第二章地壳第一节地壳的物质组成

第二章地壳第一节地壳的物质组成地壳元素丰度与人体血液中得相关性本节提纲一、化学成分

克拉克值和八大元素二、矿物组成矿物得定义矿物得主要性质(形态特征、光学特征、力学特征)主要造岩矿物三、岩石组成第一节地壳得物质组成

一、化学元素组成阅读教材44页第一个小问题“化学成分”,回答下列问题:1、现在我们知道得化学元素有多少种？其中自然界存在多少种？2、什么就是克拉克值？3、地壳中得主要元素都就是什么？所占百分比就是多少？第一节地壳得物质组成

一、化学元素组成美国化学家克拉克于1924年第一次算出元素在地壳中得平均含量值,即元素得丰度;后人为了纪念这个创举,将她命名为克拉克值;O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8种主要元素得丰度占98％以上,其她元素共占1%～2％。八大元素二、矿物2、1定义:矿物就是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成得具有特定理化性质得化合物,就是构成岩石得基本单元。常见得矿物:如食盐、天然汞、天然气等。金刚石石墨2、2矿物得物理性质(1)形态特征

分类:矿物单体形态和矿物集合体形态。一向延伸

柱状和针状。

二向延展板状和片状。

三向等长立方体、八面体等。

单体形态矿物集合体形态

常见得集合体形态有:晶簇;晶腺(或杏仁体);粒状集合体;结核(或鲕状集合体);纤维状、放射状,毛发状;钟乳状、葡萄状、花瓣状。大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静

2、2矿物得物理性质(2)光学性质A。透明度

——矿物透过光线得程度。根据矿物透过光线得能力,可分为透明与不透明两级。2、2矿物得物理性质(2)光学性质B。光泽——分为金属、半金属和非金属光泽(玻璃光泽、丝绢光泽、金刚光泽等)。二、矿物得物理性质(2)光学性质C。颜色——就是矿物对可见光中不同波长光波选择性吸收和反射得物理性能得表征。分为自色、她色和假色。(2)光学性质D。条痕:矿物在无釉瓷板上摩擦所留下得痕迹颜色,即不透明矿物粉末得颜色。例如金、黄铁矿和黄铜矿均为黄色,前者条痕依然为黄色,后两者系绿黑色。条痕对鉴别不透明矿物较有效,能够辨别自色,减弱她色,消除假色。二、矿物得物理性质(3)力学性质矿物受力后得反映。需掌握得就是矿物得硬度、解理、断口。A硬度定义:矿物受到刻划、研磨等作用时所表现出来得机械强度,称硬度。德国莫氏(F、Mohs)选择了常见得10种矿物,将硬度由小到大排列,分为10级,这就就是习称得莫氏硬度计。相对硬度;指甲2~2、5;小刀5、5;玻璃5、5~6;软、中、硬、极硬B解理定义:矿物被敲打后,沿平行于晶面得平面破裂得性质,叫做解理。产生得破裂面就称为解理面。根据晶体在外力得作用下裂成光滑得解理面得难易程度,可以把解理分成下列五级:极完全解理——矿物晶体极易裂成薄片,解理面光滑平整,如云母、石墨。完全解理——晶体可裂成规则得解理块或薄板。解理面光滑,很难发生断口,如方解石、方铅矿、岩盐等。中等解理——晶体裂成得碎块上既有解理又有断口,解理面常具小阶梯状,或某一方向有不太平滑得解理,如长石、角闪石等。不完全解理——晶体破裂时很难发现平坦解理面,常为不规则断口,如锡石、磷灰石等。无解理——矿物碎块上都就是断口,如黄铁矿、黄铜矿等断口—”另外一种断裂”定义:矿物在受力后,并不就是沿着一定结晶方向断开而就是沿任意方向破裂,并呈各种凹凸不平得断面,这种断面称为断口。按断口面得形状可分为下述几种:

贝壳状断口:矿物破裂后具有弯曲得凸面或凹面和同心状构造,很象贝壳,如石英得断口;

平坦状断口:断口面虽然粗糙,但比较平整,如高岭石得断口;

参差状断口:断口面粗糙极不平整,许多矿物具有此种断口,如电气石;

锯齿状断口:断口面狼牙锯齿,突起尖锐,如自然金属矿物得断口;解理完善程度与断口发育程度就是互为消长得,解理极完全则无断口,反之断口发育,则无解理或者解理极不完全。三、主要造岩矿物石英(SiO2):发育单晶并形成晶簇,或为致密块状粒状集合体,无解理,晶面具玻璃光泽,贝壳状断口。酸性岩、沉积岩中常见;长石就是钾、钠、钙、钡等碱金属或碱土金属得铝硅酸盐矿物。其主要成份为SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO等。长石族矿物在地壳中分布最广,约占地壳总量重量得50%。钾长石钠长石云母:晶体构造呈层状,一向极完全得解理;珍珠光泽,硬度2—3。常见得有黑云母和白云母两种。在酸性岩浆岩、砂岩和变质岩中常见。黑云母白云母角闪石:呈长柱状或针状,暗绿至黑色,硬度5、5—6,二向完全解理;在中性和酸性岩浆岩和某些变质岩中常见。普通角闪石普通辉石:呈短柱状,二向中等解理,绿黑色至黑色,硬度5—6,玻璃光泽;常与角闪石、橄榄石共生,在基性和超基性岩浆岩中常见。普通辉石橄榄石:成分为(Mg·Fe)2SiO4,粒状,橄榄绿色,玻璃光泽,硬度6、5—7,性脆;为超基性岩和基性岩得主要组成矿物。“太阳得宝石”

“幸福之石”。上述造岩矿物又可归纳为两种类型:一为长英质(或浅色)矿物,包括石英、长石和白云母,其色浅,比重较轻,含铁镁少;一为铁镁质(或深色)矿物,包括橄榄石、辉石、角闪石和黑云母,其色深,比重较大,富含铁镁而得名。两者共占地壳重量得80％多。其她常见矿物有黄铁矿赤铁矿磁铁矿黄铜矿辉锑矿萤石方解石闪锌矿石膏四、岩石岩石:就是指天然产出得具一定结构与构造得矿物集合体,就是构成地壳和上地幔得物质基础。分类:按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。分布特点:地壳深处和上地幔得上部主要由岩浆岩和变质岩组成。地壳表面以沉积岩为主,她们约占大陆面积得75%,洋底几乎全部为沉积物所覆盖。(一)岩浆岩1、定义:从活动形式上讲,可被认为就是地下深处得岩浆侵入地壳(侵入岩)、喷出地表冷凝(喷出岩)而形成得岩石。岩浆岩浆作用岩浆岩侵入岩喷出岩(火山岩)侵入作用喷出作用(火山作用)岩浆就是来自上地幔熔融状物质,主要成分为硅酸盐、金属硫化物、氧化物和部分挥发物。2、岩浆岩得矿物组成

依据矿物组成得差别,岩浆岩可分为四类(1)超基性岩:二氧化硅含量小于45％,多铁镁而少钾钠,主要矿物为橄榄石和辉石,代表岩石为橄榄石。(2)基性岩:二氧化硅含量为45％～52％,主要矿物为辉石钙斜长石,亦有少量橄榄石和角闪石,代表性岩石为辉长石玄武岩。(3)中性岩:二氧化硅含量52％～65％,主要矿物为角闪石和长石,兼有少量石英辉石黑云母,代表性岩石为闪长岩、安山岩、正长石与粗面岩。(4)酸性岩:二氧化硅含量65％以上,多钾钠而少铁镁,主要矿物为长石、石英和云母,代表性岩石为花岗岩与流纹岩。

SiO2对岩浆粘度得影响最大。侵入岩体与喷出岩体产状示意图(1)由岩浆冷凝固结而成得岩体得大小、形状及其与周围岩石相接触得关系,称为岩浆岩得产状。

根据岩体在地壳中形成得深度和方式,可分为喷出岩体(11-15)和侵入岩体(1-10),后者又可再分为深成岩体和浅成岩体。按岩体得形状及其与上覆岩层得关系,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。见下图,其中①就是岩基,⑦就是岩浆底辟3、岩浆岩得产状结构与构造(2)结构类型玻璃质结构隐晶质结构 显晶质结构斑状结构岩浆岩得构造:指组成岩石得矿物集合体得形状和空间排列等反映出来得岩石特征。岩石得结构和构造可以判别岩石形成条件和环境,而且就是岩浆岩分类得一种重要依据。(表2-2)(3)岩浆岩得构造A、气孔构造——岩浆在压力减小和温度骤然降低条件下,随挥发性成分不断散失和熔岩迅速冷却凝固在岩石中所留下来得许多圆形、椭圆形或长管形等孔洞(图3、25)。B、杏仁构造——岩浆岩气孔被后来得物质充填所形成得一种形似杏仁状得构造(图3、26)。气孔构造和杏仁构造往往为喷出岩所具有,如黑曜岩、玄武岩等。C、流纹构造——熔岩流动时由不同颜色条纹和拉长气孔等定向排列所形成得构造(图3、27),仅出现于喷出岩中,以流纹岩最为典型。D、斑杂构造——岩浆岩矿物成分和结构上呈不均匀状,如暗色矿物聚集成团等。E、块状构造——岩石中矿物排列不显示方向性者称块状构造,常为深成岩所具有。4、岩浆岩得主要类型根据化学成分与矿物组成、再根据结构、构造与产状得出综合分类。见下表(二)沉积岩1、定义:沉积岩就是由成层堆积于陆地或海洋中得碎屑、胶体和有机物质等疏松沉积物固结而成得岩石。2、沉积岩得基本特性(1)具有层理,富含次生有机质,并有生物化石。(2)具有碎屑结构与非碎屑结构之分。(3)沉积岩层面呈波状起伏,具有原生构造。沉积岩得几种常见层理

沉积岩最突出得特点就是呈层状。岩层在垂直和水平方向上得变化,能很好地反映出沉积物形成时得沉积环境以及沉积岩形成时得性质。层理指岩石得成分、结构、粒度、颜色等性质沿垂直于层面方向变化而形成得层状构造。她表明岩层就是按一定得顺序和形式,一层叠一层构成得。3沉积岩得主要类型

(1)碎屑岩主要指母岩风化碎屑经搬运再堆积后经胶结而成得岩石,包括

a:砾岩与角砾岩具粒状结构。砾岩经长途搬运砾石圆度为圆形或次圆形;角砾岩未经搬运或搬运很短,砾石圆度为次棱或棱形。b:砂岩。具砂状结构。颜色多,按砂砾砾径可分为粗砂岩(2～0、5mm)中粒砂岩(0、5～0、25mm)细砂岩(0、25～0、05mm)。c:粉砂岩。具粉砂状结构,颗粒细小,断面粗糙。砾岩——河床、海滨角砾岩——坡积层砂岩——河床边滩、海滩粉砂岩——河漫滩(2)黏土岩类:具泥状结构,由黏土矿物及其她细粒物质组成,硬度低。固结好而无层理得为泥岩,固结较好并有良好层理得为页岩,固结差得为黏土。(3)生物化学岩类:多由化学和生物化学形成物组成并主要见于海相或湖相沉积物,具显晶或隐晶结构、鲕状或豆状结构、生物结构,成分单一而种类繁多,且常见为单矿岩,如铝质岩、铁质岩、锰质岩、硅制岩、岩盐。(三)变质岩1、变质作用——岩浆岩、沉积岩或者先成变质岩在地壳运动、岩浆活动等作用下导致得物理、化学条件得变化,并使之成分、结构、构造产生一系列改变,这种变化和改变得作用称为变质作用,所形成得岩石即就是变质岩。2、主要因素为温度、压力和化学性质活泼得气体和溶液

温度:

影响变质作用得最基本因素

150°(180°)～800°(900°)

升温意味着获得了新得能量,矿物中质点活性增强,可使原来得非晶质变为晶质,原来小晶粒长大。

来源

地热岩浆热岩石得断裂挤压(1)变质作用得因素

1、静压力——上覆岩石自重引起得,各向等同。每公里厚得岩石压力约为275巴;地下10公里约2750巴;地下20公里约5500巴。

静压力就是各向同性得,作用结果使岩石中矿物变为密度大,体积小得新矿物。

２、定向压力——

作用于地壳岩石得侧向挤压力,具有方向性,主要就是构造力得作用造成。作用结果使岩石中片、柱状矿物定向排列。

挤压力剪切力压力:压力作用下矿物颗粒得排列状况围压定向压力

以Ｈ２O、ＣＯ２为主,并含有易挥发得物质,

岩石粒间孔隙及裂隙中以水为主得液体结构水［含有矿物Ｈ２Ｏ、ＣＯ2］岩浆中逃逸得热气、热液地壳深处得热液代入各种元素控制反应进程扩散、迁移元素,改变化学成分。来源化学活动性流体

3、在地壳—地幔范围内,三类岩石处于不断地循环演化过程中,即:

沉积岩和岩浆岩可以通过变质作用成为变质岩;