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)組成第1頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地殼與人類(lèi)固體支撐；生活資料來(lái)源、生產(chǎn)資料來(lái)源；自然災(zāi)害、生命元素人類(lèi)巖石礦物地殼元素組成火山地震生產(chǎn)生活資料來(lái)源生命元素第2頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地殼元素豐度與人體血液中的相關(guān)性第3頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一本節(jié)提綱一、化學(xué)成分

克拉克值和八大元素二、礦物組成礦物的定義礦物的主要性質(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4頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)地殼的物質(zhì)組成

一、化學(xué)元素組成閱讀教材44頁(yè)第一個(gè)小問(wèn)題“化學(xué)成分”，回答下列問(wèn)題：1.現(xiàn)在我們知道的化學(xué)元素有多少種？其中自然界存在多少種？2.什么是克拉克值？3.地殼中的主要元素都是什么？所占百分比是多少？第5頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)地殼的物質(zhì)組成

一、化學(xué)元素組成美國(guó)化學(xué)家克拉克于1924年第一次算出元素在地殼中的平均含量值，即元素的豐度；后人為了紀(jì)念這個(gè)創(chuàng)舉，將它命名為克拉克值；O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8種主要元素的豐度占98％以上，其他元素共占1%～2％。八大元素第6頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、礦物2.1定義：礦物是單個(gè)元素或若干元素在一定地質(zhì)條件下形成的具有特定理化性質(zhì)的化合物，是構(gòu)成巖石的基本單元。常見(jiàn)的礦物：如食鹽、天然汞、天然氣等。第7頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一金剛石石墨第8頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.2礦物的物理性質(zhì)（1）形態(tài)特征

分類(lèi)：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(zhǎng)立方體、八面體等。

單體形態(tài)第9頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第10頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一礦物集合體形態(tài)

常見(jiàn)的集合體形態(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?duì)?。?1頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

第12頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.2礦物的物理性質(zhì)（2）光學(xué)性質(zhì)A。透明度

——礦物透過(guò)光線的程度。根據(jù)礦物透過(guò)光線的能力，可分為透明與不透明兩級(jí)。第13頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.2礦物的物理性質(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）。第14頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、礦物的物理性質(zhì)（2）光學(xué)性質(zhì)C。顏色——是礦物對(duì)可見(jiàn)光中不同波長(zhǎng)光波選擇性吸收和反射的物理性能的表征。分為自色、他色和假色。第15頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）光學(xué)性質(zhì)D。條痕：礦物在無(wú)釉瓷板上摩擦所留下的痕跡顏色，即不透明礦物粉末的顏色。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(duì)鑒別不透明礦物較有效，能夠辨別自色，減弱他色，消除假色。第16頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、礦物的物理性質(zhì)（3）力學(xué)性質(zhì)礦物受力后的反映。需掌握的是礦物的硬度、解理、斷口。第17頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一A硬度定義：礦物受到刻劃、研磨等作用時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的機(jī)械強(qiáng)度，稱硬度。德國(guó)莫氏(F.Mohs)選擇了常見(jiàn)的10種礦物，將硬度由小到大排列，分為10級(jí)，這就是習(xí)稱的莫氏硬度計(jì)。相對(duì)硬度；指甲2~2.5；小刀5.5；玻璃5.5~6；軟、中、硬、極硬第18頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一B解理定義：礦物被敲打后，沿平行于晶面的平面破裂的性質(zhì)，叫做解理。產(chǎn)生的破裂面就稱為解理面。根據(jù)晶體在外力的作用下裂成光滑的解理面的難易程度，可以把解理分成下列五級(jí)：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)則的解理塊或薄板。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——晶體裂成的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的解理，如長(zhǎng)石、角閃石等。不完全解理——晶體破裂時(shí)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(wú)解理——礦物碎塊上都是斷口，如黃鐵礦、黃銅礦等第19頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一斷口—”另外一種斷裂”定義：礦物在受力后，并不是沿著一定結(jié)晶方向斷開(kāi)而是沿任意方向破裂，并呈各種凹凸不平的斷面，這種斷面稱為斷口。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；解理完善程度與斷口發(fā)育程度是互為消長(zhǎng)的，解理極完全則無(wú)斷口，反之?dāng)嗫诎l(fā)育，則無(wú)解理或者解理極不完全。第20頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、主要造巖礦物石英（SiO2):發(fā)育單晶并形成晶簇，或?yàn)橹旅軌K狀粒狀集合體，無(wú)解理，晶面具玻璃光澤，貝殼狀斷口。酸性巖、沉積巖中常見(jiàn)；第21頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一長(zhǎng)石是鉀、鈉、鈣、鋇等堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽礦物。其主要成份為SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO等。長(zhǎng)石族礦物在地殼中分布最廣，約占地殼總量重量的50%。鉀長(zhǎng)石鈉長(zhǎng)石第22頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一云母：晶體構(gòu)造呈層狀，一向極完全的解理；珍珠光澤，硬度2—3。常見(jiàn)的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(jiàn)。黑云母白云母第23頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一角閃石：呈長(zhǎng)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(jiàn)。普通角閃石第24頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一普通輝石：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(jiàn)。普通輝石第25頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一橄欖石：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的主要組成礦物?！疤?yáng)的寶石”

“幸福之石”。第26頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一上述造巖礦物又可歸納為兩種類(lèi)型：一為長(zhǎng)英質(zhì)（或淺色）礦物，包括石英、長(zhǎng)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。兩者共占地殼重量的80％多。其他常見(jiàn)礦物有黃鐵礦赤鐵礦磁鐵礦第27頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一黃銅礦輝銻礦螢石方解石閃鋅礦石膏第28頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、巖石巖石：是指天然產(chǎn)出的具一定結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的礦物集合體，是構(gòu)成地殼和上地幔的物質(zhì)基礎(chǔ)。分類(lèi)：按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。分布特點(diǎn)：地殼深處和上地幔的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，它們約占大陸面積的75%，洋底幾乎全部為沉積物所覆蓋。第29頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（一）巖漿巖1.定義：從活動(dòng)形式上講，可被認(rèn)為是地下深處的巖漿侵入地殼（侵入巖）、噴出地表冷凝（噴出巖）而形成的巖石。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）巖漿是來(lái)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。第30頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.巖漿巖的礦物組成

依據(jù)礦物組成的差別，巖漿巖可分為四類(lèi)(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(zhǎng)石，亦有少量橄欖石和角閃石，代表性巖石為輝長(zhǎng)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(zhǎng)石，兼有少量石英輝石黑云母，代表性巖石為閃長(zhǎng)巖、安山巖、正長(zhǎng)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(zhǎng)石、石英和云母，代表性巖石為花崗巖與流紋巖。

SiO2對(duì)巖漿粘度的影響最大。第31頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一侵入巖體與噴出巖體產(chǎn)狀示意圖(1)由巖漿冷凝固結(jié)而成的巖體的大小、形狀及其與周?chē)鷰r石相接觸的關(guān)系，稱為巖漿巖的產(chǎn)狀。

根據(jù)巖體在地殼中形成的深度和方式，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。按巖體的形狀及其與上覆巖層的關(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(jiàn)下圖，其中①是巖基，⑦是巖漿底辟3.巖漿巖的產(chǎn)狀結(jié)構(gòu)與構(gòu)造第32頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）結(jié)構(gòu)類(lèi)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)第33頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一巖漿巖的構(gòu)造：指組成巖石的礦物集合體的形狀和空間排列等反映出來(lái)的巖石特征。巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造可以判別巖石形成條件和環(huán)境，而且是巖漿巖分類(lèi)的一種重要依據(jù)。（表2-2）（3）巖漿巖的構(gòu)造第34頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一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(lái)的許多圓形、橢圓形或長(zhǎng)管形等孔洞(圖3.25)。B、杏仁構(gòu)造——巖漿巖氣孔被后來(lái)的物質(zhì)充填所形成的一種形似杏仁狀的構(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(dòng)時(shí)由不同顏色條紋和拉長(zhǎng)氣孔等定向排列所形成的構(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。第35頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.巖漿巖的主要類(lèi)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(lèi)。見(jiàn)下表第36頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（二）沉積巖1.定義：沉積巖是由成層堆積于陸地或海洋中的碎屑、膠體和有機(jī)物質(zhì)等疏松沉積物固結(jié)而成的巖石。第37頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.沉積巖的基本特性（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。第38頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一沉積巖的幾種常見(jiàn)層理

沉積巖最突出的特點(diǎn)是呈層狀。巖層在垂直和水平方向上的變化，能很好地反映出沉積物形成時(shí)的沉積環(huán)境以及沉積巖形成時(shí)的性質(zhì)。層理指巖石的成分、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的層狀構(gòu)造。它表明巖層是按一定的順序和形式，一層疊一層構(gòu)成的。第39頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3沉積巖的主要類(lèi)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)。c:粉砂巖。具粉砂狀結(jié)構(gòu)，顆粒細(xì)小，斷面粗糙。第40頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一礫巖——河床、海濱第41頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一角礫巖——坡積層第42頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一砂巖——河床邊灘、海灘第43頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一粉砂巖——河漫灘第44頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（2）黏土巖類(lèi):具泥狀結(jié)構(gòu)，由黏土礦物及其它細(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)差的為黏土。（3）生物化學(xué)巖類(lèi):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(lèi)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。第45頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（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(dòng)、巖漿活動(dòng)等作用下導(dǎo)致的物理、化學(xué)條件的變化，并使之成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造產(chǎn)生一系列改變，這種變化和改變的作用稱為變質(zhì)作用，所形成的巖石即是變質(zhì)巖。2.主要因素為溫度、壓力和化學(xué)性質(zhì)活潑的氣體和溶液第46頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

溫度：

影響變質(zhì)作用的最基本因素

150°（180°）～800°（900°）

升溫意味著獲得了新的能量，礦物中質(zhì)點(diǎn)活性增強(qiáng)，可使原來(lái)的非晶質(zhì)變?yōu)榫з|(zhì)，原來(lái)小晶粒長(zhǎng)大。

來(lái)源

地?zé)釒r漿熱巖石的斷裂擠壓（1）變質(zhì)作用的因素第47頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

1．靜壓力——上覆巖石自重引起的，各向等同。每公里厚的巖石壓力約為275巴；地下10公里約2750巴；地下20公里約5500巴。

靜壓力是各向同性的，作用結(jié)果使巖石中礦物變?yōu)槊芏却?，體積小的新礦物。

２．定向壓力——

作用于地殼巖石的側(cè)向擠壓力，具有方向性，主要是構(gòu)造力的作用造成。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：第48頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一壓力作用下礦物顆粒的排列狀況圍壓定向壓力第49頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

以Ｈ２O、ＣＯ２為主，并含有易揮發(fā)的物質(zhì)，

巖石粒間孔隙及裂隙中以水為主的液體結(jié)構(gòu)水［含有礦物Ｈ２Ｏ、ＣＯ2］巖漿中逃逸的熱氣、熱液地殼深處的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(lái)源化學(xué)活動(dòng)性流體第50頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

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

沉積巖和巖漿巖可以通過(guò)變質(zhì)作用成為變質(zhì)巖；

在地球表面，巖漿巖、變質(zhì)巖可以通過(guò)風(fēng)化—搬運(yùn)—沉積轉(zhuǎn)變成沉積巖；

當(dāng)變質(zhì)巖、沉積巖進(jìn)入地下深處，在一定的溫度壓力條件下被熔融形成巖漿，再經(jīng)歷冷卻結(jié)晶作用又可生成巖漿巖。第51頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第52頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第53頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第54頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.變質(zhì)作用類(lèi)型與常見(jiàn)變質(zhì)巖變質(zhì)作用動(dòng)力與存在地帶常見(jiàn)變質(zhì)巖動(dòng)力變質(zhì)作用構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的定向壓力；斷裂帶構(gòu)造角礫巖、破碎巖、糜棱巖接觸熱變質(zhì)作用發(fā)生于侵入體與圍巖接觸地帶斑點(diǎn)板巖、角巖、大理巖、石英巖接觸交代變質(zhì)作用發(fā)生于侵入體與圍巖接觸地帶矽卡巖區(qū)域變質(zhì)作用區(qū)域性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)；古老結(jié)晶基底及褶皺帶板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、變粒巖混合巖化作用或超變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)與巖漿作用間的一種過(guò)渡性作用混合花崗巖第55頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期一變質(zhì)作用