自然地理学 第二章 地壳

第二章地壳▶地壳的组成物质〔1〕概念矿物是单个元素或假设干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，是构成岩石的根本单元。一、化学成分与矿物克拉克值：16km厚度内地壳中的63种化学元素的平均重量百分比称为元素的丰度，也叫做克拉克值。主要元素：氧和硅两元素共占地壳总重量的74％左右，铝、铁、钙、钠、钾、镁6元素共占24％上下，即八大元素的丰度共占98％，其他元素不超过2％。1、化学成分2、矿物〔3〕矿物的形态、光学性质与力学性质包括硬度、解理、断口、弹性等。形态：单体形态有一向的柱状或针状，两向延伸的板状和片状，三向等长的立方体、八面体等；集合体形态有纤维状和毛发状、鳞片状、粒状、块状。光学性质：矿物光学性质包括透明度、光泽、颜色和条痕。力学性质：气体升华，液体或熔融体直接结晶，胶体凝固，以及固体再结晶〔2〕矿物形成的方式3、主要造岩矿物与常见矿物硅酸盐类和其他含氧盐类是地壳的主要造岩矿物。鸳鸯矿雄黄雌黄长石孔雀石拉长

石蓝宝石玛瑙猫眼石石墨石英水晶我国现存最大的钻石萤石祖母绿云母玉紫牙乌〔石榴石〕传奇钻石与蛇共舞元素氧硅铝铁钙钠钾镁结合成单质或化合物矿物集合体岩石有用矿物在地壳中或地表富集到达工农业利用要求矿产富集地段矿床存在于常见造岩矿物三大岩石三大矿床二、岩浆岩

超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩造岩矿物按照一定的结构集合而成的地质体。依据其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。1、岩石与岩浆2、岩浆岩的矿物组成岩石：岩浆：来自上地幔的高温熔融状物质，主要成分为硅酸盐、金属硫化物、氧化物和局部挥发物。3、岩浆岩的产状、结构和构造产状：岩浆喷出地表形成喷出岩，在地壳深处冷凝形成深成侵入岩，在浅层冷凝形成浅成侵入岩。依据岩体形状与上覆岩层的关系，可以分为整合侵入体与不整合侵入体。结构：分为玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构、与斑状结构构造：块状构造、斑杂构造、流纹构造、气孔构造、杏仁状构造综合岩浆岩的矿物构成分类与结构、构造、产状分类得出综合的岩浆岩分类。

4、岩浆岩的主要类型三、沉积岩〔1〕沉积岩具有层理、富含次生矿物、有机质，并有生物化石，层理是指沉积岩石的颜色、矿物成分、粒度、结构等表现的成层性。〔2〕沉积岩具有碎屑结构和非碎屑结构之分。〔3〕沉积岩层面呈波状起伏，或残留波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等印模，或层内出现锯齿状缝合线或结核，均属沉积岩是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物等输送沉积物固结而成的岩石。1、沉积岩的根本特征〔1〕碎屑岩类主要指母岩风化碎屑经搬运再堆积后经胶结而成的岩石。包括砾岩与角砾岩、砂岩、粉砂岩。〔2〕粘土岩类具有泥状结构，由粘土矿物及其他细粒物质组成，硬度低。根据固结的好坏及是否具有层理分为泥岩、页岩和粘土。〔3〕生物化学岩类由化学和生物化学形成物组成并主要见于海相或湖相沉积物，具显晶或隐晶结构、鲕状或豆状结构、生物结构，成分单一种类繁多，常见于单矿岩。包括硅质岩、石灰岩和白云岩等。2、沉积岩的主要类型四、变质岩

1、变质作用与变质岩概念

经过变质作用形成的岩石。变质岩既继承了原岩的某些特点，也具有自己的特点。

变质作用：固态原岩因温度、压力及化学活动性流体的作用而导致矿物成分、化学结构与构造的变化，统称为变质作用。控制变质作用的主要因素：温度、压力、化学活动性流体。变质岩：2、变质作用类型与常见变质岩

〔1〕动力变质作用相应的变质岩有构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等。〔2〕接触热变质作用代表性岩石为斑点板岩、角岩、大理岩、石英岩等。〔3〕接触交代变质作用代表性岩石为碳酸盐与中、酸性岩浆交代形成的矽卡岩。〔4〕区域变质作用代表性岩石板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩、麻粒岩等。〔5〕混合岩化作用或超变质作用高温形成酸性熔体与变质岩发生化学反响形成各种混合岩，如混合花岗岩。

岩浆岩

变质岩----内生矿床----多金属矿----多分布在岩浆流动频繁地区

沉积岩----多分布在沉积盆地边缘，湖盆，浅海等地区----外生矿床----石油、煤、钾盐、石膏等----变质矿床石灰岩：既是岩石，又是矿产质大理岩变岩浆岩浆岩泠凝重融沉积岩化风蚀侵运搬积堆融重变质岩变质作用风化侵蚀搬运堆积融重用变质作三大岩类关系▶构造运动与地质构造一、构造运动的特点与根本方式〔1〕水平运动是地壳或岩石圈块体沿大地水准面切线方向的运动。〔2〕垂直运动块体的升降运动。1、构造运动及其一般特点构造运动主要是地球内动力引起的各种地壳机械运动，能使地壳发生变位变形，形成各种地质构造，促进岩浆活动与变质作用特点：构造运动具有普遍性、永恒性、方向性、非均速性、幅度与规模差异性等一般特点。2、构造运动的根本方式地壳的升降运动：喜马拉雅山每年以18.2mm的速度上升二、构造运动与岩相、建造和地层接触关系

沉积岩的岩相通常分为海相、陆相和过渡相三类。

1、岩相2、沉积建造

3、地层的接触关系

〔1〕整合〔2〕假整合〔3〕不整合〔4〕侵入接触〔5〕侵入体的沉积接触指彼此有共生关系的地层或岩相的组合，或岩性大致相同的沉积物组合。

(1)地槽型建造(2)地台型建造(3)过渡型建造

三、地质构造

概念：岩层或岩体经构造运动而发生的变形与变位称为地质构造。地质构造是构造运动的形迹。引起地质构造的力主要有压应力、张应力和扭应力。

岩层经构造运动变动后层面与水平面形成夹角时即为倾斜构造。倾斜构造的产状以走向、倾向和倾角三要素确定。案例：单面山、猪背岭1、水平构造水平岩层虽经垂直运动而未发生褶皱，仍保持水平或近似水平产状者，称为水平构造。案例：丹霞地貌2、倾斜构造广东仁化丹霞山我国的碧水丹山的武夷山、天水的麦积山、广东仁化的丹霞山等都是丹霞地貌景观。布莱斯谷国家公园（美）台湾单面山褶曲的类型：根本类型包括两种，一是背斜(上凸)，一种是向斜(下凹)。〔F〕(1)按轴面产状分类：直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲；(2)按枢纽的产状分类：水平褶曲和倾伏褶曲 (3)按剖面形态分类：尖棱形、扇形、弧形、箱形等多种形态类型;(4)按褶曲的长宽比分类：线状褶曲、短轴褶曲、穹形褶曲、盆状褶曲。3、褶皱构造岩层在侧向压应力作用下发生弯曲的现象称为褶皱，其中的单个弯曲那么叫做褶曲。褶曲的形态要素和几何要素：翼、轴面、核、枢纽、倾伏等。桂林象鼻山〔倒转褶曲〕〔1〕概念：岩石因所受应力强度超过自身强度而发生破裂、使岩层连续性遭到破坏的现象称为断裂。虽断裂而破裂面两侧岩块未发生明显滑动者叫做节理，破裂而又发生明显位移的称为断层。〔2〕断层的构成要素：断层面、断层线、断层盘和断距等。〔3〕断层的分类：按两盘相对位移特点分类：正断层、逆断层；冲断层、逆掩断层、平移断层、转换断层或枢纽断层、垂直断层；按产状分类：阶状断层、地垒、地堑、错动带〔4〕断裂构造成因：地震、褶皱、岩浆活动4、断裂构造我国许多地方都可以看到明显的节理和断裂构造，如雁荡山、张家界、云南石林、武夷山等。雁荡山路南石林

武夷山一线天节理大西洋两岸陆地轮廓、动物种属、古生物化石、二叠系地层、加里东褶皱带、二叠系冰川遗迹等的相似性一、板块构造学说1915年，魏格纳提出。〔1〕根本观点：中生代地球外表存在一个统一大陆即联合古陆，侏罗纪后联合古陆开始分裂并各自漂移，逐渐形成现今的海陆分布格局〔七大洲、四大洋〕。〔2〕大陆漂移说的依据：〔3〕驱动力：地球自转离心力、天体引潮力。1、大陆漂移学说〔1〕根本要点20世纪30年代末，迪茨、赫斯提出。2、海底扩张学说古地磁测定结果说明洋底地磁正反向磁极异常带在大洋中脊两侧呈对称分布；同位素定年法测定的地层倒转年代说明其年代也是从大洋中脊向两侧呈对称变化的。〔2〕海底扩张学说的依据④对流形态决定于地球内部结构而与大陆位置无关⑤海底及其沉积物在对流会聚区下沉，一局部受挤压，变质而与大陆熔接，另一局部那么沉入软流圈。⑥海底年龄仅有2－3亿年，整个海底3－4亿年即可更新一次。⑦地球体积根本恒定，海洋盆地面积也根本不变。20世纪60年代后期，摩根、麦肯齐、勒皮顺〔1〕根本思路岩石圈并非浑然一体，它具有侧向不均一性，被许多构造活动带如大洋中脊、海沟、转换断层、地缝合线、大陆裂谷等分割成几个不连续的独立的块体，这些块体就是所说的板块。〔2〕板块边界的类型①扩张〔或增生〕型边界②俯冲〔或会聚〕型边界③转换断层〔或次生〕型边界3、板块构造学说全球岩石圈分为六大板块。板块漂浮在“软流层〞之上，处于不断运动之中。板块内部地壳比较稳定板块交界处消亡边界〔碰撞〕生长边界〔张裂〕陆陆碰撞陆洋碰撞海沟、岛弧海岸山脉褶皱山脉裂谷、海洋〔3〕板块构造学说的内容F六大板块示意图海沟大洋板块俯冲示意图褶皱山脉海沟大洋板块俯冲示意图岛弧海岸山脉马里亚那海沟东非大裂谷喜马拉雅山脉二、槽台说与地洼说

1、槽台说1〕根本论点：地壳运动主要受垂直运动控制，而水平运动那么是派生的或次要的。驱动力主要是地球物质的重力分异作用。物质上升造成隆起，下降那么造成凹陷。2〕主要构造单元：3〕构造运动具有强弱交替的周期性和阶段性：4〕局限性极少涉及现代海洋的构造和演变，地槽转化为地台说不够全面。地槽和地台两类，地台是由地槽演化而来的。

周期性：稳定期与活动期阶段性:加里东运动期、海西运动期、燕山运动期、喜马拉雅运动期等。

2、地洼说

陈国达提出。

在地壳开展的过程中，活动区和稳定区可以相互转化，不仅地槽区可以转化为地台区，地台区也可以转化为地洼区，这种转化绝不是简单的重复，而是由简单到复杂、由低级到高级的螺旋式开展。地洼本身也不是地壳开展的最后形式和阶段，也可能转化为更新的构造单元。根本论点：全球地质构造的展布并非杂乱无章的，而是具有一定的方向和方位。在地壳运动的一定动力方式的作用下，必将形成相应形式的构造应力场和构造体系。三、地质力学学说地质学家李四光提出。根本观点：1〕裂隙式喷发形成地貌在海底形成：洋脊和洋盆；在陆上形成：玄武岩高原。二、地震地震是构造运动的一种特殊形式，即大地的快速震动。1、地震的构成要素〔F〕震源——地震时，地下岩石最先开始破裂的部位；震中——震源在地面上的垂直投影位置；体波——从震源发出的地震波在地球内部传播的称为体波，分横波和纵波。震级——地震释放能量大小的表示。目前最大地震不超过8.9里氏级。地震烈度——地震对地面的影响和破坏程度，通常分为12级。世界地震区呈带状分布并与板块边界非常一致。板块之间相互作用是引起地震的主要因素。2、地震的分布：处于环太平洋带和地中海—喜马拉雅带之间，地震较多。台湾省是我国地震最多地方。我国地震分布：〔1〕环太平洋地震活动带；〔2〕地中海—喜马拉雅带；〔3〕大洋中脊带；〔4〕东非裂谷带。世界主要地震带：▶地壳的演变一、地质年代地质年代是表示地壳的组成、结构、构造及外部形态开展演化的时间与顺序的。有相对年代和绝对年代之分。指依据地层下老上新的沉积顺序，地层剖面中的整合与不整合关系，标准古生物化石与生物群体进行比照，确定某个地层或事件相对年代的方法。1、相对年代法或古生物地层法依据该方法划分的地质年代：宙、代、纪、世；相应的地层单位：宇、界、系、统。地球物质年龄：早于地球的年龄；地球形成年龄：约为50×108－70×108年；地壳形成年龄：46×108年；现有最古老岩石年龄：30×108－40×108年；最早的生物化石年龄：30×108年。2、绝对年代法同位素年龄测定方法。通过矿物或岩石的放射性元素的测定，依据放射性元素蜕变规律计算其绝对年龄，即距今天的年数。3、与地球演变有关的几种地质年龄