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工程地质学-第一章 地球概况
1.4.1 外动力地质作用
由地球以外的能源(包括太阳辐射等)引起并 且作用在地壳表面的地质作用,叫~。
外力地质作用的营力:
风化作用 侵蚀作用; 搬运作用; 沉积作用;
硬结成岩作用等。
一般按风化→剥蚀→搬运→沉积→硬结成岩的程 序进行
风化 (weathering): 在地表环境下由于大气、水、生物等作用,
1.3.1 板块构造理论
1912年德国学者魏格纳提出了“大 陆漂移假说”,1961年和1962年,美 国的迪茨和赫茨提出了“海底扩张说”。 在此基础上,1968年法国地质学家勒皮 顺等人首创“板块构造学说”,现已成 为最流行的地球科学新理论。
板块构造学说将全球的岩石圈划分为六 大板块:亚欧板块、非洲板块、美洲板块、 太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块,除 六大板块外还有些小板块。大陆内部也可以 划出一些次一级的板块。板块之间,分别以 海峡或海沟、造山带为界。一般说来,板块 内部地壳比较稳定;板块与板块交界处是地 壳比较活动的地带,其活动性主要表现为地 震、火山、张裂、错动、岩浆上升、地壳俯 冲等。世界上的火山、地震活动,几乎都分 布在板块的分界线附近。
硬碰软---------海沟的形成
硬碰硬----青藏高原及喜马拉雅山的形成
3)转换断层边界:相邻板块在接触带水平滑 过,边界面积不增不减
2、板块运动的驱动力--地幔物质的对流
海沟
洋脊 岩石圈
海沟
软流圈 地 幔
地核
1.3.3 大洋壳与大陆壳的演化
• 板块学说认为地壳是有生有灭的。由于海
底扩张,大洋底部不断更新,大陆则只是随 着海底的扩张而移动。板块在相对移动的过 程中,或向两边张裂,或彼此碰撞,从而形 成了地球表面的基本面貌。 • 如3亿年前,欧、非两洲和南、北美洲相连, 以后出现大西洋海岭,新的洋壳不断形成并 以它为中轴向两边扩张,才使上述各洲分开。
2011.3.11 日本9级地震
• 据韩联社3月16日消息,韩国天文研究院16 日表示,本月11日在日本东北部发生的强过GPS网络观 测到地震发生之后,朝鲜半岛的地壳向东移 动了1-5厘米。特别是离震源比较近的独岛 (日本称竹岛)和郁陵岛受到的影响相对较大。 如按地区来看,韩国首都首尔向东移动了 2.1厘米,大田移动1.96厘米,郁陵岛移动 4.07厘米,位于济州岛的济州市也向东移动 了0.86厘米。
• 此外,根据美国地质调查局的介绍,日本本 土在此次强震中也向东整体移动了2.4厘米。
更普遍的地壳运动是在长期地、缓慢地 进行着,也是人们不易觉察到的,必须借助仪 器长期观测才能发觉。例如,
1、大地水准测量资料证明,喜马拉雅山脉 至今仍以每年0.33~1.27厘米的速度在上升。
2、在我国山东荣城沿海一带,昔日的海滩 现已高出海面20~40米。福建漳州、厦门一 带,昔日的海滩也已高出海面20米左右,说 明这些地方的地壳在上升。
大气圈 水圈 生物圈
大气圈(atmosphere):是地球以外的空间,它提
供生物需要的CO2和O2 ,对地貌形态变化起着极 大的影响。
水圈(hydrosphere):由大气圈的水蒸气凝结成
降雨形成海洋和湖泊沼泽及地下水。水与地表 岩石相互作用,作为最活跃的地质营力促进各 种地质现象的发育。
生物圈(biosphere):渗透在水圈、大气圈下层
• 而在近7000万年以来,由于印度板块不 断北移,与亚欧板块相撞,产生喜马拉雅 山脉。
• 东非大裂谷则正处于非洲大陆开始张裂, 处于产生新洋壳的雏型期。红海亚丁湾则 是两侧地壳张裂扩张的结果,处于大洋壳 的幼年期。
• 现在的地中海,则是代表大洋发展的终了 期,它是广阔的古地中海经过长期演化后 残留下来的海洋。
构造运动形成断裂,引起地震,并为岩浆 活动创造通道。
构造运动和岩浆活动引起变质作用。
构造运动在内力地质作用中起主导地位。
• 大陆漂移──海底扩张──板块构造,这 是人类对地壳运动认识过程不断深化发展 的三部曲
1.4 地质作用
由自然动力引起地壳的物质组成、内部结 构和地表形态发生变化和发展的作用称为地 质作用 。
按动力来源分为:
内力地质作用 (endogenic geological process) 外力地质作用 (exogenic geological process)
水平和升降运动。
岩浆作用(magmatism)
岩浆形成、运动、 演化、冷凝。
变质作用(metamorphism)
在高温、高压并有化学物质参与下, 岩石发生成分、结构构造的变化,生成新 的岩石。
地震作用(earthquake)
地内机械能 突然释放,以 弹性波的形式 传播到地表引 起猛烈冲击。
各种内力地质作用是相互关连的——
第一章 地球概况
1.1 地球特征
1.1.1 地球在宇宙中的位置 1.1.2 地球的形状及大小 1.1.3 地球的自传和公转 1.1.4 地球的主要物理特征
地磁—地磁极与地理极的位置是不一样的;
1.2 地球的构造 1.2.1 地球外圈:
地球是由 不同状态 不同物质 的同心圈 层组成的 球体。以 地表为界 分为外部 圈和内部 圈;
外力地质作用主要影响因素是:气候和地形。 我国温度带的划分图
大陆以剥蚀为主,海洋以沉积为主。 山区以剥蚀为主,平原以沉积为主。
1.4.2 内动力地质作用: 由地球内部的能(旋转能、重力能、辐射
热能)引起。
内力地质 作用
地壳运动 岩浆作用 变质作用 地震作用
地壳运动(构造运动 )(tectonism)-地球内力引起的地壳的变形和变位。
和地壳表层的范围之中,对于改变地球的形态 起着重要的作用。
1.2.2 地球内圈
地壳 莫霍面
地幔 古登堡面
地核
地壳(crust):由固体岩石构成,平均厚约33千米,大
陆上均厚37公里,海洋里均厚7公里。分硅铝层(花岗 岩层)和硅镁层(玄武岩层)。密度2.7-2.9g/cm³.
地幔(mantle):厚2800公里,分上下两层;上地幔
是熔融状态物质, 可能是岩浆的发源地,其顶部有一 固态岩石薄层;下地幔主要是由铁镁氧化物和硫化物 组成。
岩石圈是由地壳和上地幔顶部固态岩石组成。
地核(core):由比重较大的铁镍合金组成,平均密
度大于10g/cm³。外核是液态的,内核是固态。
1.3 板块理论
地壳运动的证据 地壳自形成以来,每时每刻都在运动 着,这种运动引起地壳结构不断地变化。 地震是人们直接感到的地壳运动的反 映。
1.3.2 板块的相对运动 1、不同板块边界的相对运动及地质结果 1)离散边界:板块作相背运动,结果陆地上
出现裂谷,海洋里产生大洋洋脊;
东非大裂谷则 正处于非洲大 陆开始张裂, 处于产生新洋 壳的雏型期。
洋
脊
(岩浆)
海底扩张速率每年20—200mm,平均每年60mm
2)汇聚边界----板块相向运动,两种结果: 硬碰硬和硬碰软
岩石在原地分解和破坏。
剥蚀(denudation): 各种地质营力,在运动过程中对地表岩石产
生破坏,并把破碎分解了的产物剥离原地。
搬运(transportation) • 拖曳搬运 • 悬浮搬运 • 溶解搬运
沉积(sedimentation) • 机械沉积 • 化学沉积 • 生物化学沉积
硬结成岩(diagenesis) • 压实 • 胶结 • 重结晶