平顶山学院教案

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1、平顶山学院教案2006—2007学年第一学期《自然地理学》环境与地理科学系2007年12月6日第二章地壳第一节地壳的组成物质教学目的：了解地壳组成物质，矿物的基本性质并运用其肉眼鉴定重要矿物教学方法：讲课与标本讲解，室内实习结合教学手段：岩矿标本，偏光显微镜一、地壳化学成分在108种已知化学元素中，自然界存在92种，并有300余种同位素。1924年，F，W．克拉克与华盛顿依据来自世界各地的5159个岩石样品首次测定了16km厚度内地壳中的63种化学元素的平均重量百分比即元素的丰度，所获数值后来被命名为克拉克值(表2—1)。其后半个世纪

2、中，一些学者重新测定后对克拉克值进行了修正，但除碳的排序后移外，其余主要元素丰度并没有大的变化。克拉克值表明氧与硅两元素共占地壳总重量的74％左右，铝、铁、钙、钠、钾、镁6元素共占24％上下，即八大元素的丰度共占98％，其他所有元素不超过2％，许多元素的丰度仅在n·10+，n‘10”，甚至n·10”‘以下，例如金和铂均在n·10—9量级，银则在n·10—8量级。高丰度元素的地球化学行为对地壳的矿物组成将发生积极影响。 地壳中主要元素的克拉克值二、矿物（一）矿物是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，是构成岩

3、石的基本单元。自然界中单质矿物为数极少，而化合物构成的矿物则占绝大多数。大部分矿物为晶质固体，亦有少数呈液态和气态，如自然汞、石油与天然气。（二）矿物的形态:有一向的柱状或针状，两向延伸的板状和片状，三向等长的立方体、八面体等；集合体形态有纤维状和毛发状；鳞片状；粒状和块状。坚实集合体称为致密块状，疏松的则称土状。放射状、簇状、鲕状和豆状、钟乳状、葡萄状、肾状和结核状等，都是特殊形态的集合体。（三）矿物光学性质:包括透明度、光泽、颜色及条痕。透明度分透明与不透明两类。光泽分金属光泽、半金属光泽与非金属光泽三类，后者又分金刚光泽、玻璃光

4、泽、油脂光泽与松脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽等。颜色由矿物化学成分与内部结构决定，如黄铜矿、孔雀石、辉钼矿分别呈铜黄、翠缘和铅灰色。条痕是锐器割划矿物后其粉末的颜色。（四）矿物的力学性质包括硬度、解理、断口、弹性等。矿物的硬度通常采用摩氏硬度计确定，分十级测定其相对硬度，而以滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉与金刚石分别作为硬度1-10的代表矿物。解理是指矿物受外力作用沿一定结晶方向分裂为解理面的能力。分极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和极不完全解理五级。断口是矿物受打击后形成的断裂面，主要有

5、贝壳状、参差状、锯齿状、平坦状四类。此外，一些矿物如云母薄片和石棉纤维具弹性，绿泥石与滑石具有弯曲后恢复原状的挠性，自然铜、金、银等具有金属键的矿物还具有延展性，可被锤击成薄片或拉长成细丝。(五)主要造岩矿物与常见矿物在已知的3000余种天然矿物中，硅酸盐类与其他含氧盐类各占1／3，而重量分别占75％和17％，可见上述两类矿物是地壳的主要造岩矿物。其他氧化物、氢氧化物、硫化物及硫酸盐、卤化物与自然元素共占矿物种类的1／3和地壳重量的8％。1．主要造岩矿物 包括石英、钾长石、斜长石、云母、角闪石、辉石和橄榄石七种。石英(Si02) 发育

6、单晶并形成晶簇，或为致密块状、粒状集合体，无解理、晶面具玻璃光泽，贝壳状断口为油脂光泽，硬度7，比重2．65，质纯者称为水晶，无色透明。含杂质者分别呈不同颜色。各类岩石中都较常见。长石 包括钾长石KIAISi030s]、钠长石NaIAlSi030s)和钙长石Ca[A12Si020s]三个基本类型及总称斜长石的、由钠长石与钙长石按不同比例混合形成的多种过渡性产物，如更长石、中长石、拉长石、培长石等。其共同特征是单晶体呈板状，白色或灰白色，玻璃光泽，硬度6．0～6．5，比重2．61～2．65，有两组近似正交的完全解理。钾长石单晶多呈柱状肉

7、红色，玻璃光泽，硬度6，比重2．54～2．57，两组完全解理相互垂直。各类岩石中均常见。云母 白云母单晶体为短柱状或板状、集合体为鳞片状，具平行片状极完全解理、薄片五色透明、珍珠光泽，硬度2．5—3．0。黑云母K(Mg，Fe)，[A1Si30lo](OH，F)2特点与白云母相近，惟颜色随含铁量增加而变暗，多呈棕褐色或黑色。为酸性岩浆岩、砂岩和变质岩组成者。普通角闪石(Ca，N。)：—，(Mg，Fe，A1)‘(Si，A1)：022(OH，F)2单晶体为长柱状或针状，暗绿至黑色，玻璃光泽，硬度5—6，具两组平行柱状中等至完全解理，性脆，常

8、见于中酸性岩浆岩和某些变质岩中。普通辉石(C9，Na)(Mg，Fe，A1)：[(Si，A1)：O‘] 成分与角闪石相似，但多Pe，Mg而无OH，单晶体为短柱状，集合体为粒状，绿黑色或黑色，玻璃光泽，硬度5．5—6．0，解