地壳及其物质组成优秀课件

1.1 地壳
1.1.2地壳的物质组成
构成地壳的岩石可分为岩浆岩、沉积岩和变质 岩三大类。
地壳中含有的化学元素周期表中的所有元素,其
中最主要的9种元素在地壳中的平均重量百分比值如
下：
氧（O） 49.13% 钠（Na） 2.40%
硅（Si）26.00% 镁（Mg） 2.35%
铝（Al）7.45% 钾（K） 2.35%
1.2 矿物
条痕是指矿物在白色无釉瓷板上划擦时所留 下的粉末的颜色。有的矿物颜色和条痕相同，如 石墨；也有的矿物颜色与条痕不相同，如黄铁矿 呈黄色，但条痕为黑色。因此，条痕也是矿物的 特征之一,可以用于矿物的鉴别。 c.光泽
光泽是指矿物新鲜表面发光能力的特点，即 矿物新鲜表面反射光的特征。光泽有强有弱，主 要取决于矿物折光率的大小。矿物的光泽可以分 为以下几种：
不完全解理：在外力作用下，不易裂开解理面 ，解理面不平整，易成断口，如磷灰石。
极不完全解理：矿物在外力作用下，极难出现 解理面，其碎块常为断口，如石英、石榴子石等。
1.1 地壳
SiO2 Al2O3 Fe2O3
FeO MgO CaO
59.87% 15.02%
5.98%
4.06% 4.79%
Na2O K2O H2O
TiO2 CO2 P2O5
3.39% 2.93% 1.86%
0.72% 0.52% 0.26%
在地表分布最广的是硅和铝的氧化物，其次为 铁以及碱土金属和碱金属——钙、镁、钠、钾的氧 化物。
Байду номын сангаас
方解石晶体 方解石晶簇
方 解 石 晶 簇
菱镁矿
菱锰矿
钟乳石-石笋
水砷锌矿
钟乳石-石笋
1.2 矿物
2 矿物的物理性质 矿物的物理性质包括光学性质（颜色、条痕
、光泽）和解理、断口、密度、硬度等。 （1）矿物的光学性质
a.颜色 每种矿物都有特定的颜色。矿物含杂质后呈
现的颜色称为假色。如石英本为无色，含锰后呈紫 色，含碳后呈黑色。因此，不能用假色来鉴定矿物 。 b.条痕
矿物绝大多数以固态存在于地壳中，只有极少数 是液态（如自然汞）和气态（如天然气、H2S）。
矿物具有一定的外形，物理性质和化学性质。
1.2.1矿物的基本特征 1.矿物的形态
矿物的形态是指矿物单体或集合体的形状。
自然金
自然铂
自 然 砷
自 然 硫
自然铜
石英(俗称水晶)晶形
紫水晶
萤 石 与 方 解 石 晶 簇 共 生
1.2 矿物
通常根据矿物晶体受力后出现解理的难易程度 、解理面的大小及光滑程度、解理片的厚薄等，可 将解理分为四级：
极完全解理：晶体可裂成薄片，解理面大而平 整、光滑，这种矿物不出现断口，如云母。
完全解理：矿物常沿解理面裂成小块，解理面 不大，该种矿物不易发现断口，如方解石。
中等解理：解理面小而不光滑，断口较容易出 现，如普通辉石、角闪石等。
八面体紫色萤石单晶
白绿
色色
片重 状叠 重状 晶萤
方 解 石
石石
和共
兰生
黄 铁 矿
赤铁矿
玛
绿
柱
瑙
石
电
气
石
白
柱
钨
状
矿
单
晶
天
辰
然
砂
紫 水
晶
方解石底上生成紫色十 面体萤石和绒毛状石英
方 铅 矿
黑 钨 和 毒 砂 共 生
黑 钨 和 水 晶 共 生 灰和 兰透 色明 片白 状水 重晶 晶共 石生
黄金晶粒
地壳及其物质组成
地 球 与 地 质 环 境
1.1 地壳
1.1.1地壳结构
根据地壳组成物质的差异，又可将地壳分为两 层，上层叫硅铝层，下层叫硅镁层（见图1-1）。
图1-1 地壳结构示意图
1.1 地壳
➢ 硅铝层:化学组分和花岗岩成分相似,故又称花岗岩 质层,在地壳上部不连续分布，厚0-22km，在陆地 上较厚，在海洋底部较薄或缺失。该层的化学成分 以、为主，平均密度为2.7g/cm³，放射性高。
1.2 矿物
矿物:自然条件下相对稳定的单质或化合物，是地 壳中肉眼可见的最小物质单位。目前自然界中已知的 矿物有3000多种，但其中最常见的只有百余种。
常见矿物多为化合物，常见的有含氧矿物(如石英 、磁铁矿、褐铁矿等)、硅酸盐矿物（如正长石、云 母、角闪石等）、碳酸盐矿物（方解石、白云石）、 硫酸盐矿物（如石膏、重晶石等），以及铁、铜、锌 的硫化物。
、刻划、挤压等）所产生的一些现象，主要有解理 、硬度、密度，其次还有脆性、延展性、弹性和挠 性等。 a.解理和断口
矿物晶体在外力作用（如敲打、挤压等）下沿 着一定方向发生破裂并裂成光滑平面的性质称为解 理，这些光滑平面称为解理面。如矿物受外力作用 ，在任意方向破裂并呈各种凸凹不平的断面（如贝 壳状、锯齿状等），则这样的断面称为断口。
金属光泽：矿物表面反光较好，如同光亮的 金属器皿表面所呈现的光泽。有些不透明的矿物 ，如金、黄铁矿、方铅矿、辉锑矿等，均具有金 属光泽。
1.2 矿物
半金属光泽：比金属光泽稍暗，象没有磨亮的 铁器上的那种暗淡而不刺目的光泽。如磁铁矿、赤 铁矿等都为半金属光泽。
金刚光泽：反射较强，光泽闪亮耀眼。如金刚 石、闪锌矿等。
玻璃光泽：反射较弱，象普通玻璃表面那样的 光泽。如水晶、方解石、正长石等的表面都属玻璃 光泽。
矿物的光泽等级只是相对的，都是用某些最常 见的物质光泽来形象地描述矿物的反光强弱，除以 上所讲到的以外，还有油脂光泽、珍珠光泽、丝绢 光泽等。
1.2 矿物
（2）矿物的其它物理性质 矿物的其它物理性质是指矿物受外力作用（打击
➢ 硅镁层:又称为玄武岩层，平均化学组分和玄武岩 相似。硅镁层是硅铝层下面连续分布的一层，以莫 霍面为下界，厚度在各地不等，大陆地区可达 30km厚，在海洋底部则仅厚5-8km。该层化学成分 Mg、Fe相对增多，密度为2.7-2.9 g/cm³，压力可达 9000MPa，温度在1,000°C以上。海洋型地壳的厚 度较小，只有很薄的或者根本没有花岗岩层，大部 分是单层结构。
铁（Fe）4.20% 氢（H） 1.00%
钙（Ca）3.25% 其它
1.87%
1.1 地壳
上述9种元素占地壳总重量的98.13%，其中， 氧占了几乎一半（若按体积计算则占91.77%），硅 占了1/4强，而其它90多种元素合起来只占1.87%。 这说明化学元素在地壳中的分布是非常不均匀的。
地壳中的化学元素，除少量以自然元素产出外 ，大部分以化合物的形式出现，并以氧化物最为常 见。地壳上部（深度约在16Km以上的部分）按照氧 化物的平均重量百分比值如下：