一、 地球、地壳和地质作用
(一) 地球的内部结构和基本特征
轴向稍扁的旋转椭球体。
赤道半径6378 km, 两极半径6357 km, 平均半径 6371 km。
平均密度为5.5 g/cm3 。 地球平均密度,几乎是地壳密度的2倍。
地震波研究表明,地球内部呈同心层状构造, 从内到外,分三层: 地核、地幔、地壳。
(二) 地核
深 2900km-6371 km之最内核心。
外核-液态,内核-固态。
地心温度约7000℃。密度9.7-13g/cm3 。 成分相当于铁陨石:Fe(80-95%)及少量Ni(5-20%)。
铁陨石密度:8.0-8.5 g/cm3 。
(三)地幔
深度平均在16km-2900km。
密度3.3-5.5g/cm3 。
成分相当于石陨石和石铁陨石。
石铁陨石:主要为 Fe、Ni(30%-60%)和铁镁硅酸盐矿物 (橄榄石、辉石)。密度约为5.5-6 g/cm3 。
石陨石:主要为铁和镁的硅酸盐矿物,及少量Fe、Ni金属。 密度约为 3-3.5g/cm3 。
软流圈 地幔顶部,约100km-200km深度。
软流圈之上的地幔顶层加上地壳,合称为岩石圈。
(四)地壳
平均厚度16km。不均匀,厚度变化大。
大洋区地壳薄:5-10km,平均7-8km;
大陆区地壳厚:20-70km,平均33km;
地壳明显地存在上下两层:
上层:花岗质层,密度较小(2.7),只存在于大陆;
下层:玄武质层,密度较大(2.9),分布于全球。
低温梯度: 25 ℃ /km。
岩石:地壳中天然形成的造岩矿物的集合体。
地壳中的三种岩石:岩浆岩、沉积岩和变质岩。
二、岩浆作用和岩浆岩
(一)岩浆作用
形成于上地幔或地壳深处的高温 熔融状态的岩浆,侵入地壳或喷 出地表,称为岩浆作用。
(二)岩浆岩的矿物成分
石英、正长石、斜长石、似长石类、云母、角闪石、 辉石和橄榄石等。除石英外,都是硅酸盐矿物。
(三)岩浆岩的结晶粗细
深成侵入岩,结晶时间长,颗粒较大;
浅成侵入岩和喷出岩,结晶颗粒相对较细。
(四)岩浆成因的宝石
花岗伟晶岩:刚玉(红宝石、蓝宝石)、绿柱石 (海蓝宝石)、金绿宝石(猫眼,变石)、碧玺、 石榴石(锰铝榴石)、托帕石、锆石、长石(月光 石、日光石、天河石)、水晶、锂辉石、磷石、 蓝晶石、蓝柱石。
其它岩浆岩:金刚石、石榴石(镁铝榴石)、橄榄石、 铬透辉石。刚玉、拉长石、锆石、橄榄石、玛 瑙。
三、变质作用和变质岩
(一)变质作用
在地壳内部,由于高温、高压、及外来化学活动 性流体的影响,使已经形成的沉积岩或岩浆岩发 生成分、结构和构造的改变,称为变质作用。形成一种新的岩石--变质岩。
(二)变质作用的主要作用因素和表现
(1)高温:矿物重结晶、颗粒长大,如细粒的石灰岩 重结晶后变成粗粒的大理岩;形成新矿 物,如泥质岩 在岩浆热力作下形成红柱石。
(2)高压:形成新矿物,如在高压变质条件下形成蓝 晶石;高压会将岩石被压碎,或者形成 各种构造。
(3)化学活动性流体(来自深成岩浆体):与原岩矿物 反应形成新矿物,如白云石经交代蚀变 形成蛇纹石。
(三)变质作用形成的宝石
刚玉(红宝石、蓝宝石)、绿柱石(祖母绿)、金 绿宝石、电气石、石榴石、托帕石、锆 石、黝廉石 (坦桑石)、透辉石、尖晶石、磷灰石、蓝晶石、 红柱石、堇青石、十字石、矽 线石、青金石,翡翠 、透闪石阳起石玉、蛇纹石玉,等。
四、外动力地质作用
风化作用:温度变化、水、大气、及生物 → 地 壳岩石,使之机械破碎、化学分解,溶解等。
产物:岩石或矿物的碎屑,粘土矿物(高岭石 等)、溶解成份(离子)、胶体
次生矿是很多宝石品种的主要产状,如金绿宝石、 黄玉、锆石、尖晶石、石榴石、长石类等。
1 9世纪末之前,世界上的钻石主要产在河床砂砾 石里。