自然地理.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第二章 地壳,第一节 地壳组成物质,第二节 结构运动与地质结构,第三节 大地结构学说,第四节 火山与地震,第五节 地壳演变,第1页,第二章 地壳,第一节 地壳组成物质,一、化学成份与矿物,二、岩浆岩,三、沉积岩,四、变质岩,第2页,一、化学成份与矿物,（一）元素,物质复杂多样：,元素 矿物 岩石,基本粒子,聚变,氢,合成,氦,宇宙中元素是经过,热核聚变,反应，,经历了从简单到复杂形成演化过程。,约在,1,37亿年前大爆炸以后,50100,万年时，,从轻元素到重元素，现今全部元素就已逐步形成,合成,其它元素,第3页,美国化学家克拉克,(F.W.Clarke,1847-1931),与华盛顿 依据大陆地壳中,(,地下,16Km,以内,),5159,个岩石样品分析数据，,于,1924,年第一次算出,63,种元素在地壳中平均含量数值,(,平均质量,百分比,),，即元素丰度。为了纪念这个创举，命名为克拉克值。克拉克值：某一个元素在地壳中平均重量百分含量,一、化学成份与矿物,（一）元素,第4页,丰度最大元素：氧,(48.6%),丰度最小元素：氡,(6x10,-16,%),相差达,10,17,倍地壳中丰度最大八种元素：,O,、,Si,、,Al,、,Fe,、,Ca,、,Na,、,K,、,Mg,占地壳总质量98.04%,；,其它其余元素仅占,1.96%,。,1.,地壳中元素丰度极不均一,即使同一个元素在地壳不一样区域，或相同区域不一样深度，,其分布也存在着一定差异。,第5页,（,1,）地球表层,H,He,等气体元素逐步脱离地球重力场；（,2,）天天降落到地球表层地外物质,10,2,-10,5,吨；（,3,）地壳与地幔物质交换（软流层）；（,4,）放射性元素衰变；（,5,）人为活动干扰。,2.,地壳中元素丰度不是固定不变，它是不停改变,开放体系。,第6页,太阳系：,H,、,He,为主；地球：,Fe,、,O,为主；地壳：,O,、,Si,为主。,与太阳系或宇宙相比，,地壳和地球都显著地贫,H,、,He,、,Ne,、,N,等,气体元素,；,而地壳与整个地球相比，,则显著贫,Fe,和,Mg,，,同时富集,Al,、,K,和,Na,，,这种差异说明什么呢？,3,、地壳、整个地球和太阳系元素丰度排序差异大,第7页,4.,地壳元素丰度可能原因,在宇宙化学体系形成地球演化（核化学）过程中必定伴伴随,气态元素,逃逸，而地球原始化学演化（电子化学）详细表现为,较轻,硅酸盐,在地球表层富集，而较重,铁、镁,则向深部集中。由此可见地壳元素丰度取决于两个方面原因,:,1.,元素原子核结构和稳定性；,2.,宇宙物质形成地球整个演化过程中物质分异。总之，现今地壳中元素丰度特征是由元素起源直到太阳系、,地球（地壳）形成和存在至今这一段漫长时期内元素演化,历史最终止果。,第8页,（二）矿物,矿物：单个元素或若干元素在一定地质条件下形成，含有,特定物理化学性质化合物，是组成岩石基本单元。,矿物存在形式：气态（天燃气）、液态（汞）、,固态（大部分矿物）,第9页,矿物特点：,矿物是天然生成。即是由地质作用生成。玻璃、人造晶体不属于矿物；,每种矿物都有特定化学组成，其化学组成可用分子式来表示。,矿物必须是均匀固体、液体或气体；,矿物普通是由无机作用生成。,石油是特殊矿物,第10页,1.,矿物种类,矿物种类,亚类,特征,实例,单质矿物,自然元素,Au、Ag、Cu、C、Hg等,化合物矿物,硫化物类,含S,-,、S,2-黄铁矿(FeS,2,),氧化物及,氢氧化物类,含O,2-,、OH,-,赤铁矿(Fe,2,O,3,),卤化物类,含Cl,-,、F,-,、,Br,-,食盐(NaCl),碳酸盐类,含CO,3,2-,方解石(CaCO,3,),硫酸盐类,含SO,4,2-,重晶石(CaSO,4,),磷酸盐类,含(PO,4,),3-,磷灰石(CaF(PO,4,),3,),硅酸盐类,含(SiO,4,),4-,长石(Na,K),2,(Si,3,O,8,)、橄榄石(Mg,Fe),2,(SiO,4,),依据矿物化学组成，矿物种类见下表,第11页,2,矿物性质特征,A,）化学性质,矿物化学性质指矿物化学活性，如锂、钠、钾、硫、氟、氯,等是活动性很强化学元素，由这些元素形成矿物含有很强,化学活性，已被风化分解，稳定性差。,矿物常有以下一些基本化学性质,/,特点：,（,1,）矿物化学成份基本固定，可用分子式来表示，如上表所表示；,（,2,）矿物中常含有一定量杂质元素。,矿物形成过程中，因为地质作用，一些杂质元素进入到矿物,结构内部；如石英可含,K,、,Na,、,Mg,、,Au,等各种化学组分；,第12页,（,3,）矿物在地表条件下含有本身化学稳定性。,由活泼元素以金属键、离子键缔合矿物经常轻易被风化,分解，最终形成与环境相适应本身化学稳定性结构；,常见矿物稳定性（由不稳定到稳定）次序为：,暗色矿物系列：橄榄石,辉石,角闪石黑云母,白云母,石英,浅色矿物系列：钠长石,钾长石,白云母,石英,值得指出是，地质条件改变，矿物稳定性也发生改变。,(Mg,Fe),2,(SiO,4,),SiO,2,XY(Si,Al),2,O,6,KAl,2,(Mg,Fe),3,AlSi,3,O,10,(OH,F),2,Na AlSi,3,O,8,K AlSi,3,O,8,第13页,矿物形状,单体：,板状、柱状、针状、立方体、八面体等；,集合体：,块状、粒状、纤维状、发状、土状、放射状、鲕状、豆状、钟乳状、葡萄状等。,黑钨矿,辰砂,磁铁矿,第14页,结核状,肾状,钟乳状,树枝状,第15页,放射状,花瓣状,葡萄状赤铁矿,第16页,矿物光学性质矿物对光线吸收、反射和折射所表现,出来物理现象。,包含颜色、条痕、透明度、光泽。,颜色：,矿物吸收可见光后是矿物展现颜色原因。,矿物颜色是矿物,化学性质和结构结构,决定。,如黄铜矿呈黄色、孔雀石呈翠绿色，辉钼矿呈铅灰色等。,第17页,矿物有各种颜色，其主要原因为：,他色：因为外来带色杂质而引发颜色。,如无水透明水晶里，含铁质时呈玫瑰色；含有机质时呈黑色。当矿物因为他色而呈色时，颜色常改变；,假色：由矿物表面氧化膜以及裂缝面上由光线干涉所表现出来虹彩，就称为假色。,如磁铁矿氧化变成赤红色等；,第18页,自色：是矿物本身固有颜色，即由组成矿物,化学元素所显示出来颜色。,如赤铁矿,(Fe,2,O,3,),因为三价铁,(Fe,3+,),而显示出来红色、孔雀石,Cu,2,(CO,3,)(OH),3,由二价铜,(Cu,2+,),展现孔雀绿色，均为色素离子引发颜色。矿物由自色呈色时，颜色稳定不变。,第19页,矿物光泽是矿物表面对光反射能力。,反射率越高，矿物光泽越强。,矿物光泽也是由其,化学成份和结构结构,而决定。,第20页,常分,:,金属光泽,半金属光泽,非金属光泽,:,金刚光泽,玻璃光泽,油脂光泽,松脂光泽,丝绢光泽,珍珠光泽,土状光泽,第21页,金属光泽：如同金属磨光后反射光泽即金属,光泽。如方铅矿、黄铜矿、自然金等。,第22页,半金属光泽：比金属磨光面略暗一点光泽，,如赤铁矿、磁铁矿等第23页,金刚光泽：指金刚石等宝石,磨光面反射光泽，如白铅矿；,玻璃光泽：同玻璃表面所反射光泽，如方解石等；,珍珠光泽：矿物解理屡次反射而形成如同珍珠所,表现出来光泽，如白云母等；,油脂光泽：一些透明矿物断口上形成如同油脂,光泽，如石英等；,第24页,松脂光泽：因为矿物反射面不平滑，使部分光线散射,而展现出如同松脂光泽，如闪锌矿等；,丝绢光泽：呈纤维状集合体产出浅色透明矿物，由,于纤维反射光相互影响结果而展现出,如同蚕丝所表现出来光泽，如石棉等；,土状光泽：表面涣散多孔矿物集合体，因为散射强,烈而展现如同土状暗淡光泽。,第25页,透明度：透明矿物、半透明矿物、不透明矿物,条痕：矿物在无釉瓷板上摩擦所留下痕迹颜色，,代表矿物真实颜色。,金、黄铁矿和黄铜矿均为黄色，前者条痕依然为黄色，,后二者系绿黑色。,第26页,矿物光学性质间关系,因为矿物光学性质是矿物对光线吸收、反射和折射所表现出来物理现象，因而，颜色、条痕、透明度和光泽彼此间相互关联，含有一定内在关系，以下,表,所表示。,第27页,C,）矿物力学性质,硬度：,摩氏硬度计是选取标准矿物来确定矿物相对硬度，,标准矿物硬度由小到大次序为：,滑石（,1,）石膏（,2,）方解石（,3,）萤石（,4,）磷灰石（,5,）,正长石（,6,）石英（,7,）黄玉（,8,）刚玉（,9,）金刚石（,10,）,第28页,解理：矿物沿结晶方向可分裂面，叫解理。,可划分：极完全解理：如云母,完全解理：如方铅矿,中等解理：如长石,不完全解理：如橄榄石,极不完全解理：如石英,第29页,断口：矿物受外力作用断裂后断面形状。,锯齿状（方铅矿）,D,）其它性质 导热性，如全部金属矿物可传热；,导电性，如全部金属矿物含有导电性；,磁性，如黄铁矿、磁铁矿含有磁性；,放射性，如铀矿物含有放射性；,溶解度，如方解石等有一定溶解度等。,第30页,3,、主要造岩矿物与常见矿物,主要造岩矿物：包含石英、钾长石、斜长石、云母、,角闪石、辉石和橄榄石。,石英（,SiO,2,):,常呈单晶或晶簇或集合体产出。纯净石英为无色透明，称之为水晶。石英因含杂质而呈显色，如含,Fe3+,者为紫色，含气泡者为乳白色，石英晶石为玻璃光泽，断口为油脂光泽，无解理，硬度中（,7,），断口为贝壳状。,玉髓：隐晶质石英，呈肾状，钟乳状，葡萄状等集合体。,玛瑙：多色环状条带发育玉髓为玛瑙。,第31页,长石,有三个基本类型：钾长石,K AlSi,3,O,8,；钠长石,Na AlSi,3,O,8,；,钙长石,Ca AlSi,3,O,8,长石有许多共性：单晶呈板状或条板状，白色或灰白色，,玻璃光泽，硬度少于石英，发育解理。,第32页,云母,黑云母,K(Mg,Fe),3,AlSi,3,O,10,(OH,F),2,单晶为短柱状，,板状。集合体为磷片状。棕褐色或黑色，,颜色随含,Fe,量升高而变暗。,白云母,KAl,2,(Mg,Fe),3,AlSi3O,10,(OH,F),2,形态同黑云母，,薄片为无色透明，珍珠光泽，具弹性，易被撕成薄片。,硬度为,2.53.,第33页,普通角闪石,单晶为长柱状或针状产出，,绿黑色或黑色，玻璃光泽，,硬度为,56,，发育两组平行,柱状方向解理。,普通辉石,单晶为短柱状，集合体为粒状，,绿黑色或黑色，,玻璃光泽，硬度为,5.56,，,发育平行柱状方向两组解理，,解理交角,87,。,橄榄石,(Mg,Fe),2,SiO,4,常为粒状集合体产出，,浅黄绿色或橄榄绿色。玻璃光泽，,硬度为,67,，解理不完全。密度和,颜色随含,Fe,量增加而增加。,第34页,常见矿石矿物,黄铁矿（,Fe,2,S,）,呈块状集合体产出。,单晶以立方晶形者较多，,颜色为浅黄铜色，,条痕为绿黑色，金属光泽，,硬度,66.5,。性脆，断口参差状,方铅矿,(PbS),为立方晶形，致密块状集合体，,颜色为铅灰色，条痕为灰黑色，,金属光泽，硬度为,23,，,有两组完全解理。,第35页,闪锌矿,(ZnS),块状集合体，颜色自浅黄至,棕黑色不等。条痕为白至褐色。,松脂光泽至半金属光泽，,透明至半透明，有完全解理，,硬度,3.54,方解石,(CaCO,3,),常发育单晶，或晶簇。,纯净方解石无色透明，,但常因渗透杂质元素而呈,白，灰，黄，浅红,绿（,Cu,）,等颜色。玻璃光泽，硬度为3,。,完全解理，裂开为菱面体，,遇稀,Hcl,起泡。,第36页,二、岩浆岩,岩石：造岩矿物按一定结构集合而成地质体。,岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类,岩浆是来自上地幔熔融状物质，主要成份为硅酸盐、,金属硫化物、氧化物和部分挥发物。,岩浆沿岩石圈破裂带上升侵入地壳时，冷凝结晶形成,侵入岩,；,若喷出地面则快速冷却凝固而形成,火山岩或喷出岩,岩浆岩：侵入岩、火山岩（喷出岩）,第37页,（,1,）岩浆岩矿物组成,依据岩石中,SiO,2,含量,将岩浆岩分为：,超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩,类型,超基性岩,基性岩,中性岩,酸性岩,SiO,2,%含量,65,矿物,组成特征,橄榄石、,辉石、,辉石、钙斜长石、角闪石,角闪石、长石、黑云母,长石、石英、云母,代表性岩石,橄榄岩,玄武岩、,辉长岩,闪长岩、安山岩、正长岩,花岗岩、,流纹岩,比重/密度,高低,Fe,Mg,高低,SiO,2,%,低高,颜色,深浅,石英+长石,低高,第38页,（,2,）岩浆岩产状,P48,图,2-1,侵入岩体与喷出岩体产状示意图,侵入岩,岩基,面积达100Km2以上大规模侵入体。,岩盆,中部下凹，周围凸起呈盆状侵入体。,岩床,与围岩层理平行，延伸数千米或数百米板状或层状侵入体。,岩盖,底部平而顶部凸起，与围岩成层方向平行侵入体。,岩鞍,定位于褶皱鞍部侵入体。,岩株,树干状不整合侵入岩体。,岩瘤,呈瘤状侵入体,岩脉,狭长形侵入体，切割围岩层理。,捕虏体,岩浆上侵过程中获围岩碎块，大小不一，多见于岩体边缘。,火山岩,火山锥,火山岩在火山口堆积成锥状堆积体,火山口,深部岩浆喷出地表时出口,火山颈,火山喷发时岩浆喷出通道,熔岩流,从火山口或裂隙中流出岩浆流，冷却形成熔岩流,熔岩被,从火山口或裂隙中流出岩浆流，冷却形成大面积熔岩流,第39页,第40页,第41页,第42页,整合侵入体：岩浆岩侵入体沿周围岩石层理或片理侵入岩体。,按侵入体形态不一样可分为,岩床、岩盆、岩盖、岩鞍,。,不整合侵入体：浆岩体切穿周围岩层层理或片理侵入体。,按侵入体形态可分为,岩株、岩榴、岩脉,。,第43页,（,3,）岩浆岩主要类型,1.,花岗岩 是分布最广深层侵入岩。,主要矿物成份是石英、长石和黑云母，颜色较浅，,以灰白色和肉红色最为常见，含有等粒状结构和块状结构。,很多金属矿产，如钨、锡、铅、锌、汞、金等与花岗岩类,有亲密关系,.,花岗岩既美观抗压强度又高，是,优质建材,。,第44页,2.,橄榄岩 侵入岩一个。主要矿物成份为橄榄石及辉石，,深绿色或绿黑色，比重大，粒状结构。,是,铂及铬矿唯一母岩,。,第45页,3.,玄武岩 一个分布最广喷出岩。,矿物成份以斜长石、辉石为主，黑色或灰黑色，,含有气孔结构和杏仁状结构。,依据次要矿物成份，可分为橄榄玄武岩、角闪玄武岩等。,铜、钴、冰洲石等有用矿产常产于玄武岩气孔中，,玄武岩本身可用作优良耐磨耐酸,铸石原料,。,第46页,4.,安山岩 喷出岩之一，分布很广，仅次于玄武岩。,主要矿物成份是斜长石、角闪石和少许辉石等。,新鲜时呈灰黑、灰绿或棕色，具斑状结构。,与安山岩相关矿产主要是铜，其次是金、铅、锌等。,第47页,5.,流纹岩 是一个与花岗岩化学成份相当喷出岩。,普通色浅，多为浅红、灰白或灰红色，,具斑状结构，流纹结构。,流纹岩性质坚硬致密，可作建筑材料。,第48页,二、沉积岩,沉积岩,：由成层堆积于陆地或海洋中碎屑、胶体和,有机物质等疏松沉积固结而成岩石。,常分布在地表或地表以下不太深地方。,沉积岩基本特征：,沉积岩含有层理，富含次,生有机质，并有生物化石,层理,：岩石颜色粒度矿物成份结构所表现差异呈层改变，,形成层理。,第49页,（,1,）沉积岩特征,A.,矿物组成特殊：,常见有石英、白云母、粘土矿物、长石、方解石、,白云石、石膏、赤铁矿、玉髓等。,橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等火成岩中常见矿物，,在沉积岩中少见。,粘土矿物、方解石、白云石、石膏、硬石膏等,岩浆岩中少见矿物在沉积岩总相当普遍。,第50页,B.,碎屑沉积发育碎屑结构，碎屑颗粒有磨圆，分选等特征。,沉积岩含有碎屑结构与非碎屑结构之分。,通常情况下沉积岩由岩石碎屑、矿物碎屑、火山碎屑及,生物碎屑等组成，,包含：砾（粒径,2mm,）、,砂（粒径,2,0.05mm,）、,粉砂（粒径,0.05,0.005mm,）,和泥（粒径,2 mm,）,砂岩：含有砂状结构：,粗砂岩：粒径（,2-5mm,）,中砂岩：粒径 （,0.5-0.25 mm,）,细砂岩：粒径 （,0.25-0.05 mm,）,粉砂岩：含有粉砂状结构，胶结物为钙质硅质,Fe,质等。,第53页,B.,粘土岩类：由高岭土等一些粘土矿物组成，含有泥状结构,沉积岩。,固结,/,胶结好者为页岩 如碳质页岩 变质板岩,固,/,胶结差者为粘土 泥岩,第54页,生物化学岩类,在沉积环境中，由化学作用和生物化学作用而形成岩石，常为单矿岩，如铝质岩、铁质岩、锰质岩、硅制岩，常见有：,硅质岩：,SiO,2,物质起源：硅质生物骨髓；,深海相海底火山热泉沉积,石灰岩：海水中,CaCO,3,凝聚沉积形成。,主要成份：方解石，与稀盐酸反应冒泡。,在地表作用过程中形成喀斯特地貌。,第55页,白云岩：,MgCO,3,主要是化学沉积灰岩方解石,CaCO,3,被,白云石,Mg,交代所形成白云岩而致。遇,HCL,不起泡，,表面有刀砍状溶蚀沟纹,形成条件：气候酷热，干旱条件下，海水中咸度增高而发生,化学沉积。,第56页,四、变质岩,（,1,）变质作用与变质岩,固态原岩因温度、压力及化学活动性流体作用而造成,矿物成份、化学结构与结构结构改变，统称,变质作用,，,其形成岩石即为变质岩。,变质作用基本上是在固态岩石中进行，因而本质上有,别与岩浆作用。变质岩既继承了原岩些特点，也含有自己,特点，如含有变质矿物。含有变成结构与变余结构。,第57页,A.,温度：温度升高，引发岩石发生,重结晶作用，生成新矿物。,CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2,B.,压力：静压力（固压），流体压力，走向压力（应力）。,压力作用使矿物发生变形，形成新矿物。,C.,化学流体：含,H,2,O,、,CO,2,流体，含有很强活性，,促进元素扩散迁移溶滤和岩石变形变质。,起源：空隙水结构水岩浆分异水，地壳深部热液。,（,2,）影响原因：,上述三种原因在变质过程中是相互联络，但在详细条件下，其中一个原因往往起到主导地位，而其它则处于隶属位置。所以，在判定岩石变质原因时，首先应明了主次关系第58页,（,3,）变质作用类型与常见变质岩,1,、动力变质作用 结构运动引发定向压力使原岩碎裂、,变形及一定程度重结晶，称为动力变质，,主要发生于断裂带。,代表变质岩：结构角砾岩、碎裂岩、糜棱岩,第59页,2,、接触热变质作用 发生于侵入体与围岩接触带，围岩受热,后矿物发生重结晶、脱水、脱碳形成,变晶结构与新矿物。,代表变质岩：斑点板岩、大理岩、石英岩,第60页,3,、接触交代变质作用 也发生在侵入体于围岩接触带，其实质,是高温下岩浆分泌挥发性物质与热液,经过与围岩交代作用使后者化学成份,发生改变，形成新矿物。,代表变质岩：矽（硅）卡岩,矽卡岩：碳酸盐岩石和铝硅酸盐岩石,在高温岩浆期后溶液作用下，,经过接触反应交代而生成。,第61页,4,、区域变质作用 区域性结构造成深广范围变质作用,代表变质岩：板岩、千枚岩、片岩、片麻,5,、混合岩化作用或超变质作用 是区域变质与岩浆作用间,一个过渡性地质作用。,代表变质岩：混合花岗岩,第62页,第63页,岩浆岩,变质岩,-,内生矿床,-,多金属矿,-,多分布在岩浆流动频繁地域,沉积岩,-,多分布在沉积盆地边缘，湖盆，浅海等地域,-,外生矿床,-,石油、煤、钾盐、,石膏等,-,变质矿床,三种岩类特点：,第64页,三种岩石间关系,岩浆,岩浆,岩,泠凝,重融,沉积,岩,化风,蚀侵,运搬,积堆,融,重,变质,岩,变质作用,风化 侵蚀 搬运 堆积,融,重,用,变,质,作,第65页,第二章 地壳,第一节 地壳组成物质,一、化学成份与矿物,二、岩浆岩、沉积岩、变质岩,物质复杂多样：,元素 矿物 岩石,基本粒子,聚变,氢,合成,氦,合成,其它元素,第66页,