地质工程专业

地质工程专业实验指导书谢庆宾朱才伐朱毅秀杨革联编著中国石油大学出版社2008年10月2目录第一篇普通地质学实验...............................5实验一、常见矿物的认识（2学时，验证性）...............................5实验二常见岩浆岩的认识（2学时，验证性）............................10实验三常见变质岩的认识（2学时，验证性）............................13实验四常见沉积岩的认识（2学时，验证性）............................17实验五三大类常见岩石的系统鉴定（2学时，综合性）....................21实验六古生物化石的认识（2学时，验证性）............................23第二篇古生物学实验................................28实验一化石的保存类型及石化作用（2学时，验证性）.....................28实验二生物与环境（2学时，验证性）...................................30实验三原生动物门（2学时，验证性）...................................32实验四腔肠动物门（2学时，验证性）...................................34实验五软体动物门（2学时，验证性）...................................36实验六节肢动物门（2学时，验证性）..................................38实验七腕足动物门（2学时，验证性）...................................39实验八笔石动物（2学时，验证性）.....................................41实验九古植物及遗迹化石（2学时，验证性）............................42实验十微体古生物（2学时，验证性）.................................44实验十一脊椎动物及地球生命演化史综合实验...........................46实验十二古生物化石的系统鉴定（2学时，综合性实验）..................48第三篇造岩矿物学实验..............................50实验一、晶体对称与晶体分类（2学时，验证性）..........................50实验二、单形和聚形（2学时，验证性）..................................52实验三、晶体定向及估计晶面符号（2学时，验证性）......................54实验四、偏光显微镜的使用及单偏光镜下解理和多色性的观察（2学时，验证性）57实验五、单偏光镜下的晶体光学性质－相对折光率的观察与比较（2学时，验证性）.....................................................................60实验六、正交偏光镜下的晶体光学性质－消光类型、干涉色级序、重折率测定（23学时，验证性）.......................................................62实验七、正交偏光镜下的晶体光学性质－定轴名、测延性、测最大消光角（2学时，验证性）.............................................................63实验八、锥光镜下的晶体光学性质观察－一轴晶干涉图（2学时，验证性）....67实验九、锥光镜下的晶体光学性质－二轴晶干涉图（2学时，验证性）........70实验十、矿物的系统鉴定（综合性实验）（2学时，综合性）.................72实验十一、均质体矿物和一轴晶矿物（2学时，验证性）....................75实验十二、二轴晶矿物－架状构造硅酸盐（2学时，验证性）................79实验十三、二轴晶矿物－层状和链状构造硅酸盐...........................81（2学时，验证性）....................................................81实验十四、二轴晶矿物－岛状构造硅酸盐（2学时，验证性）................83实验十五、其它二轴晶矿物及不透明矿物（2学时，验证性）................84第四篇岩浆岩及变质岩石学实验......................86实验一、超基性岩类、基性岩类（2学时，验证性）........................86实验二、中性岩类（2学时，验证性）....................................94实验三、酸性岩类与中酸性岩类（2学时，验证性）........................95实验四、碱性岩类、脉岩类（2学时，验证性）............................97实验五、动力变质岩、热接触变质岩（2学时，验证性）....................98实验六、交代变质岩、混合岩类（2学时，验证性）.......................103实验七、区域变质岩（2学时，验证性）.................................104实验八、岩石系统鉴定（综合性实验）（2学时，综合性）..................106第五篇地史学与现代地层学实验.....................107实验一沉积环境分析.................................................107实验二地层划分与对比...............................................112实验三现代地理、地貌及大地构造分区.................................116实验四古生代地史总结...............................................126实验四古生代地史总结...............................................127实验五中、新生代地史总结...........................................1324前言《普通地质学》、《古生物学》、《造岩矿物学》、《岩浆岩与变质岩石学》及《地史学与现代地层学》是地质工程专业五门重要的专业基础课程，这类课程的显著特点是实践性强，实验教学是各门课程教学的核心教学环节。中国石油大学（北京）资源与信息学院地球科学系承担上述专业基础课程教学的相关主讲教师在长期的教学实践中，针对各门课程特点和教学大纲要求，曾经分别撰写了各自独立的实验教学指导书，以中国石油大学（北京）内部讲义的形式作为教学中实验课的配套教材。为了适用教学改革的发展，提高实验教学效率和效果，实现实验教学和理论教学有机结合，建立五门重要专业基础课程之间的衔接和联系，中国石油大学（北京）资源与信息学院地球科学系研究决定，把上述五门专业基础课程实验指导书统编形成一本指导书—《地质工程专业实验指导书》，由中国石油大学出版社出版发行。本实验指导书由相对独立的5篇组成。第一篇普通地质学实验；第二篇古生物学实验；第三篇造岩矿物学实验；第四篇岩浆岩及变质岩石学实验；第五篇地史学与现代地层学实验。内容涉及普通地质学、古生物学、造岩矿物学、岩浆岩与变质岩石学以及地史学与现代地层学等课程主要实践教学环节。本实验指导书第一、四篇由朱毅秀编写，第二篇由朱才伐编写，第三篇由谢庆宾编写，第五篇由杨革联编写，全书由谢庆宾和朱才伐负责统编。在该实验指导教材的编写过程中，得到了院、系、教务处有关领导的关怀、支持与鼓励，在此谨致谢意。由于时间紧迫，水平有限，疏漏、不妥之处望读者批评指正；同时本书也需要在今后的教学实践中不断完善与提高。编者2008年5月30日5第一篇普通地质学实验实验一、常见矿物的认识（2学时，验证性）一、实验目的掌握矿物的肉眼鉴定特征及描述方法，熟练掌握常见造岩矿物手标本的肉眼鉴定特征与定名方法。二、实验内容肉眼观察描述下列常见矿物的形态、颜色、光泽、透明度、解理、断口、硬度、其它性质特征与综合定名：石英（矿64或单晶）、正长石（矿新8）、斜长石（矿新9）、黑云母（矿新7）、方解石（矿69）、白云石（矿新11）、普通辉石（矿新3）、普通角闪石（矿新5）、橄榄石（矿87）、石膏（矿54）、黄铁矿（矿新44）。三、主要实验仪器设备名称：手标本、摩氏硬度计、小刀、放大镜、瓷板、稀盐酸。四、每台套主要仪器设备每次实验学生数：手标本、摩氏硬度计与稀盐酸为6人/套，小刀、放大镜、瓷板为3人/套。五、实验提示（一）矿物手标本的形态描述矿物的形态种类很多，一般分为矿物的单体形态及矿物的几何体形态两类来描述。1．单体形态：根据单个晶体三度空间相对发育的比例不同，可将晶体形态特征分为一向延长、二向延长和三向等长三种。（1）一向延长晶体：柱状——石英（水晶）。（2）二向延长晶体：片状——云母。（3）三向等长晶体：粒状——黄铁矿、橄榄石、方铅矿。2．集合体形态柱状集合体——普通角闪石、电气石；纤维状集合体——石膏；片状集合体——云母；粒状集合体——橄榄石；晶簇——石英、方解石。（二）矿物手标本光学性质的观察1．颜色根据颜色产生的原理不同可分为自色、他色、假色，但具有鉴定意义的主要为自色。6（1）描述颜色的方法通常描述颜色的方法有两种：①标准色谱法此种方法是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫标准色或白、灰、黑等对矿物的颜色进行描述。若矿物为标准色中的某一种，则直接用其描述，如蓝铜矿为蓝色、辰砂为红色；若矿物不具某一标准色，则以接近标准色中的某一种颜色为主体，用两种颜色进行描述，并把主体颜色放在后面。例如绿帘石为黄绿色，说明此矿物是以绿色为主，黄色为次。②实物对比法把矿物的颜色与常见实物颜色相比进行描述。例如，黄铜矿为铜黄色，正长石为肉红色，磁铁矿为铁黑色，橄榄石为橄榄绿色等。（2）注意要点：描述矿物颜色时，应以矿物新鲜面的颜色为准。２．条痕条痕是指矿物粉末的颜色，一般是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的痕迹的颜色。条痕色可能深于、等于或浅于矿物的自色。条痕色对不透明的金属、半金属光泽矿物的鉴定很重要，而对透明、玻璃光泽矿物来说，意义不大，因为它们的条痕都是白色或近于白色。其描述方法与颜色相似。3．光泽根据矿物表面反光的强度，可将矿物的光泽分为金属光泽、半金属光泽、非金属光泽（玻璃光泽、金刚光泽）三类。（1）非金属光泽中，由于矿物表面不平整或在某些集合体表面会产生特殊的变异光泽。注意观察油脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽等。（2）注意要点：观察矿物光泽时，一定要在新鲜面上观察，主要观察晶面和解理面上的光泽。4．透明度：矿物透明度是指矿物透过光线的程度，一般是以矿物厚度1mm的片状标本为准。分为透明、半透明和不透明三级。注意要点：观察描述矿物光学性质时，一定要注意掌握颜色、条痕、光泽和透明度四者之间的关系（表1）。金属光泽的矿物，其颜色一定为金属色，条痕为黑色或金属色，不透明；半金属光泽的矿物颜色为金属色或彩色，条痕呈深彩色或黑色，不透明至半透明；非金属光泽的矿物颜色为各种彩色或白色，条痕呈浅彩色到白色，半透明至透明。表1颜色、条痕、光泽和透明度四者之间关系表颜色无色浅色彩色黑色或金属色条痕无色或白色浅色或无色浅彩或重彩黑色或金属色透明度透明半透明不透明光泽玻璃—金刚光泽半金属光泽金属光泽