1、1.1地殼與地質(zhì)作用一、地球的總體特性 地球是一個不標準的旋轉(zhuǎn)橢球體。 赤道半徑6378.14KM，兩極半徑為6356.779KM 陸地面積占29.2%，海洋占70.8%。第一章 礦物與巖石二、地殼1、地球的層圈構造 外圈： 大氣圈(atmosphere)、水圈(lithosphere)和生物圈(biosphere) 內(nèi)圈： 地殼(lithosphere)、地幔(mantle)和地核(core) 大氣圈是地球的最外圈，由空氣、水氣和塵埃組成，對地表氣候分帶和生命活動起著很大的作用。其底界為海、陸表面，沒有明顯的上界，為自然過渡到星際空間。 水圈通常人們把地球表面上的海洋、河流、湖泊、冰川以及地

2、下水等看成是一個包圍地球的連續(xù)水層，稱為水圈。 水在這樣不停的運動中，以各種方式對地面（或地下）巖石進行破壞、改造，并且把破壞的物質(zhì)帶到另一些地方堆積下來，形成削高補低結果。 生物圈是生命活動的地帶所構成的連續(xù)圈層。 2、地殼 地球的內(nèi)部圈層構造 ：地震波研究發(fā)現(xiàn)，地球內(nèi)部存在著地震波速度突變的若干界面，顯示了地球內(nèi)部物質(zhì)的差異，具有層圈狀構造。 （1）莫霍面位于地表以下數(shù)公里40km，縱波到達這一界面后，其速度由平均67km/s，突升為8.1km/s。大洋淺（平均8km）、大陸深（平均33km）。 是由南斯拉夫?qū)W者莫霍洛維奇（Mohorovicic）于1909年首先發(fā)現(xiàn)的，因此被稱為莫霍洛維

3、奇面，簡稱莫霍面。莫霍面之上為地殼。 地殼平均厚度33KM，一般厚度1540KM，洋殼最薄，平均僅56KM。 (2)古登堡面位于地下2900km深度。橫波到這一界面就消失了，縱波卻能夠通過。以最早（1914年）研究這一界面的美國地球物理學家古登堡的名字命名。莫霍面以下、古登堡面之上為地幔，古登堡面之下為地核。地幔：厚度約為2900KM，主要由固體物質(zhì)組成。分為上地幔和下地幔。 地核 地核是地球內(nèi)部古登堡面以下至地心的部分，厚度為3500KM。分為外核和內(nèi)核。 3）地殼的表面形態(tài)地球表面高低不平，以海平面為界分為海洋和陸地兩大地理單元。 海洋面積3億6千萬平方公里占70.8% 陸地面積1億449

4、百萬平方公里占29.2% 海洋：平均深度：3729m 最深：11034m（馬里亞納海溝）陸地：平均高度：875m 最高：8844.43m（珠穆朗瑪） 兩者相差近：20km （1）海底地形： 陸地地形：大的陸塊叫大陸、小的叫島嶼 （2）高原500m以上廣闊而平坦的地區(qū) （3）丘陵低于500m，相對高差小于200m （4）盆地四周被山地或高地包圍中間低平，外形似盆的地形 （5）平原海拔200m的廣闊而平坦的地區(qū) 三、地質(zhì)作用三、地質(zhì)作用 在地質(zhì)歷史發(fā)展的過程中，促使地殼的組成物質(zhì)、構造和地表形態(tài)不斷變化的作用，統(tǒng)稱為地質(zhì)作用。地質(zhì)作用按其能量的不同，可以分為：內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用。 1、內(nèi)力

5、地質(zhì)作用、內(nèi)力地質(zhì)作用：由地球內(nèi)部能（如地球的旋轉(zhuǎn)能、重力能、放射性元素蛻變的熱能等）所引起的地質(zhì)作用，主要在地下深處，并可波及到地表。包括：地殼運動、地震作用、巖漿作用和變質(zhì)作用。 2、外力地質(zhì)作用、外力地質(zhì)作用：由地球范圍以外的能源，如太陽的輻射能、日月的引力能等為主要能源在地表或地表附近進行的地質(zhì)作用。包括：風化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和成巖作用。 地殼中的化學元素絕大部分是以礦物的形式存在的，再由礦物有規(guī)律地組合而成各種巖石。地質(zhì)學就是通過對礦物巖石的分析、鑒定來認識地殼的物質(zhì)組成。 一、概述 礦物是通過地質(zhì)作用自然形成的具有一定化學成分和物理特性的單質(zhì)或化合物。其中構成巖石

6、的礦物稱為造巖礦物。 單質(zhì)礦物是由單獨一種自然元素組成的。如：石墨（C）、金（Au）。 多數(shù)礦物是由幾種元素化合而成的。如：黃鐵礦（FeS2）、方解石（CaCO3）、石英（SiO2）。 固態(tài)礦物（絕大多數(shù)礦物是以固體形態(tài)出現(xiàn)的） 其中大多數(shù)為晶質(zhì)體，少數(shù)為非晶質(zhì)體。 晶質(zhì)體內(nèi)部質(zhì)點（原子、離子、分子）呈有規(guī)律的排列，在適宜的條件下可形成規(guī)則的幾何外形。晶體又分為顯晶質(zhì)體和隱晶質(zhì)體。 非晶質(zhì)體內(nèi)部質(zhì)點沒有規(guī)律，不是有規(guī)則的幾何外形。又分為玻璃質(zhì)體（火山作用形成的）和膠質(zhì)體（沉淀作用形成的）。 二、礦物的形狀和主要物理性質(zhì) （一）礦物的形狀 礦物的形狀是指礦物的外貌特征，是礦物成分、晶體構造和生成

7、環(huán)境等綜合影響的結果。 礦物的形狀是鑒定礦物的重要特征之一，而且還可以了解礦物的生成環(huán)境。 1.礦物單體的形狀 礦物單體的形狀是指礦物單個晶體的形狀，主要有以下形狀： 一向延伸型晶體：柱狀、針狀、纖維狀等。如：石英、綠柱石、電氣石、石棉等。 二向延展型晶體：板狀、片狀等。如： 云母、重晶石等。 三向等長型晶體：粒狀。如：石榴子石、黃鐵礦等。 2.礦物集合體的形狀 自然界中絕大多數(shù)礦物是以集合體的形態(tài)出現(xiàn)，指的是同種礦物的不規(guī)則連生體。 柱狀、針狀、纖維狀集合體板狀、片狀集合體粒狀集合體 隱晶和膠態(tài)集合體顯晶質(zhì)集合體分泌體：如：瑪瑙結核體：如：鮞狀、豆狀 、腎狀赤鐵礦鐘乳狀體：如：方解石鐘乳、葡

8、萄狀致密塊狀和土狀塊體：蛋白石、高嶺土等 （二）礦物的主要物理性質(zhì) 1.礦物的光學性質(zhì) 礦物的光學性質(zhì)是指礦物對自然光的反射、折射和吸收等所呈現(xiàn)的光學現(xiàn)象。 主要有：顏色、條痕、光澤和透明度。 顏色在礦物的新鮮面上直接觀察到的顏色。條痕是礦物在較硬的瓷板上刻劃后所留下的粉末顏色。 條痕色與礦物顏色可以一致（褐鐵礦）也可以不一致（黃鐵礦），是鑒定礦物的重要依據(jù)之一。 透明度指礦物透過可見光的程度。（以0.03mm厚度為標準，通常在礦物碎片邊緣觀察。） 透明：水晶、冰洲石一般分為三級 半透明：閃鋅礦、辰砂 不透明：黃鐵礦、磷鐵礦光澤是指礦物表面對可見光的反射能力。 分為： 金屬光澤：方鉛礦、黃銅礦

9、 半金屬光澤：磁鐵礦、黑鎢礦 金剛光澤：金剛石、鋅閃礦 玻璃光澤：石英、長石、方解石 非金屬光澤：油脂光澤、珍珠光澤（云母）、絲絹光澤（絹云母）、蠟狀光澤（葉臘石）、土狀光澤（高嶺石）等2.礦物的力學性質(zhì) 指礦物抵抗外力作用（刻劃、打擊、壓拉等）所表現(xiàn)出來的性質(zhì)。包括礦物的解理、斷口、硬度。 解理礦物受外力作用后，沿一定方向裂開的性質(zhì)。裂開的光滑平面叫解理面。分為五段： e.極不完全解理（無解理）：石英、石榴石a.極完全解理：云母（一組）b.完全解理：螢石（四組）、方解石（三組）、方鉛礦（三組）c.中等解理：輝石（二組）、角閃石（二組）d.不完全解理：磷灰石、綠柱石斷口礦物受外力作用后，沿任意

10、方向裂成凹凸不平的破裂面。常見的有： a.貝殼狀斷口：石英 b.鋸齒狀斷口：自然銅c.參差不齊斷口：黃鐵礦 d.土狀斷口：高嶺土 一般解理發(fā)育的礦物無斷口，斷口發(fā)育的礦物無解理。 硬度指礦物抵抗摩擦或刻劃的強度，是鑒定礦物的重要依據(jù)之一。 礦物學上的硬度一般指的是相對硬度摩式硬度。1824年由奧地利礦物學家摩氏（Mohs）設立的，故又稱為摩氏硬度計。 摩氏硬度計以選出的10種硬度不同的礦物，按硬度小到硬度大排序，作為測定比較其他礦物硬度的標準： 斜長石 39% 鉀長石12% 石英12% 輝石11% 角閃石5%云母 5%稀土礦物4.6%橄欖石3%方解石1.5%白云石 0.9% 磁鐵礦（鈦鐵礦）

11、1.5其他礦物 4.5%三、常見礦物 地殼中發(fā)現(xiàn)的礦物有三千多種，但是常見礦物只有幾十種，主要礦物不過十幾種： 1.3 巖石巖石 巖石是由礦物按照一定規(guī)律組合起來的集合體。 地殼是由各種不同的巖石組成，按照巖石的形成原因不同分為：巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖。 分布巖石出露面積（占大陸表面積%）體積（占地殼體積）巖漿巖與變質(zhì)巖合占25%65%沉積巖75%5%變質(zhì)巖與巖漿巖合占25%30%三大類巖石的分布三大類巖石的分布 巖漿巖是由巖漿冷凝固結而形成的巖石。 巖漿巖按成因分類： 侵入巖侵入巖（深成巖、淺成巖） 噴出巖噴出巖 1、巖漿巖的礦物成分、巖漿巖的礦物成分 按礦物顏色分 深色礦物深色礦物:黑云母

12、、角閃石、輝石、橄欖石 淺色礦物淺色礦物：石英、正長石、斜長石、白云母 按SiO2含量分為：酸性、中性、基性和超基性火山2火山3火山4 指巖石中礦物的形態(tài)、大小、和結晶程度以及顆粒之間的關系。常見的結構有： （1)巖漿巖的結構2、 巖漿巖的結構和構造按結晶程度分按顆粒絕對大小分按顆粒相對大小分按晶形完整程度分深成巖淺成巖全晶質(zhì)結構半晶質(zhì)結構顯晶質(zhì)結構等粒結構不等粒結構似斑狀結構斑狀結構自形結構半自形結構他形結構噴出巖玻璃質(zhì)結構隱晶質(zhì)結構 指巖石中不同礦物集合體之間的排列方式及其在空間填充方式所表現(xiàn)出來的特點。 （2) 巖漿巖的構造常見結構常見于巖石塊狀結構條帶狀結構各類侵入巖流紋結構酸性噴出巖

13、（流紋巖）氣孔結構杏仁結構基性噴出巖（玄武巖）枕狀結構海底基性噴出巖（玄武巖）3、常見巖漿巖為中性深成侵入巖。多為灰白色灰綠色、肉紅色常為中粒等粒結構，塊狀構造。主要礦物為斜長石、角閃石，次要礦物為輝石、黑云母、石英、鉀長石。為酸性深成侵入巖。肉紅色、灰白色、白色，等粒結構或似斑狀結構，塊狀構造。主要礦物為石英、鉀長石、斜長石，次要礦物為黑云母、角閃石。為酸性淺成侵入巖。具斑狀結構，斑晶為長石、石英。塊狀構造。顏色及礦物成分與花崗巖相似。為酸性噴出巖。灰白色、粉紅色，斑狀結構、隱晶質(zhì)結構，常具流紋構造或拉長的氣孔狀構造。礦物成分與花崗巖相似?；◢弾r花崗斑巖流紋巖閃長巖橄欖巖為超基性深成侵入巖。

14、多呈綠色、暗綠色、黑色等，粒狀結構、塊狀構造。主要由橄欖石、輝石組成。新鮮者少見，大多發(fā)生次生蝕變。為基性深成侵入巖黑色、灰色或深灰色，粒狀結構、塊狀構造。主要礦物為斜長石、輝石，次要礦物為橄欖石、角閃石、黑云母等。為基性噴出巖。黑色、灰黑色，變化后呈暗紅色、暗綠色。斑狀結構或隱晶質(zhì)結構，常具氣孔狀構造或氣孔被其它礦物充填形成杏仁狀構造。主要礦物為斜長石、輝石、橄欖石。為中性噴出巖。紅褐色、淺褐色或灰綠色。斑狀結構，塊狀或氣孔狀、杏仁狀構造。主要礦物為斜長石、輝石角閃石、黑云母。安山巖輝長巖玄武巖二、 沉積巖 沉積巖是在地表及地表附近不太深的地方，由母巖經(jīng)過風化、剝蝕、搬運、沉積、成巖等外力地

15、質(zhì)作用所形成的層狀巖石。1、沉積巖中的礦物組成沉積巖的常見礦物有石英、白云母、粘土礦物、鉀長石、鈉長石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、赤鐵礦、褐鐵礦、玉髓、蛋白石等。其中方解石、白云石、粘土礦物、石膏、硬石膏等是沉積巖的特有礦物。 火成巖中常見的橄欖石、輝石、角閃石、黑云母、中性及基性斜長石在沉積巖中很少出現(xiàn)， 2、沉積巖的顏色沉積巖具有各種各樣的顏色。根據(jù)顏色可以分析巖石成分和沉積時的古地理環(huán)境，是沉積巖命名的根據(jù)之一。 石英砂巖，往往顯示白色、灰白色；長石砂巖，往往顯示肉紅、黃白等色。 巖石中含有少量的Fe203，就會呈現(xiàn)紅色（氧化環(huán)境）；含有少量的FeO，就會呈現(xiàn)綠色（還原環(huán)境）； 描述

16、巖石的顏色，常用復合名稱描述，有時加以深淺字樣，如紫紅色、藍灰色、深紫色、淺灰色等。凡是復合顏色，前面的是次要顏色，后面的是主要顏色。 巖石中若含有微量MnO2，便會呈現(xiàn)黑褐色；含有一些有機炭質(zhì)，常常呈現(xiàn)灰、黑色。 3、沉積巖的結構： 不同類型的沉積巖由于物質(zhì)來源不同，形成的作用和方式不同，所以具有不同的結構類型： 陸源碎屑巖 碎屑結構 火山碎屑巖 火山碎屑結構 粘土巖 泥質(zhì)結構化學巖（生物化學巖） 晶粒結構4、沉積巖的構造 指在成分、顏色、結構上基本均一的沉積巖組合。 厚度從薄如紙到1米以上，是沉積巖的基本單位；相鄰兩個層的接觸面叫層面。 （1）層理構造是由沉積物的成分、顏色、結構沿垂直于沉

17、積物表面（層面）方向變化而顯示出來的一種層狀構造。是與巖漿巖、變質(zhì)巖區(qū)別的重要標志。常見的有： a.水平層理由一系列與層面平行的細層組成的層理。一般形成于平靜的或微弱流動的水環(huán)境中。b.斜層理由一系列與層面斜交的細層組成的層理。一般是在單向水流（或風）的作用下形成的，常見于河床沉積物中。c.交錯層理有些斜層理與原先生成的斜層理呈一定角度相交，相互交錯而形成的。d.遞變層理同一層內(nèi)碎屑顆粒粒徑向上逐漸變細。 （2）、層面構造 b.泥裂是未固結的沉積物露出水面干涸時，經(jīng)脫水收縮干裂而形成的裂縫。3、結核指在成分、顏色、結構等方面與周圍沉積巖具有明顯區(qū)別的礦物集合體。有球形、橢球形、透明狀以及不規(guī)則

18、狀等。 4、化石是在自然作用下，保存在沉積巖中的古代生物遺體、遺骸及遺跡、遺物的總稱。 a.波痕在尚未固結的沉積層面上，由于流水、風或波浪的作用形成的波狀起伏的表面，經(jīng)成巖作用后被保存下來。5、常見的沉積巖石灰?guī)r礫巖砂巖粉砂巖頁巖白云巖碎屑中2mm的礫石含量在50%以上的巖石礫石成分有的單一有的復雜碎屑中20.05mm的砂粒含量在50%以上的巖石,礦物成份以石英、長石、巖屑為主碎屑中0.05-0.005mm的砂粒含量在50%以上的巖石,礦物成份以石英為主、長石次之、巖屑少見。具頁狀層理的水云母粘土巖，其它混入物較多，如硅質(zhì)、鐵質(zhì)等常稱為硅質(zhì)頁巖、鐵質(zhì)頁巖。由微晶、亮晶、泥晶方解石組成。常呈灰白色灰黑色。遇稀鹽酸強烈起泡由白云石組成?；野咨⒒疑?。遇稀鹽酸不起泡或微起泡石灰?guī)r砂巖泥巖三、變質(zhì)巖 變質(zhì)巖地殼中原來已經(jīng)存在的各種巖石，在溫度、壓力和化學活動性流體的作用下，使原來的巖石在結構、構造或物質(zhì)成分上發(fā)生變化而形成的新