地球科学概论期末复习.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 4月25号期末考试绪论地球科学: 是系统研究地球物质的组成、 运动、 时空演化及其形成机制的科学。地质学:研究的主体对象是固体地球。当前主要是研究固体地球的上部地壳和上地幔组成的岩石圈。地球科学的研究方法与其研究对象的特点有关,地球作为其研究对象主要有以下特点: (1)空间的广泛性与微观性 (2)整体性与分异性(或差异性) (3)时间的漫长性与瞬间性 (4)自然过程的复杂性与有序性地球科学研究的意义: 理论意义: 地球科学承担着揭示整个地球的形成、 演变规律的科学使命。当代自然科学的一些重大基本理论问题, 如天体的起源、 生命的起源、 全球环境变化等问题的最后解决也都离不开地球科学的研究。地球科学的研究对人类正确地认识自然界、 建立辩证唯物主义世界观起着重要作用, 对整个自然科学的发展也具有促进和推动作用。实际与应用的意义: 寻找、 开发和利用自然资源; 保护和改进自然环境; 预报和减轻自然灾害 第一章宇宙中的地球行星: 围绕太阳运转、 自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、 能够清除其轨道附近其它物体的天体。地球的参数极半经为: 6356.755 km赤道半经为: 6378.140 km平均半经为: 6371km三大定律, 分别是轨道定律、 面积定律和周期定律。轨道定律: 行星都是沿”椭圆形”轨道围绕太阳旋转的。面积定律: 行星轨道都位于同一个仿佛圆盘的”平面”( 黄道面) 上, 太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。离太阳较近时, 运动速度加快; 离太阳较远时, 运动速度减慢。周期定律: 行星轨道平均半径( 以地球与太阳的距离为1) 的三次方与公转周期( 以地球年为单位) 的平方相等。行星公转周期的长短取决于行星与太阳的距离, 距离太阳越远, 行星的公转周期就越长。太阳系 Solar System8个大行星( Planet) 66颗卫星(Satellite), 若干矮行星(Dwarfplanet)1万多颗小行星(small solar system bodies)数以亿计的彗星和流星以及弥漫在看起来一无所有的空间中的星际物质(Interstellar matter) 地球太阳地球只不过是太阳系中的一颗行星地球绕太阳公转的轨道平面, 称为黄道面; 与地球赤道面交角为2326它与月球组成地月系每秒约3万米的速度围绕太阳作公转( 周期一年) 沿一条弯弯曲曲的、 近似椭圆形的蛇行轨道前进( 黄道面) 第二章行星地球简史类地行星(terrestrialplanet):水星、 金星、 火星与地球的质量、 密度和公转周期相近地层: 是具有时间意义的岩层或岩层的组合, 每一段地层代表着一定的时间。类木行星( Jovian planet) : 土星、 天王星、 海王星体积大、 密度低的行星与木星相近化石:指保存在岩层中地质历史时期的古生物遗物和生活遗迹。将今论古, 或称现实主义原理, 古今一致的原则, 历史比较法:能够经过各种地质事件遗留下来的片段现象和作用结果, 利用现今作用的规律, 去反推古代事件发生的特点、 条件以及大致的演化过程化石的作用: 化石是制定地质年代表的主要依据、 确定地层层序; 反应当时的沉积环境; 是寻找沉积矿产的重要依据; 是探索生命起源与演化的主要材料 古生代: 以4亿年为界, 能够划分为早古生代和晚古生代。早古生代包括寒武纪、 奥陶纪和志留纪; 晚古生代包括泥盆纪、 石炭纪、 二叠纪。早古生代是海生无脊椎动物大发展时期, 早寒武小壳动物开始繁盛, 藻类、 三叶虫、 笔石、 低等珊瑚、 腕足类、 头足类等也十分丰富。中生代中生代( Mz) 的原义是”中期生物”的时代, 以爬行动物和裸子植物的繁盛为特点。2.51亿年0.65亿年前, 跨时1.86亿年。中生代包括: 三叠纪( 2.51-1.99亿年) 、 侏罗纪( 1.99-1.45亿年) 和白垩纪( 1.45-0.65亿年) 。新生代新生代( Cz) 原意为”近代生物”的时代, 从6500万年前开始至今, 包括第三纪( 0.65亿年-0.02亿年) 和第四纪( 0.02亿年前至今) 两个纪。新生代是被子植物和哺乳动物的时代。 地质年代表n宙(宇)代(界)纪(系)同位素年龄(百万年)n第四纪(系)新近纪(系)古近纪(系)白垩纪(系)0n新生代(界)nn65n中生代( 界) 侏罗纪(系)三迭纪(系)nn显生宙(宇)二叠纪(系)250nnnnnn石炭纪(系) Carboniferous古生代(界)泥盆纪(系) Devonian志留纪(系)奥陶纪(系) Ordovician寒武纪(系) Cambrian542新元古代(界)元古代( 界) 中元古代(界)古元古代(界)nn太古宙(宇)n冥古宙(宇)25003800 地质年代的确定相对地质年代的方法地层层序律: 岩层在形成后, 如未受到强烈的地壳运动的影响而颠倒原来的位置, 应该是先沉积的在下, 后沉积的在上, 一层压一层, 保持近于水平的状态, 延展到远处才渐渐尖灭化石层序律: 含有相同化石的地层的时代相同, 不同时代的地层所含的化石不同/每一地层各有其特定的化石器官相关律: 每一种形态的动物机体都是一个统一的体系, 这个体系的每个局部在构造和机能上都是互相适应的, 因此了解局部就能推知其整体地质体之间的切割律: 即较新的地质体总是切割或穿插较老的地质体, 或者说切割者新、 被切割者老。同位素地质年代: 根据岩石中放射性元素衰变产物的含量计算而来的岩石生成距今的年龄。如锆石U-Pb年龄 第三章 地球的物质组成地球是一个特殊的物理化学体系元素矿物岩石克拉克值: 某一种元素在地壳中的平均质量百分含量地壳中各元素的丰度: 氧(45.2%) ,硅(27.2%), 铝(8%),铁(5.8%),钙(5.06%), 镁(2.77%),钠(2.32%),钾(1.68%)钛(0.68%),氢(0.14%),锰(0.10%),磷(0.10%), 其它所有元素(0.95%)整个地球的物质( 按重量计算) 各元素的丰度: 铁近34.6%, 氧为29.5%, 硅为15.2%, 镁为12.7%, 镍为2.4%, 硫为1.9%, 钙和铝为2.2%其它所有元素共占1.5%宇宙/太阳系: 氢、 氦矿物(Mineral): 天然形成的、 具有一定化学成分和物理特征的元素或者化合物。岩石: 自然状态下形成的, 由一种或几种矿物有规律组合而成的矿物集合体8 矿物分类v自然元素矿物: 如金, 金刚石、 石墨、 硫磺, 还有铜、 银、 汞等v卤化物矿物( F、 Cl、 Br、 I化合物) : 石盐、 v钾盐、 萤石等v硫化物矿物: 黄铁矿、 黄铜矿、 方铅矿、 闪锌矿、 辉锑矿、 雄黄等v氧化物和氢氧化物矿物: 如赤铁矿、 磁铁矿、 铬铁矿、 锡石、 铝土矿、 软锰矿、 硬锰矿、 沥青铀矿、 石英等。v含氧酸盐矿物: 最重要的是下面三种: v 硫酸盐矿物: 有石膏、 芒硝、 重晶石等v 碳酸盐矿物: 如方解石、 孔雀石v 硅酸盐矿物: 氧离子和硅离子结合的基础上, 再与金属离子结合而成硅酸盐矿物.硅酸盐矿物种类繁多, 约占已知矿物种数的1/4, 占地壳总重量的85%.其中最常见的就是各类长石、 云母、 辉石、 角闪石、 橄榄石等几种, 它们广泛分布在地壳与地幔内玉不是矿物, 而是矿物的集合体, 即岩石9 矿物肉眼鉴定方法n颜色: 矿物吸收可见光后呈现的色调。n条痕色: 矿物粉末的颜色。n透明度: 可见光透过矿物的程度。n光泽: 矿物表面反射光波的能力。n硬度: 矿物抵抗外力刻划的能力。n解理: 矿物受力后沿一定方向规则裂开的性质。硬度-矿物抵抗刻划、 磨擦的能力。共分10度: 滑石1、 石膏2、 方解石3、 萤石4、 磷灰石5、 长石6、 石英7、 黄玉8、 刚玉9、 金刚石10。野外常见: 指甲( 2.5) 、 铜(3.5)、 小刀( 5.5) 、 玻璃片( 6.5) 第四章大气圈大气圈: 是指因地球的引力而聚集在地表周围的气体圈层。分层的主要依据: 物质组成、 大气温度变化、 电荷、 大气运动大气环流: 是指大气大范围的运动状态。表现为不同时间尺度和空间尺度的大气周而复始的运动特点。天气: 是指短时间的内的气象要素的综合状况。气团: 在一定范围内相对比较均匀的大块空气。冰期: 地质历史上出现大规模冰川的时期间冰期: 是两次冰期之间气候变暖的时期在地质历史时期: 冰期短, 间冰期长, 前者约1/10的时间风化作用是指在近地表, 在大气、 水、 生物等要素的影响下, 使岩石或矿物在原地被破坏的过程。物理风化作用: 使岩石发生机械破碎, 岩石成分不发生变化。化学风化作用: 使岩石发生破碎, 而且岩石成分发生变化。生物风化作用: 生物在活动过程中, 使岩石发生破坏。残积物: 地壳表层的岩石经长期风化作用后, 残留在原地的松散堆积物风化壳: 覆盖在地壳基岩上的残积物的不连续薄壳古风化壳: 地质力史时期, 地表岩石经物理、 化学、 生物风化的长期作用形成的由风化产物组成的分布于大陆基岩面上的不连续薄壳。剥蚀作用: 各种运动的介质在其运动过程中, 是地表岩石产生破坏并将其产物剥离原地的作用搬运作用: 风化、 剥蚀的产物被运动介质从一地转移到另一地的过程沉积作用: 被运动介质搬运的物质, 由于条件发生改变而发生沉淀、 堆积的过程。 大气分层( 1) 、 对流层厚度: 平均1113km, 赤道1718km, 两极89km。质量: 约占大气圈质量的75。温度: 从下向上是降温的, 大气降温率是 6.50C/km, 对流层顶约-500C。大气运动: 强烈的对流。成分: 含有水蒸气、 尘埃。气象现象: 风、 霜、 雨、 雪、 雹、 雾等( 2) 平流层高度: 从对流层顶到55km。温度: 从下向上是升温的, 到平流层的顶温度升到0 C。0大气运动: 水平运动。成分: 几乎不含水蒸气、 尘埃;存在数层臭氧层。无天气现象( 3) 中间层高度: 从平流层顶到8090km。 气温: 从下向上是降温的, 到中间层的顶温度降到-83 C( 无臭氧层, 不吸收紫外线) 。大气运动: 对流运动。存在电离层( D) , 0反射无线电波( 4) 暖层高度: 从中间层顶到800km。气温: 从下向上迅速升温, 到300km高空, 温度达1000 C。存在多层的电离层( E、 F、 G) 0( 5) 散逸层(扩散层)高度: 从暖层顶到外层空间。物质多以原子、 离子状态存在。是地球物质向宇宙空间扩散的部位。 第五章生物圈生物圈是指地球表层由生物及其活动地带所构成的连续圈层。食物链: 一种生物以另一种生物为食, 形成以食物为纽带的锁链关系生态系统: 在一定空间和时间内, 生物和非生物的总和, 具有自我调节和自我组织的能力。生态系统的组成: 生产者、 消费者、 分解者和非生物物质人类演化的阶段: 南方古猿-直立人-能人-早期智人-晚期智人陆地生态系统: 森林生态系统、 草原生态系统、 沙漠生态系统、 城市生态系统等森林生态系统: 是陆地上非常重要的生态系统。其功能有固碳制氧、 涵养水源、 清洁大气、 能量交换、 保持水土、 调节气候等海洋生态系统: 包含海岸生态、 浅海生态、 海底生态系统等。功能: 调节气候、 能量运送、 净化污水、 生产食物等界: 是地球上生物分类的最高层次, 根据它们是如何取得食料及细胞组成特点1) 原核生物界: 没有细胞核生物, 4千余种; 2) 原生生物界: 单细胞生物, 5万种以上; 3) 真菌界: 真核细胞生物, 无叶绿素, 8万多种; 4) 植物界: 多细胞生物, 有叶绿素, 27万种; 5) 动物界: 多细胞生物, 150万种以上 第六章 水圈水圈( Hydrosphere) 是指由地球表层水体所构成的连续圈层。海洋环境: 滨海、 浅海、 半深海和深海洋底地形有: 大陆架、 大陆坡、 深海盆地、 洋脊、 海沟海水运动形式有波动和流动: 波动主要表现为波浪的运动; 流动则表现为潮汐、 洋流和浊流波浪: 海水作波状起伏的运动; 潮汐: 全球性的海水作周期性的涨落的现象; 洋流: 在海面风力和热、 盐等的作用下, 海水沿一相对固定的方向, 从某海域向另一海域流动而形成的首尾相连的的独立环流系统; 浊流: 发育在大陆坡的一种富含悬浮颗粒的高密度水流, 在重力驱动下顺坡向下流动地面流水, 片流: 指沿着山坡流动的面状暂时性流水。洪流: 指沿着沟谷流动的暂时性流水。河流: 指沿着沟谷流动的常年性流水。地下水: 埋藏在地表以下, 岩石或堆积物孔隙或裂隙中的水。地下水可分为: 包气带水、 潜水、 承压水。地下水的存在形式有: 吸附水、 薄膜水、 毛细管水、 重力水冰川: 发育在高纬度地区或高山上能运动的冰体。水循环: 是指在一定的时间内, 水作既无起点也无终点的永不停息的水体运动系统。 包气带: 地面以下潜水面以上的地带, 岩石孔隙没有被地下水充满、 含有相当数量的气体的地带透水层: 由透水性好的岩层( 或堆积物) 组成的, 地下水易于透过或储存于其中的地带隔水层: 由透水性差的岩层( 或堆积物) 组成的, 地下水不易透过的地带。包气带水: 指埋藏在包气带中的地下水; 潜水: 埋藏在地表以下, 第一个稳定隔水层之上的透水层中, 能够自由流动的地下水; 承压水: 埋藏在两个隔水层之间的透水层中的地下水; 第七章地球表部圈层的相互作用片流搬运的物体在坡麓堆积下来, 形成坡积物坡积物沿山麓地带不均匀地分布, 大致断续成裙带状, 称为坡积裙洪流的堆积物称为洪积物, 堆积的地形是锥状时, 称为洪积锥( 冲积锥) , 呈扇形时称为洪积扇河流的侵蚀作用: 河水以自身的动力和夹带的砂石对河床进行破坏, 使河谷加深、 增长和拓宽过程。河流的下蚀作用: 河水本身的动力及其夹带的砂石, 对河床底部岩石进行破坏, 使河谷加深过程。河流的侧蚀作用: 河流不断地对河岸侵蚀, 使河谷不断扩大、 变宽的过程河流袭夺(stream capture): 一条河流向上坡加长的结果能够交切另一条河流, 把后者上游的河水截夺过来, 这种现象称为河流袭夺。侵蚀基准面: 河流下蚀作用终止的曲面, 即既不发生剥蚀作用、 又不发生沉积作用的假想曲面。沉积作用: 地面流水在水动力作用减弱时, 它就会把携带的物质沉淀出来, 形成沉积物的过程河水流出山口, 大量碎屑物沉积出来, 为扇状堆积体, 称为冲积扇; 河漫滩: 边滩加宽、 加高, 面积加大, 形成河漫滩。洪水期淹没、 枯水期露出水面。河漫滩沉积的二元结构: 下部为河床砂砾沉积; 上部为河漫滩泥质粉沙质沉积。河流阶地: 河流在下蚀作用过程中常在河谷两侧留下一些台阶状的地貌单元。三角洲: 河流到达稳定水体时在水体中或紧靠水体处形成的部分露出水面的沉积物, 在平面上为三角形并插入海中。机械搬运的方式包括推移、 跃移、 悬移和载移 地下水的溶蚀作用: 也称岩溶作用, 是指地下水对可溶性岩石进行溶蚀, 并形成各种地貌的过程。在地表发育的称地表岩溶地貌或喀斯特地貌, 地下的一般是溶洞。地下水的沉积作用: 主要是化学沉积作用, 可在溶洞中沉积形成钟乳石, 也可在洞外沉积形成泉华( 钙华和硅华) 。石钟乳: 洞顶或者洞壁上逐渐向下增长; 石笋: 洞底逐渐向上生长; 石柱: 石钟乳与石笋连接起来。围谷, 冰川刨蚀形成的洼地; 冰斗, 位于山坡处的漏斗状地形; 刃脊, 被冰川刨蚀成陡峭的刃状山脊; 角峰, 刃脊交会的山峰; U型谷, 冰川流动过程中对底部地形的改造形成的特殊地貌。冰碛物: 所有被冰川搬运和沉积的松散碎屑物; 在海平面附近的岩石被海浪侵蚀, 掏空, 形成向陆地方向凹入、 平行海岸线方向延伸的海蚀凹槽;其上的岩石因失去支撑而崩溃, 形成陡峻的海蚀崖波切台: 在基岩海岸, 由海蚀作用形成的平缓的、 向海洋方向缓缓倾斜的平台。干旱气候区湖泊化学沉积作用的3个阶段是碳酸盐、 硫酸盐、 卤化物。成岩作用: 由松散的沉积物转变成坚硬的沉积岩的过程。压实作用: 在上覆水体和沉积物本身重量的压力下, 沉积物水分排出、 孔隙减小、 体积缩小的过程。胶结作用: 充填在沉积物孔隙中的矿物质( 称胶结物) , 将沉积物粘结成整体的过程。重结晶作用: 在温度和压力的影响下, 沉积物中的矿物组分部分发生溶解和再结晶, 使非晶质变为结晶质, 细粒晶体变为粗粒晶体的过程。厄尔尼诺现象: 指数年发生一次的赤道东太平洋南美沿岸海水温度激烈上升的现象。拉尼娜现象:指赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象( 与厄尔尼诺现象正好相反) , 是热带海洋和大气共同作用的产物。分选性: 在搬运过程中, 碎屑物质的颗粒大小或成分等趋向均一的程度。圈层间相互作用: 不同圈层之间经过强相到作用即物质与能量交换, 彼此影响甚至联合起来的现象。大气圈、 水圈和生物圈是如何相互作用的? 第八章地球的内部圈层地震: 因构造运动(自然原因或人为因素)引起的地壳发生的快速颤动。地震的大小等级由地震的震级和烈度来度量。震源: 地震波的发源地。震中: 震源在地面上的垂直投影区。震源深度: 震中到震源的距离。烈度: 地震对地面及建筑物的破坏程度。纵波:质点的振动方向与地震波传播方向一致的波,又称P波。横波: 质点的振动方向与地震波传播方向垂直的波, 又称S波。P波与S波都在物体内部传播的波, 又叫体波。还有一种地震波只在地球表面传播, 称为表面波, 它对固体地球表面的破坏作用最强。莫霍洛维奇面: 在莫霍面上下, 纵波速度从7.0 km/s迅速增加到8.1km/s左右; 横波速度则从4.2 km/s增加到4.4km/s左右。莫霍面出现的深度, 全球平均为33 km,在大洋之下平均仅为7km。古登堡面:在此不连续面上下, 纵波速度由 13.6 km/s突然降低为7.98km/s; 横波速度从7.23 km/s到突然消失。此界面位于地下2885 km深度。界面之下到地心, 称为地核。在上地幔内部( 即层内) , 还存在一个地震波的低速层, 其深度一般在地表之下60 km250 km之间, 被命名为软流圈。软流圈以上、 岩石强度较大的部分( 包括地壳和上地幔顶部) 称为岩石圈。 一般把在常温层以下, 每向下加深100所升高的温度称为地热增温率或地温梯度。地壳: 莫霍面以上的地球表层, 厚度变化在5-70 km之间, 平均约为33km。地幔: 位于莫霍面以下、 古登堡面以上的地球中间一个圈层, 其厚度约2850km。地幔内存在两个物相变化的界线:在400km深处的晶体结构, 由上部的橄榄石结构( 孤立的岛状四面体结构) 转变为下部较紧密的尖晶石结构( 四面体和八面体混合型结构) 在670 km深处以下则由尖晶石结构转变为更紧密的钙钛矿结构( 八面体和立方体混合型结构)上地幔( 层, 33400 km深) 是由具橄榄石结构的镁铁硅酸盐为主所组成; 地幔过渡层( 层, 400670 km深) 由具有尖晶石结构为主所组成的镁铁硅酸盐; 下地幔( 层, 6702885 km深) 则由具有钙钛矿结构的镁铁硅酸盐为主所组成。地核: 地球内部古登堡面至地心的部分。外核(E层, 深度28854170 km), 根据横波不能经过, 纵波发生大幅度衰减的事实推测其为液态; 过渡层(F层, 41705155 km), 过渡层则为液体固体的过渡状态; 内核(G层, 5155 km至地心), 横波又重新出现, 说明其又变为固态 ( 1) 划分依据是地震波资料, 根据以此确定的地震波速不连续面来划分( 1分) ; ( 2) 划分结果: 7个地震波不连续界面分别为莫霍面(33 km)、 60250 km低速层、 400 km物相界面、 670 km物相界面、 古登堡面、 4170 km物相界面、 5155km物相界面, 并以此划分出地壳、 地幔( 包括上地幔/软流圈、 过渡层、 下地幔) 、 地核( 包括外核、 过渡层和内核) 第九章岩石圈内部的物质转化岩浆: 在地壳深处或上地幔形成的、 以硅酸盐为主要成分的、 炽热、 粘稠并富含挥发分的熔融体。地下深部形成的岩浆在挥发分和地质应力作用下, 沿着构造脆弱带向上运移, 或侵入于地壳上部, 或喷出地表, 并随物化条件的改变, 岩浆的成分不断发生变化, 最后冷凝成为岩石的复杂过程称为岩浆作用, 形成的岩石称为岩浆岩(火成岩) 。根据岩浆是侵入地壳中还是喷出地表, 可将岩浆作用分为侵入作用和喷出作用; 相对应的岩石分别称为侵入岩和喷出岩( 或火山岩) 。岩浆在向上运移和冷却过程中, 由于重力作用或物理、 化学条件的影响, 由成分比较均一的岩浆分化为几种成分不同的岩浆, 进而冷凝成不同的岩浆岩的过程称为岩浆分异作用。岩浆在向上运移过程中以较高的温度使周围岩石熔化, 并使其逐渐趋向于变成岩浆一部分的作用称为同化作用。由于不断熔化各种围岩, 使岩浆本身的成分发生了变化, 这种作用称为混染作用。喷出作用( 火山作用) : 岩浆喷出地表并冷凝固结成为岩石的过程。侵入作用: 岩浆侵入地壳但未喷出地表直到冷凝固结的过程。根据岩浆侵入深度可把侵入作用分为: 深成侵入作用( 侵入深度3km) 深成侵入体; 浅成侵入作用( 侵入深度3km) 浅成侵入体岩浆岩的产状: 主要是指岩浆岩地质体的形态、 大小, 和围岩的接触关系, 以及它所处的深度与环境。岩基: 属巨型侵入体, 面积大于100km2, 平面上一般呈长圆形。岩株: 是一种常见的不整合的规模较大的侵入体, 平面上近于圆形或不规则等轴形, 接触面陡立, 似树干状延伸, 又称岩干, 出露面积小于100km2。岩床( 岩席) : 厚薄均匀的近水平产出的与地层整合的板状侵入体。22 火山喷发的基本方式: 据火山通道分类, 裂隙式喷发, 岩浆沿着一个方向的大断裂或断裂群上升并喷溢出地表。中心式喷发, 岩浆沿着火山喉管( 岩浆通道) 喷出地面, 平面上呈点状喷发中心式火山喷发可分为猛烈式、 宁静式和递变式等3种类型火山锥: 中心式火山喷发时围绕火山口由火山物质形成的下缓上陡的锥状体。在火山锥顶部常有低洼的部位, 略呈圆形, 边缘很陡, 称为火山口。火山再次喷发时能够将原有的火山口炸掉一部分, 使火山口顶部扩大, 成为更大的洼地, 叫破火山口。柱状节理: 岩浆成分均匀, 地形平坦, 岩浆缓慢冷缩, 可形成垂直于冷凝面的裂隙, 并把岩石分割成多边形柱状体。岩石的结构:是指造岩矿物的结晶程度、 颗粒大小、 形态以及它们之间的相互关系等特征, 即矿物组合的特征。岩石的构造:是指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其它部分之间的排列、 充填或组合方式, 即矿物集合体的组合特征。气孔和杏仁构造: 在冷凝的熔岩流中, 尚未逸出的气体, 上升汇集于岩流顶部, 冷凝后流下的气孔称为气孔构造。如果气孔被岩浆期后矿物充填, 则形成杏仁构造。变质作用: 先成岩石在基本保持固态状态下, 由于温度、 压力的改变以及化学活动流体的参与导致其组分、 矿物组合、 结构、 构造等方面发生转化的一种地质作用。由岩浆岩形成的变质岩称为正变质岩; 由沉积岩形成的变质岩称为副变质岩; 变质岩再变质称为复变质岩, 或叠加变质岩。变质作用方式变质作用过程中, 导致岩石的矿物成分, 结构构造转变的机制。主要的变质作用方式有四种: 重结晶作用; 变质结晶作用; 交代作用; 变质分异作用; 23 重结晶作用: 原岩中的矿物发生溶解、 组分迁移、 再沉淀结晶, 致使同种矿物颗粒不断增大, 相对大小逐渐均一化, 颗粒外形变得有规则的过程。不形成新的矿物。变质作用类型: 接触变质作用; 动力变质作用; 区域变质作用; 动力变质岩; 区域变质岩; 接触变质岩; 矽卡岩: 由石榴子石、 透辉石及其它钙铁硅酸盐矿物组成的岩石。碳酸盐岩与中酸性侵入岩接触时发生交代作用而产生动力变质岩: 由动力变质作用形成。产生于断裂带和韧性剪切带。在岩石圈内部, 由于物理、 化学条件的变化使有用物质达到工业上有用、 而且成本上合算的程度, 有用物质的聚集过程就称为成矿作用。在岩石圈内, 经过岩浆、 变质作用使有用物质聚集的过程就叫内生成矿作用。24 从酸性岩浆到基性岩浆, 粘度逐渐变小; 色率变大。岩浆岩分类表岩石系列岩石类型钙碱性碱 性碱性岩53-66超基性岩45基性岩45-53中性岩53-6666SiO2含量(%)石英含量无无或很少20%无钾长石为主, 含似长石一般无长 斜长石为 斜长石为 钾长石为 钾长石 长石种类和含量石主主主斜长石主要为辉石, 可有角闪石, 黑云母, 橄榄石, 90%角闪石为主, 次为黑暗色矿物种类和含量云母, 辉石, 15-40%角闪石, 闪石, 10-15 %40%中粗粒 /似深成岩橄榄岩辉岩霞石正长岩辉长岩辉绿岩玄武岩闪长岩正长岩花岗岩斑状结构细粒/斑状 苦橄玢岩霞石正长斑岩浅成岩喷出岩闪长玢岩 正长斑岩 花岗斑岩结构金伯利岩苦橄岩班状/玻璃安山岩粗面岩流纹岩响岩质/隐晶质 科马提岩 野外识别标志: 岩石颜色、 成分、 结构、 构造等; 沉积岩总体上颜色浅, 具成层性( 颜色变化、 岩性变化、 粒度变化、 沉积构造火成岩沉积岩变质岩均为原生矿物, 成分复杂, 常见的有石英、 长石、 角闪石、 辉石、 橄榄石、 黑云母等矿物成分除石英、 长石、 白云 除具有原岩的矿母等原生矿物外, 次 物成分判尚有典生矿物占相当数量, 型的变质矿物, 如方解石、 白云石、 如绢云母、 石榴矿物成分高岭石、 海绿石等子石等以碎屑、 泥质及生物 以变晶、 变余、 碎屑、 化学结构为其 压碎结构为其特等) ; 变质岩颜色较深、 颜色较均一, 硬度相对较大, 可含特征变质矿物; 侵入岩由全晶质颗粒组成, 块状构造, 具有球形风化地貌; 喷出岩具斑状、 玻璃质结构、 气孔杏仁构造等。以粒状结晶、 斑状结构为其特征结构构造产状特征征具流纹、 气孔、 多具层理构造、 有些 具片理、 片麻理杏仁、 块状构造含生物化石 、 块状等构造多以侵入体出现, 少数为喷发岩有规律的层状, 呈不规则状随原岩产状而定区域变质岩分布花岗岩、 玄武岩粘土岩分布最广, 其 最广, 次为接触分布分布最广次是砂岩、 石灰岩变质岩和动力变质岩27 第十章岩石圈的变形与变位(构造运动)静岩压力: 由上覆岩石重力及围限岩石所产生的单位面积上的压力岩石处于受力平衡状态, 只有体积、 密度的变化构造应力: 岩石圈内部三维空间各方向上的应力分量出现差异, 受力平衡被破坏,出现差应力构造运动: 主要由地球内部能量引起的构成地球物质的机械运动。岩石的变形: 在外力( 构造应力) 作用下, 岩石发生破坏的过程。弹性变形: 岩石在应力作用下发生变形, 当应力解除后, 岩石能够恢复到变形前的形状( 一般构造应力比较小) 。塑性变形: 当应力解除后, 岩石不能恢复到变形前的状态。包括岩石发生永久变形( 褶皱) 和岩石发生破裂( 断裂) 。岩层在空间的位置称为岩层的产状。产状要素: 走向、 倾向和倾角。走向: 岩层层面与假想水平面的交线的延伸方向。其交线叫走向线。倾向: 岩层面上垂直于走向线向下所引的直线称为倾斜线。倾斜线在水平面上的投影所指的方向称为倾向。倾角: 指倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角。褶皱: 岩层或其它面( 层) 状体在应力作用下发生连续变形而出现的单个或多个弯曲。褶皱的主要要素有: 1.核部: 指褶皱中心部位的岩层, 简称核。 2.翼部:指褶皱核部两侧的地层,简称翼。3.枢纽:在褶皱的横剖面上,同一褶皱岩层的各最大弯曲点的连线叫枢纽。枢纽是一条线,它能够是直线、 也可是曲线, 它能够是水平的, 也可是倾斜的。4.轴面:一个褶皱内各相邻褶皱面上的枢纽连成的面,它是大致平分褶皱两翼的对称面。轴面是一个假想的面,它能够是平面, 也可是曲面;轴面属于面状构造要素, 可用走向、 倾向、 倾角来确定。 5.轴和轴迹:轴面与水平面的交线, 称为褶皱的轴, 又称轴线。轴面与地表面的交线称为轴迹。6.转折端:褶皱一翼向另一翼过渡的弯曲部分。28 背斜的基本特点: 自核部向两翼地层时代变新; 一般情况下, 两翼地层的倾向相背。向斜的基本特点: 自核部向两翼地层时代变老; 一般情况下, 两翼地层的倾向相对。背斜与向斜共同的特点: 在垂直地层走向的方向上, 相同年代的地层对称式重复排列。褶皱的形成时代: 褶皱形成于卷入褶皱的最新地层之后, 覆盖褶皱的最老地层之前。根据褶皱的轴面产状和两翼岩层产状,褶皱能够描述为: (1)直立褶皱:褶皱轴面直立或近于直立,两翼岩层产状倾向相反,倾角相等或近于相等。(2)斜歪褶皱:褶皱轴面倾斜,两翼岩层倾向相反,但倾角不等,一翼稍陡,另一翼稍缓。(3)倒转褶皱:褶皱轴面倾斜,两翼岩层向同一方向倾斜,一翼岩层正常,另一翼岩层倒转。(4)平卧褶皱:褶皱轴面水平或近于水平,一翼岩层正常,另一翼岩层倒转。岩石中的破裂, 沿破裂面两侧岩块有明显滑动者称为断层, 无明显滑动者称为节理。原生节理( 岩浆冷却并收缩而引起的) ; 根据形成节理时的力学性质能够把节理分为剪节理和张节理。张节理: 岩石受张应力产生的破裂面。产状不稳定, 延伸不远, 单条节理短而弯曲。张节理面粗糙不平, 节理面擦痕较少或不发育。张节理多开口, 常被岩矿脉充填, 成楔形、 扁豆状或其它不规则形状, 脉壁不平直, 脉宽变化大。常因追踪X型剪节理而成锯齿状张节理。剪节理: 岩石受剪切破坏产生的破裂面。产状较稳定, 沿走向、 倾向延伸较远。剪节理面平直光滑, 有时可见滑动擦痕及镜面现象, 有时可见剪切羽列。剪节理通常闭合, 若被矿物充填, 则脉宽较为均匀, 脉壁较为平直。常切过砾石、 结核而不改变方向。密度较大, 且间距大致相等。若两组剪节理同时发育, 常将岩石切成菱形。29 断层要素包括一个断层面和两个断盘。断层面是被错开的两部分岩石相对滑动的破裂面。断盘是断层面两侧相对移动的岩块。正断层: 上盘相对下降、 下盘相对上升的断层。主要特点: 断面常常较陡, 主要形成于拉张环境。逆断层: 上盘相对上升、 下盘相对下降的断层。主要特点: 断面可陡可缓, 主要形成于挤压环境。平移断层: 两盘沿断面走向相对水平错动的断层。主要特点: 断面比较平直, 挤压与拉张环境均可形成, 可分为左行平移断层和右行平行断层。地垒由两组倾向相背的正断层组成, 两组正断层拥有共同的下盘; 地堑由两组倾向相正确正断层组成, 两组正断层拥有共同的下盘降。断层的形成时间: 形成于被错断的最新地层之后, 覆盖断层的最老地层之前。垂直变位: 指岩石圈内沿地球半径方向发生的位移。河流阶地: 已形成河漫滩的河流由于下蚀作用加强, 原来的谷底呈阶梯状残留在新的谷坡上, 成为在河谷两坡的阶梯状地形, 称为河流阶地。准平原: 流水削高填低, 近似平原; 相当平坦的山地, 其上可见到准平原时期的沉积物或者风化壳, 代表了已经被破坏的原来准平原的表面, 这种地形面, 叫夷平面。整合接触: 岩石圈缓慢下降; 平行不整合: 显著的升降; 角度不整合整合接触: 显著的升降和水平挤压作用地层整合接触关系表现为:上下地层连续, 无沉积间断; 上、 下地层之间无地层缺失, 岩性渐变; 上下地层产状一致。平行不整合( 假整合) : 上下地层不连续, 存在沉积间断, 二者间缺失某一时代地层; 不整合界面存在古风化壳, 上下地层岩性和生物组合表现为突变, 上下地层产状一致。角度不整合: 上下地层不连续, 存在地层缺失。不整合界面存在古风化壳, 上、 下地层岩性突变, 生物演化不连续。上下地层产状不一致。30 水平变位: 岩石圈沿地球表面的切线方向发生的位移。表现为岩石圈表面的水平位移, 不同地质历史时期地块的经纬度的变迁。大陆漂移学说的主要内容: 较轻的硅铝质大陆漂浮在较重的硅镁层之上, 并在其上发生漂移; 全世界的大陆在古生代晚期曾连接成一体, 称为联合古大陆或泛大陆( Pangea), 围绕联合古大陆的广阔海洋称为泛大洋; 从中生代开始, 泛大陆逐渐破裂、 分离、 漂移, 形成现代海陆分布的基本格局。海底扩张学说的主要内容: 大洋中脊是地幔物质上升的出口, 上升的地幔物质冷凝形