地球与地貌课件

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1、1,第2章 地球与地貌,2.1 概 述 2.2 地球在宇宙中的位置 2.3 地球的形状和性质 2.4 地球的层圈构造 2.5 地质作用 2.6 地质年代 2.7 地貌单元 2.8 剥蚀地貌 2.9 山麓斜坡堆积地貌 2.10 河流地貌 2.11 湖积与海岸地貌 2.12 冰川地貌 2.13 风成地貌,2,2.1 概 述,古人云：“日月星辰谓之文，山川陵谷谓之理”，要上知天文，下知地理，天地是一个系统，所以需要谈天说地。 本章将重点介绍地球在宇宙中的位置，地球的层圈构造，地质作用，地质年代，以及各种地貌形态的特点，如剥蚀地貌，山麓地貌，河流地貌，湖积与海岸地貌，冰川地貌，风成地貌等内容。,3,学

2、完本章后应掌握以下内容： （1）地球在宇宙中的位置及地球的外部形态与性质； （2） 地球的外部圈层和内部圈层； （3）内动力地质作用与外动力地质作用； （4）地质年代的确定方法与地质年代表各纪的顺序； （5）地貌的形成、发展、分类、分级； （6）各类地貌的成因、类型及特点； 学习中应注意回答以下问题： （1）地球在宇宙中的位置如何？地球的外部形态如何？包括哪些方面内容？ （2）大气圈、水圈和生物圈各自有什么特点？地球内部层圈构造如何？ （3）内力和外力地质作用各有哪几种，它们的影响因素有哪些？ （4）什么是绝对地质年代？什么是相对地质年代？相对地质年代是怎样确定的？ （5）各种地貌是如何形成的

3、？ （6）地貌按形态和成因可划分哪几种类型？它们各自的特点是什么？ （7）剥蚀地貌、山麓地貌、河流地貌、湖积与海积地貌、冰川地貌、风成地貌的特点是什么？各有哪些形态要素？,4,2.2 地球在宇宙中的位置,浩瀚宇宙,5,6,太阳系的组成,7,火星表面的陨石,8,表2-1 太阳系各行星（附太阳、月球）的主要数据表,9,2.3 地球的形状和性质,赤道半径(a) 6378.2km 赤道周长 40076.6km 两极半径(b) 6356.9km 子午线周长 40008.08km 平均半径 6371.012km 表面积 5.10108km2 扁 率 1/298.3 体 积 1.08321012km3 质

4、量 5981019吨 平均密度 5.52g/cm3,1.地球的形状和大小,10,2.地球的表面特征,地球表面陆地与海洋并存，陆地面积为1.49108km2，只占地球总表面积的29.2；而海洋面积为3.61108km2，占地球总表面积的70.8。地球表面是高低起伏不平的,最高的珠穆朗玛峰高8848.13m，最深的马里亚纳海沟深-11033m，两者高差达20km。,图2-3 大陆边缘地形示意图,图2-2 从太空看地球 (来源于美国宇航局),11,3.地球密度与压力 地球的平均密度为5.516gcm3 ,地壳表层的密度为2.7gcm3 ,地内33km处为3.32gcm3；2885km处密度由5.56

5、gcm3陡增至9.98gcm3；至地心处达12.51gcm3。 地内压力随深度加大，并与地内物质的密度及该处的重力有关。地下l0km处压力约为304MPa，2900km处可达1.52105MPa，地心则高达3.55105MPa。 4.地球重力 重力是垂直地球表面使物体向下的一种天然作用力。它实际上是地心引力和由地球自转而产生的惯性离心力的合力。 重力异常与大地构造和地下矿藏及地貌有关，它是重力勘探的理论基础。 5.地 磁 地球类似一个巨大的磁铁，所以在它周围空间存在着磁场，称为地磁场。地磁场是一个弱磁场，其平均磁场强度为50T。 近年来人们通过研究不同时间岩石中的剩余磁性的大小和方向，从而追溯

6、地质历史时期地磁场的特征和变化以及磁极移动情况。这一研究对解决大规模的构造运动历史、古气候及探索地球起源等问题有重要意义。,12,6.地球的电性 地球具有弱的自然电流，称为大地电流。有自然电流分布的地段，为自然电场。它的强度和方向与地下深处的地质构造情况有关，当有金属矿体等良导体时，则其附近电流强度增大，方向也会出现畸变，物探中的自然电场法就是以此为依据的。如果人为供电在某地产生电场，然后观测各点电位差和电阻率的变化情况来推断地下地质情况就是电法勘探。 7.地球的放射性 放射性是部分元素的不稳定原子核衰变为稳定原子核的过程中通过能量释放而显示出来的一种物理现象。 由于放射性衰变不受外界环境变化

7、影响，可以利用某些放射性元素的在某地层中衰变速度和含量确定岩石的形成年龄亦即同位素年龄。 8.地 热 根据大陆地表以下地温的来源和分布状况，可以把地下温度分为变温层、常温层、增温层三层。,13,9.地球的弹性 据对地震及人工地震的研究，得知地球能够传播地震波，说明地球具有弹性。根据地震波的传播方式可分为体波和面波。 地震波在地下任一点的传播速度和该点介质的性质(密度、弹性、状态等)有关。根据地震波在地下传播的特点，可利用人工地震来了解地下的地质情况。物探中的地震法就是利用这个原理来进行工作的。 10.地球的平均化学成分 地球内部的化学成分是根据许多间接资料和落到地球上的陨石等宇宙天体物质的分析

8、研究来了解的。地球平均化学成分如下见表：,表2-2 地球内部的化学成分,地球的化学成分中，各元素的含量差别很大，它是整个地球发展历史过程中现阶段特征的体现。,14,2.4 地球的层圈构造,地球层圈构造包括外部层圈构造和内部层圈构造。 1. 地球外部层圈构造,15,大气圈：是地球以外的空间,它提供生物需要的CO2和O2 ,对地貌形态变化起着极大的影响。 水圈：由大气圈的水蒸气凝结成降雨形成海洋和湖泊沼泽及地下水。水与地表岩石相互作用，作为最活跃的地质营力促进各种地质现象的发育。 生物圈：渗透在水圈、大气圈下层和地壳表层的范围之中，对于改变地球的形态起着重要的作用。,16,2 .地球内部层圈构造

9、地球的内部层圈包括：地壳、地幔、地核。,17,地壳：由固体岩石构成,平均厚度16km, 分硅铝层(花岗岩层)和硅镁层(玄武岩层)。 地幔：上地幔是熔融状态物质, 可能是岩浆的发源地；下地幔主要是由铁镁氧化物和硫化物组成。 地核：由比重较大的铁镍合金组成，平均密度大于10g/cm。外核是液态的,内核是固态。地壳运动主要起因于地幔物质的对流。,18,19,图2-4 地球内部结构及P波和S波的速度分布,20,地壳中最主要的化学元素的克拉克值如表2-4。,地壳上部(深约16公里)按氧化物折算的平均化学成分重量百分比列举如下见表2-5：,21,2.5 地质作用,由自然动力引起地壳的物质组成、内部结构和地

10、表形态发生变化和发展的作用称为地质作用 。,22,1.内动力地质作用 内动力地质作用是由地球内部的能量如地球的旋转能、重力能和放射性元素蜕变产生的热能所引起的。,23,地壳运动是指由地球内动力所引起的地壳岩石发生变形、变位(如弯曲、错断等)的机械运动。地壳运动按其运动方向可以分为水平运动和垂直运动两种形式。 岩浆作用是指地壳内部的岩浆，在地壳运动的影响下，向外部压力减小的方向移动，上升侵入地壳或喷出地面，冷却凝固成为岩石的全过程。岩浆作用形成岩浆岩，并使围岩发生变质现象，同时引起地形改变。 变质作用是指由于地壳运动、岩浆作用等引起物理和化学条件发生变化，促使岩石在固体状态下改变其成分、结构和构

11、造的作用。变质作用形成各种不同的变质岩。 地震作用一般是由于地壳运动引起地球内部能量的长期积累，达到一定的限度而突然释放时，导致地壳一定范围的快速颤动。按地震产生的原因，可分为构造地震、火山地震和陷落地震、激发地震等。,24,25,26,2.外动力地质作用 外动力地质作用是由地球外部的能量引起的。 按地质营力，外动力地质作用可分为风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用。,27,外动力作用的方式，一般按下面的程序进行 风化剥蚀搬运沉积硬结成岩 风化作用是在温度变化、气体、水及生物等因素的综合影响下，促使组成地壳表层的岩石在原地发生破碎、分解的一种破坏作用。 剥蚀作用是将岩石风化破坏的产

12、物从原地剥离下来的作用。 搬运作用是岩石经风化、剥蚀破坏后的产物，被流水、风、冰川等介质搬运到其它地方的作用。它和剥蚀作用是同时进行的。 沉积作用是被搬运的物质，由于搬运介质的搬运能力减弱，搬运介质的物理化学条件发生变化，或由于生物的作用，从搬运介质中分离出来，形成沉积物的过程。 成岩作用是沉积下来的各种松散堆积物，在一定条件下，由于压力增大、温度升高以及受到某些化学溶液的影响，发生压密、胶结及重结晶等物理化学过程，使之固结成为坚硬岩石的作用。,28,2.6 地质年代,1.地质年代的划分 绝对地质年代是指地层形成到现在的实际年数，是用距今多少年以前来表示，目前，主要是根据岩石中所含放射性元素的

13、蜕变来确定。 相对地质年代是指地层形成的先后顺序和地层的相对新老关系，是由该岩石地层单位与相邻已知岩石地层单位的相对层位的关系来决定的。,29,2.地质年代的确定 绝对地质年代 绝对地质年代的确定一般根据放射性同位素的蜕变规律，来测定岩石和矿物年龄。 t某一放射性同位素的年龄 衰变常数,每年每克母体同位素能产生的子体同位素的克数; N矿物中放射性同位素蜕变后剩下的母体同位素含量; D蜕变而成的子体同位素含量。,30,相对地质年代 a)地层层序法 地层层序法是确定地层相对年代的基本方法。,31,b)古生物法 地质历史上的生物称为古生物。 c)岩性对比法 一般在同一时期，同样环境下形成 的岩石，它

14、的成分、结构和构造应该是 相似的，就可以根据岩性对比来确定年代。 d)地层接触关系法 地层接触关系包括： 整合接触、平行不整合 接触 、角度不整合接 触 、侵入接触 、沉积 接触,32,侵入接触 沉积接触,整合接触,平行不整合,角度不整合,33,3.地质年代表,34,35,36,37,2.7 地貌单元,地貌(landform)是地壳表面各种不同成因、不同类型、不同规模的起伏形态。地貌单元(landform unit)主要包括剥蚀地貌、山麓斜坡堆积地貌、河流地貌、湖积与海岸地貌、冰川地貌、风成地貌。 1.地貌形态 地貌基本要素包括：地形面、地形线和地形点。 2.中国的地貌总轮廓,38,39,3.

15、地貌单元分类,40,41,2.8 剥蚀地貌,剥蚀地貌包括山地、丘陵、剥蚀残山、剥蚀平原。 1.山 地 山地按构造形式可分为 断块山、褶皱断块山、褶皱山。 山地按地貌形态的分为 高山、中山、低山。 山岭地貌的特点是具有 山顶、山坡、山脚等形态要素。,42,2.丘 陵 丘陵是经过长期剥蚀切割、外貌成低矮而平缓的起伏地形。其绝对高度小于500米，相对高度小于200米。 3.剥蚀残山 低山在长期的剥蚀过程中，极大部分的山地都被夷平成为准平原，但在个别地段形成了比较坚硬的残丘，称剥蚀残山。 4.剥蚀平原 剥蚀平原是在地壳上升微弱、地表岩层高差不大的条件下，经外力的长期剥蚀夷平所形成。其特点是地形面与岩层

16、面不一致，上覆堆积物很薄，基岩常裸露于地表；在低洼地段有时覆盖有厚度稍大的残积物、坡积物、洪积物等。,43,5.剥蚀地貌地区进行工程建设时应注意的工程地质问题 1）在山地地区进行大型水电站、大型构筑物、隧道工程施工时，需要注意高边坡稳定性和地质构造稳定性及地质灾害（崩塌、滑坡、泥石流等）评价。在海拔较高的山上进行施工时要注意工程的抗冻性和岩土中水的膨胀性。 2）在丘陵地带建设时，工程选址可行性论证阶段应避开地质灾害高发地段和地质构造不稳定阶段。在工程施工时，要密切注意恶劣气象条件带来的地质灾害，同时注意保护丘陵的原生态环境，做到人与自然环境和谐相处。 3）剥蚀残山和剥蚀平原由于剥蚀程度的不同和原始地形的不同，岩土体残积的厚度也不同，岩土体的性状也不同。因此，在工程建设时必须进行详细的工程地质勘察。,44,剥蚀残山,丘陵地貌,山地地貌,45,2.9 山麓斜坡堆积地貌,山麓斜坡堆积地貌