自然地理学(王加虎)7地壳运动.ppt

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1、寒武纪 三叶虫,奥陶纪 鹦鹉螺和笔石,侏罗纪 恐龙,新生代 第三纪末 原始人,第七讲：地壳运动与地质构造,地壳运动板块运动地震火山岩层产状地质构造褶皱断裂（节理、断层）,地壳,平均厚度17km陆壳（平均厚度35km，最厚度6570km）硅铝层，花岗岩类、比重轻洋壳（平均厚度5km）；硅镁层，玄武岩类、比重大地壳运动：直观：地震；宏观：板块地表轮廓（地壳运动）：陆地：高原、高山、平原、盆地；海洋：洋盆、海沟、洋中脊、大陆架、海岸,1.地壳运动,由地球内力引起的地壳乃至岩石圈变形、变位地壳自形成以来，每时每刻都在运动着，这种运动引起地壳结构不断地变化。地震是人们直接感到的地壳运动的反映。更普遍的地

2、壳运动是在长期地、缓慢地进行着，也是人们不易觉察到的，必须借助仪器长期观测才能发觉 作用：引起岩石圈的演变，促使大陆、洋底的增生和消亡；并形成海沟和山脉同时还导致发生地震、火山爆发等 地壳运动控制着地球表面的海陆分布，影响各种地质作用的发生和发展，形成各种构造形态，改变岩层的原始状态，所以有人也把地壳运动称构造运动,分类：按运动方向水平运动组成地壳的岩层，沿平行于地球表面方向的运动。也称造山运动或褶皱运动。该种运动常常可以形成巨大的褶皱山系，以及巨形凹陷、岛弧、海沟等。垂直运动又称升降运动、造陆运动，使岩层表现为隆起和相邻区的下降，可形成高原、断块山及拗陷、盆地和平原，还可引起海侵和海退，使海

3、陆变迁。按运动规律来讲，地壳运动以水平运动为主，有些升降运动是水平运动派生出来的一种现象大陆漂移海底扩张板块构造，这是人类对地壳运动认识过程不断深化发展的三部曲,大陆漂移,魏格纳（德）1912、气象学家地图联想（非洲与南美）地层、古生物对驱动力解释不清打入冷宫,海底扩张,60年代，海洋勘测、莫霍面计划赫斯等:洋中脊两侧条带状磁异常、裂谷、海沟海底扩张：速度5cm/a(半速2cm/a)(最新：澳洲38.76/a、夏威夷39cm/a）,板块学说勒比雄等将含大陆漂移、海底扩张、地震火山活动与分布，地质构造、地貌、矿床生长于分布等诸多地质现象纳入一个理论体系板块学说地壳是有生有灭的。由于海底扩张，大洋

4、底部不断更新，大陆则只是随着海底的扩张而移动。板块在相对移动的过程中，或向两边张裂，或彼此碰撞，从而形成了地球表面的基本面貌 将全球的岩石圈划分为六大板块：亚欧板块、非洲板块、美洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块，除六大板块外还有些小板块，板块之间，分别以海峡或海沟、造山带为界 板块内部地壳比较稳定；板块与板块交界处是地壳比较活动的地带，其活动性主要表现为地震、火山、张裂、错动、岩浆上升、地壳俯冲等,板块运动,威尔逊（J.T.Wilson,1973）从板块构造观点出发，将板块运动划分为六个阶段（威尔逊学说）胚胎期：地幔活化大陆壳破裂形成大陆裂谷（东非裂谷）幼年期：地幔物质上涌、溢出岩石

5、圈进一步破裂出现洋中脊和狭窄的洋壳盆地（红海、亚丁湾）成年期：洋中脊延长、扩张作用加强，大陆相向分离出现成熟的大洋盆地，洋盆两侧并未发生俯冲作用（大西洋）,板块运动,衰退期：海底扩张洋盆一侧或者两侧出现海沟、俯冲消减作用开始进行（太平洋）残余期：随着俯冲消减作用的进行两侧大陆相互靠近，其间仅残留一个狭窄的海盆（地中海）消亡期：两侧大陆直接碰撞拼合海域完全消失，转化为高峻山系。（阿尔卑斯-喜马拉雅山脉）,板块,相对完整、连续的地壳岩体板块的边缘分界线地震带、火山带；分离型边缘背向运动：裂谷碰撞型边缘相向运动：海沟、造山带，岛弧，造山带，双地壳,海陆分布,海洋（71%）太平洋、大西洋、印度洋、北冰

6、洋陆地（29%）欧亚、非洲、北美、南美、大洋州、南极洲,全球地貌轮廓,地形起伏,陆地 平原、丘陵、高原（云贵2000m、青藏4000m）盆地（吐鲁番(海面下150m)）、高山（喜马拉雅、珠峰8848m河流、湖泊海洋大陆边缘（22%）：（大陆架-130m、大陆坡、陆隆）大洋盆地（45%）：-4000-5000m；海沟（玛利亚那-11034m)海底山脉（洋中脊）（33%）：长8万km,裂谷（深13km、宽2550km),板块划分与边界,太平洋板块、欧亚板块、印度-澳大利亚板块、非洲板块、南美洲板块、北美洲板块和南极洲板块七个大板块，和纳兹卡、伊朗、阿拉伯、菲律宾、可可斯、加勒比等小板块,板块划分与

7、边界,板块的边界可以分成三种类型拉张型边界（离散型边界），以大洋中脊为代表是岩石圈板块的生长场所，也是海底扩张的中心地带岩石圈张裂，岩浆涌出，形成新的洋壳，并伴随着高热流值和浅源地震。大陆裂谷也是拉张型边界挤压型边界（汇聚型边界或者比尼奥夫带），以海沟-岛弧为代表，是板块相向移动、挤压、俯冲、消减的地带转换断层型边界（剪切型边界或者平错型边界）没有板块的新生和消亡，只表现为板块的平移和错断地层距离不增大,板块理论与火山地震,无论是地震，还是火山，它们都集中分布在板块的边缘，因为板块的边缘是构造活动最强烈的地方。环太平洋地震、火山带，是太平洋板块与周围板块的俯冲带；阿尔卑斯-喜马拉雅地震、火山带

8、，是一条巨大的地缝合线，是欧亚板块与非洲板块、印度板块、阿拉伯板块的碰撞汇聚带；大洋中脊地震、火山带，是扩张型（离散型）板块的边缘带；大陆裂谷地震、火山带，也是扩张型（离散型）板块边缘带。,板块运动的动力,板块构造学说板块运动的驱动力来自于地幔，是由地幔对流驱动的。由于地幔受热不均匀，在受热强烈、温度比较高的地方，地幔物质上涌，上涌的物质受到岩石圈的阻挡，在岩石圈底下向两侧运移，到温度较低的地方下沉，形成一个完整的地幔对流旋回。在对流上升的地方，导致板块分离和新的洋壳的形成，而在对流下沉的地方，导致板块的俯冲和板块的消亡,板块运动的动力,地质力学学说岩石圈运动的驱动力，来自地球自转速度的变化。

9、由于地球自转速度的变化，导致了东西向的转动惯性力和南北向的地转离心力的水平分力，从而引起东西向和南北向的拉张、挤压、错动，形成纬向构造和经向构造及其派生的其他构造还有人认为转动的地球本身就存在着机械能流，这种机械能流是岩石圈运动的驱动力或者激发因素,南极板块,非洲板块,太平洋板块,美洲板块,欧亚板块,印澳板块,印澳板块,板块的边界地球物理异常带（地震、火山密集）并非海陆边界,地壳运动：地震（方式之一）,自然作用产生的震动主要是岩石圈内能量积累和释放的一种形式，也是自然界经常发生的一种地质作用震源：地下发生地震的地方震中：震源在地面上的垂直投影震源深度：从震中到震源的距离震中距：从观测点到震中的

10、距离,地震的危害,地震除直接给人类带来灾害外，往往也可能伴生火灾、水灾和海啸等 破坏性最大的地震震源深度多在1020 km，一般不超过100 km（浅源地震）中深源地震有的尽管震级很大，但危害很小 距震中越远，地震危害越小,地震带,震中分布集中的地带往往与活动性很强的构造活动带一致,我国位于环太平洋和地中海喜马拉雅二大地震带之间，是一个多地震的国家华北地震带（含东北南部）：包括郯城庐江断裂带（沿郯庐断裂，从安徽庐江经山东郯，穿越渤海至辽东半岛、沈阳一带）、燕山带、河北平原带（太行山东麓）、山西带（主要沿汾河地堑）、渭河平原带（主要沿渭河地堑）。东南沿海地震带：包括东南沿海带（主要在福建及广东潮

11、汕地区），台湾西部带，台湾东部带中部南北地震带：沿贺兰山-六盘山-横断山南北构造带分布。主要包括银川带、六盘山带、天水兰州带、康定甘孜带、武都马连带、安宁河谷带、滇东带、滇西带、腾冲澜沧带。藏南地震带（喜马拉雅冈底斯地震带）：主要包括西藏察隅带，冈底斯带，喜马拉雅带。西北地区盆地边缘地震带：塔里木盆地南缘带（昆仑山阿尔金山带）、北缘带（南天山带），准格尔盆地南部边缘带（北天山带）和北部边缘带（阿尔泰山带）。东北东部深震带：主要在吉林、黑龙江的东部。河西走廊地震带：难以归并到上述地震带内，它位于阿拉善高原与青藏高原之间,地震的发生,发生地球在不断运动和变化中积累能量在地壳某些脆弱地带，造成岩层突

12、然发生破裂，或者引发原有断层的错动导致原因构造地震在构造运动作用下，当地应力达到并超过岩层的强度极限时，岩层就会突然产生变形，乃至破裂，引起大地震动，90%以上火山地震火山爆发后，由于大量岩浆损失，地下压力减少或地下深处岩浆来不及补充，出现空洞，引起上覆岩层的断裂或塌陷而产生7%左右。陷落地震地下溶洞或矿山采空区的陷落引起的局部地震重力作用的结果，规模小，次数少3%左右诱发地震（人类活动引起）,地震强度,地震本身的大小震级根据释放的弹性波能量大小来确定震级我国一般采用里氏震级小于2.5级的地震小地震2.5-4.7级地震有感地震大于4.7级地震破坏性地震震级每相差1级，地震释放的能量相差约30倍

13、（一个7级地震相当于30个6级地震）同一次地震，各地测出的地震强度相同,地壳运动：火山（方式之一）,“火山 Volcano”源于罗马神话中火神所居住的一座喷火冒烟的山 Vulcano岩浆喷出地表（火山喷发）形成火山火山喷出物：气体（大量的水蒸气、氢、氯化氢、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氟化氢等）液体（岩浆冷凝形成熔岩）固体（火山碎屑）形成火山灰、火山渣、火山豆、火山弹、火山块等，大小非常悬殊,火山作用岩浆侵入地幔或喷出地表,喷出地表,中心噴發噴發物堆積於四周,裂隙噴發熔岩流覆蓋廣闊區域,岩漿在地殼內部凝固成岩石，待上方岩層侵蝕後才露出,侵入地幔,火山喷发分类按喷发途径熔透式（面状喷发）岩浆熔透

14、顶部岩石，溢出地表裂隙式（线状喷发）岩浆沿大断裂喷出地表中心式（点状喷发）岩浆沿筒状的火山口喷出地面宁静式猛烈式交替式,澎湖群島熔岩台地,頂部平坦,宁静式火山喷发喷出物熔浆液态；喷发状态无猛烈爆炸熔浆基性熔浆（粘度小、温度高）形成坡度平缓的盾形火山锥、熔岩台地,猛烈式火山喷发喷出物多为气态和固态；喷发状态猛烈爆炸熔浆酸性熔浆（粘度大、温度低、不易流动）形成锥状火山、火山口、火山湖,日本富士山是典型的錐狀火山，造形優美，是日本人的聖山,火山口,火山爆發可能造成很大的危害西元79年義大利維蘇威火山爆發，火山灰及熔岩毀滅了山下的龐貝古城,火山資源,肥沃的火山灰土壤宜農業印尼爪哇島地熱提供暖氣、溫室冰

15、島、紐西蘭旅游（宁静式火山）觀光資源、火山温泉（泥浆水、硫磺水）礦產硫磺、金属智利火山口周围的铜、黄金等,火山成因板块运动岩浆入侵火山喷发,火山地貌,中心式火山喷发形成火山锥,火山锥的顶部火山口,火山地貌,火山口积水火山口湖,与火山口相连的岩熔通道火山颈,火山地貌,基性火山喷发熔岩流和熔岩被,火山带,环太平洋火山带 阿尔卑斯喜马拉雅火山带 大西洋海岭火山带,中国火山,我国近代火山多属于死火山或休眠火山，火山锥约有900座。我国东部（北起黑龙江、吉林、经内蒙古、河北、山西、山东、江苏、安徽、台湾至广东的雷州半岛和海南岛）属于环太平洋西带范畴，多火山分布只有台湾的鲤鱼山最近尚在活动而黑龙江的五大连

16、池，查哈彦火山，长白山上的白头山，山西的大同火山，台湾的大屯火山等处于休眠状态云南腾冲有8个火山群，新疆南部昆仑山也有火山。这些都属于阿尔卑斯喜马拉雅火山带的范围,2.岩层产状,表述倾斜岩层的空间分布方位,产状三要素,走向岩层的水平延伸方向 岩层面与水平面的交线的方向倾向岩层的倾斜方向 层顶面法线在水平面投影线的方向倾角岩层倾斜程度 岩层面与水平面的最大夹角,产状要素关系走向与倾向垂直；走向两个方向；倾向只有一个方向,走向,倾向,倾角,产状确定罗盘测量（走向、倾向、倾角）,岩层产状水平岩层,在广阔的海底、湖盆、盆地中沉积的岩层，原始产状大都是水平或近于水平的。在水平岩层地区，如果未受侵蚀或侵蚀

17、不深，在地表往往只能见到最上面较新的地层,岩层产状倾斜岩层,岩层层面与水平面有一定交角（090）有些是原始倾斜岩层，例如在沉积盆地的边缘形成的岩层在大多数情况下，岩层受到构造运动发生变形变位，使之形成倾斜的产状。,陡倾岩层,缓倾岩层,岩层产状直立岩层,岩层层面与水平面直交或近于直交（强烈构造运动挤压下，常可形成直立岩层）,岩层产状倒转岩层,老岩层在上而新岩层在下的岩层在强烈挤压下岩层褶皱倒转过来形成的,岩层变形,岩层变形的阶段,一、弹性变形受外力变形（不超过弹性极限），当外力去掉后变形立即消失（如地震时所产生的地震波）在地壳岩石中不留任何痕迹，所以对研究地质构造来说，意义不大。二、塑性变形受外力（超过弹性极限）变形，外力消失后，不能恢复原来形状，而形成永久变形，并仍然保持其连续完整性褶皱构造等重要地质现象三、断裂变形岩石受外力达到或超过岩石的强度极限时，岩石内部的结合力遭到破坏，产生破裂面，失去连续完整性地壳中广泛地存在的各种断裂构造,岩层变形的影响因素,岩性脆性、强度岩石的抗压强度抗剪强度抗张强度 围压、温度、时间、应力状态等,思考题,板块概念、全球主要板块板块运动与大地地质、地貌关系火山、地震的空间分布与形成环境地壳运动与现实生活关系海、陆地形巨大起伏？岩层产状的三大要素及产状类型和形成原因？,