地壳的物质组成综述

1、第二节第二节 地地 壳壳一、地壳的物质组成一、地壳的物质组成 （一）元素（一）元素 氧氧硅硅铝铝铁铁钙钙OSiAlFeCa46.0527.888.135.173.65钠钠钾钾镁镁钛钛氢氢NaKMgTiH2.782.582.060.620.14表表32 地壳十种主要元素的平均质量百分比地壳十种主要元素的平均质量百分比地壳中其它重要元素 10-5 : Cu 5.5, Pb 1.25, Zn 7, Co 2.5, Ni 7.5 10-6 : W 1.5, Sn 2, U 2.7, Mo 1.5, As 1.8 10-7 : Sb 2 10-8 : Ag 7, Au 4 10-9 : Pt 5（二）矿

2、物（二）矿物 概念 天然、具有一定化学成分、物理性质、外部形态、固态。 晶体结构 晶质：晶体、晶面 非晶质矿物晶体结构矿物晶体结构 矿物的矿物的DNADNA 绝大部分矿物都是结晶体 德国物理家冯劳埃(M. Von Laue, 1879-1960)用X光观测晶体，发现不管晶体的外形如何，内部的原子、离子、分子都是有序的排列 这种质点的有序排列，就好像生物的基因物质脱氧核糖核酸（DNA）一样矿物的非晶质体：黑曜岩、珍珠岩、蛋白石 由于仪器观测精度越来越高，过去许多以为是非晶质的矿物，其实是晶体微小的“ 隐晶质” 原来被列为非晶质矿物的种数变得越来越少矿物的形态 1 单晶 一向延伸型：柱状、针状 二

3、向延伸型：片状、板状 三向延伸型：粒状、等轴状 2 集合体 纤维状、晶簇状、放射状 图图39 矿物集合体的几种形态矿物集合体的几种形态1粒状粒状 2片状片状 3晶蔟晶蔟 4鲕状鲕状 5钟乳状钟乳状矿物的物理性质 光学性质 颜色 条痕色 透明度 光泽硬硬度度等等级级1 12 23 34 45 56 67 78 89 91 10 0代代表表矿矿物物滑滑石石 石石膏膏 方方解解石石萤萤石石 磷磷灰灰石石正正长长石石石石英英 黄黄玉玉 刚刚玉玉 金金刚刚石石表表33 摩氏硬度计摩氏硬度计力学性质 硬度 解理和断口方解石的三组菱面体解理方解石的三组菱面体解理图图312 陕西延安某地砂岩的碎屑结构与层理构

4、造陕西延安某地砂岩的碎屑结构与层理构造矿物肉眼鉴定方法 形态：晶体形态或集合体形态 颜色 条痕色矿物粉末的颜色 光泽 硬度 解理受到打击碎裂后的形态 其它：透明度、比重、磁性等矿物的各种特征不仅与它的化学成分相关更受到它晶体构造的控制矿物种数 从20世纪初的两千多种 20世纪90年代的五千多种矿物分类 自然元素矿物：自然元素矿物： 如金，金刚石、石墨、硫磺，还有铜、银、汞等 卤化物矿物：卤化物矿物： 如石盐、钾盐、萤石等 硫化物矿物：硫化物矿物： 如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、雄黄等 氧化物和氢氧化物矿物：氧化物和氢氧化物矿物： 如赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿、锡石、铝土矿、软锰矿、硬锰

5、矿、沥青铀矿、石英等。 含氧酸盐矿物：含氧酸盐矿物： 最重要的是下面三种： 硫酸盐矿物：硫酸盐矿物： 有石膏、芒硝、重晶石等 碳酸盐矿物：碳酸盐矿物： 如方解石、孔雀石 硅酸盐矿物硅酸盐矿物：占大多数：占大多数方铅矿方铅矿方解石滑石玉 古人不知道它是什么成分，经过现代技术手段测定，才知道玉不是矿物 而是矿物的集合体，即岩石一类 大多为透闪石(Ca2Mg5Si4O112(OH)2) 或阳起石 (Ca2(Mg,Fe)5Si4O112(OH)2）一类，成纤维状，非常细微宝石宝石 矿物珍品碧玉刚玉 海蓝宝石 金刚石刚玉 绿柱石玛瑙紫水晶贵金属贵金属稀有矿物硅酸盐矿物 氧离子和硅离子结合的基础上，再与氧

6、离子和硅离子结合的基础上，再与金属离子结合而成硅酸盐矿物金属离子结合而成硅酸盐矿物 种类繁多，约占已知矿物种数的种类繁多，约占已知矿物种数的1/41/4，占地壳总重量的占地壳总重量的85%85% 其中最常见的就是各类长石、云母、其中最常见的就是各类长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石等几种，它们辉石、角闪石、橄榄石等几种，它们广泛分布在地壳与地幔内广泛分布在地壳与地幔内硅酸盐矿物的晶体结构硅酸盐矿物的晶体结构A、架状结构，硅氧四面体排列成空架状，为各类长 石的晶体结构；B、链状结构，硅氧四面体排列成链状，为角闪石与 辉石的晶体结构；C、层状结构，硅氧四面体排列成层状为云母与粘土 矿物的晶体结构；D

7、、岛状结构，硅氧四面体排列成孤立的岛状，它直 接与周围的铁、镁等离子相连结，为 橄榄石等的晶体结构；E、尖晶石结构，硅氧组成四面体与八面体混合的结 构，为尖晶石所常见的晶体结构；F、钙钛矿结构，硅氧组成八面体与立方体混合的紧 密结构，为钙钛矿所常见的晶体结构；硅酸盐的架状结构（长石结构）硅酸盐的链状结构（角闪石结构）层状结构（白云母结构）岛状结构（橄榄石结构）尖晶石结构石英（石英（SiO2）（三）岩石（三）岩石概念：天然、矿物或岩屑组成的集合体岩石的结构岩石的构造岩石的成因水成论水成论 魏尔纳(A.G.Werner,1750-1815)火成论火成论 郝顿（J. Hutton, , 17261797）按岩石成因来进行科学分类 主要来自地表的沉积物（很多沉主要来自地表的沉积物（很多沉积于水中），也称水成岩积于水中），也称水成岩 是岩浆冷凝的产物，也叫火成岩是岩浆冷凝的产物，也叫火成岩是原岩在固体状态下、经过一定是原岩在固体状态下、经过一定的温度与压力的作用，有时还有新的成的温度与压力的作用，有时还有新的成分加入，使其内部物质组成或结构发生分加入，使其内部物质组成或结构发生了不同程度的变化了不同程度的变化地壳中岩石的分布地壳中岩石的分布 地表面积： 沉积岩占7