自然地理学-第二章-地壳(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 地壳,第一节 地壳的组成物质,第二节 构造运动与地质构造,第三节 大地构造学说,第四节 火山与地震,第五节 地壳的演变,1,第一节 地壳的组成物质,一、,矿物,mineral,1,、矿物的概念,地壳中的化学元素在某种地质作用下形成的具有一定物理性质和化学性质的单质和化合物。,矿物大多数是固态的晶体。是组成岩石的基本单位。,在含氧盐类矿物中以,硅酸盐类,矿物最多。,硅酸盐类矿物是构成地壳的最主要的造岩矿物。,2,2,、矿物的物理性质,形态,单体形态和集合体形态,颜色,自色、他色、假色、条痕色,光泽,金属和非金属光泽,解理,受打击后沿一定方向裂开光滑平面的性质。解理的级别 解理与断口,硬度,抵抗外力刻划的能力，摩氏硬度计,3,其他性质,磁性、粘舌等,3,、矿物的化学性质,方解石与盐酸的反应,是鉴别石灰岩的主要方法,4,、矿物的结晶化学分类,自然元素、氧化物及氢氧化物、硫化物、氯化物、含氧盐类,4,在含氧盐类矿物中以硅酸盐类矿物最多。,硅酸盐类矿物是构成地壳的最主要的造岩矿物。,5,、常见的造岩矿物：,长石（,felspar),、石英,(quartz),、,云母,(mica),、角闪石,(hornblende),、,辉石,(augite),、橄榄石,(olivine),、,方解石,(calcite),5,二、岩石,(rock),是一种或多种矿物的集合体。,按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。,会说话的石头，地质历史发展的见证,矿产资源和构造形迹的载体,石头也是一种文化，可以喻德，可以喻情，可以神游其中。,6,（一）岩浆岩,(magmatic rock),是地下深处的岩浆侵入地壳或喷出地表冷凝形成的岩石。,岩浆（,magma),是岩石圈,(lithosphere),中形成的高温、富含挥发份的硅酸盐熔融体,。,7,岩浆活动,岩浆向上运移的过程为岩浆活动，或上升侵入冷凝形成侵入岩,(intrusive),，或喷出（火山活动）地表冷凝形成喷出岩,(eruptive),。,岩浆岩的产状,岩石的形态、大小、及其与周围岩石相接触的关系，深成岩的产状有岩基、岩株，浅成岩的产状有岩盘、岩床等,8,9,岩浆岩的矿物组成以二氧化硅含量最大，按其含量可将岩浆岩分为：超基性、基性、中性、酸性。,10,岩浆岩的结构,是指所含矿物的结晶程度、晶粒大小、晶粒外形等特征，如全晶质、隐晶质、等粒结构、斑状结构等。,岩浆岩的构造,是指矿物集合体的大小、形状、排列等反映岩石在构成上的特征。如气孔构造、杏仁构造。块状构造等。,11,主要的岩浆岩见分类表,了解花岗岩、流纹岩、闪长岩、安山岩、辉长岩、玄武岩。,花岗岩和玄武岩分别是地壳中分布最广、数量最多的侵入岩和喷出岩。,12,（二）沉积岩（,sedimentary rocks),1,、概念：在表生作用带因母岩的风化经流水等搬运沉积固结形成的岩岩。,具有层理。是因成分、颜色、结构等沿垂直向形成的层状构造。,沉积岩中有化石。,13,2,、沉积岩分类,碎屑岩分为：,砾岩类：粒径,2mm,以上；,砂岩类,2-0.05mm;,粉砂岩类,0.05-0.005mm;,黏土岩类小于,0.005mm,。,碳酸盐岩以石灰岩和白云岩为代表。,14,（三）变质岩,(metamorphic rocks),先成岩受地壳运动、岩浆活动等的影响引起岩石结构构造的变化，形成新面貌的岩石称变质岩，这种形成变质岩的作用为变质作用,变质作用的因素有热能、压力和化学活动性流体。,区域变质岩有片岩、千枚岩、板岩和片麻岩。,15,岩石总结,岩浆岩,大部分是结晶的岩石，岩浆作用形成，也称火成岩，产状有喷出和侵入，,全晶质结构，隐晶质结构，块状构造，斑状构造，气孔构造，,不含化石，,由超基性,-,酸性岩石颜色变浅，石英增多，,产于岩浆活动地区。,16,沉积岩 碎屑结构，泥质结构，化学和生物化学结构，,化石，,砂岩,/,页岩,/,石灰岩分布最广,变质岩 变晶结构，变余结构；,变质矿物，,片理构造。,17,18,19,20,第二节 构造运动与地质构造,一 构造运动概说,由内力作用引起的地壳结构改变和地壳内部物质变位的运动,构造运动的基本特征：普遍性、永恒性、缓慢性、方向性,新构造运动：发生在晚第三纪和第四纪的构造运动,21,二,.,构造运动的形迹,（一）判断地质历史时期构造运动的方法,岩相分析法,岩相是岩性和沉积物生成环境的总称。,海侵层位和海退层位,沉积旋回,接触关系,整合接触,平行不整合和角度不整合,（二）水平岩层、倾斜岩层及岩层产状,22,三 褶皱和断裂,（一）褶皱,folds,岩层受水平挤压力发生波状弯曲。属于塑性变形。,褶曲要素有核、翼、轴面、枢纽、转折端等。,褶皱的基本形态是背斜和向斜。,判断背斜和向斜的依据是岩层的新老关系，背斜核部为老岩层，向斜核部为新岩层。,褶曲的类型：按轴面产状分为对称褶曲、斜歪褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲、翻转褶曲；按枢纽产状分为水平褶曲和倾伏褶曲；按转折端形态分为圆滑褶曲、尖棱褶曲、箱状褶曲；按平面投影分为线状褶曲、短轴褶曲、穹隆和构造盆地。,23,24,25,（二）节理,joint,岩石受力破裂没有明显位移的断裂构造。,构造节理和非构造节理,张节理和剪切节理,（三）断层,fault,岩石受力破裂有明显位移的断裂构造,断层要素,断层面、破碎带、,断盘（上盘、下盘，上升盘、下降盘）,正断层及组合、逆断层及组合,剪切断层,断层的地貌标志,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,第三节 大地构造学说,大地构造学是地质学的分支学科，研究地壳的大型和全球构造的发生、发展的规律及地壳运动问题。前者如地槽和地台、板块构造，后者如地壳运动的力的来源、方式、空间分布、时间。,一、,地槽地台学说,是传统的大地构造学说，是在研究大陆地壳时形成的。,1859,年美国地质学者,J.,霍尔对美国东部阿巴拉契亚山脉的研究中，注意到地层厚度达,12KM,以上，认为山脉最初是在地壳的巨大凹陷中形成的，后期上升成山，称这种长条形的凹陷为地槽。是地壳中的活动区。,1885,年,E.,休斯提出地壳中还有稳定的地区，称为地台。,1900,年以来，认为在元古代以后的地质年代中，地壳上仅有这两个对立的大地构造单元。产生了地槽地台学说。,41,1,、地槽,geosyncline,地槽的概念及发展过程,地球表面的许多长条形的褶皱山脉如阿尔卑斯山、喜马拉亚山、秦岭、科迪勒拉山、阿巴拉契亚、安第斯山等都有巨厚的沉积，经对其岩石、岩浆活动、变质、构造运动 的研究，证明早期均为强烈活动的坳陷地带，这种地壳上的狭长（上千,KM,长，几百,km,宽）的相对活动的坳陷地带称为地槽。,地槽的发展过程：,（,1,）,.,下降阶段：下降幅度最大的地方是地向斜，相对隆起的是地背斜。,（,2,）,.,上升阶段：地槽回返阶段，早期为下降和上升相持，最后全部上升，地槽区变成褶皱带，形态上是山脉。,42,从地槽下降到上升形成褶皱带，称一个构造旋回，需几千到,1,亿年。,地槽区特征,巨厚的沉积建造：下降初期有下部陆屑建造、海底火山岩建造。继续下降有石灰岩建造；回返初期有复理石建造，后期有磨拉石建造。,强烈的构造变动：线形褶皱和逆断层，大规模的碾掩构造。,频繁的岩浆活动：中基性,中酸性,酸性。,显著的变质作用：,丰富多样的矿产资源,43,2,、地台,platform,地台的发展过程,地槽回返形成褶皱带，由活动,稳定，形成地台。地台是地槽发展演变的产物。,地台一般都有双层结构，盖层和褶皱基底。,寒武纪以前形成褶皱基底的地台，已较平坦，称古地台；寒武纪以后形成褶皱基底的地台因处于山岳状态，仍称为褶皱带。,地台次级构造单元,地盾：长期上升无盖层沉积。,地向斜：长期下降,台背斜：长期上升，沉积盖层由中间向两侧变薄。,44,沉降带：长期下降最活动的地带。又称台褶带。,地台的特征,厚度较小的沉积建造：下降开始有,.,铁、铝质岩建造，可燃有机岩建造，继续下降有石灰岩建造，可形成丰富的沉积矿产。,构造运动、岩浆活动及变质作用都微弱。,3.,槽台学说存在的问题,机制不清，为什么这个地方形成地槽，那个地方形成地台？,固定论的观点,仅以陆壳为研究重点，无法说明全球构造的演化,对地槽区只知其终不知其始，对地台区只知其始未知其终。,与我国实际不太符合。中国地台是一个准地台。,45,二、板块构造学说,（一）大陆漂移,1912,年魏格纳（,A.wegener),注意到大陆几何形态的相拼。认为：,在,3,亿年前地球上只有一个庞大的联合古陆，称为泛大陆，中生代开始分裂。,南美和非洲在,7000,万年前的白垩纪分离，更新世时大西洋完成张裂，格陵兰和挪威在,150,万年前才分离；,在印度洋方面，最先分离出澳洲，原来是长形的印度与马尔加什分开 向东北漂移与亚洲大陆挤压形成喜山；,当运动着的大陆前缘遭到大洋底的抵抗时，便被挤压褶皱成山，如美洲西部的科迪勒拉,安第斯山。,格陵兰和南美洲的尖细末端，亚洲以东的岛弧，实际上是一些被遗留在运动着的岛弧中的落伍者。,46,证据,古生物证据：,蕨类植物舌羊齿化石在南美、南部非洲、澳大利亚、印度以及南极洲都有发现，这些植物的种子直径达几,MM,，由风把它们吹过大西洋是不可能的；同样，,1968,年在南半球发现水龙兽化石，也说明这些大陆以往必定有某种联系。因此，相同时代的舌羊齿和水龙兽化石在南半球各大陆的岩石中出现，是大陆漂移强有力的证据。,石炭纪大西洋两岸爬行动物化石相同种类达,64%,。,47,南美西海岸的胡安,.,圣费尔南德斯群岛上的植物与离它很近的智利的植物很少有共同之处，可是却与火地岛、南极洲、新西兰以及南太平洋许多岛屿的植物有亲缘关系，解释为：南美大陆只是在最近的,2,亿年内才离开非洲向西漂移接近这个群岛；另外，夏威夷群岛的植物和离它近的北美大陆植物关系甚微，而与亚洲大陆植物关系更为密切。,48,地质证据,(1).,好望角的东西向褶皱山脉,在海岸线附近突然中断，而与它相当的构造却在布宜诺斯艾利斯找到；,(2).,褶皱的阿巴拉 契亚山脉以北东向横穿美国东部，延伸至纽芬兰，终止于大西洋岸，而重新出现于爱尔兰和不列颠；,(3).,在加纳、象牙海岸及其以西，地层距今,20,亿年的 地区和达荷美、尼日利亚以东,6,亿年的地区之间有一清楚的界线，呈南西向在加纳的阿克拉附近进入海洋,49,如果巴西在,6,亿年以前与非洲相连，则该界线应在巴西东北海岸靠近圣路易斯的地区进入南美洲，经过对圣路易斯岩石年龄测定，惊喜发现，地质年龄分为两组，,20,亿年的岩石正好位于预测界线的西面，而,6,亿年的在其东面，西北非洲的一块,20,亿年的坚稳地块显然被遗留在南美大地上。,全球水晶的分布,冰川证据：,古生代晚期，南半球普遍发育冰川，而除南极洲外，所有南半球各大洲现在均位于赤道附近，另一方面，北半球各大洲并未有此时期的冰川遗迹，从冰川的移动方向看，南美洲、印度和澳大利亚冰川从大洋向内陆移动，如果各大陆是拼合着，冰川也就正好集中于南极附近。,50,大陆漂移说的衰亡,大陆漂移的机制不清，大陆不可能在硅镁层上漂移,一组不可思议的大地测量数据：格陵兰与欧洲之间的距离逐年增加,9-32M,，比现在利用卫星技术测得的大几百倍，因此为固定论者提供了反对的口实。,有科学家估计，大西洋两岸可类比的生物仅占生物种属的,5%,。,大陆漂移仅仅在地史的最近一个时期，人们要问，地球最近发生了什么变化，导致大陆分离漂移？在更老的地质时期，大陆地壳又怎样运动呢？,1930,年,WEGENER,遇难。,大陆漂移说这支航船，在茫茫大海中迷失了方向，四处漂泊，期盼着战胜惊涛波浪，到达胜利的彼岸。,51,大陆漂移说的新证据,由于地球物理和海洋探测，,60,年代起大陆漂移又复兴。,古地磁证据,由于地球的磁力线在南北两极间通过，岩石形成时可被磁化，保留当时的磁场方向，可以通过测定岩石中的磁场来了解 当时地磁极的位置，发现地磁极是游移的，故可作出各大洲的磁极游移曲线。,首先对北美和欧洲的 磁极游移曲线研究，两条曲线形状相同，但是在,7000,万到,1,亿年前，两条曲线不重合，这一事实有两种解释：要么承认地球在同一时期有两个磁极要么就必须对两个大洲的位置调整，直到使二者重合，进一步的研究说明后者是对的，并且在至少,2,亿年的时间内，这两条曲线彼此间的位置正好和大西洋的宽度相同，由此可见，要使磁极的位置能够通过调整而彼此重合，唯一的办法是将两个大洲彼此靠在一起。,52,利用电子计算机技术对大陆拼合,由剑桥大学布拉德完成最佳吻合，按大陆架外缘,915M,深处的等深线进行。,（二）、,.,海底扩张,1960,年赫斯（,HESS,）和迪茨（,DIZZ,）在地幔对流的基础上提出。,要点,1,大洋中脊和裂谷是地幔物质上涌的出口，涌出的地幔物质冷凝形成新的海底，并推动先形成的海底逐渐向两侧对称扩张，速度约每年,1-16cm,，在海岭处，扩张的洋底同时把两侧大陆推开，大陆仿佛冻结在相邻的海底上，与海底一起向同一方向移动，,2,洋底扩张到达深海沟时，便向下俯冲，重新返回到地幔，洋底并不推动相邻大陆漂移。,3,海岭上升的新物质不断被推向两侧，然后又俯冲到大陆壳下，大约,2-3,亿年更新一次，所以各个大洋的地壳都很年轻，不老于中生代。,53,证据,1.,从,1956,年起，科学工作者开始测量海底岩石的磁化强度，并把正、负磁性异常圈定在图上进行研究。从,60,年代起，就陆续有人发现，在横穿洋脊方向所测得的磁力异常曲线相似，每一侧的正负异常都在另一侧同样的位置出现；同时发现在过去亿万年地球发展过程中，地球磁场南北极曾多次反向，现在的磁场叫正向，与现在磁场方向相反的叫逆向。把所有横剖面上所测得的正负异常连接起来，即可看出在洋脊两侧具有一系列与之平行的磁异常条带，正向和逆向交替出现，以洋脊为中心对称排列，每一条磁条带宽度不超过数十千米，而长度却可达几千千米以上。,54,2.,海底年龄的特征,前面提到海底沉积物有从洋脊向两侧由薄逐渐变厚的特点。除此，经年龄测定证明，海底沉积物还具有两个特点：一是最老的沉积物年龄不早于侏罗亿年，远比大陆上最古老的岩石,(38,亿年,),年轻。二是海底沉积物年龄从洋脊到两称分布。,结合前述，所有这些现象究竟如何解释呢,?,55,3.,转换断层,大洋中脊被许多横断层切成小段，咋看似平移断层，但两翼错动的方向与平移断层不同，这是另一种性质的断层。特点是：,尽管中脊轴海底不断扩张，但断层面两侧的两段中脊间的距离却未必加大；,它仅在两段中脊间错动，而此段以外的断裂带上，断裂带两侧海底扩张方向是一致的。,作为转换断层，两中脊之间的错动方向恰好和平移断层把中脊错开的方向相反。,地震多沿转换断层的错动段发生。,56,4.,海底热流值由海岭向外递减，由,1.82,微卡,/,平方厘米秒,到大洋盆地的,1.28,微卡,/,平方厘米秒,再到海沟处的,0.99,微卡,/,平方厘米秒。,（三）板块构造说,板块构造是海底扩张的引伸，认为地球表面可分为若干大的岩石圈碎块看上去象一个个形状各异的板子，称为板块。板块之间进行着相互运动，板块被认为是刚硬的，其基底是坚硬的岩石圈与柔软的软流圈之间的分界面。,板块内部相对稳定，但各板块的结合处相对活动。,57,全球分六大板块：太平洋板块、亚欧板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块、南极洲板块。,板块分界线,板块通常以海岭、转换断层、海沟和地缝合线为分界。各界都有自己的特征：,1),海岭,这里不断溢出上地幔物质，喷出物多为玄武岩，是新地壳增生的地方，故又称之为扩张,(,或增生,),型边界，如亚欧板块与美洲板块之间有大西洋海岭相非洲板块和印度洋板块之间以印度海岭为界。,2),转换断层,大洋底部的海岭常被一系列断层所错开。不过这同一般的平移断层不它一面向两侧分裂，一面发生水平错动，形成一系列垂直断裂带，故称为转换断层。水平断距常达数十、数百公里，甚至可达,1000,公里。这类边界仅见于大洋地壳中。,58,3),海沟,这一界线又常与俯冲带连在一起，即当洋壳板块向两侧移动，遇到大陆板生碰撞时，由于洋壳岩石密度大、位置相对较低，自然俯冲于大陆板块之下，叫俯冲带，在俯冲带上，即在两个板块之间形成深海沟。海沟常常平行于两个板块的边界，并且可伸很远。例如太平洋板块周围都有很深的海沟同其他板块相分开。,4),地缝合线,两个板块相向移动以致发生碰撞时，可能是一个板块的边缘俯冲于另板块之下，也可能是大洋壳分别俯冲于两个板块之下。这样的构造线，称为地缝合线。板块之间最新蛇绿岩带的位置代表两个板块之间缝合线位置。雅鲁藏布,印度河地缝合线是印度板块,(,属印度洋板块,),，俯冲于亚欧板块之下，为南亚次大陆与亚欧板块的分界那里有典型的蛇绿岩带。,59,板块构造说论证,蛇绿岩套：超基性岩辉长岩、海底枕状熔岩和深海硅质岩。和现代洋壳的结构一致，在板块碰撞的强大挤压力下，没有被削减掉的洋壳物质顺结合带被挤出，成为蛇绿岩带。如雅鲁藏布江蛇绿岩带。,混杂堆积：在西藏白浪县，见到一种很特殊的岩石，在墨黑色的超镁铁岩中包裹有许多大小悬殊、时代不同、岩性各异的岩块，它们乱七八糟地搅拌在一起，毫无规律可寻，同样的现象在北美西部的海岸山脉、阿富汗的兴都库什山、伊朗的扎格罗斯山、土尔其的托罗斯山脉中都曾发现这种现象。,60,地震活动 地震的分布规律和成因机制，大体可概括为以下几点；,(1),沿着大洋中脊、挚换断层、俯冲带,(,贝尼奥夫带,),、大陆裂谷、地缝合线分布。,(2),世界上的中、深源地震，特别是深源地震，主要分布于俯冲带倾向大陆的一侧。,(3),发生于大洋中脊、大陆裂谷的地震主要由拉张所产生；发生于转换断层带的地震主要由扭错所产生；发生于俯冲带、地缝合线的地震主要由挤压、边掩所产生，但发生于海沟附近的地震有许多是因张裂形成。,(4),板块内部地震较少。,61,板块运动的机制,地幔对流,板块构造说的应用,1,、大洋发展阶段：,(1),大西洋的洋底只有诞生没有死亡。大西洋的寿命和大西洋底最老的部分的年龄一致,(,现已查明。约为,1,6,亿年,),。大西洋的面积是由小到大在变化着的，也就是说大西洋最初可能仅仅是周围大陆之间的一道窄狭的巨大裂隙，诞生以后，面积不断扩大，今天它的面积仍在扩大之中。,(2),大西洋两岸的巨大陆地在地质史上的“漂移”运动，不是大陆在海底上滑动，而是大陆随着岩石圈板块在大西洋中脊的生成和向两侧扩张而一起运动的,o,62,(3),太平洋的洋底是有生又有死的：洋底在东太平洋蹈起处不断地生成着，向两侧扩张，在周围深海沟处的海沟俯冲型板块边界处，太平洋之底不断地消亡着。必然的结论就是太平洋的年龄定比现今找到的最老的洋底更老一些。,(4),地球表面的总面积基本是稳定的。大西洋的面积在扩大，大西洋两侧的大陆在随着大西洋的扩大向两侧推移。陆地的面积也是相对不变的。那末，有一部分洋底处于不断消亡过程中的太平洋的总面积就一定在不断缩小。,这几个结论，必然会引起如下的联想：既然大西洋曾经是陆地上的一条裂缝，那么在今天的陆地上有无这样的裂缝以至开裂为海洋呢？同样，太平洋正在缩小，那么，今日的海洋中有无缩成海直至使两侧的陆地合二而一呢？,63,板块构造对上述问题的回答是肯定的。,东非大裂谷是一个新海洋的发祥地，（孕育期）,红海已将非洲和阿拉伯半岛分开（幼年期）,大西洋正在扩张（青年期）,太平洋在缩小（老年期）,地中海是残存海（衰退期）,地缝合线海洋生命的遗迹。,这个完整的过程称为威尔逊旋回,64,2.,地震分布,浅震、中震、深震沿俯冲带有规律分布。浅震分布在海沟、岛弧外侧，深震分布在大陆、中震位于其间。,3.,在海沟俯冲型板块边界，有金属硫化物矿床，而金矿与其共生，全世界主要的金矿产地有：阿拉斯加、加拿大、美国东南部、美国西部的加里福尼亚、南美洲的委内瑞拉和巴西、印度和澳大利亚。均位于海沟俯冲型板块边界。,4.,亚洲锡矿床的分布处于海沟俯冲型边界。,5.,在扩张的红海海盆有丰富的金属硫化物矿。,65,6.,在水深约,3,，,700,米的大西洋中脊处，曾发现了厚度为,4,2,厘米的锰矿。这种锰结核含有铁，锰等有用金属元素，,是十分有用的矿产不仅分布很广，而且还在不断生长。初步估计，因锰结核增加每年增加的锰的数量为当前世界每年需要的三倍，而在大西洋中脊处发现的锰矿，据分析它聚集的速度竟是锰结核增长速度的近百倍。,科学家推断，世界大洋中脊，不仅是岩石圈不断生成的地方，而且还是重要的热液矿床形成地区更为重要的是按板块构造学说的理论在大洋中脊的某个部位上形成有用的矿床之后，这个矿床会随着海底板块一起向两侧运移。由 于整个海底板块的生命过程是连续的，在理论上讲，上述运 移着的矿床在海岭与相邻的陆地之间应该组成一个绵延不断矿带。,66,7.,在石油普查中，可帮助我们了解含油气的远景地段。在大陆未分裂时，现在的亚马逊河由北非向西流入古老的太平洋，因此今天的哥伦比亚、厄瓜多尔原来是河口三角洲，有利于石油形成，之后由于非洲和南美的解体，太平洋板块向南美板块俯冲，此处上升形成安第斯山，亚马逊河则转向。,67,68,69,70,71,72,第四节 火山与地震,73,火山与地震是人们可以直接观察和感知的自然现象，对自然环境与人类生活都有不利影响。,74,一、火 山,75,一、火山,(,一,),火山的类型与分布,岩浆喷出地表是地球内部物质与能量的一种快速猛烈的释放形式，称为火山喷发。火山喷出物既有气、液体，也有固体。气体以水蒸汽为主，并有氢、氯化氢、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、氟化氢等。液体即熔岩，固体则指熔岩与围岩的碎屑，如火山灰、火山渣火山豆、火山弹、火山块等。,76,火山喷发,77,火山喷发,78,火山喷发型式有两类。,一是裂隙式喷发，多见于大洋中脊的裂谷中，是海底扩张的原因之一。陆上则仅见于冰岛拉基火山等个别地方。,二是中心式或管状喷发，又可分为夏威夷型或宁静式：只喷发熔岩而没有火山碎屑；培雷型或爆炸式：喷发时产生猛烈爆炸现象。岩浆酸度愈高、气体含量愈多，其爆炸性也愈强。中间型：喷发特点介于前两者之间，依喷发力递增顺序又可分为斯特朗博利型、武尔卡型、维苏威型等。,79,火山几乎无例外地分布于大小板块边界上。大洋中脊裂谷中的任何一地都可能喷出熔岩，据估计每年喷出的火山固液体物质达,4km3,，而陆地上不足,1 km3,。汇聚型板块边界上火山活动尤其强烈而频繁，但火山并不分布于海沟附近，而是在与之有一定距离的岛弧一侧。,80,(,二,),火山地貌,自钓鱼岛至小兰屿就有,20,余座火山。云南腾冲、新疆火山地貌在地表分布很广。裂隙式喷发在海底形成洋脊和洋盆，在陆上则形成大面积的玄武岩高原，如巴西南部高原，印度德干高原，埃塞俄比亚高原，我国内蒙古东南部的玄武岩高原等。中心式喷发形成的火山地貌，常见的有如下几类：,81,1),灰渣火山锥。主要由火山碎屑物在喷口周围堆积成的锥形体，如菲律宾的马荣火山。,2),富硅质熔岩穹丘。流动性小、富含硅质的熔岩形成穹丘，如腾冲火山中的覆锅山和台北大屯火山中的个别火山体。,3),基性熔岩盾。流动性大的基性熔岩流反复喷出堆积而成的盾状体，如夏威夷火山。,82,4),次生火山锥。古火山锥再喷发使锥顶破坏和扩大成环形凹地，并在其中再产生新的火山锥，如维苏威火山。,5),复合火山锥。多次喷发的火山碎屑和熔岩呈层状混合堆成的火山锥，或巨大火山锥上生长许多小火山锥。如意大利埃特纳火山高达,3 700m,的大火山锥上分布有,300,多个小型岩渣火山锥。,6),破火山口。有些爆炸式喷发的火山，喷发时堆积物很少却形成一个大的爆破口。如,1815,年印尼坦博腊火山爆发，火山上部大约失去,7XlOmt,物质。又如,1883,年喀拉喀托火山爆发冲开一个深约,300,多米的大坑，致使海水突然灌进火山口。,83,7),火山塞。填塞在火山喷管中的大块凝固熔岩，在火山锥被剥蚀后露出地表，形如瓶塞美国怀俄明州的,“,鬼塔,”,(Devil,sTower),。,8),火山口湖。火山口积水可形成湖泊，如白头山的天池。,84,85,菲律宾火山,86,菲律宾火山,87,菲律宾火山,88,夏威夷火山,89,夏威夷火山,90,夏威夷火山,91,夏威夷火山公园,92,夏威夷火山公园,93,94,95,96,97,98,99,二、地震及预报问题,100,（一）、地震及成因,岩石圈和上地幔的断裂引起。,90,以上为构造地震。另有火山、水库、塌陷、爆破等引起地震,断层弹性回跳说,（二）、震级与烈度,101,震级是地震释放能量的大小，震级差一级，能量相差,30,倍。,烈度是地面实际破坏程度，据烈度表调查得知。与震级、地面建筑物的坚固程度、地质地貌条件等有关。,一次地震的震级只有一个但不同距离的烈度不一。,102,（三）、地震预报的三要素,时间、震级、地点,（四）、地震预报方法,1,中长期趋势预报,地震地质方法,_,这是根据地震与地质构造的关系，估计强震可能发生的地区与强度的预报。,地震是大地构造活动的一种表现，显然应当发生在地质上比较活动的地区，尤其是在有最新构造运动的地区。地震是岩层断错的结果，而断错主要是由于剪切应力引起。所以在地面上首先应注意剪应力表现最大的地区。由此出发，国内外地震地质工作者结了一些概略关系：,103,(1),大地震常常发生在现代构造差异运动最强烈的地区，或活动大断裂附近。不同大地构造单元的交界带、不同方向的断裂带交汇地带或运动速度变化率,(,速度梯度,),最大的地带都是地震活动性较强的地带。,(2),受构造运动影响的体积和岩层的强度越大，发生的地震也越大。,104,(3),构造运动的速度越大，岩石的强度越弱，则积累最大限度的能量所需的时间越短，于是发生地震的频度也越高,(4),在一个构造活动区内，断层错动并不是在各处同时发生，而是有时在这里，有时在那里发生。因此，如果在某一地点记录到一次大的地震，同一震级地震也可能在同区内其他类似地点发生。,通过对我国,6,级以上地震发生的地质构造条件研究发现，强震震中的大部分与活动断裂存在紧密联系。我国的,18,次巨大地震：,105,(M8),均发生在延伸规模为数百公里的强烈活动的深大断裂带或断陷盆地内，大陆上,60,余次,7,6,一,7,，,9,级地震中，绝大多数发生在长达一百公里以上的活动性深大断裂及其控制的盆地内，,320,余次,6,o,一,6,9,级地震与数十公里以上的活动性断裂及其控制的盆地有关。,106,研究结果还表明，强震也不是发生在整个活动断裂带上，而是在一些特殊构造部位：,不同方向活动性断裂带的交汇复合部位，,活动性深大断裂拐弯地段，端部、闭锁段,活动性深大断裂强烈活动地段，,以上这些特征对寻找强震危险区无疑是重要的。,107,2,、短临预报 利用地球物理、水化学等方法,（五）、地震预防,房屋加固,宣传地震知识，制定减灾计划,对于发布短临预报的地区，加强监测，扑捉异常,108,（六）、地震自救,大震应急法,就近躲在床下,躲在小开间,跑到户外,保存体力，敲击替喊话,不要二次进房,切记，只有自己保存了生命，才能救别人,109,唐山地震的科学价值,唐山地震是我国近代灾害最大的一次地震。它发生在我国台网最密，地震工作时间最长，且注视很久的地区。唐山地震未能做出短临预报，根本的原因是，我们对地震规律的认识还很差。直接的原因是：,对地震基本形势估计不正确。,1975,年海城地震后，在海城周围几百公里范围内，近年内是否还有,7,级以上强震发生,?,多数人都很怀疑。所以，虽然看到京津唐张渤广大地区出现不少异常，但以为是多处孕育,5,6,级地震造成的；,110,4,月,6,日唐山以西,530,公里的内蒙古和林格尔,6,3,级地震后，京津地区原有一部分异常恢复；同月,22,日天津西南大城发生,4,4,级地震，京津之间的部分异常发生转折，人们认为许多异常与这两次地震有关；,111,震前几十天至几天，震中区及其邻近没有出现与海城地震前相类似的突发性异常现象，也没有突出的前震活动。加之，京津唐地区的地震预报发布，必须充分考虑地震预报的社会经济效果，要求地震三要素预报精度较高，成功的概率要大，这在当时的认识水平下都是做不到的。,112,1999,年,9,月,21,日 台灣集集大地震 芮氏地震規模,7.3.,根據台消防署,(1999.9.28 22:00),最新公布地震死傷人數，死亡,2,110,人、受傷,8,737,人、失蹤,11,人、埋困,125,人。,113,114,115,116,117,118,119,120,121,122,123,124,125,126,第五节 地壳演化简史,127,追寻逝去的时光,128,一、地层和地层的层序,二、地质年代,三、地壳历史的划分,129,一、地层和地层的层序,130,地层的概念：,地层是地球表层所有层状岩石的统称。,沉积岩是地表最常见的层状岩石，是地层的最主要组成部分。地层也包括部分成层的火成岩（如火山岩）和变质岩。,131,地层层序律,Principle of superposition,层状岩石的,原始形成序列,总是新岩层叠覆在老岩层之上，即,“,上新下老,”,。,地层叠覆律,斯丹诺,（,Nicolaus Steno,1638-1687,）,132,正常层序的识别和恢复,岩石的结构和构造,生物活动痕迹,岩层的接触和穿插关系,133,岩石的结构和构造,沉积岩：,斜层理或交错层理的形态,碎屑物颗粒的粒度变化,波痕的形态,泥裂或雨痕的痕迹,火成岩：,鸟眼构造,枕状构造,134,现代泥裂,古代泥裂,泥裂的“,V”,字形裂口向上，并被年轻的沉积物充填,135,生物活动痕迹,化石贝壳的定向,原位保存的化石生物生长定向,动物钻孔和潜穴的形态,动物的爬痕和足迹,136,地层的接触和穿插关系,整合接触关系,不整合接触关系,侵入接触关系,断层接触关系,137,不整合接触关系的形成过程,a,b,c,平行不整合,接受沉积,遭受剥蚀,下降，再次接受沉积,a,b,c,抬升并且发生倾斜和褶皱,角度不整合,抬升,138,时间的类型和度量,物理的时间,无方向性,物理事件的运动，如圆周运动,历史的时间,有方向性,历史事件的发生，如朝代更替,二、地质年代,139,岩石记录中的历史事件,生物的演化,是一种历史事件,生物界在地质历史中不断进行着以,生物类群更替,为表现形式的从简单到复杂，由低级到高级的进化发展。,140,生物的演化是按一定的顺序进行的,生物层序律,Principle of biologic succession,司密斯,(William Smith,1769-1839),141,时代相同的岩层含有相同或相似的化石生物群；,时代不同的岩层中含有不同的化石生物群。,时代愈老的化石生物群与现代生物群面貌差别愈大；,时代愈年轻的化石生物群与现代生物群的面貌差别愈小。,在不同地区的岩层中建立等时性的关系,142,三、地壳演化简史,地质年代表,显生宙,新生代,中生代,古生代,元古宙,太古宙,新元古代,早元古代,中元古代,第四纪,志留纪,奥陶纪,寒武纪三叠纪,侏罗纪,白垩纪,古近纪,泥盆纪,石炭纪,二叠纪,早,晚,新近纪,143,太古宙的生物界,生物的初始发展阶段,原始的细菌、藻类的出现和发展,叠层石,从岩石薄片中观察到的单细胞生物化石,1,、生物发展史,144,元古宙的生物界,多细胞化的生物,没有细胞分化的多细胞群体化石,开始有细胞分化的多细胞生物化石,145,宏观藻类化石,最早的动物化石印痕,组织化和器官化发展,元古宙晚期的生物界生态景观复原,146,古生代的生物界,海生无脊椎动物大发展时期,三叶虫,节肢动物,珊瑚,腕足类,头足类,147,泥盆纪开始以鱼类为代表的脊椎动物开始进入繁盛阶段，并开始向陆地发展,.,寒武纪时期的鱼化石,石炭,-,二叠纪时期进入陆地环境的两栖类,泥盆纪时期身披盔甲的原始鱼类,148,植物在晚古生成功地登上了陆地，并进入第一次大繁盛时期,.,晚古生代的蕨类植物化石,149,中生代的生物界,以恐龙为代表的爬行动物的繁盛阶段,以银杏、松柏类为代表的裸子植物的繁盛阶段,海洋中软体动物进入繁盛时期,剑龙,菊石,-,恐龙时代的海洋霸主,150,新生代的生物界,哺乳动物和鸟类的繁盛阶段,151,被子植物的大发展阶段,第四纪是人类出现和发展的阶段,152,2,、地壳演化简史,太古宙,元古宙,隐生宙,古生代,中生代,新生代,153,154,