目录

地球内部结构

当我们讨论地球上的矿物时,通常指的是地壳中的矿物,因为地壳是唯一可供我们直接探索的部分。地壳是一层薄薄的固体外壳,厚度可达 100 公里,其下方依次是地幔、外核(液态)和内核(固态)。

08940250017277224299535.jpg

地壳中元素丰度

矿物是由 90 种天然元素混合形成的,最常见的矿物往往由地壳中最丰富的元素组成。以下是地壳中主要元素的丰度:

元素符号丰度 (%)
O46.0
Si27.7
Al8.2
Fe4.1
Ca3.6
Na2.8
K2.5
Mg2.0
Ti0.4
H0.1
P0.1
Mn0.1

地壳中的常见矿物

1. 长石(Feldspar)

地壳含量:52%

长石是地壳中最丰富的矿物之一,实际上是一个矿物家族的统称。根据化学成分的不同,长石主要分为以下两类:

2. 石英(Quartz)

地壳含量:12%

石英是地壳中最常见的单一矿物,其主要成分是二氧化硅(SiO2)。由于其硬度较高(莫氏硬度 7)且抗风化能力强,石英在沉积岩中也十分常见。

3. 辉石(Pyroxene)

地壳含量:11%

辉石族矿物具有链状硅酸盐结构,常见种类包括:

4. 云母(Mica)

地壳含量:5%

云母是一组片状硅酸盐矿物,因其片层结构而具有良好的解理性。常见种类包括:

5. 角闪石(Amphibole)

地壳含量:5%

角闪石与辉石类似,也是链状硅酸盐矿物,但它们具有双链结构。最常见的角闪石矿物是普通角闪石(Hornblende)。

6. 粘土矿物(Clay Minerals)

地壳含量:5%

粘土矿物主要以超细颗粒的形式存在于沉积岩中,主要包括高岭石(Kaolinite)和蒙脱石(Montmorillonite)。

7. 其他矿物

地壳含量:3%(硅酸盐矿物),8%(非硅酸盐矿物)

地壳中还存在其他种类的矿物,例如:

—-

地幔中的矿物

地幔厚度约 2900 公里,占地球总体积的 87%。由于极端的高温高压,地幔中的矿物与地壳中的矿物有所不同。

1. 橄榄石(Olivine)

橄榄石是地幔的主要矿物,其主要组成包括:

2. 尖晶石(Spinel)

在 30-60 公里深度,橄榄石中的铝主要以尖晶石的形式存在。

3. 镁铝榴石(Pyrope Garnet)

在 60 公里以下,地幔中的铝质相主要为镁铝榴石。

4. 布里奇曼石(Bridgmanite)

布里奇曼石是地球上最常见的矿物,但它仅存在于 660 公里以下的地幔深处,无法通过火山作用带到地表。


地核中的矿物

地核主要由铁(Fe)和镍(Ni)组成,还含有一定量的重元素,如金(Au)和铂(Pt)。

1. 镍纹石(Taenite)

镍纹石是一种铁镍合金,在某些陨石中可见,可能与地核成分相似。