地球科學概論

PAGEPAGE5地球科學概論緒論主要內容地球科學的研究對象和研究內容地球科學的研究方法（本章重點）地球科學的研究意義地球科學發(fā)展簡史（本章重點）一、地球科學的研究對象和研究內容二、地球科學的研究方法野外調查：最重要和最基本的基礎工作，獲取研究對象的第一手資料。儀器觀測：①可以獲得地質活動的定量數據；②可以確定人類不能直接感知的地質活動大地測量：主要用于高程測量和地質體運動速率測定航空、航天和遙感技術：視域大、實時動態(tài)實驗室分析、測試與科學試驗：重現并驗證地質過程歷史比較法（“將今論古”、“現實主義原則”）：現在是了解過去的鑰匙綜合分析：地質學研究中經常會出現“多解性”和“不確定問題”，需要綜合分析電子計算機技術的應用：地球科學研究對象空間廣闊，需要觀測處理的資料量大，模擬形成演變過程復雜等三、地球科學的研究意義四、地球科學的發(fā)展簡史思考題1.地球科學的研究對象主要有哪些？各自對應著哪些學科？2.地球科學的主要研究方法有哪些？3.地球科學在人類社會中有哪些主要的作用？4.“水成論”與“火成論”、“固定論”與“活動論”的主要內容是什么？5.舉出1~2個“將今論古”的實例。第一章宇宙中的地球主要內容一、宇宙二、銀河系與太陽系三、地球、月球和地月系四、地球的形態(tài)本章重點：太陽系的組成和地球的形態(tài)一、宇宙宇宙是無邊無際的空間與無始無終的時間的統(tǒng)一。宇宙中的天體和物質恒星：由熾熱的氣體組成的、能夠自身發(fā)光的球形或類似球形的天體，構成恒星的氣體主要是氫，其次是氦。如太陽。星際物質和星云：彌漫于星際空間的極其稀薄的物質稱為星際物質，由星際氣體和星際塵埃組成的云霧狀天體稱星云。天體系統(tǒng)：按照一定的系統(tǒng)和規(guī)律，相互吸引和相互繞轉而形成的不同層次的天體系統(tǒng)，如地月系、太陽系、銀河系等。宇宙中天體的相對位置天球：以地球球心為圓心，半徑無窮大的假想球體，用于反映天體在天空中的位置和相對運動關系。星座：天球上具有自已獨特形狀并占據一定空間的恒星群落。二、銀河系與太陽系銀河系：由包括太陽在內的大約1400億顆恒星和大量星際物質組成的龐大螺旋狀星系，側面看呈中間厚邊緣薄的扁餅形，正面看呈旋渦狀。太陽系：以太陽為中心的、受太陽引力支配的天體系統(tǒng)，主要由九大行星（從太陽向外依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星）和眾多的小行星、衛(wèi)星、慧星和隕星等組成。類地行星（水、金、地、火）和類木行星。三、地球、月球和地月系1.地球是太陽系自中心向外的第三顆行星。2.月球是地球唯一的天然衛(wèi)星。3.地球在自轉的同時繞太陽公轉。4.月球自轉的同時也繞地球旋轉，自轉的周期與繞地球公轉的周期相同，因而月球總是以同一面朝向地球。四、地球的形狀：人類第一次對地球形狀的測量——古希臘學者埃拉托色尼(Eratosthenes，公元前276年-公元前195年)。他測得的地球的周長為39500km，這與近代的測定值40025km相當按近，換算成地球半徑約為6370km地球的表面形態(tài)更詳細1.地球表面分別被陸地和海洋占據，陸地占地球表面積的29.2%,海洋占70.8%;2.地球表面起伏不平，陸地和海底均如此。3.大陸與大洋盆地之間的過渡地帶是大陸邊緣，由大陸架、大陸坡、大陸基和島弧、海溝等組成。可分為大西洋型和太平洋型大陸邊緣。思考題地球的形狀有何特點？大地水準面是一個什么面？是不是一個真實存在的物理面？陸地和海洋地形分別有哪些次級類型？各有何特點？第二章地球的外部圈層一、大氣圈：大氣圈是因地球引力而聚集在地表周圍的氣體圈層。次要大氣圈的結構：從下向上可分為對流層、平流層、中間層、熱層和外逸層或散逸層（1）對流層：大氣圈最下面的一層，厚度隨緯度而異，赤道附近厚17~18km，兩極僅8~9km。特點：①空氣強烈對流；②溫度隨高度增加而降低；③氣象要素（溫度、濕度、氣壓等）水平分布不均勻，形成復雜的天氣現象；④受人類活動影響顯著。（2）平流層：從對流層頂至35~55km高空的大氣層，氣流以水平方向運動為主。①基本不含水汽和塵埃物質，不存在對流層中的各種天氣現象；②該層的上部（30~55km）存在多層臭氧層；③下部溫度隨高度增加保持不變或略升高，但升至30km以上時，由于臭氧層吸收了大量紫外線，溫度升高。（3）中間層：自平流層頂至85km左右高空的大氣層。①由于沒有臭氧吸收太陽輻射的紫外線，氣溫隨高度增大而迅速下降，至中間層頂界氣溫降至-83℃~-113②由于下熱上冷，再次出現空氣的垂直運動；③頂部出現弱電離現象。（4）暖層（電離層）：從中間層頂到800km①空氣很稀薄，質量占大氣圈總質量的0.5%；②在太陽輻射和宇宙高能粒子作用下，溫度迅速升高，再次出現溫度隨高度增加而升高的現象，到500km高空處溫度高達1201℃③由于紫外線和宇宙射線的作用，氧、氦被分解成為原子，處于電離狀態(tài)，能反射不同波長的無線電波。（5）散逸層（外逸層）：位于800km以上至2000~3000km的高空。①大氣圈與星際空間的過渡地帶；②空氣極為稀??；③溫度隨高度增加而升高；④因離地球太遠，地球引力作用弱，空氣粒子運動速度快，氣體質點不斷向星際空間擴散。大氣運動（1）大氣運動的動力氣壓梯度力：可分解為水平氣壓梯度力和垂直氣壓梯度力，是大氣運動的原動力。地轉偏向力：由地球的自轉和球面效應引起，它使從低緯度向高緯度運動的大氣向東偏轉，從高緯度向低緯度運動的大氣向西偏轉。此外還有慣性離心力、摩擦力等。泥巖變質巖：地殼中已形成的巖石在高溫、高壓及化學活動性流體的作用下，巖石原來的礦物成分、結構構造發(fā)生改變而形成的新巖石。鑒別變質巖的兩個重要特征：片(麻)理和變質礦物。④地殼的類型：根據地殼的物質組成、結構、構造及形成演化的特片，可把地殼分為大洋地殼和大陸地殼。加內容特點：厚度較薄且較穩(wěn)定，物質成分相當于基性巖，變形較弱，時代較新特點：厚度變化大，結構較復雜，物質成分相當于中、酸性巖石，物質的平均密度比洋殼小，變形強烈，形成年代較老，演化時間長思考題地殼、地幔、地核和巖石圈各自主要分布在多大深度內？簡述4~5種常見礦物的主要特征？巖漿巖、沉積巖和變質巖之間具有哪些明顯的差別？在三種巖石類型中分別列舉1~2種常見巖石類型。大陸地殼和大洋地殼各有何特點？第四章地質年代與地質作用背主要內容一、地質年代1.相對地質年代的確定（本章重點）2.同位素地質年齡的確定3.地質年代表（本章重點）二、地質作用1.地質作用的能量來源2.地質作用的類型（本章重點）一、地質年代地質年代是地球上各種地質事件發(fā)生的時代，包含兩方面的含義：其一是指各地質事件發(fā)生的先后順序，稱為相對地質年代；其二是指各地質事件發(fā)生的距今年齡，由于主要是運用同位素技術測定的，稱為同位素地質年齡，也稱絕對地質年齡。相對地質年代的確定地質歷史上某一時代形成的層狀巖石稱為地層。（1）地層層序律：地層形成時的原始產狀一般是水平的或近水平的，并且總是先形成的老地層在下面，后形成的新地層覆蓋在上面，這種正常的地層疊置關系就是地層層序律。（2）化石層序律生物演化律：生物演化的總趨勢是從簡單到復雜，從低級到高級；以往出現過的生物類型在以后的演化過程中絕不會重復出現?；瘜有蚵桑翰煌瑫r代的地層中具有不同的古生物化石組合，相同時代的地層中具有相同或相似的古生物化石組合；古生物化石組合的形態(tài)、結構越簡單，則地層的時代越老，反之則越新。（3）地質體之間的切割律：較新的地質體總是切割或穿插較老的地質體，或者說切割者新，被切者老。同位素地質年代的測定地質年代表（1）地質年代單位及地層單位劃分把地質歷史按照一定的依據劃分為一些不同級別的時間段，分別以宙、代、紀和世為單位，這就是地質年代單位。與宙、代、紀和世對應的地質時間內形成的地層分別以宇、界、系和統(tǒng)為單位，這就是地層單位。地質年代單位地層單位宙××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××宇代×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××界紀×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××系世×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××統(tǒng)在地層單位里還可進一步分為群、組、段三級。（2）地質年代表及其生物特征冥古宙（距今46-36億年）：目前所知不多太古宙（距今38-25億年）：有大量巖石記錄，極原始的菌藻類元古宙（距今25-5.7億年）：巖石記錄十分普遍，生物主要為各種原始的菌藻類及少量海綿動物、水母及蠕蟲等。顯生宙（距今5.7億年以來）：大量較高等生物大量出現，晚期出現人類，包括古生代、中生代和新生代古生代（距今5.7-2.5億年）：從老到新包括6個紀，分別是寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀；前3個紀歸入早古生代，后3個紀歸入晚古生代；新生代（距今6500萬年以來）：從老到新包括古近紀（老第三紀）、新近紀（新第三紀）和第四紀。古近紀和新近紀的下一級單位“世”的名稱比較特殊二、地質作用地質作用是由自然原因引起地殼或巖石圈的物質組成、結構構造及地表形態(tài)等不斷發(fā)生變化的各種作用，引起這種變化的自然動力稱為地質營力，傳播能量的媒介稱為介質。1.地質作用的能量來源：包括來自地球外部的能源（外動力）和地球內部的能源（內動力）。地球外部能源主要包括太陽輻射能和日月引力能地球內部能源主要包括重力能、地熱能、地球旋轉能和化學能、結晶能等。2.地質作用的類型：按照不同的分類標準，地質作用可以分為不同的類型（1）按引起地質作用的能源類型分類表層地質作用：主要由地球外部能源引起的、發(fā)生在地球表層的地質作用，又稱外動力地質作用或外力地質作用；內部地質作用：主要由地球內部能源引起的地質作用，又稱內動力地質作用或內力地質作用（2）根據傳遞地質營力的介質類型分類地面流水的地質作用：地面流水對地表的改造過程；地下水的地質作用：地下水對地殼表層的改造過程；海洋的地質作用：海洋對地表的改造過程；湖泊的地質作用：湖泊對地表的改造過程；冰川的地質作用：冰川對地表的改造過程；風的地質作用：風對地表的改造過程。（3）根據地質作用的具體方式分類風化作用：在地表或近地表環(huán)境下，由于氣溫、大氣、水及生物等因素作用，使地殼或巖石圈的巖石、礦物在原地遭受分解和破壞的過程。剝蝕作用：各種地質營力（如風、水、冰川等）在其運動過程中對地表巖石產生破壞并將破壞物剝離原地的過程。搬運作用：經風化作用和剝蝕作用下來的產物隨運動介質從一地搬運到另一地的過程。沉積作用：各種營力搬運的物質在介質動能減小或物化條件發(fā)生改變以及生物作用下，在新的場所堆積下來的過程。成巖作用：使松散沉積物固結形成沉積巖的過程。思考題相對地質年代和同位素地質年代（絕對地質年代）分別是根據什么方法得到的？地質年代表中有哪些宙、代和紀？宙和代的同位素年齡范圍是多少？各宙和代有哪些主要的生物特征？地質年代、年代地層單位與巖石地層單位之間是怎樣對應的？地質作用有哪些次級類型？第五章風化作用與剝蝕作用背主要內容一、風化作用的概念與風化作用的類型二、風化作用的產物三、剝蝕作用的概念與地面流水的剝蝕作用四、地下水、冰川和風的剝蝕作用五、海洋（及湖泊）的剝蝕作用一、風化作用的概念與風化作用的類型風化作用：在地表或近地表條件下，由于氣溫、大氣、水及生物等因素的影響，使地殼或巖石圈的礦物、巖石在原地發(fā)生分解和破壞的過程。風化作用的重要特征：巖石或礦物在原地遭受分解和破壞，風化的產物仍保留在原地。風化作用的類型：根據風化作用的方式和特點，可分為物理風化、化學風化和生物風化。物理風化作用：主要由氣溫、大氣、水等因素的作用引起的礦物、巖石在原地發(fā)生機械破碎的過程。特點：礦物、巖石的物質成分不發(fā)生變化，只是碎裂成為大小不等的碎塊。物理風化又可分為溫差風化、冰劈作用、鹽類的結晶與潮解、層裂或卸載作用。①溫差風化：由于溫差變化，巖石在熱脹冷縮過程中逐漸破碎的過程，常發(fā)生在溫差較大的干旱氣候地區(qū)。②冰劈作用：充填于巖石裂隙中的水結冰體積膨脹而巖石裂解的過程。③鹽類的結晶與潮解：充填于巖石孔隙、裂隙中含鹽分的溶液，因水溶液濃度的變化，鹽類出現結晶與溶解使巖石破碎的過程。作用機制類似于冰劈作用。④層裂或卸載作用：巖石因卸載而產生向上或向外的膨脹作用，從而形成一系列平行或垂直地表的裂隙，促使巖石層層剝落和裂解的過程。（2）化學風化作用：巖石在原地以化學變化的方式使巖石破碎的過程。特點：不僅發(fā)生巖石破碎，而且?guī)r石的物質成分也將發(fā)生變化?？煞譃槿芙庾饔谩⒀趸饔?、水解和碳酸化作用等次級方式。①溶解作用：水溶液溶解巖石的某些易溶組分，使其松軟、破碎的過程。②氧化作用：礦物、巖石與大氣或水中的游離氧起化學反應形成氧化物使巖石破碎的過程，常使多價態(tài)元素從低價向高價態(tài)轉變。③水解和碳酸化作用：水解是指水離解出的OH-離子與礦物離解出的陽離子結合形成帶OH-新礦物的過程。碳酸化作用是指當CO3溶解于水中時，形成CO32-和HCO31-離子，它們與礦物中的陽離子結合形成易溶于水的碳酸鹽或碳酸氫鹽的過程。如鉀長石轉變成高嶺石、鋁土礦和蛋白石。（3）生物風化作用：由生物的生命活動引起的巖石的破壞過程，分生物物理風化作用和生物化學風化作用。二、風化作用的產物1.物理風化作用的產物：粗細不等、棱角分明的碎石塊。在地勢較陡的情況下可形成倒石錐。2.化學風化作用的產物：能溶于水中的可遷移物質和難于遷移、堆積在原地的殘積物。3.生物風化作用的產物：包括生物物理風化的產物和生物化學風化的產物。土壤主要是由生物風化作用形成的。4.風化殼：地表巖石經物理、化學、生物風化的長期作用，形成由風化產物組成的、分布于大陸基巖面上的不連續(xù)薄殼。剖面上風化殼在成分和結構上都有明顯的差異。5.土壤：地球表面陸地上能夠生長植物的疏松表層，一般是在風化殼和松散沉積層的基礎上，經生物及其它風化作用的綜合改造而形成的。一般地，自上而下可分為表土層、淀積層或心土層、母質層。三、剝蝕作用的概念與地面流水的剝蝕作用1.剝蝕作用：各種運動介質在其運動過程中破壞地表巖石并將其產物剝離原地的過程。與風化作用的重要差別：使地表礦物或巖石剝離原地。根據作用方式，可把剝蝕作用分為機械剝蝕、化學剝蝕和生物剝蝕。根據運動介質的類型可把剝蝕作用分為地面流水、地下水、海洋、湖泊、冰川、風等的剝作用。2.地面流水的剝蝕作用：由地面流水引起的剝蝕作用。（1）河流的侵蝕作用：河流在流動過程中，以其自身的動力以及所挾帶的泥沙對河床進行改造，使其加深、加寬和加長的過程稱為河流的侵蝕作用。根據河流侵蝕作用的方式分為河流的機械侵蝕作用和化學侵蝕作用；根據侵蝕的方向分為下蝕作用和側蝕作用。①河流的下蝕作用水力活動：流水使基巖碎片松動并且移動碎屑和礫石磨蝕作用：松動的顆粒磨蝕河床，有時形成孔洞溶蝕作用：流水從碎屑和河床中溶解陽離子河流的侵蝕基準面：河流注入水體的水面，它控制著河流下蝕作用的深度。②河流的側蝕作用（旁蝕作用）：河水以自身動力及挾帶的砂石對河床兩側或谷坡進行破壞的過程。側蝕作用的結果使河床彎曲，谷坡后退，河谷加寬。河流中水流的流速分布：在河谷平直段，最大速度的水流基本位于河流中央；在河谷彎曲段，最大速度的水流總是位于凹岸一側，這是引起凹岸側向侵蝕的根本原因。河流彎曲處，單向環(huán)流侵蝕凹岸，凸岸沉積四、地下水、冰川和風的剝蝕作用地下水的潛蝕作用：地下水在運動過程中對周圍巖石的破壞作用，以化學溶蝕為主。巖溶作用（喀斯特作用）：以地下水為主（兼有部分地表水的作用）對可溶性巖石進行的以化學溶蝕為主、機械沖刷為輔的地質作用以及由此產生的崩塌作用等一系列過程。形成的地形稱為巖溶地形或喀斯特地形。冰川的刨蝕作用：冰川在流動過程中以自身的動力及挾帶的沙石對冰床巖石的破壞作用，分為挖掘作用和磨蝕作用。挖掘作用（拔蝕作用）：冰川在流動過程中將冰床基巖破碎并拔起帶走的過程，其強度取決于巖石性質和冰層厚度等因素。磨蝕作用（銼蝕作用）：冰川以凍結在其中的巖石碎屑為工具進行刮削、磨蝕冰床的過程，其強度取決于冰川含巖屑的數量、巖屑的性質、冰層的厚度及冰川的流速等。冰川擦痕——磨蝕作用的產物風蝕作用：風以其自身動力及所挾帶的沙石對地面進行破壞的過程，可分為吹揚作用和磨蝕作用。吹揚作用（吹蝕作用）：風把地表的松散沙?；驂m土揚起并帶走的過程，其強度取決于風速、地面植被和地面松散物質特性。磨蝕作用：風以挾帶的沙石對地面巖石的破壞過程，其強度主要取決于風沙流、風速和地面性質。近地面風蝕作用強，吹蝕量大，最終形成上粗下細狀。五、海洋（及湖泊）的剝蝕作用海蝕作用：由海水的機械動能、溶解作用和海洋生物活動等因素引起海岸及海底物質的破壞過程。根據作用方式，海蝕作用可分為機械海蝕作用、化學海蝕作用和生物海蝕作用。機械海蝕作用：由海水運動的動能引起的對海岸和海底物質的破壞過程，按破壞方式可再分為沖蝕和磨蝕?；瘜W海蝕作用：海水對巖石的溶解或腐蝕過程。生物海蝕作用：生物對海岸和海底物質的破壞過程。海蝕凹槽（向大陸方向楔入的凹槽）不斷擴大，其上的巖石因支撐力減小而崩塌，形成陡峭的崖壁，就是海蝕崖。波切臺：海蝕崖不斷向陸地方向后退，在海岸帶形成一個向上微凸、向海洋方向微傾斜的平臺。海蝕柱：海岸被剝蝕后殘余的基巖柱。思考題物理風化和化學風化作用各有哪些類型？氣候、植被、地形和巖石特征是如何影響風化作用的？剝蝕作用有哪些類型？河流的侵蝕作用可以造成哪些地貌？影響河流侵蝕作用的主要因素有哪些？冰川和風的剝蝕作用是通過哪些方式實現的？海蝕作用有哪些方式？各自形成什么樣的海岸地貌？第六章搬運作用與沉積作用背一、搬運作用的概念與搬運作用的方式二、不同營力的搬運作用特點（本章重點）三、搬運過程中碎屑物質的變化四、地面流水的沉積作用（本章重點）五、地下水、冰川和風的沉積作用六、湖泊（及沼澤）的沉積作用七、海洋的沉積作用（本章重點）八、成巖作用一、搬運作用的概念與搬運作用的方式搬運作用：風化、剝蝕產物被運動介質從一個地方轉移到另一個地方的過程就是搬運作用。對碎屑物質和溶解物質的搬運過程往往采用不同的方式。搬運作用的方式：包括機械搬運和化學搬運。機械搬運：運動介質對碎屑物質的搬運過程，主要以推移、躍移、懸移和載移的方式搬運，搬運過程不改變碎屑的物質成分。化學搬運：運動介質對溶解物質的搬運過程，主要以真溶液和膠體溶液的形式進行。（1）機械搬運作用①推移：碎屑顆粒沿介質底面滑動和滾動的搬運方式。特點：粗碎屑物質一般采用這種方式搬運，搬運能力取決于流速、顆粒大小、顆粒成分、顆粒形狀等。②躍移：碎屑物質沿地面呈跳躍方式向前移動的過程。特點：細砂、粉砂主要以這種方式搬運，搬運能力與受力狀況、流體流速、顆粒大小、形狀、性質和排列情況等因素有關。③懸移：細小的碎屑顆粒呈懸浮狀態(tài)被搬運的過程。特點：主要發(fā)生在紊流中，搬運能力與紊流作用、流體粘度、顆粒大小、形狀和性質等因素有關。④載移：碎屑物被冰川搬運的過程。特點：搬運介質呈固體狀態(tài)，搬運能力巨大，可以搬運巨大的冰漂礫，也可以搬運細小的粉塵。（2）化學搬運作用①膠體溶液搬運：低溶解度的金屬氧化物、氫氧化物和硫化物常呈膠體溶液被搬運。特點：膠體溶液進入海洋或湖泊時，常發(fā)生膠體凝聚沉積。赤鐵礦（Fe2O3)主要就是通過這種方式沉淀的。Al、Mn和Si等常以這種方式搬運②真溶液搬運：易溶組分呈離子狀態(tài)溶于水中，以真溶液的形式被搬運的過程。特點：搬運能力與被搬運物的溶解度、水介質的酸堿度、氧化-還原電位、溫度、壓力以及CO2含量等因素有關。石灰?guī)r（CaCO3)主要就是通過這種方式被搬運的。二、不同營力的搬運特點地面流水的搬運作用（1）既有機械搬運，也有化學搬運，以機械搬運作用為主；（2）搬運能力主要取決于流速和流量，流速增加一倍，搬運能力增加64倍；（3）推移、躍移和懸移三種方式都可能存在，在河流的不同段，搬運方式可能不同；（4）河床中礫石的扁平面一般傾向河流上游。地下水的搬運作用（1）以化學搬運作用為主；（2）搬運能力主要取決于地下水滲流區(qū)的巖石性質和風化程度，此外還與水溫、壓力、運移速度、酸堿度和CO2含量等因素有關。冰川的搬運作用（1）以載移方式為主，搬運能力巨大；（2）被搬運物被凍結在冰川內部不能自由移動，因而分選和磨圓都極差；（3）冰川的搬運能力取決于冰川類型、流動速度、流經區(qū)巖石的性質和冰凍風化作用的強弱等因素。風的搬運作用（1）以躍移和懸移方式為主，粉砂與粘土以懸浮方式可長距離搬運（如沙塵暴）；（2）搬運能力取決于風速、被搬運物顆粒大小、比重、形狀以及地面狀況等因素。（3）風暴（風速大于20m/s）的搬運能力極大。海洋（及湖泊）的搬運作用（1）濱海主要由波浪搬運，峽灣或潮汐通道附近主要由潮流搬運，半深海與深海主要由海流搬運；（2）濱海地區(qū)推移搬運方式盛行，橫向搬運導致良好的分選和碎屑物的帶狀分布；（3）濱海礫石的扁平面傾向海洋；（4）湖泊的搬運作用與海洋類似，但強度弱。三、搬運過程中碎屑物質的變化：表現在碎屑物質的成分、粒度、分選性和外形方面成分的變化抗風化能力差的礦物（如長石、云母、角閃石、輝石等）和巖石碎屑（如灰?guī)r、泥巖、片巖等）隨搬運距離增加而減少。穩(wěn)定組分（如石英、燧石等）則隨搬運距離增加而相對增加。成分成熟度：穩(wěn)定組分的相對含量，反映被搬運物與物源的相對距離。粒度和分選性的變化（1）一般地，對河流和風而言，隨著搬運距離增加，被搬運物的粒度趨于變小，分選性趨于變好；（2）海洋搬運物的粒度一般向著海洋方向減小，分選性也較好；（3）冰川搬運物的粒度變化懸殊，分選性極差。圓度和球度（總稱磨圓度）的變化圓度：碎屑顆粒在搬運過程中棱角磨損而接近圓形的程度。破碎作用可降低圓度。球度：碎屑顆粒接近球形的程度。（1）除冰川外，隨著搬運距離的增加，磨圓度一般都變高。（2）冰川以載移方式搬運碎屑，顆粒之間的磨蝕作用差，冰磧物一般呈棱角狀。四、地面流水的沉積作用沉積作用：被搬運的物質到達適宜場所后，由于條件改變而沉淀、堆積的過程。沉積物：經過沉積作用形成的松散物質。機械沉積作用：被搬運的碎屑物質因為介質物理條件的改變而發(fā)生堆積的過程?；瘜W沉積作用：以膠體溶液和真溶液形式搬運的物質，因為物理化學條件發(fā)生變化產生沉淀的過程。生物沉積作用：與生物生命活動及生物遺體相關的沉積過程。地面流水的沉積作用以機械沉積作用為主，化學沉積作用微弱。1.河流的沉積作用：三個主要沉積場所①河流匯入其它相對靜止的水體處，如河流入海、入湖及支流入主流處；②河床縱剖面坡度由陡變緩處；③河流彎曲處，單向環(huán)流侵蝕凹岸，凸岸沉積三角洲：河流入海、入湖的河口地區(qū)形成的沉積體形態(tài)從平面上看像三角形，稱為三角洲。一個小型的河流三角洲，剖面上可以清楚地看到三層結構：頂積層、前積層和底積層河口沉積逐漸向?；蚝七M，在河流側蝕作用的共同影響下，河流三角洲通常處于游移狀態(tài)。河流由洪水泛濫形成天然堤的過程：洪水期河水漫過河岸，流速驟減，河水攜帶的大量懸浮物質在岸邊沉積下來，形成天然堤。天然堤沉積物主要為粉砂和泥互層。沖積物：河流沉積物統(tǒng)稱沖積物。沖積物的主要鑒別標志：①礫石成分復雜，往往呈疊瓦狀排列；②碎屑物質的分選性一般較好；③碎屑顆粒的磨圓度一般較好；④沖積物層理發(fā)育，層理一般傾向河流下游；⑤沖積物剖面上常呈透鏡狀或豆莢狀，少數板狀；⑥具有下部河床沉積、上部河漫灘沉積的二元結構2.洪流和片流的沉積作用洪流造成的典型沉積體之一洪積扇洪流出山時水流分散，搬運能力急劇下降，攜帶的碎屑物堆積在山口呈半圓錐形或扇形堆積，稱洪積扇。河流在出山口時也可形成類似沖積扇。洪積物的特點：①分布具有明顯的地域性，物質成分較單一，不同沖溝中的洪積物巖性差別較大；②分選差，礫石、砂、粘土混積在一起；③磨圓度較低，一般介于次圓狀到次棱角狀之間；④層理不發(fā)育；⑤不具二元結構，剖面上礫石、砂、粘土的透鏡體相互疊置，呈現多元結構。坡積物：由片流在坡坳、坡麓地帶形成的碎屑堆積物，其主要特點（與洪積物相比）：①物質成分比洪積物更單一，礫石含量少；②分選性比洪積物差；③磨圓度更低，礫石的棱角分明；④略顯層狀，不具洪積物的分帶現象；⑤坡積物多分布于坡麓，構成坡積裙地形，而洪積物主要分布于溝口。五、地下水、冰川及風的沉積作用1.地下水的沉積作用：以化學沉積作用為主。常形成鐘乳石和泉華沉積物。溶洞是地下水溶蝕作用的產物，溶洞內的沉積作用一般會形成鐘乳石。石鐘乳：溶洞頂形成的懸掛的錐狀沉積物。石筍：從洞底向上生長的筍狀沉積物。石柱：石鐘乳與石筍連接在一起時稱為石柱。鐘乳石：石鐘乳、石筍和石柱統(tǒng)稱鐘乳石。泉華：沉積在泉口的疏松多孔物質。泉是地下水在地表的天然露頭。2.冰川的沉積作用：機械沉積作用，由冰川形成的沉積物稱冰磧物。冰磧物的主要特征：①山岳冰川碎屑成分與冰川發(fā)育區(qū)的基巖成分基本一致，大陸冰川的冰磧物成分復雜；②冰磧物分選差，大型漂礫與粘土、泥混雜，形成“泥包礫”現象；③冰磧物磨圓度極差；④巖塊和礫石無定向排列，雜亂無章，無層理；⑤冰磧物表面常有磨光面或交錯的釘頭形擦痕；⑥冰磧物化石稀少，常保存寒冷型的孢子花粉。3.風的沉積作用風的沉積作用屬于純機械的沉積作用。風力堆積的物質稱為風積物。（1）堆積方式①沉降堆積：因風速減弱（其沉降速度大于紊流與渦流的上舉分速）而發(fā)生。②遇阻堆積：碎屑物因遇到障礙物（如樹林、砂丘、植被、石塊、陡坎等）而發(fā)生堆積。沉積作用可以發(fā)生障礙物的迎風坡上，也可以出現在障礙物的背風坡上。如果含砂氣流遇到濕潤或較冷的氣流而被迫上升，部分較粗的砂粒也可堆積；如兩股含砂氣流相遇，尤其是在風向幾乎平行的條件下，氣流相互干擾，風速降低，部分砂粒也可以沉積。這都屬于遇阻堆積。在含砂氣流經常發(fā)生的地區(qū)，懸浮高度大于且粒度小于0.05mm的顆粒遇到冷濕氣團時，砂粒便和雨滴凝結形成大量小團粒，發(fā)生降塵現象。（2）風成砂的特點①砂粒多為石英，少量長石、暗色礦物、碳酸鹽巖等不穩(wěn)定礦物；②分選良好；③磨圓度高，石英砂的表面呈毛玻璃狀，并有小的碰撞坑；④較粗的砂粒表面常有氧化鐵、氧化錳析出，形成具有油脂光澤的薄膜，稱為沙漠巖漆；⑤發(fā)育中小型交錯層理，有時大型板狀交錯層理；⑥風成砂中生物遺跡稀少，有時存在蒸發(fā)鹽礦物。（3）風成黃土的特點一種灰黃或棕黃色有松散土狀沉積物，以粉砂和粘土為主。其成因復雜，但以風成為主。①各地風成黃土的礦物組成基本一致，不受下伏基巖影響。黃土中石英和長石占90%以上；②分選良好，大部分顆粒局限在0.05~0.005mm的范圍內；③由于顆粒細，又呈懸浮搬運，故磨圓度差；④層理不發(fā)育，發(fā)育垂直節(jié)理；⑤孔隙度高達44%~55%，常含鈣質結核。六、湖泊（及沼澤）的沉積作用淡水湖以機械沉積為主，咸水湖以化學沉積為主。湖泊的機械沉積作用①碎屑物主要來自河流和湖岸巖石的破碎物；②從湖濱到湖心，沉積物粒度由粗變細，湖心往往沉積湖泥，呈同心環(huán)帶狀分布；③山區(qū)湖泊碎屑沉積物的粒度偏粗，平原區(qū)湖泊的沉積物粒度較細。2.湖泊的化學沉積作用（1）潮濕氣候區(qū)湖泊化學沉積作用湖泊多為泄水湖和淡水湖。①Fe、Mn、Al等膠體物質或鹽類物質是潮濕氣候區(qū)化學沉積的主要物質；②鈣質可以在湖泊中以化學沉積的方式沉淀，形成鈣質泥。（2）干旱氣候區(qū)湖泊化學沉積作用湖泊多為不泄水湖和咸水湖。在湖水逐漸咸化的過程中，根據化學沉淀物的沉淀順序可以把鹽湖沉積分為四個階段：①碳酸鹽階段：溶解度較低的碳酸鹽因飽和而沉淀；②硫酸鹽階段：溶解度較高的硫酸鹽沉淀；③氯化物階段：以NaCl為主的天然鹵水；④沙下湖階段：固體鹽類被碎屑物覆蓋成為埋藏的鹽礦床。3.沼澤的沉積作用①以生物化學沉積作用為主；②沉積的產物是泥炭。七、海洋的沉積作用重要根據沉積環(huán)境，可分為濱海、淺海、半深海和深海幾個環(huán)境分區(qū)的沉積作用。1.濱海的沉積作用：濱海是介于低潮線與高潮線之間的地帶。①海灘沉積：海灘是海岸地帶由碎屑沉積物堆積而成的平坦地形，分礫灘和沙灘。沙灘表面具不對稱波痕，內部具交錯層理。②潮坪沉積：潮坪是高潮時海水能到達而平時海水不能到達的寬闊平緩地帶。沉積物以細砂、粉砂和粘土為主。潮坪沉積具有雙向斜層理；沉積物表面發(fā)育波痕、泥裂、蟲跡等。③沙壩及沙嘴：波浪破碎后，其攜帶的泥沙沉積下來，形成平行于海岸的長條形垅崗，就是沙壩。濱海區(qū)波浪的運動特點，波浪破碎處形成沙壩，沿岸流的作用形成沙嘴④貝殼堤：動物死亡后，其骨骼被海浪沖到海灘堆積形成的貝殼富集體或介殼灘就是貝殼堤。2.淺海的沉積作用淺海是低潮線至水深200m之間的較平坦的淺水海域，大致與大陸架相當，是海洋中最主要的沉積區(qū)。（1）淺海的碎屑沉積，特點：①近岸帶粒粗，以砂礫質為主，具交錯層理和不對稱波痕；②含大量生物化石，有良好的磨圓度和分選性，成分較單一；③遠岸帶粒細，以粉砂和泥質為主，具水平層理，波痕不發(fā)育，分選好，成分較復雜。（2）淺海的化學沉積淺海是化學沉積的有利場所，沉積物主要有碳酸鹽巖、硅質、鋁、鐵、錳氧化物和氫氧化物等。①碳酸鹽巖：溫度升高或壓力降低，引起海水中CO2含量減少，重碳酸鈣過飽和形成CaCO3沉積。②硅質沉積：硅質膠體進入海洋后，在溫度較低、偏堿性的環(huán)境中，逐步凝聚而沉積下來形成蛋白石，進一步脫水形成燧石。燧石常呈結核狀、透鏡狀或條帶狀產出，顏色多樣。③Al、Fe、Mn及海綠石沉積：Al、Fe和Mn質膠體進入海洋后，在近岸地帶遇電解質凝聚沉積，因海水動蕩易形成鮞狀結構或豆狀、腎狀結構。海成鋁土礦由鋁的氫氧化物組成；鐵質沉積物主要為赤鐵礦和褐鐵礦；錳質沉積物以水錳礦、硬錳礦為主；海綠石由Si、Al和Fe的膠體吸附K離子而成④磷質沉積：海洋的深層由于有機物質的分解富含磷質，當富含磷質的海水隨上升洋流到達淺海區(qū)后，因壓力減小，溫度升高，CO2含量降低，磷質發(fā)生沉積，形成膠磷石。膠磷石與其它沉積物共同組成磷灰?guī)r。（3）淺海的生物沉積①介殼灰?guī)r和生物碎屑巖淺海帶生活的底棲生物死亡后，生物的殼體與灰泥混雜堆積，形成介殼灰?guī)r；生物殼體或骨骼的碎片與其它沉積物混雜形成生物碎屑巖。②生物礁生物礁是海底原地增殖、營群體生物的生物（如珊瑚、苔蘚蟲和層孔蟲等）的骨骼、外殼以及某些沉積物在海底形成的隆起狀堆積體。分為岸礁、堡礁和環(huán)礁等。3.半深海及深海的沉積作用半深海是水深200m~2000m之間的地帶，在海底地形上相當于大陸坡的位置；深海是水深大于2000m的廣闊海域。沉積物特點：①只有濁流、冰川、風暴和火山作用能把粗粒碎屑物質帶到半深海和深海地帶；②除上述粗粒沉積外，一般都是一些膠狀軟泥，其成分大體相似，顏色有藍色、綠色、紅色等。③生物沉積主要是一些生物軟泥，包括鈣質軟泥和硅質軟泥等。④深海沉積速率較低，化學沉積作用形成錳結核、多金屬軟泥等。⑤由于大洋環(huán)流把氧氣從海洋表面帶到深海海底，深海海底可以處于氧化狀態(tài)。八、成巖作用：由松散沉積物轉變?yōu)槌练e巖的過程，包括壓實、膠結和重結晶作用。1.壓實作用：沉積物在上覆水體和沉積物的負荷壓力下，水分排出、孔隙度降低及體積縮小的過程。特點：導致沉積層的滲透率降低，顆粒間的連接力增大，抗侵蝕能力增強，但不能使沉積物轉變成為巖石。2.膠結作用：從孔隙溶液中沉淀出的礦物質（即膠結物）將松散沉積物粘結成為沉積巖的過程。特點：化學或生物化學過程參與其中，膠結物可以充填巖石的部分空隙，也可以填滿全部空隙；主要有鈣質、硅質和鐵質膠結；碎屑巖主要通過膠結作用成巖，碳酸鹽巖易于發(fā)生強烈的膠結作用。3.重結晶作用：在壓力增大、溫度升高的情況下，沉積物中礦物組分發(fā)生部分溶解和再結晶，使非晶質變?yōu)榻Y晶質，細粒晶變?yōu)榇至＞В瑥亩钩练e物固結成巖的過程。特點：重結晶前后，礦物的晶形、大小和排列方式發(fā)生改變，但化學成分不變；重結晶作用與礦物成分、顆粒大小等因素有關。思考題機械搬運和化學搬運作用分別有哪些次級方式？河流（曲流河）在哪些部位易于發(fā)生沉積作用？各形成什么沉積物？沉積作用的三種基本方式是什么？溶洞沉積物是如何形成的？可形成哪些主要的地質體？冰磧物有什么特點？為什么說黃土是風成的？氣候如何影響湖泊的化學沉積作用？濱海和淺海地區(qū)主要形成哪些沉積體？半深海和深海的沉積物有什么特點？成巖作用有哪些方式？第七章巖漿作用與變質作用一、巖漿作用1.噴出作用2.侵入作用二、變質作用1.變質作用的因素與方式2.變質作用的基本類型三、地殼中三大類巖石的演變一、巖漿作用巖漿：在地殼深處或上地幔形成的、以硅酸鹽為主要成分的、熾熱的、粘稠并富含揮發(fā)份的熔融體。巖漿作用：巖漿沿著構造軟弱帶上升到地殼上部或噴溢出地表，直到冷凝成為巖石的這一復雜過程。所形成的巖石就是巖漿巖。巖漿作用的類型：根據巖漿是否噴出地表，分為噴出作用和侵入作用；根據SiO2含量，可分為四類詳細1.噴出作用（火山作用）：巖漿噴出地表并冷凝固結成為巖石的過程。死火山：人類歷史以來不再活動的火山。如山西大同火山群，其中狼窩山火山錐高將近120米；非洲最高峰乞力馬扎羅山也是一座著名的死火山休眠火山：在人類歷史上曾有過活動而近百年來停止活動的火山。如黑龍江五大蓮池（1720-1721年大量噴發(fā)）、日本富士山（自公元781年有文字記載以來共噴發(fā)過18次，最后一次是1707年）。活火山：現在正在活動或近百年來有過活動的火山。如美國圣海倫斯火山、意大利維蘇威火山（最近一次噴發(fā)1994年）、新疆于田縣南部克里雅河源頭的卡爾達西火山（1951年5月（1）火山噴發(fā)的基本方式：據火山通道分類①裂隙式噴發(fā)：巖漿沿著一個方向的大斷裂或斷裂群上升并噴溢出地表。特點：火山口呈線性或串珠狀排列；地質歷史早期這種噴發(fā)方式占主導；現今主要局限在大洋中脊和大陸裂谷帶；以粘性小、流動性大的基性巖漿為主。②中心式噴發(fā)：巖漿沿著火山喉管（巖漿通道）噴出地面，平面上呈點狀噴發(fā)。特點：火山口呈孤立點狀，通常位于兩組斷裂的交叉點上；中生代以來以這種噴發(fā)方式占主導；據噴發(fā)時爆裂程度可分為猛烈式、寧靜式和遞變式三種次級類型。（2）噴出作用的產物①氣態(tài)噴出物特點：貫穿火山噴發(fā)始終；成分以水蒸汽最多，含量常過70%以上；氣體噴出狀況能預示火山活動進程；部分氣體直接在火山口附近凝固形成凝華物。②液態(tài)噴出物（熔漿）火山噴出的液態(tài)物質稱為熔漿，熔漿與巖漿的主要差別是其損失了部分揮發(fā)份。熔漿冷凝后形成的巖石稱為熔巖。基性熔漿→玄武巖中性熔漿→安山巖酸性熔巖→流紋巖柱狀節(jié)理：熔巖在冷凝過程中，如果成分均勻，地形平坦，而且緩慢冷縮，就可能圍繞一些大致等距離排列的凝結中心收縮，從而形成垂直于冷凝邊的裂隙，把巖石分割成多邊形柱狀體，這種裂隙就是柱狀節(jié)理。③固態(tài)噴出物火山碎屑：包括兩部分，一部分是火山喉管及火山口附近的巖石被炸碎并被拋射出來；另一部分是未冷凝的巖漿呈團塊、細滴狀噴射出來并在空中或落地后凝結為固體?；鹕剿樾紟r：火山碎屑物經堆積、壓實、膠結或熔結而形成的巖石。2.侵入作用侵入作用：巖漿侵入地殼但未噴出地表直到冷凝固結的過程。圍巖：侵入體周圍的巖石。根據巖漿侵入深度可把侵入作用分為：深成侵入作用（侵入深度>3km）→深成侵入體淺成侵入作用（侵入深度<3km）→淺成侵入體（1）深成侵入體特點：詳細①形成時溫度和壓力較高，巖漿冷凝緩慢，礦物有較多的結晶時間，巖石多呈全晶質中粗粒結構；②一般規(guī)模較大，常見巖基和巖株兩種形態(tài)；③圍巖受高溫影響，接觸變質作用較強。（2）淺成侵入體特點：詳細①由于形成時溫度和壓力較低，巖漿冷凝快，礦物沒有充足的時間生長，因而礦物晶體細小，巖石常具中細粒結構或斑狀結構；②一般規(guī)模較小，常見巖床、巖墻、巖盆、巖蓋等形態(tài)；③圍巖接觸變質作用較弱，甚至沒有變質。二、變質作用變質作用：在地下特定的地質環(huán)境中，由于物理、化學條件的改變，原有巖石基本上在固體狀態(tài)下發(fā)生物質成分與結構構造變化而形成新巖石的地質過程。由變質作用形成的巖石就是變質巖。變質作用與成巖作用的區(qū)別：變質作用對原巖物質成分的改變明顯，要求的溫度與壓力都較高，而成巖作用對原巖物質成分的改變不明顯，要求的溫度與壓力都較低。1.變質作用的因素與方式（1）引起變質作用的因素：溫度、壓力和化學活動性流體。①溫度引起變質作用的主要因素，提供變質作用所需能量，使巖石中礦物的原子、離子或分子具有較強的活動性，有利于化學反應和結晶作用進行；溫度升高還可以增加礦物的溶解度，增強流體的滲透性和化學活動性，有利于變質作用。引起巖石溫度升高的主要原因：巖漿侵入作用使圍巖溫度升高；地殼巖石進入深部時，由于地熱增溫而升溫；由深部熱流上升帶來的熱量使巖石升溫；巖石遭受的動能轉化而成的熱量使巖石升溫，效果有限。②壓力壓力也是變質作用的重要因素，根據壓力性質分為靜壓力和動壓力。靜壓力：又稱圍壓，是由上覆巖石的重量引起的壓力，具有均向性，有助于縮小巖石的體積，增大巖石的密度。動壓力：由構造運動產生的定向壓力，使巖石在不同方向上產生壓力差，對變質作用具有重要意義。③化學活動性流體在變質作用過程中存在于巖石孔隙中的、具有很大揮發(fā)性和活動性的流體。在變質過程中具有非常重要的意義：促使礦物組分溶解和遷移；充當物質交換的媒介；參與變質過程中的各種化學反應；降低巖石的熔點，使變質作用易于進行。（2）變質作用的方式原巖發(fā)生物質組成和結構構造變化的方式主要有三種：重結晶、變質結晶和交代作用。①重結晶作用：巖石在固態(tài)下，同種礦物經過有限的顆粒溶解、組分遷移，然后又重新結晶成粗大顆的過程。如灰?guī)r向大理巖的變質過程。特點：未形成新礦物；使礦物粒度加大、顆粒相對大小均一化、顆粒外形變得較規(guī)則。②變質結晶作用：在變質作用的溫度、壓力范圍內，在原巖總體化學成分基本保持不變的情況下，原有礦物或礦物組合轉變?yōu)樾碌牡V物或礦物組合的過程。如泥巖變成板巖的過程。特點：有新礦物形成與老礦物消失（或部分消失）；巖石整體的化學成分基本未改變。③交代作用：在變質作用過程中，化學活動性流體與固體巖石之間發(fā)生的物質置換或交換過程。特點：不僅有新礦物形成與老礦物消失（或部分消失），而且?guī)r石的總體化學成分也發(fā)生了改變；交代前后巖石的總體積基本保持不變。2.變質作用的基本類型（1）接觸變質作用：在巖漿侵入體與圍巖接觸帶上，主要由巖漿活動帶來的熱量及揮發(fā)性流體所引起的變質過程。特點：①變質作用與巖漿巖體的侵入密切相關；②以巖漿巖體為中心，變質程度向外減弱；③發(fā)生在高溫低壓的變質環(huán)境之中。（2）動力變質作用（斷裂變質作用）：在構造運動所產生的定向壓力作用下，巖石發(fā)生的破碎、變形以及伴隨的重結晶等過程。動力變質巖也稱斷層巖。特點：①變質作用主要發(fā)生在地質體相對運動的接觸帶內；②動力變質巖在平面和剖面上均呈線性或帶狀。（3）區(qū)域變質作用：由溫度、壓力及化學活動性流體等多種因素共同引起的、在廣大范圍內發(fā)生的變質過程。這是變質作用中最主要的類型。特點：①常與構造運動相關；②涉及范圍大；③壓力變化范圍較大，據壓力可分為低壓、中壓和高壓區(qū)域變質作用。（4）混合巖化作用：由變質作用向巖漿作用過渡的一種超深變質作用?；旌蠋r化形成的變質巖稱混合巖。特點：①原巖局部或部分重熔物質與尚未重熔固結的固態(tài)物質發(fā)生互相交插與混合；②化學活動性流體或熱液十分普遍；③混合巖一般由基體和脈體組成。三、地殼中三大巖石的演變思考題火山噴發(fā)有哪些方式？如何鑒別一個侵入巖體屬于深成侵入體還上淺成侵入體？變質作用有哪些主要方式？第八章構造運動背主要內容一、構造運動在地形、地物上的表現二、構造運動在地層中的表現三、構造運動引起巖石的變形非常重要四、地震構造運動：由地球內部能量引起的組成地球物質的機械運動。按物質運動方向可分為垂直運動和水平運動。垂直運動可造成地表地勢高差改變，引起海陸變遷，常被稱為造陸運動。水平運動可造成巖層的褶皺與斷裂，在巖石圈的一些軟弱帶可形成巨大的山脈，因而被稱為造山運動。根據構造運動發(fā)生的時間可分為新構造運動和古構造運動。新構造運動是新第三紀（新近紀）以來發(fā)生的構造運動，其中有人類歷史記載以來的新構造運動稱為現代構造運動。古構造運動是新第三紀（新近紀）以前發(fā)生的構造運動。新構造運動與古構造運動都是地球科學研究的對象。P129一、構造運動在地形和地物上的表現第一段1.地形變測量反映的現代構造運動洋中脊處的速率是根據海底磁異常測得的，箭頭指示板塊運動方向。被綠線連接的觀測站之間利用衛(wèi)星激光測距法測定現今的板塊運動速率，后面標注L和M的數字表示分別用衛(wèi)星激光測距和地磁法得到的現今板塊運動速率。2.構造運動在地物上的表現3.構造運動在地貌上的表現詳細重要現今地貌一般反映新構造運動?？梢苑从炒怪边\動的地貌主要有河流階地、深切河谷、夷平面、海成階地和和多排溶洞等?？梢苑从车貧に竭\動的地貌主要有山脊被錯斷、水系同方向偏轉等。河流階地：已形成河漫灘的河流由于下蝕作用加強，原來的谷底呈階梯狀殘留在新的谷坡上，成為在河谷兩坡的階梯狀地形，稱為河流階地。二、構造運動在地層中的表現1.地層的巖相變化及厚度地層：一定地質歷史時期形成的層狀巖石。巖相：能反映沉積巖或沉積物形成環(huán)境的巖石及其所含生物化石的各種特征。一個地區(qū)沉積環(huán)境或巖相的劇烈變化往往與構造運動密切相關。2.地層的接觸關系：新老地地層（或巖石）在空間上的相互疊置狀態(tài)，分為整合、平行不整合和角度不整合三種。（1）整合：上下兩套地層的產狀完致，時代連續(xù)的一種接觸關系，反映地殼穩(wěn)定下降或升降運動不顯著情況下的連續(xù)沉積作用。（2）平行不整合（假整合）：上、下兩套地層的產狀基本一致，但兩套地層的時代不連續(xù)（沉積間斷），其間有反映長期沉積間斷和風化剝蝕的剝蝕面存在。平行不整合反映地殼的升降運動，升降運動會引起海陸變遷，因而也可以說平行不整合反映了造陸運動。（3）角度不整合：上、下兩套地層的產狀不一致，以一定的角度相交，兩套地層的時代不連續(xù)，兩者之間發(fā)育剝蝕面。角度不整合反映顯著的水平擠壓運動及伴隨的升降運動，與平行不整合相對，一般認為角度不整合反映了造山運動。三、構造運動引起的巖石變形巖石變形：巖石的原始產出狀態(tài)發(fā)生改變的現象，往往是由構造運動引起的。巖石變形的特征可以用于分析構造運動的性質、強度和時代等。地質構造：巖石變形后形成的各種地質現象，主要包括褶皺、斷裂、節(jié)理、劈理等。1.巖層產狀產狀：巖層在空間的產出狀態(tài)，用于表示巖層產狀的走向、傾向和傾角統(tǒng)稱為巖層的產狀要素。（1）產狀要素傾斜巖層的產狀要素包括走向、傾向和傾角走向：巖層與水平面的交線稱走向線（圖中直線MON），走向線在水平坐標系中所指的方位就是該巖層的走向，有兩個數值。傾向：層面上與走向線垂直的直線稱傾斜線，傾斜線下傾方向在水平面上的投影線所指的方位就是該巖層的傾向。傾角：巖層的傾斜線與它在水平面上投影線之間的銳夾角就是該巖層的傾角。（2）傾斜巖層的產狀獲得傾斜巖層的產狀在野外是用羅盤直接測定的。（3）傾斜巖層的表示方法一般采用“傾向∠傾角”表示。例如“120°∠52°”表示巖層的傾向是120°（即東偏南30°），傾角52“30°∠30°”表示巖層的傾向是30°（即北偏東30°），傾角30°2.褶皺構造褶皺：巖層彎曲而形成的地質構造。核：褶皺的中心部分。翼：褶皺核部兩側相對平直的巖層，一個褶皺應該有兩個翼。轉折端：從一翼向另一翼過渡的變形部分。樞紐：組成褶皺的巖層上最大彎曲點的連線，它反映褶皺的延伸方向。軸面：同一褶皺各個巖層的樞紐所在面，它反映褶皺的傾斜狀態(tài)。（2）褶皺的基本類型：背斜和向斜背斜是向上拱的彎曲，向斜是向下凹的彎曲。背斜的基本特點：①自核部向兩翼地層時代變新；②一般情況下，兩翼地層的傾向相背。向斜的基本特點：①自核部向兩翼地層時代變老；②一般情況下，兩翼地層的傾向相對。背斜與向斜共同的特點：在垂直地層走向的方向上，相同年代的地層對稱式重復排列。這也是在野外識別褶皺的最重要標志。（3）褶皺的形成時代：褶皺形成于卷入褶皺的最新地層之后，覆蓋褶皺的最老地層之前。3.斷裂構造巖石中的破裂，沿破裂面兩側巖塊有明顯滑動者稱為斷層，無明顯滑動者稱為節(jié)理。（1）斷層要素：斷層的基本組成部分。斷層要素包括一個斷層面和兩個斷盤。斷層面是被錯開的兩部分巖石相對滑動的破裂面。斷盤是斷層面兩側相對移動的巖塊。斷層要素方面需要注意的幾點：①斷層面（斷面）經常是一個具有一定寬度帶，稱為斷層帶或斷裂帶；②斷層的兩盤根據其與斷面的上下關系分為上盤和下盤；③斷層的兩盤根據相對上升與下降關系分為上升盤和下降盤；④上盤未必是上升盤，下盤未必是下降盤；⑤斷層兩盤相對運動量的大小用位移反映。（2）斷層的基本類型根據斷層兩盤的相對運動方向，分為正斷層、逆斷層和平移斷層。正斷層：上盤相對下降、下盤相對上升的斷層。主要特點：斷面常常較陡，主要形成于拉張環(huán)境。逆斷層：上盤相對上升、下盤相對下降的斷層。主要特點：斷面可陡可緩，主要形成于擠壓環(huán)境。平移斷層：兩盤沿斷面走向相對水平錯動的斷層。主要特點：斷面比較平直，擠壓與拉張環(huán)境均可形成，可分為左行平移斷層和右行平行斷層。斷層的組合型式：階梯狀、地塹與地壘、疊瓦式等。地壘由兩組傾向相背的正斷層組成，兩組正斷層擁有共同的下盤；地塹由兩組傾向相對的正斷層組成，兩組正斷層擁有共同的下盤降。（3）斷層的形成時間：形成于被錯斷的最新地層之后，覆蓋斷層的最老地層之前。4.節(jié)理的類型詳細四、地震地震：地球或地殼的快速顫動。1.地震的有關概念了解震源：震源是地下深處地震的發(fā)源地，它是地震能理積聚和釋放的地方。震中：震源在地表的垂直投影。震源深度：從震中到震源的垂直距離。震中距：從震中到任一地震臺站的地面距離。震源距：從震源到地面任一臺站的距離。根據震源深度可以把地震分為淺源地震（0~70km）、中源地震（70~300km）和深源地震（300~720km）。地震的強度用震級和地震烈度來反映。震級：是用來反映地震能量大小的等級，用地震儀上記錄到的最大振幅來測定。震級（M）與震源發(fā)出的總能量（E）之間的關系為：lgE=11.8+1.5M（其中E的單位為J震級與能量呈對數關系，震級相差1級，能量相差約32倍。小于2級的地震為微震，2~4級地震為有感地震；5級以上的地震是破壞性地震，屬強震；7級以上地震為大震。地震烈度：地震烈度是指地震對地面和建筑物的影響與破壞程度，往往與地震震級、震中距和震源深度直接相關。地震烈度主要是根據人的感覺、家具及物品的震動情況、地面建筑和地形的破壞程度等因素綜合考慮確定的。按照它們的強弱分為若干等級，并用數字依序表示即成為烈度表。世界上一般采用12度烈度表。把地面上烈度相同的地點用曲線連接起來，便構成等震線圖，反映地震的影響范圍。2.地震的成因類型重要根據地震的形成原因，可把地震分為構造地震、火山地震、陷落地震和誘發(fā)地震等。（1）構造地震由構造運動引起的地震是構造地震，約占地震總數的90%。世界上絕大多數地震，特別是震級較大的地震均屬此類。構造地震的成因——斷層成因的彈性回跳理論①地殼或巖石圈在構造應力的作用下產生彈性應變，積累能量；②當應力增加到超過震源處巖石的強度極限時，巖石突然斷裂或使地殼中已存在的斷裂再次突然錯動，斷裂兩側的巖石以彈性反跳的形式恢復變形，同時釋放大量的應變能，產生地震。（2）火山地震由火山活動引起的地震稱為火山地震。巖漿及其揮發(fā)份向上運移時沖破附近圍巖而發(fā)生的地震?；鹕降卣鸬膹姸纫话悴淮?，震源較淺，影響范圍小。這類地震為數不多，約占地震總數的7%。（3）陷落地震易溶巖石被地下水溶蝕后形成地下空洞，經過不斷擴大，上覆巖石突然陷落所引起的地震稱為陷落地震。陷落地震的震源極淺，影響范圍很小，只占地震總數的3%。主要發(fā)生于石灰?guī)r及其它易溶巖石分布地區(qū)。（4）誘發(fā)地震由某種人為因素的激發(fā)作用而引起的地震稱為誘發(fā)地震。誘發(fā)地震常見的原因是水庫地震和人工爆破地震。人工爆炸時產生的短暫巨大壓力脈沖可能使原有的斷層發(fā)生滑動而引起誘發(fā)地震。3.地震地質作用地震引起的地質作用主要包括巖石變形、地表地形的改造等。常見的地震地質作用現象有地裂縫及擠壓鼓包、地震斷層、噴沙冒水、山崩和滑坡等。思考題構造運動可以通過哪些途徑反映出來？依據構造運動發(fā)生的時間，可以把構造運動分為哪些類型？河流階地和深切河谷反映什么樣的構造運動？平行不整合和角度不整合分別反映什么樣的構造運動？褶皺要素有哪些？斷層要素有哪些？斷層有哪些基本類型？地震要素有哪些？地震的成因有哪幾種？第九章地球動力系統(tǒng)一、大陸漂移學說最初于1912年提出大陸漂移觀點，1915年出版《TheOriginofContinentsandOceans》系統(tǒng)論述大陸漂移學說魏格納提出的大陸漂移學說的主要內容：背較輕的硅鋁質大陸漂浮在較重的硅鎂層之上，并在其上發(fā)生漂移；全世界的大陸在古生代晚期曾連接成一體，稱為聯(lián)合古大陸或泛大陸（Pangea)，圍繞聯(lián)合古大陸的廣闊海洋稱為泛大洋；從中生代開始，泛大陸逐漸破裂、分離、漂移，形成現代海陸分布的基本格局。全球大陸沿著大陸坡拼合的結果：之所以沿著大陸坡拼合，是因為大陸坡處由于剝蝕作用引起的損失較小。全球大陸上山脈的一致性：如果把大陸拼合到一起后，大陸上的山脈組成了一個具有相同年齡和變形樣式的連續(xù)山系，暗示這些大陸曾經連為一體，后來逐漸分開。證據詳細了解古生物學證據之一：南大西洋兩岸恐龍化石具一致性，這種化石在世界上別的地方沒有發(fā)現，說明晚古生代-早中生代期間非洲與南美大陸是相連的地質構造證據之一：北大西洋兩岸山脈的一致性。A.北美東部阿帕拉契亞山脈向北消失于紐芬蘭海濱，但年齡與地質構造均相當的山脈則發(fā)現于不列顛群島和斯堪的那維亞。B.把大西洋兩岸的陸塊置于它們漂移前的位置，這些山脈形成了一個連續(xù)的山系，它形成于距今300Ma之前的Pangea形成期間。地質構造證據之一：南方超級大陸（岡瓦納）上冰川運動方向的一致性。大陸漂移學說面臨的主要問題：漂移機制。由于受地球物理學的限制，當時人們尚不知道地球內部存在軟流圈，大陸漂移缺乏物質基礎。引起大陸漂移學說復活的主要原因：1.20世紀50年代古地磁學進一步證實大陸確實發(fā)生過大規(guī)模的漂移；2.地球物理學的進展揭示了巖石圈下部的軟流圈，大陸漂移有了物質基礎；3.海底地質學的進展。二、海底擴張學說重要20世紀60年代初期，由美國地質學家迪茨（Dietz，1961）正式提出“海底擴張”的概念，赫斯（Hess，1962）加以深入闡述。海底擴張學說的主要內容：①大洋中脊是地幔物質上升的出口，上升的地幔物質冷凝形成新的洋殼，并推動先形成的洋底逐漸向兩側對稱擴張；②海底在洋中脊處的擴張可能會導致新大洋兩側的大陸逐漸彼此遠離，也可能使老的洋殼在大陸邊緣的海溝處沿貝尼奧夫帶（俯沖帶）向下俯沖潛沒，重新回到地幔中去，從而完成對老洋殼的更新；③海底擴張是剛性巖石圈塊體馱在軟流圈上運動的結果，運動的驅動力是地幔物質的熱對流；④如果地幔對流的上升流發(fā)生在大陸下面，就將導致大陸的分裂與大洋的開啟。海底擴張學說的主要證據：海底磁異常條帶：沿著洋中脊呈帶狀對稱分布的磁性正負異常帶就是海底磁異常條帶，單個磁異常條帶寬約數公里到數十公里，縱向上延伸數百公里而不受地形影響。2.深海鉆探成果：深海鉆探表明，深海沉積物由洋脊向兩側從無到有，從薄到厚，沉積層序由少到多，最底部沉積物的年齡越來越老，并且與海底磁異常條帶所預測的年齡十分吻合。3.轉換斷層：橫向錯斷大洋中脊、斷層的運動方向和性質在斷層的兩端突然發(fā)生改變的斷層就是轉換斷層。轉換斷層處板塊的水平運動轉換斷層連接兩個洋中脊，相對運動僅發(fā)生在兩個洋中脊之間；轉換斷層連接兩個海溝；轉換斷層連接海溝與洋中脊三、板塊構造重要板塊構造學說的主要內容：①剛性巖石圈被分裂成為多個巨大的塊體——板塊；②板塊馱在軟流圈上作大規(guī)模的水平運動；③板塊的邊緣由于板塊的相互作用而成為地殼活動性強烈的地帶；④板塊的相互作用從根本上控制了各種內動力地質作用及沉積作用的進程。1.板塊劃分與板塊邊界類型：分離型、匯聚型與轉換型（1）離散型板塊邊界：主要位于大洋中脊軸部，兩側板塊相背運動，軟流圈物質上涌，冷凝成新的洋底巖石圈。（2）匯聚型板塊邊界：相當于海溝與板塊碰撞帶，兩側板塊相對運動，在板塊邊界造成擠壓、對沖或碰撞。又可分為俯沖邊界與碰撞邊界兩種次級類型。古老的大洋板塊消亡后，原來位于大洋板塊兩側的陸塊愈合起來，古俯沖帶在地表的出露線稱為地縫合線（或縫合帶，suture）。①俯沖邊界：相當于海溝或貝尼奧夫帶，相鄰的大洋與大陸板塊發(fā)生相互疊覆，一般是大洋板塊俯沖到大陸板塊之下，也稱消減帶。分兩種次級類型：島弧-海溝型，俯沖帶上方發(fā)育島弧，主要見于西北太平洋邊緣；安第斯型（山弧-海溝型），大洋板塊沿陸緣海溝俯沖于山弧之下，主要見于南美大陸西部邊緣。②碰撞邊界（3）轉換（平