Вещественный состав земной коры Основные элементы Химсостав

Вещественный состав земной коры. Основные элементы • Химсостав Земли определяют по породам доступным для анализа и метеоритам • метеориты: железные (90% железа), железокаменные, каменные • Хондриты(округлые оплавленные зерна первичного вещества) – 90% и ахондриты (расплавы) • Повышенное содержание: кислород, железо, кремний, магний • Величина распространения химического элемента в земной коре в весе, процентах или числе атомов в отношении всй суммы вещества называется кларком

Химический состав земной коры

Распространение химических элементов в Земной коре

Вещественный состав Земли и Луны

Минералы • Минералы – природные химические соединения или отдельные элементы, возникшие в результате физико –химических процессов в Земле. Более 2500, широко распространены – 25 (минералообразующие) • Процессы образования: Экзогенные (осадочные), Эндогенные: магматические и метаморфические • По структуре минералы подразделяются: на аморфные и с кристаллической решеткой; Анизотропные (свойства в разных направлениях различны) и изотропные (свойства в разных направлениях одинаковы)

Характерные кристаллы кубической, тетрагональной, гексагональной, ромбической , моноклинной и триклинной сингоний

Фигуры кристаллов

Кристаллы кварца

Кристаллы углерода. От кристаллической решетки зависит твердость минерала: алмаз, графит

Друза, конкреция, секреция

Хрустальный череп. Мексика

Физические свойства минералов • Плотность 0, 8 -22, 7 г/см. куб • Цвет – Окраска минерала определяется его химическим составом, • • структурой, примесями. Один и тот же минерал может иметь разную окраску прозрачность - прозрачные, полупрозрачные, непрозрачные, просвечивающие блеск – металлический (металлы, окислы железа, сульфиды ) и неметаллический (алмазный, стеклянный, жирный, перламутровый, шелковистый, восковый, матовый) Излом – раковистый и зернистый Спайность – весьма совершенная, средняя несовершенная, весьма несовершенная твердость – от 1 до 10 Лучепреломление- двойное (исландский шпат) Вкус (соленый, горький), ощущение поверхности и др.

Шкала твердости Мооса минерал Хим. формула Твердость Тальк Mg 3(OH)2[Si 4 O 10] 1 Гипс Ca. SO 4*2 H 2 O 2 Кальцит Ca. CO 3 3 Флюорит Апатит Ca. F 2 Ca 5[PO 4]3(F, OH, Cl) 4 5 Ортоклаз K[Al. Si 3 O 8] 6 Кварц Топаз Si. O 2 Al 2(F, OH)2[Si. O 4] 7 8 Корунд Al 2 O 3 9 Алмаз C 10

По химическому составу минералы подразделяют на классы: Самородные элементы: алмаз, графит, сера, золото, серебро, платина. • Сульфиды (сернистые соединения металлов): галенит - Pb. S, халькопирит- Cu. Fe. S 2, пирит – Fe. S 2, киноварь - Hg. S. • Галоиды (соли хлористо-, бромисто-, йодисто-, фтористоводородных кислот): галит - Na. Cl, сильвин - KCl, флюорит – Ca. F 2. • Окислы и гидроокислы: (соединения с кислородом и гидроксильной группой ОН) кварц – Si. O 2, корунд – Al 2 O 3, гематит – F 2 O 3, магнетит – Fe. O Fe 2 O 3, лимонит – H Fe. O 2 n H 2 O. • Карбонаты (соли кислоты): кальцит – Ca. CО 3, доломит – Ca. Mg [CO 3]2, сидерит – Fe. CO 3. • Сульфаты и фосфаты (соли кислот): гипс – Ca. SO 4*2 H 2 O, апатит – Ca 5(PO 4)3 (ОН, Fe, Cl).

Продолжение таблицы • Силикаты (в основе структуры этих минералов лежит кремнекислородный тетраэдр): оливин - (Mg, Fe)2[Si. O 4], каолинит - Al 4(OH)8[Si 4 O 10], тальк - (Mg 3(OH)2[Si 4 O 10]), асбест, слюды, полевые шпаты и др. Включает около трети всех известных минералов и по способу соединения тетраэдров подразделяется на классы (островные, ленточные, слоистые, кольцевые, каркасные). • Органические соединения (углеводородные соединения): нефть, газ, озокерит, асфальт, янтарь. • Самыми распространенными являются минералы класса силикатов и окислов, гидроокислов. • Из более чем 2500 минералов, только около 25 широко распространены и играют основную роль в составе горных пород. Такие минералы называют породообразующими.

Горные породы • Горные породы – естественные минеральные агрегаты, результат геологических процессов. • Мономинеральные – из одного минерала: мрамор, графит, уголь • Полиминеральные – нескольких минералов: гранит, базальт • Типы пород: магматические (интрузивные и эффузивные), метаморфические, осадочные. Осадочные: обломочные, глинистые, хемогенные (органогенные и химические), смешанного происхождения

Оболочки Земли

Внутреннее строение Земли

Мантия. Свойства • Основу вещества мантии составляют два окисных компонента — Si. O 2 (45%) и Мg. О (38%) и три тугоплавких окисла — А 12 Оз (4%), Fe. O (8%) и Са. О (3%) • Верхняя (до 400 км)–процессы вулканизма, землетряс , тектоники, преобразованием минералов, содержит астеносферный слой пониженной вязкости • переходная (400 -900 км) – фазовые превращения вещества • нижняя (900 -2900)- плотность 6 -9, 5 г/см куб

Ядро Земли • Внешнее (2900 -5000 км) – жидкое, плотность 9, 9 г/см куб, V продольн волн 8 -12 км/сек, поперечные волны не проходят. Во внешнем ядре присутствует сера, понижая температуру плавления. • Внутреннее (5000 -6371 км)- твердое, плотность15 -18 г/см куб, раствор 10% никеля и 90% железа, температура 4500 град

Изменение плотности вещества Земли с глубиной и минерального состава

• Земная кора; континентальная, океаническая, субконтинентальная и субокеаническая. • Континентальная – мощность 20 – 75 км, осадочный слой до 25 км, гранитный до 15 км, базольтовый 20 -30 км. • Океаническая – мощностью 5 – 15 км, минимум в рифтовых зонах, максимум – к континентам. Слои: осадочный от 0 до 10 км, платобазальтовый и базальтовый. • Субконтинентальный – окраинные моря, мощность промежуточная, нет границы Конрада, образуется местами гранитный слой. • Субокеанический – нет гранитного слоя, Черное, Каспийское, Средиземное моря.

Литосфера • Земная кора и верхняя часть мантии до глубин 80 -150 км находится в твердом состоянии и называется литосферой (каменной сферой)

Строение земной коры

Океаническая и континентальная земная кора