井中月图文分享

地壳物质的组成与循环

地壳是由岩石组成的,岩石是由矿物组成的。组成地壳的物质处于不断的运动和变化之中。

组成岩石的矿物

自然界一切物质都是由化学元素组成的。根据地球化学分析,地壳中自然存在的化学元素已发现的有九十多种。这些元素在地壳中含量差别很大(图3.1)。就是同一种元素在地壳中的分布也是不均匀的。一些稀有元素,如金、铂等,尽管在地壳中含量甚微,但在一定的地质条件下,也可能在一定的地段富集起来被人类开采利用。

地壳物质的组成与循环

地壳中的化学元素,在一定的地质条件下结合而成的天然化合物或单质,就是矿物。矿物在地球上分布十分广泛,到处可以见到。它与人们的日常生活和生产关系密切。例如我们吃的盐,做铅笔芯用的石墨,制玻璃用的石英,炼铁用的铁矿石,等等,都是矿物。有用矿物在地壳中或在地表富集起来,并且能够被人们开采利用的,就是矿产。矿产是人类生产资料和生活资料的重要来源。

矿物是地壳物质最基本的组成单元。矿物的种类很多,但常见的只有几十种,其中组成岩石主要成分的造岩矿物不过二三十种,如石英、云母、长石、方解石等(图3.;.2)。

岩石及其成因

地壳中的矿物很少单独存在,它们常常按照一定的规律聚集在一起,就形成了岩石。

例如,大理岩主要由方解石集合而成,花岗岩则由长石、石英和云母等组成的。岩石按成因可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。

(一)岩浆岩  岩浆岩是岩浆活动的产物。岩浆是地下深处一种黏稠的高温熔融物质,并含有大量的挥发性气体。岩浆在地下巨大的压力作用下,沿着地壳薄弱地带侵入地壳上部或喷出地表(即火山喷发),随着温度、压力的变化,冷却凝固而形成的岩石,叫做岩浆岩,其中火山喷发形成的岩石又称火山岩。岩浆岩种类很多,常见的有花岗岩、玄武岩等。

(二)沉积岩  裸露在地表的岩石,在风吹、雨打、日晒以及生物作用下,逐渐成为砾石、沙子和泥土。这些碎屑物质被风、流水等搬运后沉积起来,经过压紧固结作用而形成的岩石,叫做沉积岩(图3.5)。按沉积物的颗粒大小,沉积岩可分为砾岩、砂岩、页岩等。还有的沉积岩是由化学沉淀物或生物遗体堆积而成的,如石灰岩。

地壳物质的组成与循环

由于沉积岩是一层一层地沉积下来生成的,因而形成了不同的岩层(图3.6)。在岩层中常常能找到已经变成岩石的古生物遗体(如贝壳、骨骼)或遗迹(如足迹、虫穴),即化石。沉积岩是地球历史的记录,而岩层和化石,则是记录地球历史的书页和文字。

(三)变质岩  地壳中已生成的岩石,在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压条件下,使得原来岩石的成分、性质发生改变,由此形成的岩石称为变质岩。例如,石灰岩受热变成大理岩(图3.8),页岩受挤压变质成为坚硬的板岩。

在各类岩石形成过程中,有用矿物富集就形成了矿产。含矿产的岩石就是矿石。矿石的优劣常用品位①来表示。还有一些岩石本身就是矿产,如石灰岩是烧石灰、制水泥的重要原料,煤是重要的能源矿产,花岗岩、大理岩是优良的建筑材料和装饰材料。

①品位是指矿石中有用成分的单位含量(以质量分数、g/t、g/m3等表示),它是衡量矿石质量的主要标志。

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