1.自然元素矿物：自然金、自然铜、自然硫、金刚石和石墨。 2.硫化物及其类似化合物矿物：黄铁矿、毒砂。
3.卤化物矿物：氟化物类与氯化物类，萤石、石盐。 4.氧化物和氢氧化物矿物：石英、刚玉、水镁石。
5.含氧盐矿物：（1）碳酸盐类（方解石）、硝酸盐类（钠硝石）、硼酸盐（硼镁石）类；（2）硫酸盐类（硬石膏）、钨酸盐类（白钨矿）、磷酸盐（独居石）类、砷酸盐类、钒酸盐类；硅酸盐类；（3）硅酸盐类矿物，种类多，分布广，占地壳总质量75％，如长石、云母、辉石。 二、常见矿物
1.自然元素矿物：石墨
2.硫化物及其类似化合物矿物：黄铁矿、黄铜矿、辉锑矿、方铅矿、闪锌矿 3.氧化物矿物：石英、刚玉、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、硬锰矿 4.卤化物矿物：萤石
5.含氧盐矿物：（1）碳酸盐矿物：方解石、白云石、孔雀石；（2）硫酸盐矿物：硬石膏、石膏、重晶石；（3）磷酸盐矿物：磷灰石；（4）硅酸盐矿物：为金属阳离子与各种硅酸根相化合而成的含氧盐矿物。这类矿物均含氧与硅，以及一种或几种金属阳离子。其结构中一个硅周围都有四个样连结它们的中心呈四面体状，称为硅氧四面体。硅氧四面体间可共用氧而联结成岛状、链状、层状、架状等。硅氧四面体是一切硅酸盐矿物的基本结构单位。如橄榄石、石榴子石、红柱石、蓝晶石、矽线石、绿帘石、海绿石、硅灰石、透辉石、普通辉石、普通角闪石、透闪石、蓝闪石、化石、蛇纹石、高岭石、白云母、黑云母、绿泥石、长石、电气石。
长石:是硅酸盐矿物中分布最广泛的矿物，约占地壳质量的50％。
包括三个基本组分：钾长石（代号Or）、钠长石（Ab）、钙长石（An）。
钾长石与钠长石因其中含有碱质元素K与Na，故常称碱性长石（alkali feldspar）。 钠长石常与钙长石按不同比例混溶在一起，组成类质同象系列： 钠（Ab100-99An0-10）奥中拉培钙（Ab10-0An90-100）。 本章小结
1.克拉克值是地壳元素丰度。其用质量分数来表示，常量元素的单位一般为％，微量元素单位有g/t或10的-6次（百万分之一）。 2.地壳含量最高的元素是O、Si、Al、Fe、Ga、Mg、Na、K，它们总含量占地壳质量的98.03％，前五种占91.26％。
3.矿物是由地质作用形成的，在正常情况下呈结晶质的元素或无机化合物，是组成岩石和矿石的基本单元。
4.晶体是其内部原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固态物质。除个别特例以外，矿物都属于晶体。
5.相同化学成分的物质在不同的环境条件（温度、压力等）下可以形成不同的晶体结构，从而成为不同的矿物，此现象称同质多象。矿物晶体结构中的某种原子过离子可以部分地被性质相似的他种原子或离子替代而不破坏其晶体结构，此现象称类质同象。
6.矿物单体了集合体都可以形成特征性形态。矿物形态是识别矿物的标志之一。 7.按透过光线的能力，矿物可以分为透明的与不透明的两类。
8.按矿物对可见光的反射能力，可分为金属光泽、半金属光泽、非金属光泽三类。前两类是不透明矿物的特征，后者是透明矿物的特征。 9.矿物的颜色是鉴定矿物的重要特征。
10.条痕是矿物粉末的颜色。对鉴定不透明矿物有重要意义。
11.摩氏硬度计由10种矿物组成，利用摩氏硬度计可以测定矿物的相对硬度。
12.解理面是矿物受打击后沿一定的结晶方向分裂而形成的平面。断口是矿物受打击之后形成的、不沿固定结晶方向的破裂面，它总是不平坦的。 13.硅氧四面体是一切硅酸盐矿物都具有的基本结构单位。其特点是每一个硅周围有四个氧。 14.石英、钾长石、斜长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石是自然界出露最广泛的矿物，在造岩矿物中占有极其重要的地位。 15.按矿物的化学成分及化学性质，可划分为自然元素、硫化物及其类似化合物、卤化物（包括氟化物类与氯化物类）、氧化物和氢氧化物矿物、含氧盐矿物等类型。含氧盐矿物可细分为碳酸盐类、硝酸盐类、硼酸盐类矿物、硫酸盐类、钨酸盐类、磷酸盐类、砷酸盐类和钒酸盐类矿物、硅酸盐类矿物等。
16.硅酸盐类矿物种类多，含量高，分布广，占地壳总质量的75％。
17.矿物用途：（1）原料，提取有用成分，或直接用以生产其他产品；（2）利用矿物的某种特殊性能直接作为材料使用。 重要术语 克拉克值、 复习思考题
1. 组成地壳的元素有哪些？丰度如何？ 2. 解释：晶质、非晶质。
第三章 岩浆作用与火成岩
火成岩又称岩浆岩，是三大类岩石的主体，占地壳岩石体积的64.7％。由岩浆冷凝形成，是岩浆作用的最终产物。岩浆作用是指岩浆发育、运动、冷凝固结成为火成岩的作用，包括侵入与喷出作用。 一、喷出作用与喷出岩
1.岩浆：地下高温熔融物质，温度650-1400℃，一般为800-1200℃。其成分除硅酸盐外，可含有少量碳酸盐、氧化物等，并溶解有1％-8％以水为主的挥发性物质。一般存在于地下数千米到数万米。在岩石的强大压力下，其中挥发性物质主要呈溶解状态，部分呈气泡状态存在。是具有较大黏性的流体。
黏性大小的影响因素：化学成分、温度、气泡与挥发物。
化学成分的影响：主要由两部分--Si和部分Al的氧化物，构成岩浆中的络阴离子；Fe、Mg、Ca、Na、K等金属离子构成的阳离子。Si、Al的含量和Fe、Mg、Ca的含量互为消长。当Si、Al的含量较低时，岩浆黏性小；Si、Al的含量较高时，产生体积较大且结构复杂的络阴离子，妨碍岩浆自由变形，提高了岩浆黏性。因此，岩浆中硅氧四面体或硅铝氧化物含量越高，则岩浆黏性越大。
温度的影响：温度越高，黏性越小；温度越低，黏性越大。因此，同种化学成分的岩浆因温度不同，其黏性就有明显差异。 气泡与挥发物：岩浆中气泡与呈溶解状态的挥发物的多少也影响岩浆的黏性。气泡多黏性大，气泡少黏性小。呈溶解状态存在的挥发物数量与气泡作用相反。 岩浆黏性的大小和挥发物的含量决定了火山喷发的猛烈程度。 2.喷出作用与喷发产物
喷出作用：岩浆喷出地表，冷凝固结的过程。又称火山作用。伴随地下大量物质在短时间内上涌，向外喷发释放。
喷发物：气体、固体、液体。
1. 气体喷发物：溶解在岩浆中的挥发性成分在围压降低的条件下，会以气体形式分离出来（产生原因）。由于气体具有高度活动性，故气体的喷发是火山喷发的前导，而且贯穿于火山喷发的始终（气体喷发的指示性意义）。气体以水蒸气为主，其含量常达60％以上。此外，还有二氧化碳、硫化物（硫化氢、硫的氧化物），以及少量一氧化碳、氢气、氯化氢、氨气、氯化铵、氟化氢等（成分组成）。火山喷发的气体量往往很大。
气体溢出状况变化预示着火山活动的进程（前中后）。如果逸出量越来越多，气体中硫质成分越来越浓，气体温度越来越高，就是大规模火山喷发的预兆。如果气体逸出量逐渐减少，气体中二氧化碳成分逐渐增多而硫质成分逐渐减少，且气体温度逐渐降低，则意味着火山喷发活动在减弱。大规模火上喷发结束后，在相当长时间内还可能有少量温度较低的气体徐徐逸出。
2. 固体喷发物：气体的膨胀力、冲击力、喷射力将地下已经冷凝或半冷凝的岩浆物质炸碎并抛射出来；未冷凝的岩浆则成为团块、细滴或微末被击溅出来，在空中冷凝成为固体。此外，火山通道周围的岩石也可以被炸碎并抛出来（火山碎屑物的三种来源）。所有这些喷出地表的岩浆冷凝物质及围岩碎块就构成了火山爆发的固体产物，统称为火山碎屑物。 分类：火山碎屑物按其性质与大小，分为：火山灰、火山砾、火山渣、火山弹、火山块。 （1）火山灰：粒径<2mm，的细小火山碎屑物（物理性质描述，有欠缺）。火山灰云中含有大量二氧化硫、二氧化碳、氯化物、甲烷等气体（化学成分）。窒息。会使进入对流层紫外线的辐射增加，加速光化学烟雾形成，使环境恶化，破坏臭氧层。火山灰长时间遮挡太阳光，会使地球气温下降、变冷。并且，火山灰中含有1100℃左右的二氧化硅化合物，进入发动机，吸附积累在涡轮叶片上，严重可导致发动机停转（火山灰危害）。 （2）火山砾：粒径2-50mm，形态不规则，常为棱角。
（3）火山渣：粒径数厘米至数十厘米，外形不规则，多孔洞，似炉渣，其中色浅、质轻、能浮于水者称浮岩。
（4）火山弹：粒径>50mm，由喷出的岩浆滴在空中冷凝而成。外形多样，常见纺锤状、球状、次圆状。火山弹外壳常因快速冷凝收缩称裂纹，内部多孔洞。 （5）火山块：粒径>50mm，常为棱角状。
火山碎屑岩：由火山碎屑物堆积并固结而成的岩石。其中，由火山灰组成者，为凝灰岩；由火山砾及火山渣组成者，为火山角砾岩；由火山块组成者为集块岩。不同粒径的火山碎屑物混杂者，复合命名。
3. 液体喷发物：液体喷发物称为熔岩，是喷出地表而丧失了气体的岩浆。可以沿地面斜坡或山谷流动，其前端呈舌状，称为熔岩流。熔岩因黏性不同，流动能力不同。分布面积广的熔岩流，为熔岩被。 岩石导热性差，熔岩的外壳虽已冷凝或基本冷凝，而其内部仍可保持熔融状态，并继续流动。在内部熔体流动的推挤力以及因外壳冷凝产生的收缩力作用下，熔岩表面常发生变形。表面比较光滑，呈波状起伏，或扭曲似绳索状者，称为波状熔岩或绳状熔岩；这是黏性较小、流动性较强的熔岩所常有的。熔岩表层破碎成大小不等的棱角状块体并杂乱堆积者，称为块状熔岩；这是黏性大、流动能力较弱的熔岩所常有的。黏性较小的岩浆喷出地表后在接近喷出口的地方常形成波状熔岩或绳状熔岩，在远离喷出口的地方因熔岩温度降低、黏性增大可过渡为块状熔岩。
熔岩在散热过程中，其表面常形成无数冷凝收缩中心。如果岩石结构均匀，这些收缩中心将呈均匀而等距离的排列，并垂直于联结收缩中心的直线方向处，因张力作用而裂开，其裂块横切面多呈六边形。
随着熔岩由表层向内部进一步冷凝，六边形裂块最终会将整个熔岩层变成一个个的六方柱，
称为柱状节理。在发育不理想时，柱状节理的横切面也可以呈四边形、五边形、七边形。 较粗的固体喷发物及熔岩一般就地堆积，在地面构筑起一定规模的山体，称为火山。火山高度由数米到数千米。典型的火山外表形似锥状，称为火山锥。火山锥的坡脚，最大35°-45°。锥顶常有圆形洼坑，是火山物质喷溢的出口，称为火山口。火山口的直径范围由数米到数千米。火山口下有呈管状的通道与地下岩浆的源区--岩浆房相连，称为火山通道。充填于火山通道上部已冷凝的岩浆称火山颈。
火山喷发方式：中心式喷发和裂隙式喷发。
中心式喷发：岩浆沿管状通道上涌，从火山口中喷出。其火山锥形态在平面上多为圆形或椭圆形。
裂隙式喷发：岩浆沿地壳中狭长裂缝（断裂带）喷出。裂隙式喷发的火山锥形态通常是不典型的。
由火山喷发物形成的岩石统称喷出岩，或火山岩，包括火山碎屑岩和熔岩。熔岩是从火山口喷溢，经过流动并冷凝固结的，一般由斑晶及周围玻璃质两部分组成。岩浆在地壳浅部的火山通道内冷凝而成的岩石（如组成火山颈的岩石）称为次火山岩。 三、喷出岩浆的类型及其喷发特征
岩浆的化学成分对岩浆的性质及其喷发特征起决定作用。根据二氧化硅含量对岩浆进行分类：<45％，超基性岩浆；45％-52％基性岩浆；52％-65％中性岩浆；>65％酸性岩浆。岩浆中二氧化硅含量越大，黏性越大（记住书上的表格）。 1. 超基性岩浆及其喷发特征
超基性岩浆的二氧化硅含量在30％-40％之间，富含铁、镁氧化物，缺少钠、钾氧化物。目前尚未见到正在喷发超基性熔岩的火山，但在地质历史中曾经存在由超基性岩浆喷发所形成的熔岩，称为科马提岩。岩石中氧化镁的含量高达20％以上。在大的橄榄石晶体中发育大量裂缝，所有裂缝均被细小的橄榄石及辉石骸晶集合体所填充，形成典型的鬣刺结构。在显微镜下，细小的橄榄石骸晶呈长条状聚集在一起，形如草捆。这种结构说明熔岩冷凝速度较快。
2. 基性岩浆及其喷发特征
3. 基性岩浆又称玄武岩浆。其岩浆温度一般为1000-2000℃，黏性一般较小。玄武岩是其主要的熔岩类型。由于大部分基性岩浆的黏性低，喷发时岩浆的气体容易溢出，因而一般不引起强烈爆炸，不形成大规模火山灰柱。岩浆常呈涌流状外溢。裂隙式喷发正是玄武岩浆喷发所特有的特征。如为中心式喷发，所形成的熔岩锥外形常为盾型。其锥坡角一般只有2°-4°，锥顶平，称为盾状火山锥。规模较大，锥体基部直径可达数千米到数万米。如果其锥坡较陡，规模较小，称其为熔岩锥。此外，某些黏性较大的基性岩浆主要喷发火山砾、火山弹、火山渣，它们堆积而成为熔渣锥，其特点是椎体几乎全由较粗的火山碎屑物组成，锥坡角可达30°，锥顶有明显的火山口，锥体规模不大，高一般为数十米到数百米。 4. 陆地上喷发的基性熔岩多具有波状或绳状外貌，少数呈块状熔岩。 5. 海底喷发的玄武岩常形成枕状构造：主要是由形似枕头的熔岩聚集而成，枕间常有火山碎屑物或硅质充填。枕体或相互重叠、连接，或分散孤立产出，具“顶凸底平”的特点。枕体表面较光滑，常有纵向及横向沟纹。枕状构造的成因：由于岩浆在海底喷出后其外部迅速冷凝固结，构成硬壳，而内部高温熔体的挤压则使硬壳破裂、高温熔体外溢冷凝，形成新的硬壳。如此反复作用，就会形成枕状熔岩。
玄武岩常呈黑色，致密，常有气孔，密度较大。由辉石、斜长石组成。柱状节理发育。 泛流玄武岩：地质历史时期中，曾有大面积（超过十几万平方公里）、大厚度（厚达数千米）的玄武岩产出，这种分布范围广阔且厚度巨大的玄武岩称为泛流玄武岩。它是通过多次裂隙式喷发逐渐堆积而形成，见于冰岛、印度德干高原、美国哥伦比亚高原、巴西南部高原等地。
我国云南、贵州与四川交接地带有2.5亿年前形成的泛流玄武岩，称为峨眉山玄武岩，其分布面积多达30多万平方千米，厚逾3000m。 3. 中性与酸性岩浆及其喷发特征
中性岩浆又称安山岩浆，岩浆温度约900-1000℃，安山岩是其主要熔岩类型，由中性斜长石和角闪石组成。
酸性岩浆又称花岗质岩浆，岩浆温度约为650-800℃。流纹岩是其主要熔岩类型，由石英、钾长石和钠长石组成。这两种岩浆黏性均较大，尤以酸性岩浆为甚。由于岩浆黏性大，喷发常很猛烈。
当岩浆移近底表时，岩浆中的挥发性物质将大量转变成气泡，并在岩浆房上部汇集。含有丰富气泡的岩浆，黏性很大，运动困难，其上部先凝固，如同瓶塞堵住火山通道，下面的气体无法逸出，一旦气体积聚的膨胀力超过上覆岩石的压力，在地下某一深度上就会发生爆炸，使爆炸面以上已经冷凝或半冷凝的岩浆，以及周围的岩石被炸碎，形成大量固体喷发物并迸溅出大量岩浆滴。在固体大量喷出之，岩浆继而溢出。
如爆炸面的深度大，则上覆岩石的压力也大。在这种情况下，气体爆炸造成的固体喷发物就如同炮弹从炮筒中射出一般，直冲云霄。如爆炸面深度较浅，则外部压力较小，气体爆炸造成的固体喷发物，伴随着水与二氧化碳等气体沿火山口边缘外溢，并在重力支配下沿山坡倾泻而下。爆裂式喷发最具灾害性，常造成极严重破坏。 中酸性岩浆的喷发物常堆积称为复式火山锥。特点：锥体由火山碎屑岩和火山熔岩交互而成，锥坡陡，上部倾角可达30-40°，下部略缓。锥体高度由数百米到数千米，如日本的富士山。如果岩浆黏度很大，火山只喷出固体物质，则不溢出熔岩；有时已冷凝的火山颈塞会被强大的气体向上顶出，成为高大的碑峰。
中性熔岩的颜色一般较玄武岩略浅，而酸性熔岩的颜色属于浅色，陆地形成的多呈紫红色，水下形成的多呈淡绿色。 四、火山喷发的间歇性
火山喷发是火山快速释放物质的过程；而物质的补充，即地下岩浆物质与能量的储集则需要一定时间。因此火山喷发表现出间歇性和阶段性，喷发间歇期长短不一；有的数年，数十年，甚至数百年或更长。
火山经过连续多次喷发以后，岩浆房空虚，火山锥体因失去支撑而发生崩塌与陷落，后继的喷发活动也可将火山锥原有上部炸毁。如此等等，均能造成比原有火山口大得多的洼地，称为破火山口。洼地常积水成湖，称为火山口湖。 此外，在火山活动的不同阶段，岩浆的成分及其喷发性质会发生变化。早期多喷发基性岩浆，后期可喷发中性甚至酸性岩浆；有时情况相反。
无论间歇期多长，凡在人类历史时期有过活动的火山，都称为活火山。人类历史中未曾喷发过的火山，则称死火山。 六、火山喷发对气候的影响
火山喷发的巨量气体和灰尘进入同温层，导致新的气膠溶数量急剧增加。同温层霾雾遮挡太阳辐射，使同温层增温，而大气层和地球表面则降温。 火山喷发出的大量二氧化碳导致大气中二氧化碳，增加对地表长波辐射的吸收，使气温升高，这是温室效应。但与人类活动相比造成的温室效应，为次要。 七、世界火山的分布
地球上已知的活火山共约518座，集中在以下地带：环太平洋火山带、地中海-印度尼西亚火山带、洋脊火山带、红海沿岸与东非火山带。
（1）环太平洋火山带：从南北美洲西岸、阿拉斯加西岸，经阿留申群岛、堪察加半岛、日本群岛、菲律宾群岛到新西兰。这一火山带的位置正好环绕太平洋，因而有火环之称。环太