地球科学概论第三章地壳课件.ppt

地球科学概论 张尚锋 地 壳 地壳的结 构和类型 地壳均衡 地壳的 物质组成 第三章 地 壳 地壳是指莫霍面之上的地球固体部分。地壳是不均匀的，根据组成地壳的物质成份的差异、地壳的厚度和结构，将地壳划分成：大陆地壳、大洋地壳、过渡地壳。 地 壳 大陆地壳（continental crust）： 包括大陆及其大陆的水下延伸部分 （大陆架），其厚度5－70Km，平均 厚度约为33Km （上硅铝层－花岗岩层、 下硅镁层－玄武岩层）。 大洋地壳（oceanic crust）： 大陆坡以外被海水覆盖的地壳部分， 厚度较小，平均约为7Km，总体的平均厚 度约为16Km(硅镁层－玄武岩层)。 过渡地壳：大陆向大洋过渡部分的地壳 项 目 大陆地壳 大洋地壳 厚度(km) 平均33，最大60（厚） 平均5.6，最大30（薄） 平均密度 2.7（轻） 3.0（重） 莫霍面埋深 深 浅 物质组成 硅铝层 沉积岩层，厚0～10km 沉积层，厚0～2km 花岗质层，厚10～40km 缺失 硅镁层 玄武质层，厚30km 玄武岩—沉积岩层0.5～2km 变质玄武岩和辉长岩，平均5.17 地壳均衡：地壳为适应重力的作用而不断调整达到平衡的现象（lsostasy） 两种均衡模式 普拉特模式 （pratt model） 艾里模式 （Airy model） 地壳均衡 组成高山的岩石密度与平原上的岩石密度有差异，它们均漂浮在密度更大的均一物质上（地幔），地下某一深度存一等压面（均衡补偿面），由海平面至等压面的距离相等（即补偿面是水平的）。（质量统一原则） 普拉特模式（pratt model） 地壳是由许多厚度不同但密度均匀的较年轻岩块组成，并浮在较重的具可塑性的物质（地幔）之上，岩块遵循阿基米德定律而处于平衡状态。艾里模式强调“山根”的存在（即补偿面不是水平的）。 艾里模式（Airy model） 元素在地壳中的分布 矿物（mineral） 岩石（rock） 地壳的物质组成 元素在地壳中的分布主要特点: 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：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg占97～99%以上； ③常见有用金属元素（Cu、Pb、Zn等）与主要元素相差几个数量级； ④各种元素的克拉克值大致随原子序数的增加而减小； ⑤地壳中的元素除少数以自然元素产出外，大部分以化合物形式产出，以氧化物占多数，又以硅铝的氧化物分布最广，约占76.6%，其次为Fe、Ca、Mg、Na、K的氧化物； ⑥地质条件的变化→元素的局部富集→成矿 元素在地壳中的分布 矿物的形态 矿物的物理性质 矿物的化学性质 晶体和晶形 光学性质 颜色 透明度 光泽 力学性质 解理 断口 硬度 磁性及 压电性 矿物的形态 矿物的形态 矿物（mineral） 矿物具一定的化学成分和结晶构造，在适宜的条件下可形成具一定外形的几何多面体，称晶体，晶体的形态称晶形。 三种晶形：一向延长型：柱状或针状（石英（六方双锥） 二向延长型：片状或板状（云母） 三向延长型：粒状、等轴状（黄铁矿） 晶族（druse）：若干个晶体在共同的基座上丛生在一起，称晶族。 晶体和晶形（Crystal、Crystal form） 一向延长型 二向延长型 三向延长型 晶簇 透明度（transparency）：光线透过矿物的程度。将矿物磨至0.03mm的标准厚度观察，透明度可分三级： 透明：清晰看到 半透明：模糊看到 不透明：不能看到 矿物的光学性质 光泽（luster）：是矿物表面对可见光的反射、折射或吸收能力的反映。 按反射光的强弱分为四级： 反射光能力：强 ①金属光泽：似金属磨光面，如黄铁矿； ②半金属光泽：似未经磨光的金属表面，如磁铁矿； ③金刚光泽：矿物反射光能力弱，如金刚石； 弱 ④玻璃光泽：矿物反射光能力很弱，如平板玻璃。 金刚光泽和玻璃光泽合称非金属光泽。 光 泽 受矿物颜色、表面平坦程度、集合体形态影响，出现一些特殊光泽： 油脂光泽：石英（断面） 树脂光泽：浅色闪锌矿（断面） 丝绢光泽：纤维石膏（纤维状集合体表面）