目前科學(xué)已知的礦物有近5000種,但最常見(jiàn)的礦物只有幾十種,還是僅在地殼范圍內(nèi)。小桔整合多方前沿信息,按照地球的結(jié)構(gòu),由淺到深,展示地球各結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)礦物。
一
地殼
01 斜長(zhǎng)石
化學(xué)式:Na(AlSi3O8)-Ca(Al2Si2O8)
斜長(zhǎng)石是富含鈉和鈣的長(zhǎng)石礦物的統(tǒng)稱。鈣長(zhǎng)石是富含鈣的長(zhǎng)石。富鈉長(zhǎng)石為鈉長(zhǎng)石。斜長(zhǎng)石并沒(méi)有特定的化學(xué)成分,而是由鈉長(zhǎng)石和鈣長(zhǎng)石按不同比例形成的固溶體系列。斜長(zhǎng)石占地殼的39%。
鈉長(zhǎng)石(奧地利)
拉長(zhǎng)石(加拿大)
鈣長(zhǎng)石(德國(guó))
02 鉀長(zhǎng)石
化學(xué)式:K(AlSi3O8)
正長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石是最常見(jiàn)的鉀長(zhǎng)石類型,它們均含有鉀元素,占地殼的12%。
正長(zhǎng)石(葡萄牙)
微斜長(zhǎng)石(埃塞俄比亞)
透長(zhǎng)石(意大利)
03 石英
化學(xué)式:SiO2
石英是一種極其常見(jiàn)的礦物,占地殼的12%。石英耐風(fēng)化,是沉積巖的主要組分,來(lái)源于母巖。
紫水晶(墨西哥)
無(wú)色水晶(意大利)
薔薇水晶(巴西)
煙水晶(澳大利亞)
04 輝石
輝石族礦物屬于鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽,常見(jiàn)的輝石族礦物有普通輝石、頑火輝石、鈣鐵輝石、鐵輝石和透輝石。輝石占地殼的11%。
普通輝石(德國(guó))
輝石集合體(德國(guó))
頑火輝石(法國(guó))
05 云母
云母族礦物屬于片狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽。常見(jiàn)的云母族礦物有金云母、白云母和黑云母。云母占地殼的5%。
鋰云母(巴西)
白云母(巴西)
黑云母(意大利)
06 閃石
閃石族礦物屬于鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽,與輝石族礦物的區(qū)別在于:輝石是單鏈硅氧四面體結(jié)構(gòu),閃石是雙鏈結(jié)構(gòu)。閃石占地殼的5%。
閃石的晶形結(jié)構(gòu)圖
鎂鈉閃石(玻利維亞)
透閃石(加拿大)
鎂角閃石(意大利)
粘土礦物5%。
其他硅酸鹽礦物3%。
非硅酸鹽8%(包括碳酸鹽礦物,如方解石和白云石;氧化物礦物,如磁鐵礦;硫化物,如黃鐵礦)。
二
地幔
地幔厚度約為2900千米,約占地球半徑的46%,占地球總體積的87%。
利用火山深處提取的地幔巖石碎片可以進(jìn)行礦物分析,結(jié)合地震資料可以推斷地殼以下巖石的結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)模型可以幫助預(yù)測(cè)地球各個(gè)深度的溫度,壓力和化學(xué)成分,從而可以推斷出可能存在的礦物類型。
以下是一些被認(rèn)為是構(gòu)成地幔的主要礦物。
01 鐵-鎂橄欖石系列
化學(xué)式:Fe2+2SiO4 - Mg2SiO4
地幔中橄欖石的含量非常高。
鎂橄欖石(紅海,埃及)
鎂橄欖石(巴基斯坦)
鎂橄欖石(德國(guó))
02 尖晶石
化學(xué)式:MgAl2O4
斜長(zhǎng)石是上地幔30千米以上部分發(fā)現(xiàn)的主要的鋁質(zhì)礦物,但在30~60千米的范圍內(nèi)被尖晶石所取代。
尖晶石的晶體結(jié)構(gòu)圖
尖晶石(越南)
尖晶石(意大利)
尖晶石(越南)
03 鎂鋁榴石
化學(xué)式:Mg3Al2(SiO4)3
地幔60千米以下的范圍內(nèi),含量最高的礦物是鎂鋁榴石。
鎂鋁榴石(南非)
鎂鋁榴石(挪威)
鎂鋁榴石(捷克)
04 布氏巖(Bridgmanite)
化學(xué)式:(Mg,F(xiàn)e)SiO3
據(jù)珀西·威廉姆斯·布里奇曼研究,該礦物在下地幔2700千米以上的范圍內(nèi)占到93%,可能是地球上最豐富的礦物。它是一種高壓形式的橄欖石,稱為布氏巖,具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu),在地殼中根本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。它在地幔深度660千米以下形成,發(fā)現(xiàn)太深,不能因火山活動(dòng)被運(yùn)回地球表面。然而,這種礦物在隕石中也被發(fā)現(xiàn)。
布氏巖(澳大利亞)
三
地核
研究顯示,地核是由鐵和鎳組成的,但也含有像金和鉑這樣的重元素,其含量比地殼更高。外核呈液態(tài),內(nèi)核呈固態(tài)。人類不可能從內(nèi)核中提取鐵鎳合金的樣品,但科學(xué)家相信這種成分與一些金屬隕石中的成分非常相似。
鎳紋石
化學(xué)式:(Fe,Ni)
它是在隕石和一些陸地巖石中發(fā)現(xiàn)的鐵和鎳的混合物(合金)的礦物名稱??茖W(xué)家推測(cè),地核很有可能是由類似成分組成的,但由于難以模擬的壓力和溫度,它很可能會(huì)以不同的晶體形式出現(xiàn)。一些科學(xué)家提出,由于巨大的壓力,地核甚至可能是一個(gè)巨大的鐵鎳晶體。
鎳紋石(廣西)
鎳紋石(廣西)
鎳紋石(瑞典)
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