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《中国地质大学 地球科学概论 教学课程PPT part4》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第三章地球的物质组成一、地球中的元素二、自然界中的矿物三、矿物晶体结构——矿物的DNA四、岩石的科学与情趣地球中的元素全球的质量近六十万亿亿吨5.976×1027g几乎都集中在平均半径为6371km的固体地球内以岩石和金属的形态出现其平均密度为5.52g/cm3(即1立方厘米5.52克)大气、水和生物体的总质量不足0.1%，物质复杂多样地球上多种多样的物质，都是从基本粒子聚变而成氢开始的然后是四个氢合成一个氦，氦再进一步合成其它元素约在150亿年前的大爆炸以后50–100万年时，从轻元素到重元素，现今所有的元素就已逐渐形成宇宙中的元素是通过热核聚变反应，经
2、历了从简单到复杂的形成演化过程的。两千多年前中国李耳“道生一，一生二，二生三，三生万物”的哲学思想美国化学家克拉克(F.W.Clarke,1847-1931)根据大陆地壳中的5159个岩石、矿物、土壤和天然水的样品分析数据，于1889年第一次算出元素在地壳中的平均含量数值(平均重量百分比)，即元素的丰度后人为了纪念这个创举，将它命名为克拉克值。地壳中各元素的丰度氧(45.2%）,硅(27.2%)铝(8%),铁(5.8%),钙(5.06%)镁(2.77%),钠(2.32%),钾(1.68%)钛(0.68%),氢(0.14%),锰(0.10%),磷(0.10%
3、)其它所有元素(0.95%)地壳中其它重要元素10-5:Cu5.5,Pb1.25,Zn7,Co2.5,Ni7.510-6:W1.5,Sn2,U2.7,Mo1.5,As1.810-7:Sb210-8:Ag7,Au410-9:Pt5整个地球的物质（按重量计算）各元素的丰度34.6%是铁，29.5%为氧15.2%为硅，12.7%为镁2.4%为镍，1.9%为硫，2.2%为钙和铝其它所有元素共占1.5%地核：大部分以金属状态存在 的铁和镍地壳和地幔：大部分是氧和硅镁、铁、铝也较多水圈：以氧和氢为主生物圈：主要为碳、氢、氧和氮大气圈、水圈和生物体中的所有元素的质量和地
4、球的总质量相比，不及千分之一二、自然界中的矿物把天然产出的、具有一定化学成分和物理特征的元素和化合物称为矿物把矿物的集合体称为岩石古人常分不清岩石和矿物玉(jade)古人不知道它是什么成分，经过现代技术手段测定，才知道玉不是矿物而是矿物的集合体，即岩石一类大多为透闪石(Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2)或阳起石(Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2）一类，成纤维状，非常细微矿物矿物也有较大的形体，可以用肉眼及简单的试验方法辨认矿物一般都有自己固有的形态，但在自然界产出时常不完整只有部分矿物如水晶、金刚石、黄铁矿、方解石、黑云母、石棉等
5、少数矿物易形成其固有的形态特征矿物肉眼鉴定方法颜色：矿物吸收可见光后呈现的色调。条痕色：矿物粉末的颜色。透明度：可见光透过矿物的程度。光泽：矿物表面反射光波的能力。硬度：矿物抵抗外力刻划的能力。比重：磁性：解理：矿物受力后沿一定方向规则裂开的性质。图3－9矿物集合体的几种形态1－粒状2－片状3－晶蔟4－鲕状5－钟乳状方解石的三组菱面体解理摩氏硬度计三、矿物晶体结构─矿物的DNA绝大部分矿物都是结晶体德国物理家冯·劳埃(M.VonLaue,1879-1960)用X光观测晶体，发现不管晶体的外形如何，内部的原子、离子、分子都是有序的排列这种质点的有序排列，就好
6、像生物的基因物质──脱氧核糖核酸（DNA）一样矿物的各种特征不仅与它的化学成分相关更受到它晶体构造的控制矿物种数从20世纪初的两千多种20世纪90年代的五千多种矿物分类自然元素矿物：如金，金刚石、石墨、硫磺，还有铜、银、汞等卤化物矿物：如石盐、钾盐、萤石等硫化物矿物：如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、雄黄等氧化物和氢氧化物矿物：如赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿、锡石、铝土矿、软锰矿、硬锰矿、沥青铀矿、石英等。含氧酸盐矿物：最重要的是下面三种：硫酸盐矿物：有石膏、芒硝、重晶石等碳酸盐矿物：如方解石、孔雀石硅酸盐矿物：硅酸盐矿物氧离子和硅离子结合的基础上，再与
7、金属离子结合而成硅酸盐矿物种类繁多，约占已知矿物种数的1/4，占地壳总重量的85%其中最常见的就是各类长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石等几种，它们广泛分布在地壳与地幔内硅酸盐矿物的晶体结构石英（SiO2）矿物的非晶质体：黑曜岩、珍珠岩、蛋白石由于仪器观测精度越来越高，过去许多以为是非晶质的矿物，其实是晶体微小的“隐晶质”原来被列为非晶质矿物的种数变得越来越少四、岩石的科学与情趣矿物总是集合成为岩石而产出的岩石的成因水成论－魏尔纳(A.G.Werner,1750-1815)火成论－郝顿（J.Hutton,,1726～1797）按岩石成因来进行科学分类地球上的
8、岩石：沉积岩主要来自地表的沉积物（很多沉积于水中），也称水成岩岩浆
