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1、第二节 地壳运动 Movement of Earths Crust1一、地壳运动的基本特征 Characteristics of Crustal Movement 岩石圈 Lithosphere地球表层由坚硬岩石组成的圈层，包括地壳和上地 幔顶部 地壳运动的二种基本形式 水平运动水平运动 垂直运动垂直运动2 地壳运动的幅度垂直距离珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程8844.43米马里亚纳海沟，太平洋板块于此潜没于菲律宾板块之下， 海沟最大深度为海平面下10,911米水平距离约2. 5亿年前位于南半球的古大陆开始解体，北部的劳亚 大陆（Laurasia）演变为今日的北半球大陆，南部的冈瓦 纳大陆（Go
2、ndwanaland）演变为今日的南半球大陆3 地壳运动的速度 每年若干mm或cm19721974年间，对亚速尔群岛西南方的大西洋中脊考察 发现，中脊裂谷东侧海底扩张速度是13.4mm/a，西侧是 7mm/a根据印度板块的漂移速度计算，喜马拉雅山目前正在以每 年-厘米的速度上升。In the south Aegean Sea, the islands of Santorini have been showing signs of unrest for the first time in over half a century. Satellite data confirm that the i
3、slands have risen as much as 14 cm since January 2011. (ESA, 10 September 2012)4二 块构造学说 Theory of Plate Tectonics 全球岩石圈由若干板块组成 六大板块：亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度 洋板块、南极洲板块、太平洋板块 若干小板块：如美洲大板块可分为南、北美洲两个板块， 菲律宾、阿拉伯半岛、加勒比板块等是独立的小板块5 板块边界是相邻板块之间的接触带，又是构造 活动带。接触带可分三类： 分离型板块边界：相邻板块在此背道而驰，其地形 单元就是洋中脊中央裂谷，是地壳的生长带。 汇聚型边界
4、：相邻板块相向而行，是板块消亡带。 汇聚方式可分为俯冲和碰撞二种。 转换型边界：是相邻板块运动方向大致平行的边界， 两板块剪切错动或以不同速度向同一方向运行，这 种边界既没有板块生长，又没有板块消减。6 板块运动的驱动力地幔物质对流7 火山、地震的主要分布带Distribution of volcanic activity 环太平洋带阿尔卑斯喜马拉雅大洋中脊东非裂谷带89由破火山口构成 的圣托里尼岛环 Santorini2010年4月14日冰岛南部Eyjafjallajokull glacier附近火山爆发10三 地层接触关系 Contact relationships of strata 沉
5、积岩层的三种接触关系整合Conformity ：上下时代不同的岩层，如果彼此 大致平行分布，连续沉积中间未间断假整合Paraconformity：若新老岩层虽相互平行，但 二者之间缺失了一些时代的地层，并有显著的侵蚀 痕迹不整合Angular unconformity：如果上面较新的岩层， 沉积在倾斜的或具有褶皱构造的老岩层上，二者成 一定角度相交，在两层的接触面上也有显著的侵蚀 面111、2整合接触；2、3假整合接触；3、4不整 合接触41213Angular unconformitySiccar Point in Scotland14 岩浆岩体与沉积岩之间的接触关系侵入接触：一岩浆侵入体，
6、侵入到一组沉积岩层中沉积接触：当岩浆岩侵入体和被侵入的沉积岩受侵蚀 后，其上又沉积了新的沉积岩岩浆岩体与沉积岩之间的接触关系岩浆岩体与沉积岩之间的接触关系15第三节褶皱构造 Folded Structures16 产状三要素产状三要素 走向 Strike Direction 倾向 Dip Direction 倾角 Dip Angle 产状要素关系产状要素关系 走向与倾向垂直；走向与倾向垂直； 走向两个方向走向两个方向,倾向只有一个方向倾向只有一个方向17岩层产状 Structural Planes产状确定罗盘测量二种记录方式: 象限角,如S700W300 方位角,如25003001819褶皱构
7、造 Folded Structures 地质构造类型 褶皱 Folds 岩层在构造应力作用下的弯曲现象 断裂 Faults 岩层在构造应力作用下的断裂和错 动现象 褶皱的基本形式 背斜 Anticline 核部是老岩层，而两翼是新岩层 二翼岩层倾向相背 向斜 Syncline 核部是新岩层，而两翼是老岩层 二翼岩层倾向相向20轴面轴（线）枢纽枢纽核翼翼褶皱要素褶皱要素21褶皱的形态分类褶皱的形态分类Uprightinclinedrecumbentoverturned2223北京房山北京房山2425262728293031倾伏褶皱倾伏褶皱Upright plunging3233穹隆褶皱（短轴）穹
8、隆褶皱（短轴）34毛里塔尼亚的撒哈拉眼毛里塔尼亚的撒哈拉眼 Richat Structure, Mauritania35褶皱与地形关系 新构造顺地貌背斜成山、向斜成谷 老构造可能出现逆地貌背斜成谷、向斜成山3637383940Ugab River, Namibia41褶皱构造的识别 Identification of Folds 依据地层关系的对称、重复依据地层关系的对称、重复背斜背斜中间老，两翼新向斜中间老，两翼新向斜中间新，两翼老中间新，两翼老42DCCCPPPTT新新老老43444546第四节断裂构造 Faulted and Fracture Structures断裂构造的主要类型 节理
9、 Fracture未发生位移或无明显位移的断裂 断层 Fault 发生位移的断裂48节理 Fractures 广义的节理地壳运动应力产生分布受应力场控制岩浆冷凝中形成的节理外动力地质作用（如冰川、滑坡）形成的节理 内动力形成的节理分二类张节理 Tensile fractures 张应力剪节理 Shear fractures 剪应力49玄武岩柱状节理玄武岩柱状节理50 地质应力 Stress挤压力挤压力拉张力拉张力X剪切力 X剪切力X剪切力X剪切力51节理节理52断层类型 正断层 Normal or extensional fault 上盘下降，下盘上升 张力、重力成因 逆断层 Reverse
10、or contractional fault 上盘上升，下盘下降 挤压 平移断层 Strike-slip fault (wrench fault, transcurrent fault) 左右相对运动 剪切 组合断层 Fault combination 地堑、地垒 Horst and graben 叠瓦构造 Imbricate fault53正断层上盘下降，下盘上升 张力、重力成因54逆断层上盘上升，下盘下降挤压555657平移断层左右相对运动剪切5859San Andreas fault 圣安德鲁斯大断裂Aerial photograph of the San Andreas fault i
11、n California. This fault is the active plate boundary between the North American plate (foreground) and the Pacific Plate (background).60616263地堑Fault Trough (Graben ) 64Mannheim莱茵河谷地堑莱茵河谷地堑6566断层识别 Recognition of Faults (1) 地层证据地层的重复与缺失岩层的突然错断岩层产状的突然改变地层出露宽度的突然改变67OSDCPDC P地 层 重 复重 复地 层 缺 失缺 失OSDPT
12、P6869断层导致岩层宽度发生突然改变(2) 断层的伴生构造证据（系列）断层（面）、角砾岩擦痕与磨光面牵引弯曲构造张裂隙7071断层面7273断裂带长断裂带长1200km， 垂直错动约， 垂直错动约18.3m。74印度洋海啸印度洋海啸地震和海啸地震和海啸75(3) 地貌证据断崖、挫断山、三角面山河流的水平错位7677Rocky fault scarpLone Pine fault scarp, west of Lone Pine, CA 断层崖78地质图 Geologic Maps 野外地质调查地层、产状、地质构造分布， 采用规范的图例，标定在标准地形图上，形成 地质图。 地质图的种类普通地质
13、图普通地质图地貌及第四纪地质图地貌及第四纪地质图水文地质图水文地质图工程地质图工程地质图79POCDPDCS平面剖面80代表代表正断层正断层，长线代表断层出露位置和断 层线延伸方向，带箭头的短线代表断层面的 倾向，数字为断层面倾角，不带箭头的双短 线所在的一侧为断层的下降盘。代表，长线代表断层出露位置和断 层线延伸方向，带箭头的短线代表断层面的 倾向，数字为断层面倾角，不带箭头的双短 线所在的一侧为断层的下降盘。代表逆断层逆断层，符号与上同。代表，符号与上同。代表平移断层平移断层，箭头代表本盘相对滑动的 方向，短线代表断层面倾向，度数表示断层 面的倾角。，箭头代表本盘相对滑动的 方向，短线代表
14、断层面倾向，度数表示断层 面的倾角。8182 是否不同时代的地层相接触即意味着有断层？83第五节 地质年代与 地理环境演变历史84确定地质年代的方法 Geologic Dating Methods 岩层绝对年龄的确定岩层绝对年龄的确定 Absolute Dating指岩层从形成到现在的真正时间测定方法放射性元素法 Radiometric dating 岩层相对年龄的确定岩层相对年龄的确定 Relative Dating生物地层学的方法Biostratigraphy沉积地层学的方法Stratigraphy85地质年代的划分地质年代的划分 Geological Time Scale 隐生宙太古代元
15、古代 ：震旦纪Z 显生宙古生代：寒武纪；奥陶纪O；志留纪S ；泥盆纪 D；石炭纪C；二叠纪P中生代：三迭纪T ；侏罗纪J；白垩纪K新生代 ：第三纪R；第四纪 Q86（宙）（宙）（距今百万年）（距今百万年）（距今百万年）（距今百万年）8788生命出现以前的无机自然地理环境时期（距今生命出现以前的无机自然地理环境时期（距今 46亿亿38亿年前，太古代）亿年前，太古代）一般认为，地球形成之初接近于均质体，以后主要由 于内部生热，导致物质运动并发生化学分异作用。地球形成最初几亿年内发生的重大演变过程：地球的物质分异，熔融状态的铁等比重大的物质不断向地球 中心富集形成富铁的地核，上部较轻的物质形成地幔，地表 物质冷却凝结形成地壳形成地壳。地壳形成后，又由于频繁、强烈的 火山活动，以及天体的撞击，原始地壳被完全改造、破坏。火山活动喷出大量气体，形成原始大气层形成原始大气层，包含了水汽、氨、 甲烷、二氧化碳、氮气与其他含量較少的气体，但没有氧气。 随着地壳的冷却收缩，水汽大量凝结，在地球表面集聚形成 古海洋。受外来天体的碰撞作用，一小部分地球物质与地球分离，形 成地月系统形 成地月系统，并使地球的自转轴与公转轨道面形成约20 的交角。89海洋生命发展的古海洋自然地理环境时期（距今海洋生命发展的古海洋自然地理环境时期（距今38亿亿 4亿年前，元古代亿年前，元古代早古生代）早古生代）在生物界，
