自然地理学--第一部分地壳02

第一部分地壳第二节构造运动和地质构造（3学时）一、地质年代一、地质年龄地球的历史大约有46亿年，和月球的年纪大体相同，而地壳的年龄大约在38亿年，最古老的化石年龄在32亿年，出现在南非。地质年纪计算方法有：1绝对地质年龄：根据岩石中的微量放射性元素衰变规律来测定岩石生成的年纪，它表示的是绝对年纪。常用的方法有铀－铅法，C14法。2相对地质年龄：根据生物的发展和岩石形成的顺序，将地壳历史划分为与生物发展相对应的一些自然阶段，只表示时间的先后顺序。第一部分地壳二、地质年代1地层单位：根据地层顺序和生物发展，可以把地层划分若干个大小不同的单位，称为地层单位，它共分：宇：以有无生物及生物的大量出现为特征，分隐生宇、显生宇。界：以生物的巨大进化和大规模的地壳运动来划分的，可以分：隐生宇；太古界、元古界。显生宇：古生界、中生界、新生界。系：根据地壳运动和生物群有大的变化来划分，共分12个系。统：系以下的单位，更细致划分，可划分为上、中、下。阶：更细小的划分。第一部分地壳2地质年代单位：各个地层单位所代表的时间。与地层单位相对应的地质年代单位有：宙、代、纪、世、期。太古界（代）：隐生宇（宙）元古界（代）：Z宇古生界（代）：、O、S、D（宙）中生界（代）：T、J、K显生宇（宙）新生界（代）：R、Q按时代早晚顺序把地质年代进行编年，称为地质年代表。第一部分地壳二、构造运动的特点与基本方式一、地壳运动及其表现1地壳运动：由于内力作用引起地壳结构改变和地壳内部物质变位的运动，其实质是结构的改变和物质的变位。2运动表现：控制着地表海陆分布的轮廓，影响着各种地质作用的发生和发展，改变着岩层的原始产状，并形成各种各样的构造形态。第一部分地壳二、地壳运动的基本形式地壳运动基本上是沿着两个方向进行，即水平方向和垂直方向。一水平运动：1含义：大致平行于地表，沿着大地水准面的切线方向进行运动。它是由于地球表面切线方向的水平作用力引起的。2运动表现：地壳岩层的水平移动，并使地壳岩层在水平方向上遭受不同程度的挤压力或引张力，形成巨大而强烈的褶皱和断裂构造，又称――造山运动。二垂直运动：升降运动1含义：沿着地球半径方向进行缓慢升降运动，是升降运动长期交替反复进行。2表现：大规模隆起和凹陷，引起地势高低变化和海陆变迁，又称――造陆运动。第一部分地壳三两运动之间的关系：水平运动主要形成地壳的褶皱和断裂，以及大陆漂移和海底扩张等，使地表的起伏加大；垂直运动主要引起地壳的隆起和凹陷。无论水平运动还是垂直运动，都可以引起一个地区的沧海桑田的变化和海陆位置的变迁。从地壳的某一地区和某一阶段来看，可以是以水平运动为主或以垂直运动为主，但从地壳发展历史来看，地壳运动总的表现形式，无论是在大陆方面，还是在大洋方面，有日益增多的证据说明：水平或近于水平的运动是主导的，垂直运动是派生的。第一部分地壳三、构造运动的时间分类一运动的时间分类：1老构造运动：发生在晚第三纪以前各个地质时期的构造运动。2新构造运动：发生在晚第三纪以后至第四纪时期的构造运动。3现代构造运动：人类历史以来的，距今五六千年的新构造运动。第一部分地壳三、岩相与地层接触关系一、岩相分析法一岩相：1含义：沉积物特征及其生成环境的总和，是岩层形成环境的物质表现。2分析：沉积物特征主要表现在岩性和古生物两个方面。岩性和古生物特征具体反映了沉积物形成时的自然环境，一旦生成环境发生变化，沉积物的岩性和古生物特征也随之发生变化。二岩相分类：1陆相：沉积物粒度大，以碎屑物质成分为主，沉积厚度小，有风化剥蚀现象。2海相：沉积物粒度小，沉积厚度大，富含生物遗体化石。3海陆过渡相：沉积物特征及古生物特征界于以上两者之间。第一部分地壳三岩相变化：岩相是随着时间的发展和空间条件的改变而改变的，可分两个方向：1横向变化：同一时代的岩层在水平方向上的相变。反映了同一时期但不同地区的自然地理条件的差异。2纵向变化：不同时期的岩层在垂直方向上的相变。反映了同一地区但不同时期的自然地理环境的变迁。第一部分地壳二、厚度分析法通过沉积相的分析可以获得地壳运动的定性结论，进行岩层厚度分析，就可以在很大程度上获得升降幅度的定性结论。分析：某一地区发生凹陷，就不断接受沉积，一般说来，下降幅度越大，沉积物堆积就越厚，在沉积环境没有显著改变的情况下，沉积物厚度应与地壳下降的幅度基本一致。第一部分地壳例：浅海的深度通常在200米左右，最深也不超过400米，但在许多地区的地层剖面中，厚度均超过这一深度，如燕山地区厚度近1万米，形成这种沉积厚度只有一种解释，即沉积物厚度并不决定于沉积时的海水深度，主要决定于地壳下降的幅度。假设：A假若海底稳定，则沉积物厚度不会超过海水深度。B假若海底不断上升，则沉积物厚度必然小于海水深度。C假若海水缓慢下降，且沉积物堆积速度和幅度与海底下降速度和幅度相适应，只有这样才可能保持浅海的沉积环境不变，并使沉积物厚度大于浅海的深度。由于地壳上升与下降运动经常交替进行，下降运动引起相应的沉积，而上升运动则引起沉积物剥蚀或中断，故在一定时期内形成的岩层总厚度应是升降幅度的代数和，在一定程度上代表了该地区下降的总幅度。第一部分地壳三、岩层接触关系分析法一整合接触：1含义：地壳处于相对稳定下降的情况下，形成连续沉积的岩层，老岩层在下，新岩层在上，不缺失岩层。2特点：岩层是相互平行的，时代是连续的，岩性和古生物是递变的。3反映的运动过程：说明在一定时期内，沉积地区的地壳运动方向无明显的改变，处于缓慢的下降中，古地理环境无突出的变化。第一部分地壳二不整合接触：1含义：由于地壳运动，往往使沉积中断，形成时代不相连续的岩层，两套岩层中间的不连续面，称为不整合面。2分类：按不整合面上下两套岩层之间的产状及反映的地壳运动过程，可分：（1）平行不整合：假整合。A特点：不整合面上下两套岩层的产状一致，彼此平行，但时代、岩性和古生物特征是不连续的，中间发生过沉积间断，缺失了岩层，不整合面保存有底砾岩、风化壳等。B反映的运动过程：地壳下降，接受沉积；地壳隆起，遭受剥蚀或沉积中断；再次下降，重新接受沉积。这种接触关系说明在一段时间内沉积地区有过显著的升降运动，古地理环境有过显著的变化。（2）角度不整合：斜交不整合。A特点：不整合面上下两套岩层成角度相交，上覆岩层覆盖于下伏倾斜岩层侵蚀面之上，或褶皱岩层侵蚀面之上；岩层时代不连续，岩性、古生物特征是突变的；不整合面上也保留有古侵蚀面。B反映的运动过程：地壳下降，接受沉积；岩层褶皱或倾斜，隆起为山，遭受长期侵蚀；地壳再次下降，接受新的沉积。这种接触关系说明，在一定时间内，地壳存在过升降运动和褶皱运动，古地理环境发生过极大的变化。第一部分地壳三侵入接触：1含义：侵入岩体与围岩的接触关系。它表明侵入岩体形成于围岩之后。2特点：围岩的接触带有深浅不一的接触变质现象；围岩中常有岩脉或矿脉；侵入体边缘矿物晶粒较小，含有围岩碎块（捕获体），岩体与围岩多成不规则斜交。四沉积接触：1含义：侵入岩体上部以剥蚀面与上覆岩体接触，侵入体先于上覆沉积岩形成。2特点：剥蚀面上有侵入岩体碎屑堆积，岩体顶部有风化剥蚀痕迹，它表明岩体侵入后，再有构造上升，剥蚀，再下降，接受新的沉积。第一部分地壳四、地壳运动构造阶段的划分1前寒武纪构造阶段：含太古代、元古代的地壳运动。2早古生代的构造运动：即加里东运动，含、O、S。3晚古生代的构造运动：即海西运动，含D、C、P。4中生代的构造运动：即太平洋运动，含T、J、K。5新生代的构造运动：即喜马拉雅运动，含R、Q。第一部分地壳四、地质构造褶皱构造：岩层在构造运动作用下，产生一系列波状弯曲，但又未丧失其连续性和完整性的构造。褶皱构造的基本组成单位是褶曲fold，是一个弯曲，具有不同的形态。一、褶曲要素二、褶曲的基本形态：背斜、向斜1外形上判断：地形上背斜在外形上是一个向上突起的弯曲，岩层自中心向外倾斜。向斜在外形上是一个向下凹进的弯曲，岩层自两侧向中心倾斜。2性质上判断：岩性新老背斜：褶曲核部是老岩层，两翼是新岩层。向斜：褶曲核部是新岩层，两翼是老岩层。3特例判断：如图第一部分地壳断裂构造：岩层或岩体在地应力作用下超过强度极限产生破裂，其连续性、完整性受到破坏的现象。主要包括节理、断层。一、节理断裂面两侧的岩块没有明显相对的位移的断裂变动。二、断层一含义：岩石受力达到一定强度，破坏了它的连续性、完整性，发生断裂并且沿着断裂面两侧，岩块发生明显位移。第一部分地壳第一部分地壳第一部分地壳第一部分地壳第一部分地壳我们知道地球形成在46亿年前，而地球上目前能找到的最古老的岩石约为36亿年，为格陵兰的片麻岩，其他的大部分为3亿年后的岩石，这中间缺失了10亿年的时间；而最古老的一块生物化石的年代约为32亿年前，出现在南非的叠层石，最新的地层为第四纪地层，约为200万年。我们六安大别山最古老的岩石为大别群，其地质年代可达26亿年。能想象一下，这个时间概念吗？人不过百年，树不过千年，人类文明历史不过5千年，而我们脚踩手拿的标本大都在百万年、千万年、亿万年前的东西，这些对于我们来说是多么的珍贵和难得，应该加以好好的保护。我们居住的这个地球和我们的地质环境时间是多么的悠久。第一部分地壳三断层类型：1根据两盘相对位移和力学背景分：A正断层：上盘相对上升，下盘相对下降。在地形上多形成沟谷、冲沟和湖泊。其组合形态常有：地堑：在地形上，常表现为狭长的凹陷地带，如：东非裂谷、欧洲莱茵河谷、中国山西汾河河谷、陕西渭河河谷等。地垒：在地形上，常表现为块状山地，如：天山、庐山等。B逆断层：上盘相对上升，下盘相对下将。推覆构造：在大规模的逆掩断层中，倾角在45度以下常见老岩层逆掩推覆在新岩层之上，这些来自远处的盖在新岩层之上的老岩层，称为外来岩块。若在老岩块中间因为剥蚀而露出下伏一块新岩块―――构造窗；若老岩块遭受强烈剥蚀，周围地区露出新岩块，而残留的一部分老岩块似乎孤零零的盖在新岩层之上―――飞来峰。C平推断层：断层两盘沿着断层面在水平方向上发生相对位移，断层面近于直立。它是在水平扭应力作用下产生的。D旋转断层：一种是旋转轴位于断层的一端；另一种是旋转轴位于断层中心。第一部分地壳