《外力地质作用》PPT课件.ppt

《《外力地质作用》PPT课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《外力地质作用》PPT课件.ppt（63页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、一、外力地质作用二、内力地质作用三、三大岩类,2.4 地质作用(Geological process）,2.4.1 地质作用与分类,由自然动力引起地壳的物质组成、内部结构和地表形态发生变化和发展的作用称为地质作用。,按动力来源分为：内力地质作用(endogenic geological process)和外力地质作用(exogenic geological process),按地质灾害成因分为：物理地质作用（自然地质作用）工程地质作用（人为地质作用）,外动力地质作用,风化作用,风的地质作用,地表水地质作用,地下水地质作用,湖海地质作用,成岩作用,剥蚀搬运沉积,冰川地质作用,2.4.2 外力地质

2、作用,外力地质作用是指以太阳能以及日月引力能为能源并通过大气，水，生物等因素引起的地质作用，主要发生在地壳的表层。,外动力地质过程,削高补低,一、风化作用(weathering)：在地表条件下，自然界的岩石受大气、水、生物等因素影响，在原地发生机械崩解或化学分解，形成松散堆积物的过程，称为风化作用。,1、风化作用类型：物理风化、化学风化、生物风化相伴而生、相互影响和促进。,1）物理风化（胀缩交替）(physical weathering)岩石和矿物主要受温度变化等因素影响，在原地发生机械破碎而无明显化学改变的过程。温差风化：岩石表层温度的周期性变化使岩石崩解，多在温差大的干旱和半干旱地区发生。

3、冰劈作用：岩石裂隙中的水结冰后体积膨胀，溶化后体积变小，再加入水，然后再次膨胀,长期反复作用引起岩石破裂。主要发生有高纬度及高山区。盐类的结晶与潮解作用：与冰劈类似。盐类结晶使体积增大，多发生在干旱及半干旱地区。释重作用：上覆岩石剥去后，压力减低，下伏岩石膨胀产生层裂,差异风化,球形风化,花岗岩球形风化,球状风化图解,剥离作用：由于地面上的温度变化，以及岩石中各种矿物膨胀系数的不同，就产生了膨胀收缩的差异，天长日久岩石就产生裂隙，小裂隙串成大裂隙乃至网裂隙，导致表层逐层剥离的过程。,2）化学风化(chemical weathering),在大气、水以及水中溶解物质的作用下，岩石发生化学变化，改

4、变其化学成分，从而使岩石分解破坏，并产生新的矿物，称为化学风化。氧化作用：低价化合物变为高价。水化作用：水分子进入吸水矿物的结晶格架中。水解作用：矿物与水作用后形成氢氧化物。硅酸盐矿物 主要通过此方式破坏。溶解作用：可溶性岩石被含有一定数量O2、CO2和一些酸、碱物质的水溶解。,3）生物风化(biological weathering)生物活动对岩石造成的物理或化学破坏作用，称为生物风化。,生物物理风化-根劈作用、穴居动物破坏作用 生物化学风化-生物新陈代谢、遗体分解产物,根劈作用,气候：气温、降水量及生物繁衍等影响风化作用方式；炎热潮湿区化学生物风化作用十分强烈，干旱、半干旱区以温差风化为主

5、，寒冷冰冻区以冰劈作用为主。地形：地形高低造成气候垂直分带；阳坡比阴坡风化作用强；高山区、背阳面以物理风化为主；低山丘陵、平原区、朝阳面以化学风化为主。岩石特征：与岩石所含矿物成分和数量有关，成分越复杂、矿物种类越多，越易风化；与岩石结构、裂隙度有关，岩石越疏松多孔、节理越发育越易风化。,2、影响岩石风化的因素：,3、风化作用产物,残积物：岩石风化后在原地残留的物质；残积物成分：残留原地的碎屑物及新形成的矿物；风化壳：大陆地壳的表层由风化残积物组成的一层不连续 的薄壳；厚度数厘米至十几米不等；古风化壳：被较新的岩石覆盖而保存下来的风化壳，地质 时期形成、已经成岩但仍保留相应特征的风化 壳；风化

6、壳具有垂直分带性，根据岩石风化后的颜色、结构、矿物成分及物理力学性质等方面的变化，将风化岩石划分为全风化、强风化、弱风化和微风化四个带；也可分为土壤层、残积层和半风化层。,风化壳垂直剖面,土壤层：经过生物风化作用的改造而富含腐殖质的残积物。残积层：经长期物理和化学风化作用后残留在原地的风化产物。半风化层：遭受初步风化作用影响、岩石的结构、构造和成分尚未发生彻底变化的岩石部分,岩体经风化作用后，其工程性质发生如下几方面变化：1、亲水性变大，透水性增强。表现出膨胀、崩解、泥化等性质。2、力学强度降低，压缩性变大。,花岗岩全、强中风化带,摄自三峡工程左岸永久船闸边坡,风化分带的意义：选取工程建基面。

7、直接影响工程选址布局、岩土体稳定、地基处理、施工方法和工程造价。岩石风化的治理方法:挖除防治:1)覆盖防止风化营力入侵的材料;2)灌注胶结和防水的材料;3)整平地区,加强排水;4)预留基坑高程,分段开挖,快速回填;,二、陆地流水的地质作用,陆地流水主要来自大气降水，其次是融雪水，在地下水丰富的地区也可以有泉水形式转为陆地流水。现代地貌主要由流水地质作用形成的。地表流水有片流、洪流和河流3种方式：在地面汇合成的暂时性的无固定流槽的陆地薄层状、网状细流称片流。由暴雨或融雪形成的暂时性山洪急流称洪流。在固定沟谷中长年流动的水流称河流。,片流对山坡起冲刷作用，在坡脚堆积形成坡积物。,坡积物特点：成分与

8、坡土基岩密切相关，主要为岩屑、矿屑、砂砾或粉质黏土；分选差，层理不明显。,1、片流地质作用,2、洪流地质作用 洪流携带碎屑物质在山沟出口处或山前倾斜平原堆积形成洪积物（地貌上称洪积扇）,洪积物特点：,在沟口扇顶部位，沉积物厚度大，颗粒粗，通常由砾和 沙组成；在扇边缘处，沉积物厚度小，颗粒细，多由泥、沙组成；从扇顶到扇边缘，粒径呈现出由大到小带状分布的特点；磨圆度差，分选差。,3、河流地质作用,河流侵蚀作用河流搬运作用河流沉积作用,河流以河水及其所携带的碎屑物质，在河水流动过程中冲刷破坏河谷、加深加宽河床的作用。,河流将其所携带的碎屑物质和化学溶解物质，向下游输送的过程。,在搬运过程中，由于流速

9、和流量减小，搬运能力降低等使部分碎屑物质和化学溶解物质从水中沉积下来的过程。其沉积物称冲积物，具磨圆度良好、分选好、层理清晰的特点。,1）河流侵蚀作用 方式：以机械磨蚀为主，化学溶蚀为辅。河流侵蚀作用方向分为：下蚀（垂直侵蚀）：使河谷变深，谷坡变陡；侧蚀（侧方侵蚀）：加宽河床、谷底，使河谷形态复 杂化，形成河曲、凸岸、古河床和牛轭湖；源蚀（向源侵蚀）：河流加长，扩大河流流域面积、改造分水岭的地形和发生河流袭夺。,下蚀,（长江三峡）,侧蚀,（长江中下游平原）,侧蚀作用原理：,a-河流横向环流；b-河曲处横向环流断面图,凹岸侵蚀凸岸堆积,a-弯曲河道 b-蛇曲 c-牛轭湖,向源源蚀,（长江源头）,

10、向源侵蚀作用示意图：,2）河流搬运作用 指河流将其携带的大量碎屑物质和化学溶解物质，不停地向下游方向输送的过程。搬运方式：拖运上游流速大，土石颗粒沿河床滚动、滑动；悬运中下游泥沙大小和数量随流速改变；溶运在可溶性物质的河流里。,3）河流沉积作用 在搬运过程中,由于搬运能力降低,而使部分碎屑从水中沉积下来的过程。由此形成的堆积物，称河流的冲积物。冲积物特征：磨圆良好、分选性好、层理清晰。,河谷,谷底,谷肩,谷坡,坡麓,平水位洪水位,河谷横剖面形态,新疆乌鲁木齐河阶地照片（1）,阶地I,阶地II,新疆乌鲁木齐河阶地照片（2）,阶地 I,阶地II,三、海洋与湖泊地质作用,1、海洋地质作用 海水四种运

11、动形式波浪、潮汐、洋流和浊流,1）波浪 冲蚀作用：海浪不仅以其巨大的冲击力破坏岩石，而且将岩石裂隙中的空气压缩，海水退却时，压力骤减，形成一种爆破力量，如此往复使岩壁破碎、崩解。一般发生在海岸。海蚀地貌：海蚀穴、海蚀崖、海蚀柱、海蚀桥和海蚀阶 磨蚀作用：拍岸浪破坏的岩块随着退流带到滨海底部来回滚动，对海底进行磨蚀。形成海底平台；岩块成为磨圆很好的砾石和砂粒。,陡岸激浪,浅滩洗浪,基岩海岸的特点：海底地形坡度大，海浪的能量未耗损，可形成动能强大的拍岸浪，机械侵蚀作用十分强烈，是海蚀作用最强烈的地区。,基岩海岸的海蚀作用,搬运作用引起近岸带沉积物的搬运和再沉积。A、进流将水下的砂、砾向岸上搬运，形

12、成砾滩、沙滩或砂坝B、回流将一部分砂砾搬回水下，在离岸一定距离的水下沉积，成长为平行海岸的砂堤或砂坝。C、波浪斜击海岸，形成砂咀或砂坝，将近陆的部分水域与外海隔开，转化为湖泊，称为泻湖。,沙嘴，泻湖，堡岛和连岛沙坝,2）潮汐由月球和太阳的引潮力作用引起的海面周期性升降现象,平坦海岸带，反复侵蚀、搬运和再沉积狭窄河口地带，侵蚀、搬运作用强烈，河口向外海呈漏斗状展开，称为三角港。,3）洋流海水沿一定方向作大规模有规律的流动。表层洋流：有定期而来的信风产生的，其次由海水温差产生暖流和寒流；深部洋流：由海水密度差引起的密度流，流向可水平可垂直环流。地质作用：搬运作用和轻微的海底侵蚀作用。,4）浊流 含

13、大量悬浮物（砂、粉砾、泥质物质），并以较高速度向下流动的水体。,在海底进行侵蚀、搬运、沉积等地质作用；大陆坡上形成深海冲积扇，为浊流侵蚀、搬运作用形 成；深海平原上的沉积物由浊流搬运而来。不同海域海水运动形式：滨海区：以波浪为主，潮汐辅之；浅海区：以流向海洋的潮流为主要搬运介质；半深海-深海区：以洋流搬运为主，因远离陆地碎屑物少，且洋流流速缓慢，仅能搬运悬浮物质。,海洋的环境分区,1.滨海区:低潮线与最大高潮线之间的海陆交互地带。2.浅海区，低潮线至水深200米地带。3.半深海区，200-2000米的地带。4.深海区，大于2000米的地带。,海洋共分为滨海（潮上，间，下带）、浅海、半深海、深海

14、四种类型的环境空间。它们的水动力条件与运动方式；地形；水温、光照与生态特征都有所不同，因此其地质作用的过程和产物也各有差异。,波浪、潮流和洋流是海洋搬运作用的主要动力。,湖泊地质作用主要表现在沉积作用上。机械沉积 化学沉积：盐湖 生物沉积：石油、天然气湖泊沉积物：常具环状分带现象、良好的水平层理和动植物化石。湖泊地质作用的发展趋势因为规模小而速率快，最终结果是枯竭干涸、变为湿地而消失。,2、湖泊地质作用,四、风的地质作用,风能剥蚀破坏基岩，也能搬运、堆积砂和尘土。1、风的剥蚀作用吹蚀作用：风将地表松散物质吹离原地的过程。对象主要为粘土 粉砂级的松散物质。磨蚀作用：风携带的沙粒对地表岩石的冲击、

15、磨擦使其破坏的作用。风蚀作用强弱与风力大小及表面岩石性质有关。风的磨蚀作用主要发生在30cm的高度内。风蚀作用形成的地貌：风棱石、蜂窝石、风蚀柱、风蚀蘑菇、风蚀谷、风蚀残丘和风蚀城、风蚀洼地等。,风棱石,定义：风将碎屑物携带至它处的过程。有悬移、跳移、蠕移三种方式。悬移：细而轻的颗粒在风的吹扬作用下，悬移在空中进行搬运的方式；跳移：砂砾在风力的作用下以跳跃的方式被搬运，70%80%的砂砾以跳移方式被搬运；蠕移：较粗大的砂粒在风的作用下沿地表滚动或滑动。,2、风的搬运作用,风的沉积作用：当风速的降低，沙粒和尘土便堆积下来形成的风积物的过程。风积物包括风成沙（2-0.05mm）堆积和风成黄土（0.

16、05mm）堆积。1）风成沙特点：分选性极好，大多数颗粒直径为0.1-1mm;磨圆度好,颗粒基本上无棱角,石英颗粒表面常呈毛玻璃状;成分稳定,多以石英为主,云母等片状矿物少见;常具板状斜层理和风成交错层理;较粗的沙表面上常有氧化锰和氧化铁薄膜,俗称“沙漠漆”;一般不含生物遗体和遗迹。,4、风的堆积作用,风积地貌：沙堆、沙丘、,特点：灰黄、棕黄色,疏松多孔,孔隙度高达44-55,垂直裂隙 发育;分选性良好,大部分颗粒直径为0.5-0.05mm;磨圆度差,一般呈次棱角状-棱角状;矿物成分以石英和长石为主;无层理。,2）风成黄土,在干旱条件下随风的停息沉积下来的黄色粉土沉积物称风成黄土。,黄土地貌：千

17、沟万壑，地面破碎，沟谷深切；侵蚀迅速，造成陷穴、盲沟、天然桥、土柱、蝶形洼地等称为“假卡斯特”；黄土塬（顶面平坦宽阔的黄土高地）、梁（长条形的黄土丘陵）、峁是穹状的黄土丘陵。,五、冰川的地质作用,1、冰川的形成条件与类型 1）形成条件：丰富的降雪、具有大量冰雪堆积场所、年 平均温度零度以下。2）冰川分类大陆冰川：高纬度极地区，分布面积大，厚度可达3411米山岳冰川：中、低纬度高山地区的冰川。主要分布于雪线以上地区，规模小、冰层薄，受地形控制，沿沟谷呈线状分布,2、冰川的刨蚀作用,冰川及其挟带的碎屑物对冰道基岩的破坏作用。是一种纯机械作用，分为挖掘与磨蚀作用。挖掘作用：运动中的冰川将与之冻结在一

18、起的冰床基岩碎块带走的过程。冰床底部基岩在冰川巨大的压力下极易破碎并产生裂隙。裂隙在溶水反复冻结下松动而被冰川带走。挖掘作用使冰床加深、变宽。磨蚀作用：冰川携带的碎屑物对冰床的锉磨作用。在冰道上可形成冰溜面、丁字型檫痕、挖掘作用与磨蚀作用可以同时进行，当冰床底部有凸起基岩时，迎冰面以磨蚀为主，背冰面以挖掘为主，形成羊背石。,3、冰川的搬运作用,冰川以固态的形式运动，在其搬运过程中有载运和推运两种主要的方式。在所有地质营力中，冰川搬运的能力是最大的。欧洲斯堪的纳维亚半岛就是一块被第四纪冰川搬运的巨大漂砾，厚1KM，面积约数百KM2。大陆冰川范围广，搬运距离长；山岳冰川搬运距离不长，但搬运能力很强

19、。,4、冰川的堆积作用,冰川运动至雪线以下（雪融区），因冰川融化造成搬运物沉积的过程。冰川沉积物统称冰碛物。冰碛物的特点：大小混杂，无分选，无磨圆，较大的砾石有擦痕。,六、成岩地质作用,成岩作用是指自然界的各种松散沉积物变为坚固岩石的作用。影响成岩作用的因素主要有：沉积岩的原始成分和结构；压力、温度、水、水溶液中的物质成分及微生物和有机物。成岩作用主要有压固脱水作用、胶结作用、重结晶作用、微生物及有机质的作用等。压固脱水作用：下部沉积物在上部沉积物重力作用下发生排水固结现象；是泥质沉积物成岩过程中的主要作用。胶结作用：胶结物质把碎屑沉积物粘起来变为坚固岩石的作用；主要是碎屑沉积物的成岩作用。,重结晶作用：沉积物中的矿物成分因压溶和固体扩散等作用，使矿物晶体质点重新排列组合的作用；可使小的晶粒变成大的晶粒，非晶质沉积物变为晶质体。微生物及有机质的作用 微生物活动常改变溶液的酸碱度和氧化还原环境，使溶液中某些物质沉淀或结晶形成岩石。,