地壳以及其物质组成

1、关于地壳及其物质组成第一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月地球的构造：地球内圈：第二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月2.1 地壳是固体地球的外部层圈地球是宇宙间沿着近似圆形的轨道绕太阳公转的一个行星。地球的赤道半径（a=6378.140km）比两极半径（c=6365.779km）要大，所以地球不是一个完全的圆球体，其扁平率 。地球表面参差起伏，大约有70.8%的面积为海域，有29.2%的面积为陆地。其形状参数见下表：第三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月地球形状参数表：赤道半径（a）6378.140km子午线周长40008.08km两极半径（c）6365.779km表

2、面积5.1007108km2平均半径（a2c）1/36371.012km体积1.0832 1012km3扁平率（d= ）质量（M）5.97420.0006 1024kg赤道周长40075.24km万有引力常数（G）6.672 0.004 10-4m3kg-1/S-2第四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月N S S10km30km长轴：东经160，西经20长轴大于短轴430m第五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 2.1.1地球的层圈构造 第六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月地球包括外部层圈即大气圈、水圈及生物圈和固体地球两部分。固体地球内部也是芬层的，如上图所示，由地

3、壳、地幔、地核组成。地壳(crust)：地球的固体外壳叫做地壳，密度为2.72.9g/cm3，由地表所见的各种岩石组成，厚薄不匀，造成地球表面的高低不平。位于大陆的大陆地壳（陆壳）厚度大，平均约35km，高山区可达7080km，占地球总体积的1.55，总质量的0.8。其下层为深变质岩，表层多为沉积岩，陆壳形成年代老，内部构造很复杂；位于大洋底部的大洋地壳（洋壳），厚度较小，平均78km，洋壳由玄武岩组成，表层有不厚的沉积物。第七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月地幔(mantle)：处于地壳和地核中间，也称中间层或过渡层，地壳以下至大约2900km深处皆为地幔。密度3.324.64g/

4、cm3。由富含Fe、Mg的硅酸盐物质组成。占地球体积的82.3，质量的67.8。地核（core）：地幔以下直到地心的部分称为地核，11 16g/cm3，由富含Fe、Ni的物质组成，所以又称为铁镍核心。地核由液态外核和固态内核组成。占地球体积的16.2，约占地球质量的31.3。第八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 在地幔顶部存在一个地震波速度减低带，该带约有 5的物质为熔融状态，易于发生塑性流动称软流圈。软流圈以上的物质均为固态，称为岩石圈。岩石圈具有较强的刚性，分裂成许多块体，称为板块。板块驮在软流圈上随之运动，这就是板块运动，也是构造运动发生的根源。 2.1.2地质作用 现代地质学

5、研究证实，地球形成之初，地球像现在的月球，并不存在水，也没有海陆之分。大气成分中也没有CO2和O2。地球在其形成60亿年的历史中逐渐发展和演化成今天的面貌。同时，今天的地球仍以人们不易察觉的速度和方式在继续变化中。我们将塑造地壳面貌的自然作用称为地质作用（引起地壳发生变化的自然作用）。 按地质灾害成因的不同，工程地质学把地质作用划分为物理地质作用和工程地质作用两种。第九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月地球外圈：第十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月大气圈(atmosphere)：是地球以外的空间,它提供生物需要的CO2和O2,对地貌形态变化起着极大的影响。水圈(hydrosp

6、here)：由大气圈的水蒸气凝结成降雨形成海洋和湖泊沼泽及地下水。水与地表岩石相互作用，作为最活跃的地质营力促进各种地质现象的发育。生物圈(biosphere)：渗透在水圈、大气圈下层和地壳表层的范围之中，对于改变地球的形态起着重要的作用。第十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月1.物理地质作用（1）内力地质作用内力地质作用的动力来自地球本身，并主要发生在地球内部，按其作用方式可分为四种：构造运动 是地壳的机械运动。当发生水平方向运动时，常使岩层受到挤压产生褶皱，或是使岩层拉张而破裂。垂直方向的构造运动使地壳发生上升或下降。青藏高原最近数百万年以来的隆升就是垂直运动的表现。岩浆作用 是

7、指岩浆沿地壳软弱破裂地带上升造成火山喷发形成火山岩或是在地下深处冷凝形成侵入岩的过程。第十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月地壳运动：水平和升降运动。第十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月变质作用 是指构造运动与岩浆作用过程中，使原有的岩石受温度、压力和化学性质活泼的流体作用，在固体状态下发生物质成分和特征的改变，转变成新的岩石，即变质岩的形成过程。地震 是接近地球表面岩层中构造运动以弹性波形式释放应变能而引起地壳的快速颤动和震动。（2）外力地质作用 外力地质作用主要由太阳辐射热引起并主要发生在地壳的表层。主要包括;风化作用 暴露于地表的岩石、在温度变化以及水、CO2、O2

8、及生物等因素的长期作用下，发生化学分解和机械破碎。第十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月岩浆作用：岩浆形成、运动、演化、冷凝。 第十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月地震作用地内机械能突然释放，以弹性波的形式传播到地表引起猛烈冲击第十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月剥蚀作用 河水、海水、湖水、冰川及风等在其运动过程中对地表岩石造成破坏，破坏产物随其运动而搬走。例如海岸、河岸因受海浪和流水的撞击、冲刷而发生后退。斜坡剥蚀作用是斜坡物质在重力以及其它外力因素作用下产生滑动和崩塌，又称块体运动。搬运作用 风化与剥蚀造成的破坏产物被搬运到它处。沉积作用 搬运物在适宜场所

9、堆积。固结成岩作用 刚堆积的物质是松散多孔的并富含水分，被后来的沉积物覆盖埋藏后，在重压下排出水分，孔隙减小并被胶结，由松散堆积物渐变为坚硬的岩石，即沉积岩。第十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月外力地质作用：由太阳辐射能引起，产生大气环流，形成水的循环，动植物生长，在运动的过程中改造地表.第十八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月河流的侵蚀第十九张，PPT共四十一页，创作于2022年6月地下水的潜蚀第二十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月风的吹蚀第二十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月冰川的刨蚀第二十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月湖泊海洋的冲蚀

10、第二十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月2.工程地质作用（人为地质作用） 工程地质作用或人为地质作用是指由人类活动引起的地质效应。例如：采矿特别是露天开采移动大量岩体引起地表变形、崩塌、滑坡；人类在开采石油、天然气和地下水时因岩土层疏干排水造成地面沉降；特别是兴建水利工程，造成土地淹没，盐渍化，沼泽化或是库岸滑坡、水库地震等。第二十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月具一定化学成分和物理性质的自然元素和天然化合物。矿物是天然产出的均匀固体。它是各种地质作用的产物，是岩石的基本组成部分。矿物都具有一定的化学成分，并可用化学式来表达。2.2 矿物(mineral) 非均质矿物内部

11、质点排列没有一定的规律性，外表不具有固定的几何形态。 造岩矿物绝大部分具有确定的内部结构，即内部的原子或离子是在三维空间成周期性重复排列的，具有这种结构的称为晶体。第二十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月常见的几种矿物石英方解石云母第二十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 构造运动 岩浆作用 变质作用 地震 1、物理地质作用（自然地质作用） (1)内力地质作用 内力地质作用的动力来自地球本身，并主要发生在地球内部，按其作用方式可分为四种： (2)外力地质作用 外力地质作用主要由太阳辐射热引起并主要发生在地壳的表层。主要包括： 风化作用 剥蚀作用 搬运作用 沉积作用 固结成岩

12、作用 2、工程地质作用（人为地质作用） 由人类活动引起的地质效应。第二十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月第二十八张，PPT共四十一页，创作于2022年6月1.矿物：由地质作用形成的天然单质或化合物，它是构成岩石或矿石的基本单元。它具有固定的化学成分，而绝大部分固态矿物在一定条件下具有稳定的内部结构。2.岩石(rock)：是指颗粒之间牢固联接的，整体的或具有节理、裂隙的岩体。按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩；按风化程度的不同可分为未风化、微风化、中风化、强风化、全风化以及残积土。石头：构成地壳的坚硬物质，是由矿物集合而成的。矿石：含有有用矿物并有开采价值的岩石。第二十九张，PPT共四

13、十一页，创作于2022年6月3.矿物的分类1）同素异形体；2）S化物；3）卤化物；4）氧化物及氢氧化物；5）含氧的盐。按抗风化能力的强弱，可将其分为：1）极不稳定矿物（如黄铁矿、橄榄石、基性斜长石等）；2）不稳定矿物（如黑云母、辉石、角闪石、酸性斜长石等）；3）稳定矿物（如钠长石、正长石等）；4）极稳定矿物（如石英、白云母等）。第三十张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 矿物的物理性质（矿物的鉴定特征）主要有：颜色和条痕、光泽、硬度、解理和断口、密度及弹性、挠曲和延展性。 1、颜色(color)和条痕(streak)：颜色常见的有自色和他色两种类型；条痕是矿物粉末的颜色。 2、光泽(lu

14、ster)：矿物表面对可见光的反射能力，自强而弱分为：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽和树脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽。 3、硬度(hardness)：矿物抵抗外力机械作用的强度，又称摩氏硬度。以十种矿物为标准，分为十级，1一滑石，2一石膏，3一方解石，4一萤石，5一磷灰石，6一正长石，7一石英，8一黄玉，9一刚玉，10一金刚石。 4、解理(cleavage)和断口(fracture)：矿物受外力作用时，能沿一定方向破裂成平面的性质称为解理；受外力打击后无规则沿解理面以外的方向破裂，其破裂面称为断口。第三十一张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 5、密度：一般根

15、据经验将矿物密度分为轻、中等、和重三级，大多数矿物密度中等，介于2.54之间。 6、弹性、挠曲和延展性 矿物受外力弯曲变形，外力解除后能恢复原状的性质称为弹性； 矿物受外力弯曲变形，外力解除后不能恢复原状的性质称为弹性； 矿物能锤击成薄片或拉长成细丝的特性称为延展性。第三十二张，PPT共四十一页，创作于2022年6月7、透明度(transparency)、发光性、导电性和磁性常见造岩矿物的肉眼鉴定抓住主要特征。 综合考虑颜色、晶形、光泽、解理、硬度。 考虑矿物生成条件及共生矿物。工具：小钢刀、放大镜、稀盐酸等。第三十三张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 自然界产出的矿物，已知有3000

16、多种左右。能被人类利用的有200多种，能认出的有10几种。黄铁矿: FS2 ，大多呈块状集合体，颜色为浅铜黄色，硬度6-6.5。性脆，断口参差状。相对密度5。 常见矿物 石英: Si02 ,常发育成单晶并形成晶簇，或成致密状或粒状集合体。纯净的石英无色透明，称水晶；硬度7。无解理，贝壳状断口。相对密度2.65。第三十四张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 赤铁矿: Fe203 ，常为致密块状及土状集合体。铁黑色或暗红色，硬度5-6。无解理。相对密度4.0-5.3。 橄榄石：(Mg，Fe)2Si04,常为粒状集合体。浅黄绿到橄榄绿色，随含铁量增高而加深。玻璃光泽。硬度6-7。不完全解理。相

17、对密度为3.2-4.4，随含铁量增高而增大。第三十五张，PPT共四十一页，创作于2022年6月石膏：CaS042H20，单晶体常为板状，集合体为块状、粒状及纤维状等。为无色或白色，有时透明。玻璃光泽，纤维状石膏为丝绢光泽。硬度2。有极好解理，易沿解理面劈开成薄片。相对密度2.30-2.37。 辉石：(Ca,Mg,Fe,Al)2(Si,A1)206, 单晶体为短柱状，集合体为粒状。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度5.5-6。有平行柱面的两组解理，相对密度3.2-2.4。第三十六张，PPT共四十一页，创作于2022年6月方解石: CaC03 ,常发育成单晶或晶簇。粒状、块状、纤维状或钟乳状集合体。纯净

18、的方解石五色透明，硬度3。完全解理。相对密度2.72。遇冷稀盐酸强烈起泡。 绿泥石:常呈鳞片状集合体。绿色，深浅随含铁量的变化而不同。解理面上为珍珠光泽。有平行片状方向的解理。硬度2-3。相对密度2.6-3.3。薄片具挠性。第三十七张，PPT共四十一页，创作于2022年6月 白云石: CaMgC03(OH)2 ,单晶为菱面体。通常为块状或粒状集合体。一般为白色，因含Fe常呈褐色。相对密度2.85-3.1，随含铁量增高而增大。 角闪石: 单晶体为长柱状，常见针状。绿黑色或黑色。硬度5-6。相对密度3.02-3.45，随含铁量增高而增大。 斜长石: 混合单晶体为板状或板条状。常为白色或灰白色。玻璃光泽。硬度6-6.52。相对密度2.6l-2.75。 正长