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普通地质学 主讲人：周俊杰 河北工程大学 勘查教研室 第三章 地壳的物质组成 第一节 矿物 第二节 岩石的概念及其分类 第三节 岩浆作用与岩浆岩 第四节 外动力地质作用与沉积岩 第五节 变质作用与变质岩 第一节 矿物 一、地壳的化学组成 二、矿物的概念 三、晶体与非晶质体 四、矿物的形态和主要物理性质 五、常见矿物 一、地壳的化学组成 地壳物质中包括了元素周期表中的绝大部分元素，但其含量极不均匀。其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H等10种元素占99.96% 化学元素在地壳中的相对平均含量，称地壳元素丰度。 1889年美国化学家HYPERLINK /view/897237.htm弗兰克·威格尔斯沃斯·克拉克将来自不同大陆岩石的许多分析数据分别求得平均值，并得出陆壳中元素的丰度。为表彰他的卓越贡献，国际地质学会将地壳元素丰度命名为克拉克值。丰度通常用重量百分数（%）表示。称为“重量克拉克值” 。 后人为了纪念克拉克，将元素在地壳中的重量百分比称为克拉克值（又称地壳元素的丰度 ）。 二、 矿物的概念 矿物：地壳中的各种化学元素，在各种地质作用下形成的具有固定化学成分和物理性质的均质物体。 在各种地质作用下形成的 具有一定的内部结构 具有相对固定化学成分和物理性质 组成岩石的基本单位 矿物可以是单质也可以是化合物组成 单质矿物： 由同一种元素的原子自相结合而成的矿物。如自然铜。 化合物：由两种或两种以上元素组成的矿物。 卤化物矿物： 如石盐、钾盐、萤石等 硫化物矿物： 黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、雄黄等 氧化物和氢氧化物矿物： 如赤铁矿、磁铁矿、石英等。 硫酸盐矿物： 石膏、芒硝、重晶石等 碳酸盐矿物： 如方解石、孔雀石 硅酸盐矿物： 如云母、长石、角闪石、辉石、橄榄石等 卤化物矿物：金属阳离子与卤素元素（氟、氯、溴、碘、）阴离子相互化合的化合物。卤素化合物矿物种数约在120种左右，其中主要是氟化物和氯化物，而溴化物和碘化物则极为少见 食盐（NaCl）萤石（CaF2） 硫化物矿物：为金属元素与硫，碲，砷，锑，铋的化合物。阴离子主要是S，少数Se和Te。 黄铁矿（FeS2）闪锌矿ZnS 氧化物和氢氧化物矿物：金属阳离子和某些非金属阳离子(如Si等)与O2-或(OH)-化合而成的矿物。赤铁矿（Fe2O3）石英（SiO2）褐铁矿（Fe2O3·nH2O）铝土矿（Al23O3·nH2O） 硫酸盐矿物：是金属元素阳离子和硫酸根化合而成的盐类。当硫以最高的价态S6+与四个O2-结合成[SO4]2-，再与金属元素阳离子即形成硫酸盐。在硫酸盐矿物中，与硫酸根化合的金属阳离子有二十余种。其中最主要的是Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Ba2+等。目前已知的硫酸盐矿物种数又170余种。其中的石膏、硬石膏、重晶石、芒硝等均为具有工业意义的矿床。 石膏（CaSO4·2H2O）重晶石（Ba[SO4]） 碳酸盐矿物：碳酸盐是金属元素阳离子(主要是Ca2+、Mg2+，其次Na+、Fe2+)和碳酸根([CO3]2-)相化合而成的盐类。 方解石（CaCO3）方解石（CaCO3）无色透明称冰洲石白云石（CaMg[CO3]2） 硅酸盐矿物：由金属阳离子与硅酸根化合而成的含氧酸盐矿物 。 正长石（K[AISi3O3]） 斜长石Na[AlSi3O8]—Ca[Al2Si2O8] HYPERLINK /view/745187.htm类质同象系列 三、晶体与非晶质概念 固体矿物 按其内部质点的结构不同可分为晶质矿物和非晶质矿物。 晶体：是内部质点（原子、离子）按一定规则有序排列的固体。 绝大部分矿物都是晶质体。 不同晶质体，其质点的种类不同，质点的排列方式和间距不同，因而具有不同的晶体结构。如食盐的晶体格架是按立方体规律排列。 非晶质体：是其内部质点排列无序的固体。 四、矿物的形态和主要物理性质 1、矿物的形态 单体的形态：柱状、针状、板状、片状、等轴状、粒状。 集合体的形态：柱状、针状、纤维状、放射状、板状、片状、鳞片状、粒状、晶簇状、鲕状，豆状、钟乳状、结核状。 单体的形态：柱状石英 针状硅灰石 板状正长石 片状云母 等轴状石榴子石 粒状橄榄石 粒状黄铁矿 集合体的形态：柱状方解石 柱状硫锡铅矿 针状钙沸石 针状硅灰石 纤维状石棉 纤维状石膏 放射状红柱石（菊花石） 放射状阳起石 板状正长石 板状斜长石 鳞片状蛭石 片状云 晶族状石膏 晶族状石英 鲕状赤铁矿 豆状赤铁矿 肾状赤铁矿 孔雀石肾状集合体 石钟乳 结核 粒状磁铁矿 粒状橄榄石 2、矿物的物理性质 →1）矿物的光学性质 —颜色 矿物的颜色可以分为自色、他色、假色三种。 自色 矿物自身固有的颜色，是由矿物的化学成分与内部结构所