岩石圈优选ppt资料

第3讲岩石圈第一页，共66页。第3讲、岩石圈1、岩石的化学成分矿物(kuàngwù)组成2、岩石(yánshí)的类型3、岩石(yánshí)的转化4、矿物图片第二页，共66页。1、岩石(yánshí)的化学成分矿物组成化学元素组成：地壳中含有化学元素周期表中所列的绝大部分元素，而其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8种主要(zhǔyào)元素占98％以上，其他元素共占1%~2％。第三页，共66页。固体地球(dìqiú)及地壳的元素重量百分比固体地球地壳固体地球中主要(zhǔyào)的元素和地壳中含有的绝大多数相似，但固体地球中铁的含量占有很大的比例。第四页，共66页。岩石圈的原子(yuánzǐ)组成地壳中含有周期表中的绝大部分元素，其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8种主要元素占98％以上，其他元素共占1%～2％。化学元素在地壳中平均含量称克拉克值。地壳中化学元素的平均含量相差极为悬殊。氧几乎占有一半，硅约占1/4，铝约占1/13。对于(duìyú)整个岩石圈的原子组成来说，氧占60.4%，硅占20.5%，铝占6.2%，氢占2.9%，钠占2.49%，铁、钙、镁和钾分别占1.9%、1.88%、1.77%和1.37%，其他元素含量都小于1%。第五页，共66页。原子组成／％岩石圈的原子(yuánzǐ)组成（赫钦逊《生物圈》）第六页，共66页。⑵岩石圈的矿物(kuàngwù)组成1、矿物：矿物是在各种地质作用下形成的具有(jùyǒu)相对固定化学成分和物理性质的均质物体，是组成岩石的基本单位。矿物是地壳岩石的物质基础。自然界的矿物很多，约有3000种，最常见的只有五六十种，至于构成岩石主要成分的不过二三十种。组成岩石主要成分的矿物是人类生产资料和生活资料的重要来源之一，是构成矿物，称造岩矿物，它们共占地壳重量的99％。第七页，共66页。2、矿物的主要(zhǔyào)物理特征：⑴比重：纯净的单矿物的重量，与4℃时同体积水的重量之比。⑵透明度：矿物允许可见光透过的程度。可分为透明、半透明和不透明三类(sānlèi)。⑶光泽：矿物表面对可见光的反射能力。可分为金属、半金属、玻璃光泽等。⑷晶形：矿物晶体的形状。⑸条痕：矿物在无釉瓷板上摩擦时留下的粉末痕迹。⑹磁性：在外磁场的作用下，物体被磁化时所表现的性质。⑺硬度：物体抵抗外力的机械作用的强度。第八页，共66页。摩氏硬度是一种刻划硬度，它以十种具有不同硬度的矿物作为标准，构成硬度计。它们是：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄晶、刚玉、金刚石。⑻解理：晶体在受到打击(dǎjī)时，能沿着内部格子构造中的一定方向的面网发生破裂的性质。⑼断口：矿物在外力打击(dǎjī)时，不依一定结晶方向发生断裂而形成的断开面。⑽颜色：矿物对一定波长范围的电磁波辐射。第九页，共66页。3、最常见的造岩矿物有下列几种：⑴橄榄石族——岛状硅酸盐（硅氧四面体）橄榄石：粒状，橄榄绿色，玻璃光泽，硬度(yìngdù)6.5～7，性脆；为超基性岩和基性岩的主要组成矿物。Mg2SiO4；Fe2SiO4第十页，共66页。⑵辉石族——单链硅酸盐辉石：成分与角闪石近似，但含铁镁较多而不含羟离子[OH-]。其中常见的为普通辉石，呈短柱状，二向中等(zhōngděng)解理近似正交，绿黑色，硬度5～6，比重3.2～3.6；常与角闪石、橄榄石、某些斜长石等共生，在基性和超基性岩浆岩中常见。Mg2Si2O6；Fe2Si2O6第十一页，共66页。⑶角闪石族——双链硅酸盐角闪石：成分复杂多变，常见的一种为普通角闪石，呈长柱状或条状，暗绿至黑色，硬度5.5～6，比重3.1～3.3，二向完全解理呈彼此(bǐcǐ)斜交，性脆；在岩浆岩和某些变质岩中常见。透闪石：Ca2Mg5[Si4O11]（0H）2第十二页，共66页。⑷云母族——层状硅酸盐KAl2[AlSi3O10]（OH，F）2白云母Mg3[Si4O10]（OH）2滑石云母：通常(tōngcháng)呈片状或鳞片状，单向极完全解理，易剥成具有弹性的光滑透明薄片；玻璃及珍珠光泽，硬度2～3，成分复杂多样，常见的有黑云母、白云母和金云母，在酸性岩浆岩、砂岩和变质岩中常见。第十三页，共66页。⑷长石族——架状硅酸盐长石：是构成地壳的最主要的一类矿物，常见于火成岩、沉积岩和变质岩中。具玻璃质光泽，摩氏硬度为6，二向完全解理。正长石解理接近正交，多为肉红色；斜长石解理呈斜交，多为浅灰白色。由于长石晶体结构中容许大量(dàliàng)的离子置换，因而有多种类型。如斜长石中的钠和钙可以以不同比例置换，故产生了从钠长石（Na［AlSi3O8]）至钙长石（Ca［Al2Si2O8]）的一系列种类和成分的变化。。石英：成分简单(jiǎndān)（SiO2），无解理，贝壳状断口，具典型的油脂光泽，硬度7，比重2.5～2.8。石英性质稳定，难于风化。第十四页，共66页。三.岩石(yánshí)圈的岩石(yánshí)组成火成岩：火成岩以岩浆岩为主。岩浆岩是由岩浆凝结形成的岩石，约占地壳总体积的65%。分类：酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩。也可划分为侵入岩和喷出岩。沉积岩：暴露在地表的岩石，经过风化、剥蚀在原地或经搬运堆积下来，经过成岩作用而形成的岩石。类型：碎屑岩类，粘土岩类，生物化学岩类。变质(biànzhì)岩：由地球内力作用引起的岩石性质的变化过程总称为变质(biànzhì)作用。由变质(biànzhì)作用形成的岩石，就是变质(biànzhì)岩。变质(biànzhì)作用的因素：温度、压力和化学因素。第四章第十五页，共66页。地壳与地面(dìmiàn)的岩石组成

（Skinner等）如果根据变质(biànzhì)母岩的性质，把变质(biànzhì)岩归属于沉积岩和火成岩，那么在整个地壳的岩石组成中，火成岩占95%，而沉积岩只占到5%；但沉积岩却覆盖了整个地球表面的75%，火成岩却只覆盖了地球表面的25%。第四章第十六页，共66页。㈠岩浆岩1、岩浆：岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体。2、侵入岩体与喷出岩体产状由岩浆冷凝固结(ɡùjié)而成的岩体的大小、形状及其与周围岩石相接触的关系，称为岩浆岩的产状。根据岩体在地壳中形成的深度和方式，可分为喷出岩体和侵入岩体，后者又可再分为深成岩体和浅成岩体。按岩体的形状及其与上覆岩层的关系（见下图），可分为岩盆(②)、岩盖(④)、岩床(③)、岩鞍(⑤)、岩株(⑥)、岩瘤(⑧)、岩脉(⑨)等。其中①是岩基，⑦是岩浆底辟第四章第十七页，共66页。可分为岩盆(②)、岩盖(④)、岩床(③)、岩鞍(⑤)、岩株(⑥)、岩瘤(⑧)、岩脉(⑨)等。其中(qízhōng)①是岩基，⑦是岩浆底辟第十八页，共66页。3．岩浆岩的结构与构造⑴所谓结构是指岩石中矿物颗粒本身的特点（如结晶程度、晶粒大小、晶粒形状等）及颗粒之间的相互关系所反映出来的岩石构成的特征而言。①按岩石中矿物的结晶程度可分为全晶质结构、半晶质结构和玻璃质（非晶质）结构。②按照组成(zǔchénɡ)岩石的矿物颗粒大小可以分为显晶质结构和隐晶质结构。③按岩石中矿物颗粒相对大小，可分为等粒结构、斑状结构和似斑状结构。

第十九页，共66页。⑵所谓构造是指组成岩石的矿物集合体的形状、大小、排列和空间分布等所反映出来的岩石构成的特征而言。①块状构造：矿物均匀分布。②流纹构造：不同颜色、不同成分、拉长的气孔③流动构造：流线、流面。④气孔构造：空洞。⑤杏仁构造：空洞被后来的矿物充填。上述岩石的结构和构造，不仅可以用来判断岩石形成(xíngchéng)的环境和条件，而且也是岩浆岩分类和命名的一种重要依据。第二十页，共66页。4、岩浆岩的分类岩浆岩根据(gēnjù)其化学成分和矿物组成可分为:酸性岩:二氧化硅含量大于65％，主要由长石、石英和云母组成。如，花岗岩、流纹岩中性岩:二氧化硅含量52％～65％，主要由角闪石、长石和少量石英、辉石、黑云母等组成。如闪长岩、安山岩基性岩:二氧化硅含量45％～52％，主要由辉石、钙长石和少量橄榄石和角闪石组成。如玄武岩。超基性岩:二氧化硅含量小于45％，主要由橄榄石、辉石组成。如橄榄岩第二十一页，共66页。根据其结构与构造和产状的特征可分为深成岩（大于5km）、浅成岩（包括脉岩）和喷出岩（喷出地表）等三种。将这两者组合起来便可得出岩浆岩的分类(fēnlèi)简表。例如，花岗岩是属于深成的酸性岩类，由显晶等粒的长石、石英和少量云母组成的块状构造的岩石。而组分与花岗岩相同，但结构、构造不同的喷出岩，则为流纹岩。又如，玄武岩属于喷出的基性岩类，由隐晶质的铁镁质矿物和少量钙长石组成，具有气孔状或杏仁状构造的岩石。第二十二页，共66页。㈡沉积岩1．沉积岩的结构指矿物或颗粒的性质、大小、形态及相互关系⑴碎屑结构——由胶结物胶结碎屑形成的结构①砾质结构：碎屑大于2mm④泥质结构：碎屑小于0.005mm⑵化学结构——由化学结晶形成的结构⑶生物化学结构——由生物化学作用形成的结构，含生物碎片(suìpiàn)或遗骸。

第二十三页，共66页。2、沉积岩的构造指岩石各组成部分的空间分布和排列形式。沉积岩具有多种构造，其中最突出(tūchū)的是层理构造和含有化石。层理是指岩石的成分、结构、粒度、颜色等性质沿垂直于层面方向变化而形成的层状构造。它表明岩层是按一定的顺序和形式，一层叠一层构成的。⑴水平层理，静水环境下形成的各层之间皆呈水平排列的沉积构造。⑵波状层理，即其细层呈波状起伏，但其总的层面是大致平行的。它是由波浪的振荡运动或介质在单向前进运动中形成的。第二十四页，共66页。⑶透镜状层理，以泥质为主的沉积物中，沙呈透镜体产出。⑷压扁层理，以沙质为主的沉积物中，泥呈透镜体产出。⑸交错层理，即层面互不平行，细层倾斜并相互交错。它是在物质移动方向多变的情况下形成的。在河流相、滨海及三角洲沉积中可见。⑹逆变(nìbiàn)层理，沉积物颗粒由下向上由粗渐细。通常为浊流沉积的标志。

层面构造系指上、下层面中留下的与岩石成因有联系的各种印模和痕迹。例如，上层面中的波痕、雨痕、干裂；下层面中的楷模、沟模等。第二十五页，共66页。沉积岩的几种常见(chánɡjiàn)层理第四章第二十六页，共66页。2、沉积岩的分类(fēnlèi)⑴碎屑岩类：由碎屑物经胶结而成。按成因可分为火山碎屑岩和正常碎屑岩两种。火山碎屑岩是介于火山岩与普通沉积岩之间的过渡岩类。按火山碎屑的大小和相应粒级的含量又可分为：火山集块岩（大于2cm）、火山角砾岩（2cm——2mm）、凝灰岩（小于2mm）等。正常碎屑岩是指母岩机械风化的碎屑经胶结而成的岩石(yánshí)。按其粒径大小又可分为：砾岩与角砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩类。粘土岩类具页理的叫页岩；块状的叫泥岩。第二十七页，共66页。石英：成分简单(jiǎndān)（SiO2），无解理，贝壳状断口，具典型的油脂光泽，硬度7，比重2.板状构造，比原岩硬而光滑，易劈开呈薄板状。其中(qízhōng)①是岩基，⑦是岩浆底辟第四十三页，共66页。固体地球中主要(zhǔyào)的元素和地壳中含有的绝大多数相似，但固体地球中铁的含量占有很大的比例。⑵岩石圈的矿物(kuàngwù)组成第三十六页，共66页。③片岩：片状构造，显晶变晶结构，主要由云母、绿泥石、角门石等矿物组成，片理发育典型。⑵岩石圈的矿物(kuàngwù)组成第四十二页，共66页。⑵辉石族——单链硅酸盐这种变质作用主要发生于断裂带。又如，玄武岩属于喷出的基性岩类，由隐晶质的铁镁质矿物和少量钙长石组成，具有气孔状或杏仁状构造的岩石。地壳中化学元素的平均含量相差极为悬殊。⑷区域（动力）变质作用：由于区域性地壳活动导致较大空间的变质作用地壳中含有周期表中的绝大部分元素，其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8种主要元素占98％以上，其他元素共占1%～2％。第二十八页，共66页。⑵生物化学岩类绝大多数的生物化学岩是在海相或湖相环境中由化学或生物化学过程形成的物质组成的，具化学结构（显晶或隐晶，缅状或豆状等胶凝体）和生物结构（含遗体化石），成分较为单一，种类繁多，常为单矿岩或矿石。例如(lìrú)铝质岩、铁质岩、锰质岩、硅质岩、磷灰岩、碳酸盐岩、盐岩、可燃性有机岩等。其中最常见的为碳酸盐岩，例如(lìrú)，石灰岩和白云岩。第二十九页，共66页。沉积(chénjī)岩石与层理第四章第三十页，共66页。第三十一页，共66页。第三十二页，共66页。第三十三页，共66页。第三十四页，共66页。第三十五页，共66页。第三十六页，共66页。第三十七页，共66页。㈢变质岩1．变质作用的因素岩石变质的因素，主要是岩石所处环境物理(wùlǐ)条件和化学条件的改变，物理(wùlǐ)条件主要指温度和压力，而化学条件主要指从岩浆中析出的气体和溶液。这些条件或者说因素的变化，主要来源于构造运动、岩浆活动和地下热流，因此变质作用是属于内力作用的范畴。第三十八页，共66页。2．变质作用的类型和常见的变质岩⑴动力（碎裂）变质作用：主要在构造运动引起(yǐnqǐ)的定向压力作用下，使原岩发生碎裂、变形和一定程度的重结晶作用。这种变质作用主要发生于断裂带。可形成构造角砾岩、碎裂岩、糜校岩、千糜岩等（其碎裂程度愈来愈强）。⑵接触（热力）变质作用：主要因侵入体的热力烘烤，使围岩的矿物发生重结晶作用，形成变晶结构和新的岩石构造。例如，粘土岩变质成为角岩，灰岩变质为大理岩，砂岩变质为石英岩等。这种变质岩皆分布于侵入体与围岩的接触带。⑶交代（热液）变质作用：由于岩浆结晶晚期析出大量挥发成分和热液，通过物质交换与化学反应使接触带的岩石发生变质。例如，碳酸盐岩与中、酸性岩浆接触交代变质产生的矽卡岩等。第三十九页，共66页。⑷区域（动力）变质作用：由于区域性地壳活动导致较大空间的变质作用①板岩：由粘土岩、粉砂岩经轻度变质而成。板状构造，比原岩硬而光滑，易劈开呈薄板状。②千枚岩：变质较板岩深，基本上全为显微级重结晶，鳞片状变晶矿物呈定向排列，具有千枚构造。③片岩：片状构造，显晶变晶结构，主要由云母、绿泥石、角门石等矿物组成，片理发育典型。④片麻岩：具片麻构造，即在岩石中浅色的粒状变晶矿物（主要是石英和长石）之间夹有呈一定(yīdìng)方向断续排列的暗色变晶矿物（如黑云母、角闪石、辉石等），略具片理，但沿片理面不能剥开。⑸超