320宿舍地球物質(zhì)組成

地球物質(zhì)組成的規(guī)律性50320宿舍主講人：張亮組員：楊軍強(qiáng)楊韜李智地殼的物質(zhì)組成地殼是地質(zhì)學(xué)研究的重點(diǎn)對象，我們主要介紹地殼的化學(xué)組成、礦物組成和巖石組成。地殼中發(fā)現(xiàn)的天然元素幾十種，分布極不均衡1.地殼的化學(xué)組成克拉克值——地殼中化學(xué)元素的重量百分比地殼中主要元素的克拉克值(%)氧O46.95鈉Na2.78硅Si27.88鉀Ka2.58鋁Al8.13鎂Mg2.06鐵Fe5.17鈦Ti0.26鈣Ca3.65氫H0.14自然界的物質(zhì)是由元素構(gòu)成的，礦物就是這些元素或其氧化物的集合體，按照一定晶體結(jié)構(gòu)排列而成，礦物是巖石的組成單元。石英2.地殼的礦物組成它具有一定化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及確定的物理和化學(xué)性質(zhì)。如石鹽NaCl，立方體晶格，立方體形，無色透明，硬度小，比重約等石鹽晶體結(jié)構(gòu)（1）礦物的概念礦物—地殼中的化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的自然產(chǎn)物（單質(zhì)或化合物）(2)礦物的肉眼識別（礦物的特征）用肉眼或借助放大鏡識別常見礦物是地質(zhì)學(xué)家的基本技能之一。一般來說，從礦物的外表形態(tài)入手，細(xì)致觀察礦物的物理性質(zhì)，必要時(shí)考慮化學(xué)性質(zhì)，就可以達(dá)到識別常見礦物的目的。主要識別依據(jù)是礦物的形態(tài)特征和物理性質(zhì)。形態(tài)

自然界中的礦物多以集合體形態(tài)產(chǎn)出。

集合體形態(tài)是指同種礦物的許多個(gè)體集合在一起構(gòu)成的形態(tài)。礦物單體的形態(tài),指礦物單個(gè)晶體的形態(tài)，決定于礦物的結(jié)晶習(xí)性一向延長型：晶體沿一個(gè)方向特別發(fā)育，柱狀，針狀，纖維狀如柱狀石英，針狀普通角閃石等。二向延長型：晶體沿兩個(gè)方向特別發(fā)育；鱗片狀、片狀、板狀等。如片狀云母，板狀石膏等。三向等長型：三維發(fā)育近等，呈等軸狀或粒狀。如立方體石鹽、黃鐵礦等。單體形態(tài)粒狀集合體：主要由三向等長的粒狀晶體顆粒構(gòu)成。如橄欖石集合體形態(tài)顯晶集合體—肉眼可看見晶體顆粒。晶簇狀：在共同基底上生長的單晶體片狀、板狀、鱗片狀集合體柱狀、針狀、纖維狀、放射狀集合體礦物在光學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等方面表現(xiàn)出的性質(zhì)，主要取決于化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是鑒別礦物的重要依據(jù)。光學(xué)性質(zhì)A顏色：礦物選擇性吸收可見光中不同波長的光線以后，顯示出未被吸收的其余波長可見光的混合色。物理性質(zhì)自色：由礦物本身固有的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)所決定的，如赤鐵礦的紅色。假色：因風(fēng)化、氧化等作用形成的顏色他色：因混入雜質(zhì)而表現(xiàn)出的顏色，如剛玉Al2O3的Al3+被Cr3+代替則為紅寶石；被Fe3+、Ti代替則為藍(lán)寶石水晶紫水晶煙水晶

條痕色是礦物在白色條痕板上擦劃后留下的礦物粉末的顏色。條痕色消除了假色、減弱了他色，較穩(wěn)定，利于鑒定礦物。大部分礦物的顏色與條痕一致，少數(shù)礦物二者不一致，如黃鐵礦為金黃色，而條痕色為綠黑色。B光澤

——礦物表面對可見光的反射能力。金屬光澤：明顯的金屬狀光亮的光澤，反射光線的能力強(qiáng)，如黃鐵礦。半金屬光澤：如同未磨光的金屬表面的光澤。反射光線的能力較強(qiáng)，如赤鐵礦和石墨等。非金屬光澤：由于反射面性質(zhì)的影響反射光線的能力較弱。常見的非金屬光澤有：玻璃光澤、珍珠光澤、油脂光澤、土狀光澤等。油脂光澤：均勻塊狀的透明礦物，斷口上的油脂狀光亮絲絹光澤：透明礦物纖維狀集合體珍珠光澤：部分透明、解理完全的礦物，類似珍珠的光亮。如白云母土狀光澤：粉末或土狀，疏松多孔礦物集合體，表面暗淡無光玻璃光澤：與玻璃相同的光澤，一般為透明礦物特有C透明度:礦物允許可見光透過的程度.與礦物的厚度有關(guān)。一般隔著薄片或刃邊觀察透明—可使光線透過；可見物體的顏色。如石英半透明——介于二者之間；辰砂、雄黃不透明——即使邊緣較薄部分不透光。磁鐵礦、黃鐵礦是礦物晶體受外力作用后產(chǎn)生的特性，與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)A硬度：礦物晶體表面抵抗外力刻劃、研磨的能力摩氏硬度計(jì)：滑石1、石膏2、方解石3、螢石4、磷灰石5、正長石6、石英7、黃玉8、剛玉9、金剛石10礦物硬度的大小取決于其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié)力的強(qiáng)弱。如石墨和金剛石。

金剛石：共價(jià)健,硬度為10；石墨：層子間以分子間聯(lián)結(jié),硬度為1-2。

力學(xué)性質(zhì)B解理

礦物受力以后沿一定方向裂開成一系列光滑平面的性質(zhì)。光滑的平面稱解理面。礦物有無解理以及存在幾組解理，取決于礦物內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列規(guī)律和質(zhì)點(diǎn)間的結(jié)合力。依據(jù)解理面產(chǎn)生的難易、解理面面積的大小以及光滑程度，將解理劃分為：

極完全解理；完全解理；中等解理；不完全解理。極完全解理：極易產(chǎn)生解理，大而平云母完全解理：易產(chǎn)生解理，形成規(guī)則的解理塊，解理面大、光滑方解石中等解理：較易產(chǎn)生，但解理面不大，光滑、平坦程度差角閃石橄欖石不完全解理：

較難產(chǎn)生，解理面小且平坦光滑程度差，碎塊以斷口為主礦物可有一組或一組以上不同方向的解理云母：一組長石：兩組方解石：三組螢石：四組C斷口礦物受力后在任意方向上裂成凹凸不平的面。參差狀斷口——斷口參差不平，多數(shù)礦物表現(xiàn)如此。貝殼狀斷口——斷口呈貝殼狀石英角閃石鋸齒狀斷口——斷口呈尖銳鋸齒狀，如自然銅。土狀斷口——斷口面呈土狀，如高嶺土自然銅粘土（高嶺土）其它物理性質(zhì)比重:在礦物手標(biāo)本鑒定中，通常憑經(jīng)驗(yàn)用手掂量，

輕礦物：比重小于2.5；如石鹽、石膏等；

中等礦物：；如石英、斜長石等；

重礦物：比重大于4.0，如重晶石、磁鐵礦等。磁性:通常根據(jù)礦物粉末能否被普通磁鐵吸引。分為：磁性礦物、無磁性礦物。放射性:含放射性的礦物自發(fā)地放出粒子或射線，同時(shí)釋放能量，這種性質(zhì)稱放射性。電學(xué)性質(zhì):導(dǎo)電性、介電性等某些礦物物理性質(zhì)十分相似，難于發(fā)現(xiàn)它們之間所存在的差別，此時(shí)應(yīng)考察它們的化學(xué)性質(zhì)。例如：方解石與白云石，前者加稀鹽酸，強(qiáng)烈起泡；后者加稀鹽酸，基本不起泡。化學(xué)性質(zhì)（3）礦物的分類及主要礦物特征與認(rèn)識礦物的分類目前廣泛采用的分類方案，是以礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)作為分類依據(jù)的晶體化學(xué)分類。a.自然元素類b.硫化物礦物c.氧化物和氫氧化物d.鹵化物e.含氧酸鹽類3.地殼的巖石組成

巖石是在各種地質(zhì)作用下形成的，并在一定地質(zhì)條件和物理化學(xué)條件下穩(wěn)定存在礦物集合體。是天然產(chǎn)出的具有一定結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和穩(wěn)定外形的礦物集合體，是地質(zhì)作用的產(chǎn)物。（1）巖漿作用與巖漿巖

巖漿:處于地下高溫、高壓狀態(tài)富含揮發(fā)物質(zhì)成分的復(fù)雜的硅酸鹽熔體。一般認(rèn)為巖漿源于地幔上部及地殼局部地段。

巖漿作用：從巖漿的形成、活動(dòng)直至冷凝的全過程巖漿作用的類型：

侵入作用：侵入巖（深成侵入、淺成侵入）

噴出作用（火山作用）：噴出巖（火山巖）

巖漿巖：由巖漿作用形成的巖石。元素組成：包括了地殼中所有元素，其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg占巖漿巖總重量的98%（O含量最高，占46%）——稱為造巖元素。超基性巖類（SiO2<45%）基性巖類（SiO245%-52%）中性巖類（SiO252%-65%）酸性巖類（SiO2>65%）SiO2是巖漿巖中最重要的氧化物按SiO2含量將巖漿巖分為四類：從超基性巖--酸性巖暗色礦物減少淺色礦物增多顏色由深淺礦物組成石英、長石、黑云母、角閃石、輝石、橄欖石巖漿巖的結(jié)構(gòu)指礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、形狀及礦物顆粒間的相互關(guān)系所表現(xiàn)出來的巖石特征。按結(jié)晶程度全晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：巖石中的礦物全部結(jié)晶。是巖漿在地下溫度緩慢下降的條件下結(jié)晶而成。多見于深成侵入巖玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)：由玻璃質(zhì)組成。是巖漿在噴達(dá)地表溫度驟然降低的條件下，來不及結(jié)晶而成的。多見于酸性噴出巖半晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：由玻璃質(zhì)和結(jié)晶質(zhì)兩部分組成。多見于噴出巖及淺成侵入巖的邊緣。巖漿巖的構(gòu)造—巖石組成部分（礦物、氣孔…...）的排列方式及充填方式所表現(xiàn)出的巖石特征。塊狀構(gòu)造：均一構(gòu)造，指組成巖石的各礦物組分均勻分布，無定向排列。是巖漿巖中最常見的構(gòu)造氣孔構(gòu)造：巖漿溢出地表，所含揮發(fā)組分形成氣泡，部分逸散大氣中，部分隱巖漿冷凝而保留在巖石中，形成氣孔構(gòu)造。杏仁構(gòu)造：當(dāng)氣孔被后來礦物充填時(shí)就形成杏仁狀構(gòu)造。流紋構(gòu)造：由不同顏色的條紋和拉長的氣孔及長條形的斑晶等沿某方向排列所顯示出來的流動(dòng)構(gòu)造。（1）巖床：層面貫入，薄而廣巖漿巖的產(chǎn)狀

指巖漿巖體在空間上的形態(tài)、規(guī)模，與圍巖的關(guān)系以及形成時(shí)所處的深度及地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境等。巖床火山頸火山口熔巖流巖墻深成侵入體（2）沉積巖沉積巖是在地球巖石圈表層常溫常壓條件下，母巖經(jīng)風(fēng)化生物作用化學(xué)作用和某種火山作用的產(chǎn)物，經(jīng)搬運(yùn)沉積形成層狀的松散沉積物，而后固結(jié)而形成的巖石。

沉積巖的結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)構(gòu)

泥質(zhì)結(jié)構(gòu)

化學(xué)結(jié)構(gòu)

生物碎屑結(jié)構(gòu)層理構(gòu)造地表或地下沉積形成

層面構(gòu)造淺水或風(fēng)沙環(huán)境形成波紋，淺水泥質(zhì)沉積又暴露于地表，經(jīng)曬裂而形成泥裂沉積巖的構(gòu)造常見的變質(zhì)巖大理巖石英巖（3）變質(zhì)巖變質(zhì)作用：

在內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用下，地殼內(nèi)早已形成的巖石，當(dāng)原有的物化條件發(fā)生改變時(shí)，巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生變化的作用，從而形成新巖石的過程。變質(zhì)巖：由變質(zhì)作用形成的巖石稱變質(zhì)巖。變質(zhì)巖主要分布于古老的地塊和構(gòu)造活動(dòng)帶，可形成礦產(chǎn)。接觸變質(zhì)作用動(dòng)力變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用變質(zhì)作用的類型氣液作用變質(zhì)作用的方式:指巖石發(fā)生變質(zhì)作用的途徑和形式重結(jié)晶作用：溫度、壓力升高的情況下，組成巖石的礦物在固態(tài)下重新生長變化的過程。發(fā)生局部的溶解—組分遷移—重新結(jié)晶，沒有物質(zhì)的帶入、帶出，礦物成分不變。交代作用化學(xué)活動(dòng)性流體和固體巖石之間發(fā)生的物質(zhì)置換作用，原有礦物被破壞和新礦物的形成同時(shí)進(jìn)行。總體積不變，但成分改變。變質(zhì)結(jié)晶作用：

基本固態(tài)條件下，化學(xué)成分重新反應(yīng)，原有礦物消失，形成新礦物

變質(zhì)巖的化學(xué)成分主要受原巖的影響，但有時(shí)也受變質(zhì)作用的影響，如交代作用。與巖漿巖和沉積巖相比，變質(zhì)巖的礦物成份復(fù)雜的多，既有共有的礦物類型，又有獨(dú)具的礦物類型。主要礦物與巖漿巖相同。

變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)是指巖石中礦物組分的形狀、大小和相互關(guān)系反映出的巖石特征和性質(zhì)。變余結(jié)構(gòu)由于變質(zhì)不徹底，變質(zhì)后殘留有原巖的結(jié)構(gòu)。變余砂狀結(jié)構(gòu)變晶結(jié)構(gòu)：指巖石在固態(tài)條件下經(jīng)重結(jié)晶和重組和形成的結(jié)構(gòu)（4）三大類巖石的循環(huán)過程內(nèi)容總結(jié)地球物質(zhì)組成的規(guī)律性。克拉克值——地殼中化學(xué)元素的重量百分比。它具有一定化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及確定的物理和化學(xué)性質(zhì)。礦物—地殼中的化學(xué)元素在各種地質(zhì)作用下形成的自然產(chǎn)物（單質(zhì)或化合物）。三維發(fā)育近等，呈等軸狀或粒狀。他色：因混入雜質(zhì)而表現(xiàn)出的顏色，如剛玉Al2O3的Al3+。土狀光澤：