2自然地理学地壳[共276页]

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1、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,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,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

2、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,地壳中主要元素的克拉克值,第一节 地壳的组成物质,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,二 矿物,第一节 地壳的组成物质,水晶玻璃,二 矿物,2 形成方式： 升华,第一节 地壳的组成物质,硫磺,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）,二 矿物,2

3、 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）,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,雨花石,二 矿物,2 形成方式： 重结晶,第一节 地壳的组成物质,石棉,二 矿物,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,粒状的矿物,墨晶的晶簇,结核状,第一节 地壳的组成物质,第一节 地壳的组成物质,鲕状,第一节 地壳的组成物质,肾状,钟 乳 状,第一节 地壳的

4、组成物质,葡萄状的赤铁矿,第一节 地壳的组成物质,葡萄状的玛瑙,树枝状,放射状,花瓣状,针状,第一节 地壳的组成物质,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,黄铜矿的铜黄色,自然金的金黄色,孔雀石【翠绿色】,孔雀石的翠绿色,辰砂【朱红色】,辰砂的朱红色,硫化汞,磁铁矿的铁黑色,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,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

5、,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,自然金【金属光泽】,自然金的金属光泽,黄铁矿“愚人金”【金属光泽】,黄铁矿（愚人金）的金属光泽,赤铁矿【半金属光泽】,赤铁矿的半金属光泽,金刚石的金刚光泽,水晶的玻璃光泽,高 岭 石 的 土 状 光 泽,第一节 地壳的组成物质,二 矿物,3 鉴定特征： 光学

6、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,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,指甲： 2 -2 . 5,摩氏硬度计 F . Mohs（德） ,小刀： 5 - 5 . 5,滑石 1,石膏 2,方解石 3,夜明珠,萤石 4,磷灰石 5,正长石 6,石英 7,黄玉 8,刚玉 9,金刚石 10,镶金刚砂的钻头,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,

7、云母的极完全解理,冰洲石的完全解理,方铅矿的完全解理,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,璞玉的贝壳状断口,燧石的贝壳状断口,燧石为玉髓的隐晶结构,暗色的燧石,燧石是古人类制作石器的主要材料,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,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0.15m，相当于头发的1500。,布达拉宫的金顶,二 矿物,3

8、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,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,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

9、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,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,玛瑙的荧光,短波紫外线下,方解石的荧光,短UV下,长UV下,石英和云母的荧光,短UV下,锌黄长石 的荧光,短UV下,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,二 矿物,石英（SiO2 ），地

10、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,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2.562.59g/cm3，硬度6，其理论成分为SiO2 64.7%、Al2O3 18.4%、K2O 16.9%。具有熔点低（115020），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,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

11、白色，有时微带浅棕、浅蓝及浅红色；硬度为66.5；相对密度2.612.76；玻璃光泽；两组解理相交成8624，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,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,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。

12、硬度23.5 ，比重 2.73.5 。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,二 矿物,白云母KAl2AlSi3O10(OH,F)2,黑云母 K（Mg，Fe）AlSi3O10(OH,F)2,二 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

13、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,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5.56； 常见于基性、超基性岩浆岩中。,第一节 地壳的组成物质,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

14、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,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 ,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。

15、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,二 岩浆岩,3 矿物组成：,第一节 地壳的组成物质,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,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,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

16、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。,全晶质结构,玻璃质结构,半晶质结构,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