04 地球的物质组成.ppt

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1、1,普通地质学IntroductionofPhysicalGeology,刘顺喜办公室：资环楼225电话：15978781962邮箱：lsx,河南理工大学资源环境学院InstituteofResources&Environment,HPU,2,第三章-习题,1.地球的密度如何求出？2.地球的弹性、塑性。3.地震波的分类及其各自的特点？4.地球的重力及分布特征？5.地球内部圈层的划分依据和方案？6.洋壳、陆壳的特点？7.地磁场起源、磁偏角、磁倾角？,3,地球的物质组成,普通地质学,1地球（地壳）中的矿物2地壳中的岩石3地球的化学组成（自学）,4,地壳的物质组成,岩石,矿物,元素,地壳由各种固体岩

2、石组成，岩石是各种矿物的集合体；矿物由各种化学元素结合组成。,5,地壳的物质组成,元素,元素是构成地球的最基本物质，由同种原子所组成。目前，已知元素有108种，其中自然界存在的为92种,地壳中的元素含量和分布不均衡,地壳主要元素质量分数(),美国人克拉克最早测定了地壳中元素的平均含量，他根据世界5159个岩石样品，求出了16km厚地壳内50种元素的平均质量百分比,元素在地壳中平均质量百分比，称元素的克拉克值，又称地壳元素的丰度,6,矿物地质作用形成的天然单质或化合物，具有一定的化学成分和物理性质。单质矿物由一种元素组成的矿物；化合物矿物由两种或两种以上元素组成的矿物。到目前人们所认识的矿物已达

3、3000多种,自然金狗头金（Au）,紫水晶（SiO2、Fe、Mg）,辰砂（HgS）,1地球（地壳）中的矿物,7,矿物,矿物内部质点（原子、离子）呈有规律的排列，具一定的结晶格子特征和一定的几何外形的称为晶体不具备晶体条件的的矿物为非晶质矿物，如天然玻璃、蛋白石、琥珀等称非均质体,1地球（地壳）中的矿物,有比较固定的化学成分组成。如石英SiO2、岩盐NaCl、黄铁矿FeS2绝大多数具有一定的内部结构和构造及一定的外部形态具有一定的物理性质和化学性质,固态矿物根据其内部结构可分为晶质矿物与非晶质矿物,8,矿物的形态由矿物晶形和结晶程度决定矿物的结晶程度主要受矿物生长时的物理化学条件控制；而矿物的晶

4、形则与矿物的晶体结构有关晶格结构的对称性高，晶体的对称性也高：三维对称的晶体呈粒状或等轴状（如金刚石、方铅矿等）；二维对称的晶体沿C轴发育成长柱状（如针镍矿、辉锑矿）或毛发状；C轴不发育的呈片状（如辉钼矿、云母）,矿物的形态,1地球（地壳）中的矿物,9,石英电气石,金刚石,黄铁矿,矿物的形态,1地球（地壳）中的矿物,辉锑矿,10,矿物的力学性质,矿物在外力（如敲打、挤压、拉引、刻划等）作用下所表现出来的性质。主要包括硬度、解理、断口、脆性和延展性等。,矿物的硬度硬度：矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入或研磨等)的能力。,野外利用指甲（硬度22.5）、小刀（硬度约55.5）、玻璃片（硬度66.5

5、）划分为软中硬，粗略测定矿物的硬度,摩氏硬度,1地球（地壳）中的矿物,11,矿物受力后沿一定的结晶方向裂开成光滑平面的性质称为解理。所裂成的平面称为解理面。(极完全、完全、中等、不完全),矿物的解理,矿物的力学性质,1地球（地壳）中的矿物,方解石（三组解理）,角闪石（二组解理）,云母（一组解理）,12,矿物的断口,断口：矿物受力后沿任意方向裂开成凹凸不平的断面。断口不具对称性，不反映矿物的内部特征。只作为鉴定矿物的辅助依据,解理完全程度与断口发育程度互为消长，矿物的解理愈完全，断口愈不发育。,常见的有贝壳状断口、参差状断口、锯齿状断口和平坦状断口。,贝壳状断口,矿物的力学性质,1地球（地壳）中

6、的矿物,13,矿物的脆性和延展性,脆性：矿物受力极易破碎，不能弯曲。延展性：矿物受力发生塑性变形。,金丝软甲,矿物的弹性和挠性,弹性：矿物受力变形又恢复原状。挠性：矿物受力变形不能恢复原状。,矿物的力学性质,1地球（地壳）中的矿物,14,矿物对可见光的反射、折射、吸收等所表现出来的各种性质。包括颜色、条痕、光泽和透明度等。,矿物的颜色矿物对入射的可见光（390770nm）中不同波长的光波吸收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。根据产生的原因，矿物的颜色通常分为自色、他色和假色。自色：矿物本身原有的颜色。与矿物内部结构和化学成分有关。他色：矿物混入了某些带色杂质所引起的颜色。烟水晶。假色：因

7、矿物内部存在裂隙或表面的氧化膜对光的反射、折射所引起的颜色。如方解石表面的彩虹。裂隙引起的假色称为晕色。,矿物的光学性质,1地球（地壳）中的矿物,15,矿物的条痕条痕：是指矿物在无釉的白色瓷板上刻划所留下的粉末颜色。矿物的条痕能消除假色、减弱他色、突出自色，比矿物颗粒的颜色更为稳定、更有鉴定意义。紫红的赤铁矿呈樱红色，黄铜的黄铜矿呈墨绿色,矿物的光泽光泽：是指矿物表面反射光线的能力。金属光泽、半金属光泽、非金属光泽（金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、蜡状光泽）,矿物的光学性质,1地球（地壳）中的矿物,16,矿物的透明度透明度是指矿物容许可见光透过的程度。一般以0.03mm厚的矿

8、物薄片透光性为标准，将矿物透明度分三级：透明矿物：矿物能够透过绝大部分光，透明性强，如石英、冰洲石。半透明矿物：矿物能透过部分光，透明性弱，如闪锌矿。不透明矿物：矿物基本不能透光，如黄铜矿、黄铁矿。,矿物的光学性质,1地球（地壳）中的矿物,17,闪锌矿（橙）,自然金（黄）,滑石（绿）,辰砂（红）,自然金（金属光泽）,石英（玻璃光泽）,锰结核（半金属光泽）,白钨矿（油脂光泽）,矿物的光学性质,1地球（地壳）中的矿物,18,磁性：矿物具有被磁铁吸引或本身能吸引铁屑的性质导电性、发光性、可燃性等。,矿物的其它性质,1地球（地壳）中的矿物,矿物的密度是单位体积中矿物的质量。矿物的相对密度单位体积中矿物

9、的质量与4C水的质量之比。阳离子的原子量、原子间距、原子配位数,19,自然元素矿物：金、银、铜、汞；金刚石、石墨、硫磺等卤化物矿物：如石盐、钾盐、萤石等硫化物矿物：如黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿、方铅矿等氧化物及氢氧化物矿物：如赤铁矿、磁铁矿、铝土矿等硫酸盐矿物：如石膏、重晶石等碳酸盐矿物：如方解石、白云石、孔雀石等硅酸盐矿物：如云母、长石、角闪石等磷酸盐矿物：如磷灰石等,含氧盐矿物,矿物分类,1地球（地壳）中的矿物,20,岩石是各种地质作用形成的，并在一定地质和物理化学条件下稳定存在的矿物（或岩屑、矿屑）的混合体。例如：石灰岩是由方解石组成的集合体；花岗岩是由石英、长石、云母等多种矿物组成的集合体

10、；砾岩是由岩石碎屑所组成的集合体。按岩石成因可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。,2地壳中的岩石,21,岩浆岩是由熔浆冷凝结晶而成的岩石一类是由熔浆侵入地壳并在地壳中结晶形成的岩石，称为侵入岩；另一类是岩浆喷出地表、在海水或大气中冷却形成的岩石，称为火山岩,岩浆岩,2地壳中的岩石,22,岩浆岩的产出状态,火山颈,岩基,岩株,岩脉,岩床,玄武岩高地,岩床,岩盖,2地壳中的岩石,23,沉积作用过程示意图（陆源）,沉积岩,沉积岩由沉积作用形成，形成于富水环境，分布于陆表盆地及海洋盆地中,2地壳中的岩石,24,沉积岩最显著的特征是成层性，在岩石剥露区常可以看到成层的岩石，这就是沉积岩沉积岩根据沉积物搬

11、运和沉积的方式分为陆源碎屑岩、火山碎屑岩和化学、生物化学沉积岩三大类,沉积岩,2地壳中的岩石,25,沉积岩(美国科罗拉多),26,陆源碎屑岩陆源碎屑岩按颗粒大小可分为：砾岩（2mm）、砂岩（20.05mm）、粉砂岩（0.050.005mm）和泥岩（0.005mm）,沉积岩,2地壳中的岩石,27,火山碎屑岩火山爆发的碎屑物质经过搬运在盆地中沉积下来，经成岩固结或熔结而成的岩石。化学及生物化学沉积岩风化成真溶液或胶体溶液的物质搬运到盆地内，通过物理或化学方式沉积下来并转化为岩石。,沉积岩,2地壳中的岩石,28,地壳内早先形成的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）为适应新的地质环境和物理化学条件，总体在固态下发生矿物组成、化学成分和结构构造改变的，统称为变质作用经变质作用形成的岩石称为变质岩,变质岩,2地壳中的岩石,29,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在地球表面，岩浆岩、变质岩可以通过风化搬运沉积转变成沉积岩当变质岩、沉积岩进入地下深处，在一定的温度压力条件下被熔融形成岩浆，再经历冷却结晶作用又可生成岩浆岩,2地壳中的岩石,30,三类岩石的形成条件和相互转化,沉积岩,变质岩,火成岩,沉积岩,变质岩,31,2地壳中的岩石,32,TheEnd,人生如棋，我愿为卒，行动虽缓，但可曾见我后退一步！,普通地质学,