2-自然地理学-地壳

第二章地壳第二章地壳第二章地壳1、学习目的和要求通过本章学习，掌握地壳的物质组成及其演变，构造运动与地质构造，认识地震、火山的概念和理论。2、课程内容（1）地壳的组成物质；（2）构造运动与地质构造；（3）火山与地震。3、考核知识点和考核要求（1）识记：地壳的物质组成及其演变，构造运动与地质构造。（2）领会：地震、火山的概念和理论。第二章地壳第一节地壳的组成物质第二节构造运动与地质构造第三节大地构造学说第四节火山与地震第五节地壳的演化第二章地壳•化学成分与矿物•岩浆岩•沉积岩•变质岩第一节地壳的组成物质第二章地壳一化学成分在108种已知化学元素中，自然界存在92种，并有300余种同位素。克拉克值：1924年克拉克和华盛顿据来自世界各地的5195个岩石样首次测定了16km厚度内地壳中63种化学元素的平均重量百分比（即元素丰度）所获数值后来被命名为克拉克值。第一节地壳的组成物质第二章地壳•地壳中主要元素的克拉克值第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物1定义：化学元素（单个或若干个）在地质作用下所形成的具有特定理化性质的天然化合物，是构成岩石的基本单元。约3000多种天然矿物。第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物第一节地壳的组成物质第二章地壳水晶玻璃第二章地壳二矿物2形成方式：升华第一节地壳的组成物质硫磺第二章地壳二矿物2形成方式：结晶第一节地壳的组成物质石英（紫水晶洞）第二章地壳二矿物2形成方式：凝固第一节地壳的组成物质蛋白石（二氧化硅凝胶）第二章地壳二矿物2形成方式：凝固第一节地壳的组成物质蛋白石（二氧化硅凝胶）蛋白石脱水成石髓，彩色、具同心圆条带结构者称为玛瑙第二章地壳雨花石第二章地壳二矿物2形成方式：重结晶第一节地壳的组成物质石棉第二章地壳第二章地壳二矿物第二章地壳二矿物3鉴定特征：形态——矿物单体的形态取决于其“晶系”矿物集合体形态：粒状、致密状、块状、土状、晶簇、结核状、鲕状、肾状、葡萄状、钟乳状……第一节地壳的组成物质第二章地壳第二章地壳第二章地壳第一节地壳的组成物质第二章地壳第一节地壳的组成物质第二章地壳第一节地壳的组成物质第二章地壳第一节地壳的组成物质第二章地壳第一节地壳的组成物质第二章地壳树枝状放射状花瓣状针状第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物3鉴定特征：光学性质——矿物对光线的吸收、反射和折射表现出的各种性质颜色：取决于矿物的化学成分及其结构第一节地壳的组成物质第二章地壳黄铜矿的铜黄色第二章地壳自然金的金黄色第二章地壳孔雀石【翠绿色】第二章地壳辰砂【朱红色】硫化汞第二章地壳磁铁矿的铁黑色第二章地壳二矿物3鉴定特征：光学性质——矿物对光线的吸收、反射和折射表现出的各种性质条痕：矿物新鲜粉末的颜色第一节地壳的组成物质第二章地壳条痕：矿物新鲜粉末的颜色第一节地壳的组成物质条痕（黄铁矿、赤铁矿）墨绿色樱红色第二章地壳二矿物3鉴定特征：光学性质——矿物对光线的吸收、反射和折射表现出的各种性质光泽：矿物表面对光线的反射性质而成金属光泽：反光极强，如光亮的金属器皿半金属光泽：反光强度介于金属光泽和非金属光泽之间，比较暗淡非金属感的光泽：主要为透明或半透明矿物。如：金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、松脂光泽、土状光泽等。第一节地壳的组成物质第二章地壳自然金【金属光泽】第二章地壳黄铁矿“愚人金”【金属光泽】第二章地壳赤铁矿【半金属光泽】第二章地壳金刚石的金刚光泽第二章地壳水晶的玻璃光泽第二章地壳高岭石的土状光泽第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物3鉴定特征：光学性质——矿物对光线的吸收、反射和折射表现出的各种性质透明度：光线透过矿物多少的程度第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物3鉴定特征：力学性质——矿物硬度、解理与断口、韧性硬度：矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力第一节地壳的组成物质滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石12345678910指甲：2-2.5摩氏硬度计〔F.Mohs（德）〕小刀：5-5.5第二章地壳滑石1第二章地壳石膏2第二章地壳方解石3第二章地壳夜明珠萤石4第二章地壳磷灰石5第二章地壳正长石6第二章地壳石英7第二章地壳黄玉8第二章地壳刚玉9第二章地壳金刚石10第二章地壳镶金刚砂的钻头第二章地壳二矿物3鉴定特征：力学性质——矿物硬度、解理与断口、韧性解理：矿物受外力作用沿一定方向破裂并产生解理面的性质第一节地壳的组成物质第二章地壳云母的极完全解理第二章地壳冰洲石的完全解理第二章地壳方铅矿的完全解理第二章地壳二矿物3鉴定特征：力学性质——矿物硬度、解理与断口、韧性断口：矿物受外力作用不规则破裂并产生凹凸不平的形状第一节地壳的组成物质第二章地壳璞玉的贝壳状断口第二章地壳燧石的贝壳状断口燧石为玉髓的隐晶结构第二章地壳暗色的燧石燧石是古人类制作石器的主要材料第二章地壳二矿物3鉴定特征：力学性质——矿物硬度、解理与断口、韧性韧性：矿物抵抗切割、锤击、弯曲、拉引等外力作用的能力第一节地壳的组成物质第二章地壳金砖俗话说：一斤黄金包一亩地。1g黄金可制成约50m2的金箔；经过2万多次敲击，金箔厚度仅0.15μm，相当于头发的1／500。第二章地壳布达拉宫的金顶第二章地壳二矿物3鉴定特征：矿物的其它性质——比重、磁性、电性、发光性比重：矿物重量与4℃时同体积水的重量之比轻矿物1～3.5：石英、长石等造岩矿物；重矿物3.6～6：赤铁矿、闪锌矿等金属化合物；极重矿物＞6：金、方铅矿等重金属矿物。第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物3鉴定特征：矿物的其它性质——比重、磁性、电性、发光性磁性：矿物可被磁铁吸引或本身能吸引铁屑等物体的性质。一些含铁、钴、镍等矿物有磁性，如磁铁矿。第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物3鉴定特征：矿物的其它性质——比重、磁性、电性、发光性电性导电性：导体（金属矿物）、绝缘体（非金属矿物）、半导体；压电性：某些矿物晶体具有机械能和电能互相转换的能力，如压电石英。第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物3鉴定特征：矿物的其它性质——比重、磁性、电性、发光性发光性：矿物在外来能量（如紫外线、X射线、加热等）的激发作用下而发出可见光的性质。分荧光（力消则灭）和磷光两种。如萤石、钻石等等。第一节地壳的组成物质第二章地壳玛瑙的荧光短波紫外线下第二章地壳方解石的荧光短UV下长UV下第二章地壳石英和云母的荧光短UV下第二章地壳锌黄长石的荧光短UV下第二章地壳二矿物4造岩矿物：“硅酸盐类＋含氧盐类”最多七种主要造岩矿物，都为硅酸盐矿物石英钾长石斜长石云母角闪石辉石橄榄石第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物石英（SiO2），地壳含量12.6％，仅次于长石，为各类岩石的主要造岩矿物。第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物钾长石（KAlSi3O8）也称正长石，属单斜晶系，通常呈肉红色、呈白色或灰色。密度2.54-2.57g/cm3，比重2.56～2.59g/cm3，硬度6，其理论成分为SiO264.7%、Al2O318.4%、K2O16.9%。具有熔点低（1150±20℃），熔融间隔时间长，熔融粘度高等特点，广泛应用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、电瓷、研磨材料等工业部门及制钾肥用。第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物斜长石长石的一种，由钠长石和钙长石按不同比例形成的固溶体系列，没有特定的化学成分。常为粒状或块状；颜色多呈灰白色，有时微带浅棕、浅蓝及浅红色；硬度为6－6.5；相对密度2.61－2.76；玻璃光泽；两组解理相交成86°24′，故得其名斜长石。是陶瓷业和玻璃业的主要原材料，色泽美丽、优良者可作为宝玉石材料第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物长石在地壳矿物中的含量达50％，其中岩浆岩占59％，变质岩占30％，沉积岩约占11％。第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物云母分布最广的造岩矿物，钾、铝、镁、铁、锂等层状结构铝硅酸盐的总称。呈假六方或菱形的板状、片状、柱状晶形，片状云母开发利用价值最大。颜色随化学成分的变化而异，主要随铁含量的增多而变深。白云母和黑云母最常见。白云母无色透明或呈浅色；黑云母为黑至深褐、暗绿等色。硬度2～3.5，比重2.7～3.5。平行底面的解理极完全；地壳含量约3.8％，是酸性岩浆岩、变质岩的重要造岩矿物；广泛用来制作电子、电气工业上的绝缘材料。第一节地壳的组成物质第二章地壳二矿物白云母KAl2[AlSi3O10](OH,F)2第二章地壳黑云母K（Mg，Fe）[AlSi3O10](OH,F)2第二章地壳二矿物角闪石角闪石族矿物的总称，角闪石属闪石族中一员。镁、铁、钙、钠、铝等的硅酸盐或铝硅酸盐。与辉石族形态、组成相近，而以含OH为区别；(Ca，Na)2-3(Mg，Fe，Al)5[(Al，Si)2O22](OH，F)2晶体呈长柱状，集合体呈粒状、纤维状、放射状等。一般为深色，从绿色、棕色、褐色到黑色。玻璃光泽。硬度5~6。具有两组平行柱状中等至完全解理。常见于中酸性岩浆岩和某些变质岩中。第一节地壳的组成物质第二章地壳第二章地壳二矿物辉石普通辉石(Ca,Na）（Mg,Fe,Al)2(Si,Al)2O6成分与角闪石相似，但多Fe、Mg，而无OH；单晶体为短柱状，横切面呈近正八边形，集合体为粒状。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度5.5－6；常见于基性、超基性岩浆岩中。第一节地壳的组成物质第二章地壳第二章地壳二矿物橄榄石主要成分是铁或镁的硅酸盐，同时含有锰、镍、钴等元素，晶体呈现短柱状或厚板状。橄榄石变质可形成蛇纹石或菱镁矿，可以作为耐火材料；因其颜色多为橄榄绿色而因此得名。其英文名称为Peridot或Olivine，前者直接源于法文Peridot，后者为矿物学名词。橄榄石大约是3500年以前，在古埃及领土圣·约翰岛发现的，被认为是太阳宝石。第一节地壳的组成物质第二章地壳第二章地壳岩石：在地质作用下，造岩矿物按一定的结构集合而成的地质体。岩浆岩：约占地壳重量的94％沉积岩：约占地壳重量的5％，但占陆地分布面积的75％变质岩：约占地壳重量的1％第二章地壳二岩浆岩1定义：来自上地幔的高温（800-1200℃）熔融状岩浆沿岩石圈破裂带上升，经过冷凝、结晶而形成的岩石，又称火成岩。是一种硅酸盐岩石，SiO2含量高。2分类：根据岩浆冷凝的位置和条件的差异，可分为喷出岩（喷出地表迅速冷凝而成）和侵入岩。其中侵入岩又可分为深成岩（在地壳深处冷凝结晶而成）和浅成岩（在接近地表处冷凝结晶而成）。第一节地壳的组成物质第二章地壳二岩浆岩3矿物组成：第一节地壳的组成物质超基性岩基性岩中性岩酸性岩SiO2含量＜45％45～52％52～65％＞65％主要矿物橄榄石辉石辉石钙斜长石角闪石长石长石、石英、云母代表岩石橄榄岩辉长岩玄武岩闪长岩安山岩正长岩粗面岩花岗岩流纹岩第二章地壳4产状：岩浆岩岩体的形状、大小、与围岩接触关系、形成环境等。可分为侵入岩体产状和喷出岩体产状。二岩浆岩第一节地壳的组成物质第二章地壳4产状：根据侵入岩岩体形状与上覆岩层的关系，可分为整合侵入体——岩盆、岩床、岩盖、岩鞍不整合侵入体——岩株、岩榴、岩脉二岩浆岩第一节地壳的组成物质第二章地壳5结构（texture）：组成岩浆岩的矿物的结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度和矿物间相互关系二岩浆岩第一节地壳的组成物质根据矿物结晶程度划分●全晶质结构（左上）：岩石全部由结晶的矿物组成。多见于深成侵入岩中，结晶条件好，缓慢结晶的产物。●玻璃质结构（下部）：岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃所组成。多见于喷出岩中，是快速冷凝结晶的产物。●半晶质结构（右上）：岩石由部分晶体和部分玻璃质组成。多见于浅成岩和喷出岩中。第二章地壳全晶质结构第二章地壳玻璃质结构第二章地壳半晶质结构第二章地壳5结构（texture）：二岩浆岩第一节地壳的组成物质根据矿物颗粒大小划分●显晶质结构：肉眼观察时基本上能分辨矿物颗粒。（1）粗粒结构：矿物直径5mm（2）中粒结构：矿物直径2～5mm（3）细粒结构：矿物直径2～0.2mm（4）微粒结构：矿物直径0.2mm●隐晶质结构：矿物颗粒很细，肉眼无法分辨出矿物颗粒者。第二章地壳5结构（texture）：二岩浆岩第一节地壳的组成物质根据矿物颗粒的相对大小划分