地殼培訓(xùn)課件

§2

地殼地殼的組成物質(zhì)地殼運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)構(gòu)造大地構(gòu)造學(xué)說(shuō)火山與地震地殼的演變§2-1

地殼的組成物質(zhì)地殼的組成物質(zhì)可從元素、礦物和巖石三個(gè)方面來(lái)說(shuō)明E

地殼的平均化學(xué)組成地殼中若干元素的克拉克值元

素

0

Si

Al

Fe

Ca

Na

K重量46.627.78.135.003.632.832.596礦物&

礦物的基本特點(diǎn)·天然礦物的絕大多數(shù)是化合物，且絕大多數(shù)是固態(tài)，也有液態(tài)(如自然汞、石油)和

氣態(tài)(如各種天然氣)·化學(xué)成分不同的礦物有不同的結(jié)晶構(gòu)造及相應(yīng)的性質(zhì)和外形·礦物的性質(zhì)直接反映當(dāng)時(shí)成礦或成巖的地質(zhì)作用和環(huán)境&

礦物的特征礦物的形態(tài)、光學(xué)性質(zhì)與力學(xué)性質(zhì)，既是礦物的特征，也是鑒別礦物的依據(jù)。形態(tài)：礦物單體形態(tài)有一

向的柱狀或針狀、兩向的板狀或片狀、

三向的立方體、

八面體等。集合體有纖維狀、鱗片狀等。光學(xué)性質(zhì)：透明度、光澤、顏色與條痕。力學(xué)性質(zhì)：硬度、解理、斷口、彈性。&

礦物形成方式·

由氣體升華而成，如火山氣體中直接結(jié)晶而成的硫磺、雄黃·

由液體或熔融體直接結(jié)晶而成，如石膏·

由膠體凝固而成如蛋白石、褐鐵礦等·

由固體再結(jié)晶而成，如在高溫高壓下，煤變?yōu)槭優(yōu)榻饎偸饕鞄r礦物長(zhǎng)石：常見(jiàn)于巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖中具瓷狀光澤，硬度6,二向完全解理，有正

長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石·石英：

成分簡(jiǎn)單，無(wú)解理，貝殼狀斷口，玻璃光澤，硬度7,性質(zhì)穩(wěn)定，難于風(fēng)化·云母：

晶體構(gòu)造呈層狀，

一向極完全解理硬度2-3,

常見(jiàn)的有黑云母和白云母圖2-1

石英的六面錐體和晶簇角閃石：普通角閃石成長(zhǎng)柱狀或條狀，暗綠到黑色，硬度5.5-6,

二向完全解理彼此

斜交，性脆，中性、和酸性巖漿巖中常見(jiàn)輝

石

：成分與角閃石近似，但含鐵鎂多，普通輝石短柱狀，二向中等解理彼此正交，綠黑色，硬度5-6,基性巖和超基性巖中常見(jiàn)●

橄欖石：

粒狀，橄欖綠色，玻璃光澤，硬度6.5-7,

性脆，超基性巖和基性巖中常見(jiàn)6巖漿巖巖石：地質(zhì)作用形成的有一定產(chǎn)狀的地質(zhì)體，主要有造巖礦物按一定的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造

集合而成礦石：由可供開采的有用礦物組成的巖石巖石結(jié)構(gòu)：

巖石中礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小和形狀以及顆粒間相互關(guān)系的特征巖石構(gòu)造：巖石中礦物的組合形狀、大小和空間相互關(guān)系和配合方式&巖漿作用和巖漿巖的概念巖漿巖：

巖漿在地下結(jié)晶或噴出凝固而成巖漿侵入活動(dòng)：

巖漿沿巖石圈破裂帶上升而侵入到地殼中侵入巖：

巖漿侵入到地殼中冷凝而成的巖石噴出活動(dòng)或火山活動(dòng)：巖漿噴出地面火山巖或噴出巖：火山活動(dòng)冷凝而成的巖石巖漿作用：

巖漿的活動(dòng)和冷凝的整個(gè)過(guò)程&

巖漿巖的礦物組成超基性巖—

So?

<45%,Fe、Mg

多，

K、Na

少，主要由橄欖石、輝石構(gòu)成，如橄欖巖基性巖—So?45-52%,

由輝石、鈣斜長(zhǎng)石

和少量橄欖石和角閃石構(gòu)成，如玄武巖中性巖—So?52-65%,

主要由角閃石、長(zhǎng)石

和少量石英、輝石組成，如閃長(zhǎng)巖、安山巖酸性巖—So?

>65%,K、Na

多，

Fe、Mg

少，主要有3長(zhǎng)石、石英和云母組成，如花崗巖&

巖漿巖的產(chǎn)狀巖漿冷凝固結(jié)而成的巖體在地殼中有一定

的形狀、大小和與圍巖接觸的關(guān)系，以及

形成時(shí)的深度和構(gòu)造等地質(zhì)環(huán)境，即產(chǎn)狀&

侵入巖的產(chǎn)狀@

巖基：因地面剝蝕而露出地表的大

規(guī)模的深成侵入體。巖基的特點(diǎn)是：(1)面積廣大，

一般大于100km2;(2)成分穩(wěn)定，通常由花崗巖、花崗

閃長(zhǎng)巖等酸性巖組成；(3)與圍巖的接觸常不整合；(4)圍巖的接觸帶，有強(qiáng)烈的接觸變質(zhì)；(5)侵入力量強(qiáng)大，常有圍巖碎塊落

入巖漿中，稱為捕虜體。@巖株：出露面積不超過(guò)100km2

的深成侵入體。特點(diǎn)是平面形狀一般成

不規(guī)則的渾圓形；與圍巖接觸面比較

陡；常由中酸性巖構(gòu)成。@巖瘤：瘤狀侵入體，大小與巖株相近@巖床：流動(dòng)性大的巖漿順著巖層層理侵入形成的板狀巖體。巖床特點(diǎn)是：(1)主要有基巖構(gòu)成；(2)規(guī)模大小不等，厚度幾厘米到幾百米

以上，延伸從幾米到幾百公里；(3)巖體與圍巖的頂板和底板是平行的，

圍巖有時(shí)有輕微的變質(zhì)現(xiàn)象。@巖盤(巖蓋):粘性較大的巖漿順巖層侵入，并把上覆巖層拱起而形成的穹隆狀巖體巖盤特點(diǎn)(1)主要由酸性巖構(gòu)成；(2)巖盤直徑可達(dá)數(shù)公里，厚可達(dá)1公

里，頂板多被剝蝕掉，底板多是平整的，

巖體邊緣與圍巖是平行的；(3)圍巖有變質(zhì)現(xiàn)象。@巖墻：巖漿巖沿著巖層裂隙侵入，并切斷巖層所形成的板狀巖體。巖墻的特點(diǎn)：(1)巖石多樣，基性酸性都有；(2)規(guī)模有大有小，長(zhǎng)可幾米到幾十公里；(3)可能一次侵入，也可能是二次以上侵

入形成；(4)巖漿順一組裂隙侵入時(shí)，常形成巖墻群(5)圍巖可能有變質(zhì)現(xiàn)象。@

巖

脈

：

巖體體更小的分支。巖脈與圍巖的成分有成因上的聯(lián)系。@巖盆：盆狀侵入體，整合侵入。@

巖

鞍

：位于背斜或向斜鞍部的侵入體，整合侵入，規(guī)模較小。@火山頸：填充于火山通道中的熔巖及火山碎屑物，經(jīng)侵蝕露出地表。&噴出巖產(chǎn)狀@熔巖流：基性熔巖噴出地表后，常沿斜坡流動(dòng)，呈狹長(zhǎng)帶狀，長(zhǎng)可達(dá)數(shù)十公里@熔巖被：基性熔巖沿地殼裂縫噴出而成的大面積的熔巖@熔巖錐(熔巖穹):短而厚的穹隆狀的熔巖，

一般是由粘性較大的熔巖噴發(fā)

而成人巖)巖基：

一種形體龐大的巖體，表面常達(dá)100km2

左右，延長(zhǎng)方向熔巖流&巖漿巖的結(jié)構(gòu)·

玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)：

噴出的巖溶表面，因快速冷卻來(lái)不及冷卻·

隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：熔巖體內(nèi)部冷卻哨慢，常結(jié)晶為顯微級(jí)晶體·

顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：巖漿在地下緩慢冷卻和從容結(jié)晶時(shí)常形成肉眼明顯可見(jiàn)的晶體·

不等粒結(jié)構(gòu)：

在基質(zhì)中存在斑晶的結(jié)構(gòu)斑晶——巖漿在侵入過(guò)程中前期冷卻較慢，從中先結(jié)晶出一些粗大的晶體基質(zhì)——后來(lái)冷卻變快都結(jié)晶成細(xì)粒或微粒晶體&巖漿巖的構(gòu)造塊狀構(gòu)造：巖石中礦物排列無(wú)一定方向，和特殊組合，大致呈均勻的塊體斑雜構(gòu)造：巖石中礦物的成分和結(jié)構(gòu)呈不均勻分布，在顏色和粒度上雜亂排列流紋構(gòu)造：

巖石中保存有巖溶流動(dòng)的形跡，礦物和氣孔呈定向排列·

氣孔構(gòu)造：熔巖中氣體逸出形成空洞·杏仁構(gòu)造：次生礦物充填噴出巖中的氣孔圖2-3

巖漿的若干構(gòu)造c.

氣孔構(gòu)造a.

塊狀構(gòu)造&巖漿巖的主要類型·據(jù)化學(xué)成分和礦物組成分為酸性巖、中性巖、基性巖、和超基性巖·據(jù)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造和產(chǎn)狀分為深成巖、淺成巖、噴出巖沉積巖&

沉積物和沉積巖的概念沉積巖是由成層堆積的疏松沉積物經(jīng)固結(jié)而成的巖石，這些沉積物是包括沉積于陸地或海洋中的巖礦碎屑、膠體和有機(jī)物質(zhì)

等的總稱沉積物按性質(zhì)分為：·機(jī)械沉積物—巖石風(fēng)化和火山噴發(fā)而沉降的顆粒物質(zhì)·化學(xué)沉積物—通過(guò)化學(xué)遷移溶解于水中的各種物質(zhì)·有機(jī)沉積物—?jiǎng)又参镞z或其分泌物&沉積巖的基本特征·組成物質(zhì)富含次生礦物和有機(jī)物質(zhì)以及存在化石，這是與巖漿巖最不同之處·

產(chǎn)狀呈層狀·具多種構(gòu)造，最突出的是層理構(gòu)造和層

面構(gòu)造。層理是指巖石的成分、結(jié)構(gòu)、粒

度、顏色等性質(zhì)沿垂直于層面方向變化而形成的層狀構(gòu)造。層理可分為水平層理—各層間呈水平排列波狀層理—細(xì)層呈波狀起伏，但總的平面大致平行交錯(cuò)層理—層面互不平行，細(xì)層傾斜并相互交錯(cuò)層面構(gòu)造是指上下層面中留下的與巖石成因有聯(lián)系的各種印模和痕跡&沉積巖的主要類型·碎屑巖類：由碎屑膠結(jié)而成，按成因分火山碎屑巖一介于火山巖與普通沉積巖間的過(guò)渡類型，按其結(jié)構(gòu)可分為火山集塊巖、

火山角礫巖和凝灰?guī)r正常碎屑巖—母巖機(jī)械風(fēng)化的碎屑經(jīng)膠結(jié)而成的巖石，按結(jié)構(gòu)分為礫巖和角礫巖、

砂巖和粉砂巖圖2-4

礫巖(上)和角礫巖(下)·粘土巖類：由粘土礦物和其他細(xì)微物質(zhì)構(gòu)成，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，是介于碎屑巖和生

物化學(xué)巖之間的過(guò)渡類型，油頁(yè)巖、泥

巖·生物化學(xué)巖類：在還相或湖相環(huán)境中由化學(xué)或生物化學(xué)過(guò)程形成的物質(zhì)組成，具化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物結(jié)構(gòu)(含遺體化石),成

分單一，種類多，如石灰?guī)r、白云巖等C

變質(zhì)巖&變質(zhì)作用和變質(zhì)巖的概念地殼中原有的巖石，由于經(jīng)受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)或地殼內(nèi)的熱流等內(nèi)動(dòng)力的影響

使其礦物成分和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生不同程度

的變化，統(tǒng)稱為變質(zhì)作用由變質(zhì)作用形成的巖石，稱為變質(zhì)巖&

變質(zhì)作用的因素溫度、壓力和熔媒&

變質(zhì)作用的類型和常見(jiàn)的變質(zhì)巖·

動(dòng)力(破碎)變質(zhì)作用：主要在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起的定向壓力作用下，使原巖發(fā)生破

碎、變形和一定程度的重結(jié)晶作用依應(yīng)力的性質(zhì)、強(qiáng)度等的不同，可形成角礫巖、破碎巖、糜棱巖、千糜巖等(其破

碎程度越來(lái)越細(xì))·

接觸(熱力)變質(zhì)作用：

因侵入體的熱力烘烤，使圍巖的礦物發(fā)生重結(jié)晶作用，

形成變晶結(jié)構(gòu)和新的巖石構(gòu)造如粘土變質(zhì)為角巖、砂巖變質(zhì)為石英巖等，主要分布于侵入體與圍巖的接觸帶交代(熱液)變質(zhì)作用：巖漿結(jié)晶晚期析出的揮發(fā)分異出來(lái)的熱氣和熱液，通過(guò)與圍

巖的交代作用，使接觸帶的巖石發(fā)生變質(zhì)，

如矽卡巖●

區(qū)域(動(dòng)力)變質(zhì)作用：區(qū)域性地殼運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致較大空間的變質(zhì)作用常見(jiàn)的巖石有：板巖—

由粘土巖、粉砂巖輕度變質(zhì)而成，基本上無(wú)重結(jié)晶作用，板狀構(gòu)造比原巖硬

而光滑，易劈開呈薄板狀千枚巖—變質(zhì)較板巖深，基本上全為顯微級(jí)重結(jié)晶，鱗片狀變晶礦物呈定向排列，

在片理面上有強(qiáng)烈的絹絲光澤，千枚構(gòu)造片巖一片狀構(gòu)造，顯晶變晶結(jié)構(gòu)，由云母、綠泥石、角閃石等片狀變晶礦物或柱狀礦物平行(定向)排列而成，礦物顆粒比千枚巖粗，片理發(fā)育片麻巖—具片麻構(gòu)造，即在巖石中淺色的粒狀變晶礦物之間，夾有呈一定方向斷續(xù)排列

的片狀和柱狀的暗色變晶礦物，但片理不能

剝開超變質(zhì)作用：在深度區(qū)域變質(zhì)的基礎(chǔ)上，由于地殼下沉或深部熱流繼續(xù)上升，使原

巖發(fā)生局部重熔、交代、注入的功能混合

巖化作用，形成巖性介于變質(zhì)巖和巖漿巖

之間的各種混合巖C

2cm

d

2cma.

板巖(版狀構(gòu)造);

b.

千枚巖(千枚狀構(gòu)造)c.

片巖(片狀構(gòu)造):

d.

片麻巖(片麻狀構(gòu)造)圖2-7

若干常見(jiàn)的變質(zhì)巖2cm§2-2

地殼運(yùn)動(dòng)及其構(gòu)造形跡E地殼運(yùn)動(dòng)的一般特點(diǎn)地殼運(yùn)動(dòng)具有普遍性和永恒性地殼運(yùn)動(dòng)具有方向性地殼運(yùn)動(dòng)具有非均速性地殼運(yùn)動(dòng)具有不同的幅度和規(guī)模地殼運(yùn)動(dòng)在巖相、建造和地層接觸關(guān)系上的表現(xiàn)巖相是巖層形成環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)，也是沉積物的特征及其生成環(huán)境的總和。沉積巖的巖相一般分為海相、陸相和海陸過(guò)渡相三種類型。&

海相沉積·濱海相：低潮線和高潮線之間，磨圓度和分選度較好，具交錯(cuò)層理、波痕、干裂等，

含海生動(dòng)物貝殼。·淺海相：海面到海面以下200米左右淺海區(qū)，沉積物以陸源細(xì)碎物質(zhì)及化學(xué)和生物化學(xué)沉

積物為主，富含生物遺體。·半深海相和深海相：少含或基本不含陸屑物質(zhì)，主要由具有灰質(zhì)和硅質(zhì)硬體的微小

浮游生物遺體堆積而成。·非正常海相：非正常海包括淡化海和咸海，淡化海形成富含有機(jī)質(zhì)黑色泥質(zhì)沉積，咸海

常形成缺少生物化石的膏鹽或白云巖沉積。&過(guò)渡相沉積(海陸混合相沉積)·三角洲相：具有向海洋方向傾斜的斜層理，以砂質(zhì)沉積為主，陸生植物、淡水動(dòng)物和海

生動(dòng)物化石混雜，三角洲底部沉積物變細(xì)，

以粉沙及粘土為主，層理水平，富含海生動(dòng)物化石瀉湖相：濱海地區(qū)部分海水為砂堤隔絕形成瀉湖。在濕潤(rùn)氣候條件下，常堆積成砂頁(yè)巖和泥炭層，具薄而水平的層理；在于

燥氣候下，往往形成白云巖等化學(xué)沉積。&

陸相沉積在大陸相對(duì)低洼部位接受沉積，和海相沉積相比，陸相沉積類型多樣，橫向變

化大，地層對(duì)比較困難。沉積物中以碎

屑成分為主沉積建造是一定構(gòu)造單位中的一個(gè)構(gòu)造旋回的某一特定階段所形成的一套沉積物它是根據(jù)彼此有共生關(guān)系的巖石或巖相的自然組合，或巖性大致相同的沉積組合

的特征來(lái)劃分的·地槽型建造：在地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的幅度差異變化很大的條件下產(chǎn)生于凹槽中的

建造，特點(diǎn)是厚度大，巖相復(fù)雜，橫向

變化顯著；由陸到海，又由海到陸，沉積系列完整；節(jié)奏明顯，韻律清楚。?！さ嘏_(tái)型建造：在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的幅度和差異都不大的條件下產(chǎn)生于地臺(tái)中的建造，

以陸相碎