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2012.08.09 認識地球及岩石-橫

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地球Earth太陽系九大行星之一。是人類居住的星球。九大星圍繞太陽的順序,從内到外,

依次為水星、金星、地球、火星木星、土星、天王星、海王星和冥王星。地球的結構是由不同性

的物質的同心圈層重疊而成的。這些圈層從上而下是大氣圈、生物圈、水圈、地殼、地幔和地核。

地幔是介於地殼和地核之間的中間層。根據物質組成估計,

地幔分為上下兩層,鐵鎂逐層增加。地幔的頂部仍為岩石,與地

殼合稱為岩石圈(lithosphere)平均厚度約為100公里。

地殼的化學成分由地球外表岩石的化學成分的分析结果直

接求得:氧46%、硅26.2%、鋁8.32%、鐵5.58%、鈣5.30%

、鎂2.90%、鈉2.22%、鉀1.73%、其他0.75%。

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地殼元素豐度

元素 質量分數 / % 元素 質量分數 / %

O 46.0 Na 2.22

S 26.2 K 1.73

Al 8.32 Ti 0.59

Fe 5.58 P 0.12

Ca 5.30 Ni <0.01

Mg 2.90 S ≒0.03

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地殼深部或上地幔物質經部分融熔而產生的炙熱融熔體。其成分以矽酸鹽為

主,溫度一般為700~1200度。岩漿具有一定的黏度。在構造運動或其他內力的

影響下,可以侵入地殼或噴出地表,經冷卻固結後形成各種火成岩,與內生礦床

關係密切。地殼深處的岩漿,具有很高的溫度和壓力,

當地殼運動出現破裂帶時,局部壓力降低,岩漿向壓力

降低的方向運移,沿著破裂帶上升,侵入到地殼內,稱

侵入活動;如噴出地面,稱火山活動。同時在運移中不

斷由分異作用和同化作用等影響而改變自身化學成分和

物理化學狀態。這種包括岩漿活動和冷凝的整個過程叫

岩漿作用。

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地球大約在46億年以前形成,在這漫長的地質歷史過程中,組成地殼的物質仍然處在

不斷的運動和變化之中,地殼的表面形態及其內部構造也在不斷地進行著改造和演變。推

動著地殼改造和演變的能量主要來自地球內部的放射性能和重力能以及地球外部的太陽能。

地球上由自然力引起地殼的物質組成、內部結構和地表形態發生變化的各種作用,統稱地

質作用。地質作用按其能量來源可分為內營力地質作用和外營力地質作用。

岩石是天然產出具有一定結構構造的礦物集合體,它構成

地球上層部分(地殼和地幔)。在地殼中具有一定產狀。岩石

主要由造岩礦物組成,主要指組成地殼和及少量地幔的物質。

岩石按地質成因分為:火成岩、沈積岩和變質岩三類。其中以

火成岩數量最多,從地表深至16千米範圍的地殼內95%為火成

岩,包括侵入岩和火山岩。

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火成岩 Igneous rock

岩漿在地下或噴出地表後冷卻凝結而成的岩石。由於岩漿固結時的化學成分、

溫度、壓力及冷卻速度不同,可生成各種不同的岩石。火成岩在地殼裡占主要地

位,從地面到深達16千米的地方,火成岩的體積幾乎占95%而沉積岩僅占5%。

火成岩是組成地殼的主要岩石。

沉積岩 Sedimentary rock

在地殼表層條件下,母岩經風化作用、生物作用、化學作用和某種火山作用

的產物。經過搬運沈積形成成層的鬆散沈積物,而後固結而成的岩石。沈積岩在

地表分佈面積廣大,約在75%,占地殼岩石總體積的5%。

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變質岩 Metamorphic rock

由變質作用所形成的岩石。在變質作用條件下,使地殼中已經存在的岩石

(火成岩、沈積岩及先前以形成的變質岩)變成具有新的礦物組合及變質結構與

構造特徵的岩石。他們是組成地殼三大岩類之一,約占地殼總體積的27%。其岩

性特徵,一方面受原岩的控制,具有一定繼承性;另一方面,由於受到變質作用

的改造,在礦物成分和結構構造上具有與其他岩類不同的特徵。

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火成岩的分類主要依據

1) 主要礦物的含量與成分

2) 礦物的結構

3) 岩石的化學成分

下面的表格,幫助我們了解主要的火成岩類。我們將火成岩分為酸性、中性、中酸性、基

性與超基性,其分界依據我們用下面的圖來說明︰

SiO2含量小於45%稱之為超基性﹔SiO2含量介於45%與52%之間稱之為基性﹔SiO2含量介於

52%與66%之間稱之為中性,其中又以較接近66%者為中酸性﹔超過66%的我們就稱它為酸

性。

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