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地球的物質組成


2018年6月13日19時 今日科學 地球的奧秘
地球的奧秘

礦物是指在各種地質作用中產生和發展著的,在一定地質和物理化學條件處於相對穩定的自然元素的單質和他們的化合物。礦物具有相對固定的化學組成,呈固態者還具有確定的內部結構;它是組成岩石和礦石的基本單元。礦物必須具有特定的化學成分,一般而言礦物必須具有特定的結晶構造(非晶質礦物除外),礦物必須是無機物,所以煤和石油不屬於礦物。

鑽石(金剛石礦物)

由一種或多種礦物組合形成岩石(即我們所謂的「石頭」),它是地球內力和外力作用的結果。岩石可以由一種礦物所組成,如石灰岩僅由方解石一種礦物所組成;也可由多種礦物所組成,如花崗岩則由石英、長石、雲母等多種礦物集合而成。

岩石可以按照其成因分為三大類,但由於自然界是連續體,很難真正依據我們的分類分成三種岩性,因此會存在一些過渡性的岩石,好比說凝灰岩(火山灰塵與岩塊落入地表或水中堆積膠結而成)就可能被歸於沉積岩或火成岩,但大抵我們還是可以分為主要的三大類:沉積岩、變質岩和岩漿岩。

沉積岩占地殼體積的7.9%,但在地殼表層分布則甚廣,約占陸地面積的75%,而海底幾乎全部為沉積物所覆蓋。沉積岩按成因可分為碎屑岩、粘土岩和化學岩(包括生物化學岩)。常見的沉積岩有砂岩、凝灰質砂岩、礫岩、粘土岩、頁岩、石灰岩、白雲岩、矽質岩、鐵質岩、磷質岩等。沉積岩有兩個突出特徵:一是具有層次,稱為層理構造。層與層的介面叫層面,通常下面的岩層比上面的岩層年齡古老。二是許多沉積岩中有「石質化」的古代生物的遺體或生存、活動的痕跡——化石,它是判定地質年齡和研究古地理環境的珍貴資料,被稱作是紀錄地球歷史的「書頁」和「文字」。

帶狀砂岩(美國,亞利桑那州)

原有岩石經變質作用而形成變質岩。根據變質作用類型的不同,可將變質岩分為5類:動力變質岩、接觸變質岩、區域變質岩、混合岩和交代變質岩。常見的變質岩有糜棱岩、碎裂岩、角岩、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩、角閃岩、片粒岩、榴輝岩、混合岩等。變質岩占地殼體積的27.4%。

變質岩(左)與沉積岩(右)

岩漿岩也稱火成岩。來自地球內部的熔融物質,在不同地質條件下冷凝固結而成的岩石。當熔漿由火山通道噴溢出地表凝固形成的岩石,稱噴出岩或稱火山岩。常見的火山岩有玄武岩、安山岩和流紋岩等。當熔岩上升未達地表而在地殼一定深度凝結而形成的岩石稱侵入岩,按侵入部位不同又分為深成岩和淺成岩。花崗岩、輝長岩、閃長岩是典型的深成岩。花崗斑岩、輝長玢岩和閃長玢岩是常見的淺成岩。根據化學組分又可將火成岩分為超基性岩(SiO2,小於45%)、基性岩(SiO2,45%~52%)、中性岩(SiO2,52%~65%)、酸性岩(SiO2,大於65%)和鹼性岩(含有特殊鹼性礦物,SiO2,52%~66%)。火成岩占地殼體積的64.7%。

岩漿岩

火成岩、沉積岩、變質岩三者可以互相轉化。火成岩經沉積作用成為沉積岩,經變質作用成為變質岩。變質岩也可再次成為新的沉積岩,沉積岩經變質作用成為變質岩,沉積岩、變質岩可被熔化,再次成為火成岩。

三大岩類互相轉化


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