3地球的物质组成.ppt

聚焦地球 从太阳系看地球：地球是一个由两部发动机组成的动力系统； 从月球上看地球：地球是一个略带梨形的蓝色椭球； 从卫星上看地球，地球上最显著的景观是陆洋对峙的地貌格局； 从飞机上看地球，高低起伏、千姿百态的高山深谷，河海湖盆，构成了一幅绚丽多彩的地理长卷； 到野外、在室内看地球，我们会看到什么呢？ §1 矿物 岩浆、岩浆作用与岩浆岩 岩浆是上地幔和地壳深处形成的、炽热而富含挥发分的具有粘性的硅酸盐熔融体。 岩浆作用是指岩浆从形成至运移到地下浅处或喷出地表，再冷凝成岩的过程。 根据岩浆是否喷出地表可分为侵入作用和火山作用。 由岩浆作用形成的岩石称岩浆岩。 岩浆岩的岩石化学分类 根据岩浆中SiO2含量分为: 酸性岩浆岩(SiO266%)； 中性岩浆岩(SiO266-53%)； 基性岩浆岩(SiO253-45%)； 超基性岩浆岩(SiO245%)。 岩 浆 岩 分 类 表 岩浆岩成分 岩浆岩矿物成分特点： 主要矿物:在岩石中含量较多,是确定岩石名称不可缺少的矿物,如橄榄石、辉石、角闪石、正长石、石英等。 次要矿物:在岩石中含量较少,对划分岩石大类不起作用但可作为确定种属名称的矿物。如黑云母、石英等。 副矿物:含量极少,对岩石分类命名不起作用的矿物。如磁铁矿等。 地壳中的元素丰度 为纪念克拉克在地壳化学成分研究中的贡献，将地壳元素的平均重量百分含量称为克拉克值，也称元素丰度 克拉克值前10名元素依次为: O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H， 这10种元素共占地壳总重量的98%。 地壳的岩石类型 大陆地壳的岩石类型 沉积岩仅占地壳总体积的5%，但由于它广泛分布于陆地表面及海洋盆地中，因而它占据了地表面积的75%。 变质岩约占地壳总体积的四分之一。 岩浆岩约占地壳总体的 67.6%。 大洋陆地壳的岩石类型 主体为5—8km的玄武质岩石，其上有厚约0.5～２km未固结沉积物，大洋地壳被大洋水复盖。 地球经历了原始化学分异后，形成了核、幔、壳组成的同心圈层结构；地球形成早期球外物质的加入对地球演化产生了一定的影响；圈层结构形成至今地球一直在进行化学演化。 研究陨石的新进展 通过撞击坑和玻璃陨石（柯石英、超石英、金刚石等）研究某些地质体形成的环境和条件； 为生态环境灾变与生物灭绝提供地球化学证据（E/K等）； 预测、防止（陨石、小行星撞击事件）灾变事件的发生； 研究陨石中有机质可了解生命前期有机质形成和演化，探索地球生命物质的起源。 地壳的结构 地壳可以分为大陆地壳和大洋地壳，两者在结构上存在明显差异。 大陆地壳厚度较大，平均33－35公里。受重力均衡作用的控制，在高山区存在山根(mountain roots)，使该处地壳厚度增大，如喜马拉雅和安第斯山的地壳厚度分别达近80公里和70公里。 大洋地壳厚度及厚度变化均较小，总厚为8－10km，最薄仅1.6km。 3.地壳的结构与物质组成 地壳的结构与组成示意图 40年前据地震波速认为大陆地壳可分为两层──上层由花岗质和花岗闪长质岩石（硅铝层）组成；下层由玄武质岩石(硅镁层)组成。 近二十年来由超深钻、更精密的地震波研究、以及地表的地壳剖面观察，发现下地壳的玄武岩层（硅镁层）并不连续，从而动摇了地壳整体均匀的分层概念。 近年来对某些大陆地区多种地球物理资料的综合分析和系统的地球化学研究，分辨出上下两层地壳间还存在一个明显的高导低速层，认为地壳具三分层结构（三明治结构）。 大陆地壳具分层结构吗? 酸性岩浆和基性岩浆成分对比 基性岩浆 酸性岩浆 大陆地壳和大洋地壳的化学组成是不同的，这一特征可以从它们不同的岩石组成来认识：大洋地壳主体为基性岩；大陆地壳主体为酸性岩。 4.元素的地球化学分类 元素地球化学分类的方案很多，常见分类有： 主量元素、微量元素、硫(硒、碲)和卤族元素、金属成矿元素、亲生物元素和亲气元素、放射性元素。 主量元素 主量元素也称为常量元素或造岩元素，是岩石（或研究系统）中含量大于1%(或0.1%)的元素，如地壳中大于1%的8种元素（O＞Si＞Al＞Fe＞Ca＞Na＞K＞Mg）是地壳中的主量元素。 除氧以外的7种主量元素在地壳中都以阳离子的形式存在，它们与氧结合形成氧化物(或氧的化合物)，是构成三大类岩石的主体，Ti、H(P)在地壳中的重量百分比不足1%，但在各类岩石中频繁出现，故也称为造岩元素。 由于地壳和岩石圈中的主要矿物都是氧化物和含氧盐类矿物，尤其是各种类型的硅酸盐，因此可以将整个地壳看成是一个硅酸盐矿物集合体。 微量元素 地壳(岩石)中含量低于0.1%的元素，一般来说不易形成自己的独立矿物，而以类质同象的形式存在于其它元素组成的矿物中，这类元素被称为微量元素。 如：钾、钠的克拉克值都是2.5%，属主要元素，在