第一章地質(zhì)作用及地球物理特征

1、1.1 地球概況1.2 地球的圈層構(gòu)造1.3 地球的物理特征1.4 地質(zhì)作用 地球能夠提供給人類生存所需要的物質(zhì)原料，其中主要的自然資源有淡水、生物、礦產(chǎn)等。礦產(chǎn)是現(xiàn)代人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，它對(duì)一個(gè)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展影響深遠(yuǎn)，而存在于地球上的各種礦產(chǎn)資源又都是地球發(fā)展演變的產(chǎn)物，因此，了解地球及地球范圍的地質(zhì)作用對(duì)于從事礦產(chǎn)資源工作的人員來(lái)說(shuō)是很有必要的。1.1 1.1 地球概況地球概況返回本章首頁(yè)地球處于廣袤的宇宙之中，是太陽(yáng)系的一顆行星。太陽(yáng)系是指以太陽(yáng)為中心，包括受到太陽(yáng)引力約束的所有天體構(gòu)成的巨大天體系統(tǒng)。1.1.1地球的形狀和大小 中國(guó)古代：天圓地方公元前350年推測(cè)：

2、球形體 1519年：球體1.1.1地球的形狀和大小主要數(shù)據(jù)v赤道半徑：6378.17km v極半徑：6356.779km v赤道周長(zhǎng)：40075.7kmv表面積：510100934km2v北極約高出18.9mv南極低下24-30m地球是一個(gè)南北極稍扁、赤道稍長(zhǎng)、平均半徑約為6371km的不規(guī)則橢球。1.1.2地球的表面特征（一）陸地地形（一）陸地地形1、山地：是指海拔高程在500m以上的低山、1000m以上的中山和3500m以上的高山的總稱。2、丘陵：地表起伏數(shù)十米（最大不超過(guò)200米）的低緩地形。3、平原：地勢(shì)寬廣平坦或略具有起伏的地帶。4、高原：海拔高程大于600米的寬廣地區(qū)，如青藏高原。

3、5、盆地：四周是高原或山地，中央低平的地區(qū)，如柴達(dá)木盆地。6、洼地：陸地上某些高程低于海平面的低洼地區(qū)。（二）海底地形（二）海底地形 1、大陸邊緣：大陸與大洋連接的邊緣地帶。它包括： 1）大陸架：圍繞大陸的淺水平原。坡角小于0.1 海水深度一般小于200m。 2）大陸坡：大陸架外緣傾斜部分，坡角4.3。 3）大陸基：大陸坡與大洋盆地之間的平坦地區(qū)。2、海嶺：大洋中的線狀海底隆起。3、海溝：平行大陸邊緣延伸的兩壁較陡的狹長(zhǎng)溝槽。4、深海盆地：海洋的主體，約占海洋總面積的45%。1.1.2地球的表面特征1.2 1.2 地球的圈層構(gòu)造地球的圈層構(gòu)造地球內(nèi)圈層地殼地幔地核外圈層大氣圈水圈生物圈地球內(nèi)部

4、是什么樣？地球內(nèi)部是什么樣？ 為找礦產(chǎn)資源，打鉆、開(kāi)掘各種井巷工程，但一般只能達(dá)到幾百米至幾千米。迄今為止，世界上最深的鉆孔，是前蘇聯(lián)布置在北冰洋濱的科拉半島上的超深鉆，也僅深入地下12000多米。對(duì)整個(gè)地球說(shuō)來(lái)這只涉及它外殼上極薄的一層。 1.2.1地球內(nèi)圈層的主要特征莫霍面古登堡面1.2.1地球內(nèi)圈層的主要特征（一）地殼（一）地殼 地殼厚度的一般規(guī)律是：大陸所在的地方較厚，海洋所在的地方較薄，地殼平均厚度33km。1、上層為花崗巖層2、下層為玄武巖層（二）地幔（二）地幔1、上地幔：33km-984km，平均厚951km。成分以超基性橄欖巖類為主。因此這一層又叫橄欖巖層。2、下地幔：984k

5、m2898km，平均厚1914km。成分：金屬氧化物和硫化物。因此，這一層又叫金屬礦層圈。1.2.1地球內(nèi)圈層的主要特征（三）地核（三）地核 是指古登堡分界面到地心。主要成分是高磁性的鐵、鎳物質(zhì)，故又稱鐵鎳核。 根據(jù)地震波速度變化，可將地核分為外核、過(guò)渡層、內(nèi)核三層。 一般認(rèn)為外地核呈融熔態(tài)，而內(nèi)地核卻可能呈固態(tài)。1.2.1地球內(nèi)圈層的主要特征（一）大氣圈（一）大氣圈 包圍地球的大氣所組成的一個(gè)圈層叫大氣圈。它是地球最外面的一個(gè)圈層，其上界可達(dá)1800km或更高的高空。1、按大氣運(yùn)動(dòng)特征、狀態(tài)特點(diǎn)分：對(duì)流層、平流層、中間層、熱層、散逸層。2、按大氣成分特點(diǎn)分：臭氧層、電離層。1.2.2地球外圈

6、層的主要特征（二）水圈（二）水圈 地球的水圈是在原始大氣圈的成分中有了大量的水蒸汽之后才逐漸形成的。水圈是地球表層的水體，大部分匯集在海洋，另一部分分布在陸地上的河流、湖泊、孔隙和土壤中。大氣下層和生物體內(nèi)也有水分。這些水分包圍著地球形成連續(xù)的封閉圈。 水圈的總質(zhì)量為166.4億噸，海洋水體積為陸地水體積的34倍。海洋水體中已測(cè)出近60種元素，其主要元素成分是：O、H、Cl、Na、Mg、S六中元素。海洋水的平均鹽度為35。1.2.1地球內(nèi)圈層的主要特征（三）生物圈（三）生物圈 即地球上一切生物生存和活動(dòng)的范圍。 在大氣圈84km的高空，地殼3km深處和深海底部，都發(fā)現(xiàn)有生物存在。大量生物集中在

7、地表和水圈上層，包圍地球形成一個(gè)封閉圈。1.2.1地球內(nèi)圈層的主要特征1.3 1.3 地球的物理特征地球的物理特征（一）密度：（一）密度： 地球單位體積的質(zhì)量。變化較大。（二）壓力：（二）壓力： 主要指靜壓力，既由上覆巖石的重量所產(chǎn)生的壓力。隨深度增加而增大。（三）重力：（三）重力： 地心對(duì)地面物質(zhì)引力和地球自轉(zhuǎn)離心力的合力。隨緯度增加而增大。 正常重力值 - 把地球看作均質(zhì)體，從理論上計(jì) 算出地表各處的重力值。 重力異常-實(shí)測(cè)重力值與正常重力值（理論上的） 之差。返回本章首頁(yè)1.3 1.3 地球的物理特征地球的物理特征（四）磁場(chǎng)：（四）磁場(chǎng)：地球是一個(gè)球形磁鐵，在其周?chē)纬梢粋€(gè)地磁場(chǎng)。 磁偏

8、角 - 地球上不同區(qū)域地磁子午線與地理子午線之間的夾角。 磁傾角 - 羅盤(pán)磁針與水平面之間的夾角。1.3 1.3 地球的物理特征地球的物理特征（五）溫度（五）溫度 自地表從上往下分三個(gè)不同的溫度層：（1）變溫層：深度為15-20米，受太陽(yáng)輻射熱的影響。（2）恒溫帶：深度范圍為20-30米。溫度常年保持不變。（3）增溫帶：在恒溫層以下，溫度隨深度而逐漸增加。 地溫梯度 - 恒溫層以下，深度每增加100m溫度 變化的數(shù)值。也稱為地?zé)嵩鰷芈省５刭|(zhì)作用地質(zhì)作用：引起地殼物質(zhì)組成、地表形態(tài)和地球內(nèi)部構(gòu)造不斷發(fā)生變化的作用。 地質(zhì)作用一方面不停地破壞著地殼中已有的礦物、巖石、地質(zhì)構(gòu)造和地表形態(tài)，另一方面又

9、不斷地形成新的礦物、巖石、地質(zhì)構(gòu)造和地表形態(tài)。各種地質(zhì)作用既有破壞性，又有建設(shè)性，在破壞中進(jìn)行新的建設(shè)，在建設(shè)中又同時(shí)遭到破壞。 根據(jù)地質(zhì)作用所進(jìn)行的場(chǎng)所及能量來(lái)源的不同，地質(zhì)作用可分為內(nèi)力地質(zhì)作用內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用外力地質(zhì)作用。 1.4 1.4 地質(zhì)作用地質(zhì)作用返回本章首頁(yè)外力地質(zhì)作用：外力地質(zhì)作用：在太陽(yáng)輻射能的作用下，地球外圈層的大氣、水和生物產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，由此引起地球表層物質(zhì)成分、地表形態(tài)發(fā)生變化的地質(zhì)作用。按照作用方式的不同，外力地質(zhì)作用可分為風(fēng)化作用風(fēng)化作用、剝蝕作用剝蝕作用、搬運(yùn)作用搬運(yùn)作用 、沉積作用沉積作用、固結(jié)成巖作用固結(jié)成巖作用。1.4.1外力地質(zhì)作用（一）風(fēng)化作用：

10、（一）風(fēng)化作用：由于大氣、水及生物的運(yùn)動(dòng)和作用使地表巖石的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變的作用。按照產(chǎn)生方式的不同，風(fēng)化作用可分為物理風(fēng)化作用物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用化學(xué)風(fēng)化作用、生物風(fēng)化作用生物風(fēng)化作用 。1.4.1外力地質(zhì)作用1、物理風(fēng)化作用：、物理風(fēng)化作用：主要是指巖石發(fā)生機(jī)械破壞。 1）溫度變化的影響 2）冰劈作用2、化學(xué)風(fēng)化作用：、化學(xué)風(fēng)化作用：巖石的組成成分發(fā)生化學(xué)變化。 1）氧化作用 2）水溶液的作用3、生物風(fēng)化作用：、生物風(fēng)化作用：是指生物的活動(dòng)對(duì)巖石所產(chǎn)生的破壞作用。 1）根劈作用：植物根使巖石裂隙擴(kuò)大從而使巖石崩解 2）生物化學(xué)作用：由于生物參與，引起介質(zhì)條件改變，使巖石遭到

11、分解的過(guò)程。1.4.1外力地質(zhì)作用（二）剝蝕作用：（二）剝蝕作用：由風(fēng)、流水、海浪及冰川等運(yùn)動(dòng)使巖石風(fēng)化產(chǎn)物從原地剝離下來(lái)的作用。1、機(jī)械剝蝕作用：、機(jī)械剝蝕作用：主要是指巖石發(fā)生機(jī)械剝離。 1）風(fēng)的剝蝕 2）地表水流的剝蝕2、化學(xué)溶蝕作用：、化學(xué)溶蝕作用：各種水體對(duì)巖石以溶解方式進(jìn)行剝離的過(guò)程。（三）搬運(yùn)作用：（三）搬運(yùn)作用：風(fēng)化、剝蝕過(guò)程的物質(zhì)，由于風(fēng)、流水、冰川等運(yùn)動(dòng)被帶到另一個(gè)地方的作用。1.4.1外力地質(zhì)作用（四）沉積作用：（四）沉積作用：被搬運(yùn)物質(zhì)，從流水、風(fēng)等介質(zhì)中分離出來(lái)形成沉積物的過(guò)程。1、機(jī)械沉積：、機(jī)械沉積：由于搬運(yùn)營(yíng)力減弱或停止，被搬運(yùn)物質(zhì)按顆粒粗細(xì)、比重大小依次沉積下

12、來(lái)。2、化學(xué)沉積：、化學(xué)沉積：膠體溶液或真溶液的沉淀。3、生物沉積：、生物沉積：生物新陳代謝、死亡等原因堆積下來(lái)1）生物遺體直接作為沉積物質(zhì)：生物石灰?guī)r、石油、煤等2）生物新陳代謝：生物能產(chǎn)生大量的CO2、H2S、NH3、H2等氣體，影響了沉積介質(zhì)的氧化還原條件，促使金屬元素富集，形成各種重要的礦產(chǎn)。1.4.1外力地質(zhì)作用（五）固結(jié)成巖作用：（五）固結(jié)成巖作用：松散沉積物形成之后，逐步變成堅(jiān)硬的沉積巖的過(guò)程。 1、壓固作用、壓固作用 2、膠結(jié)、膠結(jié) 3、重結(jié)晶、重結(jié)晶1.4.1外力地質(zhì)作用內(nèi)力地質(zhì)作用：內(nèi)力地質(zhì)作用：由地球內(nèi)部的重力能、熱能、地球旋轉(zhuǎn)能等引起的地球物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造、地表形態(tài)發(fā)

13、生變化的地質(zhì)作用。根據(jù)表現(xiàn)形式的不同，內(nèi)力地質(zhì)作用可分為地殼運(yùn)動(dòng)地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿作用巖漿作用、變質(zhì)作用變質(zhì)作用 、地震作用地震作用。1.4.2內(nèi)力地質(zhì)作用（一）地殼運(yùn)動(dòng)：（一）地殼運(yùn)動(dòng)：由于地球內(nèi)部能量引起的地殼機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 我國(guó)舟山群島、臺(tái)灣島和海南島在第四紀(jì)早期（距今約300萬(wàn)年）與大陸是連在一起的，后來(lái)由于臺(tái)灣海峽地區(qū)下沉才分開(kāi)的。 意大利那不勒斯灣海邊的古羅馬廟宇前的三根大理石柱，每根柱子高12m，它們保留有同樣的地質(zhì)遺跡。1.4.2內(nèi)力地質(zhì)作用1.4.2內(nèi)力地質(zhì)作用（二）巖漿作用：（二）巖漿作用：地球內(nèi)部含大量揮發(fā)分的硅酸鹽熔融體向地表薄弱地帶運(yùn)移或噴溢到地表的過(guò)程 1、噴發(fā)作用：、噴發(fā)

14、作用：巖漿向上運(yùn)移到地殼中巖漿向上運(yùn)移到地殼中 2、侵入作用：、侵入作用：巖漿直接噴出地表巖漿直接噴出地表（三）變質(zhì)作用：（三）變質(zhì)作用：地下深處的固體巖石在高溫、高壓和化學(xué)活動(dòng)性流體作用下，引起巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或化學(xué)成分發(fā)生變化形成新巖石的一種地質(zhì)作用。1.4.2內(nèi)力地質(zhì)作用（四）地震作用：（四）地震作用：地球內(nèi)部能量想外釋放的作用過(guò)程。 1、構(gòu)造地震、構(gòu)造地震 2、火山地震、火山地震 3、人工地震、人工地震 4、陷落地震、陷落地震1.4.2內(nèi)力地質(zhì)作用 構(gòu)造地震亦稱“斷層地震”。地震的一種，由地殼（或巖石圈， 少數(shù)發(fā)生在地殼以下的巖石圈上地幔部位）發(fā)生斷層而引起。地殼 （或巖石圈）在構(gòu)造運(yùn)

15、動(dòng)中發(fā)生形變，當(dāng)變形超出了巖石的承受能 力，巖石就發(fā)生斷裂，在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中長(zhǎng)期積累的能量迅速釋放，造 成巖石振動(dòng)， 從而形成地震。波及范圍大，破壞性很大。世界上 百分之90以上的地震、幾乎所有的破壞性地震屬于構(gòu)造地震。 目前已記錄到的最大構(gòu)造地震震級(jí)為8.9級(jí)（智利，1960年5月22日）。 火山地震，是由于火山活動(dòng)時(shí)巖漿噴發(fā)沖擊或熱力作用而引起的地震，稱為火山地震?；鹕降卣鹨话爿^小，數(shù)量約占地震總數(shù)的7%左右。地震和火山往往存在關(guān)聯(lián)?；鹕奖l(fā)可能會(huì)激發(fā)地震， 而發(fā)生在火山附近的地震也可能引起火山爆發(fā)。全球最大的火山地震帶是環(huán)太平洋地帶?；鹕交顒?dòng)引起的地震。 可分為兩種：A型火山地震，指在火山及其附近所發(fā)生的震源深度1-10km的地震；B型火山地震，指在火山口附近極小范圍所發(fā)生的震源深度小于1km的地震。 火山地震多局限于火山活動(dòng)地帶，影響范圍不大，約占世界地震總數(shù)的7%。陷落地震陷落地震