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文档简介
1、绪论1、地质学(Geology)是研究地球(主要是岩石圈)的物质组成、结构、运动、变化和发展以及古生物、古气候演化历史的一门学科。研究对象:地球(主要是岩石圈)内容:物质组成-矿物、岩石变化发展:内动力地质作用和外动力地质作用研究对象的特殊性:时间悠久性、地区差异性、变化的复杂性(1)地质思想萌芽时期(公元前-18世纪中叶)2、地质学的发展阶段(2)近代(经典)地质学时期(18世纪中叶-20世纪初) (3)现代地质学时期(20世纪初-现在)3、地貌:地球表面有各种高低起伏的形体,如山地、丘陵、平原、盆地、河谷、冲沟等等,这些形体总称为地貌(或地形)。4、地貌学(geomorphology)就是
2、研究地球表面形态和结构特征及其成因机制、分布和发展规律科学,所以地貌学也叫地表形态学。研究对象:地形。地貌学的研究内容:地貌的形态、结构、组合及空间分布特征,形成地貌的各种动力地质过程,地貌的发育和演化规律以及地貌与人类生存环境、人类活动、经济建设的关系。5、地貌形态 正(向)地貌:是高出某一近似水平面的凸起地形,如山地、丘陵等; 负(向)地貌:是低于某一水平面的凹下地形,如盆地、洼地、河谷等。6、地貌的基本要素:(1)地形面:可以是平面、曲面或波状面。例如山坡面、阶地面、山顶面和平原面等。(2)地形线:两个地形面相交构成地形线(或一个地带),或是直线,或是弯曲起伏线。例如分水线、谷底线、坡折
3、线等。(3)地形点:两条或几条地形线的交点,或孤立的微地形体构成地形点,这实际上是大小不同的一个区域。例如山脊线相交构成山峰点或山鞍点、山坡转折点和河谷裂点等等。7、地貌的基本形态和形态组合自然界的地貌形态常以单个形态或形态组合的方式存在。通常将地貌形态中较小、较简单的地貌形态称为地貌基本形态,例如冲沟、沙丘、冲积锥等。另一类范围较大,包括若干地貌基本形态的组合体,称为地貌形态组合,例如山地、荒漠等。地貌形态组合可以是简单的同一时代同一类型的地貌组合,也可以是复杂的不同时代不同成因的地貌组合。一般较大的地貌都是复杂的地貌形态组合体。(1)星体地貌 (4)中型地貌8、地貌的相对等级 (2)巨型地
4、貌 (5)小型地貌(3)大型地貌 9、顺构造和逆构造地貌:正向构造(如背斜、穹隆、地垒)与高地(山地、台地)相一致,负向构造(向斜、构造盆地、地堑等)与低地(谷地、盆地、湖泊等)相一致,则称为顺构造地貌;反之,各种正向构造与低地相一致,负向构造与高地相一致,称为逆构造地貌。10、地貌形成的动力(1)内(营)力作用主要是指由地球内部物质运动引起的地壳构造运动、岩浆活动和地震活动等。(2)外(营)力作用主要是指起源于太阳能、重力能和潮汐力影响而产生的冰川、水流、海浪、风和生物等的作用。(3)内、外(营)力作用的关系内力作用和外力作用同时出现,彼此消长,互相影响,不能将地表形态的形成与发展视为某种单
5、一的动力作用的结果。在地貌形成发展的过程中,内力作用和外力作用具有同等重要的意义。只是在某一时期的某一地区,可能某种动力作用占据主导地位,而另一种动力作用占据次要地位。从地貌的长期发展来看,内力作用主要是形成地表的基本起伏、塑造地表的大型地貌骨架,作用结果趋向于增强地形差异;外力作用则是削高填低,其作用结果趋向于减弱或消除地表起伏的差异。地貌的形成和发展是内、外力作用在特定的地质地理条件下共同产生的结果。这种内、外力的相互作用贯穿于地球形成以来的整个地史演化过程中。11、地质地貌学实践意义(1)在农业方面:合理利用土地,农业规划,农田水利工程,防止土壤侵蚀与水土保持,土壤调查与土壤改良,防风固
6、沙,找寻地下水源等。(2)在工程建设方面:水库及坝址、开凿运河,河道、河口、三角洲的整治和开发利用,道路、港口工程中选线和确定建港位置,以及城市、工业与大型建筑位置的评价和选择等。(3)在矿产资源寻找和勘察方面:风化矿床中的镍、铂、铝土矿等多产于剥蚀夷平的准平原上,沉积砂矿如砂金、铂、砂锡矿、钨、金刚石以及其它重砂矿床等,常见于古、今河床和滨岸特定部位。此外,地貌学在环境、灾害研究中也具有不可替代的作用第一章 地球的基本知识1、地球的平均密度5.516g/cm3,地球内部压力是随深度加大而逐渐增高的。深度每增加km,压力增加27.5 MPa。2、实际测得的重力值与理论重力值之间的差值,称重力异
7、常。 当实测重力值 > 理论重力值,称正异常 当实测重力值 < 理论重力值,称负异常 在埋藏有密度较小物质(如石油、煤、盐等非金属矿产)的地区,常显示负异常;而埋藏有密度大物质(如铁、铜、铅、锌等金属矿产)的地区,就显示正异常。3、地磁三要素:磁场强度、磁偏角、磁倾角4、地球的弹塑性:地球具有弹性,表现在地球内部能传播地震波,因为地震波是弹性波。地球也具有塑性,地球的自转能引起地球赤道半径加大而成为椭球。在应力的作用下引起岩石发生弯曲而不破裂等,这些都说明地球具有塑性。5、地球的圈层结构(1)地球的外部圈层:大气圈(atmosphere)、水圈(hydrosphere) 和 生物圈
8、(biosphere)。 对流层:平均厚度12km,含大量水蒸气和尘埃。表现为强烈的对流。风、霜、雨、雪、雹、雾等气象现象均发生于此层。平流层:从对流层顶到地表以上55km的范围。大气呈水平运动。几乎不含水蒸气、尘埃,无天气现象。大气圈的五个次级圈层: 中间层:从平流层顶到地表以上85km的范围。大气呈对流运动。存在电离层,可反射无线电波。暖层:从中间层顶到地表以上800km的范围。内部存在多层的电离层,也称电离层,强烈反射无线电波。扩散层: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。(2)地球的内部圈层1849年英国科学家斯托克斯(G.H.Stokes)证
9、实地震时产生两种弹性波,透视地球内部靠的是地震波(既地震法),它们是迄今为止,仅有的能穿越地球内部的旅行者。 纵波的速度快总是领先,又称P波。横波滞后,又称S波。6、其中最主要的不连续界面有2个,称一级界面(1)莫霍面:莫霍面出现的深度,全球平均为33Km,在太洋之下平均为仅为7Km。莫霍面之上称地壳;之下称地幔。在莫霍面上面,纵波从7.0Km/s迅速增加到8.1Km/s左右;横波速度则从4.2Km/s增加到4.4Km/s左右。(2)古登堡面:在此不连续面上下,纵波速度由13.6Km/s突然降低为7.98Km/s;横波速度则从7.23Km/s突然消失。此界面位于地下2898km深度。此界面之上
10、到莫霍面称地幔。此界面之下到地心,称为地核。7、地壳:从地表到莫霍面,由固体岩石组成。在垂直方向,大陆地壳还可分为上、下两层,其间存在一个次级界面,称为康拉德界面,康拉德界面仅存在于陆壳中,上地壳平均密度约2.7g/cm3,平均厚度约10km,下地壳平均密度3.0g/cm3。这说明,不仅地球不均一,而且 地壳在纵向上也是不均一的。横向上又分为陆壳和洋壳两部分。界面之上,花岗岩质,称硅铝层。界面之下,玄武岩质,称硅镁层。把各种元素在地壳中的平均含量百分比,称为克拉克值。8、软流圈(Asthenosphere):也称低速带,位于岩石圈(地壳和33m-50m地幔的岩石共同组成)之下。其下界约在地表以
11、下250km深度(70250Km),该层不完全为固相,可能是熔融物质和 固体物质的混合带,这样大大降低了其强度,故称软流圈。软流圈可以缓慢地流动。地壳和软流圈之上的固态上地幔合称为岩石圈。9、海底地形:大陆架、大陆坡、海沟、洋脊、海山 第二章 矿物1、矿物指岩石圈的化学元素的原子或离子在地质作用下形成的,在一定条件下相对稳定的、具有一定的化学成分和物理性质的单质或化合物天然物体,是组成岩石的基本单元。2、单质矿物:是由单独一种元素组成的。3、晶质体:内部质点(原子、离子、分子)呈有规律的排列,可形成规则的几何外形。有显晶质和隐晶质。非晶质体:内部质点没有规律,不成几何外形,分为玻璃质体和胶质体
12、。4、类质同像组成矿物的离子被性质相近的离子所置换,而置换后矿物的晶体结构不变。同质多像指同样的化学成分,在不同的外界条件(温度、压力和介质条件)下,结晶出不同晶体结构和性质的矿物。5、单体的形态指矿物单个晶体的外形。矿物集合体的形态-同种矿物的多个单体聚集在一起所形成的整体6、显晶集合体>2mm (用肉眼或放大镜可以辨别出矿物颗粒界限的集合体),隐晶质:<2mmv 杏仁体(<1mm)和晶腺(>1mm) v 结核(>2mm)和鲕状体(<2mm) v 钟乳状和葡萄状集合体 v 块状7、矿物的硬度:是矿物抵抗外力刻划的能力8、解理:矿物在外力作用下,沿一定结晶方
13、向破裂成光滑平面的性能称为解理,裂开的光滑平面叫做解理面。分为五段:a 极完全解理 、b完全解理、c中等解理、d不完全解理、e极不完全解理 断口:矿物在外力作用下,沿任意方向破裂,同时破裂面呈凹凸不平的表面。常见的有:a贝壳状、b锯齿状、c参差不齐、d土状。注意:一般解理发育的矿物无断口,断口发育的矿物无解理。自然元素矿物 硫化物矿物9、矿物分类卤化物矿物 氧化物和氢氧化物矿物 碳酸盐矿物 硫酸盐矿物 硅酸盐矿物第三章 岩石(一)1、岩浆在上地幔和地壳深处(软流圈)形成的,富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔融体。成分:硅酸盐熔浆和挥发性成分,但以硅酸盐熔浆为主,质量达30%80%。来源:上地幔软
14、流层原始岩浆只有两种:基性岩浆(玄武岩岩浆)和酸性岩浆(花岗岩岩浆)2、酸性岩浆(花岗岩岩浆)硅酸含量多、温度低、液态挥发物含量少的岩浆粘性大,不易流动,相反,基性岩浆(玄武岩岩浆)粘性小,易于流动。3、岩浆作用与岩浆岩:岩浆形成、运移、冷凝成岩的整个活动过程称岩浆作用;由岩浆冷凝而成的岩石叫岩浆岩。4、喷出作用(Extrusion,Eruption)与喷出岩: 岩浆喷出地表的活动称为喷出作用,由岩浆喷出作用所形成的岩石称为喷出岩。喷出地表而逸散了气体的岩浆称为熔浆,熔浆冷凝形成的岩石称为熔岩。围岩及早先冷凝的岩浆岩,被岩浆喷出,脱离地表在空中炸碎后冷凝成固结体,称火山碎屑岩。5、侵入作用(i
15、ntrusion):岩浆上升到地下某一深处,占据一定空间,基本停止运移,最后冷凝结晶,这种活动称为侵入作用,由岩浆侵入作用所形成的岩石称为侵入岩。侵入岩(侵入体): 可分为: 深成侵入岩(深成岩):>公里深处形成、 浅成侵入岩(浅成岩):<公里深处形成、 围岩:被岩浆侵入的岩石. 岩浆呈液态,能够流动;6、岩浆转变为岩浆岩的条件 高温灼热(001200),具有涌动的内动力; 地壳盖层具有软弱地带。 深成侵入作用深成岩7、岩浆转变为岩浆岩的方式 浅成侵入作用浅成岩 喷出作用火山岩8、岩浆岩的化学成分化学元素:O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti(99%)、H、C 超基性岩
16、(<45%)(不饱和岩石)岩浆岩划分为4大类: 基性岩(45-52%)(饱和岩石) 中性岩(52-65%)(饱和岩石) 酸性岩(>65%)(过饱和岩石) 超基性岩:橄榄石为主,部分辉石,极少量角闪石,无石英。 基性岩:辉石基性斜长石为主,少量角闪石和橄榄石,无石英。9、各大类岩石中的常见矿物: 中性岩:角闪石和中性斜长石为主,部分辉石、基性和酸性斜长石、黑云母,少量石英。 酸性岩类:正长石、酸性斜长石和石英为主,少量角闪石、云 母和白云母。碱性岩类:SiO2含量近似于中性岩,但FeO、MgO含量大大减少,而Na2O、K2O含量大大增加。10、硅铝矿物和硅镁矿物v 硅铝矿物:SiO2
17、和Al2O3的含量较高而不含铁镁,如长石、石英等,颜色较浅,常呈灰白色、肉红色,所以又称为浅色矿物。v 铁镁矿物:这类矿物中FeO和MgO的含量较高, SiO2的含量较低,如橄榄石、辉石等,颜色较深,常呈黑色、黑绿色,所以又称深色矿物岩石类型硅酸饱和程度主要矿物颜色相对密度超基性岩不饱和橄榄石、辉石 深 浅 大 小基性岩饱和斜长石、辉石中型岩饱和斜长石、角闪石酸性岩过饱和石英、正长石、斜长石11、原生矿物和次生矿物原生矿物:是直接从岩浆中结晶出来的矿物。如长石、石英、云母、橄榄石、辉石、角闪石等。次生矿物:指原生矿物形成以后,由于受到热水溶液或风化作用所形成的新矿物。铁镁矿物在热水溶液作用下所
18、形成的蛇纹石、绿泥石等。12、岩浆岩的结构:指岩石的组成部分(包括矿物和玻璃质)的结晶程度、颗粒大小(包括绝对大小和相对大小),自形程度及空间结合方式。主要受岩浆与围岩的温差以及岩浆结晶能力的影响。 结晶程度:分全晶质结构、半晶质结构和玻璃质结构 13、矿物的自形程度:分自形晶、半形晶和它形晶,自形晶往往先结晶,半自形晶次之,它形晶较晚14、岩浆岩的构造:岩石中不同矿物集合体之间的排列方式和充填方式。主要受岩浆冷凝时外部环境的稳定性影响。(1)块状构造(2)斑杂构造(3)条带构造(4)流纹构造(5)流面和流线构造(6)气孔和杏仁构造15、岩浆岩的产状岩浆岩的产状:岩浆岩体在地壳中或在地表上表现
19、出来的形状。包括岩体的形态、大小、埋藏深度、与围岩的关系。按岩体形成的深度和方式,可分为喷出岩体和侵入岩体。(二)沉积岩1、暴露在地壳表部的岩石,在地球发展过程中,不可避免地要遭受到各种外力作用的剥蚀破坏,然后再把破坏产物在原地或经搬运沉积下来,再经过复杂的成岩作用而形成岩石,这些由外力作用所形成的岩石就是沉积岩。 2、沉积岩的物质主要来源于先成岩石(无论是火成岩、变质岩和先成的沉积岩)风化作用和剥蚀作用的破坏产物,包括碎屑物质、溶解物质和新生物质;除此还包括生物遗体、生物碎屑以及火山作用的产物。这些物质在低洼的地方沉积下来,总称为沉积物。 物质来源:地壳表层的先成岩石;形成环境:地表的常温常
20、压条件;3、沉积岩 动力来源:由太阳能转化而成的水能、风能、潮汐能、生物能等;形成过程:经历风化、搬运、沉积和成岩四阶段。4、搬运阶段 沉积阶段 :分选性 机械沉积分异作用 (1). 碎屑物质的搬运: 化学沉积分异作用 (2). 化学物质的搬运 5、胶结作用:在碎屑物质沉积的同时或生成之后,溶于水中的物质或由水带来的物质充填在沉积物的孔隙之中,将松散的碎屑粘结在一起,称为胶结作用。化学物质沉积作用硅质(SiO2)>钙质(CaCO3)>铁质>黏土质和火山灰。胶结类型:接触式胶结、孔隙式胶结、基底式胶结6、重结晶作用:沉积物埋藏后,在新的环境下,受一定温度和压力的影响,矿物晶粒在
21、原基础上增生、扩大形成较大晶粒紧密镶嵌的过程。(三)变质岩1、变质作用:地壳中的岩石由于受构造运动、岩浆活动等内动力的影响,使其矿物成分、结构构造,甚至化学成分发生程度的变化,这些变化总称变质作用。2、变质作用与岩浆作用和沉积作用的区别 岩浆作用变质作用沉积作用发生位置上地幔和地壳深处地表以下一定深度地表环境条件高温高压较高温较高压常温常压动力来源内动力地质作用内动力地质作用用外动力地质作相变特征液态固态固态固态空间变化原地岩石异地岩石 3、变质作用的方式 a. 重结晶作用b. 变质结晶作用Al2SiO4O(红柱石) Al2SiO5(夕线石)KAl2AlSi3O10(OH)2+SiO2 KAl
22、Si3O8+Al2SiO4O+H2Oc. 交代作用Na+KAlSi3O8 NaAlSi3O8+K+d. 变形作用和碎裂作用e. 变质分异作用4、变晶结构:原岩在固态条件下经重结晶作用而形成的新的结晶质结构.第四章 地质发展史1、地层接触关系:地壳下降引起沉积,上升引起剥蚀2、整合接触 :当地壳处于相对稳定下降(或虽有上升,但未升出海面)情况下,形成连续沉积的岩层,老岩层沉积在下,新岩层在上,不缺失岩层,这种关系称整合接触。其特点是:岩层是互相平行的,时代是连续的,岩性和古生物特征是递变的。3、不整合接触 由于构造运动,往往使沉积中断,形成时代不相连续的岩层,这种关系称不
23、整合接触。两套岩层中间的不连续面,称不整合面。按照不整合面上下两套岩层之间的产状及其所反映的构造运动过程,不整合可分为平行不整合(假整合)和角度不整合(斜交不整合)。无论是平行不整合或角度不整合,都常具有以下共同特点:有明显的侵蚀面存在,侵蚀面上往往有底砾岩、古风化壳等。所谓底砾岩是指位于不整合面上的砾岩(有时横向变为砂岩)而言。有明显的岩层缺失现象,代表长期间断。不整合面上下的岩性、古生物等有显著的差异。第五章 地壳运动和地质构造(一)1、内力引起地壳乃至岩石圈变形、变位的作用,叫作构造运动(地壳运动)。2、岩层的产状常用岩层的走向、倾向、倾角来确定,这三者称为产状要素。走向 岩层面与水平面
24、的交线,称走向线。走向线两端所指的方向称走向 产状要素 倾向 垂直于走向线沿层面向下所引的直线,称倾斜线。其在水平面上的投影线所指方向,称为倾向 倾角 倾斜线与其在水平面上的投影线间的最大锐角夹角 3、水平构造:沉积岩层形成时的原始产出状态(即产状)大多数是水平或近于水平。如果经受地壳运动(垂直抬升)的影响,改变了原始形成时的位置,但仍保持水平产状的一套水平岩层组成的构造,称为水平构造 。 倾斜构造:岩层受构造运动的影响,不仅改变了岩层形成时的位置,而且改变了原有的水平状态,使岩层面与水平面具有一定的交角,于是便形成了倾斜岩层。直立岩层: 指岩层层面与水平面直交或近于直交的岩层,即
25、直立起来的岩层。在强烈构造运动挤压下,常可形成直立岩层。倒转岩层 : 指岩层翻转、老岩层在上而新岩层在下的岩层,这种岩层主要是在强烈挤压下岩层褶皱倒转过来形成的。 4、褶皱构造:褶皱构造通常指一系列弯曲的岩层;褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形,形成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性末遭到破坏,是岩石塑性变形的表现。褶皱主要是由构造运动形成的,它可能是由升降运动使岩层向上拱起和向下拗曲,但大多数是在水平运动下受到挤压而形成的,而且缩短了岩层的水平距离。背斜 指岩层向上拱弯,形成中心部位岩层的时代老,外侧岩层时代 5、褶皱构造的基本类型 新的褶皱向斜 指岩层向下凹曲,形成中心部位岩层
26、的时代新,外侧岩层时代老的褶皱。 褶曲的核部是老岩层,而两翼是新岩层,就是背斜;相反,褶曲核部是新岩层,而两翼是老岩层,就是向斜。核:褶皱中心部分的地层 翼:核部两侧对称出露的地层 6、褶皱的要素 轴面:指大致平分褶皱的一个假想面 轴线:轴面与地面的交线枢纽:轴面与岩层面的交线直立褶皱:轴面直立,两翼岩层倾向相反,倾角大致相等。斜歪褶皱:轴面倾斜,两翼岩层倾向相反,倾角不等。褶皱的分类 倒转褶皱:轴面倾斜,两翼岩层倾向相同,一翼岩层产状正常,另一翼岩层倒转。平卧褶皱:轴面水平,两翼岩层近于水平,一翼岩层产状正常,另一翼岩层倒转。7、岩体或岩层受力后发受变形,当所受之力超过岩石的强度极限时,岩石
27、连续完整性将遭到破坏,于是形成断裂构造。断裂构造包括节理和断层两类节理:指岩层或岩体破裂后形成的一种裂缝。其两侧的岩块沿破裂面无明显位移 。节理可分为两种基本类型:张节理;剪节理剪节理由剪应力产生的破裂面 特征:长、大、平直光滑,延伸稳定,常常呈“X”型张节理由张应力产生的破裂面 特征:短、小、粗糙不平,延伸不远,豆荚状、树枝状、 8、断层:岩层或岩体受力破裂后,两侧岩块沿破裂面发生了明显的位移。断层面的产状,和岩层、节理一样,用走向、倾向、倾角来表示。断层的基本类型:1. 正断层2. 逆断层3. 平移断层正断层 : 上盘相对下降,下盘相对上升的断层叫正断层。逆断层 :上
28、盘相对上升,下盘相对下降的断层叫逆断层。逆断层是在水平挤压作用下形成。 平推断层 :指断层两盘沿着断层面在水平方向发生相对位移的断层,又叫平移断层。水平剪切力作用形成。 9、构造地貌是主要由岩石圈构造运动造成的地表形态。背斜成山、向斜成谷的地貌,也可以出现向斜成山、背斜为谷的地貌。通常前者称为顺地形,后者称为逆地形或倒置地形。(二)地震的概念1、地壳的快速震动称为地震。发生在大陆上的地震称为陆震,发生于大洋底部的称为海震。如果震级相同,海震要比陆震的破坏性小,因为陆震横波和纵波都能传到地面,而海震只能把纵波传播上来。但海震有可能掀动上覆的海水形成巨大的海浪,称为海啸。2、地下发生地
29、震的地方叫震源;震源在地面上的垂直投影叫震中;从震中到震源的距离叫震源深度;从观测点(如地震台)到震中的距离,叫震中距。震级:表示地震释放能量大小的级别,通常用里氏( C.F.Richter )震级来划分,共分 9 个等级。震级每相差 1 级,释放的能量相差约32倍;每相差 2 级,释放的能量则相差约1000 倍。如:一个7级地震相当于32个6级,或1000个5级地震。 烈度是指地震对地面和建筑物的破坏程度。烈度划分各国不同,一般划分为 12 度。一次地震只有一个震级,但可有不同的烈度。影响地震烈度的因素很多,首先是震级,以及震源深度、震中距、建筑物的性能等。3、在一个地震序列中,如果有一次地
30、震特别大,称为主震;在主震前发生的一系列弱小地震,称为前震;在主震后发生的一系列小于主震的地震,称为余震。 第六章 风化作用1、风化作用:是指出露地表的岩石受太阳辐射、温度变化、水和气体( 氧、二氧化碳等)以及生物等的作用,其物理状态和化学成分发生变化的作用。 通常将风化作用分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用三种。2、物理风化作用:因卸荷释重、温度变化、空隙水(孔隙水、裂隙水)物态变化、盐类潮解与结晶等作用,使岩石发生机械破坏而又不改变其化学成分的过程,叫做物理风化作用。3、化学风化作用:化学风化作用是指岩石在水、各种溶液、空气中的氧、二氧化碳等的化学作用下发生的破坏作用。它不仅使岩
31、石发生破碎,而且还使其矿物成分和化学成分发生改变。化学风化作用以水溶液为主要因素,包括溶解、水化、水解、碳酸化和氧化等作用方式。4、生物风化:生物在其生命活动过程中,对岩石、矿物所产生的物理的和化学的风化作用,叫生物风化作用。5、具有等粒结构的厚层砂岩或岩浆岩地区,风化过程常沿节理进行,这些部位岩石的温差变化大且较迅速,并容易被各种液体侵入,所以也最易崩解,使岩石发生同心圆状剥落,形成球状风化现象。 6、陡坡上的物理风化作用产物在重力作用下常坠落到陡坡下,形成崩积物。体积大或比重大的滚得远,体积小或比重小的滚得近,因而在陡坡的坡麓形成上部细粒、下部粗粒的半圆锥体地形,称为倒石堆。7、最先结晶的
32、高温矿物,如橄榄石,最易风化;比较低温结晶的矿物,如长石,化学风化较慢;最后结晶的石英,它抵抗化学风化的能力最强。8、化学风化之(1)溶解作用:易溶矿物多为非硅酸盐矿物,如岩盐、石膏、方解石等;难溶矿物多为硅酸盐矿物,如云母、长石等。(2)水化作用:水分子与一些不含水的矿物相结合,改变原来矿物的分子结构,形成新的含水矿物。(3)水解作用:由于水中有一部分水分子离解成H+ 和HO 离子,从而使水具有酸性反应或碱性反应,使一些矿物溶于水后,其离子能和水中的H+ 和HO离子结合而形成新的矿物。(4)碳酸盐化作用:当水中溶有CO2时,与岩石中的金属离子发生化学反应,形成碳酸盐,这种过程称为碳酸盐化作用
33、。(5)氧化作用:在空气和水中或地下一定深度都有大量的游离氧,岩石经氧化作用后,化学成分改变了,硬度和比重都变小了,可进一步促进岩石的风化作用。9、生物的物理风化作用:一是植物的根系起着根劈作用,二是动物的挖掘和穿凿作用进一步加速岩石破碎。生物的化学风化作用:它是通过生物的新陈代谢和生物死亡后的遗体腐烂分解来进行的。10、露出地表的三大岩石抵抗风化能力的大小:沉积岩>岩浆岩>变质岩单矿物岩石抗物理风化能力强,复矿物岩石抗物理风化弱,有利于物理风化橄榄石辉石基性斜长石抗角闪石 中性斜长石 风化黑云母酸性斜长石能力增钾长石强白云母石英11、干冷地区:物理风化为主,产物以岩石碎屑为主。湿
34、热地区:化学风化为主,生物风化亦强,矿物分解彻底,产物以大量黏土为主。12、山区地形 山顶物理风化强烈。山脚下化学风化和生物风化为主13、风化壳的概念被风化了的岩石圈的疏松表层称为风化壳。14、风化过程中元素的迁移顺序(1)最易迁移的元素 cl、Br、I、S(2)易被迁移的元素 Ca、Mg、Na、F、K、Zn(3)迁移元素 Cu、Ni、Mn(4)微弱迁移元素 Fe 、Al(5)几乎不移动的元素 SiO2(石英)15、风化阶段及特点(一)机械为主的碎屑阶段特点:化学风化作用微弱,元素很少迁移,只有最易淋失的氯和硫发生移动,碎屑成分基本与母岩相同。(二)钙淀积或饱和硅铝的阶段特点:表层具有极细的土
35、被,越近下部,残留碎屑越粗大。(三)酸性硅铝阶段特点:氯化物、硫酸盐被大部分淋溶迁移,碳酸盐也被大量淋滤流失。(四)铝的阶段特点:化学风化作用进行得比较彻底。第七章 重力地貌1、崩塌:斜坡上的岩体、土体在重力作用下,突然、迅速垮落的现象。引起崩塌的触发因素:暴雨、强烈的融冰化雪、爆破、地震及人工开挖坡脚等形成崩塌的基本条件:气候条件地形条件岩石条件构造条件2、滑坡:斜坡上的大块岩(土)体或其它碎屑堆积,由于地下水和地表水的影响,在重力作用下,沿着滑动面整体向下滑动。滑坡的影响因素:(1)斜坡的地貌特征 (2)岩土类型及性质(3)地质构造和岩体结构(4)地下水 (5)地表水 3、促使滑坡滑动的原
36、因:(1)地震 (2)斜坡形态的改变 (3)大气降水和地下水的变化 发生滑坡的基本条件:常发生在黄土、含泥质较多的松散堆积、夹有软弱泥质岩系的沉积互层,以及富含绿泥石、叶蜡石、云母的片岩、千枚岩等变质岩的分布地带。4、滑坡的发展阶段 :蠕动变形阶段 、强烈滑动阶段、渐趋稳定阶段 第八章 流水地貌1、地面流水:是指陆地表面流动着的液态水。由流水作用所形成的各种地貌,统称为流水地貌。2、坡面径流作用主要表现为冲刷、搬运和堆积作用三种方式。3、沟谷发育4个阶段:细沟、切沟、冲沟、坳沟细沟:是侵蚀沟的最初阶段切沟:通常发育在裸露的坡地上,水流顺坡流动,侵蚀后形成细沟,再侵蚀扩大,发展成切沟。切沟横剖面
37、呈“V”型。沟缘明显,沟底纵剖面与沟身所在的坡面大致平行。冲沟:它有切沟进一步发展而成。向源侵蚀和侧蚀很发育,沟底纵剖面与沟身所在的坡面不一致。沟底剖面呈凹弧曲线。坳沟:冲沟发育到一定程度,侵蚀减弱,不再加深沟底,沟坡逐渐变得平缓,不再有明显的沟缘。坳沟的形成标志着沟谷发育已到了衰亡阶段。4、洪积扇:河流在出口处堆积的扇形体,称洪积扇。扇顶相扇中相 扇缘相扇顶相 位于洪积扇顶部。砾石粒径大,砾石间常有砂、粘 土混杂充填。堆积厚度大,分选性差,透水性强扇中相 位于洪积扇中部,组成物质较扇顶相为细,主要由 砾石、砂和粉砂组成。扁平的砾石呈叠瓦状向上游 倾斜。砂层中常见交错层理。扇缘相 位于洪积扇边
38、缘部分,组成物质较细,由亚砂土、 亚粘土组成。具有水平层理和波状层理。5、泥石流是山地沟谷中含有大量土、沙、石块等松散固体碎屑与水组成的一种特殊洪流,它常在暴雨或融雪时期突然暴发,运动速度很快(每秒数米),历时短暂(数小时),在它的源头常有滑坡或崩塌,下游出山口堆积成泥石流堆积扇。6、泥石流形成的基本条件(1)大量松散的固体物质(2)暴雨或洪水 (3) 陡峻的沟谷(4)泥石流的形成与发展不仅受自然地理条件的控制,还受人类经济活动的影响7、泥石流的类型(1)粘性泥石流(层流性泥石流):固体物质含量较高,泥沙和粘土多,粘度大.运动中固、液物质不发生垂直交换,属层流性质。(2)稀性泥石流(紊流性泥石
39、流):固体物质含量较低,粉沙、粘土等细粒物质含量很少。水作为搬运介质,石块或砾石则滚动或跃移,液、固两相流体有垂直交换,具紊流性质。8、泥石流作用形成的地貌特点泥石流沟谷的上游地区,以侵蚀作用为主,沟谷快速加深、展宽,沟谷顺直。泥石流沟谷的中游地段,常是峡谷。泥石流沟的下游是山麓平原或大河谷底,这里是泥石流停积的场所。9、(1)层流 层流没有向上的作用力,不能掀起河底泥沙。 (2)紊流 紊流的水质点呈不规则的运动,其特点是不断改变移动的速率和方向。由于紊流有垂直向上的作用力,故可掀起床底细小泥沙。10、河流的侵蚀作用 下切侵蚀(又叫下蚀) 它可以沿较长的河段进行,称沿程侵蚀,也可以通过源头或瀑
40、布的后退来实现,称向源侵蚀(溯源侵蚀)。侧方侵蚀又称旁蚀、侧蚀,其侵蚀结果使河岸后退,沟谷展宽。主要发育在河床弯曲处,导致河曲的发育。11、河流的搬运作用:推移 、悬移、溶解质搬运 § 河流搬运物从河水中沉积下来的过程称河流沉积作用 ,主要方式是机械沉积作用。12、侵蚀基准面:河流的下蚀并不是没有止境的,往往受某一基准面的控制,河流下切到这一基准面时便不再向下侵蚀。此面被称为河流侵蚀基准面。侵蚀基准面分为地方(局部)侵蚀基准面和终极侵蚀基准面。一般,把海平面当作河流的终极侵蚀基准面 当侵蚀基准面上升时,水流比降减小,搬运泥沙的能力减弱,河流发生堆积;当侵蚀基准面下降时,由于坡降增大而
41、使流速加大,侵蚀作用加强,开始在新出露的河段发生侵蚀,然后逐渐向上游发展,即向源侵蚀(溯源侵蚀)。13、沙波:在一定流速下,某一粒级的泥沙被掀起搬运,使原先平整的河床变得凹凸不平,进而引起接近河床地面的水流发生变化,形成沙波。沙波形成后向下游方向移动,称顺行沙波。沙波体向河流上游方向移动,称逆行沙波。14、河漫滩:河流洪水期淹没的河床以外的谷底部分,称为河漫滩。河漫滩具有二元结构,其上部主要是洪水期沉积于河漫滩上的细沙和粘土,下层是由河床侧方移动沉积的粗沙和砾石(即河床冲积物)。河曲河漫滩15、河漫滩类型 汊道河漫滩 堰堤式河漫滩16、三角洲:河流入海或入湖的河口地段,从营力来说是海洋或湖泊与
42、河流的相互作用的地段。如果河流带来的泥沙超过海洋或湖泊的搬运能力,则形成向海(湖)突出的堆积体,称三角洲。一个完整的三角洲包括陆上和水下两部分。 根据地貌发育部位不同,自陆向海一般可分出顶积层、前积层和底积层。17、依据地貌特征,可将河口区划分为近口段、河口段和口外海滨段 ,三角洲坡坎是凸出来的,河口湾坡坎是凹进去的。 18、三角洲分类(1)河流、海洋作用相对强度分: 高度建设性三角洲和高度破坏性三角洲(2)根据河口水流、波浪、潮汐相对作用强度分: 河流型三角洲、波浪型三角洲和潮汐型三角洲19、河流袭夺:由于分水岭的降低与移动,向源侵蚀能力较强的河流,最后将切穿分水岭而夺取另一条位置较高的河流
43、上源,扩大其流域面积。第九章 风沙地貌1、基本概念风沙流:含沙的气流起沙风速:沙粒开始运动的临界风速起沙风:一切超过起动风速的风风沙流运动形式: 包括悬移、跃移和蠕移,以跃移为主风沙流运动区域:绝大部分在离地表30cm的高度内,特别集中在010cm的气流层中2、风蚀蘑菇和风蚀柱的形成(1)风蚀蘑菇主要由于风沙流对岩石磨蚀受到高度的限制。距离地面一定高度以上的气流沙量少,磨蚀小;而近地面部分沙量多,磨蚀作用强。特别是水平成层、软硬不同的岩石,当下部的岩性较上部易于风化,易于变得疏松时,蘑菇石更易形成(2)风蚀柱垂直裂隙发育的岩石,在风长期吹蚀后形成的孤立的柱状岩石。3、风蚀雅丹泛指发育在古代河湖
44、相的土状堆积物中,方向与主风向一致的风蚀土墩和风蚀凹地(沟槽)的地貌组合。4、风积作用:风沙流运动过程中,当风速变弱或遇到障碍物(如植物或地表微小的起伏),以及地面结构或下垫面性质改变(如由坚硬细石床面变为松散的沙粒地面)时,沙粒从气流中下落堆积的作用。5、风积物的分选性:在一定的风速条件,只能沉积一定大小的沙粒。一个地区长期风速的大小,就决定了风积沙的粒级范围。6、横向沙丘:在风向较固定的风力作用下形成,形似新月,两翼顺主风向延伸,迎风坡凸而缓,在沙源充足的地区,密集的新月形沙丘 相互连接,形成与风向垂直分布的新月形沙丘链。新月形沙丘 和新月形沙丘 链还会不断增高和扩大,形成复合新月形沙丘
45、和复合型沙丘 链。纵向沙丘:这是一种在单向风或几个近似风向作用下形成向主风向延伸的垄状堆积地貌,在亚热带信风沙漠中分布最普遍。有些规模巨大沙垄上发育复合纵向沙垄 。7.、沙丘的移动(一) 移动方向:力的合成方向(大致与逆沙风的年合成方向一致)(二)移动方式: 1、前进式2、往复前进式3、往复式(三)移动速度: 主要取决于风速和沙丘高度,人类活动也会对沙丘移动速度产生一定影响8、荒漠类型及特点(1)岩漠(石质荒漠)特点:岩石表面常覆盖油黑发光的“荒漠岩漆”(凝结水溶解带出的黑色铁锰沉淀物在风沙摩擦后光亮夺目),标志干旱区地貌发育到成熟阶段。(2)砾漠(砾石荒漠)特点:砾漠中的砾石常被风所挟带的沙子磨蚀成带棱角的、表面光滑的风棱石(3)沙漠特点:沙漠的形成需要干旱气候和丰富的沙源 ,因此常分布在巨大的山间盆地和干燥平原上。(4)泥漠(粘土荒漠)特点:它是由洪流从山区搬运来的细土物质淤积
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