《地球物质学绪论》课件

地球物质学绪论地球物质学是研究地球物质及其演化的学科它涵盖了地球内部结构、矿物学、岩石学、地球化学等众多领域引言地球物质学的重要性地球物质学的应用学习地球物质学意义地球物质学是研究地球物质的组成、地球物质学的研究成果广泛应用于矿学习地球物质学可以帮助我们更好地结构、性质和演化的学科，对理解地产资源勘探、环境保护、灾害防治等理解地球，并为人类社会发展提供科球的形成和演化至关重要领域学依据地球物质学是什么地球物质岩石、矿物、土壤和水是地球的主要构成部分，被称为地球物质化学成分地球物质具有独特的化学成分和物理性质，影响着地球演化地质过程地球物质在不同的地质过程中发生变化，形成各种地质现象地球物质学的研究对象地球物质的组成地球物质的演化地球物质主要由矿物、岩石和土壤构成地球物质经历了漫长的形成和演化过程这些物质的组成、结构和性质决定从地球的诞生到现在的数十亿年间了地球表面的地貌特征、地质构造和环，地球物质经历了多次地质事件，如火境特征山爆发、地震、造山运动等，形成了各种各样的地质构造和地貌特征地球物质学的研究方法野外调查实验室分析地质建模数据分析直接观察和收集地质样品，对岩石、矿物进行化学、物建立地质模型，模拟地质过利用计算机技术分析地质数了解地质现象理分析，揭示其成分和结构程，预测地质现象据，揭示地质规律地球物质学的基本概念地球物质地球物质的组成

1.

2.12指地球上各种物质的总称，包括岩石、矿物、土壤、水、大地球物质主要由化学元素组成，其中含量最多的元素是氧、气等硅、铝、铁等地球物质的性质地球物质的演化

3.

4.34地球物质具有不同的物理性质和化学性质，如硬度、密度、地球物质在漫长的地质历史中不断演化，形成各种各样的矿熔点、沸点等物、岩石和地质构造地球物质的组成地球物质主要由化学元素组成，含量比例不均地球物质中，含量最多的元素是氧，其次是硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等不同的地球物质，元素含量比例差异很大99%26%氧硅含量最多的元素，构成地壳、地幔、地核构成岩石和矿物的主要元素等8%5%铝铁构成地壳的重要元素构成地核的主要元素元素的基本性质原子序数原子质量

1.

2.12元素在元素周期表中的位置一个原子的质量，主要由质，表示原子核中质子的数量子和中子决定化学性质物理性质

3.

4.34元素与其他物质发生化学反元素在常温常压下的状态、应的能力，取决于其电子结颜色、密度、熔点、沸点等构特征原子结构和化学键原子结构1原子是构成物质的基本单位，由带正电的原子核和带负电的电子组成原子核2原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电化学键3原子之间通过相互作用形成化学键，例如离子键、共价键和金属键矿物的定义和分类自然界固态化学组成矿物分类矿物是指在地质作用下形成的天然固态矿物成分多种多样，从简单的元素到复根据矿物化学成分和晶体结构进行分类无机化合物，通常具有固定的化学成分杂的化合物，它们具有独特的光学、物，主要分为八大类元素矿物、硫化物和晶体结构，是构成岩石的基本单元理、化学性质，广泛应用于工业、农业矿物、氧化物矿物、卤化物矿物、碳酸、能源、国防等领域盐矿物、硫酸盐矿物、磷酸盐矿物、硅酸盐矿物晶体结构和性质晶体结构晶体性质晶体内部原子、离子或分子在空间晶体结构决定了其物理和化学性质呈有规律的周期性排列点阵解理••晶胞硬度••空间点阵密度••光学性质•导电性•岩石的定义和成因岩石定义岩石成因岩石是由一种或多种矿物组成的，在地质作用下形成的固态集岩石的形成过程主要包括岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类合体岩石是构成地壳和地幔的主要物质，是地球表面最常见的物质岩浆岩是由岩浆冷却凝固形成的，沉积岩是由沉积物堆积、压之一实、胶结形成的，变质岩是由已有的岩石在高温高压条件下发生变质作用形成的岩石的分类岩浆岩沉积岩岩浆岩是由地壳深处的岩浆或沉积岩是在地表或近地表环境火山喷发的熔岩冷却凝固而成中，由风化、侵蚀、搬运、沉的岩石积和成岩作用形成的岩石变质岩变质岩是由先存的岩浆岩、沉积岩或变质岩，在温度、压力、化学成分等因素改变下，发生变质作用形成的岩石物质相互转化的基本规律物质守恒定律能量守恒定律12物质不能凭空产生，也不能能量的形式可以相互转化，凭空消失，只能从一种形式但总量保持不变转化为另一种形式热力学定律化学反应规律34热力学定律描述了能量在物化学反应遵循一定的规律，质系统中的流动和转化，以例如质量守恒定律和能量守及熵增加的趋势恒定律地球物质循环岩石圈循环岩石圈主要由岩石组成，它们经历着风化、侵蚀、搬运、沉积、成岩、变质等过程，形成岩石圈循环水圈循环水圈由地球表面各种形态的水组成，它们通过蒸发、凝结、降水、径流等过程形成水圈循环大气圈循环大气圈由气体混合而成，它们受到太阳辐射和地球自转的影响，形成大气环流，参与物质循环生物圈循环生物圈由所有生物组成，它们通过光合作用、呼吸作用、分解作用等过程参与物质循环地球物质形成和演化的基本规律物质循环能量流动时间尺度地球物质处于不断运动和转化之中，地球物质的形成和演化离不开能量的地球物质的演化是一个漫长的过程，形成一个复杂的循环系统驱动，主要来自太阳辐射和地球内部涉及地质年代尺度的变化热能地球内部结构地球内部结构是指地球内部不同物质组成的层次结构地球内部结构主要由地壳、地幔和地核组成，它们分别具有不同的物理性质和化学成分地壳的结构和成分地壳结构元素丰度岩石类型地壳分为上地壳和下地壳氧、硅、铝是地壳中最丰富的元素地壳由多种岩石组成，包括岩浆岩、沉积岩和变质岩上地壳主要由花岗岩组成，下地壳主要地壳中还含有铁、钙、钠、钾、镁等元由玄武岩组成素不同类型的岩石具有不同的矿物组成和物理性质地幔的结构和成分地幔结构地幔是地球内部结构的重要组成部分，位于地壳之下、地核之上地幔成分地幔主要由硅酸盐矿物构成，包括橄榄石、辉石、石榴石等地幔状态地幔处于高温高压状态，上地幔主要为固态，下地幔则呈熔融状态地核的结构和成分地核结构地核成分地核分为内核和外核内核为固态，主地核的成分主要为铁和镍，约占地核总要由铁和镍组成外核为液态，以铁为质量的以上此外，地核还含有少90%主，还含有一定量的镍和硫量轻元素，如硅、硫、氧等地球化学分类岩石地球化学矿物地球化学水文地球化学有机地球化学研究岩石的化学组成和元素研究矿物的化学组成、晶体研究水体的化学组成和元素研究有机物的地球化学，包丰度，包括火成岩、沉积岩结构、物理性质以及在地球含量，包括地下水、地表水括化石燃料、生物降解、碳和变质岩的化学特征化学循环中的作用、海洋和大气水循环和古气候变化地球化学环境水热环境宇宙化学环境高温高压下，水与岩石发生化学反应，形成来自宇宙的物质，例如陨石，为地球带来了特有的矿物和元素独特的元素组成生物地球化学环境火山岩浆环境生命活动对地球化学环境产生影响，例如碳火山喷发会释放大量气体和岩浆，改变局部循环和氧循环地球化学环境地球化学循环风化1岩石暴露在地表，被风化作用分解成碎屑物质搬运2风化产物被水流、风力等搬运，进入河流、海洋等地沉积3搬运的物质在沉积环境中堆积，形成沉积岩变质4沉积岩在高温高压下发生变质作用，形成变质岩岩浆活动5变质岩或沉积岩在深部高温高压下熔融，形成岩浆地球化学循环是地球物质在自然界中不断循环的过程，包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈地球物质的工程应用矿产资源建筑材料地球物质是人类社会发展的重岩石、土壤等地球物质是建筑要物质基础，各种矿产资源的材料的主要来源，为人类提供开采利用为人类提供了能源和各种类型的建筑材料材料水资源环境保护地球物质的结构和成分决定了地球物质的演化过程对环境保地下水资源的分布，地下水是护具有重要意义，例如，土壤重要的饮用水源，也是农业灌污染治理需要了解土壤的性质溉的重要来源和结构地球物质学的发展历程现代地球物质学现代地球物质学研究范围广1以现代分析技术为基础经典地球化学以元素丰度为基础2地质构造和矿产资源早期地球化学以元素周期律为基础3化学组成和矿物性质地球物质学发展历程漫长从早期对元素的认识到现代复杂系统的研究地球物质学的研究前沿矿物学和地球化学地球内部结构地球物质循环新兴的矿物分析技术，如同步辐射射线地球内部深处的物质组成和性质仍然是地球物质的循环是一个复杂的过程，涉X衍射，正在揭示矿物结构和组成的新细待解之谜，地震学和地球化学的联合研及多种物质之间的相互转化和迁移，全节，为地球物质演化提供新的见解究正在不断揭示地球内部结构和演化的球尺度的物质循环模型正在不断完善，奥秘为理解地球系统提供重要参考地球物质学的未来发展方向深部地球物质探测地球物质演化模拟

1.

2.12利用先进技术，更深入地了通过计算机模拟，预测未来解地球内部，探索未知的矿地球物质的变化，例如矿物物资源和地质构造资源的形成和演化地球物质与环境地球物质与生命

3.

4.34研究地球物质与环境之间的研究地球物质与生命起源和相互作用，例如矿物资源开演化的关系，例如矿物资源采对环境的影响和污染治理对生命起源和演化的影响本课程的内容安排课程内容授课方式学习目标本课程涵盖地球物质学基础知识，重点采用课堂讲授、案例分析、实验演示等培养学生对地球物质学的理解和认识，介绍岩石、矿物、地球化学以及地球物多种教学方法，理论结合实际，注重知掌握地球物质学的基本理论和方法，为质的形成和演化过程识的深度和广度进一步学习相关专业知识打下坚实基础学习重点与难点学习重点学习难点掌握地球物质的基本概念和分类，了解地球物质的形成和演化理解地球物质的复杂性和多样性，掌握地球化学循环和地球物规律重点学习矿物和岩石的性质和成因，以及地球内部结构质工程应用的知识需要理解复杂的地球物质循环过程，掌握和地球化学的基本知识地球物质的工程应用方法思考和讨论本节课我们学习了地球物质学的基本概念，包括地球物质的组成、结构、性质和演化规律同学们可以思考以下问题地球物质是如何形成的？地球物质是如何演化的？地球物质的形成和演化对人类生活有什么影响？我们如何利用地球物质来服务人类社会？希望同学们通过思考和讨论，能够更加深入地理解地球物质学的基本知识，并将其应用到实际生活中参考文献主要教材参考书目《地球物质学》，中国地质《矿物学》，科学出版社******大学出版社，年，年****2023****2019**网络资源中国地质调查局网站，网站，地球化学数据库网站******USGS******。