地球科学概论课件

冰川6.5.1冰川的類型冰川分為大陸冰川和山嶽冰川兩類。大陸冰川：又稱冰蓋，分佈於高緯度兩極地區的南極洲和格陵蘭島，面狀分佈，形成中央厚，周邊薄的盾狀，冰川由中央向四周流動，不受地形影響。冰舌注入海中脫離冰川形成冰山。山嶽冰川：形成於中低緯度高山終年積雪區，受地形影響，分佈在山谷中，支冰川匯入主冰川形成複式冰川。

大陸冰川山嶽冰川

山嶽冰川

大陸冰川6.5.2冰川的形成和運動降雪—粒雪—冰川冰的轉化過程是積雪在自身重量壓力下通過重結晶作用完成的，並在重力作用下發生運動。

山嶽冰川的運動冰川形成於雪線以上的終年積雪區。雪線：終年積雪區的下界，在此年積雪量=年融化量，雪線的位置隨季節變化。冰川的運動受氣候決定，氣候變冷，冰川推進；氣候轉暖，冰川後退。6.5.3冰川的地質作用冰川的剝蝕作用冰川的搬運作用冰川的沉積作用冰川的剝蝕作用冰川通過挖掘作用和磨蝕作用對流經區進行剝蝕。產生冰鬥、刃脊、角峰、U形穀、懸穀等冰蝕地形。冰川地形冰蝕地形冰鬥冰川刃脊和角峰冰蝕作用形成的U形穀冰川的搬運作用

冰川為固體流，具有很強的搬運能力，可以搬運巨大的岩塊（漂礫）。冰川的沉積作用冰川運動到溫暖區域（雪線附近）或氣候轉暖，冰體融化，冰川發生沉積作用，形成終磧、側磧、中磧等地形。

冰積物的主要特點是大小混雜、無分選、棱角狀、無磨圓、礫石具擦痕、成分複雜。

側磧中磧終磧冰積物

冰川沉積產物

冰川終磧地形

冰川湖泊

6.5.4冰期與間冰期冰期:全球氣候變冷，冰川範圍擴大的時期。間冰期：全球氣候轉暖，冰川範圍縮小的時期。

冰期和間冰期的交替對地質歷史中全球範圍氣候的長期變化具有重要影響。地質歷史中出現過三次大冰期：震旦紀大冰期（距今8-6億年）石碳—二疊紀大冰期（距今2.8億年）第四紀大冰期（距今2Ma）1萬年前第四紀冰期結束，近入冰後期。冰期對全球的影響影響全球氣候影響全球海陸分佈影響生態系統及生物演化影響外動力地質作用冰期成因假說太陽黑子活動說地球旋轉軸變化說地球運動軌道要素變化說太陽公轉運動說大隕石撞擊說第六節水的迴圈6.6.1地球表水的迴圈6.6.2地球內部水的迴圈6.6.3生物圈的水迴圈6.6.1地球表水的迴圈6.6.2地下水的迴圈6.6.3生物水的迴圈

水圈第一節水圈的構成及水的特點6.1.1水圈的構成:海洋：97.3%（鹹水）。冰川：2.1%（固體淡水）。地下水：0.6%。地表水：0.01%。大氣水和生物水：0.001%。能夠被人類直接利用的水不足1%。水圈的構成6.1.2水的特徵:水的偶極性分子結構決定了水具有流動性好、表面張力強、熱容量大、弱粘滯性的特點，使其成為地質作用的主要媒介。水能夠吸收大量的太陽輻射，使海洋成為生命的搖籃。

水是地球上生物生存和發展的必備條件。第二節海洋6.2.1海底地貌和海洋環境分帶6.2.2海水的特徵6.2.3海水的運動6.2.4濱海帶地質作用的特點6.2.5淺海帶地質作用的特點6.2.6半深海和深海帶地質作用的特點6.2.1海底地貌和海洋環境分帶濱岸帶（濱海帶）：海水與陸地交界的地帶。（平均高潮線和平均低潮線之間）大陸架（淺海帶）：200米水深以上坡度較緩的地帶。大陸坡（半深海帶）：大陸架前緣至大洋盆地之間的陡坡地帶。大陸基（半深海帶）：大陸坡腳與大洋盆地之間的過渡地帶。大洋盆地（深海帶）：由島弧、海溝、深海平原、大洋中脊、海山、海底平頂山組成的深海地形。大洋中脊：大洋中巨大的海底山脈，山脊軸部發育一條中央裂谷，地幔物質在此形成新的洋殼；全球各大洋中脊彼此相連長達64000千米。大洋中脊大洋盆地海溝大陸坡大陸架濱海帶大陸

6.2.2海水的特徵海水含有3.5%的鹽類，其中2.7%為氯化鈉，其次為氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鈣等。這些鹽類是岩石風化形成的並由河流將其帶入海洋中的。海水表層溫度受太陽輻射影響與地理緯度一致，200米透光帶以下溫度迅速降低，密度增高，洋底溫度為2度左右。

海水溫度\密度隨深度變化圖

20

度

10

溫

12340

深度（千米）6.2.3海水的運動海水的運動形式包括:

波浪潮汐濁流洋流

波浪：海水有規律的起伏運動稱波浪,波浪的能量來自風。波浪用波長、波高、波峰、波谷來描述。深水區（大於1/2波長）波浪的水質點在原地做圓周運動以傳遞能量，淺水區（小於1/2波長）水質點受深度影響成橢園運動。

波長波峰

波高波谷A深水區水質點的運動。B淺水區水質點的運動。潮汐：海水週期性的漲、落現象稱為潮汐。潮汐受日、月引力和地月系統離心力決定，引潮力是二者的合力。

在一地區每天有幾次高潮，幾次低潮？每天高潮時間是否相同？

潮汐的成因濁流：形成於大陸坡沿海底峽谷流動，沉積於深海盆地的高密度重力流。洋流：由於溫差和鹽度不同引起海洋中沿固定方向大面積流動的水體,分為表層洋流和深部洋流.表層洋流主要受大洋表層水體溫差影響形成全球性的環流,深部洋流是大洋表層與底層鹽度不同引起的垂向環流。

濁流的形成環境

表層洋流(紅色為暖流,黑色為寒流)6.2.4濱海帶的地質作用特點

波浪和潮汐是濱海帶的地質作用動力。

海蝕作用（沖蝕、磨蝕、溶蝕）使濱岸帶形成海蝕崖、海蝕槽、海蝕洞、波切臺、海蝕殘丘等海蝕地形。

海岸帶的搬運作用以沿岸漂移為主。由於波脊與岸邊不完全平行，波浪推進時將搬運物帶入岸邊，波浪回落形成底流將搬運物帶回水中,使搬運物形成沿岸漂移。

濱海帶的沉積作用形成礫灘、沙灘、沙咀等沉積地形。濱海帶水淺、流急，海生生物較少，以底棲固著、穴居、鑽孔為主。

波浪折射使岬角侵蝕，海灣沉積。

波浪折射現象海蝕崖、海蝕槽、海蝕洞。

波切臺、海蝕槽、海蝕洞、海蝕崖。(落潮)

波切臺、海蝕殘丘（漲潮）

沙壩與瀉湖

沙壩上建造的旅遊設施6.2.5淺海帶的地質作用特點

波浪仍然是淺海的地質作用動力。

淺海水深大，波浪影響深度有限，以沉積作用為主。形成由淺部粗向深部逐漸變細的條帶狀海底沉積特徵的總趨勢。淺海帶氧氣充足，光照條件好，鹽度正常，是海洋中海生生物最豐富的地帶。

淺海現代碳酸鹽沉積和生物

淺海現代生物礁

大巴哈馬灘（淺海碳酸鹽沉積）6.2.6半深海和深海帶的地質作用特點

濁流、洋流是半深海和深海帶的地質作用動力。濁流發源於大陸架，搬運大量陸源碎屑物質沿海底峽谷流動產生強烈的剝蝕作用，沉積於深海平原。濁流的形成是由於三角洲前緣沉積的大量陸源碎屑物受到地震、火山爆發、海嘯的影響，充分液化形成高密度重力流，其搬運能力大，速度快，距離遠，是深海帶粗碎屑的主要物質來源。

深海帶的背景沉積

軟泥沉積：由鈣質、矽質、粘土等浮游生物遺體和懸浮物組成。

錳結核：錳結核含有大量金屬元素，是重要的潛在資源。物源區

濁流的形成

濁積物沉積區

濁流的剝蝕、搬運、沉積作用。

濁流形成的遞變層理遞變層理的形成過程太平洋深海沉積（放射蟲）

深海放射蟲化石，形成深海矽質沉積。通常在4000米以下。大洋中脊的黑煙囪成礦

地下水6.4.1地下水的來源

地下水來原於大氣降水、冰雪融水、地表水，並參與全球水的迴圈。

6.4.2地下水的賦存狀態地下水以包氣帶水、潛水、承壓水（層間水）三種形式存在於地下。

包氣帶水：潛水面以上未飽和的地下水。該帶記憶體在大量氣體，地表水經包氣帶向下滲流。

潛水：位於第一個穩定隔水層以上具有自由表面的地下水。受重力作用，潛水發生橫向流動。

潛水面：包氣帶水與潛水的分界面。潛水面隨地形和季節發生變化。

承壓水：兩個穩定隔水層之間的地下水。在承壓區能打出自流井。

地下水的存在狀態地表包氣帶水潛水面潛水隔水層潛水面隨地形和季節變化雨季潛水面平均潛水面旱季潛水面地下水隨地形變化層間水與自流井承壓區潛水面隔水層層間水隔水層6.4.3地下水的運動地下水的運動受水位差、岩石的孔隙度和透水性控制。岩石的孔隙度與顆粒的形狀、堆積程度、分選性有關。岩石的透水性與孔隙的連通程度有關。

形狀堆積程度分選性地下水的運動受控於水位差6.4.4地下水的開採與利用過量開採地下水將形成降落漏斗，引起地下水位下降，和地面沉降。人類活動污染地下水城市垃圾堆放對地下水的污染過量開採地下水將引起海水倒灌6.4.5地下水的地質作用地下水運行於岩石的孔隙和裂隙間，流速慢，機械作用不明顯；主要以化學溶蝕、溶運和化學沉積作用為主。岩溶是以地下水作用為主，對可溶性岩石進行的地質作用及其產物的統稱。岩溶形成的條件：氣候濕潤，具有豐富的地下水；具有大量可溶性岩石；岩石裂隙發育，有利於地下水下滲。岩溶地形降落漏斗，溶洞，溶蝕平原的形成過程。降落漏斗內生長的樹木。降落漏斗形成的地面塌陷，造成的災害。

溶洞的形成過程溶洞內鐘乳石的形成溶洞內鐘乳石沉積桂林的峰林雲南石林岩溶地區航片溶洞塌陷黃石公园碳酸盐台地黃石公园衷实泉及边缘碳酸盐沉积熱泉的成因6.6.6地熱電站地熱發電

地面流水的地質作用

6.3.1片流和洪流片流和洪流受大氣降水控制，屬季節性和暫時性流水。6.3.2河流

河流水系的衛星照片全球水系分佈水系：由支流和主流組成的河流網狀運動系統稱為水系，水系覆蓋的地區稱為流域。河流的級別與流域盆地河流地質作用產生的原因能量（動、勢）轉換是產生河流剝蝕、搬運、沉積作用（地質作用）的根本原因。河流的剝蝕作用

河流通過機磨蝕和化學溶蝕對河床進行破壞。河流的搬運作用

剝蝕

搬運

沉積河流的類型

冰川溶水形成辮狀河具有固定河道的曲流河河流上游地質作用的特點河流上游河床坡度大，流速快，搬運力強，以下蝕作用為主。常形成急流、淺灘、瀑布和V形穀。下蝕作用的結果使河流向源頭方向伸長，稱為向源侵蝕。

侵蝕基準面是下蝕作用的極限，海平面是河流的最終侵蝕基準面，湖泊和主河道是上游或支流的暫時性侵蝕基準面。

上游的V形穀與瀑布V形穀與淺灘尼亞加拉大瀑布尼亞加拉大瀑布的演化河流向源侵蝕加長河谷侵蝕基準面及其變化

河流中游地質作用的特點河流中游坡度緩，流速較慢，搬運力降低，下蝕作用減弱，以側蝕作用為主。使河谷加寬，形成U形穀，河曲等現象，河谷內沉積大量碎屑物。U形穀，河曲，邊灘（點沙壩）形成過程。側蝕作用的結果使河流凸岸沉積，凹岸剝蝕後退，河曲加大。河流側蝕作用的影響。1965年1月的河岸。1965年3月的河岸。

礦物

第一節地球中的元素

上圖說明瞭什麼？地球各圈層元素特徵地核：

Fe、

Ni地慢：O、Si、Mg、Fe、Ca、Al、Na、k地殼：O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K水圈：O、H、Cl、Na大氣圈:N、O生物圈：

O、C、H、N、Ca克拉克值：元素在地殼中的百分含量（元素豐度）。

第二節礦物的概念

地質作用中產生的具有一定化學成分、物理性質、晶體結構的元素或化合物的均勻固體稱礦物。

天然產出具有一定的內部結構具有一定的化學成分組成岩石的基本單位第三節礦物的晶體結構和形態

石英晶體（SiO2）晶體：結晶質點呈規則排列的固體。如：石英晶體，石鹽晶體。非晶體：質點無規則排列。如：玻璃質，膠體等。自然界中以晶體礦物為主，也存在非晶質礦物。寶石石鹽的晶體結構（立方體）金剛石（架狀）石墨（層狀）

晶體結構非晶質的蛋白石(SiO2)

橄欖石（孤立四面體結構）

(Mg,Fe)2SiO4

矽酸鹽礦物占地殼質量的85%。矽氧四面體是矽酸鹽礦物主要晶體結構，矽氧四面體的組合決定了礦物的類型。

普通輝石

矽氧四面體單鏈晶體結構，化學成分由CaMgFeAl的矽酸鹽組成。

角閃石的雙鏈結構。

黑雲母雲母的層狀結構。礦物晶體１石鹽２鉬鉛礦３黃玉

４白雲母５斜長石６石英第四節礦物的物理性質顏色：表現為吸收光波的補色。解理：礦物受力後破裂成規則平面的能力。硬度：礦物抗刻劃的能力。光澤：礦物反射光線的能力。條痕：礦物粉末的顏色。黃鐵礦晶體解理類型A、一組B、兩組直交C、兩組斜交D、三組直交

E、三組斜交F、四組斜交G、六組斜交白雲母

一組極完全解理方解石（CaCO3）的三組斜交完全解理。（左）

黑云母的一组解理

(左圖)。

角闪石镜下的两组解理

(下圖)。

石鹽的三組直交解理瑪瑙的貝殼狀斷口摩氏硬度用10種礦物標定

石膏的硬度小於指甲1、滑石2、石膏3、方解石4、螢石5、磷灰石6、正長石7、石英8、黃玉9、剛玉10、金剛石礦物的光澤金屬光澤半金屬光澤金剛光澤玻璃光澤油脂光澤土狀光澤黃鐵礦赤鐵礦金剛石、黑雲母方解石、石英晶面石英斷口面高嶺礦物的光澤第五節常見礦物

造礦礦物：組成固體礦產資源。造岩礦物：組成岩石的主體礦物。共8種。

暗色礦物：橄欖石、輝石、角閃石、黑雲母。

淺色礦物：長石類（Ca、Na、K長石）、石英、方解石。

黃鐵礦石英黑雲母石鹽方解石

黑色片狀，金剛光澤，一組極完全解理，硬度小於指甲。無色透明無色透明菱面體立方體，玻璃光澤，三組斜玻璃光澤交完全解理，硬度三組直交大於指甲、小於小完全解理。刀。硬度大於指甲。

正長石（單體）斜長石（聚片雙晶）普通輝石透輝石自然金金剛石

岩漿活動和岩漿岩第一節岩漿和岩漿活動岩漿：岩漿是具有矽酸鹽礦物化學成分的高溫混合物。通常包括液態、固態和氣態物質。岩石圈或地幔的岩石在放射線元素蛻變熱的影響下發生熔融形成岩漿。.岩漿作用：岩漿的形成、運移、冷凝固結成岩漿岩的全過程稱岩漿作用。岩漿通過侵入作用和火山作用（噴出作用）形成岩漿岩。原始岩漿在上侵過程中由於同化、混染作用成分將發生改變。

兩種主要的岩漿類型

玄武質岩漿1000-1350C

溫度厚度小粘度小流動性

650-950C厚度大粘度大

花崗質岩漿岩漿的侵入作用和噴出作用岩漿侵入到地殼一定深度內，緩慢冷凝（花崗岩須1Ma）固結形成侵入岩。岩漿噴出地表，沿坡流動，迅速冷凝固結形成噴出岩。火山噴發類型寧靜式爆破式玄武質岩漿沿火火山以猛烈的爆山口緩慢流出，炸噴發，將火山常形成盾狀火山碎屑、火山灰、錐。危險性小。熔漿拋出，堆積

成火山渣錐。遞變式火山噴發以寧靜式和爆破式交替出現，形成複式火山錐。

盾狀火山火山渣錐複式火山規模巨大，夏威規模小，高100-夷火山高約8000300米，寬度於米，寬數百公里。1公里，由火碎由大洋玄武岩組屑、火山灰、火成。山彈堆積而成。規模中等，高數千米，寬數公里，由熔岩和火山碎屑組成，自然界最為常見。第二節岩漿岩的結構和構造結構：岩漿岩的結構是指岩石中礦物的結晶程度、顆粒大小、顆粒形態及其相互結合關係所表現出來的岩石特徵。構造：岩漿岩的構造主要是指岩石中礦物或矿物集合体的空间排列、分布和充填方式所反映的岩石特徵。岩漿岩的主要結構顯晶粒狀結構隱晶質結構斑狀結構似斑狀結構玻璃質結構顯晶粒狀質結構。（右側為顯微鏡下放大20倍）（花崗岩）隱晶質結構。（右側為顯微鏡下放大20倍）（流紋岩）斑狀結構。斑晶（礦物顆粒）+基質（隱晶質）。（安山岩）似斑狀結構。斑晶（粗大礦物晶體）+基質（細粒礦物晶體）。（閃長玢岩）（右圖為鏡下放大20倍）玻璃質結構。（黑曜岩）（右圖為鏡下放大20倍）岩漿岩的主要構造塊狀構造：礦物顆粒均勻分佈。（花崗岩）

流紋構造：長英質組分定向排列。（流紋岩）

氣孔構造：岩石中含有氣孔。（玄武岩）塊狀構造。礦物顆粒均勻分佈，無定向性。（花崗斑岩、安山岩）流紋構造。長英質礦物定向排列。（流紋岩）氣孔構造。岩石冷凝時水蒸汽、揮發份佔據空間，形成氣孔。（玄武岩）第三節岩漿岩的產狀

岩漿岩的產狀指岩漿岩的空間分佈狀態。具體表現為岩體的形態、大小、與圍岩的接觸關係、形成深度與環境。包括：岩基、岩株、岩床、岩牆、岩蓋等。

侵入岩的產狀：岩基(batholith)岩株(stock)岩床(sill)岩牆(dike)岩盤(laccolith)火山岩的產狀：火山錐(volcaniccone)熔岩流(lavaflow)火山頸(volcanicneck)第四節岩漿岩的分類8.4.1岩漿結晶作用

8.4.2岩漿岩的分類

8.4.1矽酸鹽岩漿的結晶作用

鮑文反應系列8.4.2岩漿岩的分類

侵入噴出

結構隱晶質顯晶質

酸性岩

中性岩

基性岩超基性岩

流紋岩玄武岩花崗岩閃長岩輝長岩

橄欖岩

安山岩成因橄欖石

輝石

角閃石斜長石黑雲母石英鉀長石

第五節常見岩漿岩8.5.1酸性岩：花崗岩花崗斑岩流紋岩8.5.2中性岩：閃長岩閃長玢岩安山岩8.5.3基性岩：輝長岩輝綠岩玄武岩8.5.4超基性岩：橄欖岩8.5.1酸性岩流紋岩：隱晶質結構，流紋構造。鏡下石英、長石組成流線。花崗斑岩：似斑狀結構，塊狀構造，斑晶由正長石組成。花崗岩：顯晶粒狀結構，塊狀構造，礦物成分由長石、石英、黑雲母組成。8.5.2中性岩安山岩：斑狀結構，塊狀構造，斑晶由斜長石、角閃石組成。閃長玢岩：似斑狀結構，塊狀構造，斑晶由角閃石組成，基質由細粒角閃石和斜長石組成。閃長岩：顯晶粒狀結構，塊狀構造，礦物由斜長石、角閃石組成。8.5.3基性岩：玄武岩：隱晶質結構，氣孔構造。輝綠岩：輝綠結構，塊狀構造，斑晶由橄欖石、輝石組成。輝長岩：顯晶粒狀結構，塊狀構造，礦物由斜長石、輝石組成。橄欖岩：顯晶粒狀結構，塊狀構造，礦物由橄欖石組成。浮岩：隱晶質結構，氣孔構造。凝灰岩：火山碎屑結構，塊狀構造。成分由岩屑、晶屑和火山灰組成。火山災害1983年夏威夷火山熔岩流。城市邊緣的火山噴發。

高原玄武岩臺地。

玄武岩的柱狀節理

水下噴發的玄武岩具有枕狀構造，稱為枕狀玄武岩。（上圖）海底擴張在大洋中脊形成大洋玄武岩。（左圖）

沉積作用和沉積岩第一節沉積岩的形成過程沉積岩:地表原有的岩石(火成岩、沉積岩、變質岩)在常溫常壓條件下，經風化剝蝕、搬運、沉積和沉積成岩作用而形成的岩石。

現代沙丘風成沉積岩

沉積岩的形成過程

剝蝕

沉積

鬆散沉積層壓力增大底層被壓實沉積物膠結成沉積岩

墨西哥灣形成的沉積岩層。1.鬆散沉積物2.沉積物壓固脫水

3.膠結物結晶成礦物4.碎屑物被膠結成岩石第二節沉積岩的類型按照沉積岩的物質來源和成因分為:陸源碎屑岩(礫岩、砂岩、粉砂岩、葉岩)碳酸鹽岩（礫屑灰岩、砂屑灰岩、粉屑灰岩、泥晶灰岩）蒸發岩可燃有機岩第三節沉積岩的結構和構造

沉積岩的結構

碎屑結構：由碎屑物和膠結物組成。

泥質結構：由泥質組成。

晶粒結構：由結晶礦物組成。

生物結構：由生物遺體組成。礫岩手標本礫岩手標本。礫岩鏡下。

角礫岩手標本角礫岩鏡下，礫石呈棱角狀。長石砂岩手標本。（碎屑結構）長石砂岩鏡下。具有長石碎屑。石英砂岩手標本。石英砂岩（碎屑結構）鏡下。粉砂岩手標本。（碎屑結構）粉砂岩鏡下（由石英顆粒組成）葉岩手標本。（泥質結構）葉岩鏡下（由粘土礦物組成）結晶灰岩手標結晶灰岩鏡下。（方解石）微晶灰岩手標本。微晶灰岩鏡下（微晶方解石）

鮞狀灰岩手標本鏡下顯示的鮞粒

變質作用和變質岩第一節變質作用和變質岩的類型10.1.1變質作用的概念10.1.2變質作用的影響因素10.1.3變質作用類型和變質岩類型10.1.1變質作用的概念

在地殼一定深度內,由於溫度、壓力、應力等因素的綜合影響和物理化學條件的改變，使原來的岩石在基本保持固態下發生礦物成分、結構、構造的變化形成新岩石的一系列過程，稱為變質作用。控制因素：溫度（T）壓力（P）應力（S）流體（f）。不同的構造環境,表現為變質作用的多樣性。物理、化學條件的改變表現為礦物成分、結構、構造的變化。原岩在基本保持固態狀態下發生的變化。

不同的變質作用環境

溫度(熱)溫度(熱)

石灰岩

流體

大理岩花崗岩

流體

片麻岩

壓力壓力

10.1.2變質作用的影響因素溫度（T）：200

C——1100

C，最高1150

C。控制變質程度。压力（P）：圍壓（靜壓力），隨深度變化。控制變質礦物的形成。應力（S）：與定向壓力有關。決定變質岩的面狀和線狀構造。流體（f）：H2O、CO2、氣態物質、矽酸鹽流體等，含量少，作用大。10.1.3變質作用類型和變質岩

動力變質作用與地殼發生斷裂有關，在淺部岩石發生脆性破裂，形成碎裂岩；在深部發生韌性變形，形成糜棱岩。

接觸變質作用（熱變質作用）包括：接觸熱變質作用和接觸交代變質作用，發生在火成岩與圍岩的接觸帶上，前者形成角岩、石英岩或大理岩，後者形成矽卡岩。

區域變質作用（動力熱流變質作用）是在廣大範圍內發生的，由溫度、壓力和化學活動性流體等多種因素引起的變質作用，形成區域變質岩。

混合岩化作用是變質岩與矽酸鹽流體相互作用，介於變質作用和岩漿作用之間的過渡類型的地質作用，形成混合岩。

岩層斷裂位移，發生動力變質作用，沿破裂面兩側可形成碎裂岩（構造角礫岩）。

與火成岩接觸的圍岩接觸帶上將發生接觸變質作用。

不同的構造環境決定了不同的變質作用類型第二節變質岩的礦物組成在變質岩中不僅可以見到岩漿岩中常見的七種造岩礦物，還可以見到變質岩中特有的礦物，如：綠泥石、絹雲母、十字石、石榴子石、藍晶石等。變質岩中某種礦物和礦物組合的出現，代表了一定的溫度和壓力條件，是研究變質作用環境的重要標誌。

變質作用類型與溫度、壓力（深度）的關係

深度

溫度區域變質岩類型及礦物組成

绿泥石白雲母黑雲母石榴石十字石矽線石石英長石岩石類型板岩片岩片麻岩熔融礦物組成第三節變質岩的結構和構造10.3.1變質岩的結構

變晶結構:變質作用過程中，原岩發生礦物的形成、生長、組合相嵌而形成的結晶結構。（如：粒狀變晶結構、鱗片粒狀變晶結構、斑狀變晶結構等。）

變餘結構：變質作用過程中，殘留的原岩結構。（如：變餘碎屑結構、變餘泥質結構等。）10.3.2變質岩的構造

變成構造：在變質作用過程中形成的構造。（如：板狀構造、千枚狀構造、片狀構造、片麻狀構造、塊狀構造等。）

變餘構造：變質岩中殘留的原岩構造。（如：變餘層理構造、變餘氣孔構造、變餘泥裂構造等。）

片理構造形成示意圖

无片理的镜下照片片理构造的镜下照片

第四節常見變質岩

石英岩：變餘碎屑結構，塊狀構造。（左圖）大理岩：粒狀變晶結構，條帶狀構造。（右圖）

绿片岩：粒狀鱗片變晶結構，片狀構造。（左）板岩：變餘泥質結構，板狀構造。（右）

花崗片麻岩：鱗片粒狀變晶結構，片麻狀構造。（下）片麻岩：鱗片粒狀變晶結構，片麻狀構造。（上）

岩石圈的變形與變位第一節構造運動的基本方式構造運動是指促使岩石、地殼乃至岩石圈發生變形、變位的一種內動力地質作用。構造運動的產物稱為地質構造。根據構造運動的方向分為水準運動和垂直運動。水準運動是地殼或岩石圈塊體沿水準方向移動。（表現為相鄰塊體的彙聚、分離、剪切錯開等）垂直運動是相鄰塊體發生差異性升降。在較大範圍內，構造運動即表現出水準運動，又表現出垂直運動的雙重特徵。反映了地殼運動的複雜性。

岩石圈板塊的運動擠壓作用形成褶皺山脈擠壓擠壓第二節地層的接觸關係11.2.1地層與地層的接觸關係:

整合平行不整合角度不整合

11.2.2岩體與地層的接觸關係:

侵入沉積(1)地層與地層的整合接觸關係地層整合接觸關係表現為:上(B)、下（A）地層連續，無沉積間斷。上、下地层之间无地层缺失，岩性渐变。上下地層產狀一致。地層與地層整合接觸侏羅紀（J）葉岩。接觸界限三疊紀（T）砂岩。整合接觸關係反映了什麼？(2)地層與地層的平行不整合接觸關係上下地層不連續，存在沉積間斷，二者間缺失某一時代地層。不整合介面存在古風化殼。上下地層岩性和生物組合表現為突變。上下地層產狀一致。平行不整合的確確定

完整的地層缺失地層通過地層對比和野外證據可以確定右圖存在平行不整和。平行不整合

不整和介面凹凸不平，下伏地層存在古風化殼。上覆地層岩性突變。(3)地層與地層的角度不整合接觸關係上下地層不連續，存在地層缺失。不整合介面存在古風化殼，上、下地層岩性突變，生物演化不連續。上下地層產狀不一致。1788年Hutton在蘇格蘭首次發現角度不整合的地點。

角度不整合介面凹凸不平，下覆地層存在古風化殼，上、下地層呈角度相交。(1)岩體與地層的侵入接觸關係岩體界線切割地層界線。在接觸邊界岩體一側具有冷凝邊。在圍岩一側具有烘烤邊或接觸變質帶。(2)地層與岩體呈沉積接觸地層界線切割岩體界線。接觸界線岩體一側具有古風化殼。上覆地層有底礫岩。接觸關係綜合分析

剝蝕沉積沉積剝蝕沉積剝蝕接觸關係綜合圖第三節應力與岩石變形

壓應力剪應力剪應力張應力張應力剪應力剪應力壓應力應力與應變關係圖構造應力與構造面的關係壓性構造面：垂直擠壓應力的方向。（通常為褶皺軸面、壓性節理面或斷裂面。）張性構造面：平行擠壓應力方向。（通常為張性節理面或斷裂面。）剪切構造面：斜交擠壓應力方向。（通常為剪切節理面或斷裂面。）傾斜岩層的產狀

岩層的產狀是指岩層的空間分佈狀態，由走向、傾向、傾角三要素組成。岩層產狀的三要素走向：層面與水平面交線稱走向線，走向線所指的方向稱走向。傾向：垂直走向線向下引出傾斜線，傾斜線在水平面上投影所指的方向稱傾向。傾角：傾斜線與水平面之間的夾角稱傾角。

傾斜岩層（上）傾斜岩層的形成過程（左）第四節斷裂構造岩石受力後發生的不連續破裂變形稱斷裂，斷裂包括節理和斷層兩種基本類型。11.4.1節理：岩石破裂後未發生顯著位移稱節理。11.4.2斷層：破裂的岩石沿破裂面發生顯著位移稱斷層。

沉積岩中的節理節理的成因

壓應力形成兩組共扼剪節理。張應力形成一組張節理。

火成岩中的節理

地震和地球內部層圈第一節地震12.1.1地震發生的原因12.1.2地震監測12.1.3地震的震級和烈度12.1.4地震波12.1.5地震帶12.1.6地震預報12.1.1地震發生的原因地震：地球的快速顫動稱為地震。地震分為火山地震、陷落地震和構造地震，世界上的大部分地震是由於斷層活動引發的構造地震。震源：地震的發源地。震中：震源在地表的垂直投影。斷裂震中地震波震源地震的破壞作用地震造成的地裂

12.1.2地震監測是通過設置在各地的地震台站中的地震儀對全球地震進行監測。12.1.3地震的震級和烈度震級和烈度是表示地震強度的兩種方法。地震的震級：表示地震釋放能量的大小，與地震波的振幅成正比，同一次地震只有一個震級。地震的烈度：表示地震對地面的破壞程度。同一次地震，視距震中的距離不同存在不同的烈度。分為12級。地震儀12.1.4地震波地震波由縱波（P波）、橫波（S波）和麵波（L波）組成。縱波（P）：一種疏密波，速度最快，稱為首波，8-9公里/秒，可以在任意介質中傳播。橫波（S）：一種擺動波，速度其次，稱為次波，4-5公里/秒，只能在固體中傳播。面波（L）：沿地表面傳播的一重擺動波，類似波浪，速度最慢，也稱長波，破壞性最大。縱波橫波地震震中位置的確定

0204060弧度(距離)

地震時間/距離曲線圖:通過P波與S波傳導時間差計算震中距離地震波的性質：地震波與光波類似，遇到不同介質介面發生折射和反射。目前為止：地球內部層圈結構主要是通過地震波瞭解到的。稱為地震成析成像技術。P波S波地震波在地球內部傳播

12.1.5地震帶全球地震的分佈主要分佈於環太平洋、阿爾卑斯——喜馬拉雅和大洋中脊三個帶上。

板塊邊界是地震的主要分佈地帶03年新疆伽師—巴楚地震2003年2月25日新疆伽師發生4.1級地震（14-00-15.7）2003年2月25日新疆伽師發生5.7級地震（11-52-42.8）2003年2月25日新疆伽師發生4.9級地震（05-18-42）2003年2月25日新疆伽師發生4.4級地震（00-33-19）2003年2月24日新疆伽師發生4.3級地震（23-49-05.1）2003年2月24日新疆伽師發生4.2級地震（22-23-57.2）2003年2月24日新疆伽師發生4.4級地震（19-22-33.8）2003年2月24日新疆伽師發生4.2級地震（11-19-59.4）（餘震）2003年2月24日新疆麥蓋提發生4.7級地震（10-14-05.5）2003年2月24日新疆伽師發生6.8級地震（10-03-42.3）（主震）2003年2月24日新疆烏魯木齊發生3.7級地震2003年2月20日新疆博樂西南發生4.7級地震2003年2月14日新疆石河子發生5.0、5.4級地震2003年2月11日唐古喇山以東發生5.1級地震2003年1月22日墨西哥哈利斯科州近海發生7.5級地震2003年1月20日所羅門群島發生7.5級地震2003年1月17日西藏班戈發生5.0級地震2003年1月4日新疆伽師發生5.4級地震（前震）2003年5月04日伽師伽師發生5.8級地震（23-44-36.0）2003年4月30日新疆伽師發生4.0級地震（21-05-57.0）2003年4月23日新疆阿合奇發生4.2級地震（22-41-33.0）2003年4月01日新疆溫泉北發生4.5級地震（21-27-24.4）2003年3月24日新疆巴楚發生4.7級地震（22-05-50.0）2003年3月18日阿留申群島發生7.2級地震（00-36）2003年3月16日新疆伽師發生5.0級地震（06-59-25.3）2003年3月13日新疆吐魯番東南發生4.7級地震（23-07-03.7）2003年3月12日新疆伽師發生5.8級地震（12-47-51.8）2003年3月12日新疆伽師發生4.0級地震（12-15-12.9）2003年3月07日新疆伽師發生4.3級地震（04-55-50.6）2003年3月05日新疆伽師、巴楚交界處發生4.4級地震（07-58-06.4）2003年3月01日新疆伽師發生4.4級地震（10-09-55.8）2003年2月28日新疆伽師發生4.0級地震（19-00-35.5）2003年2月27日新疆伽師發生4.3級地震（19-09-15.7）2003年2月27日新疆伽師發生4.5級地震（05-38-03.5）2003年2月26日新疆伽師發生4.4級地震（20-29-48.5）2003年2月25日新疆伽師發生4.4級地震（20-16-52.3）2003年2月25日新疆伽師發生4.1級地震新疆伽師地震前震、主震、餘震列表76年7月28日唐山地震第二節地球內部層圈的特徵12.2.1地球內部的研究手段：地震波（最主要手段）岩石高溫高壓實驗隕石研究12.2.2地球內部層圈（殼、幔、核）的密度、壓力、溫度特徵。

12.2.1地球內部結構與波速的變化（1）莫霍面與古登堡面

莫霍面（M面）：全球地震波速不連續面，P波由7.6km/s(玄武岩的波速)突然增大到8.1km/s（橄欖岩的波速），平均深度33km，被視為地殼與地幔的分界。

古登堡面（G面）：2900km深度的地震波速不連續面，P波由13.6km/s突然降低到8km/s，S波消失，被視為地幔與地核的分界，證實外核為液態。（2）岩石圈與軟流圈

岩石圈:由地殼和上地幔上部堅硬的岩石組成,平均厚度75km，是固體地球的真正外殼，組成岩石圈板塊。

軟流圈：岩石圈下部上地幔中的軟層，地震波低速帶，在1400度高溫下（接近岩石熔點），岩石塑性增大，深度延伸到300km，最軟的部分位200km處。軟流圈馱載著岩石圈板塊發生運動。12.2.2地球內部的密度、壓力和溫度密度（克/立方釐米）：地球平均5.5，花崗岩2.6，玄武岩3.0，鐵8。根據隕石（鐵、鐵石、石）實測和深部地震波速增加的事實，推斷（計算）：地表到地心密度逐漸增高。壓力（圍壓）：隨深度逐漸增大。地心是地表的350萬倍。根據實驗推斷。溫度：隨深度逐漸增大。地核達4000攝氏度以上。由地熱增溫率實測、高溫高壓實驗和地震波測量結果推斷。(1)地球內部壓力變化(2)地球內部溫度變化地殼、地幔和地核(3)地殼的特徵厚度：平均33km，陸殼最厚達80km（青藏），洋殼平均7km。組成：陸殼為三大岩類，洋殼主要為玄武岩。密度2.6—2.9，主要由矽酸鹽礦物組成。構造：陸殼複雜（存在褶皺和斷裂），洋殼簡單（無摺皺）。年齡：陸殼老（最老38億年），洋殼新（最老2億年）。(4)地幔的特徵

厚度：2850km，體積是地球的82.3%，質量是地球的67.8%。

組成：固體岩石。鐵、鎂矽酸鹽礦物（根據隕石、深成岩、地震波和實驗推測）。

結構：分三層。B：上地幔33—400km橄欖石結構（四面體）；C：過度層400—673km尖晶石結構（四面體+八面體）；D：下地幔670—2900km鈣鈦礦結構（八面體+立方體)。(5)地核的特徵

厚度：3471km，體積是地球16.2%，品質是地球的31.3%。

組成：鐵