第二章地殼第一節(jié)地殼的物質(zhì)組成

第二章地殼第一節(jié)地殼的物質(zhì)組成地殼元素豐度與人體血液中得相關(guān)性本節(jié)提綱一、化學(xué)成分

克拉克值和八大元素二、礦物組成礦物得定義礦物得主要性質(zhì)(形態(tài)特征、光學(xué)特征、力學(xué)特征)主要造巖礦物三、巖石組成第一節(jié)地殼得物質(zhì)組成

一、化學(xué)元素組成閱讀教材44頁第一個小問題“化學(xué)成分”,回答下列問題:1、現(xiàn)在我們知道得化學(xué)元素有多少種？其中自然界存在多少種？2、什么就是克拉克值？3、地殼中得主要元素都就是什么？所占百分比就是多少？第一節(jié)地殼得物質(zhì)組成

一、化學(xué)元素組成美國化學(xué)家克拉克于1924年第一次算出元素在地殼中得平均含量值,即元素得豐度;后人為了紀(jì)念這個創(chuàng)舉,將她命名為克拉克值;O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8種主要元素得豐度占98％以上,其她元素共占1%～2％。八大元素二、礦物2、1定義:礦物就是單個元素或若干元素在一定地質(zhì)條件下形成得具有特定理化性質(zhì)得化合物,就是構(gòu)成巖石得基本單元。常見得礦物:如食鹽、天然汞、天然氣等。金剛石石墨2、2礦物得物理性質(zhì)(1)形態(tài)特征

分類:礦物單體形態(tài)和礦物集合體形態(tài)。一向延伸

柱狀和針狀。

二向延展板狀和片狀。

三向等長立方體、八面體等。

單體形態(tài)礦物集合體形態(tài)

常見得集合體形態(tài)有:晶簇;晶腺(或杏仁體);粒狀集合體;結(jié)核(或鮞狀集合體);纖維狀、放射狀,毛發(fā)狀;鐘乳狀、葡萄狀、花瓣狀。大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜

2、2礦物得物理性質(zhì)(2)光學(xué)性質(zhì)A。透明度

——礦物透過光線得程度。根據(jù)礦物透過光線得能力,可分為透明與不透明兩級。2、2礦物得物理性質(zhì)(2)光學(xué)性質(zhì)B。光澤——分為金屬、半金屬和非金屬光澤(玻璃光澤、絲絹光澤、金剛光澤等)。二、礦物得物理性質(zhì)(2)光學(xué)性質(zhì)C。顏色——就是礦物對可見光中不同波長光波選擇性吸收和反射得物理性能得表征。分為自色、她色和假色。(2)光學(xué)性質(zhì)D。條痕:礦物在無釉瓷板上摩擦所留下得痕跡顏色,即不透明礦物粉末得顏色。例如金、黃鐵礦和黃銅礦均為黃色,前者條痕依然為黃色,后兩者系綠黑色。條痕對鑒別不透明礦物較有效,能夠辨別自色,減弱她色,消除假色。二、礦物得物理性質(zhì)(3)力學(xué)性質(zhì)礦物受力后得反映。需掌握得就是礦物得硬度、解理、斷口。A硬度定義:礦物受到刻劃、研磨等作用時所表現(xiàn)出來得機(jī)械強(qiáng)度,稱硬度。德國莫氏(F、Mohs)選擇了常見得10種礦物,將硬度由小到大排列,分為10級,這就就是習(xí)稱得莫氏硬度計。相對硬度;指甲2~2、5;小刀5、5;玻璃5、5~6;軟、中、硬、極硬B解理定義:礦物被敲打后,沿平行于晶面得平面破裂得性質(zhì),叫做解理。產(chǎn)生得破裂面就稱為解理面。根據(jù)晶體在外力得作用下裂成光滑得解理面得難易程度,可以把解理分成下列五級:極完全解理——礦物晶體極易裂成薄片,解理面光滑平整,如云母、石墨。完全解理——晶體可裂成規(guī)則得解理塊或薄板。解理面光滑,很難發(fā)生斷口,如方解石、方鉛礦、巖鹽等。中等解理——晶體裂成得碎塊上既有解理又有斷口,解理面常具小階梯狀,或某一方向有不太平滑得解理,如長石、角閃石等。不完全解理——晶體破裂時很難發(fā)現(xiàn)平坦解理面,常為不規(guī)則斷口,如錫石、磷灰石等。無解理——礦物碎塊上都就是斷口,如黃鐵礦、黃銅礦等斷口—”另外一種斷裂”定義:礦物在受力后,并不就是沿著一定結(jié)晶方向斷開而就是沿任意方向破裂,并呈各種凹凸不平得斷面,這種斷面稱為斷口。按斷口面得形狀可分為下述幾種:

貝殼狀斷口:礦物破裂后具有彎曲得凸面或凹面和同心狀構(gòu)造,很象貝殼,如石英得斷口;

平坦?fàn)顢嗫?斷口面雖然粗糙,但比較平整,如高嶺石得斷口;

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,如自然金屬礦物得斷口;解理完善程度與斷口發(fā)育程度就是互為消長得,解理極完全則無斷口,反之?dāng)嗫诎l(fā)育,則無解理或者解理極不完全。三、主要造巖礦物石英(SiO2):發(fā)育單晶并形成晶簇,或為致密塊狀粒狀集合體,無解理,晶面具玻璃光澤,貝殼狀斷口。酸性巖、沉積巖中常見;長石就是鉀、鈉、鈣、鋇等堿金屬或堿土金屬得鋁硅酸鹽礦物。其主要成份為SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO等。長石族礦物在地殼中分布最廣,約占地殼總量重量得50%。鉀長石鈉長石云母:晶體構(gòu)造呈層狀,一向極完全得解理;珍珠光澤,硬度2—3。常見得有黑云母和白云母兩種。在酸性巖漿巖、砂巖和變質(zhì)巖中常見。黑云母白云母角閃石:呈長柱狀或針狀,暗綠至黑色,硬度5、5—6,二向完全解理;在中性和酸性巖漿巖和某些變質(zhì)巖中常見。普通角閃石普通輝石:呈短柱狀,二向中等解理,綠黑色至黑色,硬度5—6,玻璃光澤;常與角閃石、橄欖石共生,在基性和超基性巖漿巖中常見。普通輝石橄欖石:成分為(Mg·Fe)2SiO4,粒狀,橄欖綠色,玻璃光澤,硬度6、5—7,性脆;為超基性巖和基性巖得主要組成礦物。“太陽得寶石”

“幸福之石”。上述造巖礦物又可歸納為兩種類型:一為長英質(zhì)(或淺色)礦物,包括石英、長石和白云母,其色淺,比重較輕,含鐵鎂少;一為鐵鎂質(zhì)(或深色)礦物,包括橄欖石、輝石、角閃石和黑云母,其色深,比重較大,富含鐵鎂而得名。兩者共占地殼重量得80％多。其她常見礦物有黃鐵礦赤鐵礦磁鐵礦黃銅礦輝銻礦螢石方解石閃鋅礦石膏四、巖石巖石:就是指天然產(chǎn)出得具一定結(jié)構(gòu)與構(gòu)造得礦物集合體,就是構(gòu)成地殼和上地幔得物質(zhì)基礎(chǔ)。分類:按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。分布特點:地殼深處和上地幔得上部主要由巖漿巖和變質(zhì)巖組成。地殼表面以沉積巖為主,她們約占大陸面積得75%,洋底幾乎全部為沉積物所覆蓋。(一)巖漿巖1、定義:從活動形式上講,可被認(rèn)為就是地下深處得巖漿侵入地殼(侵入巖)、噴出地表冷凝(噴出巖)而形成得巖石。巖漿巖漿作用巖漿巖侵入巖噴出巖(火山巖)侵入作用噴出作用(火山作用)巖漿就是來自上地幔熔融狀物質(zhì),主要成分為硅酸鹽、金屬硫化物、氧化物和部分揮發(fā)物。2、巖漿巖得礦物組成

依據(jù)礦物組成得差別,巖漿巖可分為四類(1)超基性巖:二氧化硅含量小于45％,多鐵鎂而少鉀鈉,主要礦物為橄欖石和輝石,代表巖石為橄欖石。(2)基性巖:二氧化硅含量為45％～52％,主要礦物為輝石鈣斜長石,亦有少量橄欖石和角閃石,代表性巖石為輝長石玄武巖。(3)中性巖:二氧化硅含量52％～65％,主要礦物為角閃石和長石,兼有少量石英輝石黑云母,代表性巖石為閃長巖、安山巖、正長石與粗面巖。(4)酸性巖:二氧化硅含量65％以上,多鉀鈉而少鐵鎂,主要礦物為長石、石英和云母,代表性巖石為花崗巖與流紋巖。

SiO2對巖漿粘度得影響最大。侵入巖體與噴出巖體產(chǎn)狀示意圖(1)由巖漿冷凝固結(jié)而成得巖體得大小、形狀及其與周圍巖石相接觸得關(guān)系,稱為巖漿巖得產(chǎn)狀。

根據(jù)巖體在地殼中形成得深度和方式,可分為噴出巖體(11-15)和侵入巖體(1-10),后者又可再分為深成巖體和淺成巖體。按巖體得形狀及其與上覆巖層得關(guān)系,可分為巖盆(②)、巖蓋(④)、巖床(③)、巖鞍(⑤)、巖株(⑥)、巖瘤(⑧)、巖脈(⑨)等。見下圖,其中①就是巖基,⑦就是巖漿底辟3、巖漿巖得產(chǎn)狀結(jié)構(gòu)與構(gòu)造(2)結(jié)構(gòu)類型玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu) 顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)斑狀結(jié)構(gòu)巖漿巖得構(gòu)造:指組成巖石得礦物集合體得形狀和空間排列等反映出來得巖石特征。巖石得結(jié)構(gòu)和構(gòu)造可以判別巖石形成條件和環(huán)境,而且就是巖漿巖分類得一種重要依據(jù)。(表2-2)(3)巖漿巖得構(gòu)造A、氣孔構(gòu)造——巖漿在壓力減小和溫度驟然降低條件下,隨揮發(fā)性成分不斷散失和熔巖迅速冷卻凝固在巖石中所留下來得許多圓形、橢圓形或長管形等孔洞(圖3、25)。B、杏仁構(gòu)造——巖漿巖氣孔被后來得物質(zhì)充填所形成得一種形似杏仁狀得構(gòu)造(圖3、26)。氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造往往為噴出巖所具有,如黑曜巖、玄武巖等。C、流紋構(gòu)造——熔巖流動時由不同顏色條紋和拉長氣孔等定向排列所形成得構(gòu)造(圖3、27),僅出現(xiàn)于噴出巖中,以流紋巖最為典型。D、斑雜構(gòu)造——巖漿巖礦物成分和結(jié)構(gòu)上呈不均勻狀,如暗色礦物聚集成團(tuán)等。E、塊狀構(gòu)造——巖石中礦物排列不顯示方向性者稱塊狀構(gòu)造,常為深成巖所具有。4、巖漿巖得主要類型根據(jù)化學(xué)成分與礦物組成、再根據(jù)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與產(chǎn)狀得出綜合分類。見下表(二)沉積巖1、定義:沉積巖就是由成層堆積于陸地或海洋中得碎屑、膠體和有機(jī)物質(zhì)等疏松沉積物固結(jié)而成得巖石。2、沉積巖得基本特性(1)具有層理,富含次生有機(jī)質(zhì),并有生物化石。(2)具有碎屑結(jié)構(gòu)與非碎屑結(jié)構(gòu)之分。(3)沉積巖層面呈波狀起伏,具有原生構(gòu)造。沉積巖得幾種常見層理

沉積巖最突出得特點就是呈層狀。巖層在垂直和水平方向上得變化,能很好地反映出沉積物形成時得沉積環(huán)境以及沉積巖形成時得性質(zhì)。層理指巖石得成分、結(jié)構(gòu)、粒度、顏色等性質(zhì)沿垂直于層面方向變化而形成得層狀構(gòu)造。她表明巖層就是按一定得順序和形式,一層疊一層構(gòu)成得。3沉積巖得主要類型

(1)碎屑巖主要指母巖風(fēng)化碎屑經(jīng)搬運(yùn)再堆積后經(jīng)膠結(jié)而成得巖石,包括

a:礫巖與角礫巖具粒狀結(jié)構(gòu)。礫巖經(jīng)長途搬運(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)。c:粉砂巖。具粉砂狀結(jié)構(gòu),顆粒細(xì)小,斷面粗糙。礫巖——河床、海濱角礫巖——坡積層砂巖——河床邊灘、海灘粉砂巖——河漫灘(2)黏土巖類:具泥狀結(jié)構(gòu),由黏土礦物及其她細(xì)粒物質(zhì)組成,硬度低。固結(jié)好而無層理得為泥巖,固結(jié)較好并有良好層理得為頁巖,固結(jié)差得為黏土。(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,且常見為單礦巖,如鋁質(zhì)巖、鐵質(zhì)巖、錳質(zhì)巖、硅制巖、巖鹽。(三)變質(zhì)巖1、變質(zhì)作用——巖漿巖、沉積巖或者先成變質(zhì)巖在地殼運(yùn)動、巖漿活動等作用下導(dǎo)致得物理、化學(xué)條件得變化,并使之成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造產(chǎn)生一系列改變,這種變化和改變得作用稱為變質(zhì)作用,所形成得巖石即就是變質(zhì)巖。2、主要因素為溫度、壓力和化學(xué)性質(zhì)活潑得氣體和溶液

溫度:

影響變質(zhì)作用得最基本因素

150°(180°)～800°(900°)

升溫意味著獲得了新得能量,礦物中質(zhì)點活性增強(qiáng),可使原來得非晶質(zhì)變?yōu)榫з|(zhì),原來小晶粒長大。

來源

地?zé)釒r漿熱巖石得斷裂擠壓(1)變質(zhì)作用得因素

1、靜壓力——上覆巖石自重引起得,各向等同。每公里厚得巖石壓力約為275巴;地下10公里約2750巴;地下20公里約5500巴。

靜壓力就是各向同性得,作用結(jié)果使巖石中礦物變?yōu)槊芏却?體積小得新礦物。

２、定向壓力——

作用于地殼巖石得側(cè)向擠壓力,具有方向性,主要就是構(gòu)造力得作用造成。作用結(jié)果使巖石中片、柱狀礦物定向排列。

擠壓力剪切力壓力:壓力作用下礦物顆粒得排列狀況圍壓定向壓力

以Ｈ２O、ＣＯ２為主,并含有易揮發(fā)得物質(zhì),

巖石粒間孔隙及裂隙中以水為主得液體結(jié)構(gòu)水［含有礦物Ｈ２Ｏ、ＣＯ2］巖漿中逃逸得熱氣、熱液地殼深處得熱液代入各種元素控制反應(yīng)進(jìn)程擴(kuò)散、遷移元素,改變化學(xué)成分。來源化學(xué)活動性流體

3、在地殼—地幔范圍內(nèi),三類巖石處于不斷地循環(huán)演化過程中,即:

沉積巖和巖漿巖可以通過變質(zhì)作用成為變質(zhì)巖;