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1、基本概念 地質(zhì)學(xué)、地質(zhì)作用、地質(zhì)營力、地質(zhì)現(xiàn)象、重力、重力異常、地溫梯度、地溫深度、地?zé)岙惓!⒌卮乓?、磁偏角、磁傾角、磁場強(qiáng)度、古地磁、巖石圈、克拉克值、同位素、礦物、造巖礦物、晶體、解理、硬度、條痕、同質(zhì)多像、類質(zhì)同像、巖石、風(fēng)化作用、風(fēng)化殼、,,,剝蝕作用、變質(zhì)作用、重結(jié)晶作用、地震、地震烈度、地震強(qiáng)度、巖石、巖漿、巖漿作用、巖漿巖、侵入作用、火山作用巖漿巖的結(jié)構(gòu)、巖漿巖的構(gòu)造、地質(zhì)年代、生物層序律、地層層序
2、律、切割律、,化石、標(biāo)準(zhǔn)化石、層理、侵蝕基準(zhǔn)面、克拉克值、差異風(fēng)化、地震、軟流圈、地殼運(yùn)動(dòng)、變質(zhì)作用、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、斷層、節(jié)理、褶皺、冰川、背斜、向斜、河流階地、透水層、隔水層、結(jié)合水、重力水、潛水、承壓水,,第一章 緒論,思考題1. 地質(zhì)學(xué)的研究任務(wù)及研究內(nèi)容及分科?2. 地質(zhì)學(xué)的主要特點(diǎn)及研究方法?3. 地質(zhì)作用的概念、分類及其相互關(guān)系?4. 地質(zhì)營力的類型與來源? 5.地質(zhì)作用的特點(diǎn)?,,第一章 緒論,思考題
3、1. 地質(zhì)學(xué)的研究任務(wù)及研究內(nèi)容及分科?2. 地質(zhì)學(xué)的主要特點(diǎn)及研究方法?3. 地質(zhì)作用的概念、分類及其相互關(guān)系?4. 地質(zhì)營力的類型與來源? 5.地質(zhì)作用的特點(diǎn)?,,地質(zhì)學(xué)的研究任務(wù) 地質(zhì)學(xué)對人類社會(huì)擔(dān)負(fù)著兩大使命:理論與實(shí)踐 1.理論上:天體起源、生命起源。 2.實(shí)踐上: (1)礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用。 (2)工程地質(zhì)。 (3)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防和治理。 (4)研究地質(zhì)環(huán)境
4、與人類的關(guān)系。,三、地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容與分科1.研究地球的物質(zhì)組成。2.研究地殼結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及其演變規(guī)律。 3.研究地球的歷史。4.研究地質(zhì)學(xué)應(yīng)用問題。5.研究地質(zhì)方法學(xué)問題。6.綜合性研究。,,1. 地質(zhì)營力:產(chǎn)生各種地質(zhì)作用的力量。地球內(nèi)能、地球外能。2. 地質(zhì)作用:由地質(zhì)營力引起地殼物質(zhì)組成、外部形態(tài)和內(nèi)部構(gòu)造等方面發(fā)生改變的各種作用。3. 地質(zhì)現(xiàn)象:由地質(zhì)作用產(chǎn)生的現(xiàn)象。是地質(zhì)作用的客觀記錄。,,地質(zhì)營力的來源
5、:1.地球內(nèi)能:(1)地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)能;(2)地球內(nèi)部放射性元素蛻變產(chǎn)生的放射能;(3)地球內(nèi)部物質(zhì)產(chǎn)生的重力能、對流能;(4)地球內(nèi)部的化學(xué)能、結(jié)晶能。2.地球外能:(1)太陽輻射能;(2)日月引力能及由此引起的水能、風(fēng)能和生物能等。,二、地質(zhì)作用的特點(diǎn) 1.地質(zhì)作用的地區(qū)特色(同一地區(qū)地質(zhì)作用的特殊性) 2.地質(zhì)現(xiàn)象復(fù)雜:性質(zhì)(物理、化學(xué)、生物)、規(guī)模(全球——宏觀、原子——微觀)。
6、 3.地質(zhì)作用發(fā)生和延續(xù)的時(shí)間一般很長。海陸變遷、山脈隆起等,以百萬年為單位。,地質(zhì)作用的分類,,,內(nèi)力地質(zhì)作用,外力地質(zhì)作用,構(gòu)造運(yùn)動(dòng),,地震作用,變質(zhì)作用,巖漿作用,重力作用,沉積作用,搬運(yùn)作用,成巖作用,剝蝕作用,風(fēng)化作用,,五、 地質(zhì)學(xué)研究方法與基本程序 (一)方法論: 1.“將今論古”---現(xiàn)在是認(rèn)識(shí)過去的一把鑰匙。用現(xiàn)在的地質(zhì)作用造成的現(xiàn)象與地球上保存的地質(zhì)現(xiàn)象相對比,探討過去的地質(zhì)作用和過
7、程。但不能簡單套用。 現(xiàn)代鹽湖--干旱、半干旱、蒸發(fā)。 珊瑚礁--溫暖、清澈、淺海。 河流、三角洲沉積模式。2.“以古論今、論未來”——預(yù)測,第二章 地 球,思考題1 地球的密度、壓力、重力、磁性等的基本特點(diǎn)及其變化規(guī)律?2 重力、重力異常、地溫梯度、地溫深度、地?zé)岙惓!⒌卮乓?、磁偏角、磁傾角、磁場強(qiáng)度、古地磁的概念? 3 地球的主要圈層結(jié)構(gòu),各圈層的特點(diǎn)及其劃分依據(jù)? 4 巖石圈
8、與軟流圈、大陸地殼與大洋地殼的差異?,第一節(jié) 宇宙中的地球,基本上是一個(gè)圓球。赤道一帶稍微凸出,南北半球也不對稱,加上表面凹凸不平,地球是一個(gè)不規(guī)則的旋轉(zhuǎn)橢球體。極半經(jīng)為 6 356.8km赤道半經(jīng)為6 378.2km平均半經(jīng)為6 371km(2A+B)/3扁率為 1 / 298(A-B)/A,海域:71%;陸地:29%,海洋主要分布在南半球,陸地主要分布在北半球,第一節(jié) 宇宙中的地球,古人云:“天圓地方”,北凸(10
9、m)南凹(30m),略呈一梨形。,大地水準(zhǔn)面:以平均海水面所形成的封閉曲面為參考面。,二、海底地形,,大西洋的海底地形,大陸架:大陸在水下自然延伸的部分。,大陸坡:大陸架外緣的斜坡。,海溝:大洋邊緣緊鄰大陸的長條形洼地。,洋脊:貫穿大洋中部的巨大海底山脈。,一、地球的外部圈層,在固體地球之外還存在另外三個(gè)圈層,它們是大氣圈、水圈和生物圈。,,,二、地球的內(nèi)部圈層,,縱波(p波):傳播介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向相同。橫波(s波):傳播
10、介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直,速度慢,只能在固體中傳播。,二、地球的內(nèi)部圈層,地震波在地球內(nèi)部傳播時(shí),有兩個(gè)明顯的波速突界面,這兩個(gè)地球內(nèi)部界面分別稱為:莫霍面和古登堡面 根據(jù)莫霍面和古登堡面,可將地球內(nèi)部分為三個(gè)Ⅰ級圈層:地殼、地幔、地核 根據(jù)次級界面,還可將進(jìn)一步分為六個(gè)Ⅱ級圈層。,二、地球的內(nèi)部圈層,莫霍面,古登堡面,2900km,33km,1000km,硅鋁層,均厚約為33km,硅鎂層,均厚約7 km,含鐵鎂
11、質(zhì)的超基性巖,但鐵質(zhì)的含量增加,鐵鎂質(zhì)較多的超基性巖,古登堡面以下地心的一個(gè)球體,以鐵鎳物質(zhì)為主.,第三章 地 殼的物質(zhì)組成,思考題1.克拉克值的概念?同位素的概念?組成地殼的主要元素?2.礦物、巖石、晶體結(jié)構(gòu)、非晶體結(jié)構(gòu)、晶體的概念?3.礦物的概念、主要特點(diǎn)及礦物的分類?造巖礦物的概念及主要的造巖礦物?4.晶體的主要要素?晶體的性質(zhì)?,第三章 地 殼的物質(zhì)組成,思考題5.類質(zhì)同像、同質(zhì)多像的概念及典型例子?6.礦物
12、的物理性質(zhì)及描述方法?硬度、解理、斷口的概念?摩氏硬度計(jì)的代表礦物?7. 礦物的顏色及條痕的概念?8. 常見礦物(長石、石英、橄欖石、輝石、角閃石、云母、白云石、方解石、白云石)的主要特征?,第一節(jié) 元 素,1.元素:由同種原子核組成的物質(zhì)叫元素。O,Si,Al,F(xiàn)e,Ca,Na,K,Mg,Ti,H 等10種元素占地殼總重量99.96%,,第一節(jié) 元 素,1.克拉克值:元素在地殼中的重量百分比。
13、 2.同位素:具有不同原子量的同種元素的變種。,第二節(jié) 礦 物,礦物:天然產(chǎn)出的自然元素(單質(zhì))和化合物。造巖礦物:組成地殼巖石的主要礦物。 造礦礦物:形成有用礦產(chǎn)的礦物(礦石中有用組分)。 礦物學(xué):以礦物為研究對象的一個(gè)分支學(xué)科。,礦物的特點(diǎn):,1.礦物是天然產(chǎn)出的,是地殼中各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物。 2.礦物具有一定的化學(xué)成分和一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而也有一定的形態(tài)、物理和化學(xué)性質(zhì)。 3.相對穩(wěn)定性。當(dāng)外界條件改
14、變至一定程度時(shí),其成分、結(jié)構(gòu)就要發(fā)生變化,同時(shí)生成適應(yīng)新環(huán)境的新礦物。,第二節(jié) 礦 物,晶體與非晶質(zhì)體:,1.晶體:內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)(原子、離子、分子、離子團(tuán))在三維空間有規(guī)律重復(fù)排列(即有序排列)的固體。晶體中各質(zhì)點(diǎn)間的結(jié)合力就是化學(xué)鍵(離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵)和分子間的引力。 2.非晶質(zhì)體:內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)既不呈規(guī)則排列(無格子狀構(gòu)造),也無幾何多面體外形的固體。,第二節(jié) 礦 物,,對稱軸軸次晶面晶棱角頂,
15、晶體結(jié)構(gòu):由于質(zhì)點(diǎn)呈有序排列,晶體內(nèi)部就具有格子狀構(gòu)造。幾何多面體外形。晶面:包圍晶體的平面稱。同質(zhì)多像:相同化學(xué)成分的物質(zhì)在不同的地質(zhì)條件(如T,P)下可以形成不同的晶體結(jié)構(gòu),從而成為不同的礦物。(藍(lán)晶石,矽線石,紅柱石),(方解石,文石),(金剛石,石墨)金剛石是無色透明的最硬的礦物,石墨是黑色不透明的最軟礦物。 類質(zhì)同像:礦物晶體結(jié)構(gòu)中的某種原子或離子可以部分地被性質(zhì)相似的它種原子或離子替代而不破壞其晶體結(jié)構(gòu)。如橄欖石(M
16、g,F(xiàn)e)2[SiO4],鈉長石Na[AlSi3O8]和鉀長石K[AlSi3O8],第二節(jié) 礦 物,晶體與非晶質(zhì)體:,晶體的性質(zhì):具穩(wěn)定性、均一性(比重等)、異向性、對稱性、自限性 、定熔性。,第二節(jié) 礦 物,第二節(jié) 礦 物,礦物分類:自然元素礦物:金,金剛石、石墨、硫磺、銅、銀、汞鹵化物礦物:石鹽、鉀鹽、螢石等硫化物礦物:黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、雄黃等氧化物和氫氧化物礦物:赤
17、鐵礦、磁鐵礦、石英等。硫酸鹽礦物:石膏、芒硝、重晶石等碳酸鹽礦物:方解石、孔雀石硅酸鹽礦物:云母、長石、角閃石、輝石、橄欖石等 硅酸鹽礦物占已知礦物種數(shù)的1/4,占地殼總重量的85%,最常見的就是長石、云母、輝石、角閃石、橄欖石等幾種。,礦物的物理性質(zhì),透明度:礦物透過可見光的能力。指顯微鏡下,薄片(3微米厚)的透光性。礦物的光澤:是礦物表面對光線反射和折射的程度。根據(jù)反射能力強(qiáng)弱分:金屬光澤,半金屬光澤,非金屬光澤
18、。后者為透明礦物所具有,如似玻璃表面的反光者叫玻璃光澤,珍珠光澤(似珍珠),油脂光澤(石英)。礦物的顏色:是礦物吸收不同波長可見光的反映。條痕:是礦物粉末的顏色。通過礦物在無釉瓷板上刻劃出的痕跡(條痕),這痕跡就是礦物粉末。硬度:是礦物抵抗外力刻劃的能力。軟礦物(指甲能刻劃);中等硬度礦物(硬度介于指甲與小刀之間);硬礦物(小刀不能刻劃)。,礦物的物理性質(zhì),摩氏硬度計(jì),第二節(jié) 礦 物,礦物的物理性質(zhì),礦物的解理:是
19、礦物在受到機(jī)械力作用沿著一定方向裂開的性質(zhì)。裂開面稱解理面。解理面發(fā)生于質(zhì)點(diǎn)密度最大的網(wǎng)面。 極完全解理:云母; 完全解理:方解石、方鉛礦;中等解理:長石;不完全解理:磷灰石斷口:受力后不沿一定方向裂開,而破裂成不規(guī)則的破裂面。解理不完全,則斷口愈顯著。貝殼狀斷口---石英; 參差狀斷口---黃鐵礦; 平坦?fàn)顢嗫?--塊狀高嶺土。,第二節(jié) 礦 物,第三節(jié) 巖 石,巖石:自然(由地質(zhì)作用)
20、形成的,由一種或多種礦物,或有其他巖石碎屑所組成的集合體。巖石的分類 按照巖石形成的原因,一般將巖石分為三個(gè)大類:巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖,巖漿巖:是巖漿冷凝形成的巖石。巖漿巖按照產(chǎn)出狀態(tài)又可分為噴出巖和侵入巖。1)侵入巖:巖漿在地表以下冷凝形成的巖石。2)噴出巖:巖漿噴出地表冷凝形成的巖石。沉積巖:在地表或近的條件下,由母巖風(fēng)化剝蝕的的產(chǎn)物,經(jīng)搬運(yùn)、沉積和固結(jié)而形成的巖石。變質(zhì)巖:原巖在地殼中由于物理化學(xué)條件發(fā)
21、生變化而形成的巖石。,思考題,1. 巖漿的概念、類型及其特點(diǎn)?2. 巖漿作用、侵入作用、火山作用的概念?3. 火山噴發(fā)的主要類型及其特點(diǎn)? 4. 火山噴發(fā)物的類型及其特點(diǎn)?5. 侵入體與圍巖的接觸關(guān)系有那些? 6.巖漿巖的主要類型及其特征?巖漿巖的主要結(jié)構(gòu)、構(gòu)造類型及其特征?,,第四章 巖漿作用與巖漿巖,第一節(jié) 巖漿與巖漿作用,一、巖漿的概念與類型,巖漿 是形成于地下深處,以硅酸鹽為主和揮發(fā)組分的一種高溫熔融物質(zhì)。巖
22、漿的類型 : 通常根據(jù)巖漿中SiO2 含量將其分為四類:超基性巖漿(SiO2 <45%)、基性巖漿(SiO2 45-52%)、中性巖漿(SiO2 52-65%)、酸性巖漿(SiO2 >65%) 。,巖漿的特點(diǎn):(1) 向上運(yùn)移T、P下降,巖漿自身的物化條件發(fā)生變化;(2) 巖漿與圍巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(3) 巖漿烘烤圍巖和使圍巖發(fā)生構(gòu)造變化。,二、巖漿作用的概念和巖漿的活動(dòng)方式,,巖漿作用:地
23、下深處的巖漿通過地殼薄弱地帶(裂隙等)上升甚至噴出過程發(fā)生一系列地質(zhì)作用。 巖漿的運(yùn)移、對流、演化、冷卻直至最后冷凝成巖的全過程。巖漿巖 巖漿冷凝形成的巖石。,巖漿的活動(dòng)方式,侵入作用 巖漿由地下深處運(yùn)移至地下淺處并冷凝成巖的作用所形成的巖石,稱為侵入巖,噴出作用(火山活動(dòng))巖漿噴出地表的作用過程。噴出地表的巖漿冷凝后形成的巖石,稱為噴出巖或火山巖。,,火山噴出物的類型,,固態(tài)噴出物:火山的固態(tài)噴出物稱為火山碎屑物。按大小分為:火
24、山塊(彈)>100mm、火山礫(餅)100-2mm、火山灰<2mm。,液態(tài)噴出物:火山的液態(tài)噴出物就是熔融狀態(tài)的熔巖(漿),熔巖主要成分為硅酸鹽根據(jù)熔漿中SiO2 含量將其分為基性熔漿(SiO2 45-52%)、中性熔漿(SiO2 52-65%)、酸性熔漿(SiO2 >65%) 。,氣態(tài)噴出物:主要為水蒸氣,其次為CO2、N2、SO2、CO、 H2、F2、S2、Cl2,按噴發(fā)途徑分類,,中心式火山噴發(fā):巖漿沿筒狀的火山口噴出
25、地表。也稱點(diǎn)狀噴發(fā)。,裂隙式火山噴發(fā):巖漿沿大斷裂噴出地表。也稱線狀噴發(fā)。,熔透式火山噴發(fā):巖漿熔透頂部巖石,而溢出地表。也稱面狀噴發(fā)。,火山噴發(fā)的類型,按噴發(fā)方式分類,,交替式火山噴發(fā):以寧靜式和猛烈式交替出現(xiàn)的火山噴發(fā)。,猛烈式火山噴發(fā):噴出物中氣態(tài)和故態(tài)較多,噴發(fā)時(shí)發(fā)生猛烈的爆炸。噴出物主要為粘度大,溫度低、不易流動(dòng)酸性熔漿。,寧靜式火山噴發(fā):火山噴出物主要為液態(tài)熔漿,噴發(fā)時(shí)無猛烈爆炸。熔漿成分主要為粘度小,溫度高的基性熔漿。,火
26、山噴發(fā)的類型,火山機(jī)構(gòu) 1.火山通道:火山噴發(fā)時(shí),與下面的巖漿相通的通道。火山噴發(fā)后,火山通道充填有熔巖和火山角礫巖,形成火山頸。 2.火山錐:火山噴發(fā)物堆積在火山通道的周圍形成錐狀地形。成群出現(xiàn),則構(gòu)成火山錐群。。 3.火山口:火山通道的出口。在火山錐的頂部或側(cè)方較低洼,邊緣很陡,火山物由此噴出。 火山口積水成湖---火山湖; 火山口直徑一般<1km,由于塌陷或爆炸產(chǎn)生的鍋狀火山口,稱破火
27、山口,直徑8---12km。,火山噴出物 1.氣態(tài)噴出物 :巖漿中的揮發(fā)組份 H2O(占75--90%),CO2,NH3,可凝固或相互結(jié)合堆積下來。 2.液態(tài)噴出物: 3.固體噴出物 :火山碎屑物,火山噴出物 固體噴出物粒度分類: 火山灰---顆粒直徑64mm -------- 火山集塊巖 從火山口往遠(yuǎn)處,粗--- 細(xì)。 具有大量氣孔,質(zhì)地很輕可以在水中浮起者,稱
28、浮石?;鹕剿樾嘉锝?jīng)膠結(jié)壓實(shí)固結(jié)成巖作用形成各種火山碎屑巖。,空間上的帶狀分布,環(huán)太平洋火山帶地中海-印度尼西亞火山帶洋脊火山帶,巖漿的侵入作用:巖漿在侵位和運(yùn)移過程中,巖漿自身的演化直至冷凝成巖石(侵入巖)的全部過程。1.巖床--板狀較平; 2.巖盆--平面上呈圓形,頂?shù)酌嫦掳迹?3.巖盤--上凸下凹; 4.巖墻和巖脈--與圍巖巖層斜交的脈體; 5.巖基--規(guī)模較大的侵入巖體;6.巖株--規(guī)模比巖基小的深成侵入巖體
29、。,第二節(jié) 侵入作用,侵入巖體與圍巖的接觸關(guān)系,,侵入接觸 又稱熱接觸,是由熾熱的巖漿侵入圍巖后,冷凝成巖漿岔體而形成的一種接觸關(guān)系。,沉積接觸 又稱冷接觸,是巖漿在地下冷凝成巖,經(jīng)地殼上升,并遭受風(fēng)化剝蝕而出露地表后,其上在地殼下降時(shí)又沉積了新的巖層所形成的一種接觸關(guān)系 。,斷層接觸 是侵入巖體形成后,由于地殼運(yùn)動(dòng)引起巖石斷裂、位移,致使侵入巖體與圍巖以斷層相接觸。,巖漿分異作用巖漿在向上運(yùn)移和冷卻過程中,由于重力作用或物理、
30、化學(xué)條件的影響,使成分比較均一的巖漿分異為幾種成分不同的巖漿,并進(jìn)而冷凝而成為各種不同的巖漿巖,這種過程就稱為巖漿分異作用。巖漿中熔點(diǎn)較高的、富含鐵鎂的硅酸鹽礦物(如橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等)優(yōu)先結(jié)晶,它們在巖體邊部的含量較高;而熔點(diǎn)較低的、鋁硅酸鹽礦物(如鉀長石、斜長石、石英等)后結(jié)晶,則在巖體上部與中央部分相對集中些。,巖漿的分異作用,,液態(tài)分異作用:成分復(fù)雜的巖漿,隨著外部物化環(huán)境的變化,使之分離成互不混熔的兩種或兩種以上
31、的巖漿。,固態(tài)分異作用:由于巖漿中各種組分結(jié)晶的溫度不同,隨著溫度的逐漸降低,各種組分依此結(jié)晶,使巖漿成分發(fā)生變化。橄欖石?輝石?角閃石?黒云母?鉀長石?石英,氣態(tài)分異作用:由于巖漿中的揮發(fā)組分的遷移或富集,使巖漿成分發(fā)生變化。,玄武巖漿結(jié)晶(固態(tài))分異模式(鮑文反應(yīng)系列),三、巖漿巖的礦物成分和顏色 1.巖漿巖的種類很多,組成巖漿巖的礦物種類也各不相同。但最主要的礦物有:石英、長石、云母、角閃石、輝石、橄欖石等。 石
32、英、長石中含SiO2,Al2O3高,顏色淺,稱淺色礦物;角閃石、輝石、橄欖石中FeO,MgO含量高,硅鋁含量少,顏色較深,稱為暗色礦物。,色率是指巖石中暗色礦物的百分含量。按暗色礦物含量多少,巖石可分為淺色、淺中色、深中色、深色。含SiO2多的巖石,淺色礦物多,巖石顏色淺; 含SiO2少,F(xiàn)e,Mg多的巖石,暗色礦物多,巖石顏色深。,按成分對巖漿巖進(jìn)行分類: SiO2 % ----------45----------5
33、2---- ---- -65----------- 超基性巖 性巖 中性巖 酸性巖顏色(色率)-深--(70)--深中----(40)-- --淺中---(15)----淺---主要 橄欖石 斜長石 斜長石 石英,斜長石礦物 輝石 輝石 角閃石 正長石,云母噴出巖
34、 玄武巖 安山巖 流紋巖深成巖 橄欖巖 輝長巖 閃長巖 花崗巖,1.巖漿巖的結(jié)構(gòu)巖石中礦物的結(jié)晶程度、晶粒大小、形狀和礦物之間相互關(guān)系等特征。 顯晶度結(jié)構(gòu)--巖石中礦物顆粒比較粗大,肉眼可辨別。(侵入巖) 顆粒大小-----5------2------0.2mm 粗粒 中 細(xì) 隱晶度結(jié)構(gòu)-
35、-礦物顆粒肉眼和放大鏡都看不見,但顯微鏡下可識(shí)別。,玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)--礦物沒有結(jié)晶,巖石斷面光滑。是巖漿噴出地表迅速冷卻而成。噴出巖特有的結(jié)構(gòu)。 等粒結(jié)構(gòu)--礦物全部結(jié)晶,各晶體大小相等。 斑狀結(jié)構(gòu)--巖石中比較粗大的礦物晶體散布在較細(xì)小的物質(zhì)之中的結(jié)構(gòu)。大的晶體稱為斑晶,細(xì)小的物質(zhì)稱為基質(zhì)。 流紋巖。 文象結(jié)構(gòu)--具有某種特殊外形的細(xì)小石英嵌晶包于鉀長石中。形如古代的象形文字。 文象偉晶巖。,2.巖漿巖的構(gòu)造:巖
36、石各組成部分在巖石中的排列方式或充填方式。 流紋構(gòu)造--巖石中不同顏色或不同粒度的條紋、拉長了的氣孔以及長條狀礦物沿一定方式排列形成的外貌。噴出地表的巖漿在流動(dòng)過程中迅速冷卻而保留下來的。流紋巖。 氣孔狀和杏仁狀構(gòu)造--巖石中分布著大小不同的園形或橢園狀空洞,稱氣孔狀構(gòu)造。迅速冷卻,氣體空間保留下來。若氣孔被硅質(zhì)、鈣質(zhì)等充填,形成杏仁狀構(gòu)造。 玄武巖。 塊狀構(gòu)造--礦物排列比較均勻。閃長巖、花崗巖。,第五章外力
37、地質(zhì)作用與沉積巖,1. 沉積巖形成的5個(gè)階段包括那些內(nèi)容?2. 沉積巖礦物組成的基本特征? 3. 沉積巖常見的原生構(gòu)造及其指示意義?4. 沉積巖的基本類型?5. 碎屑巖的基本類型?,,第一節(jié) 外力地質(zhì)作用的一般特征,一、引起外力地質(zhì)作用的因素(外因) 1.大氣:大氣圈下部的組成物質(zhì)即空氣,它是氮、氧、CO2,H2O等的混合物。 O2---氧化作用,生命存在的條件;CO2---植物制造有機(jī)質(zhì)、生物成巖,參與化學(xué)反
38、應(yīng);H2O---風(fēng)化作用;流動(dòng)成風(fēng),動(dòng)力。 2.水:溶劑、營力、生命條件。 3.生物:植物根、動(dòng)物營力、成巖作用。 4.外動(dòng)力(能源):太陽熱能,使地表溫暖、大氣、水及生命運(yùn)動(dòng); 重力能、日月引力能(潮汐)。,二、外力地質(zhì)作用的類型 1.風(fēng)化作用:機(jī)械風(fēng)化與化學(xué)風(fēng)化 2.剝蝕作用:巖石因機(jī)械作用或化學(xué)作用而被剝蝕。 3.搬運(yùn)作用:風(fēng)化、剝蝕的產(chǎn)物被搬運(yùn)到它處。 (1)機(jī)械搬運(yùn)、(2)化學(xué)搬
39、運(yùn)、(3)生物搬運(yùn) 4.沉積作用:搬運(yùn)物在條件適宜的地方發(fā)生沉積。 (1)機(jī)械沉積、 (2)化學(xué)沉積、(3)生物沉積、(4)生物化學(xué)沉積作用。 5. 固結(jié)成巖作用:松散沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)硬巖石的過程,稱固結(jié)成巖作用。 (1)壓實(shí)作用、(2)膠結(jié)作用、(3)重結(jié)晶作用、(4)新礦物的生長。,5. 固結(jié)成巖作用: (1)壓實(shí)作用:上覆沉積物壓力使孔隙變少、水份擠出、變硬。
40、 (2)膠結(jié)作用:碎屑沉積物的粒間孔隙之中有水溶液,它在成巖過程中會(huì)發(fā)生化學(xué)沉淀,這些物質(zhì)使碎屑膠結(jié)變硬。這種化學(xué)沉淀物稱為膠結(jié)物,如SiO2,F(xiàn)e 2O3.nH2O,CaCO3等。 (3)重結(jié)晶作用:非晶質(zhì)或結(jié)晶微細(xì)的沉積物因環(huán)境的改變而重新結(jié)晶或晶粒長大、加粗 ,從而使礦物緊密嵌合。主要發(fā)生于化學(xué)沉積物或生物化學(xué)沉積物中。 (4)新礦物的生長:沉積物中不穩(wěn)定礦物溶解或發(fā)生化學(xué)變化,導(dǎo)致若干
41、化學(xué)成分重新組合或結(jié)合成新礦物,從而使沉積物變硬。,一、沉積巖的特征 沉積巖是在地表?xiàng)l件下松散沉積物,經(jīng)固結(jié)而成的巖石。 成層構(gòu)造;含有古生物化石;礦物成分較簡單,暗色礦物少; 化學(xué)成分H2O,CO2多,F(xiàn)e2O3多于FeO。,一、沉積巖的顏色 沉積巖的顏色按成因可分為原生色和次生色。 原生色又可分成繼承色和自生色。 繼承色取決于碎屑物質(zhì)的顏色,為碎屑巖所特有;自生色決定于自生礦物及原
42、生混人物的顏色,主要為化學(xué)巖、粘土巖及部分碎屑巖所具有。 次生色主要是在風(fēng)化作用過程中,原生色素組份發(fā)生次生變化而形成的顏色。,三、沉積巖中常見的礦物 1.石英,鉀長石,鈉長石,白云母。 火成巖與沉積巖共有的礦物。 2.粘土礦物,方解石,白云石,石膏,硬石膏。地表?xiàng)l件下形成的特征礦物。 3.赤鐵礦,褐鐵礦,玉髓,蛋白石、膠結(jié)物等。,四、沉積巖的礦物成分與巖漿巖比較:
43、 (1)巖漿巖中常見的主要造巖礦物如橄欖石、輝石、角閃石、黑云母及基性斜長石等,在沉積巖中含量甚微或缺失。 (2)巖漿巖中為量甚多的礦物如鉀長石、酸性斜長石、石英等,在沉積巖中也大量存在。(3)在沉積巖形成過程中新生成的礦物,如粘土礦物、碳酸鹽礦物、鹽類礦物等,在沉積巖中含量極大,而巖漿巖中卻很少或沒有。 (4)由生物作用形成的有機(jī)炭為沉積巖所特有。,五、沉積巖的礦物組成沉積巖中的礦物按其成因一般可以分為
44、 三類: 陸源碎屑礦物、自生礦物、次生礦物。1)陸源碎屑礦物:系指從母巖中繼承下來的一部分礦物,呈碎屑狀態(tài)出現(xiàn),是母巖物理風(fēng)化的產(chǎn)物,亦稱繼承礦物或他生礦物。 2)自生礦物:指沉積巖形成過程中,母巖分解出的化學(xué)物質(zhì)沉積形成的礦物及成巖作用過程中生成的礦物。 3)次生礦物:沉積巖遭受風(fēng)化作用而形成的礦物,如由海綠石或黃鐵礦風(fēng)化所產(chǎn)生的褐鐵礦、碎屑長石風(fēng)化而成的高嶺石等。,常見自生礦物: 1)硅質(zhì)礦物:石英、
45、玉髓、蛋白石。 2)硫酸鹽礦物:石膏、硬石膏、重晶石、天青石。 3)碳酸鹽礦物:方解石,白云石,菱鐵礦。 4)磷酸鹽礦物:磷灰石、膠磷礦等。 5)粘土礦物:水云母、高嶺石,蒙脫石。 6)鐵的氧化物及氫氧化物:赤鐵礦、褐鐵礦。 7)鹵化物:螢石、巖鹽、鉀鹽等。 8)硫化物:黃鐵礦。 9)硅酸鹽礦物:自生長石、云母、海綠石、鮞綠泥石、沸石等。 10)自生重礦物:常見者有電氣石,鋯石等。,六、成巖作用1、成巖
46、作用的概念 沉積物堆積下來之后,進(jìn)入與原介質(zhì)隔絕的新環(huán)境,由于物理化學(xué)條件的改變,沉積物的物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造將發(fā)生一系列的變化,引起沉積物和沉積巖發(fā)生變化的作用統(tǒng)稱為成巖作用。,2、成巖作用的階段 成巖作用一般分為四個(gè)階段:同生階段、成巖階段、后生階段和表生成巖階段。 1)同生階段:指沉積物沉積下來與底水脫離接觸之前。2)成巖階段:指沉積物與底水脫離接觸,但
47、粒間水還可以自由運(yùn)動(dòng)的時(shí)期。3)后生階段:指沉積物已固結(jié)成堅(jiān)硬巖石,粒間水已成為囚水,直至巖石變質(zhì)之前。4)表生成巖階段:指巖石被抬升至地表潛水面以下,在滲透水和淺部地下水的影響下發(fā)生變化的時(shí)期。,第三節(jié) 沉積巖的分類 沉積巖按形成方式及特征(成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造)可分為下面幾大類: 1.陸源碎屑巖:礫巖(>2毫米) 砂巖(2一0.063毫米) 粉砂巖(0.063一0.004毫米) 泥質(zhì)巖(<0.004毫米)四類。
48、 2.火山碎屑巖:按顆粒大小,火山碎屑巖類分為: 集塊巖(>64毫米) 火山角礫巖(64一2毫米) 凝灰?guī)r(<2毫米)類。 3.化學(xué)巖及化學(xué)生物巖:按其成分不同分為: 鋁質(zhì)巖 鐵質(zhì)巖 錳質(zhì)巖 磷質(zhì)巖 硅質(zhì)巖 碳酸鹽巖 蒸發(fā)巖 可燃性有機(jī)巖等八類。,礫巖和角礫巖的分類 按礫石的圓度: 可把巖石分為礫巖(主要由次圓至圓狀的礫石組成)和角礫巖(主要由棱角狀礫石組成
49、)。 按粒度可分為: 巨礫巖>256mm;卵石礫巖256-64mm;粗礫巖64-16mm;中礫巖16-4;細(xì)礫巖4-2mm。,砂巖的分類 (1)按其顆粒大小可分為: 巨粒砂巖 2~1毫米 粗粒砂巖 1~0.5毫米 中粒砂巖 0.5~0.25毫米 細(xì)粒砂巖 0.25~0.05毫米 (2)按礦物組成可分為: 1)石英砂巖; (2)長石砂巖 ;(3)巖屑砂巖 ;(4)長石石英砂巖;
50、(5)巖屑石英砂巖。,2.碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)特征 碎屑顆粒的結(jié)構(gòu)特征包括顆粒的大小、分選性、形態(tài)和表面特征等。 1)顆粒的大小 碎屑顆粒的大小稱為粒度,以顆粒的直徑來計(jì)量。 常將粒度劃分為若干級別,如礫、砂、粉砂、泥等。這種粒度等級稱為粒級。 2)分選性 巖石中碎屑顆粒大小的均勻程度謂之分選性。常用分選很好,分選好,分選中等,分選差來描述巖石。,3)圓度 指碎屑顆粒被磨蝕圓化
51、的程度。一般可分為: A)棱角狀:碎屑顆粒的原始棱角尖銳和形狀都很明顯。 B)次棱角狀:碎屑顆粒的原始棱角明顯,棱角稍有磨蝕。 C)次圓狀:碎屑顆粒有較明顯的棱角,但有明顯的磨蝕。 D)圓狀:碎屑顆粒的棱角全部磨蝕消失,顆粒呈橢球狀或圓球狀。,第五節(jié) 沉積巖的構(gòu)造 沉積巖的構(gòu)造是指巖石各個(gè)組成部分的空間分布和排列方式。 沉積巖的構(gòu)造是沉積巖最顯著的特征之一,尤其是原生構(gòu)造
52、,為研究巖相古地理等提供重要依據(jù)。沉積巖的構(gòu)造,種類多樣,成因復(fù)雜。有生物成因的,非生物成因的;物理(機(jī)械)成因的,化學(xué)成因的;有原生的,又有次生的。,一、機(jī)械成因的構(gòu)造 一)層面構(gòu)造 沉積巖的層面構(gòu)造多種多樣,具有重要的成因意義。含見的層面構(gòu)造有:波痕、泥裂、雨痕、雹痕、晶痕、沖刷面、流痕、槽模、溝模等。二)層理構(gòu)造 層理是沉積巖中最常見的一種原生構(gòu)造,它是通過成分、結(jié)構(gòu)、顏色等
53、在垂向上(垂直于沉積物表面的方向)的變化而顯示的一種層狀構(gòu)造。三)變形構(gòu)造是在沉積物沉積的同時(shí)或稍后,沉積物尚處于塑性狀態(tài)時(shí),經(jīng)變形所形成的構(gòu)造。沉積物的變形主要與自身的某種不穩(wěn)定性以及重力作用、介質(zhì)運(yùn)動(dòng)等有關(guān)。常見的變形構(gòu)造有:負(fù)荷印模、球一枕構(gòu)造、包卷層理、滑坡構(gòu)造等。,有關(guān)層理的術(shù)語: 細(xì)層是層理的最小單位,厚度很小,成分很均一。它是在一定條件下同時(shí)沉積的。 層
54、系由許多成分、結(jié)構(gòu)、厚度和產(chǎn)狀都相似的同類型細(xì)層組成。它是在相同沉積條件下形成的。 層系組由若干個(gè)相似的層系組成,它是在相似沉積環(huán)境下生成的,其中間無明顯的不連續(xù)。,1.層理的基本類型 (1)根據(jù)細(xì)層的形態(tài)與層系的關(guān)系,可將層理分為下列類型: 水平層理、平行層理、波狀層理、斜層理。 斜層理根據(jù)細(xì)層特點(diǎn)又可分為:單斜層理,交錯(cuò)層理; 根據(jù)層系界面形態(tài)和性質(zhì)又可分為:板狀斜層
55、理,楔狀斜層理和槽狀斜層理。 (2)根據(jù)層內(nèi)粒度遞變特征劃分為: 塊狀層理、韻律層理、粒序?qū)永怼?二、化學(xué)成因的構(gòu)造 化學(xué)成因的構(gòu)造大致有二類: 1.溶解作用形成的構(gòu)造(縫合線、溶洞和溶孔); 2.凝聚作用形成的構(gòu)造(結(jié)核和晶簇)。,1)縫合線 縫合線是在垂直碳酸鹽巖等巖石層理的切面中出現(xiàn)的呈頭蓋骨接合縫式的鋸齒狀縫隙。 2)結(jié)核 結(jié)核是一種成分、結(jié)構(gòu)、顏色等與圍巖有顯著差異的礦物集合體,它是成
56、巖階段物質(zhì)重新分配的產(chǎn)物。龜背石 結(jié)核類型:同生、成巖、后生 結(jié)核按成分為:碳酸鹽結(jié)核、硅質(zhì)結(jié)核、磷酸鹽結(jié)核、錳質(zhì)結(jié)該、黃鐵礦結(jié)核、白鐵礦結(jié)核、石膏結(jié)核等。,三、生物成因的構(gòu)造 生物通過生活活動(dòng)形成的沉積構(gòu)造。生物形成的特殊構(gòu)造有: 1.生物構(gòu)造(如生物礁體); 2.生物層理(如疊層構(gòu)造); 3.生物遺跡(如蟲跡、蟲孔)。,思考題,1
57、.變質(zhì)作用的因素有哪些?變質(zhì)作用的主要方式?2. 變質(zhì)巖的主要特征?變質(zhì)巖的主要特征礦物?3.變質(zhì)巖有哪些結(jié)構(gòu)、構(gòu)造? 4..變質(zhì)作用有哪些類型?并列出1-2種代表巖石5.圖示三大類巖石的形成與演化關(guān)系。,第一節(jié) 概述,,1.變質(zhì)作用:地下深處固態(tài)巖石在高溫、高壓和化學(xué)活動(dòng)性流體作用下,引起巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和物質(zhì)成分發(fā)生變化,形成新的巖石的一種地質(zhì)作用。 2.變質(zhì)巖:由巖漿巖或沉積巖或先成的變質(zhì)巖經(jīng)變質(zhì)作用形成的巖
58、石。,一、引起變質(zhì)作用的因素,,引起變質(zhì)作用的因素,,1.溫度 是變質(zhì)作用的基本因素,多數(shù)變質(zhì)作用都是在溫度升高條件下進(jìn)行的。變質(zhì)作用的溫度范圍從150~200℃,直到700~900℃。,2.壓力 靜壓力和定向壓力。,3.化學(xué)活動(dòng)性流體 :流體以H2O與CO2為主,溶解了許多易揮發(fā)的物質(zhì)及SiO2等許多礦物質(zhì)。,,脫水 吸熱,石灰?guī)r 大理巖;泥質(zhì)巖 角巖;石英砂巖
59、 石英巖。,1. 重結(jié)晶作用——使晶粒細(xì)小的巖石變成晶粒粗大的巖石。,主要有來自地球內(nèi)部的熱能(地?zé)?、巖漿熱、巖石斷裂產(chǎn)生的高溫、放射性元素的衰變熱等),不同區(qū)域,不同深度,熱能也不同。溫度升高增加了巖石內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的活動(dòng)性,因而使巖石產(chǎn)生物理化學(xué)變化:,一)溫度,,,,,吸熱,蛋白石 石英 高嶺石 紅柱石+石英+水,2.變質(zhì)結(jié)晶——使巖石內(nèi)部物質(zhì)重新組合,非晶質(zhì)變?yōu)榻Y(jié)晶質(zhì),
60、形成新的礦物。,脫水,放熱,,三)具有化學(xué)活動(dòng)性的流體,1.來源:主要來自巖漿和深層熱水溶液,也可以是原來的巖石中的流體。,2.成分:主要是水、二氧化碳以及氧、氟、氯、硼、磷等易揮發(fā)性組分。,3.作用方式:流體與溫度、壓力等共同作用,活動(dòng)在巖石的破碎帶、接觸帶以及礦物顆粒間的空隙中,與周圍物質(zhì)進(jìn)行一系列反應(yīng),將巖石中的一些元素熔濾出來,引起巖石物質(zhì)成分的變化。如:,,橄欖石 蛇紋石;輝石 綠泥石、絹云母;
61、黑云母 綠泥石、絹云母,上述三種因素相互聯(lián)系,相互影響,共同作用,只是在一定的地質(zhì)條件下,某種因素起主要作用而已。,,,二、變質(zhì)作用的方式,,變質(zhì)作用的方式,,1.重結(jié)晶作用 指巖石在固態(tài)狀態(tài)下,同一種礦物經(jīng)過有限的顆粒溶解、組分遷移,然后又重新結(jié)晶成較粗大顆粒的作用,在這一過程中礦物成分不發(fā)生變化。例如 石灰?guī)r(CaCO3) 溫度 大理巖(CaCO3),2.變質(zhì)結(jié)晶作用 指在原巖總體化學(xué)成分基本不變化的條
62、件下,形成新礦物或新礦物組合的作用。 例如 高嶺石 >350℃ 葉臘石,3.交代作用 指化學(xué)活動(dòng)性強(qiáng)的流體與固體巖石之間發(fā)生物質(zhì)置換與交換作用,產(chǎn)生新礦物,巖石總體化學(xué)成分發(fā)生變化。例如 KAlSi3O8(鉀長石)+Na+ ? NaAlSi3O8 (鈉長石) +K+,,,第二節(jié) 變質(zhì)巖特征,,一、變質(zhì)巖的特征:1.巖石重結(jié)晶明顯2.巖石具有一定的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,特別是在一定壓力下礦物重結(jié)晶形成的片理構(gòu)造。,
63、,,二、變質(zhì)巖的礦物:在變質(zhì)過程中產(chǎn)生的新礦物,如石榴子石、藍(lán)閃石、絹云母、綠泥石、紅柱石、陽起石、透閃石、滑石、硅灰石、蛇紋石、石墨等變質(zhì)礦物。這些礦物是在特定環(huán)境下形成的穩(wěn)定礦物,是鑒別變質(zhì)巖的標(biāo)志礦物。,,三、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 1.變余結(jié)構(gòu)--變質(zhì)較輕時(shí),殘留下來的原巖結(jié)構(gòu)。如變余粒狀結(jié)構(gòu), 變余花崗結(jié)構(gòu),變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)(板巖)等。 2.變晶結(jié)構(gòu)--在變質(zhì)過程中礦物重新結(jié)晶所形成的結(jié)構(gòu)。如:粒狀變晶結(jié)構(gòu)(石英巖、大理巖
64、)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)(千枚巖、云母片巖)等。 3.碎裂結(jié)構(gòu)(碎裂巖、糜棱巖)。,四、變質(zhì)巖的構(gòu)造,①變余構(gòu)造——巖石變質(zhì)后仍保留原巖的構(gòu)造特征。如:變余層理構(gòu)造、變余波痕構(gòu)造、變余氣孔構(gòu)造等。,②變成構(gòu)造——原巖通過重結(jié)晶、變質(zhì)結(jié)晶形成的構(gòu)造。如:斑點(diǎn)構(gòu)造(斑點(diǎn)板巖)、板狀構(gòu)造(板巖)、千枚狀構(gòu)造(千枚巖)、片狀構(gòu)造(片巖)、片麻狀構(gòu)造(片麻巖)等。,,五.常見的變質(zhì)巖構(gòu)造 板狀構(gòu)造(板巖)--礦物顆粒很細(xì)小,常出現(xiàn)較為平整
65、的破裂面。 千枚狀構(gòu)造(千枚巖)--礦物顆粒很細(xì)小,可劈開成薄片狀,斷口呈參差不齊之皺紋狀。 片狀構(gòu)造(片巖)--細(xì)粒到粗粒片狀或柱狀礦物定向排列,可劈開成薄片狀。 片麻狀構(gòu)造(片麻巖)--礦物較粗,淺色粒狀礦物(長石、石英)和深色片狀,柱狀礦物(黑云母、角閃石)大致相向成帶狀,平行排列,不易劈開。 眼球狀構(gòu)造(眼球狀片麻巖)--片麻狀構(gòu)造中,鉀長石呈眼球狀定向分布。 條帶狀構(gòu)造(條帶狀大理巖)
66、 塊狀構(gòu)造(石英巖、大理巖)--結(jié)晶礦物無定向排列,無定向裂開性質(zhì)。,一、變質(zhì)巖的分類,第四節(jié) 變質(zhì)巖的分類及常見變質(zhì)巖,,第七章 地質(zhì)年代,思考題1 地球的年齡?巖石圈中最古老的巖石的形成年齡?2地質(zhì)年代確定方法?相對地質(zhì)年代的確定方法有哪些? 3 絕對地質(zhì)年代的確定方法?4 年代地層單位有哪些?與地質(zhì)年代單位有怎樣的關(guān)系?5 地質(zhì)年代表的記憶與背誦?6 巖石地層單位群、組、段的含義?,地質(zhì)年代:指地質(zhì)體形成或地
67、質(zhì)事件發(fā)生的時(shí)代。包括二層含義(二種計(jì)時(shí)方法): 1.相對年代---地質(zhì)體形成或地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序; (相對先后關(guān)系) 2.絕對年齡---地質(zhì)體形成或地質(zhì)事件發(fā)生距今有多少年。 (確切年齡),第一節(jié) 相對地質(zhì)年代的確定,,1.地層層序律:原始產(chǎn)出的地層具有下老上新規(guī)律。 地層: 在一定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)所形成的層狀巖石(巖層組合、沉積層組合)。即一定時(shí)代的巖層組合.地層頂、底面判斷的方法
68、 1.沉積巖層頂、底面的判斷:粒級層、交錯(cuò)層理、沖刷面、波痕、泥裂、疊層石、雨痕和雹痕。 2.火山熔巖層頂、底面的判斷:枕狀構(gòu)造、氣孔和杏仁構(gòu)造。,,一、相對年代的確定方法,生物層序律:生物演化是由簡單到復(fù)雜,由低級到高級,生物種屬由少到多,而且這種演化和發(fā)展是不可逆的?;? 埋藏在巖層中的古代生物遺體或遺跡稱為化石。如動(dòng)物的骨骼、甲殼;植物的根、莖、葉;動(dòng)物足跡、蛋、糞、動(dòng)植物印痕。標(biāo)準(zhǔn)化石: 在地質(zhì)歷
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