精选课件地质学-第3章 地壳.ppt

第三章 地壳 第一节 地壳的结构和类型 第二节 地壳均衡的概念 第三节 地壳的物质组成 明代沙門仁潮集《法界安立圖 》 佛教“四洲”说 战国时驺衍的“大九州”地理观 《史记·孟子荀卿列传》：“﹝ 驺衍 ﹞以为儒者所谓中国者，於天下乃八十一分居其一分耳。中国名曰赤县神州 。 赤县神州内自有九州， 禹之序九州是也，不得为州数。中国外如赤县神州者九，乃所谓九州也。於是有裨(bì)海环之，人民禽兽莫能相通者，如一区中者，乃为一州。如此者九，乃有大瀛海环其外，天地之际焉。” 第一节 地壳的结构和类型 一、大陆地壳 大陆地壳（continental crust）是大陆及大陆架部分的地壳，它具有双层结构： 上部为硅铝层。硅铝层的物质组成与大陆出露的花岗岩成分近似，故又称“花岗岩层”（granitic layer）。 下部为硅镁层。硅镁层的物质组成则可能与玄武岩成分相当，故称为“玄武岩层”（basaltic layer）。 大陆地壳 花岗岩 二、大洋地壳 大洋地壳简称洋壳，它与大陆地壳有明显差异。其厚度较薄，平均仅5~6km，一般缺乏硅铝层，即不具有地壳的双层结构，以大洋盆地为典型。岛弧地带的地壳较厚，可达10~30km。 从其物质组成上看，大洋地壳一般可分为三层： 最上面一层是未固结的沉积物； 中间层基本为玄武岩； 最下面以“玄武岩层”为主体。 洋壳的岩石一般较年青，最老的岩石形成于二亿年前，大部分岩石则是一亿年以来形成的。据测定，认为东太平洋洋底的岩石形成时间不会早于五千万年。 大陆与大洋地壳结构示意图 玄武岩 “玄武”之来历 第二节 地壳均衡概念 地壳为适应重力作用，力求达到平衡的现象称为地壳均衡（isostasy）。 “轻清者上升而为天，重浊者下降而为地” ——《列子·天瑞第一》 “杞人忧天”即出 ——《列子·天瑞》 杞国有人忧天地崩坠，身亡所寄，废寝食者；又有忧彼之所忧者，因往晓之，曰：“天，积气耳，亡处亡气。若屈伸呼吸，终日在天中行止，奈何忧崩坠乎？”其人曰：“天果积气，日月星宿，不当坠耶？”晓之者曰：“日月星宿，亦积气中之有光耀者；只使坠，亦不能有气中伤。”其人曰：“奈地坏何？”晓者曰：“地积块耳，充塞四虚，亡处亡块。若躇步跐蹈，终日在地上行止，奈何忧其坏？”其人舍然大喜，晓之者亦舍然大喜。长庐子闻而笑曰：“虹蜺也，云雾也，风雨也，四时也，此积气之成乎天者也。山岳也，河海也，金石也，火木也，此积形之成乎地者也。知积气也，知积块也，奚谓不坏？夫天地，空中之一细物，有中之最巨者。难终难穷，此固然矣；难测难识，此固然矣。忧其坏者，诚为大远；言其不坏者，亦为未是。天地不得不坏，则会归于坏。遇其坏时，奚为不忧哉？”子列子闻而笑曰：“言天地坏者亦谬，言天地不坏者亦谬。坏与不坏，吾所不能知也。虽然，彼一也，此一也。故生不知死，死不知生；来不知去，去不知来。坏与不坏，吾何容心哉？” 第三节 地壳的物质组成 一、元素在地壳中的分布 把某种元素在地壳中的平均含量称为该元素的“克拉克值”(F.W.Clark,1924 ) 。 以该元素在地壳中的重量百分比来表示的，称为“重量克拉克值”。 地壳中元素分布特征： 1．各种元素在地壳中的克拉克值相差悬殊； 2．地壳中最多的元素为O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等八种元素，它们占元素总量的97~99%以上； 3．地壳中常见的有用金属元素与主要元素的含量相差几个数量级； 4．各种元素的克拉克值大致随其原子序数的增加而递减。 二、矿物 矿物（mineral）是在地壳中由化学元素组成的天然单质或化合物。它具有相对固定的化学成分和物理性质。 大多数矿物是由两种以上的元素组成的化合物； 少数是由一种元素构成的单质矿物。 通常情况下，矿物为固体，也有部分为液体或气体。 A mineral is a naturally occurring, solid, inorganic element or compound with a definite composition or range of compositions. Minerals usually possess very regular internal crystal structures. mineral （一）矿物的形态 晶体（crystal）——内部质点在三维空间周期性重复排列的固体。 晶面（crystal face） 晶形（crystal form） 双晶（twin） 晶簇（druse） 矿物——固体——晶体之间的关系？ 准晶体——介于晶体与非晶体之间的结构和形态。 非晶体——玻璃，胶体。 液晶——是一种高分子材料，一种奇怪的有机化合物，它有两个熔点。因为其特殊的物理、化学、光学特性，对电磁场敏感，20