地球科學(xué)課件：地球的物質(zhì)組成

地球的物質(zhì)組成地殼的組成物質(zhì)元素礦物巖石地球的物質(zhì)組成1、地球、地殼元素2、地殼中的礦物3、火成巖（巖漿巖）4、沉積巖5、變質(zhì)巖6、巖石的輪回第一節(jié)元素的分布

同種原子組成的物質(zhì)－元素。

目前已知109種元素，自然存在92種，只有21種為單元素，其余均是兩種或兩種以上同位素混合存在。地球的平均質(zhì)量5976X1024g

集中在固體地球中

地核地幔地殼海洋冰川大氣

質(zhì)量X1024g1881.0004068.00017.9301.1400.0230.005固體地球的主要元素組成占地球質(zhì)量百分比98％鐵、氧、硅、鎂鎳、硫、鈣、鋁地核的主要元素地殼與地幔的主要元素鐵和鎳金屬狀態(tài)氧、硅、鋁、鐵、鎂大氣圈的主要元素水圈的主要元素氮、氧氧、氫生物圈的主要元素氧、碳、氫1/31/3地殼中元素的平均質(zhì)量百分?jǐn)?shù)及主要元素F.W.Clarke(1847－1931)首次得出了地殼中元素的平均含量-地殼元素豐度：地殼中元素平均重量百分比（克拉克值）。占據(jù)98%的地殼重量的8種元素：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H。

氧接近于半數(shù)（46.95%)，原子數(shù)>60%，體積94%，Si位于第二位。氧、硅是地殼中最多最常見(jiàn)的元素。

克拉克(F.W.Clarke，1847-1931)曾據(jù)5159個(gè)采自世界各地的巖石樣品的化學(xué)分析數(shù)據(jù)，求出代表16km厚地殼層中50種元素的平均重量，它們的平均重量百分比稱克拉克值，也即地殼元素的平均質(zhì)量百分比元素的豐度可支配元素的地球化學(xué)行為堿金屬元素:豐度較高的鉀和鈉在地殼中易形成各種獨(dú)立礦物:長(zhǎng)石而豐度低的銣和銫則難于達(dá)到飽和的濃度，總是呈分散狀態(tài)存在于由其他元素（主要是鉀）組成的礦物當(dāng)中。金和汞的豐度很低，它們也能形成獨(dú)立的礦物。元素的富集與分散除受豐度影響外，還取決于原子的最外電子層構(gòu)造及其地球化學(xué)特性是否元素豐度高的礦物，才能形成開(kāi)采價(jià)值的礦產(chǎn)資源？

最有開(kāi)采價(jià)值的是金屬礦床在顯微鏡下可以看到巖漿巖是由（）組成的。A元素B礦物C粘土地殼含量最高的元素：

O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg雖然礦物的種類很多（3000余種），但常見(jiàn)的礦物卻不多。第二節(jié)地殼中的礦物礦物的基本概念一、礦物的含義什么叫礦物？石英？花崗石（巖）？寶石？玉石？白糖？定義天然產(chǎn)出的單質(zhì)或化合物，具有相對(duì)固定的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)特征（固定的原子排列組合）。石英晶體建筑物

常用作科幻電影

的題材

水星上的石英城討論1、礦物只有固態(tài)？2、地質(zhì)作用形成的“煤”屬于礦物嗎？3、人為可以制造礦物嗎？4、玻璃、塑料、火山黑曜巖都是非晶質(zhì)體嗎？除了水銀（天然汞），其他礦物均為固態(tài)。沒(méi)有固定的化學(xué)式不屬于礦物合成礦物或人造礦物（人造金剛石）yes礦物的晶體晶體：內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)（原子、離子）在三維空間中成周期性重復(fù)排列的固體。

顯晶質(zhì)、隱晶質(zhì)、非晶質(zhì)：

顯晶質(zhì)—肉眼可見(jiàn)的晶體。隱晶質(zhì)—肉眼不可見(jiàn)的晶體。非晶質(zhì)—包括凝膠體、玻璃質(zhì)食鹽的堆積方式食鹽的空間格子六方堆積立方堆積晶體礦物的形態(tài)礦物的晶形1.單體的形狀(單個(gè)晶體，具有一定的幾何外形)：柱狀、針狀，板狀、片狀，立方體◆一向延長(zhǎng)晶體礦物在結(jié)晶時(shí)，在某一個(gè)軸向上發(fā)育生長(zhǎng)迅速形成：◆二向延長(zhǎng)晶體礦物在兩個(gè)軸方向上均發(fā)育較快，形成：◆三向等長(zhǎng)晶體礦物在三個(gè)軸方向同等發(fā)育2.集合體由許多個(gè)結(jié)晶礦物單體共同生長(zhǎng)在一起的礦物組合，也可以是隱晶質(zhì)及膠體礦物：晶質(zhì)集合體：纖維狀，鱗片狀，粒狀，放射狀，晶簇，等。*隱晶及膠體礦物集合體Grossulargarnet

鈣鋁榴石-石榴石等軸單晶體橙棕黃色玻璃光澤透明硬度7.25無(wú)解理密度4二、礦物的物理性質(zhì)光學(xué)：顏色、條痕、光澤、透明度力學(xué)：解理、斷口、硬度、等顏色與條痕色顏色：礦物的顏色自色：礦物自身固有的顏色

他色：機(jī)械混入所染成的顏色。例如水晶有：紫水晶、煙晶、墨晶、薔薇石英等等。

假色：表面的氧化膜（如斑銅礦）、干涉色（暈色，如方解石）自色（色素離子）、他色（混入雜質(zhì)）條痕色：礦物粉末的顏色

顏色條痕色黃鐵礦淺黃銅色

黑綠色黃銅礦銅黃色

黑綠色方鉛礦鉛灰色

黑色閃鋅礦灰黑－鐵黑色

灰褐色腎狀赤鐵礦暗紅色

櫻紅色光澤金屬光澤半金屬光澤玻璃光澤珍珠光澤油脂光澤光澤金屬光澤：如金屬表面的光澤。通常在無(wú)釉瓷板上的條痕為深色，并且不透明，如黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦等。半金屬光澤：變暗和陳舊的金屬光澤，例如赤鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦和鉻鐵礦等。非金屬光澤：非金屬光澤的礦物如長(zhǎng)石、石英、云母、輝石等。非金屬光澤◆玻璃光澤：◆油脂光澤：◆珍珠光澤：如白云母、黑云母和蛭石?！艚z絹光澤：如石棉、纖維石膏?！敉翣罟鉂桑喝绺邘X石?！艚饎偣鉂桑和该靼胪该?，但反射能力很強(qiáng)的礦物所具有。是非金屬光澤中最強(qiáng)的一種，似太陽(yáng)光照在寶石上產(chǎn)生的光澤，如閃鋅礦。Pyrite

黃鐵礦金屬光澤

半金屬-金屬光澤Rutile金紅石Vanadinite

釩鉛礦油脂光澤鋰云母珍珠光澤硬度摩氏硬度計(jì)（Mohsscaleofhardness）：

口訣：滑石方螢磷灰石，正石黃剛金剛石

注意：只是相對(duì)硬度：金剛石與剛玉的差別，大于剛玉與石墨的差別。礦物相對(duì)硬度排列12345678910晶體受到外力打擊后沿一定的破裂面裂開(kāi)的現(xiàn)象。

--晶體可同時(shí)存在幾個(gè)方向的解理。

解理的分級(jí)：

極完全解理，完全解理，中等解理，不完全解理，極不完全解理（無(wú)解理）。

斷口

礦物受外力打擊后不沿固定的結(jié)晶方向斷開(kāi)時(shí)所形成的斷裂面，斷裂方向是任意的。解理解理礦物的分類地殼中的礦物1、自然元素類礦物呈元素單質(zhì)狀態(tài)產(chǎn)出約50多種占地殼質(zhì)量的0.1％金屬元素：金、銀、銅等半金屬：砷、銻、鉍等非金屬：自然硫、碳等浸染狀集合體金黃色強(qiáng)金屬光澤硬度2.5比重19.30Nativegold自然金NativeCopperCrystals

自然銅晶體地殼中的礦物2、硫化物礦物陰離子硫與金屬陽(yáng)離子結(jié)合約300多種占地殼質(zhì)量的0.25％黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等黃鐵礦FeS2單晶為立方體，晶面上常有平行的細(xì)條紋。多為塊狀集合體，淺黃銅色，條痕為綠黑色，金屬光澤，性脆，斷口參差狀黃銅礦CuFeS2

常為致密塊狀和粒狀集合體，顏色銅黃，條痕綠黑色，金屬光澤，硬度3~4,小刀能刻破。

顏色較深、硬度較小而與黃鐵礦區(qū)別。地殼中的礦物3、鹵化物礦物鹵族元素（F、Cl、Br、I）與K、Na、Ca、Mg等的化合物在地殼中的含量極少石鹽、鉀鹽、螢石等螢石CaF2常能形成塊狀、粒狀集合體或立方體及八面體單晶，顏色多樣，紅、藍(lán)、綠和無(wú)色均有，透明，玻璃光澤，硬度4，解理好,易沿解理面破裂成八面體小塊。地殼中的礦物4、氧化物和氫氧化物含陰離子O和OH根的化合物陽(yáng)離子多為Si、Fe、Al、Mn、Ti等共約200多種占地殼質(zhì)量17％氧化物石英SiO2赤鐵礦Fe2O3

致密塊狀，鮞狀，豆?fàn)睢⒛I狀集合體，鐵紅色到鋼灰色，隱晶質(zhì)為腎狀，鮞狀，暗紅色，條痕櫻紅色柱狀單晶粉紅-紫紅色玻璃光澤硬度9比重4CorundumvarRuby

紅寶石-剛玉地殼中的礦物5、含氧鹽礦物硅酸鹽礦物共約800多種占地殼質(zhì)量80％組成地殼的最主要礦物碳酸鹽礦物80余種、占地殼質(zhì)量的2％硅酸鹽礦物橄欖石(Mg,Fe)2[SiO4]

常為粒狀集合體，淺黃綠色至橄欖綠色，隨含鐵量的增加而顏色加深，玻璃光澤，硬度6~7,解理不完全。石榴子石X3Y2[SiO4]O

X:Ca2+,Mg2+,Fe2+,;Y:Al3+，F(xiàn)e3+,Cr3+。

等軸狀單晶，四角三八面體，五角十二面體，玻璃光澤，硬度6~7.5,無(wú)解理,斷口見(jiàn)貝殼狀或參差狀。

Mg：紫紅，血紅，玫瑰紅。

Fe：紫紅，

Ca,(V,Cr)：綠色，

Mn：臘黃色，

Ca,Fe：綠色。硅酸鹽礦物重晶石方解石第三節(jié)地殼中的巖石巖石的定義:

由一種或多種礦物有規(guī)律地組合而成的礦物集合體三大類巖石:

巖漿巖（火成巖）、沉積巖、變質(zhì)巖巖漿巖（火成巖）1．超基性巖（SiO2<45%）2．基性巖(SiO2：45～52%)3．中性巖(SiO2：52～65%)4．酸性巖(SiO2>65%)

深成巖淺成巖噴出巖珠海琪澳島的花崗巖(酸性巖)巖漿侵入的年代用銣鍶法測(cè)年發(fā)現(xiàn)原來(lái)是1.56-1.57億年前形成于地下20余公里深處－深成巖正長(zhǎng)石石英黑云母正長(zhǎng)石石英噴出巖酸性噴出巖:流紋巖中性噴出巖:安山巖基性噴出巖:玄武巖超基性噴出巖:金伯利巖美國(guó)阿拉斯加正在噴發(fā)的瑪珥湖型火山。湛江50萬(wàn)年前噴發(fā)形成的火山口湖基性巖漿噴發(fā):玄武巖中心式火山噴發(fā)過(guò)程沉積巖（占地表面積70％）粘土巖泥巖頁(yè)巖

長(zhǎng)江三峽

寒武紀(jì)的海相沉積巖

長(zhǎng)江三峽海相沉積巖中的化石：震旦角石

云南昆明泥盆紀(jì)海相化學(xué)沉積巖：石灰?guī)r

玉龍雪山中生代海相沉積巖，現(xiàn)在海拔5600m具有平行層理的泥巖層理清楚的頁(yè)巖和粉砂巖沉積巖與火成巖礦物成分比較沉積巖的結(jié)構(gòu)沉積巖的結(jié)構(gòu)是指沉積巖組成物質(zhì)的形狀、大小和結(jié)晶程度。它又可分為碎屑結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)是把沉積巖劃分為碎屑巖類、粘土巖類、化學(xué)和生物化學(xué)巖類的重要依據(jù)。（一）碎屑結(jié)構(gòu)母巖風(fēng)化和剝蝕的碎屑物質(zhì)，經(jīng)搬運(yùn)、沉積、膠結(jié)而成的巖石叫碎屑巖。碎屑巖的結(jié)構(gòu)叫碎屑結(jié)構(gòu)。碎屑結(jié)構(gòu)通常由兩部分物質(zhì)組成，即碎屑物質(zhì)和膠結(jié)物質(zhì)。

1.碎屑物質(zhì)包括礦物碎屑和巖石碎屑（巖屑）兩種。礦物碎屑中以石英為主，其次是長(zhǎng)石（主要是正長(zhǎng)石和酸性斜長(zhǎng)石），再次是白云母以及少許重礦物?？傊?，碎屑礦物主要是抗風(fēng)化能力較強(qiáng)或在一定氣候條件下抗風(fēng)化能力較強(qiáng)的礦物。

2.膠結(jié)物質(zhì)指填充于碎屑孔隙