地球科学概论复习题

PAGEPAGE5《地球科学概论》复习提纲一、名词解释（35个）岩石圈，岩石圈是地球的刚性外壳层，由一些能够相互独立运动的离散板块构成，包括地壳和上地幔的固体物质。软流层以上部分，物质由岩石组成。包含地壳。地温梯度，沿地球中心方向，单位距离内温度增加的数值。通常用°C/100m表示。磁偏角，由磁针指示的磁南极、磁北极为磁子午线方向，它与地理子午线之间的夹角称磁偏角。磁倾角，磁针在地磁赤道上呈水平状态，由此向南或向北移动时，磁针都会发生倾斜，其与水平面的夹角称作磁倾角。矿物，是地壳中天然形成的单质或化合物，具有一定的化学成分和内部结构，相对稳定的物理、化学性质及外部形态。是组成岩石和矿石的基本单位，目前发现的矿物有4000多种，组成岩石的常见矿物有30种。地层，指某一地质时期所形成的一套成层的岩石。地层层序律，正常的沉积条件下岩层的相对新老关系，即老地层在下、新地层在上的自然排列规律，利用地层层序律只能确定同一地区的地层相对新老关系。化石层序律，也称生物群层序律，生物的存在与发展总是要适应随时间而变化的环境，所以在不同时代地层中往往有不同种属的生物化石。各种古生物在地史上出现的时间是不一样的，利用这些化石作为确定地质年代、进行层序划分与对比的主要依据，并恢复地质历史时期的古气候和古自然地理环境。地质作用,地质学上将自然界中引起地壳的物质成分、构造和地表形态等方面发生变化的各种作用称为地质作用。风化作用，处于地表和近地表的矿物或岩石，由于受大气、水和生物等因素的影响原地发生的机械崩解的作用。剥蚀作用，由于风、雨、流水、海浪、冰川等地质营力把地表岩石形成的风化产物从原地剥离开来，并使岩石进一步遭受破坏的地质作用。剥蚀作用是陆地上最常见、最重要的地质作用，它不仅使地表物质发生迁移，同时还塑造了千姿百态的地地貌形态。搬运作用，在自然界，风化、剥蚀的产物因地质营力从一个地方转移到另一个地方，这一过程称为搬运作用。搬运作用主要有机械搬运和化学搬运两种方式。沉积作用，在自然营力减弱或消失及其他因素的影响下，由于搬运条件的改变，被搬运的物质到达适宜的场所发生沉淀、堆积的过程称为沉积作用。风化壳，在地壳的表层，由残积物分布所构成的不连续薄壳，叫风化壳。河流的侵蚀作用，河水在其流动过程中，由于自身的动力、溶解力及其所携带的泥沙对河床的挖掘力，使河床不断加深、加长和加宽。河水对河床产生的一系列的破坏作用，称为河流的侵蚀作用，河流的侵蚀作用有磨蚀、冲蚀和溶蚀。向源侵蚀，瀑布跌落处，水花四溅，河水不断掏蚀下面的岩石，促使上部岩石产生崩塌而遭受破坏，致使瀑布向河流的上游方向后退，这种现象叫向源侵蚀。河流袭夺，向源侵蚀过程中，向源侵蚀能力强的河流可以切割向源侵蚀能力较弱的另一条河流，将后者上游的河水截夺过来，这种现象称为河流袭夺。边滩，边滩即点砂坝，外形成新月形，常分布在河流的凸岸，表面自始至终向河床和下游方向倾斜。它是单向环流将凹岸掏蚀的物质带到凸岸沉积而形成的小规模沉积体，仅在洪水期被淹没。河漫滩，边滩的不断加宽、增高，其面积也在不断增大，逐渐形成河漫滩。河漫滩仅在洪水泛滥期被淹没，平时露出水面。三角洲沉积，河水入海、入湖的地方叫河口，是河流的主要沉积场所，一方面由于河流入河口时，水域突然加宽，河水散开成许多贫流，加之河水被湖水或海水阻挡，流速大减，机械搬运物便大量沉积下来，河流机械搬运物的一半以上沉积于此；另一方面，河水中呈胶体溶液搬运的物质在遇海水后发生电解质的中各而沉积，大量物质在河口堆积下来，平面上其外形呈现三角形或鸡爪形。构造运动，由于地壳运动以及地应力的作用，岩层或岩体所发生的各种形式的变形与变位而造成的原始产状和原始形态的改变，称为地质构造变动。岩相，一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合，它是沉积相的主要组成部分。它与沉积相是从属关系，而不是同一关系，通常“岩相”与“古地理”联系在一起，以表示沉积相中最重要最本质的内容。岩层产状，岩层在三维空间的产出状态，即岩层在三维空间的延伸方向及岩层层面与水平面的夹角。褶皱，在构造运动中，岩层受水平方向力的挤压变形后产生的一系列的波状弯曲，这种构造形态称为褶皱构造。褶曲是褶皱构造的基本组成单位。褶皱核部，褶曲基本组成部分及其相互关系的几何要素称为褶曲要素。核又称核部，同褶曲的中习部分的岩层。。枢纽，组成褶曲的岩层的同一层面上最大弯曲点的连线称为枢纽。枢纽可以是直线也可以是曲线或折线。轴面，轴面是连接同一褶曲的枢纽所构成的面，它是一个抽象的面，可以说轴面是平分褶曲两翼的对称面。断裂构造，岩层受力发生变形，当作用力达到或超过岩层的受力强度极限时，岩层的连续完整性受到破坏，在岩层的一定部位和一定方向上产生断裂，即形成断裂构造。节理，岩层断裂后，断裂面两侧的岩块沿断裂面没有发生明显位移的称为节理。断层，岩层断裂后，断裂面两侧的岩块沿断裂面发生明显位移的称为断层。滑距，测算断层位移有对应点和对应层之分，依据对应点测算的位移称为滑距，它是断层的真位移断距，断层面两侧的断盘相对位移的距离。通常断距是根据其在不同方向的剖面上岩层被错开的相对位置来确定的。离散型边界，所有大洋中脊都是离散型边界。大洋中脊轴部两侧板块沿着相反的方向运动，板块边界受到拉张而分离。拉张作用引起浅源地震和高速热流，软流圈物质上涌，冷凝成新的洋底岩石圈，离散型板块边界也称为增生性板块边界或建设性板块边界。汇聚型边界，海沟附近的板块俯冲带或大陆板块之间的碰撞带。当大洋与大陆板块汇聚时，由于大洋板块密度大，位置较低，故大洋板块总是俯冲到大陆板块之下，在地表形成海沟。当大洋板块不断俯冲到大陆板块之下，并在地表逐渐消失时，其后部的大陆板块就有可能与其他密度相近的大陆板块发生碰撞，从而产生强烈的构造变形、岩浆活动与变质作用，并形成山脉。转换型边界，转换断层型边界两侧板块发生水平剪切滑移，转换断层一般分布在大洋脊附近，有时也可延伸到大陆边部。这种边界既不形成新的岩石圈，原来的岩石圈也不会消减。转换断层并不是使洋中脊发生单方向的平移错位，而是反映了岩石圈的不均匀断裂。转换断层以陡崖为标志，具有水平位移的浅源地震特征。二、填空(35题共138空)1、地球内部出现的两个明显的一级波速不连续界面为莫霍面及古登堡面。另外，从大陆搬运来的碎屑物和化学溶解物也绝大部分在浅海沉积，浅海是地球表面最重要的沉积场所。1）碎屑沉积，从近岸到远岸，依次排列有砾石、粗砂、细砂、粉砂和黏土等。近岸颗粒较粗，分选和磨圆度良好，具交错层理和不对称波痕，含大量底栖生物化石，远岸粒度细，以粉砂和黏土为主，具水平层理，波痕不常见，含底栖及浮游生物化石。2）化学沉积，主要发育于陆源碎屑物少的海域，海水中纯化学沉积很少，多半受生物活动的影响，各溶解物质按其溶解度不同顺序发生沉积。浅海中化学沉积物主要有碳酸盐沉积以及铝、铁、锰、硅质的沉积等，其中碳酸盐的沉积量最大，主要为石灰岩和白云岩，呈同心圆状及竹叶状特征。Al、Fe、Mn等氧化物凝聚富集，常具有鲕状构造。3）生物沉积，浅海带生活着大量的底栖生物，许多生物的硬体成分主要为钙质当其死亡后，生物壳体与沉积物混合堆积，形成介壳石灰岩、生物碎屑岩、生物礁等。生物软体被分解形成的有机质则形成有机质沉积。11、何谓平行不整合及角度不整合？试论述它们的形成过程。如果一个地区在沉积了一套地层以后，地壳运动使该地区升出水面、沉积中断并在一定时期内遭受剥蚀，然后再次下降又进行沉积，这一过程反映在地层剖面上，表现为先后来沉积的两套地层之间缺失了一部分地层，上下地层的时代不连续。这种上下地层的接触关系称为不整合接触。不整合面上下地层产状基本平行一致，地层岩性及古生物演化存在突变，上下两套地层形成时代不连续，发生过沉积间断，其间缺失了某时代的地层，存在一个沉积间断面，在不整合面上有风化剥蚀产物，或保存有古风化壳。上下地层的这种接触关系称为平行不整合接触。角度不整合是指上下地层产状不一致，有一定的交角的地层不整合接触关系。角度不整合反映了该地区是前期下降接受沉积，继而在强烈的地壳运动中发生褶皱上升，再遭受风化剥蚀，最后又下降接受沉积的地质事件。12、试绘图说明并解释岩层的产状要素。岩层产状是指岩层在三维空间的产出状态，即岩层在三维空间的延伸方向及岩层层面与水平面的夹角。岩层基本形态有三种：水平岩层（倾角为0°左右）、倾斜岩层（倾角介于0°--90°）和直立岩层（倾角接近90°）。倾斜岩层的产状要素有，岩层走向、倾向及倾角。13、试述剪节理及张节理的特征。剪节理是指构造运动中由剪应力作用形成的节理。张节理是指构造运动中由张应力作用形成的节理。特点张节理剪节理节理面粗糙、不平整平直光滑开口程度张开（两头细中间粗）紧闭或微有裂开矿脉充填易被矿脉充填有时被矿脉充填延伸规模延伸较短延伸较长分布规律分布不均且间距大密集、等间距出现在砾岩中表现绕过切穿组合形态树枝状、环状、羽状、雁行等棋盘格式、菱形格式、平行等距14、画示意图说明①背斜和向斜；②正断层；③逆断层；④平移断层；⑤地堑；⑥地垒。15、地震形成的原因是什么？地震成因是地震学科中的一个重大课题。目前有如大陆漂移学说、海底扩张学说等。现在比较流行的是大家普遍认同的板块构造学说。由于地球板块不断运动,逐渐积累了巨大的能量,在地壳某些脆弱地带,造成岩层突然发生破裂,或者引发原有断层的错动,这就是地震。地震绝大部分都发生在地壳中，板块边界是地震发生的主要场所。地震分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种。16、海沟处有哪些特征？这些特征说明什么问题？海沟是岩石圈板块的汇聚型板块边界（消亡边界），大洋岩石圈板块在此俯冲、消亡。主要分布于环太平洋地区，也见于印度尼西亚以西的印度洋和加勒比海域。在太平洋西部和印度洋，海沟与岛弧平行排列；在太平洋东部，海沟与陆缘火山链相伴随。海沟有以下特征：①海沟长一般在500～4500千米，宽40～120千米。海沟在平面上大多呈弧形向大洋凸出，横剖面呈不对称的V字型，近陆侧陡峻，近洋侧略缓。

②海沟两侧普遍具有阶梯状的地貌，地质结构复杂，海沟中的沉积物一般较少，主要包括深海、半深海相浊积岩。海沟是大洋地壳与大陆地壳之间的接触过渡带。

③海沟的两面峭壁大多是不对称的V字型，沟坡上部较缓，而下部则较陡峭。

④海沟为重力负异常带。

⑤沿海沟分布的地震带是地球上最强烈的地震活动带。17、海底扩张说的基本观点是什么？海底扩张说是对大陆漂移学说的进一步发展，于20世纪60年代由美联社国科学家赫斯和迪茨提出，是海底地壳生长和运动扩张的一种学说。洋中脊是新的大洋地壳诞生处，地幔物质从洋中脊顶部的巨大开裂处涌出，凝固后形成新的大洋地壳。以后继续上升的岩浆又把原先形成的大洋地壳以每处几厘米的速度推向两边，使海底不断更新和扩张。当扩张着的大洋地壳遇到大陆地壳时，便俯冲到大陆地壳之下的地幔中，逐渐熔化而消亡。这一过程实际是洋壳的新陈代谢过程。其所历时间约2亿年。它是海底岩石的下限。海底扩张说较好地解释了一系列海底地质地球物理现象。它的确立，使大陆漂移学说由衰而兴，为板块构造说建立奠定了基础。但扩张说在扩张机理方面还存在有待解决的难题。18、海底磁异常条带的特征是什么？它们是如何形成的？大致平行于洋中脊轴线延伸，正负异常相间排列并对称地分布于大洋中脊两侧，单个磁异常条带宽约数公里到数十公里，纵向上延伸数百公里以上而不受地形影响，在遇到洋底断裂带时被整体错开。1963年，英国学者瓦因和马修斯结合海底扩张假说与地磁场倒转现象，对海底磁异常条带作了极为成功的解释。他们认为海底磁异常条带不是由海底岩石磁性强弱不同所致，而是在地球磁场不断倒转的背景下海底不断新生和扩张的结果。高温的地幔物质不断沿大洋中脊轴部上涌冷凝形成新的海底，当它冷却经过居里温度时，新生的海底玄武岩层便会沿当时地磁场方向磁化。随着海底扩张，先形成的海底向两侧推移，在中脊顶继续不断地形成新的海底，如果某个时候地磁场发生转向，则这时形成的海底玄武岩层便在相反的方向上被磁化。这样，只要地磁在反复地转向，海底又不断地新生和扩张，那就必然会形成一条条正向和反向磁化相间排列、平行洋脊对称分布的磁化条带。扩张的海底就像录音磁带那样记录了地磁场转向的历史。正向磁化的海底条带由于加强了地磁场强度而形成正异常，反向磁化的海底条带由于抵消了一部分地磁场强度而形成负异常。19、简述煤的形成过程。从植物遗体的堆积到形成煤层的转化过程，称为成煤作用。这是一个复杂的变化过程，成煤作用常分为两个阶段：1）泥炭化和腐泥化作用阶段泥炭化是指从植物堆积到形成泥炭的作用。随着地壳的运动变化，高等植物的遗体经历在空气中的暴露堆积和氧化分解，以及埋藏条件下的还原环境和厌氧菌生物化学作用，形成了多水和富含腐殖酸的腐殖质，即泥炭。低等藻类植物和浮游生物死亡沉到水底，还原环境下形成含水很多的絮状胶体物质，即腐殖胶，经胶水、压实形成富含沥青质的腐泥。2）煤化作用阶段在泥炭和腐泥形成后，随着地壳不断下降，温度升高、压力增大，逐渐转入成煤的第二阶段，成岩作用和变质作用阶段。泥炭和腐泥被泥沙等沉积物覆盖后，在上覆沉积物的静压力作用下，失水、压实、固结，挥发分相对减少，含碳量相对增高，逐渐转变为褐煤和腐泥褐煤，这一过程称为成岩阶段。褐煤层沉降到更深处，温度继续升高，压力不断增大，褐煤内部分子结构、物化性质发生变化，如颜色加深、光泽增强、挥发分减少、含碳量增高，逐渐形成烟煤和无烟煤，这一变化过程称为煤的变质作用。20、试述油气藏形成的必要条件有哪些？一般认为，石油和天然气是由大量的有机质转化而来，生物遗体和泥沙一起在湖、海底部沉积，逐渐形成有机质淤泥，在一定的物化因素和地质作用下转化为石油和天然气。油气藏的形成六个基本条件：具有充足的油气来源、具备有利的储油气层、有利的盖层、有效的圈闭、良好的运移条件和必要的保存条件。1）具有大量的有机物质来源，有利的还原环境，要有促使有机质转化为石油的温度、压力以及细菌作用的影响等。2）储层：是能够储存石油和天然气,又能输出油气的岩层,它具有良好的空隙度和渗透率,通常由砂岩、石灰岩、白云岩及裂隙发育的页岩、火山岩及变质岩构成.

3）盖