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1、,第二章 地 质 作 用,第二章 地 质 作 用,第一节 概 述 第二节 内动力地质作用 第三节 外动力地质作用,第一节 概述,一、 地质作用的概念 地质作用是指由自然动力引起地球（主要是岩石圈）的物质组成、 内部结构、构造和地表形态变化、发展的作用。引起这些变化的各 种自然动力，称为地质营力。 * 地质作用一方面不停地破坏着地球原有的物质成分、结构、构造和地表形 态；另一方面又不断形成新的物质成分、结构、构造和地表形态。,风蚀地貌,二、地质作用的能量来源,三、地质作用的类型,根据地质作用的能量来源不同，通常将其分为： 1.内动力地质作用 内动力地质作用是指由内能引起的岩石圈甚至地球的物质成分
2、、结构和地表形态的变化与发展。 内动力地质作用的具体类型见下页。 2.外动力地质作用 外动力地质作用是指由外能引起地壳表面形态、物质成分变 化的作用。 外动力地质作用的具体类型见下页。 *总体而言，内动力地质作用形成地表的高低起伏，决定了地球 表面的基本特征和内部构造；外动力地质作用削高填低，塑造地 表形态，促使地表形态演变。内、外动力地质作用相互联系、相 互制约，共同促进地壳的不断演化。,地质作用类型划分表,* 外动力地质作用：风化、河流、地下水、海洋、冰川、风等。,第二节 内动力地质作用,一、构造运动（地壳运动） 1.什么是构造运动 构造运动是指由地球内动力引起的地球物质（主 要为地壳或岩
3、石圈）的机械运动。 2.构造运动分类 1）根据构造运动发生的时间分类 新构造运动 新近纪以来发生的构造运动。 其中，从人类出现到现在所发生的构造运 动有称为现代构造运动。 古构造运动 新近纪以前发生的构造运动 2）根据构造运动的方向分类 水平构造运动 右上图西盘1cm/a（4cm/a)。 垂直构造运动 右下图19世纪初起下降 2cm/a。,美国圣安德里斯断层,意大利那不勒斯古建筑,2.构造运动的证据,1）大地测量资料 主要适用于新构造运动分 析。 如，喜马拉雅山山脉上升 速度12cm/a，其主峰珠穆 朗玛峰海拔8848.13m。 又如，美国圣安德里斯断 层西盘向西北方向的移动速 度为1cm/a
4、（4cm/a)。,珠穆朗玛峰,2）地貌 主要适用于新构造运动分析。 因为新构造运动发生的时间 较近，有关地貌形态保存较 好。 如，广州、青岛等地的海 蚀地貌；秦皇岛等地与断裂 相关的地貌；泰山地貌等。,黄岛张屯嘴东侧海岸,秦皇岛某地的断层三角面,秦皇岛某地的地堑,泰山与泰安市区,3）地质构造等 褶皱和断层是构造运动的产 物，因而也是构造运动的证据。,褶皱,断层,构造 运动,构造运动,二、地 震,1.概念 地震：是内能逐渐积累到一定程度突然释放，造成岩石圈 的快速颤动。可以发生于陆上，也可以发生于海底。,2.与地震有关的术语 震源：地下始发震动并释放能量处。 震中：震源在地面上的垂直投影。 *震
5、源深度：震中至震源的距离。浅源地震（震源深度070km）、中源地震（震源深度70300km）、深源地震（震源深度大于300km）。 震级：表示一次地震释放能量的大小。震级每增加1级，则释放能量增加约32倍。 地震烈度：指地震对地面及房屋建筑物的影响和破坏的程度。大小与震级的大小、震源的深浅以及震区的地质构造等有关。,历史上有记载的、人员伤亡居前的两次地震均发生在中国： 1556年1月23日在陕西华县一带发生约里氏8.0级的大地震，导致约83万人死亡 （该 年是明 嘉靖35年）； 1976年7月28日发生在河北唐山一代发生里氏7.8级的大地震，导致约24万人 死亡，16万人重伤。,根据引起地震的
6、原因不同，可将地震分为： 1.构造地震 地应力的累积超过岩石临界强度而产生地壳断裂引起。约占全球天然地震的90%，数量多、破坏大。 2.陷落地震 由悬空地层引起的地震。震源浅、范围小，占3%。 3.火山地震 由火山爆发引起的地震。局限于现代火山活动带，强度不大、震源较浅、范围较小，占7%。 4.人工地震 因施工打桩、地下核试验、人工爆破、水库积水等人为原因引起的地震。规模小、范围小。 如：美国科罗拉多州米德湖地区，1935年蓄水，1937年发生有感地震百余次，1939年水蓄满后，地震达到高潮，发生过5级地震，至今尚未平息。,3.地震的成因分类,1、环太平洋地震带：位于太平洋沿岸的海沟-岛弧地带
7、，从南美的安第斯山、北美的洛杉矶、阿拉斯加、阿留申群岛、勘察加半岛和千岛群岛、日本群岛、我国台湾岛、菲律宾群岛、至新西兰群岛，是地球上最主要的地震带。集中了几乎全部的深源地震、90%的中源地震、80%的浅源地震。 2、地中海印度尼西亚地震带：又称阿尔卑斯-喜马拉雅地震带，横跨欧亚大陆，主要分布于地中海、经喜马拉雅山、向南至印度尼西亚，再转向东与环太平洋地震带相接。约有15%的地震分布于此。主要为浅源和深源地震。 3、洋脊地震带：主要沿大西洋洋中脊、印度洋脊、太平洋洋隆及北冰洋洋脊分布。地震强度较前两带弱很多，但均为浅源地震。 4、大陆裂谷地震带：与区域性大断裂有关，多为浅源地震。如东非裂谷、红
8、海-死海裂谷、贝加尔湖、莱茵地堑等。,4.世界地震分布,世界地震分布,1,2,3,5. 中国地震分布 分为东部地震带（如，唐山地区等）、中部地震带（如，汶川地 区等）和西部地震带（如，喜马拉雅地区等，属地中海-印尼带）。,第二节 内动力地质作用,三、岩 浆 作 用,1.概念 岩浆：地球深处天然产出的高温、高压、含大量气体挥发 组分(H2O、CO2、SO2、.)成分复杂的硅酸盐熔融体。 岩浆岩：冷凝以后形成的岩石称为岩浆岩。,2.岩浆作用 岩浆作用是指岩浆从形成、运动、直到冷凝、固结成岩的全过程。包括： 喷发作用（火山作用）：岩浆喷出地面。 侵入作用：岩浆在地面以下活动。 分异作用：岩浆成分发生
9、改变。 又进一步分为： a.液态分异作用在岩浆结晶之前，在液态下发生的，按照相对密度析为成分较简单的岩浆，重者在下，轻者在上。 b.结晶分异作用在岩浆结晶过程中发生的。岩浆在冷却过程中，有一部分先结晶出来的矿物因各自的相对密度不同，大者沉于岩浆底部，小者上浮。 同化混染作用等 岩浆活动过程中，熔化围岩并改变自身成分的作用。 同化混染作用的强弱取决于地质构造条件、岩体规模、热力条件、挥发组分含量及围岩性质等。,活火山（active volcano）是指正在喷发和预期可能再次 喷发的火山。 全世界的活火山大约有500600座。其分布有一定的规律。 环太平洋火山带 分布于太平洋板块与周围大陆板块的汇
10、聚型边界的大陆一侧，已知有319座火山，占62%，以安山质和流纹质熔浆喷发为主。 地中海-印尼火山带 又称阿尔卑斯-喜马拉雅火山带。位于非洲板块、印度板块与欧亚板块之间的汇聚型板块边缘，已知有94座活火山，占18%，熔浆喷发从基性到酸性都有，性质多变。 洋脊火山带 分布于大西洋、太平洋、印度洋的洋脊，已知有活火山60余座，多为玄武质岩浆。 大陆裂谷火山带,3. 世界活火山分布,火 山 喷 发,岩脉、岩墙,第二节 内动力地质作用,四、变 质 作 用,1.概念 变质作用：原岩基本在固态的条件下，受内动力的作用使原有 的岩石矿物成分和结构、构造发生变化，而形成新的岩石的过 程。变质作用的结果是形成变
11、质岩。,2.特点 1.与地壳的形成发展密切相关，不同时期地壳状况、热流强度 和分布、构造运动特点的差异均影响变质作用。 2.一般发生在温度、压力较高的地下深处。 3.基本固态条件下进行的，无大量流体参与。,四、变 质 作 用,第三节 外动力地质作用,1.什么是风化作用 风化作用是指暴露在地表的岩石长期受到温度、O2、CO2、水以及生物等影响而发生机械破碎和化学分解的作用。 2.风化作用类型 包括：物理风化、化学风化、生物化学风化。 1）物理风化（机械风化） 物理风化是指在地表条件下，岩石机械破碎成细小碎块的作用。 引起物理风化的因素包括： 温度变化岩石热胀冷缩； 水的物态变化冰劈； 盐类结晶
12、岩石释重岩石体积膨胀、破坏； 植物根劈等,一、风化作用,1,2,3,岩石释重 形成于地下深处的岩体，由于上覆巨厚的沉积物而承受巨大的静压力，由于地壳运动的抬升，上覆岩层遭受剥蚀并被搬离原地，使地下深处的岩体出露于地表。随着静压力的解除，岩体趋向于向上或向外产生膨胀，从而形成一系列与地表近于平行的大裂隙，破坏了岩体的完整性，为各种外动力地质作用奠定了基础。,物理风化使岩石逐渐破碎，不仅形成陆源碎屑物质，也为化学风化提供有利条件。在高寒和干燥地区，物理风化占优势。,1）氧化作用 氧与岩石元素反应。 如地表的黄铁矿的氧化形成褐铁矿，铁帽找矿的标志。 4FeS2 + O2 + H2O Fe(OH)3
13、+H2SO4 黄铁矿 褐铁矿 2.溶解作用 除易溶盐类以外，富含碳酸等酸类的水可使许多 盐类溶解。 3.水解作用 水中的H+或OH-与矿物离子间的反应，使部分成分溶解。如， 4KAlSi3O8 + H2O Al4(Si4O8)(OH)8 + SiO2 + K(OH) 正长石 高岭石 4.水化（水合）作用 矿物吸收一定量的水，形成结晶水、结构水，成为新矿物。如， CaSO4 + H2O = CaSO42H2O 3）生物化学风化 生物新陈代谢及尸体腐烂分解的产物与岩石中矿物发生化学反应，使其破坏的过程。,2）化学风化 是岩石矿物发生化学反应而变化的作用。,溶解作用,1）自然地理条件 主要包括温度、
14、湿度等，另外，植被、地形等也有影响。 干旱、寒冷物理风化为主； 炎热、潮湿化学风化为主。 2）岩性特征 （1）岩石的矿物成分 不同矿物对风化作用的敏感程度不同。 （2）岩石的结构、构造 非晶质、细粒、等粒、孔隙度大的岩石，水易渗入，与水体的接触面积大，易风化；节理、裂隙、断裂发育的易风化。,3.风化作用的影响因素,4.风化壳及其结构 风化壳：岩石风化残留物在陆地上构成的不连续的薄层。 古风化壳：被沉积物埋藏的风化壳。 风化壳的结构：底部基岩，半风化的残积层，上部的土壤层。,冰劈,*球状风化 发育条件：有几组交叉的节理；厚层块状；等粒结构。形成过程见图A、B、C。,三、河流的地质作用 河流：大陆
15、表面常年有定向流动水体的槽形谷地。,西藏,1.河流的河谷组成要素 1）河谷（river valley ）：河流流经的介于山丘间的长条状倾斜凹地。见下图,2）河谷组成要素 谷底河谷底部较为平坦的部分； 河床谷底上河水占据的沟槽； 河漫滩谷底上除河床外的其余部分； 谷坡谷底至分水岭的斜坡 河流阶地谷坡上出现地势较平坦的地段。,河流阶地：地壳阶段性抬升与河流侵蚀作用的产物,2.河流的地质作用 包括侵蚀、搬运和沉积作用。 1）河流的侵蚀作用 河流侵蚀作用是指河流流动过程中对地表的破坏作用。 根据侵蚀方式分为：溶蚀、冲刷、磨蚀。 根据侵蚀方向分为：下蚀作用和侧蚀作用 （1）河流的下蚀作用：河流侵蚀河床底
16、部岩石使河谷不断加深的作用，多见于山区河流。,河流的向源侵蚀：因河床岩性的差别、断层等形成陡坝和跌水，跌水侵蚀陡坝基部，使其不断淘空、崩塌，河谷因源头后退而向上游推进、伸长的过程。侵蚀基准面是海平面。,河流下蚀的结果地表夷平。 河流的下蚀基于势能转换的动能，故：河流下切侵蚀 的极限是侵蚀基准面： 最终侵蚀基准面海平面； 地方性侵蚀基准面湖泊等。,壶口瀑布 壶口是指黄河河床突然裂开的一道宽50m、深30m、长5000m的河槽。 每年后退5cm。,“黄河之水天上来”,“千里黄河一壶收”,（2）河流的侧蚀作用 河水侵蚀河床两岸和谷坡，使河床左右迁移，谷坡后退，河谷加宽的作用。,侧蚀作用的主要原因：河水流动呈单向环流的螺旋式前进,凹岸,凸岸,侧蚀作用的结果：河床曲率增加，河道加长，动能降低。,裁弯取直,科罗拉多洲河,一般来说，
