3岩石圈矿物与岩石解析.pptx

自然环境演化与社会环境自然环境演化与社会环境发展的物质支撑发展的物质支撑岩石圈岩石圈环境地质学基础岩石圈的结构、特征及其岩石圈的结构、特征及其在人地系统中的作用在人地系统中的作用岩石圈的物质组成岩石圈的物质组成内力作用下的地壳构造运动内力作用下的地壳构造运动第一节第一节 岩石圈的结构、特征岩石圈的结构、特征 及其在人地系统中的作用及其在人地系统中的作用岩石圈是人地复合系统的有机组成部分，它既是固体地球岩石圈是人地复合系统的有机组成部分，它既是固体地球的外壳，又是地表环境系统的重要物质基础，同时，还的外壳，又是地表环境系统的重要物质基础，同时，还是外力与内力持续交互作用的场所。是外力与内力持续交互作用的场所。岩石圈一般是指由地壳和上地幔顶部坚硬岩石所组成的地岩石圈一般是指由地壳和上地幔顶部坚硬岩石所组成的地球圈层之一，厚度约球圈层之一，厚度约7070100km100km。一、岩石圈的结构一、岩石圈的结构岩石圈是各种类型的岩石组成，是一个力学性质基本一致岩石圈是各种类型的岩石组成，是一个力学性质基本一致的刚性整体。的刚性整体。垂直结构上垂直结构上，包括全部地壳和上地幔顶部的橄榄岩层。，包括全部地壳和上地幔顶部的橄榄岩层。水平结构上水平结构上，地壳层包括大陆地壳和大洋地壳；地幔层也，地壳层包括大陆地壳和大洋地壳；地幔层也在横向的各种构造环境中具有明显的不均一性结构。在横向的各种构造环境中具有明显的不均一性结构。从人为活动对岩石圈的影响来看，目前人类能从人为活动对岩石圈的影响来看，目前人类能直接直接涉及的涉及的岩石圈岩石圈深度深度约为约为5km5km，最深的钻探取样深度尚不超过，最深的钻探取样深度尚不超过13km13km。从从岩石圈对人类的作用岩石圈对人类的作用看，人类生存与发展的环境是位于看，人类生存与发展的环境是位于地壳上部的地球表层系统，但地幔的组成、结构、状态地壳上部的地球表层系统，但地幔的组成、结构、状态以及在地幔中进行的各种作用对人类环境有重要作用。以及在地幔中进行的各种作用对人类环境有重要作用。人类从地壳中获取的多种资源、能源直接或间接源自地幔；人类从地壳中获取的多种资源、能源直接或间接源自地幔；地幔中的岩浆活动、构造运动既可能形成有用矿产地幔中的岩浆活动、构造运动既可能形成有用矿产,有利有利于发展地貌，也可能带来地质灾害，尤其是上地幔与地于发展地貌，也可能带来地质灾害，尤其是上地幔与地壳之间持续进行的物质与能量交换，是地表环境形成的壳之间持续进行的物质与能量交换，是地表环境形成的重要驱动力。重要驱动力。二、地球系统中岩石圈的特征二、地球系统中岩石圈的特征（一）内力与外力交互作用的层面（一）内力与外力交互作用的层面作用于岩石圈的地质引力，因能的来源不同，可以分为作用于岩石圈的地质引力，因能的来源不同，可以分为内力作用与外力作用。内力作用与外力作用。内能内能：地内热能、重力能、地球旋转能、化学能和结晶能：地内热能、重力能、地球旋转能、化学能和结晶能外能外能：太阳辐射能、日月潮汐能：太阳辐射能、日月潮汐能内力作用与外力作用是相对独立，又相互依存的对立统一内力作用与外力作用是相对独立，又相互依存的对立统一体，二者的结合是促使地球演化、更新的动力。地表岩体，二者的结合是促使地球演化、更新的动力。地表岩石组成及地貌特征的时空分布格局是内力与外力共同作石组成及地貌特征的时空分布格局是内力与外力共同作用的结果。用的结果。（二）地球表层系统的重要物质基础（二）地球表层系统的重要物质基础地理壳（景观壳）：在地球表层系统中，岩石圈与大气圈、地理壳（景观壳）：在地球表层系统中，岩石圈与大气圈、水圈、生物圈等其他自然圈层紧密交错，它们之间存在水圈、生物圈等其他自然圈层紧密交错，它们之间存在着极为多样的非线性相互作用，整合形成复杂的自然的着极为多样的非线性相互作用，整合形成复杂的自然的综合体，并且从赤道到极地覆盖整个地球，构成地理壳。综合体，并且从赤道到极地覆盖整个地球，构成地理壳。三、岩石圈在人类生存与发展中的作用三、岩石圈在人类生存与发展中的作用类别类别 岩石圈的作用岩石圈的作用资源资源作用作用提供一定种类、含量与质量的矿物资源，并且以岩石圈为提供一定种类、含量与质量的矿物资源，并且以岩石圈为基础，形成可再生地下水资源以及土地资源基础，形成可再生地下水资源以及土地资源1.岩石圈中动力学过程的时空格局，尤其是有明显构造活岩石圈中动力学过程的时空格局，尤其是有明显构造活动的地球动力带的分布与动态，通过对海陆分布格局、重动的地球动力带的分布与动态，通过对海陆分布格局、重要地貌形态分布的影响，对环境特征的形成产生影响。要地貌形态分布的影响，对环境特征的形成产生影响。2.具有灾害性的地质过程发展状况与趋势对生物与人类生具有灾害性的地质过程发展状况与趋势对生物与人类生存安全产生影响存安全产生影响3.岩石圈中应力不稳定度的时空格局及其在受扰动后，岩石圈中应力不稳定度的时空格局及其在受扰动后，回到动力学平衡态的能力，对人类环境演变等产生影响回到动力学平衡态的能力，对人类环境演变等产生影响地球地球动力学动力学作用作用地球地球物理物理作用作用1.1.地球物理场的时空格局对人类活动具有影响地球物理场的时空格局对人类活动具有影响2.2.地球物理场异常带与可能致病带的分布与动态对生物体地球物理场异常带与可能致病带的分布与动态对生物体与人体健康具有一定效应。与人体健康具有一定效应。3.3.与地球物理场应力强度相联系的岩石圈自调节能力以及与地球物理场应力强度相联系的岩石圈自调节能力以及对进入其中的宇宙能流及地球深部能流的聚集与改变能力，对进入其中的宇宙能流及地球深部能流的聚集与改变能力，与环境的稳定度、环境对人类的适宜性有密切关联。与环境的稳定度、环境对人类的适宜性有密切关联。地球地球化学化学作用作用1.1.地球化学场的非均质性，尤其是重要生命元素（或地球化学场的非均质性，尤其是重要生命元素（或有毒有害元素）及其化合物在一定空间范围内的严重有毒有害元素）及其化合物在一定空间范围内的严重缺失或过度集中，对人体健康影响显著。缺失或过度集中，对人体健康影响显著。2.2.岩石圈中元素及其化合物的水迁移、气迁移、生物岩石圈中元素及其化合物的水迁移、气迁移、生物迁移能力，尤其是它们进入人体与生物体中的能力，迁移能力，尤其是它们进入人体与生物体中的能力，影响环境要素与人体中元素分布与分配。影响环境要素与人体中元素分布与分配。3.3.岩石圈表层特征对进入环境的化学组分的分散性岩石圈表层特征对进入环境的化学组分的分散性能和自净能力产生影响能和自净能力产生影响第二节第二节 岩石圈的物质组成岩石圈的物质组成构成岩石圈的基本单位是不同类型的岩石，这一圈层的基构成岩石圈的基本单位是不同类型的岩石，这一圈层的基本状态决定于主要岩石类型的组合。组成岩石的基本成本状态决定于主要岩石类型的组合。组成岩石的基本成分是矿物，即由各种化学元素组成的化合物或单质，它分是矿物，即由各种化学元素组成的化合物或单质，它们具有相对固定的化学成分和物理性质。们具有相对固定的化学成分和物理性质。岩石的物质组成可以分为岩石的物质组成可以分为化学元素、矿物、岩石化学元素、矿物、岩石三个不同三个不同层次进行研究。层次进行研究。w 化学元素组成：化学元素组成：地壳中含有化学元素周期表中所列的绝大地壳中含有化学元素周期表中所列的绝大 部分元素，而其中部分元素，而其中O O、SiSi、AlAl、FeFe、CaCa、NaNa、K K、MgMg等等8 8种主种主要元素占要元素占9898以上，其他元素共占以上，其他元素共占1%1%2 2。矿矿物物组组成成：组组成成岩岩石石主主要要成成份份的的矿矿物物，称称造造岩岩矿矿物物，最最常常见见的的造造岩岩矿矿物物有有下下列列几几种种：长长石石、石石英英、云云母母、角角闪闪石、辉石、橄榄石石、辉石、橄榄石 。它们也是组成岩石圈的主要矿物。它们也是组成岩石圈的主要矿物。1.固体地球及地壳的元素重量百分比固体地球及地壳的元素重量百分比固体地球中主固体地球中主要的元素和地要的元素和地壳中含有的绝壳中含有的绝大多数相似，大多数相似，但固体地球中但固体地球中铁的含量占有铁的含量占有很大的比例。很大的比例。一、地壳的化学元素一、地壳的化学元素地壳中含有周期表中的绝大部分元素，其中地壳中含有周期表中的绝大部分元素，其中O O、SiSi、AlAl、FeFe、CaCa、NaNa、K K、MgMg等等8 8种主要元素占种主要元素占9898以上，其他元素共占以上，其他元素共占1%-1%-2 2。化学元素在地壳中平均含量称。化学元素在地壳中平均含量称克拉克值克拉克值。地壳中化学元。地壳中化学元素的平均含量相差极为悬殊。氧几乎占有一半，硅约占素的平均含量相差极为悬殊。氧几乎占有一半，硅约占1/41/4，铝约占铝约占1/131/13。对于整个岩石圈的原子组成来说，氧占对于整个岩石圈的原子组成来说，氧占60.4%60.4%，硅占，硅占20.5%20.5%，铝占，铝占6.2%6.2%，氢占，氢占2.9%2.9%，钠占，钠占2.49%2.49%，铁、钙、镁和钾，铁、钙、镁和钾分别占分别占1.9%1.9%、1.88%1.88%、1.77%1.77%和和1.37%1.37%，其他元素含量都小于，其他元素含量都小于1%1%。2.岩石圈的元素组成岩石圈的元素组成3.3.丰度：丰度：定义：化学元素在任何宇宙或地球化学系统中（如地球、定义：化学元素在任何宇宙或地球化学系统中（如地球、大气圈、水圈、岩石圈）的平均含量。大气圈、水圈、岩石圈）的平均含量。广义的地壳中元素丰度可以分为：广义的地壳中元素丰度可以分为：绝对丰度绝对丰度（Abosulute Abosulute abundance)abundance)和和相对丰度相对丰度(Relative abundance)(Relative abundance)狭义的地壳中元素丰度仅指绝对丰度。狭义的地壳中元素丰度仅指绝对丰度。岩石圈的元素组成岩石圈的元素组成（1 1）绝对丰度：）绝对丰度：绝对丰度是指从全球范围看，地球某一子系统中化学元素的平绝对丰度是指从全球范围看，地球某一子系统中化学元素的平均含量。地壳的计算深度为均含量。地壳的计算深度为16km16km。地壳中主要元素的丰度（质量分数）地壳中主要元素的丰度（质量分数）地壳中种类繁多的化学元素及同位素的绝对丰度有显著的不均地壳中种类繁多的化学元素及同位素的绝对丰度有显著的不均匀性。其中含量最大的元素匀性。其中含量最大的元素O,Si,Al,Fe,Ca,Na,Mg,KO,Si,Al,Fe,Ca,Na,Mg,K占地占地壳总质量的壳总质量的9999以上，被称为以上，被称为造岩元素造岩元素。地壳中元素丰度的变化规律：地壳中元素丰度的变化规律：1 1）元素绝对丰度随原子序数的增加而减少；）元素绝对丰度随原子序数的增加而减少；2 2）偶数元素的绝对丰度高于其相邻的奇数元素的丰度；）偶数元素的绝对丰度高于其相邻的奇数元素的丰度；3 3）4q4q型元素（相对原子质量为型元素（相对原子质量为4 4的整数倍）的绝对丰度高；的整数倍）的绝对丰度高；（2 2）相对丰度相对丰度地壳中化学元素的相对丰度是指在一定地域范围内，给定元地壳中化学元素的相对丰度是指在一定地域范围内，给定元素的实测量与该元素绝对丰度之比素的实测量与该元素绝对丰度之比。相对丰度显著高或显著低的地域被称为相对丰度显著高或显著低的地域被称为地球化学异常区地球化学异常区。当一定空间范围内一种或几种元素的相对丰度显著地过高或当一定空间范围内一种或几种元素的相对丰度显著地过高或过低时，通过岩石与其他环境要素间的物质交换，会导致过低时，通过岩石与其他环境要素间的物质交换，会导致整体环境中呈现相应的元素异常现象，从而可能引起对农、整体环境中呈现相应的元素异常现象，从而可能引起对农、林、牧业生产以及对人体健康的不良影响。林、牧业生产以及对人体健康的不良影响。以重要的生命元素氟为例，花岗岩体、巨大含氟矿床的存在、以重要的生命元素氟为例，花岗岩体、巨大含氟矿床的存在、火山活动等都能造成区域性氟的地球化学值异常。在我国火山活动等都能造成区域性氟的地球化学值异常。在我国受萤石矿、磷灰石矿影响的地区，矿脉周围岩层及地下水受萤石矿、磷灰石矿影响的地区，矿脉周围岩层及地下水中的含氟量高；渤海湾濒海平原，由于多次海侵及海退，中的含氟量高；渤海湾濒海平原，由于多次海侵及海退，深层沉积物质与地下水的含氟量也高；在地质构造运动控深层沉积物质与地下水的含氟量也高；在地质构造运动控制下，大陆块的边缘地带和断裂带出现高氟温泉。制下，大陆块的边缘地带和断裂带出现高氟温泉。3.3.岩石圈一般组成与人体元素组成间的联系岩石圈一般组成与人体元素组成间的联系 人体通过呼吸空气、饮水、摄入食物与地球环境间进人体通过呼吸空气、饮水、摄入食物与地球环境间进行着物质与能量交换，从而与环境间保持着物质的动态平行着物质与能量交换，从而与环境间保持着物质的动态平衡。通过长期演化，人体中元素丰度与其生存环境中元素衡。通过长期演化，人体中元素丰度与其生存环境中元素丰度间有着统一性。丰度间有着统一性。通过对大量样品分析结果已经清楚地表明：通过对大量样品分析结果已经清楚地表明：人体任何人体任何一种组织中元素丰度与组成地壳的岩石中化学元素的绝对一种组织中元素丰度与组成地壳的岩石中化学元素的绝对丰度具有相似的分布形式。丰度具有相似的分布形式。人体与岩石圈元素丰度间存在重要差异。人体与岩石圈元素丰度间存在重要差异。对大量数据统计研究结果清楚地表明：人体中元素含对大量数据统计研究结果清楚地表明：人体中元素含量与地壳岩石中元素绝对丰度间呈显著相关，而人体中元量与地壳岩石中元素绝对丰度间呈显著相关，而人体中元素含量与海水中元素绝对丰度间地相关性更为显著。素含量与海水中元素绝对丰度间地相关性更为显著。经过长期复杂的地球表层化学演化与生物进化的共轭经过长期复杂的地球表层化学演化与生物进化的共轭过程，形成目前人体元素丰度与岩石圈中元素绝对丰度既过程，形成目前人体元素丰度与岩石圈中元素绝对丰度既有惊人的相似性又有重要的差异性的特征。有惊人的相似性又有重要的差异性的特征。地壳岩石中元素绝对丰度与人体血液中元素浓度的比较地壳岩石中元素绝对丰度与人体血液中元素浓度的比较二、岩石与矿物二、岩石与矿物（一）矿物（一）矿物定义定义：由地质作用形成的具有一定化学成分和物理性质的天然单质由地质作用形成的具有一定化学成分和物理性质的天然单质(如金刚石、自然金等如金刚石、自然金等)和化合物和化合物(如方解石、石英等如方解石、石英等),),称为矿物，称为矿物，是组成岩石和矿石的基本单元。是组成岩石和矿石的基本单元。C有机有机作用形成的珍珠、琥珀不是作用形成的珍珠、琥珀不是矿物矿物C人造人造宝石宝石不是不是矿物矿物C除了汞除了汞(水银水银)以外，以外，矿物矿物都是固都是固体体C矿物矿物具有一定的具有一定的化学组成化学组成和物理和物理性质性质C矿物矿物的原子排列有一定的的原子排列有一定的规则规则C矿物一般都有自己固有的形态，但在自然界产出时常不完整矿物一般都有自己固有的形态，但在自然界产出时常不完整C只有部分矿物如水晶、金刚石、黄铁矿、方解石、黑云母、只有部分矿物如水晶、金刚石、黄铁矿、方解石、黑云母、石棉等少数矿物易形成其固有的形态特征石棉等少数矿物易形成其固有的形态特征C矿物也有较大的形体，可以用肉眼及简单的试验方法辨认矿物也有较大的形体，可以用肉眼及简单的试验方法辨认金刚石金刚石石英石英自然金自然金红宝石红宝石孔雀绿石孔雀绿石黄铁矿黄铁矿1.1.矿物的分类矿物的分类矿物的分类方法很多矿物的分类方法很多,如结晶分类、工业分类、成因分类、结如结晶分类、工业分类、成因分类、结晶化学分类等晶化学分类等。目前广泛采用的是。目前广泛采用的是以矿物化学成分和晶体以矿物化学成分和晶体结构为依据的晶体化学分类法结构为依据的晶体化学分类法。由于矿物的性质主要决定于矿物的成分和内部结构由于矿物的性质主要决定于矿物的成分和内部结构,并与一定并与一定的生成条件有关的生成条件有关,在一定程度上也反映了自然界化学元素结在一定程度上也反映了自然界化学元素结合的规律合的规律,因此因此,按晶体化学原则作为矿物分类的主要依据按晶体化学原则作为矿物分类的主要依据,相对来说是一种比较合理的分类方法。根据这种分类方法相对来说是一种比较合理的分类方法。根据这种分类方法,可以将自然界中的矿物分为五大类可以将自然界中的矿物分为五大类:自然元素、硫化物、卤自然元素、硫化物、卤化物、氧化物及氢氧化物、含氧盐化物、氧化物及氢氧化物、含氧盐1.1.自然元素自然元素如金，金刚石、石墨、硫磺，如金，金刚石、石墨、硫磺，还有铜、银、汞等还有铜、银、汞等自然铂自然铂PtPt2.2.硫化物矿物：黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、硫化物矿物：黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、雄黄等闪锌矿、辉钼矿、雄黄等3.3.卤化物矿物（卤化物矿物（F F、ClCl、BrBr、I I化合物）：化合物）：石盐、钾盐、萤石等石盐、钾盐、萤石等4.4.氧化物和氢氧化物矿物：氧化物和氢氧化物矿物：如赤铁矿、如赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿、锡石、铝土矿、软锰矿、磁铁矿、铬铁矿、锡石、铝土矿、软锰矿、硬锰矿、沥青铀矿、石英等硬锰矿、沥青铀矿、石英等。5.5.含氧酸盐矿物：含氧酸盐矿物：最重要的是下面三种：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、孔雀石如方解石、孔雀石 硅酸盐矿物：如正长石硅酸盐矿物：如正长石锡石（锡石（SnO2SnO2）方解石（方解石（CaCO3CaCO3）硅酸盐矿物种类繁多，约占已知矿物种数的硅酸盐矿物种类繁多，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、辉石、角闪石、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，它们广泛分布在地壳与地幔内。橄榄石等几种，它们广泛分布在地壳与地幔内。奥长石奥长石（架状硅酸盐）（架状硅酸盐）蛇纹石蛇纹石（层状硅酸盐）（层状硅酸盐）蔷薇辉石蔷薇辉石（链状硅酸盐）（链状硅酸盐）黄玉黄玉（岛状硅酸盐）（岛状硅酸盐）石英石英（SiO2SiO2）2.2.矿物的内部结构和外形矿物的内部结构和外形晶体晶体内部质点（原子、离子）在三维空间周期性重复排列内部质点（原子、离子）在三维空间周期性重复排列（即有序排列）的固体。（即有序排列）的固体。非晶体非晶体内部质点排列无序。内部质点排列无序。晶晶体体矿矿物物组组成成矿矿物物的的质质点点在在三三维维空空间间周周期期性性重重复复排排列列的的矿矿物。或具有晶体结构的矿物。物。或具有晶体结构的矿物。对对每每种种矿矿物物来来说说，如如果果晶晶体体充充分分自自由由发发展展，外外形形较较固固定定，如如：食食盐盐的的立立方方体体、方方解解石石的的菱菱体体、磁磁铁铁矿矿的的八八面面体体、石石英英的的六六方柱和六方双锥。方柱和六方双锥。只只有有晶晶体体矿矿物物生生长长的的环环境境良良好好，有有充充分分的的时时间间，空空间间才才有有完完好好的晶形，并非所有晶体矿物都能以规则的晶形产出。的晶形，并非所有晶体矿物都能以规则的晶形产出。矿物的矿物的非晶质体非晶质体：黑曜岩、珍珠岩、蛋白石：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，其实是晶体微小的物，其实是晶体微小的“隐晶质隐晶质”原来被列为非晶质矿物的种数变得越来越少原来被列为非晶质矿物的种数变得越来越少矿物的同质多象与类质同象矿物的同质多象与类质同象同同质质多多象象相相同同化化学学成成分分的的物物质质在在不不同同的的地地质质条条件件（P P、T T）下下，可可以以形形成成不不同同的的晶晶体体结结构构，从从而而成成为为不不同同的的矿矿物物。如如石石墨墨、金金刚刚石石、化化学学成成分分都都是是C C，其其物物理理性性质质可可以以完完全全不同；石英不同；石英iOiO2 2有柯石英、斯石英等。有柯石英、斯石英等。类类质质同同象象矿矿物物晶晶体体结结构构中中的的某某种种原原子子或或离离子子可可以以部部分分地地被被性性质质相相似似的的它它种种原原子子或或离离子子替替代代而而不不改改变变晶晶体体结构。其物理性质差异一般不大。结构。其物理性质差异一般不大。如：橄榄石（如：橄榄石（g g、e e）2 2SiO4MgSiO4Mg、e e为类质同象的替代为类质同象的替代3.3.常见的造岩矿物常见的造岩矿物石英石英 (quartz)(quartz)的化学成分为的化学成分为SiOSiO2 2，晶体属三方晶系的氧化物，晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英（矿物，即低温石英（a-a-石英），是石英族矿物中分布最广的石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英（一个矿物种。广义的石英还包括高温石英（b-b-石英）。石英）。低温石英常呈带尖顶的六方柱状晶体产出，柱面有横纹，低温石英常呈带尖顶的六方柱状晶体产出，柱面有横纹，类似于六方双锥状的尖顶实际上是由两个菱面体单形所形成类似于六方双锥状的尖顶实际上是由两个菱面体单形所形成的。石英集合体通常呈粒状、块状或晶簇、晶腺等。纯净的的。石英集合体通常呈粒状、块状或晶簇、晶腺等。纯净的石英无色透明，玻璃光泽，贝壳状断口上具油脂光泽，无解石英无色透明，玻璃光泽，贝壳状断口上具油脂光泽，无解理，摩氏硬度理，摩氏硬度7 7，比重，比重2.652.65。受压或受热能产生电效应。受压或受热能产生电效应。石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种。无色石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种。无色透明的石英称为透明的石英称为水晶水晶，紫色水晶俗称，紫色水晶俗称紫晶紫晶，烟黄色、烟褐色，烟黄色、烟褐色至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶，玫瑰红色的俗称至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶，玫瑰红色的俗称芙蓉石芙蓉石；呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓，具不同颜色同心条带呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓，具不同颜色同心条带构造的晶腺叫构造的晶腺叫玛瑙玛瑙，玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体，玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体的俗称玛瑙水胆，细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称的俗称玛瑙水胆，细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称燧石，俗称火石。燧石，俗称火石。石英的用途很广。无裂隙、无缺陷的水晶单晶用作压电石英的用途很广。无裂隙、无缺陷的水晶单晶用作压电材料，来制造石英谐振器和滤波器。一般石英可以作为玻材料，来制造石英谐振器和滤波器。一般石英可以作为玻璃原料，紫色、粉色的石英和玛瑙还可作雕刻工艺美术的璃原料，紫色、粉色的石英和玛瑙还可作雕刻工艺美术的原料。原料。石英是最重要的造岩矿物之一，在火成岩、沉积岩、变石英是最重要的造岩矿物之一，在火成岩、沉积岩、变质岩中均有广泛分布。巴西是世界著名的水晶出产国，曾质岩中均有广泛分布。巴西是世界著名的水晶出产国，曾发现直径发现直径2.525米、高米、高5 5米、重达米、重达4040余吨的水晶晶体。余吨的水晶晶体。康熙版p33圖3.12黄水晶、紫水晶、水晶正长石正长石 (orthoclase feldspar)(orthoclase feldspar)正长石的化学组成是正长石的化学组成是KAlSiKAlSi3 3O O8 8，晶体属单斜晶系的架状，晶体属单斜晶系的架状结构硅酸盐矿物。正长石是钾长石的亚稳相变体，钾长石和结构硅酸盐矿物。正长石是钾长石的亚稳相变体，钾长石和钠长石不完全类质同象系列。短柱状或厚板状晶体，常见卡钠长石不完全类质同象系列。短柱状或厚板状晶体，常见卡斯巴双晶、巴温诺双晶和曼尼巴双晶，集合体为致密块状。斯巴双晶、巴温诺双晶和曼尼巴双晶，集合体为致密块状。肉红或浅黄、浅黄白色，玻璃光泽，解理面珍珠光泽，半透肉红或浅黄、浅黄白色，玻璃光泽，解理面珍珠光泽，半透明。两组解理（一组完全、一组中等）相交成明。两组解理（一组完全、一组中等）相交成9090，由此得，由此得正长石之名。摩氏硬度正长石之名。摩氏硬度6 6，比重，比重2.56-2.582.56-2.58。900900以上生成以上生成的无色透明长石称透长石。的无色透明长石称透长石。正长石广泛分布于酸性和碱性成分的岩浆岩、火山碎正长石广泛分布于酸性和碱性成分的岩浆岩、火山碎屑岩中，在钾长片麻岩和花岗混合岩以及长石砂岩和硬砂岩屑岩中，在钾长片麻岩和花岗混合岩以及长石砂岩和硬砂岩中也有分布。正长石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，也可用中也有分布。正长石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，也可用于制取钾肥。于制取钾肥。正长石正长石 (orthoclase feldspar)(orthoclase feldspar)斜长石斜长石 (plagioclase feldspar)(plagioclase feldspar)斜长石属于斜长石属于NaAlSiNaAlSi3 3O O8 8（AbAb）-CaAl-CaAl2 2SiSi2 2O O8 8（AnAn）类质同象系）类质同象系列的长石矿物的总称，共分为列的长石矿物的总称，共分为6 6个矿物种：钠长石（个矿物种：钠长石（AnAn0-0-1010AbAb100-90100-90）、奥长石（）、奥长石（AnAn10-3010-30AbAb90-7090-70）、中长石（）、中长石（AnAn30-5030-50AbAb70-5070-50）、拉长石（）、拉长石（AnAn50-7050-70AbAb50-3050-30）、倍长石（）、倍长石（AnAn70-9070-90AbAb30-1030-10）和钙）和钙长石（长石（AnAn90-10090-100AbAb10-010-0）。岩石学中将前二者统称为酸性斜长石）。岩石学中将前二者统称为酸性斜长石，而将后三者统称为基性斜长石。晶体属三斜晶系的架状结，而将后三者统称为基性斜长石。晶体属三斜晶系的架状结构硅酸盐矿物，多为柱状或板状，常见聚片双晶，在晶面或构硅酸盐矿物，多为柱状或板状，常见聚片双晶，在晶面或解理面上可见细而平行的双晶纹。白至灰白色，有些呈微浅解理面上可见细而平行的双晶纹。白至灰白色，有些呈微浅蓝或浅绿色，玻璃光泽，半透明。两组解理（一组完全、一蓝或浅绿色，玻璃光泽，半透明。两组解理（一组完全、一组中等）相交成组中等）相交成86248624，故得名斜长石。摩氏硬度，故得名斜长石。摩氏硬度6-6.56-6.5，比重，比重2.6-2.762.6-2.76。斜长石广泛分布于岩浆岩、变质岩和沉积碎屑岩中。斜斜长石广泛分布于岩浆岩、变质岩和沉积碎屑岩中斜长石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，色泽美丽者可作宝玉石长石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，色泽美丽者可作宝玉石材料，如日光石。材料，如日光石。斜长石斜长石 (plagioclase feldspar)(plagioclase feldspar)云母云母 (mica)(mica)云母的化学组成是云母的化学组成是XYXY2-32-3ZZ4 4O O1010(OH)(OH)2 2，晶体属单斜晶系的一，晶体属单斜晶系的一族层状结构的硅酸盐矿物的总称。族层状结构的硅酸盐矿物的总称。X X代表代表2:12:1型结构单元层层型结构单元层层间的阳离子，主要为间的阳离子，主要为K K+，也可为，也可为NaNa+。Y Y代表层内八面体片中代表层内八面体片中的阳离子，主要是的阳离子，主要是AlAl3+3+、MgMg2+2+、FeFe2+2+、FeFe3+3+或或LiLi+。Z Z代表四面代表四面体片中的阳离子，基本上是体片中的阳离子，基本上是SiSi4+4+以及以及AlAl3+3+，Si:AlSi:Al为为3:13:1。云。云母族矿物，按照成分和颜色，可分为白云母、金云母、黑云母族矿物，按照成分和颜色，可分为白云母、金云母、黑云母等。云母通常呈假六方或菱形的板状、片状、柱状晶形。母等。云母通常呈假六方或菱形的板状、片状、柱状晶形。颜色多样，玻璃光泽，解理面上珍珠光泽，透明或半透明。颜色多样，玻璃光泽，解理面上珍珠光泽，透明或半透明。具一组极完全的平行底面解理，薄片富弹性。摩氏硬度具一组极完全的平行底面解理，薄片富弹性。摩氏硬度2-32-3，比重，比重2.7-3.12.7-3.1。具高度的不导电性和耐火性。具高度的不导电性和耐火性。白云母为无色及浅灰、浅黄、浅绿等色。呈细小鳞片状、白云母为无色及浅灰、浅黄、浅绿等色。呈细小鳞片状、具丝绢光泽的异种称绢云母。具丝绢光泽的异种称绢云母。金云母是含镁的云母，黄褐色或金黄色，解理面上常具金云母是含镁的云母，黄褐色或金黄色，解理面上常具有半金属光泽。有半金属光泽。黑云母是含镁、铁的云母，黑、绿黑或褐黑色。黑云母是含镁、铁的云母，黑、绿黑或褐黑色。白云母和金云母可作为绝缘材料，广泛用于电器、电子白云母和金云母可作为绝缘材料，广泛用于电器、电子等工业生产。等工业生产。云母云母 (mica)(mica)黑云云母方解石方解石 (calcite)(calcite)化学成分为化学成分为CaCOCaCO3 3，晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。晶，晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。晶体常为复三方偏三角面体或菱面体与六面体的聚形，集合体体常为复三方偏三角面体或菱面体与六面体的聚形，集合体多呈粒状、块状、钟乳状、鲕状、纤维状及晶簇状等。通常多呈粒状、块状、钟乳状、鲕状、纤维状及晶簇状等。通常为无色、乳白色，含杂质则染成各种颜色，有时具晕色，其为无色、乳白色，含杂质则染成各种颜色，有时具晕色，其中无色透明的晶体称冰洲石，玻璃光泽。摩氏硬度中无色透明的晶体称冰洲石，玻璃光泽。摩氏硬度3 3，比重，比重2.6-2.92.6-2.9，三组完全菱面体解理，故名方解石，性脆。遇冷，三组完全菱面体解理，故名方解石，性脆。遇冷稀盐酸剧烈起泡，放出稀盐酸剧烈起泡，放出COCO2 2。鉴定特征鉴定特征：菱面体完全解理，硬度不大，加稀盐酸剧烈：菱面体完全解理，硬度不大，加稀盐酸剧烈起泡。起泡。方解石是分布最广的矿物之一，是组成石灰岩和大理岩方解石是分布最广的矿物之一，是组成石灰岩和大理岩的主要成分。在石灰岩地区，溶解在溶液中的重碳酸钙在适的主要成分。在石灰岩地区，溶解在溶液中的重碳酸钙在适宜的条件下沉淀出方解石，形成千姿百态的钟乳石、石笋、宜的条件下沉淀出方解石，形成千姿百态的钟乳石、石笋、石幔、石柱等自然景观。石幔、石柱等自然景观。方解石在冶金工业上用做熔剂，在建筑工业方面用来生方解石在冶金工业上用做熔剂，在建筑工业方面用来生产水泥、石灰。冰洲石是制作偏光棱镜的高级材料。产水泥、石灰。冰洲石是制作偏光棱镜的高级材料。方解石方解石 (calcite)(calcite)岩石圈的组成岩石圈的组成岩石组成岩石组成:v火成岩火成岩：火成岩以岩浆岩为主。岩浆岩是由岩浆凝结形火成岩以岩浆岩为主。岩浆岩是由岩浆凝结形成的岩石，约占地壳总体积的成的岩石，约占地壳总体积的65%。分类：酸性岩、中性。分类：酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩。岩、基性岩和超基性岩。v沉积岩沉积岩：暴露在地壳表部的岩石，经过风化、剥蚀在原暴露在地壳表部的岩石，经过风化、剥蚀在原地或经搬运堆积下来，经过成岩作用而形成的岩石。类型：地或经搬运堆积下来，经过成岩作用而形成的岩石。类型：碎屑岩类，碎屑岩类，粘土岩类，粘土岩类，生物化学岩类。生物化学岩类。v变质岩变质岩：由地球内力作用引起的岩石性质的变化过程总由地球内力作用引起的岩石性质的变化过程总称为变质作用。由变质作用形成的岩石，就是变质岩。变称为变质作用。由变质作用形成的岩石，就是变质岩。变质作用的因素：温度、压力和化学因素。质作用的因素：温度、压力和化学因素。如果根据变质母岩的性质，把变质岩归属于沉积岩如果根据变质母岩的性质，把变质岩归属于沉积岩和火成岩，那么在整个地壳的岩石组成中，火成岩占和火成岩，那么在整个地壳的岩石组成中，火成岩占95%95%，而沉积岩只占到，而沉积岩只占到5%5%；但沉积岩却覆盖了整个地球表面；但沉积岩却覆盖了整个地球表面的的75%75%，火成岩却只覆盖了地球表面的，火成岩却只覆盖了地球表面的25%25%。在岩石圈表层的大陆及其邻近海域（分布面积）：沉积岩在岩石圈表层的大陆及其邻近海域（分布面积）：沉积岩7070，岩浆岩岩浆岩2020，变质岩，变质岩1010 从全球表层的分布面积情况看：沉积岩从全球表层的分布面积情况看：沉积岩2020，岩浆岩，岩浆岩8686，变，变质岩质岩4 4 从岩石圈的体积上看：沉积岩从岩石圈的体积上看：沉积岩5 5，岩浆岩，岩浆岩3535，变质岩，变质岩6060岩浆岩由于冷凝结晶的条件不同，尽管有同样的成分，所形岩浆岩由于冷凝结晶的条件不同，尽管有同样的成分，所形成的的岩石主要矿物成分虽然差不多，但在岩貌和组构上成的的岩石主要矿物成分虽然差不多，但在岩貌和组构上有明显区别，成为不同的岩石。主要结构有：有明显区别，成为不同的岩石。主要结构有：1 1）显晶质）显晶质结构；结构；2 2）隐晶质结构；）隐晶质结构；3 3）玻璃质结构；）玻璃质结构；4 4）斑状和似斑）斑状和似斑状结构。主要构造有：状结构。主要构造有：1 1）块状构造；）块状构造；2 2）流动构造）流动构造;3;3）气孔构造。气孔构造。隐晶质隐晶质玻璃质玻璃质斑状结构斑状结构和似斑状和似斑状结构结构 喷出岩喷出岩侵入岩侵入岩1.火成岩火成岩长石长石康熙版p32圖3.9黑云母黑云母石英石英花岗岩组成花岗岩组成 世界资源总储量的世界资源总储量的757585%85%是沉积和沉积变质成是沉积和沉积变质成因的。因的。石石油油、天天然然气气、煤煤、油油页页岩岩等等可可燃燃性性有有机机矿矿产产以及盐类矿产几乎均为沉积成因。以及盐类矿产几乎均为沉积成因。铁铁矿矿的的90%90%、铅铅锌锌矿矿的的404050%50%、铜铜矿矿的的252530%30%、锰锰矿矿和和铝铝矿矿的的绝绝大大部部分分以以及及其其它它许许多多金金属属和和非非金金属矿产均为沉积或沉积变质成因的。属矿产均为沉积或沉积变质成因的。据据1919届国际地质学会统计资料届国际地质学会统计资料 2.沉积岩与矿床沉积岩与矿床沉沉积积岩岩原始物质成分来源原始物质成分来源1.1.主主要要由由母母岩岩风风化化产产物物形形成成的的沉沉积积岩岩(按按母母岩岩风风化化产产物物的的类类型型和和其其搬搬运运沉沉积积作作用不同，再划分为两类用不同，再划分为两类)碎屑岩碎屑岩按粒度划分按粒度划分砾岩砾岩砂岩砂岩粉砂岩粉砂岩粘土岩粘土岩化学岩化学岩按成分划分按成分划分碳酸盐岩碳酸盐岩硫酸盐岩硫酸盐岩卤化物岩卤化物岩硅岩硅岩其它化学岩其它化学岩2.2.主要由火山碎屑物质组成的沉积岩主要由火山碎屑物质组成的沉积岩火山碎屑岩火山碎屑岩3.3.主要由生物遗体组成的沉积岩主要由生物遗体组成的沉积岩按可燃性划按可燃性划分分可燃生物岩可燃生物岩非非可可燃燃生生物物岩岩煤煤砂岩砂岩砾岩砾岩页岩页岩岩层岩层沉积岩3.3.变质作用与变质岩变质作用与变质岩1 1）变质作用的相关作用）变质作用的相关作用变质作用：变质作用：先成岩在地下高温高压和化学活动性流体的参与先成岩在地下高温高压和化学活动性流体的参与下，在固态状态下改变其结构、构造或化学成分，从而形下，在固态状态下改变其结构、构造或化学成分从而形成新岩石的作用过程成新岩石的作用过程。一般说来，岩石是否变质，是一般说来，岩石是否变质，是以有无重结晶现象或者出不出以有无重结晶现象或者出不出现变质矿物为标志现变质矿物为标志（特别在温度升高的情况下）。（特别在温度升高的情况下）。根据观察判断，变质作用的温度大体在根据观察判断，变质作用的温度大体在150150900900之间，之间，低于低于150150属于成岩作用的范畴；高于属于成岩作用的范畴；高于900900则又属于岩浆则又属于岩浆作用的范畴。作用的范畴。岩石在变质过程中基本保持固体状态，一般不经过熔融岩石在变质过程中基本保持固体状态，一般不经过熔融。变质作用不仅形成各种变质岩，而且