第1節(jié)地殼的物質(zhì)組成_第1頁(yè)
第1節(jié)地殼的物質(zhì)組成_第2頁(yè)
第1節(jié)地殼的物質(zhì)組成_第3頁(yè)
第1節(jié)地殼的物質(zhì)組成_第4頁(yè)
第1節(jié)地殼的物質(zhì)組成_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第二章地殼第一節(jié)地殼概述1.

了解地球的大小和形狀2.

了解地球的物理性質(zhì)3.

認(rèn)識(shí)地球的外部圈層構(gòu)造,掌握地球的內(nèi)部圈層構(gòu)造。4.

掌握地質(zhì)作用的分類和地質(zhì)年代重點(diǎn):地殼的特點(diǎn)、地質(zhì)作用。

地球的內(nèi)部圈層研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要方法

鉆探、地震波、類比法(石隕石、石—鐵隕石鐵隕石)。地震波:橫波只能在固體中傳播??v波可通過(guò)各種媒介。在地球內(nèi)部地震波的傳播速度隨深度變化不斷變化,在33km、2900km(橫波在此處消失)等地方發(fā)生突變。一、地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)地下2900公里處,P:13.32→8.1km/s,S:消失,稱為古登堡面。在地下33公里處(大陸部分),P:7.6→8.0km/s,S:4.2→4.4km/s,稱為莫霍面或莫氏面。(一)地殼組成:平均化學(xué)組成:O、Si、AI、Fe、Ca、Na、K、Mg等,多以化合態(tài)存在。厚度:平均20公里,陸地平均37公里,海洋平均7公里。陸地區(qū)高山高原區(qū)厚度大,平原區(qū)厚度?。缓Q髤^(qū)洋中脊厚度小,海盆區(qū)厚度大。結(jié)構(gòu):大陸地殼以康拉德面分為上、下兩層,上層稱花崗巖層或硅鋁層,下層稱玄武巖層或硅鎂層。大洋地殼僅具下層。因此,硅鋁層分布不連續(xù)。類型:大陸地殼(雙層結(jié)構(gòu))、大洋地殼(單層結(jié)構(gòu))。厚度、年齡等也存在差異。(二)地幔:一般以1000公里為界分上地幔:莫霍面以下至60多公里與地殼合稱巖石圈。

位于60—400公里,特別是100—150公里處的軟流圈可能是巖漿的發(fā)源地。下地幔:一般認(rèn)為是固態(tài)(三)地核:液態(tài)?超固態(tài)?鐵鎳地核?硅酸鹽地核?球狀?柱狀?地表地球內(nèi)部圈層示意圖6371地心地球內(nèi)部圈層示意圖地表地地33莫霍面2900古登堡面10康拉德面1000雷波蒂面40027526046405155巖石圈軟流圈地殼康拉德面地球內(nèi)部的次級(jí)不連續(xù)面。在地殼中平均深度約20km(指陸地)處。其深度變化較大,最深約40km,陸地最淺約10km,海洋上明顯淺得多,甚至沒(méi)有。在此面上地震波發(fā)生加速,縱波(P波)由5.6km/s左右增加到7.6km/s左右,橫波(S波)由3.2km/s左右增加到4.2km/s左右。

這種加速表明此面以下的一層,密度硬度增加。

一般認(rèn)為此面以上平均化學(xué)組成與花崗巖相似(密度2.7左右),以下的一層與玄武巖相似(密度2.9左右),故康拉德面成為“花崗巖層”和“玄武巖層”的分界面。雷波蒂面從莫霍面到古登堡面之間的地球圈層稱為地幔。地幔的質(zhì)量約4。05×1027噸,占地球總質(zhì)量的67.8%,密度從淺到深由3.32g/cm3遞增到5.56g/cm3,在深度為984米處有一個(gè)次一級(jí)的不連續(xù)面,叫雷波蒂面,此面把地幔分為上地幔和下地幔兩部分。1.上地幔:一般認(rèn)為上地幔的物質(zhì)成分類似橄欖巖,因?yàn)榇说氐卣鸩ǖ臄?shù)值和在橄欖巖中實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)類似,所以也有人把上地幔叫做橄欖巖質(zhì)層。橄欖巖的化學(xué)成分和玄武巖相比,其SiO2的含量更少。而MgO

、FeO

的含量更多,和宇宙中來(lái)的數(shù)量最多的隕石相似。上地幔物質(zhì)的平均密度為3.8g/cm3,下界溫度為1200~1500oC,壓力達(dá)到38萬(wàn)個(gè)大氣壓。在深度約50-200公里處,地震波的傳播速度明顯降低,叫古登堡軟流層。此處由于放射性元素的大量聚集,衰變釋放出大量熱能,使該層形成潛柔性的塑性層,局部甚至呈熔融狀態(tài),所以又稱為軟流層。一般認(rèn)為它可能是巖漿的發(fā)源地,地殼運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)都可能與軟流層的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。2.下地幔:地震波在下地幔中的傳播速度作平緩增加,物質(zhì)的平均密度達(dá)到5.6g/cm3,一種觀點(diǎn)認(rèn)為,下地幔物質(zhì)主要由金屬硫化物和氧化物組成,Cr、Ni、Fe等成分有顯著增加;另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,這里的物質(zhì)并不是金屬硫化物和氧化物,而是硅酸鹽物質(zhì)在強(qiáng)大的壓力下形成的一種較致密的物質(zhì)。下地幔的下界溫度推測(cè)為1500~2000oC,壓力達(dá)到137萬(wàn)個(gè)大氣壓。10203040506070課堂練習(xí):讀圖說(shuō)明地殼的特征花崗質(zhì)層玄武質(zhì)層地幔二、地質(zhì)作用(一)地質(zhì)作用

1、概念:自然力引起地球物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造和地表形態(tài)發(fā)生變化的作用。引起地質(zhì)作用的自然力稱為地質(zhì)營(yíng)力。地質(zhì)營(yíng)力可以分為:

內(nèi)營(yíng)力:能量來(lái)源于地球內(nèi)部,包括地內(nèi)熱能、地球旋轉(zhuǎn)能、地內(nèi)化學(xué)能和結(jié)晶能等。外營(yíng)力:能量來(lái)源于地球之外的為,包括太陽(yáng)能、潮汐能、生物能等。(二)地質(zhì)作用分類內(nèi)力地質(zhì)作用地質(zhì)作用

風(fēng)化作用剝蝕作用搬運(yùn)作用沉積作用構(gòu)造運(yùn)動(dòng)巖漿作用地震礦物礦物是在各種地質(zhì)作用下形成的具有相對(duì)固定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的均質(zhì)物體,是組成巖石的基本單位。目前已發(fā)現(xiàn)的礦物3000多種.近年平均每年發(fā)現(xiàn)新礦物約50種。1949年以來(lái)我國(guó)發(fā)現(xiàn)并得到確認(rèn)的約40種。礦物分類的方法很多,根據(jù)礦物的化學(xué)成分類型分為5大類:自然元素礦物、硫化物及其類似化合物礦物、鹵化物、氧化物及氫氧化物礦物、含氧鹽礦物。礦物與人類:精美礦物欣賞常林鉆石瑪瑙石英礦物1.常見(jiàn)集合體形態(tài)

礦物的形態(tài)主要受本身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和形成時(shí)外在環(huán)境的制約,可分為礦物單體形態(tài)和礦物集合體形態(tài)。絕大多數(shù)礦物均以集合體形式出現(xiàn)。分為:一向延伸可分為柱狀和針狀集合體。二向延展可分為板狀、片狀和鱗片狀集合體。三向等長(zhǎng)

可分為粒狀、塊狀集合體。晶簇鮞狀和豆?fàn)罴象w

鐘乳狀,束禾狀放射狀,樹(shù)枝狀,纖維狀晶腺,結(jié)核花瓣?duì)钪鶢詈歪槧罴象w板狀、片狀集合體粒狀集合體、晶簇鐘乳狀束禾狀鮞狀和豆?fàn)罴象w晶腺結(jié)核放射狀樹(shù)枝狀纖維狀花瓣?duì)?.光學(xué)性質(zhì)顏色:自色、他色、假色條痕:粉末的顏色。保護(hù)自色,減弱他色,消除假色。透明度:通過(guò)碎片邊緣觀察,可分為透明、半透明、不透明。光澤:金屬、半金屬、非金屬(金剛、珍珠、土狀、絹絲、油脂、松脂、玻璃等)。3.力學(xué)性質(zhì)

硬度:礦物抵抗刻劃、摩擦、壓入的能力.

摩氏硬度計(jì)為標(biāo)準(zhǔn),將礦物硬度分為10級(jí).

也可用如指甲的硬度約為2-2.5,銅鑰匙為3,小鋼刀為5-5.5等簡(jiǎn)便工具進(jìn)行測(cè)試解理

礦物被敲打后,沿一定方向規(guī)則破裂的性質(zhì),叫做解理。這種破裂面就稱為解理面。解理面一般非常平滑而有光澤。不同礦物或同一礦物的不同方向上,解理發(fā)育的程度是不一樣的。有些礦物的解理只有一個(gè)方向,成薄片狀;有些礦物的解理有兩個(gè)方向,成塊狀;有些礦物甚至有三個(gè)方向和四個(gè)方向的解理。根據(jù)劈開(kāi)的難易和肉眼所能觀察的程度,分為:(1)最完全解理

礦物晶體極易裂成薄片,解理面較大而平整光滑,如云母、石膏等。(2)完全解理

礦物極易裂成平滑小塊或薄板,解理面相當(dāng)光滑,如方解石、石鹽等。(3)中等解理

解理面往往不能一劈到底,不很光滑,常呈現(xiàn)小階梯狀,如普通角閃石等。(4)不完全解理

在大塊礦物上很難看到解理,只在細(xì)小碎塊上才可看到不清晰的解理面,如磷灰石等。(5)極不完全解理(無(wú)解理)如石英等。

斷口

:礦物受打擊后所產(chǎn)生的不規(guī)則的破裂面。按斷口面的形狀可分為下述幾種:貝殼狀斷口:礦物破裂后具有彎曲的凸面或凹面和同心狀構(gòu)造,很象貝殼,如石英的斷口;平坦?fàn)顢嗫冢簲嗫诿骐m然粗糙,但比較平整,如高嶺石的斷口參差狀斷口:斷口面粗糙極不平整,許多礦物具有此種斷口,如電氣石鋸齒狀斷口:斷口面狼牙鋸齒,突起尖銳,如自然金屬礦物的斷口4.其他性質(zhì)脆性和延展性彈性和撓性密度電性磁性發(fā)光性5.礦物的分類新Dana分類(1997年)

I自然元素礦物

II硫化物

III氧化物

IV鹵化物

V碳酸鹽

VI硝酸鹽

VII硼酸鹽

VIII磷酸鹽

IX硫酸鹽

X鎢酸鹽

XI硅酸鹽礦物南大采用的分類(羅谷風(fēng)等,1993)

I自然元素礦物

II硫化物及其類似化合物礦物

III鹵化物礦物

IV氧化物和氫氧化物礦物

V含氧鹽礦物6.礦物名稱來(lái)歷以人名和地名來(lái)命名的,如高嶺石、辰砂.根據(jù)化學(xué)成分、形態(tài)、物理性質(zhì)命名,如方解石是因沿解理極易碎成菱形方塊而命名根據(jù)其顏色和主要成分而命名如赤鐵礦根據(jù)其比重較大而命名如重晶石.在中文礦物名稱中,有一部分是源于我國(guó)傳統(tǒng)名稱,如石英、石膏等,但大部分是由外文翻譯成中國(guó)名稱。

二、巖漿作用與巖漿巖(一)概念和特點(diǎn)巖漿的溫度1.火山口流出巖漿的測(cè)溫

一般為900-1100℃,飽含氣體時(shí)高達(dá)1150-1350℃

2.巖石的重熔試驗(yàn)結(jié)果

基性巖1000-1250℃酸性巖650-850℃

綜合實(shí)測(cè)和試驗(yàn)結(jié)果推斷巖漿溫度為:650-1400℃,一般為800-1200℃粘度是巖漿很重要的性質(zhì)之一,它代表著巖漿流動(dòng)的狀態(tài)和程度。巖漿中SiO2的含量對(duì)粘度影響最大,其次是Al2O3、Cr2O3,它們的含量增高,巖漿粘度明顯大。酸性巖漿中SiO2、Al2O3的含量很高,因此,粘度也最大;溶解在巖漿中的揮發(fā)分可以降低巖漿的粘度、降低礦物的熔點(diǎn),結(jié)晶時(shí)間延長(zhǎng)巖漿的溫度高,粘度相應(yīng)變??;巖漿承受的壓力加大,巖漿粘度也增大。巖漿化學(xué)成分與分類巖漿按成分可分五類:酸性巖漿:SiO2≥65%,富KNaAl,貧MgFeCaAl2O3>Na2O+K2O中性巖漿:65%>SiO2>52%,基性巖漿:52%>SiO2>45%富Mg、Fe、Ca,貧K、Na、AI超基性巖漿:SiO2≤45%,特別富MgFe,貧CaAlKNa堿性巖漿:特別富KNa貧CaAlMgFeNa2O+K2O>Al2O3

(二)巖漿作用侵入作用當(dāng)巖漿未達(dá)到地面,僅上升到地殼一定深度的部位后,冷凝結(jié)晶的作用為侵入作用

巖基:面積大于100km2,一般為中酸性巖漿冷凝而成,多由花崗巖或花崗閃長(zhǎng)巖等組成。巖株平面上近圓形或不規(guī)則狀,接觸面較陡,規(guī)模較大,出露面積小于100km2。巖床是厚度較小而面積較大的層間侵入體,厚度差別很大,大的可達(dá)上千米,小的僅幾十厘米?;詭r常見(jiàn)。巖墻

近于直立的板狀侵入體,厚度一般幾十厘米至幾十米,長(zhǎng)幾十米甚至幾千米。有人把規(guī)模小、形狀不規(guī)則或貫入在巖體之中的脈狀巖體稱為巖脈。巖蓋是上凸下平的穹窿狀侵入體。底部直徑約

3~6km,最厚處通常小于1km。巖蓋的巖性以中酸性巖為常見(jiàn).若中間微低四周高則為巖盆.噴出作用與噴出產(chǎn)物1.氣體噴出物以水氣為主(占60%以上)其次二氧化碳、硫化氫、硫,少量CO、H2、HCl、NH3、NH4Cl、HF等。阿拉斯加萬(wàn)煙谷噴發(fā)時(shí),每年噴出HCl達(dá)125萬(wàn)噸,HF達(dá)20萬(wàn)噸

氣體噴出量越來(lái)越多,尤其硫噴出量增多、溫度增高,是火山即將大規(guī)模噴發(fā)的前兆。2.固體噴出物

(1)粘度較大的巖漿從火山口溢出時(shí)迅速冷凝在火山口形成固體,在強(qiáng)大的氣體膨脹力作用下被噴射到空中,進(jìn)一步冷凝成形(2)較粘稠的液體巖漿在在強(qiáng)大的氣體膨脹力的作用下也被噴射到空中,在空中冷凝成固體下落(3)火山口周圍的固體物質(zhì),隨之炸開(kāi),拋入空中,再下落

上述三種碎屑物質(zhì)統(tǒng)稱火山碎屑物3.液體噴出物

火山的液體噴出物稱為熔巖,是噴出地表喪失氣體的巖漿。熔巖在重力作用下沿地面斜坡由高處向低處流動(dòng),呈線形流動(dòng)時(shí)稱熔巖流;呈面狀向前推進(jìn)時(shí)稱熔巖被;遇陡坎熔巖向下跌落稱熔巖瀑布線形流動(dòng)呈扭曲繩索狀,稱繩狀熔巖。旋渦狀流動(dòng)形成旋渦狀熔巖。4、熔巖的冷凝地質(zhì)學(xué)家們估算,一個(gè)2000米厚的花崗巖體完全結(jié)晶大約需要64000年!巖漿噴出或者溢流到地表,1米厚的玄武巖全部結(jié)晶,需要12天,10米厚需要3年,700米厚需要9000年。5、火山噴發(fā)類型

裂隙式噴發(fā):巖漿通過(guò)地殼中狹長(zhǎng)線狀深斷裂溢出地表,沒(méi)有爆炸現(xiàn)象,主要為基性玄武巖熔漿,在地質(zhì)歷史時(shí)期多裂隙噴發(fā),如印度德干高原.目前在大洋中脊非常普遍。冰島可看到,因此又稱為冰島式。

中心式噴發(fā):巖漿沿著一定的管形通道噴出地表,巖性多樣.熔巖覆蓋面積一般較小.是現(xiàn)代火山活動(dòng)最主要的類型.根據(jù)火山噴發(fā)的劇烈程度:又可分為寧?kù)o式、過(guò)渡式和爆烈式等幾種。中心式噴發(fā)寧?kù)o式噴發(fā)型

以基性熔漿玄武巖噴發(fā)為主,熔漿溫度較高,氣體較少,不爆炸,少有固體噴發(fā)物,常形成底座很大、坡度平緩的盾形火山錐,又稱夏威夷式爆烈式噴發(fā)型

以中酸性熔漿噴發(fā)為主,含氣體多,爆炸力強(qiáng),常形成大量的火山碎屑。這種火山很多,如維蘇威火山、印尼喀拉喀托火山、西印度群島培雷火山,以及圣海倫斯火山等.過(guò)渡型以中、基性熔漿噴發(fā)為主,有一定的爆炸力。火山爆發(fā)時(shí)可以把未凝固的熔巖拋上空中,并火山彈,因爆炸力小,一般沒(méi)有火山灰.斯特龍博利火山為典型.6、世界火山分布

全世界大約有2000座死火山,518座活火山環(huán)太平洋火山帶現(xiàn)在已知有319座活火山,有世界最高的活火山科托帕克?;鹕剑?896m和世界最高的死火山阿空加瓜火山,6964m以及富士山。地中海火山帶有94座活火山大洋海嶺火山帶有活火山42個(gè).非洲大裂谷火山帶,7座活火山,如乞力馬札羅山(5895m)是東非有名的火山?;鹕交遥簩?duì)氣候造成極大的影響。1815年坦博拉火山噴發(fā),北半球成為“無(wú)夏季年”,糧食欠收.火山碎屑流。公元79年意大利維蘇威火山噴發(fā),火山碎屑流很快埋沒(méi)了繁華的龐貝城。1815年4月坦博拉火山噴發(fā),火山碎屑流奪去了一萬(wàn)余人的生命,食物短缺和疫病蔓延,又造成八萬(wàn)多人隨之死亡。1902年5月8日馬提尼克島火山爆發(fā),導(dǎo)致了29,000人死亡。熔巖。1783年冰島拉基火山噴發(fā),巖漿沿著16公里長(zhǎng)的裂隙噴出,淹沒(méi)了周圍的村莊,覆蓋面積達(dá)565平方公里。造成冰島人口減少五分之一。1986年8月喀麥隆尼沃斯火山噴發(fā),有1700余人死于噴出的二氧化碳等有害氣體。1985年哥倫比魯伊斯火山爆發(fā),溶化了山頂冰蓋,形成大規(guī)模的泥石流,造成2萬(wàn)多人喪生。

火山:“冒著濃煙的魔鬼”魔鬼的禮品

巖漿里飽含著各種礦液,富集成多種礦產(chǎn):金剛石礦、鐵礦、明礬石,硫鐵礦、章石。埃特納火山曾每天噴出黃金240kg?;鹕绞翘烊坏幕蕪S?;罨鹕降貐^(qū)有世界上最肥沃的土地。蜚聲中外的意大利維蘇威火山附近開(kāi)了幾家大型化工廠,利用火山噴發(fā)的氣體制造硼酸、氨水和硫酸化合物?;鹕綗崮埽菏澜缟弦延袔资鶡崮馨l(fā)電站。冰島已有1/5家庭通過(guò)送來(lái)的火山蒸汽取暖供熱。風(fēng)景名勝:日本的富士山、夏威夷島的火山群、美國(guó)的黃石公園、法國(guó)的維希公園,意大利的龐貝等城市。我國(guó)黑龍江省五大連池,

云南騰沖火山群,以各種溫泉、泉華等火山地貌聞名于世.另火山噴發(fā)景觀。1973年,在日本西之島毗鄰,因海底火山從水下冒出一塊陸地,與島連在一起,日本人馬上正式命名為西之新島,以此增加了0.24平方千米的領(lǐng)土。

火山景觀三、結(jié)構(gòu)1.結(jié)晶程度:全晶質(zhì):巖石全部由晶質(zhì)礦物顆粒組成玻璃質(zhì):巖石幾乎全部由火山玻璃構(gòu)成半晶質(zhì)2.晶粒大小:絕對(duì)大小:根據(jù)肉眼觀察一般把巖石顆粒大小分為顯晶質(zhì)和隱晶質(zhì)兩類.巖石的顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)按結(jié)晶顆粒大小分為:粗粒結(jié)構(gòu)粒徑大于5mm;中粒結(jié)構(gòu)粒徑2—5mm;細(xì)粒結(jié)構(gòu)粒徑0.2—2mm;微粒結(jié)構(gòu)粒徑小于0.2mm;特別祖大的穎粒可叫偉晶或巨晶。相對(duì)大小:等粒結(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)。斑狀結(jié)構(gòu):巖石中的礦物顆粒可以明顯地分成大小兩群,兩者粒徑相差甚大大晶粒稱班晶,細(xì)小的部分叫基質(zhì)。基質(zhì)部分由隱晶質(zhì)和玻璃質(zhì)構(gòu)成的叫斑狀結(jié)構(gòu)。似斑狀結(jié)構(gòu):基質(zhì)部分由顯晶質(zhì)構(gòu)成3.晶粒形狀:自形、半自形、他形四、構(gòu)造1.塊狀構(gòu)造巖石中各種礦物顆粒在空間均勻分布,巖石結(jié)構(gòu)(如顆粒大小)均一。2.流紋構(gòu)造噴出地表的巖漿出于成分不均勻,顏色不相同,在其流動(dòng)時(shí)常呈現(xiàn)出流動(dòng)條紋,這種條紋也可由其中的氣孔被拉長(zhǎng)呈定向排列而成。這種在噴出巖中保留的巖漿在地表流動(dòng)的痕跡(流紋、拉長(zhǎng)的氣孔)稱為流紋構(gòu)造3。氣孔構(gòu)造:熔漿噴出地表后由于壓力突然降低,巖漿中的氣體呈氣泡逸出,巖漿冷凝后在巖石中保留了氣孔的形態(tài)。4。杏仁構(gòu)造:若孔洞被石英、玉髓、方解石、綠泥石等次生礦物充填,則叫杏仁構(gòu)造構(gòu)造。5。冷縮節(jié)理(原生節(jié)理):是在巖漿冷凝過(guò)程中或剛固結(jié)的巖體在冷卻降溫的過(guò)程中,由于冷卻收縮作用產(chǎn)生的收縮力使巖體破裂而成的一些規(guī)則的裂隙。三、外力地質(zhì)作用與沉積巖重點(diǎn):風(fēng)化作用的概念、分類和產(chǎn)物剝蝕作用與風(fēng)化作用的異同物理、化學(xué)和生物沉積的特點(diǎn)主要成巖作用沉積巖的層理構(gòu)造及形成環(huán)境主要沉積巖及其特征根據(jù)其形式及作用結(jié)果分類為:1.風(fēng)化作用2.剝蝕作用3.搬運(yùn)作用4.沉積作用5.成巖作用上述作用類型的排序?qū)嶋H上就是沉積巖的形成過(guò)程.一、外力地質(zhì)作用1.風(fēng)化作用在地球外力因素的作用下,地球表層的巖石發(fā)生機(jī)械崩解或化學(xué)分解的作用。熱脹冷縮使巖石只發(fā)生機(jī)械破壞,無(wú)化學(xué)成分變化,稱為物理風(fēng)化作用。巖石:熱脹冷縮;比熱小,受熱升溫快;熱的不良導(dǎo)體,內(nèi)外增溫不一致;非均質(zhì)體,如花崗巖內(nèi)有淺色的長(zhǎng)石、石英和黑色的黑云母等.吸熱性和膨脹系數(shù)等均不一致.機(jī)理為:發(fā)生了化學(xué)成分變化的風(fēng)化作用,稱化學(xué)風(fēng)化作用.包括溶解、氧化、水化、水解等形式.熱冷冷熱植物的根系插入巖縫,在巖縫中生長(zhǎng)、使裂縫不斷擴(kuò)大,并吸收巖石中的成分,促使巖石破壞,稱根劈作用。鉆孔生物在巖土中活動(dòng)、人類的炸山采礦,修路等活動(dòng)對(duì)巖土層造成破壞,也是風(fēng)化作用之一。凡因生物活動(dòng)因素引起的風(fēng)化作用稱生物風(fēng)化作用。2.剝蝕作用各種外力在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下(風(fēng)、流水、冰川)對(duì)地面巖石及風(fēng)化產(chǎn)物的破壞作用,稱剝蝕作用。1.機(jī)械破壞作用:如風(fēng)的吹飏作用、磨蝕作用。流水沖蝕作用、磨蝕作用。冰川創(chuàng)蝕作用。2.化學(xué)剝蝕作用

流水、海洋水等對(duì)巖石進(jìn)行的溶解等方式進(jìn)行破壞作用。風(fēng)化和剝蝕作用的產(chǎn)物有三類:巖石碎屑或礦物碎屑、可溶解物質(zhì)、難溶解物質(zhì).后二類主要是化學(xué)風(fēng)化作用的產(chǎn)物.

風(fēng)化殼:地殼表層在風(fēng)化作用下,形成一層薄的殘積物外殼3.搬運(yùn)作用形式:物理、化學(xué)多種載體:水、風(fēng)、冰川、生物簡(jiǎn)要說(shuō)明流水的搬運(yùn)形式?4.沉積作用:機(jī)械沉積作用:比重大、顆粒大、球形的碎屑先沉積;比重小、顆粒小、片狀的碎屑后沉積。這種作用叫做機(jī)械沉積分異作用?;瘜W(xué)沉積作用:包括膠體、真溶液沉積真溶液化學(xué)沉積分異次序?yàn)椋貉趸铩F的硅酸鹽→碳酸鹽→硫酸鹽→鹵化物.生物沉積作用:包括生物遺體的沉積和生物化學(xué)沉積。膠結(jié)作用:沉積物顆粒間被化學(xué)沉淀物、粘土或細(xì)碎屑物充填并粘結(jié)的作用

重結(jié)晶作用:沉積物在壓力和溫度逐漸增大情況下,可以發(fā)生溶解或局部溶解,導(dǎo)致物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)重新排列,使非晶質(zhì)變成結(jié)晶物質(zhì)壓固作用:上覆沉積物的巨大壓力,使沉積物孔隙度減少,體積縮小,密度加大,水分排出,加強(qiáng)顆粒之間的聯(lián)系力,使沉積物固結(jié)變硬。5.成巖作用二、沉積巖的特征

1.沉積巖的物質(zhì)成分來(lái)源巖石風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物:礦物和巖石碎屑自生礦物:沉積和成巖過(guò)程中生成的礦物生物碎屑和化石:埋葬在沉積物內(nèi)的動(dòng)、植物遺體或碎片宇宙塵火山碎屑和巖漿巖比較平均化學(xué)成分的特點(diǎn):皆以SiO2、Al2O3等為主。Fe2O3的含量多于FeO,火成巖相反,富含H2O、CO2等,火成巖中很少,含有較多的有機(jī)質(zhì)成分,火成巖中缺少。礦物成分的特點(diǎn)為:橄欖石、輝石、角閃石、黑云母以及鈣長(zhǎng)石等在火成巖中最常見(jiàn)的暗色礦物沉積巖中極少見(jiàn);石英、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、白云母、磁鐵礦等是在沉積巖和火成巖中都出現(xiàn)的礦物,粘土礦物、方解石、白云石、石膏、有機(jī)質(zhì)等礦物(一般只有在沉積巖中才有).1)碎屑結(jié)構(gòu)(碎屑和膠結(jié)質(zhì))粒度

碎屑顆粒的大小稱為粒度。礫:直徑大于2mm,砂:2—0.05mm,粉砂:0.05—0.005mm,泥:小于0.005mm.形態(tài)劃分:棱角狀、次棱角狀、次圓狀、圓狀分選性:分選好,顆粒大小以同一粒級(jí)為主.分選中等:由相鄰粒級(jí)組合而成.分選差:顆粒大小跨粒級(jí)混雜圖中碎屑物的特點(diǎn)?2.結(jié)構(gòu):膠結(jié)質(zhì):鈣質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)、細(xì)粒等2)非碎屑結(jié)構(gòu)顆粒由化學(xué)沉積作用或生物、生物化學(xué)沉積作用形成的結(jié)構(gòu)。大多是晶質(zhì)或隱晶質(zhì),或由生物體搭成骨架?;瘜W(xué)沉積的晶質(zhì)結(jié)構(gòu)

3.構(gòu)造巖石各組成部分的空間分布與排列形式稱為構(gòu)造。沉積物(巖)的構(gòu)造又稱沉積構(gòu)造。通過(guò)對(duì)沉積構(gòu)造的研究可分析沉積巖的形成環(huán)境及其成巖作用過(guò)程沉積構(gòu)造的類型有:層理構(gòu)造(最重要的構(gòu)造特征)、層面構(gòu)造等A.生物遺跡構(gòu)造:在沉積巖中,特別是在古生代以來(lái)的沉積巖中,常常保存著大量的種類繁多的生物化石.B.層理構(gòu)造:類型、特點(diǎn)及形成環(huán)境水平層理各紋層呈直線形、平行層面靜水條件波狀層理紋層呈波狀、基本平行層面波浪作用斜層理交錯(cuò)層理傾向不同或傾角不同的紋層組合而成動(dòng)力方向有變化各紋層呈直線形、斜交層面動(dòng)力單向C.層面構(gòu)造——波痕印模結(jié)核干裂波痕:在一定方向的水(風(fēng))流的作用下,在沉積物表面形成的波狀起伏的印痕,稱為波痕。

印模:沉積物頂面的鹽類晶體,或流痕、雨痕等被上覆沉積物充填鑄?;蚋埠蟊A粝聛?lái)的痕跡。結(jié)核:沉積巖中某些成份局部富集形成的團(tuán)塊。按成分有:鈣質(zhì)結(jié)核、硅質(zhì)結(jié)核、鐵質(zhì)結(jié)核、磷結(jié)核和錳結(jié)核等。按形成時(shí)間有:同生結(jié)核、成巖結(jié)核和后生結(jié)核。干裂:泥巖、泥質(zhì)砂巖中??梢?jiàn)到多角形裂紋.D、沉積巖分類主要指母巖風(fēng)化碎屑經(jīng)搬運(yùn)再堆積后經(jīng)膠結(jié)而成的巖石,包括a:礫巖與角礫巖具粒狀結(jié)構(gòu)。礫巖經(jīng)長(zhǎng)途搬運(yùn)礫石圓度為圓形或次圓形;角礫巖未經(jīng)搬運(yùn)或搬運(yùn)很短,礫石圓度為次棱或棱形。b:砂巖具砂狀結(jié)構(gòu)。顏色多,按砂礫礫徑可分為粗砂巖(2~0.5mm)中粒砂巖(0.5~0.25mm)細(xì)砂巖(0.25~0.05mm)。2粘土巖類具泥狀結(jié)構(gòu),由粘土礦物及其它細(xì)粒物質(zhì)組成,硬度低。固結(jié)好而無(wú)層理的為泥巖,固結(jié)較好并有良好層理的為頁(yè)巖,固結(jié)差的為粘土。3生物化學(xué)巖類多由化學(xué)和生物化學(xué)形成物組成并主要見(jiàn)于海相或湖相沉積物,具顯晶或隱晶結(jié)構(gòu)、鮞狀或豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)、生物結(jié)構(gòu),成分單一而種類繁多,且常見(jiàn)為單礦巖,如鋁質(zhì)巖、鐵質(zhì)巖、錳質(zhì)巖、硅制巖、巖鹽。SedimentaryRocks沉積巖沉積巖(SedimentaryRocks)沉積巖與巖漿巖之區(qū)別沉積巖Fe2O3>FeOK>NaAl>Ca+Na+KH2O、CO2含量高巖漿巖FeO>Fe2O3Na>KAl<Ca+Na+K四、變質(zhì)巖重點(diǎn):變質(zhì)作用的概念引起變質(zhì)作用的因素及導(dǎo)致的原巖變化變質(zhì)作用的類型、特點(diǎn)及代表性巖石先成巖被“擠、壓、烤、煮”產(chǎn)生變化(質(zhì))一、概念—變質(zhì)作用:地殼中的先成巖受地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)等影響而發(fā)生的組成成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等的改造與變化的過(guò)程。二、影響變質(zhì)作用的因素1.溫度:變質(zhì)作用發(fā)生的溫度由150-180℃到800-900℃。變質(zhì)溫度的熱量來(lái)源地?zé)幔旱責(zé)嵩鰷芈蕿?℃/hm。斷層摩擦熱:互相錯(cuò)動(dòng)、擠壓產(chǎn)生高溫,可使斷裂面兩側(cè)的巖石變質(zhì)。巖漿熱:高溫的巖漿熔融體侵入地殼中,可使周圍巖石變質(zhì)。5000米30千米流體壓力:巖層中的流體成份及其傳遞的壓力.可促使許多化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。定向壓力:地殼中側(cè)向作用于巖石的有一定方向性的壓力??筛淖儙r石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造,同時(shí)因摩擦產(chǎn)生的高溫也可使巖石變質(zhì).靜壓力:由上覆巖石重量引起的壓力.靜壓力使巖石壓縮,使礦物中原子、離子、分子的間距縮小,形成密度大、體積小的新礦物.如:2.壓力:靜壓力、流體壓力及定向壓力2.763.33.5-4.33.化學(xué)活動(dòng)性流體:可參與變質(zhì)作用的各種化學(xué)反應(yīng),使巖石的物質(zhì)成分發(fā)生變化。如菱鎂礦在熱水作用下形成滑石:3MgCO3+4SiO3+H2O→Mg3[Si4O10][OH2]+3CO2來(lái)源:地下熱液、巖漿熱液、巖石礦物中的水和揮發(fā)性組分.三、變質(zhì)作用的類型1、動(dòng)力變質(zhì)作用:巖層由于受到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的強(qiáng)烈應(yīng)力作用,使巖石及其組成礦物發(fā)生變形、破碎,并常伴隨一定程度的重結(jié)晶作用。變質(zhì)因素以機(jī)械能及其轉(zhuǎn)變的熱能為主.

形成斷層角礫巖、碎裂巖、糜棱巖等.

常沿?cái)嗔褞С蕳l帶分布,是判斷斷裂帶的重要標(biāo)志。2、接觸變質(zhì)作用

:由于巖漿活動(dòng),在侵入體和圍巖的接觸帶產(chǎn)生變質(zhì)現(xiàn)象.常形成以侵入體為中心的環(huán)帶狀分布,稱為接觸變質(zhì)暈(圈)。變質(zhì)圈寬度可達(dá)數(shù)百至1、2千米。A.熱接觸變質(zhì)作用指主要由于侵入體放出的熱能使圍巖發(fā)生的變質(zhì)作用。主要表現(xiàn)為原巖成分的重結(jié)晶,如石灰?guī)r變?yōu)榇罄韼r等;以及原巖的化學(xué)成分組合形成新的礦物,如含鎂質(zhì)灰?guī)r變成蛇紋石大理巖等。B.接觸交代變質(zhì)作用,指巖漿結(jié)晶晚期析出大量揮發(fā)成分和熱液,通過(guò)交代作用使接觸帶附近的侵入體和圍巖發(fā)生變化的一種變質(zhì)作用。不僅導(dǎo)致巖石礦物成分和結(jié)構(gòu)的變化,而且還引起化學(xué)成分的變化。形成矽卡巖。從巖漿中析出的氣水熱液往往攜帶某些金屬和非金屬元素,通過(guò)交代作用可形成接觸交代礦床,稱為矽卡巖型礦床。3、區(qū)域變質(zhì)作用:泛指在廣大面積內(nèi)所發(fā)生的變質(zhì)作用.區(qū)域變質(zhì)作用的物理?xiàng)l件具有很寬的范圍,一般在壓力0—109Pa、溫度150—900℃范圍內(nèi),可以是高溫高壓、中溫中壓,也可以是高溫低壓、低溫高壓以及其他各種情況,目前,把區(qū)域變質(zhì)作用分為許多類型,其主要類型有:區(qū)域中高溫變質(zhì)作用、區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用、埋藏變質(zhì)作用、洋底變質(zhì)作用.區(qū)域中、高溫變質(zhì)作用溫度一般為550—900℃,壓力一般為5—10億Pa,常常發(fā)生在地殼演化的早期。重熔混合巖化比較發(fā)育。主要形成各種片麻巖、麻粒巖、角閃巖、混合巖等。區(qū)域動(dòng)力熱流變質(zhì)作用主要見(jiàn)于各大褶皺帶,多呈長(zhǎng)條帶狀分布,變質(zhì)溫度可以由低到高(700--850℃);壓力2—10億Pa。由于受到不同應(yīng)力的作用,巖石變質(zhì)后具有明顯的片理構(gòu)造。同時(shí)伴隨大規(guī)模中酸性巖漿侵入活動(dòng),導(dǎo)致區(qū)域性混合巖化作用。變質(zhì)巖混合巖、片麻巖、片巖、千枚巖、板巖等。埋藏變質(zhì)作用(負(fù)荷變質(zhì)作用)主要指沉積巖層或火山沉積物隨著地殼下沉和埋藏深度遞增,在地?zé)嵊绊懴乱鸬膮^(qū)域性變質(zhì)作用。溫度較低,最高可達(dá)400—500℃,壓力可從低到高,常形成低溫而壓力不高的變質(zhì)礦物如沸石類礦物,也可以形成低溫高壓的變質(zhì)礦物如藍(lán)閃石等。洋底變質(zhì)作用指大洋中脊附近的變質(zhì)作用。它下部具有速率較高的熱流,而且其速率隨深度而增加,使原有的玄武巖(包括輝長(zhǎng)巖)發(fā)生變質(zhì)。區(qū)域變質(zhì)常形成石英巖、大理巖、板巖、千枚巖、片巖、片麻巖等?;旌蠋r化作用是區(qū)域變質(zhì)作用進(jìn)一步發(fā)展,使變質(zhì)巖向混合巖漿轉(zhuǎn)化并形成混合巖的作用。成因有二:一是重熔作用,巖石溫度升高到700℃左右時(shí),首先是使巖石中低熔點(diǎn)的長(zhǎng)石和石英開(kāi)始熔化變成液相,稱為重熔作用。由此產(chǎn)生的巖漿稱為重熔巖漿。與已變質(zhì)的巖石發(fā)生混合巖化作用,形成不同類型的混合巖。二是再生作用,在外來(lái)物質(zhì)(熱液或叫“巖汁”)的參與下,熱液通過(guò)滲透交代作用與已變質(zhì)的巖石發(fā)生反應(yīng),使其中某些物質(zhì)熔化,形成的巖漿稱為再生巖漿。再生巖漿與已變質(zhì)的巖石發(fā)生混合巖化作用,形成各種混合巖?;旌蠋r通常由兩部分組成。一部分稱為基體,一般暗色礦物較多,代表原來(lái)變質(zhì)巖的成分;一部分稱脈體,主要由淺色的長(zhǎng)石、石英組成,代表在混合巖化作用過(guò)程中新生成的物質(zhì)?;旌蠋r化作用較弱時(shí),基體和脈體常形成條帶狀,脈體有時(shí)在基體中呈樹(shù)枝狀、眼球狀等;有時(shí)脈體在基體中呈腸狀褶皺,稱腸狀混合巖?;旌匣◢弾r

是混合巖化作用最強(qiáng)烈的產(chǎn)物,基體脈體已無(wú)法分

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