普通地质学（夏邦栋）整理 吴益冲惊

13地球上重力值最大的部位是（ ）。

a.地心；b.地面 c.莫霍面；d.古登堡面。 14地面上的重力值（ ）。

a.随高程的增加而增大；b.随高程的增加而减少； c.随纬度的增高而增大； d.随纬度的增加而减少。

15随深度增加地热增温率的变化规律是（ ）。

a.不断增大；b.不断变小； c.先增大后变小；d.先变小后增大。 16就全球范围看，恒温层的相对平均深度大致是（ ）

a.赤道和两极比中纬度地区深；b.赤道和两极比中纬度地区浅； c.内陆比沿海地区深；d.内陆比沿海地区浅。 17地球内部温度升高最快的部位是（ ）。 a.地壳；b.上地幔； c.下地幔；d.地核。 18地球最主要的热源是（ ）。

a.太阳能；b.地球内部放射性元素衰变能； c.重力分异能；d.构造作用能

§4.促进地壳演变的地质作用

1地质作用：由自然动力促进地壳（岩石圈）的物质组成、结构、构造和地表形

态变化和发展的作用。

2自然动力根据其能量来分为：内动力（内生动力、内营力）

外动力（外生动力、外营力）

3地壳水平运动：无论从现代观测还是地史中岩石的构造现象，都能够证实地壳

存在水平运动。

4内动力地质作用：于地球内部能源（自转能，重力能，放射性元素蜕变产生的

热能等），在地壳深处产生的动力，作用于整个地壳（包括地表和深处）的作用。

类型包括： 岩浆作用、变质作用、地震作用、构造运动（地壳运动）

5外动力地质作用：大气、水和生物在太阳辐射能、日月引力能及地球重力能的

影响下产生的动力，作用于地壳表层的各种作用。

类型包括： 风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用

6各种地质作用（内、外）在促使地壳物质运动、变化的过程中，都包含着建设性和破坏性两个方面：一方面不断形成新的物质成分（矿、岩）、地质构造和地表形态。另一方面又不断破坏原有的物质成分（矿、岩），地质构造和地表形态。正是由于地质作用的破坏——建设——再破坏——再建设不断反复，促使地壳不断变化和发展。

7研究和阐明各种地质作用的过程、作用规律和作用产物是地质学的基本内容。

13

普通地质学（夏邦栋）整理 吴益冲惊

第二章 矿 物（课件）

§1.元素

1元素——由同种原子组成的物质。 （1） 它们的原子质量彼此不同，但它们的化学性质是相同的──决定化学性质

的主要因素不是原子质量而是核外电子数量和排布。 （2） 同位素---同位素是指具有相同核电荷，但不同原子质量（核素）的原子。 2地球上任何物质都是由化学元素构成的，世界上自然产出的元素共90种，另有22种是在实验室由人工制造出来的。在这些元素中，O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg就占居地壳总量的 98.59% ，而O, Si 达 73%。

3克拉克值：美国科学家克拉克根据采自全球地壳中5119个样品分析结果，计算地壳中元素平均质量的百分比，即元素的丰度。后人为了纪念这个创举，把它命名为克拉克值。

§2.矿物的概念

1矿物的定义：是由天然产出且具有特定的（但一般并非固定的）化学成分和内部晶体结构的均匀固体（可用一定的化学分子式表示），通常由无机作用所形成。 2矿物的特征：

（1）天然产出的（自然作用形成的）人造矿物不属地质学范畴。 （2）具一定化学成分（每种矿物有较稳定的化学成分）。 （3）绝大多数内部质点有序排列（晶体矿物）。 （4）均质的固体。

§3.矿物的晶体结构

1晶体:内部质点（原子、离子）在三维空间周期性重复排列（即有序排列）的固体。

2非晶体:内部质点排列无序。

3晶体矿物:具有晶体结构的矿物。

4晶体的格子构造:有序排列的质点按规律将几何点连成的三维空间格子。 平行六面体:格子构造最小的单元 5晶形:晶体外部形态。 6晶体矿物：实际上是最小的平行六面体，在三维空间无间隙地重复堆砌而成的。当矿物晶体停止堆砌时，保留的外部形态是一个与内部结构有关的几何多面体（晶形）。

（1）对每种矿物来说，如果晶体充分自由发展，外形较固定，如：食盐的立方体、方解石的菱体、磁铁矿的八面体、石英的六方柱和六方双锥。

（2）只有晶体矿物生长的环境良好，有充分的时间，空间才有完好的晶形；并非所有晶体矿物都能以规则的晶形产出 。 7矿物的晶体结构----矿物的 DNA

绝大多数矿物都是晶体。德国物理学家冯. 劳埃用 X 光观测晶体，发现不管晶体的外形如何，其内部的原子、离子、分子都是有序的排列。 8矿物的同质多象与类质同象

14

普通地质学（夏邦栋）整理 吴益冲惊

（1）同质多象：相同化学成分的物质在不同的地质条件（P、T）下，可以形成不同的晶体结构，从而成为不同的矿物。如石墨、金刚石、化学成分都是C，其物理性质可以完全不同。

（2）类质同象：矿物晶体结构中的某种原子或离子可以部分地被性质相似的它种原子或离子替代而不改变晶体结构。其物理性质差异一般不大。如：橄榄石（Ｍg、Ｆe）2[SiO4]：Mg、Ｆe为类质同象的替代。

§4.矿物的分类

1早期，曾采用单纯以化学成分为依据的化学成分分类。后来又有人提出以元素的地球化学特征为依据的地球化学分类和以矿物成因为依据的成因分类等。目前矿物学中所广泛采用的是以矿物的成分、结构为依据晶体化学分类。 2采用按晶体化学原则所作的分类。矿物种共分为几大类： （1）自然元素矿物：如金、金刚石、铜、银、石墨等。

（2）硫化物及其类似物：黄铜、黄铁、方铅、闪锌辉锑等。 （3）卤化物矿物：食盐、萤石等。

（4）氧化物和氢氧化物矿物：如赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿、铝土矿、软锰矿、石英等。

（5）含氧酸盐矿物（最重要）：

硫酸盐矿物：石膏、芒硝、重晶石等。

碳酸盐矿物：方解石、白云石、孔雀石等。 硅酸盐矿物： （6）有机矿物

3自然元素矿物：主要指在自然界中呈单质和金属互化物产出的矿物。 （1）目前已知的自然元素矿物约有40种。本大类矿物约占地壳总重量的0.1%，

分布极不均匀。

（2）组成元素主要有Ru、Rh、Os、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、As、Sb、Bi、S和C。 （3）多数矿物的原子呈紧密堆积，具金属键，呈等轴状和六方板状晶形，具不

透明、金属光泽、反射率强、硬度低、密度大、延展性强等金属特性，为电和热的良导体。 （4）具共价键和分子键的矿物表现出明显的非金属性，除金刚石外，具硬度低、

熔点低、导电和导热性差的特点。

（5）本大类矿物成因多种，其中多数矿物的形成与岩浆作用和热液作用有关，

少数生成在氧化带中。 4硫化物及其类似物：

（1）本大类矿物为金属元素与硫、硒、碲、砷、锑、铋的化合物，其中硫化物

占2/3以上。

（2）整个大类矿物占地壳总量的0.15%。目前自然界已知的该矿物种有200多

种。

（3）矿物中呈阳离子的有Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Fe、Co、Ni等元素，且类质同

像代替广泛。化学键具离子键向共价键和金属键过渡的性质。大多数矿物晶形较好，对硫化物（黄铁矿、白铁矿、毒砂等）完好晶形更常见。

（4）多数矿物呈金属色、深色条痕、不透明、金属光泽。少数呈彩色、半透明、

金刚光泽。硬度除对硫化物较高外，多数较低，密度一般较大。矿物在水中溶解度很小，在地表条件下不稳定。

15

普通地质学（夏邦栋）整理 吴益冲惊

（5）绝大部分矿物的形成与热液作用有关，部分为岩浆熔离形成，也有沉积成

因，少数为次生矿物。 5硅酸盐矿物：

（1）种类繁多，约占已知矿物种数的?，占地壳总重量的 85%。

（2）氧离子和硅离子结合的基础上，再与金属离子结合而成硅酸盐矿物。 （3）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。

§5.矿物的物理性质

1我们认识任何东西，都是以这些东西所具有的特性为根据。同样，认识矿物也是如此，由于内部结构不同，不同矿物具有不同特性，如不同的颜色、软硬、轻重、光泽等物理性质。通过详细观察矿物的这些特征，我们就能够识别和鉴定它们。

一、矿物的形态

1矿物的形态主要受本身的内部结构和形成时外在环境的制约，可分为矿物单体形态和矿物集合体形态。绝大多数矿物均以集合体形式出现。根据组成集合体矿物的延伸类型，可分为:一向延伸，二向延展和三向等长

2一向延伸：根据组成矿物的单体的粗细可分为柱状集合体和针状集合体。 3二向延展：根据组成矿物单体的厚薄大小可分为板状集合体、片状集合体和鳞

片状集合体。

4三向等长：呈三向等长类型者则组成粒状集合体。

5还有一些特殊的集合体类型：放射状，树枝状，纤维状，晶簇，晶腺，结核，鲕状和豆状集合体，钟乳状，葡萄状和肾状，束禾状，鸡冠状、花瓣状等。

二、矿物的光学性质

1矿物的光学性质就是矿物对光的吸收、反射、折射以及光在矿物中传播的性质，主要有矿物的颜色、条痕、光泽和透明度等。 2矿物的颜色：

（1）许多矿物具有绚丽多彩的颜色，十分美丽，甚至有些矿物的名称就是根据

颜色而定名。矿物的颜色是鉴定矿物的最大特征之一。可分为：自色、他色、假色

（2）自色：是矿物本身固有的颜色，即由组成矿物的化学元素所显示出来的颜

色。

一般来说，含铁、锰多的矿物，如黑云母、普通角闪石、普通辉石等，颜色较深，多呈灰绿、褐绿、黑绿以至黑色；含硅、铝、钙等成分多的矿物，如石英、长石、方解石等，颜色较浅，多呈白、灰白、淡红、淡黄等各种浅色。

矿物由自色呈色时，颜色稳定不变。

（3）他色：是矿物混入了某些杂质所引起的，与矿物的本身性质无关。

他色不固定，随杂质的不同而异。如纯净的石英晶体是无色透明的，混入杂质就呈紫色、玫瑰色、烟色。由于他色不固定，对鉴定矿物没有很大意

16