普通地质学第2章-外动力地质作用

第二章地质作用四、

作用（“四个概念、三种成因”A——的度量：四个概念：的位置，是

能量积聚和释1、震源——地表以下始发放的地方；2、震中——震源垂直投影在地面上的地点，震中附近最大，远离震中则

减弱。震中震源震源深度：震中与震源之间的距离震中距：震中到观测点的距离3、

震级——表示一次能量大小的量度。震源发出的能量越大，则震级越大，以波的最大振幅来计算。的度量，人类感觉不到；；开始引起不同程度的破坏微震：小于2级的有感

：2-4级的强震：5级以上的大震：7级以上的4、烈度——指地面及房屋建筑物

破坏的程度，与震级大小、震源深浅及该区地质构造有关。的度量里氏震级每年的数量修正的烈度居住区

的特有效应＜3.4800

000Ⅰ仅能被仪器所记录3.5-4.230000Ⅱ，Ⅲ室内的一些人有感觉4.3-4.84

800Ⅳ大多数人有感觉，窗户响动4.9-5.41

400Ⅴ每个人均有感觉，盆子破碎，门晃动5.5-6.1500Ⅵ，Ⅶ建筑物轻微破坏，

破裂，瓦块掉落6.2-6.9100Ⅷ，Ⅸ建筑物破坏严重，烟筒倒塌，房屋脱离7.0-7.315Ⅹ严重破坏，桥梁塌落，许多高达检出物倒塌7.4-7.94Ⅺ重大

，绝大多数建筑物倒塌＞8.05-10年一次Ⅻ完全破坏，地面 变形，物体被抛向空中震级与烈度关系汶川的烈度是XI级三种成因（类型）1、构造

——由构造运动引起，占90％，常分布在活动断裂带及其附近。一般认为其与断层活动、岩浆活动及

深度物质相变有关；2、火山

——由火山活动引起，占7％，震源常限于火山活动地带，一般深度不超过10km，影响范围很小、震级较大；3、陷

震——由岩层大规模崩塌或陷落引起，仅占3％左右，一般震级较小，影响范围也不大，能量来自重力。多发生在石灰岩及其他易溶岩石区（如石膏岩、盐岩等）。内动力地质作用：由地球的能量和地球自转的动能所引起的地质作用，主要发生在地壳深处和地球。其表现形式有：地壳运动－“两种类型，相辅相成”岩浆活动－“两种方式，七种产状”变质作用－“三大因素、四种类型”作用－“四个概念、三种成因”小结第二章

地质作用地质作用的概念及分类地壳运动、岩浆作用变质作用、作用风化作用、剥蚀作用搬用、沉积作用负荷地质作用、成岩等2+2学时第一节地质作用概述第二节内动力地质作用第三节外动力地质作用外动力地质作用：由地球范围以外的能量（主要是来自的辐射能）产生地壳表层形态、物质成分变化的地质作用。它是指地球上的气候变化、水、冰川和生物等地质营力，对地壳岩石的破坏、搬运和沉积等作用。内动力地质作用使地表隆起，而外动力地质作用则使地表不断夷平，故外动力地质作用又称均夷作用。第三节外动力地质作用主要类型：一、风化作用二、剥蚀作用三、搬用四、沉积作用五、成岩作用第三节外动力地质作用物质基础地质现象/结果过程地质营力1、概念2、类型——机械、化学、生物3、产物——风化壳一、风化作用第三节外动力地质作用1、概念：地表岩石在常温常压下在原地发生物理或化学变化，形成松散堆积物的过程。发生风化作用的根本原因：岩石所处环境发生了变化，导致其平衡条件被破坏。一、风化作用2、类型根据风化作用的因素及性质，分为:物理风化化学风化生物风化人面兽身像(沉积岩,埃及)概念：由于温度的变化、岩石孔隙中水和盐分的物态变化以及重力等因素的影响，使地壳表层岩石、矿物在原地发生机械破碎而不改变成分的过程。特点：只造成岩石的机械破碎、物质成分并未改变。（一）物理风化作用4)产物：成分与下伏基岩一致的碎块。3)作用方式：崩解作用（岩石释重）剥离作用（温差风化）冰劈作用（冰冻风化）结晶撑裂作用物理风化作用方式1、岩石释重（崩解作用）岩石由于负荷减轻、体积膨胀而发生的破坏，引起的剥落或崩解作用。深部岩石抬升、减压体积膨胀裂隙层状剥落或崩解（一）物理风化作用周口店房山岩体（花岗闪长岩—侵入岩）剥离作用是由温差引起的热胀冷缩所致。方式2、剥离作用（温差风化）岩石剥离作用（温差风化）过程示意图球形风化又叫冰冻风化(frostwedging)。岩石空隙中的水结冰所产生的压力使裂缝扩大或产生新裂缝，直至岩石破碎,这一过程称为冰劈作用。方式3、冰劈作用岩石中的水结冰时，体积可增大1/11，对岩壁产生约0.94～5.9x108Pa的压力。岩石由于其中盐分结晶而

的破坏作用。方式4、结晶撑裂作用石盐、钾盐等→夜晚潮解→白天析出黄龙概念、特点、方式、产物1）概念：在氧、水和溶于水的各

种酸的作用下，母岩

氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解而产生新矿物的过程。2）特点（二）化学风化作用水溶液的作用3）化学风化作用的进行方式：水化作用氧化作用水解作用溶解作用碳酸化作用（二）化学风化作用方式1：氧化作用岩石、矿物中的变价元素由低价变为高价的作用。例如黄铁矿氧化为褐铁矿：4FeS2﹢15O2﹢mH2O→2Fe2O3.nH20﹢8H2SO4（二）化学风化作用红褐色金黄色元谋土林景区地层中的铁质、硅质、钙质经地表水的洗刷作用，逐渐溶解析出、渗透、淋滤至不透水层的界面上沉淀，富集胶结于其上部地层，形成氧化铁帽。水的溶解作用，任何矿物均能溶解，易溶组分多易风化，难熔成分形成残积物。水化作用（水合作用）：矿物吸收一定水，形成新的含水矿物的作用。CaSO4﹢2H2O→CaSO4.2H2O

Fe2O3﹢nH2O→Fe2O3.nH2O(硬石膏)

(石膏)

(赤铁矿)

(褐铁矿)水解作用有些矿物遇水后改变结构，形成带ＯＨ－的新矿物。４Ｋ[A1Si3O8]+6H2O

→４Ｋ4[Si4O10](OH)8

+4KOH+8SiO2钾长石

高龄石A14[Si4O8](OH)8+nH2O

→

2Al2O3.nH2O+4SiO2+4H2O高龄石

铝土矿方式2、水的作用4）碳酸化作用的作用下发生碳酸化作用：岩石、矿物在水和的化学变化。如：钾长石（正长石）经碳酸化作用变为高岭石：4K[A1Si3O8]﹢2CO2﹢4H2O→A14(Si4O10)(OH)8

﹢8SiO2﹢2K2CO3含水的铝硅酸盐4）产物最终产物包括2部分：一是能溶于水中的可迁移物质；包括各种易溶盐类，K,Na的氢氧化物和Si,Al,Fe,Mn等的氧化物或氢氧化物胶体。二是难于迁移，堆积在原地的堆积物（残积物）。残积物主要为难溶物质、岩石碎屑和风化形成的矿物等。（三）生物风化作用概念、特点、方式、产物概念：是指生物的生命活动及其分解或

物质对岩石、矿物的破坏作用特点：与生物有关，可以是机械的，也可以是化学的，十分普遍。进行方式：生物的机械风化作用－根劈等生物的化学风化作用－有机酸、微生物等岩石的机械破坏岩石的化学破坏形成土壤生物生长及活动岩石的机械破坏植物根出的有机酸，也可以使岩石分解破坏植物分解可以形成腐殖酸1、概念2、类型——机械、化学、生物3、产物——风化壳一、风化作用碎屑物质：机械破碎的产物残余物质：化学风化过程中形成物质溶解物质：易溶物质成分母岩的风化产物3、风化产物——风化壳？风化壳：由残留在原地的风化产物形成的一层不连续的薄壳。土壤是气候的函数，研究土壤可恢复地史时期的古气候、古环境。风化壳厚度

的影响因素：气候地形构造等半风化层基岩残积层土壤层理想的风化壳剖面风化壳剖面的层次克拉玛依东：不整合沟土壤层

残积层

半风化层基岩1、古风化壳是地壳抬升的结果，反映地壳经历了下降-上升-再下降的旋回运动，代表长期的沉积间断，是地层不整合的重要

；2、可以寻找各种矿床，如铁、铝土、高岭土等矿产；3、由于古风化壳为一剥蚀面，受大气水的淋滤，岩层疏松多孔，因而可以作为良好的疏导层或储集层。研究古风化壳的意义一、风化作用二、剥蚀作用三、搬用四、沉积作用五、成岩作用第三节

外动力地质作用剥蚀作用：指在各种介质的运动过程中，把岩石的风化产物搬离原地，同时还破坏地表岩石和改造原有地形的各种外动力地质作用。二、剥蚀作用（侵蚀作用）风冰川水根据产生剥蚀作用的营力特点河流海洋和湖泊剥蚀作用机械剥蚀化学剥蚀生物剥蚀分类根据剥蚀作用的方式剥蚀作用（一）河流的侵蚀作用1、河谷与河床河谷要素示意图河谷谷河谷：河流流经的带状洼地；底：大洪水时水淹及的平缓地带；坡：两侧坡度较陡的地带；床：平水期的流水槽地；河流阶地：在谷坡上或谷底两侧洪水淹不到的阶梯状地形。2、河谷三要素：谷坡谷底河床（一）河流的侵蚀作用冲蚀作用磨蚀作用溶蚀作用－－化学溶蚀作用3、河流的剥蚀作用方式下蚀作用侧蚀作用1）按破坏岩石的方式分类2）按侵蚀方向分类机械剥蚀作用（一）河流的侵蚀作用“三种方式、两种类型”1）冲蚀作用—水力作用(Hydrolic

Action)河流借流水本身的力量冲击岩石，从而破坏河床及，并把泥沙搬运走的作用。在河流上游地段和松散物质分布区域特别明显。2）磨蚀作用和流水携带的大小岩块、泥沙，在流动过程中对河床的冲击与磨削作用，能把坚硬的基岩磨成深沟，在上游地段和暴雨洪水期最为明显。磨蚀作用3）溶蚀作用流水通过酸性反应和溶解作用，溶解河床及

易溶解的岩石、矿物，从而破坏河床的作用。在石灰岩分布地区，地表流水沿裂隙流动，溶解石灰岩形成奇特的岩溶地貌。九寨黄龙的岩溶地貌（一）河流的侵蚀作用类型（1）：下蚀作用-河流侵蚀河床底部岩石，使河床降低、河谷加深的作用。主要原因:(1)重力作用。坡度越陡，下蚀作用越强；携带碎屑物对河床的撞击和磨蚀作用；涡穴作用，急速旋转的涡流引起。“三种方式、两种类型”河谷的形态长江三峡“V”字形峡谷下蚀结果-1河流阶地：在谷坡上或谷底两侧洪水淹不到的阶梯状地形。下蚀结果-2溯源侵蚀下蚀结果-3河流的下切侵蚀和向源侵蚀尼亚加拉瀑布后退示意图以1.3m/a的速度后退黄河壶口瀑布以5cm/a的速度后退下蚀结果-4（一）河流的侵蚀作用类型：下蚀作用-侧蚀作用－河水及携带的沙石对河床两侧或谷坡的破坏作用。侧蚀作用导致河床弯曲、谷坡后退、河谷加宽。凹岸凸岸侧蚀作用凹岸侵蚀，凸岸加积河流的侧向侵蚀牛轭湖的形成过程曲流河的形成过程河流上游河流下游河流侵蚀作用综合模式图下蚀、向源侵蚀侧蚀二、剥蚀作用（侵蚀作用）（一）河流的侵蚀作用（二）

水的侵蚀作用（三）海洋的侵蚀作用（四）湖泊的侵蚀作用（五）冰川的侵蚀作用（六）风的侵蚀作用按地质营力特点1、溶蚀作用（化学破坏作用）CaCO3+CO2+H2O---

Ca(HCO3)2(石灰岩) (重碳酸钙)2、机械破坏作用通常，流速很慢——破坏作用很弱；仅在碳酸盐发育区机械侵蚀能力较强，可引起地面陷落、滑坡或山崩，形成“喀斯特”地貌。（二）

水侵蚀作用石灰坑(SinkHoles)喀斯特(Karst)地形置换作用(Replacement)：溶解和沉积作用同時分子和分子交換如硅化木(Petrified

Wood)二、剥蚀作用（侵蚀作用）（一）河流的侵蚀作用（二）

水的侵蚀作用（三）海洋的侵蚀作用（四）湖泊的侵蚀作用（五）冰川的侵蚀作用（六）风的侵蚀作用按地质营力特点（三）海洋的剥蚀作用由海水的机械能、溶解作用、海洋生物活动等因素引起的海岸及海底物质的破坏作用，简称海蚀作用。海岸：基岩海岸：拍岸浪－海蚀凹槽、海蚀蚀崖－垮塌－后退、重复沙质海岸：疏松、平坦－波浪能量较弱－剥蚀作用较弱－一定的改造a、波浪海蚀地貌海蚀地貌海蚀地貌海蚀地貌二、剥蚀作用（侵蚀作用）（一）河流的侵蚀作用（二）

水的侵蚀作用（三）海洋的侵蚀作用（四）湖泊的侵蚀作用（五）冰川的侵蚀作用（六）风的侵蚀作用按地质营力特点（五）冰川的剥蚀作用冰川：是陆地上终年缓慢流动着的巨大冰体。冰川的刨蚀作用：冰川在流动过程中，以自身的动力及携带的沙石对冰床岩石的破坏作用。两种方式：挖掘作用：又称拔蚀作用，指冰川运动过程中将冰床基岩拔起带走的作用，主要发育于冰床底部，两侧次之；——冰床加宽加深磨蚀作用：冰川以冻结其中的岩石为工具进行的刮削、磨蚀冰床的过程——岩石表面痕迹，如冰川擦痕、磨光面两种作用同时进行，但在不同部位其强度不同。山谷冰川(Valley

glaciers)拔蚀作用磨蚀作用(Abrasion)羊背石（Roche

Mountains）冰川擦痕冰斗(Cirque)冰川地形冰斗湖(Tarn)角峰（Horn）刃领(Arete)角峰(Horn)或孤峰(Tind)冰蚀谷(glacial

valley)二、剥蚀作用（侵蚀作用）（一）河流的侵蚀作用（二）

水的侵蚀作用（三）海洋的侵蚀作用（四）湖泊的侵蚀作用（五）冰川的侵蚀作用（六）风的侵蚀作用按地质营力特点（六）风的剥蚀作用风蚀作用——指风以其自身动力及携带的沙石对地表岩石的破坏作用。是一种纯机械的破坏作用，作用方式有两种：1、吹扬作用——风把地表沙粒或尘土扬起冰带走——戈壁滩、风蚀洼地、风蚀湖(如敦煌月牙湖)2、磨蚀作用——风以携带的沙石对地面岩石的破坏作用——“

城”风蚀地貌：风蚀蘑菇、风蚀柱、风蚀穴、蜂窝石、风蚀谷、风棱石。1、吹扬作用2、磨蚀作用风蚀蘑菇、风蚀柱风蚀蘑菇、风蚀柱主要类型：一、风化作用二、剥蚀作用三、搬用四、沉积作用五、成岩作用第三节

外动力地质作用三、搬用和沉积作用搬

用：风化和剥蚀产物被运动介质从一个地方转移到另一个地方的过程。沉积作用：使搬运的物质在适合场所部分或全部沉积下来的总过程。搬运及沉积作用可分为：机械的、化学的和生物的三种方式。三、搬用和沉积作用机械的碎屑物质的搬运及沉积作用化学的溶解物质的搬运及沉积作用生物的生物的搬运及沉积作用在流水中的搬运与沉积作用在海洋湖泊中的搬运与沉积作用在风作用下的搬运与沉积作用在冰川中的搬运与沉积作用机械分异作用胶体溶液物质的搬运与沉积作用真溶液物质的搬运与沉积作用掺合作用化学分异作用（一）碎屑物质的搬运及沉积作用1．碎屑物质在流水中的搬运及沉积作用悬浮跳跃滚动主要呈机械状态搬运，一般不发生化学变化流水机械搬运方式2．碎屑物质在海洋、湖泊中的搬运及沉积作用海洋中主要搬运营力：波浪、潮流和海流滨海峡湾或潮夕通道半深湖－深海湖泊与海洋相似，但其动能要小得多，且缺乏潮流(潮汐)海岸带搬运和沉积的营力：海浪和潮汐大陆坡环境的搬运和沉积作用：浊流深海环境的搬运和沉积作用：洋流3、碎屑物质在风中的搬运和沉积风与流水相似，其搬运方式也有悬浮、跳跃和滚动三种，以跳跃为主；不同的是风只能搬运碎屑颗粒不能搬运溶解物质风成黄土沉积4、碎屑物质在冰川中的搬运和沉积特点：1、搬运介质为固体。－搬运能力大、侵蚀能力强2、冰中碎块不可

移动，之间少有摩擦和碰撞冰碛物特征：1、碎屑成分与冰川发育区基岩基本一致；2、由于冰川为固体，无分选作用，故冰碛物分选极差；3、碎屑颗粒之间无摩擦、碰撞，故磨圆极差；4、岩块和砾石间无定向排列，亦无层理；5、表面有磨光面或擦痕；6、化石稀少，但常保存寒冷型孢子花粉。3、冰川进入雪线以下后逐渐融化，为纯机械沉积

qì冰碛物(Drift)表面有磨光或具有擦痕多堆积成小山丘5、碎屑物质在搬运过程中的变化随着搬运距离变大：颗粒越来越细；颗粒越来越圆；密度小的颗粒越来越多；

成分稳定的颗粒越来越多。机械沉积分异作用：碎屑物质在流水的搬运过程中，发生成分、粒度、相对密度和形状的依次有规律的分布现象。机械分异作用的结果－－按粒度机械分异作用的结果－－按密度淘金？重矿物：沉积岩中大于2.86的矿物g/cm3三、搬用和沉积作用机械的碎屑物质的搬运及沉积作用化学的溶解物质的搬运及沉积作用生物的生物的搬运及沉积作用在流水中的搬运与沉积作用在海洋湖泊中的搬运与沉积作用在风作用下的搬运与沉积作用在冰川中的搬运与沉积作用机械分异作用胶体溶液物质的搬运与沉积作用真溶液物质的搬运与沉积作用掺合作用化学分异作用溶解物质的搬运：真溶液物质和胶体物质的搬运，以化学搬运为主。（二）溶解物质的搬运及沉积作用自然界中胶体溶液物质和真溶液物质的分布Cl、S、Ca、Na、K、Mg溶解度大，真溶液P、Si、Al、Fe、Mn溶解度小，胶体溶液1、胶体溶液物质的搬运及沉积作用胶体溶解物质沉淀的根本原因：胶体多呈分子状态，并带有电荷，带正电荷者为正胶体，如铁、铝等的含水氧化物胶体；带负电荷者为负胶体，如硅、锰等的含水氧化物胶体。＋相斥胶体物质难以沉淀＋搬用＋相吸胶体物质沉淀沉积作用2、真溶液物质的搬运及沉积作用真溶液依赖化学元素的溶解向前搬运未饱和 溶解 搬运饱和 析出 沉积化学元素的溶解度与化合物沉积的关系化学元素AlFeMnsiCaNakMg溶解度化合物沉积小

大易

难溶解度的大小与介质的Ph、氧化还原电位、温度、压力、CO2含量有关。——溶解物质（胶体溶液和真溶液物质）在搬运、沉积过程中，根据其化学元素的活泼性或溶解度的不同，按照一定顺序沉积下来。3、化学沉积分异作用化学沉积分异作用示意图三、搬用和沉积作用机械的碎屑物质的搬运及沉积作用化学的溶解物质的搬运及沉积作用生物的生物的搬运及沉积作用在流水中的搬运与沉积作用在海洋湖泊中的搬运与沉积作用在风作用下的搬运与沉积作用在冰川中的搬运与沉积作用机械分异作用胶体溶液物质的搬运与沉积作用真溶液物质的搬运与沉积作用掺合作用化学分异作用（三）生物的搬运和沉积作用分机械和化学两种，以化学的为主；生物机械搬

用较少见，如蚯蚓、贝类活动生物化学搬运及沉积作用主要发生在生物繁盛的浅海和湖泊、沼泽中，如硅藻土、钙质和磷质软泥等生物化学沉积的形成；生物沉积与石油、天然气和煤的形成关系非常密切：生物软体被分解形成的有机质分散在沉积岩中，若沉积岩被掩埋，在特定的物理、化学作用下就可以生成石油。（三）生物的搬运和沉积作用化学沉积分异作用与机械沉积分异作用是并存的，可形成碎屑组分与化学组分相互混杂的岩石，如砂质灰岩。机械沉积分异作用比化学沉积分异作用开始得当化学沉积分异作用进行到硫酸盐及卤化物阶段时，机械沉积分异作用已基本结束，因此蒸发岩中很少有碎屑混入物。早结束得早。掺合作用——混积作用主要类型：一、风化作用二、剥蚀作用三、搬用四、沉积作用五、成岩作用第三节

外动力地质作用五、成岩作