地质学基础第二章地质作用.ppt
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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、结构和地表形态的
2、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(主要为地壳或岩石圈)的机械运动。2.构造运动分类 1)
3、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(4cm/a)。,珠穆朗玛峰,2)地貌 主要适用于新构造运动分
4、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703
5、00km)、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
6、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,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
7、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
8、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
9、。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
10、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
11、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 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
12、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+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,4KAlSi3
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