地质作用、年代及第四纪地质.ppt

1,第5章 地质作用、年代及第四纪地质,2,5.1地质作用,工程地质学把影响建筑物稳定安全或经济效益的地质灾害，称为自然地质作用，亦称物理地质作用。本章仅介绍部分常见的自然地质作用中的风化作用、河流地质作用。,3,1.风化作用的类型(1)物理风化 热力风化作用 水的冻融作用 岩石空隙中盐分 结晶的撑胀作用,风化作用,由于温度变化，岩石涨缩不均而崩解的过程示意图,4,1.风化作用的类型(2)化学风化 溶解作用:产生溶解作用和溶蚀现象。水解作用:水与岩石的组成矿物发生作用时，矿物成分可被分解，并和水进行化学成分的交换，形成新的矿物。水化作用:水化作用使矿物体积膨胀，对围岩产生巨大的压力，促使岩石发生破坏。氧化作用:氧化作用是化学风化作用的主要方式之一。,风化作用,5,1.风化作用的类型(3)生物风化 生物活动对岩石产生的破坏作用，称为生物风化作用。这种作用可以是机械破坏作用，也可以是生物化学作用。,风化作用,6,2.影响风化作用的主要因素（1）岩石性质,风化作用,7,2.影响风化作用的主要因素(2)地质构造 岩石的风化与地质构造有着密切的关系。断层、裂隙是风化营力(水、空气等)深入岩石内部的通道，能促进风化作用往岩石内部发展。(3)气候影响 岩石风化的气候因素主要是温度和温度变化、降雨量、蒸发量等。,风化作用,8,2.影响风化作用的主要因素（4）地形条件 地形可使同一纬度的山地气候产生随高程不同的垂直分带现象，从而使不同高度处的岩石中，存在不同类型的风化作用、不同的风化速度和风化程度。,风化作用,9,3.岩石风化带的划分 在水利工程建设中，常根据不同风化程度的岩石在外部特征(主要指岩石风化后在外表颜色、结构、构造和矿物成分)及物理力学性质方面的变化，来进行风化分带。一般可将风化岩石分为全风化、强风化、弱风化和微风化四个带，见下表。,风化作用,10,11,河流地质作用,1.河流的侵蚀作用(1)河流的垂直侵蚀作用(2)河流的侧向侵蚀作用(3)向源侵蚀作用,河流侧向侵蚀示意图,12,河流地质作用,2.河流的搬运作用(1)拖运：又称推移。(2)悬运:悬运泥沙颗粒的大小和数量，随河水流速的大小而改变，流速大，悬运泥沙多、粒径大；流速小，则相反。(3)溶运:是指可溶性物质，如CaCO3、CaSO4等，被水溶解后随河水一起运动。,13,河流地质作用,3.河流的沉积作用 当河水流速降低，动能减小时，所挟带的泥沙将逐步沉积下来。主要类型有如下四种：(1)平原河谷冲积物(2)山区河谷冲积物(3)山前平原冲积洪积物(4)三角洲冲积物,14,河流地质作用,4.河谷地貌 在上游山区，河流的下切侵蚀作用超过侧向侵蚀作用，因而多形成两壁陡峭的“V”形河谷。在河床坡度平缓的中、下游地区，河流侵蚀作用以侧向侵蚀为主，河谷多发展为“U”形河谷。河谷地貌的另一种重要形态是河流阶地,它的主要类型和形成分别见下图。,15,阶地形成示意图（a）阶地上升，基准面下降，形成侵蚀阶地（b）阶地下降，基准面上升，形成堆积阶地,（a）侵蚀阶地（b）堆积阶地（c）基座阶地1-基岩；2-堆积物、-分别为1、2级阶地的代号,16,地壳自形成以来，大约经历了30-46亿年的历史，在这漫长的地质历史过程中，地壳经历了多个发展阶段并产生了巨大的变化。地壳发展演变的历史，简称地史，地史学主要研究地壳岩石的生成顺序及年代、古生物的演化及发展等等。地层年代是指一个地层单位的形成时代或年代，它包括绝对年代和相对年代两种。,5.2地质年代,17,相对年代与绝对年代,绝对年代又称同位素年代，是根据岩石中放射性元素蜕变产物的含量计算出来的。通俗的说是指组成地壳的岩层从形成到现在有多少“年”。它能说明岩层形成的确切时间，但不能反映岩层形成的地质过程。相对年代是表示地层相对新老关系的时代顺序，相对地质年代能说明岩层形成的先后顺序及其相对的新老关系，如哪些岩层是先形成的，是老的；哪些岩层是后形成的，是新的，它并不包含用“年”表示的时间概念。,18,1.地层绝对年代的确定根据岩石中放射性元素蜕变产物的含量，通过计算可求得地层的绝对年代，如铀铅法、钾氩法、铷锶法等。按式 计算岩层的绝对年代N0放射性物质形成时原子的原始数量；Nt放射性物质经过时间t后，未蜕变的原子 数量；放射性物质的蜕变常数,确定地层年代的方法,19,2.地层相对年代的确定(1)古生物法：即利用地层中所含化石来确定地层的时代。(2)岩性对比法：即将未知地质时代的地层的岩性特征与已知地质时代的地层的岩性特征进行对比，用以确定未知地层时代。(3)地层层序法：根据沉积岩形成的原理，在沉积岩形成之后，若未经剧烈的构造变动使之倒转，则位于下面的地层年代较老，位于上面的地层年代相对教新。(4)变质岩年代的确定：如果变质不深，采用沉积岩和岩浆岩相对年代的方法进行划分和比对；若果变质太深，则主要靠测定岩石中同位素年龄的方法来确定。,确定地层年代的方法,20,2.地层相对年代的确定(5)岩层接触关系法整合 假整合 不整合,图5-7 地层假整合和不整合1-上覆地层；2-下伏地层；3-假整合面；4-不整合面,21,2.地层相对年代的确定,(6)火成岩时代的确定喷出岩时代的确定 侵入岩时代的确定：根据侵入岩和围岩的接触关 系进行比较,图5-8喷出岩时代的确定T-三迭系；P-二迭系,图5-9侵入岩和围岩的接触关系（a）沉积接触（b）侵入接触K-白垩纪；J-侏罗纪,22,地质年代表,按级别从大到小可以划分为宙、代、纪、世、期，宙是国际地质年代中延续时间最长的第一级地质年代单位。根据生物化石的出现情况，整个地质时期可以分为生物化石稀少的隐生宙和生物化石大量出现的显生宙；宙内再划分为代，整个地质年代可以分为太古代、元古代、古生代、中生代及新生代共五个代，它们标志着生物演化的几个主要发展阶段。代内又划分为纪；纪内再分则为世、期等。,23,地方性岩石地层单位,岩石地层单位，或称做地方性地层单位，可分为群、组、段等不同级别。群是岩石地层的最大单位。组是岩石地层划分的基本单位，岩石性质比较单一。组可以代表一个统或比统小的年代地层单位 段是组内次一级的岩石地层单位，代表组内具有明显特征的一段地层。,24,“第四纪”一词，是1829年法国地质学家德努埃(Desnoyers)所创，他把地球历史分为4个时期，第四纪是指地球发展历史最近的一个时期。1881年第二届国际地质学会正式使用“第四纪”一词。下限一般定为248万年。分为更新世和全新世，更新世又分为早、中、晚三个世。,5.3第四纪地质,25,（1）第四纪沉积物的成因分类（2）第四纪沉积物成因标志（3）常见的第四纪堆积物（4）中国第四纪地层基本特征与分区 华北-东北区 西北区 青藏高原区 华东-华南区 西南区 东部海区,5.3第四纪地质,