第四讲地球表层圈层作用与大陆地貌

第四讲地球表层圈层作用与大陆地貌演化----------------------------------------------地球经历了约45亿年演化，形成现今地表复杂的地貌固体地球圈层：地核、地幔、地壳地球表层圈层系统：大气圈、水圈、生物圈、岩石圈----------------------------------------------地表圈层作用与地貌形成演化1.岩石圈与岩石圈构造地貌、火山地貌…2.大气圈与岩石圈风蚀地貌…3.水圈与岩石圈流水地貌、冰川地貌…4.生物圈与岩石圈……本讲还涉及：丹霞地貌、黄土地貌、花岗岩地貌、…----------------------------------------------本讲重点讲解第一节构造作用与构造地貌第二节岩浆作用与岩浆岩地貌第三节风化作用与风成地貌第四节冰川作用与冰川地貌第五节流水作用与流水地貌---------------------------------------------第一节构造作用与构造地貌一、全球板块构造与地貌板块三种基本边界类型：汇聚挤压边界、洋中脊拉张边界和转换断层剪切边界七大板块：欧亚板块、北美板块、太平洋板块、非洲板块、南美板块、印度板块、南极洲板块----------------------------------------------二、区域构造地貌以中国大陆地貌、非洲大陆裂谷为例：皱褶山系、高原与平原、盆地、裂谷世界的“屋脊”：珠穆朗玛峰新高度为珠穆朗玛峰新高度为8844.43m岩石圈缩短2500km，开始碰撞于55MaBP印度板块以高于一般44倍的20cm/年高速率向青藏珠穆朗玛峰推挤，诱发巨量抬升和7-8级地震。印度板块与欧亚大陆的撞击抬升了喜马拉雅山。----------------------------------------------地球从未沉默，人类怎样与震共舞…2008年汶川8.0级地震，死亡截至2008年9月25日12时，，汶川地震已确认69227人遇难，374643人受伤，失踪人17923人。2010年4月14日晨发生两次地震，最高震级7.1级，震中位于县城附近。截止4月25日下午17时，玉树地震造成2220人遇难，失踪70人。---------------------------------------------挤压断层活动留下的痕迹：虹口八角庙同震逆断裂及擦痕断面倾向NW，倾角76°，擦痕侧伏角75°～80°虹口深溪沟逆断层崖，垂直位移5m彭州白鹿中心学校两教学楼间的逆断层崖逆断层崖，垂直位移垂直位移1.8m拉张断层产生断层谷沙坝一组邹继忠家房屋破坏与地震沟槽，垂直位移9±0..5m，右侧上升盘有平行沟槽的张裂缝平通木耳地断层崖水平位移3.7m，垂直位移3.66m---------------------------------------------2011.3.11日本大地震并引发海啸、核危机震源位于据日本仙台海东130公里的太平洋板块俯冲带上，震源深度24公里，震中位于北纬38.322°,东经142.369°，发震断裂为向西缓倾的逆断层，其倾角还不到15度。岩石的摩擦系数约为0.75，倾角27度左右的断层最易活动。这次发震断裂的倾角尚不到的倾角尚不到15度，所以需要更大的应力才能启发地震。---------------------------------------------日本历史上特大地震日本历史上特大地震1707年发生的约8.4级的宝永地震，600公里的范围内都感到摇晃。死亡人数至少60000以上，房屋倒塌60000户以上。地震带来的海啸袭击日本太平洋沿岸，海浪吞噬了大约20000户人家。这次地震这次地震把地下深处的岩浆挤出，导致富土山火山爆发。1923年9月11日发生的7.9级的关东大地震，发在日本首都所在地东京，由于人口密集和木结构房屋集中以及地震引起的火灾等原因房屋集中以及地震引起的火灾等原因，，死亡和失死亡和失踪的人口达14,2800人，受灾人口340,0000人，烧毁房屋447000户2011年3月11日的地震的死伤人员4000余人---------------------------------------------目前人类还不能有效地、准确地预报地震发生的时间、地点和强度防震减灾最有效、最实用的办法——选择安全可靠、远离地震活动断裂、避免海啸所接的场地建城镇、并且投大本钱、花大力气提高建筑物的抗震性能。只有实施这样事半功倍的国策只有实施这样事半功倍的国策，1976唐山、2008汶川、2010玉树地震的灾难才不会再重演，地震灾害才能够最大程度的得以减轻。----------------------------------------------印第安人古语：地球不属于人类地球不属于人类，但人类属于地球但人类属于地球”地球上的伤疤：东非裂谷非洲大陆下存在：超级地幔热柱----------------------------------------------3.3中小尺度构造作用与地貌1）断层作用与地貌a.断层崖b.断层谷c.断陷盆地2）褶皱作用与地貌a.单斜地貌b.背斜山和向斜谷c.背斜谷和向斜山d.穹窿山地----------------------------------------------第二节岩浆作用与岩浆地貌岩一、岩浆作用过程1、火山作用炽热的岩浆喷出地表快速冷却2、岩浆侵入作用炽热的岩浆在地下深处相对缓慢冷却---------------------------------------------构造地貌类型与特点黑龙江五大连池：破火山口、熔岩台地、绳状熔岩酸性火山岩地貌——雁荡山温州雁荡山：千佛岩、鳄鱼嘴、观音打坐层状火山岩、差异风化地貌花岗岩地貌：江西三清山、黄山、白山，舟山朱家尖----------------------------------------------第三节外动力作用与地质地貌一、风化作用类型风化作用类型物理风化：热胀冷缩、冰劈、层裂白垩纪玄武岩柱状节理、球形风化花岗岩的球形风化厚层砂岩中球形风化化学风化：溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸盐化作用、氧化作用生物风化：根劈垂直节理导致的差异性风化，湖南张家界岩石差异风化作用浙江.江山，上志留统白色石英砂岩夹紫红色泥岩----------------------------------------------二、风沙作用与风成地貌风沙作用主要发生在干旱和半干旱地区，特别是沙漠地带。世界荒漠集中在环球南北(25°～30°）纬度的范围内，占陆地总面积的1/5。中国沙漠和戈壁有109余万平方公里，占全国总面积的11.4％1、基本概念风沙流：含沙粒的搬运气流风沙作用：风沙流对地面物质进行侵蚀、搬运和堆积的过程风蚀作用（吹扬和磨蚀）——风蚀地貌风积作用（搬运与沉积）——风积地貌2、风蚀地貌：风蚀残丘、风蚀城、风蚀蘑菇、蜂窝石3、风的搬运作用：（1）悬浮搬运（2）跳跃搬运（3）蠕动搬运4、风积作用与地貌：沙丘、沙波纹、新月型沙丘、沙丘链5、沙漠沙漠是指地表覆盖大片风成沙的荒漠地区。全球沙漠面积占陆地面积的30%，我国约109.5万km2。塔克拉玛干沙漠6、中国黄土与黄土地貌黄土是第四纪时期形成的广泛分布的松散土状堆积物。主要特征特征：1）呈浅灰黄色或棕黄色浅灰黄色或棕黄色2）主要由粉沙组成，富含钙质3）疏松多孔，不显宏观层理4）垂直节理发育垂直节理发育5）具有很强的湿陷性中国黄土自第四纪以来沉积较连续，堆积时间长，含有较丰富的气候与环境变化记录，成为探讨全球气候与环境变化的一个重要方面。中国黄土的成因，“风成”，证据包括：（1）亚洲大陆内陆向外围区域，戈壁、沙漠和黄土有规则地依次成带状分布（2）黄土的矿物成分具有高度的一致性，而与所在地区的其它岩石成分极不相似（3）距离荒漠愈远，黄土的粒度有逐渐变细的规律性（4）黄土可覆盖在多种成因的、形态起伏显著的各种地貌类型上，并保持有相似的厚度（5）黄土含有陆生的草原性动、植物化石（6）黄土层中含有多层重叠的土壤层----------------------------------------------第四节冰川作用与冰川地貌一、冰川概述定义在重力作用下由雪源区向外缓慢移动的冰体类型大陆冰川、山岳冰川现代冰川——覆盖全球陆地面积10%，其中南极1350万平方公里，北极208万平方公里，少部分分布在高纬度和中纬度的高山区。冰川水——占水圈总量不到2%，但是占到淡水总量的2/3以上，被称为“固体水库”。青藏高原的山岳冰川——是我国名川大江的发源地是我国名川大江的发源地，是华夏文明传承的命脉所在。研究现代冰川冰雪可以了解：100万年）人类历史以来的火山活动及其特征生物化学循环与生物进化过程60年代进行的频繁核试验均被南极冰雪所记录上述研究，一般采用钻取冰芯进行研究----------------------------------------------二、冰川的形成与运动1.雪线——指常年积雪区范围的下界。雪线高度各地区不同，影响因素：（1）气温（2）地形（3）降雪量请思考：珠穆朗玛峰雪线，北坡6km南坡5.5km?2．成冰作用过程——在雪线以上的积雪，经一系列“变质”阶段而形成冰川冰，这个过程称为成冰作用。成冰作用经历了2个阶段：①由新雪变成密度较大的粒雪（0.4～0.85g／Cm3）②粒雪在压力或热力（或兼而有之）作用下，更紧密地结合起来，即形成冰川冰。冰川冰的密度＞0.85g／cm3，但＜1g／cm3。雪片→粒雪→粒状冰→冰川冰3．冰川的的运动导致冰川运动的因素，主要是冰川本身的重力和压力。取决于冰床坡度的流动，称重力流；取决于冰面坡度的流动取决于冰面坡度的流动，称压力流。前者多见于山岳冰川，后者多见于大陆冰川。两种运动方式①基底滑动②塑性流动冰裂隙——运动中的冰川运动中的冰川，其变形具有差异其变形具有差异性，超过50m的冰川而言，50m以下具有塑性，50m以上主要表现为脆性，当冰川流经参差不平的地面是，上部冰体受张力破裂，形成冰裂隙。最大深度可达50m----------------------------------------------三、冰川作用地貌1．冰川自身重力作用2．剥蚀搬运作用：①挖掘作用②磨蚀作用3.冰蚀地貌类型：鳍脊、串珠湖、U型谷、冰斗湖、角峰、冰斗、悬谷、冰蘑菇、蛇形丘、鼓丘4．搬运与沉积作用----------------------------------------------四、冰川作用及其原因1.冰川作用地球历史中气候的冷暖变化是频繁发生的，气候寒冷时期，冰川大规模发生，冰雪覆盖面积迅速扩大,称为冰川作用，对应的时期称为冰期，气候温暖时期，面积大大缩小，成为间冰期。全球规模的冰期，主要有新元古代的成冰纪（7.5-6.3亿年前）、晚古生代（3.6-2.5亿年前）和第四纪（距今1800万年以来）（1）成冰纪被誉为“雪球地球”时期，是当前全球前寒武地质研究的一个特点课题。成冰纪冰期存在的重要证据是冰碛岩，广泛见于南非、澳大利亚、北美洲、西伯利亚、印度、西北欧、亚洲等，在我国见于新疆、安徽、湖南、湖北、江西、贵州、广西、云南秦岭以及山西五台山等地。（2）晚古生代冰期该时期的冰期被认为不少于50次，但主要影响在南半球，如南非、印度、南美洲和澳大利亚等。而发生于二叠纪末（距今约2.5亿年前）的全球性冰川事件，这也是海洋中的动物界发生了最大的集群灭绝事件、生态系统发生巨大改变。（3）第四纪冰期是地球近期历史上一次重大地质事件，冰川覆盖了近30%的陆地面积，这次冰期最早从新近纪（距今7.5万年前）开始。----------------------------------------------2.冰川作用原因发生冰川作用的条件:一是气温降低，雪线下降；二是有丰富的降雪量。1）天文说太阳辐射变化、地日距离的变化2）大气成分变化温室气体含量变化3）洋流变化4）板块运动-------