普通地质学-第二章-岩石圈

第二章岩石圈第一节岩石圈的表面形态特征地球的表面呈高低起伏不平，有海洋和陆地两大地貌单元组成陆地面积占全球面积的29.2%海洋面积占全球面积的70.8%海洋平均深度为-3728m（-3794、-3908）地球最高点：为我国西部的珠峰、海拔88地球上最低点：为太平洋西部的马利亚纳海沟约为-11034m海陆最大高差近20公里海洋面积占总面积的2/3，多分布在北半球陆地面积占总面积的1/3，多分布在北半球一、陆地地形地球上的陆地并不是一个整体，而是被海洋分割成大大小小的块体，大块的叫大陆或大洲，小的叫岛屿根据陆地表面的海拔高度和起伏形态，陆地分六种基本形态山地：对不同高程山的统称，线状延伸的山称为山岭；由若干条山岭组成的山称山脉，山地海拔高程大于500米，相对高程大于200米。根据海拔高度山地：低山区（500—1000米）中山区（1000-3500）高山区（3500-5000）极高山区（大于7500）高原：海拔600米以上，顶面平坦，面积大，起伏小的宽阔高地，世界上最高的高原是我国的青藏高原，平均海拔高度超过4000米。盆地：四周被山地或高原所围，中央低平，如四川盆地丘陵：起伏小，海拔高程小于500米，相对高度小于200米，一般是峰圆坡缓，分布于不同高程平原：海拔高度小于200米，地面高度变化很小，略有波状起伏，表面平坦，如我国的华北平原、长江中下游平原。洼地：陆地上地势低于海平面以下的地带，如我国西北吐鲁番盆地的艾丁湖，称为克鲁沁洼地。由以上可知，陆地面积起伏变化十分复杂，有峰峦高耸、地面崎岖的山地、山脉，也有高低不大坡地缓和的丘陵，有海拔较高、面积广大的高原、也有低平宽广、起伏微小的平原、还有周围高、中间低的盆地等。二海底地形地球表面被海水覆盖的大洋底部也是起伏不平的，根据起伏特征分为1大陆架是陆地向海的自然延伸部分，构成围绕大陆的浅水平台，水深区在200米以内，平均坡度为-0.3，宽度几十至几百公里。大陆架面积广、资源丰富，是主要的渔场和海底油田区域，如浙江舟山渔场是我国最大的近渔场。我国东部分布着渤海、黄海、东海和南海、大陆架总面积473万平方公里.几乎等于我国国土的一半，蕴藏着十分丰富的海洋资源和矿产，已探明近海石油资源估计储量有40-50亿下2大陆坡（大陆斜坡）大陆架外缘坡度较的区域是大陆架与洋底的过度地带，处于较厚的大陆性地壳和较薄的交界的位置，过度地区多火山、地震。3大洋盆地（大洋底、盆地）是海洋的主要部分，又称大洋底。水深3000-6000米，洋底地貌复杂，有海岭、海沟和盆地，洋底地形最大高差超过陆地的高差。（1）底山脉，长达上万里，宽1000-3000公里，高2000-4000m，（2）海沟：长而宽的陷落地带，长达几千里，上部宽可达数百里，底部仅几公里，一般位于大样边缘于大陆邻接的地方，如马亚纳海沟。（3）海盆：是洋底为海岭或隆起分割的盆地。第二节石圈的物质组成一、岩石圈的化学成分地球是由各种化学元素组成的，这些元素在地球圈中的分布量有很大的差异，主要质量集中在地球的内圈（地壳、地幔、地核），占地球面积总质量都（60万亿吨）的99.9%，外圈质量只占铅粉之一。1元素的丰度和克拉克值地壳元素丰度：指地壳中集元素的平均重量百分比，又称克拉克值。丰度和坷拉克是指地壳中集平均含量，但是也有区别。克拉克值：是指某元素在地壳中平均重量的百分比。丰度：是以10-4%为单位（百分之一），相对于g/t（克/吨）长写作10-6（ppm），而克拉克值是百分含量（%）化学元素在任何宇宙体或地质体中的平均含量都可以称为丰度，它可以用语任何天体或整个地球，当然又可用于地壳。而克拉克值是指地壳中各元素的平均重量百分比，是为了纪念克拉克的贡献。2岩石圈的物质组成由表可知，根据元素的丰度，元素含量分布是不平均的，O、Si、Ai、Fe、Ca、Na、K、Mg八种元素占地壳总质量的99%（称常量元素）其他80多种元素之和不足1%，（称少量元素和为微量元素）。地球的物质组成：Fe34.6%,O29.5%Si15.2%Hg12.7%Ni2.4%S1.9%Ca+Al2.2%地壳地幔OSiAlFeCaMgNaKTiH等地核：FeNi为主大气圈:NO为主水圈:HO为主生物圈:CHON为主二、矿物元素在地壳中不是孤立存在的，而是在一定的地质作用下，（天然作用）形成化合物等形式存在于地壳中，首先矿物是由元素组成的，是在地质作用下形成的，矿物的定义：矿物是地壳中的化学元素在地质作用下形成的单质或化合物。单质是地壳中的化学元素在地质作用下形成的单质或化合物。单质矿物如：自然金Au金刚石C化合物矿物：石英SiO2氧化物方铅矿PbS硫化物三、岩石1、概念：地壳中的矿物有规律的结合在一起形成岩石，其基本单位是矿物，也是在地质作用下形成的，岩石是组成地壳的基本单位。如花岗岩，是由石英，长石等矿物组成大理岩，是由方解石组成的，元素→矿物→岩石→地壳至岩石圈2、掩饰的成因分类岩浆岩——是岩浆冷凝而成的岩石，在地下冷凝的侵入岩在地表冷凝的称喷出岩岩石沉积岩——是在外力作用下形成的变质岩——原岩经过变质作用形成新的岩石类型第三节、岩石圈的构造一、板块构造又叫全球大地构造，其观点认为：地球表层的岩石圈不是一个整块，而是被一些海沟，平移断层所分割成为几个不连续的地壳校块体拼合而成的，称为板块，板块与板块之间由缝合线彼此连接。板块内部是稳定的，而板块边缘和接缝地带则是不稳定的，是发生构造运动，岩浆作用及变质作用的主要场所。板块构造学说归纳了大陆漂移，海底扩张的重要成果，及时吸收了当时对岩石圈和软流圈所获得的新认识，从全球整体的角度，系统的阐明了岩石圈活动与演化的重大问题。板块构造学说的基本思想是：在固体地球的上层，存在比较刚性的岩石圈及其下伏的较塑性的软流圈上进行大规模的运移，海洋板块不断新生，又不断俯冲，消减到大陆板块之下，板块内部相对稳定，板块边缘则由于相邻板块的相互作用而成为构造活动性强烈的地带，板块之间的相互作用控制了岩石圈表层和内部的各部地质作用的过程，同时也决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局。二、板块的划分是以构造活动性强烈的板块边界为界线的，按照板块之间相对运动方式的不同，可以将板块边界分为三类。（一）板块边界类型1、离散型板块边界，指大洋脊轴部，其两侧板块相背运动，板块边界罗列拉张而分离，软流圈物质上涌。冷凝成新的洋底岩石圈，所以又称增生或建设性板块边界2、汇聚型板块边界，即海沟附近的板块俯冲带或大陆板块之间的碰撞带，当大洋与大陆板块汇聚时，由于大洋板块密度较大，位置较低，故大洋板块总是俯冲到大陆板块之下，在地表形成海沟，当大洋板块不断俯冲到大陆板块之下，并在地表逐渐消失时，其后部的大陆板块就有可能与其它密度相近的大陆板块发生碰撞，从而产生强烈的变形，并形成成山脉3平错型板块边界即转换断层，其两侧板块发生水平剪切滑移，转换断层一般分布在大洋脊附近，有时也可延伸到大陆边部，如美国西部的圣安德烈斯断层（二）板块划分（间19页图）根据以上三种类型的板块边界在全球的层部，就课勾画处岩石圈板块的轮廓，早期分为六大板块。目前，一般认为全球共有12个板块，其中以大陆为主，涉及少量海洋的板块有欧亚板块、北美板块、南美板块、非洲板块、阿拉伯板块、南极洲板块，以海洋为主的板块有太平洋板块。菲虑宾板块，印度-澳大利亚板块，加勒比板块以及在东太平洋地区的纳磁卡和可可板块岩石圈板块不是平面状的，而是呈球面形状，板块的运动，自然页不是一种简单的平面滑移，而是沿地球表面作球面运动，对海洋板块的运移速度目前已有较准确的测定，一般都是每年1——2厘米，大陆板块运移速度显然小于这个数据，板块面积越大，运移速度就越小，相对稳定。第四节地质作用的概念一、概念：由地质动力促使地壳（或岩石圈）的物质组成，结构和地表形态不断变化和发展的作用称地质作用。解释：①地质动力（地质营力）——是引起地质作用的能量（即自然的力量）②进行地质作用的能量来源主要来自两方面：来自于地球内部称内能，如：自转能，放射性元素蜕变能来自于地球以外的能量称外能，如：日、引力和太阳辐射等。③地质动力（根据能量来源不同）内动力——有内能引起外动力——有外能引起2、地质作用分类根据地质动力种类不同分为两大类，各类又分为若干种作用方式，见下表：地质作用：外力作用：风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。外力作用主要作用在地表及其附近。内力作用：岩浆作用、地壳作用、变质作用、地震作用。内力作用，作用于整个地壳岩石圈。了解以上各种内、外力作用的概念，引起地质作用的因素，作用方式和作用结果，可以帮助我们解释和看懂各种自然现象和各种地貌景观，如各种矿物、岩石、矿产的形式，各种地形、地貌景观，无不都是地质作用的结果。二、内力作用（主要有四种作用方式）由内动力促使地壳或岩石圈发生变形，变位的机械运动地壳运动水平运动——如板块运动的分离、碰撞，地壳物质平行地表方向运动，运动结果使地表发生起伏，形成高山峡谷。（断层和褶皱）垂直运动——地壳物质平行半径方向运动（垂直地壳）作用结果使地壳形成大面积隆起和拗陷，地貌上形成高原和平原，海陆变迁。地壳运动的过程是长期的、缓慢的是在漫长的地质年代中形成。2.地震作用地震是地壳快速颤动的地质现象，它是岩石圈中内能逐渐积累，而后突然释放的结果。由地震造成的地表形态的改变，物质成分变化等作用称地震作用（地震是一种快速的，人们能够感觉和观察到的地壳运动）3、岩浆作用指由岩浆的形成，运移至冷凝成岩浆岩的全部作用过程。岩浆作用：侵入作用---岩浆在地下冷凝成岩的作用过程喷出作用---岩浆喷出地表形成火山的作用过程1.变质作用原岩在固态状态下，受各种内动力作用的影响而变成一种新的岩石的过程。三、外动力地质作用是由外动力引起的地质作用，其作用主要在地表，引起外力作用的主要动力有：河流、地下水、风、海、湖水、冰川等其作用方式主要有五种：1、风化作用指暴露在地表的矿物或岩石，在大气、水和生物等因素的作用，使岩石在原地遭受到破坏的作用。2、剥蚀作用各种外动力在运动过程中，对地壳表层的破坏并将破坏的物质剥里原地的作用，和搬运作用界限不明显常由同一种的动力完成。例如流水侵蚀和搬运。3搬运作用各种外动力将风化、剥蚀的产物运移至别处的作用（搬运是一种常见的现象，但的确是一种重要的地质作用，风的搬运、谁的搬运、是地表物质处于不断的运动中。）4沉积作用各种外动力搬运的物质在适当的条件下停止搬运，搬运物发生沉淀，形成松散沉积物的作用的过程。5固结成岩作用松散沉积物变成沉积岩石的过程。四、内外力作用的关系各种地质作用在促进地壳物质运动变化过程中，都包含有破坏和建设两方面，也就是促进地质作用一方面而不断形成新的矿物和岩石，地质构造、地表形态。另一方面而有不断破坏原有的矿物岩石、地质构造、地表形态。由于地质作用的破坏-建设-再破坏-再建设，不断反复作用，促进地壳不断变化和发展，总的趋势是内力作用总是造成地表起伏增大，外力作用总是再高的地方剥蚀，低的作用沉积，使地表趋向平坦两者在反复交替作用，使地表武指出与不断运动之中。地质作用的相关概念是地质学的最基本的理念，是贯穿全书各个章节的主线，是我们分析问题。解释各种地质现象的主要历练基础知识，而后各章要求的矿物，岩石，矿产等无一不是地质作用的产物，每章也都是以某种地质作用为主的一个重要单元。作业：1.组成岩石圈的主要元素有哪些？2.什么叫克拉克值？3.什么叫矿物和岩石？4.什么叫地质作用？5.内力作用和外力作用各包括哪些作用方式？6.内力作用和外力作用在改造地表形态方面有何种关系和趋势？