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文檔簡介
電子課文?第三章地球上的水地球不同于其他行星的主要特征之一,是地球上有豐富的水。地球上的水,分布廣泛,全球約有四分之三的面積覆蓋著水,因而地球有“水的行星”之稱。
世界水儲量(100%)海洋水96.53%淡水(100%)910湖泊咸水和地下咸水0.94%*1世界水儲量(100%)海洋水96.53%淡水(100%)910湖泊咸水和地下咸水0.94%*1、冰川淡水2.53熄中《2、地下淡水3、其他淡水世界水儲量圖冰聚K土淡水水水如凍泊填氣澤水的永湖土大沼河生4S5.6S7.&9S1O,I地球上的水呈固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài),分布于海洋、陸地以及大氣之中,形成各種水體,并且共同組成水圈。水圈是一個(gè)連續(xù)不規(guī)則的圈層。水圈的質(zhì)量只占地球質(zhì)量的萬分之四,但是水圈卻在人類賴以生存的地理環(huán)境中起著重要的作用。
水體冷類ttflC^SOTTX)占at量的百分比占被量的百分比133WOWT*其中1.2.ItTtt*2Mo1X7um149093OL%3QJ06300022QJMIA5OJQOlOJOS*MB*算中I.CK2.ft*17j64SJ49.1QJ0I3OJJ06OJ007(LXLMOJOOOS(UB河*(U12omQOJOQ6±?*0.112OJOOOl0JW32406.411.74?49129QJOOIOJM總計(jì)IW5M.4SI3302921100253un蠢(ft合9*會逑文府1977年水是地球上人類和一切生物得以生存的物質(zhì)基礎(chǔ);人類在生活和生產(chǎn)中,都不能缺少水。水作為資源來說,是其他任何物質(zhì)所不能代替的。地球上各種水體中,海洋水是最主要的,它占地球上水儲量的96.5%。海洋水是咸水,當(dāng)前科學(xué)技術(shù)還不能大規(guī)模進(jìn)行淡化,用之于生產(chǎn)。分布于陸地上的河流、湖泊、冰川和地下水等水體是生產(chǎn)、生活用水的主要來源,占地球上水儲量的3.5%,但實(shí)際上可利用的只是其中的一小部分。第一節(jié)水循環(huán)和水平衡自然界的水循環(huán)水循環(huán)是指自然界的水在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈四大圈層中通過各個(gè)環(huán)節(jié)連續(xù)運(yùn)動(dòng)的過程。自然界的水循環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)刻都在全球范圍內(nèi)進(jìn)行著,它發(fā)生的領(lǐng)域有:海洋與陸地之間,陸地與陸地上空之間,海洋與海洋上空之間。(一)海陸間循環(huán)海陸間循環(huán)是指海洋水與陸地水之間通過一系列過程所進(jìn)行的相互轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)。這是最重要的一種循環(huán)運(yùn)動(dòng)。這一運(yùn)動(dòng)的具體過程是:廣闊海洋表面的水經(jīng)過蒸發(fā)變成水汽,水汽上升到空中隨著氣流運(yùn)行,被輸送到大陸上空,其中一部分水汽在適當(dāng)條件下凝結(jié),形成降水。降落到地面的水,一部分沿地面流動(dòng),形成地表徑流①;一部分滲入地下,形成地下徑流。二者經(jīng)過江河匯集,最后又回到海洋。這種海陸間的循環(huán)又稱為大循環(huán)。通過這種循環(huán)運(yùn)動(dòng),陸地上的水就不斷得到補(bǔ)充,水資源得以再生。(二)內(nèi)陸循環(huán)降落到大陸上的水,其中一部分或全部(指內(nèi)流區(qū)域)通過陸面、水面蒸發(fā)和植物蒸騰形成水汽,被氣流帶到上空,冷卻凝結(jié)形成降水,仍降落到大陸上,這就是內(nèi)陸循環(huán)。由內(nèi)陸循環(huán)運(yùn)動(dòng)而補(bǔ)給陸上水體的水量為數(shù)很少。水循環(huán)示意圖(三)海上內(nèi)循環(huán)海的水蒸發(fā)成水汽,進(jìn)入大氣后在海洋上空凝結(jié),形成降水,又降到海面。在水循環(huán)的一系列過程中,通過降水、地表徑流、入滲、地下徑流、蒸發(fā)和植物蒸騰等各個(gè)環(huán)節(jié),使大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈相互聯(lián)系起來,并在它們之間進(jìn)行能量交換。同時(shí)因水在運(yùn)動(dòng)中夾帶溶解物質(zhì)和泥沙而使物質(zhì)遷移。再者,由于水循環(huán)運(yùn)動(dòng),使大氣降水、地表水、地下水、土壤水之間相互轉(zhuǎn)化,使水資源形成不斷更新的統(tǒng)一系統(tǒng)。據(jù)計(jì)算,大氣中總含水量為12900立方千米,而全球年降水總量為577000立方千米,大氣中的水汽平均每年可以跟降水轉(zhuǎn)化44次(577000/12900),也就是大氣中的水汽,平均每8天多輪換一次(365/44)o全球河流總儲水量約2120立方千米,而河流年徑流量為47000立方千米,這就是說,全球的河水每年可以跟降水轉(zhuǎn)化22次(47000/2120),也就是河水平均每16天多輪換一次(365/22)o由于地球上的水處于循環(huán)運(yùn)動(dòng)之中,從這個(gè)意義來說,水是一種世界性的不斷更新的資源,具有取之不竭的特點(diǎn)。但是在一定的空間和時(shí)間范圍內(nèi),水資源又是有限的。如果人類取用水量超過更新的數(shù)量,就要造成水資源的枯竭。水平衡地球上的水時(shí)時(shí)刻刻都在循環(huán)運(yùn)動(dòng),從長期來看,全球水的總量沒有什么變化。但是,對一個(gè)地區(qū)來說,有的時(shí)候降水量多,有的時(shí)候降水量少。某個(gè)地區(qū)在某一段時(shí)期內(nèi),水量收入和支出的差額,等于該地區(qū)的儲水變化量。這就是水平衡原理。根據(jù)水平衡原理,一條外流河流域內(nèi)某一段時(shí)期的水平衡方程式為:P-E-R二△S式中P為流域降水量,E為流域蒸發(fā)量,R為流域徑流量,AS為流域儲水變量。從多年平均來說,流域儲水變量AS的值趨于零。流域多年水平衡方程式為:Po=Eo+Ro式中P。、E。、R。分別代表多年的平均降水量、蒸發(fā)量、徑流量。海洋的蒸發(fā)量大于降水量,多年平均降水量平衡方程式可寫為:Po-Eo—Ro全球多年平均水平衡公式為:Po-Eo根據(jù)估算全球平均狀況,每年海洋上約有505000立方千米的水蒸發(fā)到空中,而總降水量約為458000立方千米,總降水量比總蒸發(fā)量少47000立方千米,這同陸地注入海洋的總徑流量相等。每年陸地上約有72000立方千米的水蒸發(fā)到空中,而總降水量約為119000立方千米,總降水量比總蒸發(fā)量多47000立方千米,這也同陸地注入海洋的總徑流量相等。全一水平,會《??。毫⒎角祝㎏/名年不MESS鑄軍AM*.W 洋498000<470006JOQO1100004JU00noo9000全 ?inooo$71000我們已經(jīng)知道,水循環(huán)是通過大氣中的水汽輸送和陸地上的徑流輸送而實(shí)現(xiàn)的。目前,人類活動(dòng)對全球大氣的水汽輸送幾乎沒有影響,而對地表徑流輸送,在局部地區(qū)卻可以施加某些影響。例如一個(gè)地區(qū)修建水庫,引水灌溉,跨流域調(diào)水等,就是利用水循環(huán)和水平衡的規(guī)律,改變水的時(shí)間和空間分布,化害為利。人類活動(dòng)如果忽視了該地區(qū)水循環(huán)和水平衡的規(guī)律,不恰當(dāng)?shù)馗淖兯臅r(shí)間和空間分布,如大面積地濫伐森林,大面積地排干湖泊和沼澤,過度抽取地下水,就會給生產(chǎn)和生活帶來不利的后果。因此,了解水平衡原理,采取合理措施,合理利用自然界的水資源,是十分重要的。問題和練習(xí).用水循環(huán)示意圖說明什么是海陸間循環(huán),它和內(nèi)陸循環(huán)有什么區(qū)別。.根據(jù)全球水平衡表,分別說出陸地上外流區(qū)域和內(nèi)流區(qū)域的水量是怎樣平衡的。第二節(jié)海洋水一海水的鹽度和溫度海水的鹽度海水中含有很多鹽類物質(zhì)。海水的鹽類物質(zhì)中,氯化鈉占70%,氯化鎂占14%,因此海水的味道既咸又苦。海水中所含的鹽類物質(zhì)數(shù)量很大,如果把世界上海水中的鹽類物質(zhì)都分離出來,平鋪在陸地上,可使全世界陸地平均高度增加約150米。為了表示海水中鹽類物質(zhì)的數(shù)量,人們規(guī)定1000克海水中所含溶解的鹽類物質(zhì)的總量,叫鹽度。世界大洋的平均鹽度約為35%。,但是大洋各處并不都一樣。海洋表面鹽度分布的規(guī)律是:從南北半球的副熱帶海區(qū)分別向兩側(cè)的高緯度和低緯度遞減。南北回歸線附近降水少,蒸發(fā)量大于降水量,海洋表面的海水鹽度最高。赤道附近降水豐沛,降水量大于蒸發(fā)量,鹽度稍低。自回歸線向高緯度,隨著蒸發(fā)量的減少,鹽度也逐漸降低。世界上鹽度最高的海區(qū)在紅海,鹽度超過40%。。紅海位于副熱帶,降水稀少,蒸發(fā)旺盛,且兩岸皆是干燥的熱帶沙漠地區(qū),幾乎無陸上淡水輸入,所以,海水鹽度較高。鹽度最低的海區(qū)在波羅的海。波羅的海不僅蒸發(fā)量較小,而且四周陸上河流有大量淡水匯入,對海水起了稀釋作用,鹽度不超過10%。。j_I_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_?_1_.—南604020 0204060j緯度海洋表面平均鹽度和溫度按緯度分布的曲線圖止匕外,洋流對海水鹽度的影響也很明顯。暖流的海水鹽度較高,寒流的海水鹽度較低。在同緯度地帶,暖流經(jīng)過的海區(qū),鹽度偏高;寒流經(jīng)過的海區(qū),鹽度偏低。海水的溫度海水熱量的收入,主要來自太陽輻射的熱量。海水熱量的支出,主要是海水蒸發(fā)所消耗的熱量。世界海洋每年熱量的收入和支出,基本上是平衡的,只是不同季節(jié),各個(gè)海區(qū)的熱量收支不平衡。因此,各個(gè)海區(qū)的水溫隨著季節(jié)變化而有所變化。海洋表面水溫的高低,受太陽輻射的影響,隨時(shí)間和空間而變化。此外,寒暖流經(jīng)過的海區(qū),水溫也受影響。一般說來,同一海區(qū)的水溫,夏季高些,冬季低些。不同海區(qū)的水溫,低緯度高些,高緯度低些;暖流水溫高于所流經(jīng)海區(qū)的水溫,寒流水溫低于所流經(jīng)海區(qū)的水溫。溫度8)太平洋西經(jīng)170?附近三個(gè)觀測站水溫隨深度而變化的曲線圖三個(gè)觀測站位置不同,表面水溫在17P到27P之間,但是海深1000米以下的水溫,基本上差別不大.由于太陽輻射首先到達(dá)海水表面,海水溫度因海深而有變化,只是變化幅度不大,特別是10。。米以下的水溫變化很小。例如,1000米深處到3000米深處,大致從5℃降到2℃左右。水的熱容量比土壤大2?3倍,比巖石大5?7倍,比空氣大3000多倍。海洋面積廣,水量大,而且熱容量又很大,所以海水溫度的變化比陸地溫度的變化小得多。這就使海洋上空的氣溫比陸地上空的氣溫變化慢,因此海水對大氣溫度起著調(diào)節(jié)作用。洋流洋流的形成海洋表層的海水,常年比較穩(wěn)定地沿著一定方向作大規(guī)模的流動(dòng),叫做洋流,又叫海流。洋流形成的主要原因如下:首先,大氣運(yùn)動(dòng)和近地面風(fēng)帶,是海洋水體運(yùn)動(dòng)的主要?jiǎng)恿ΑJ⑿酗L(fēng)吹拂著海面,推動(dòng)海水隨風(fēng)漂動(dòng),并且使上層海水帶動(dòng)下層海水流動(dòng),形成規(guī)模很大的洋流,這叫風(fēng)海流。例如南北半球盛行西風(fēng)和信風(fēng)所形成的洋流。從直布羅陀海峽口到地中海的海水鹽度、溫度剖面(由西向東)圖圖內(nèi)的箭頭表示海水運(yùn)動(dòng)的主要方向.其次,由于各海域海水的溫度、鹽度不同,引起海水密度的差異,從而導(dǎo)致海水流動(dòng),這叫密度流。例如,地中海因蒸發(fā)旺盛,海水的鹽度高,密度大,水面降低,而相鄰的大西洋海水的鹽度比地中海低,密度小,水面比地中海高,于是大西洋表層海水經(jīng)直布羅陀海峽流入地中海,地中海的海水由直布羅陀海峽底層流入大西洋。第三,由風(fēng)力和密度差異而產(chǎn)生的洋流,使出發(fā)海區(qū)的海水減少,而由相鄰海區(qū)的海水來補(bǔ)充,這樣也形成洋流,叫補(bǔ)償流。補(bǔ)
償流有水平的,也有垂直的。垂直補(bǔ)償流又分上升流和下降流。例如秘魯附近的海區(qū)就有上升流。世界洋流模式圖在自然界中,洋流的形成,往往不是單獨(dú)受一個(gè)因素的影響,而是同時(shí)受幾個(gè)因素的綜合影響。此外,地轉(zhuǎn)偏向力以及陸地的形狀突出,也迫使洋流的方向發(fā)生改變。洋流的分布從世界洋流分布圖上,不難看出洋流分布雖然很復(fù)雜,但還是有規(guī)律可循的。(一)在中、低緯度海區(qū),形成以副熱帶為中心的大洋環(huán)流。赤道南北兩側(cè)的東南信風(fēng)和東北信風(fēng),驅(qū)動(dòng)赤道南北兩側(cè)的海水由東向西流動(dòng),這叫赤道洋流。赤道洋流到達(dá)大洋西岸,受到陸地的阻擋,除一小股回頭向東形成赤道逆流外,大部分沿海岸向較高的緯度流去,轉(zhuǎn)化為西風(fēng)漂流。當(dāng)它們到達(dá)大洋東岸時(shí),又有一部分折向低緯度,從而形成環(huán)流。這種大洋環(huán)流受地轉(zhuǎn)偏向力的影響,在北半球作順時(shí)針方向流動(dòng),在南半球作反時(shí)針方向流動(dòng)。(二)在北半球中、高緯度海區(qū),也有大洋環(huán)流,它呈反時(shí)針方向流動(dòng)。(三)南極大陸的外圍,陸地很少,海面廣闊。南緯40°附近海域終年受西風(fēng)影響,形成西風(fēng)漂流。(四)北印度洋海區(qū),由于季風(fēng)的影響,洋流具有明顯的季節(jié)變化。冬季盛行東北風(fēng),海水向西流,洋流呈反時(shí)針方向流動(dòng);夏季盛行西南風(fēng),海水向東流,洋流呈順時(shí)針方向流動(dòng)。洋流對地理環(huán)境的影響全球的大洋環(huán)流,對高、低緯度間熱能的輸送和交換,對全球熱量的平衡,都有重要意義。大陸東西岸某些地區(qū)的氣候,受洋流作用的影響很顯著。例如,西歐海洋性氣候的形成,北大西洋暖流對它有巨大的作用;澳大利亞西海岸、秘魯太平洋沿岸的荒漠環(huán)境,沿岸寒流起了一定的影響。洋流對海洋生物的分布有顯著的影響。紐芬蘭和日本北海道的附近海區(qū)成為世界著名的漁場,跟寒暖流交匯給魚類帶來多種餌料有關(guān)。秘魯附近海區(qū)之所以水產(chǎn)豐富,跟這里的上升流有關(guān)。上升流把海水深處的磷酸鹽、硅酸鹽帶到海水上層,供給海洋浮游生物所需要的養(yǎng)料,浮游生物又為魚類提供餌料,因此秘魯附近的海域也成為世界有名的漁場之一。陸地上的各種污染物被排放到海里,洋流運(yùn)動(dòng)可以把海域的污染物質(zhì)攜帶到別的海域去,加快凈化速度。但是,別的海域因此也受到污染,從而使污染范圍擴(kuò)大,沿岸受影響的居民增多。洋流對航海事業(yè)的影響是顯而易見的。海輪順著洋流航行的速度,比逆著洋流航行要快得多??傊?,洋流對其流經(jīng)的大陸沿岸氣候、海洋漁業(yè),以及大洋航行等多方面都有影響,這種影響又在深刻地影響著人們的生產(chǎn)和生活。問題和練習(xí).世界大洋的海水為什么不是均一的?.分析說明為什么赤道地區(qū)海水的鹽度低于副熱帶地區(qū)海水的鹽度。.看“世界洋流分布圖”,繪出太平洋上洋流分布的示意圖。.洋流的形成最主要原因是什么?舉例說明洋流對地理環(huán)境的影響。第三節(jié)陸地水地球上的陸地水因空間分布不同,可以分為地表水和地下水。地表水包括江河水、湖沼水和以固態(tài)形式存在于陸地上的冰川等。河水河流的補(bǔ)給河水的來源叫做河流補(bǔ)給。河水最主要的來源是大氣降水。降水的相當(dāng)一部分,經(jīng)過地表徑流匯入河流。陸地上的其他水體,如冰川、湖泊水、地下水,也常常是河流補(bǔ)給的組成部分,對某些河流來說,還是相當(dāng)重要的部分。降水中的雨水,是河流補(bǔ)給最重要的形式。我國和世界上大多數(shù)河流的補(bǔ)給靠雨水。據(jù)估計(jì),我國東部河流的年徑流量,雨水補(bǔ)給占70%?90%。這些河流的洪水期多在夏秋,枯水期多在冬春,就是因?yàn)榱饔騼?nèi)夏秋多雨,冬春少雨。溫帶和寒帶的許多地方,冬季積雪,第二年春暖以后積雪融化成水,使河流形成春汛。例如,我國東北山區(qū)的河流,有20%左右的年徑流量來自積雪融水的補(bǔ)給,春汛期間流量有所增大。在高山永久積雪地區(qū),冰川的融水是河流補(bǔ)給的重要水源。冰川的消融量隨氣溫的升高而增加,一年中最高氣溫出現(xiàn)在夏季,因而徑流量也以夏季為最大。冬季封凍,許多小河斷流,徑流量最小。我國西北部有些河流,夏季水量大部分就是由天山、昆侖山、祁連山的冰川融水補(bǔ)給的。雨量境米)流量位方米/秒)雨量境米)流量位方米/秒)165001350010500750045001500閩江十里庵水文站1954年雨量和流量的關(guān)系圖以雨水補(bǔ)給為主的河流,流量隨著雨量的多客而變化.圖內(nèi)上面的垂線表示每天降雨量,下面的曲線表示河流流量過程.山地的湖泊,有的成為河流的源頭。例如,我國的松花江發(fā)源于中朝邊境長白山頂?shù)奶斐?。位于河流中下游地區(qū)的湖泊,對河流徑流常起著調(diào)節(jié)作用,在洪水期蓄積部分洪水,削減河川的洪峰。例如我國長江中游地區(qū)的許多湖泊,對長江及其支流的洪水起著天然的調(diào)節(jié)作用。人工湖泊——水庫更是起著這樣的作用。地下水是河流穩(wěn)定而可靠的補(bǔ)給來源。有些河流的源頭就是靠泉水補(bǔ)給的。例如,濟(jì)南附近的小清河上游就是靠黑虎泉、的突泉等泉水補(bǔ)給的。我國西南部的喀斯特地區(qū)有很多河流與地下暗河關(guān)系密切。在有些地段,它們以地下暗河形式存在;在另外一些地段則以明流形式出現(xiàn)在地上。流量位方米/秒)30011 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112c月)塔里木河一條支流上某水文站的流量與附近庫車的氣溫對照圖以冰雪融水補(bǔ)給為主的河流,汛期與氣溫的關(guān)系非常密切,出現(xiàn)在暖熱季節(jié);枯水期則出現(xiàn)在氣溫最低的冬季.圖內(nèi)上面的曲線表示氣溫,下面的曲線表示河流流量.從1月初到2月底,因氣溫在0P以下,河水?dāng)嗔?綜上所述,河水補(bǔ)給有雨水、冰雪水、湖泊水以及地下水等。但是單由一種水源補(bǔ)給的河流很少,河流徑流往往是由多種水源補(bǔ)給的。河流徑流的變化河流徑流具有季節(jié)變化和年際變化。(一)徑流的季節(jié)變化河流在一年內(nèi)各個(gè)月份的徑流量是不同的。洪水季節(jié)和枯水季節(jié)的交替,一般很有規(guī)律。河流徑流一年內(nèi)有規(guī)律的變化,叫做河流徑流的季節(jié)變化。河流徑流的季節(jié)變化,同河流的水源補(bǔ)給密切相關(guān)。各種類型的河流水源不同,因而徑流季節(jié)變化的規(guī)律也就不同:以雨水補(bǔ)給為主的河流,主要是隨降雨量的季節(jié)變化而變化;以冰雪和冰川融水補(bǔ)給為主的河流,主要是隨氣溫變化而變化。我國東部的河流以雨水補(bǔ)給為主,西部的河流由冰雪、冰川融水補(bǔ)給量相當(dāng)大,東部河流的徑流季節(jié)變化的規(guī)律與西部河流有所不同。河流徑流的季節(jié)變化,對人類的生產(chǎn)和生活有很大的影響。徑流季節(jié)變化大的河流,洪水期容易發(fā)生洪澇災(zāi)害,枯水期又往往滿足不了用水的需要。因而修建水利工程,調(diào)節(jié)徑流量的季節(jié)變化,是保證人們生產(chǎn)和生活用水的必要措施。(二)徑流的年際變化任何一條河流,它各年的徑流量都不盡相同,有的年份徑流量大,有的年份徑流量小,有的年份接近于正常。這種變化叫做徑流的年際變化。我國大部分地區(qū)屬季風(fēng)氣候,降水量的年際變化大,反映在河流徑流量年際變化上,也比較大。因此,很多河流需要修建水庫,調(diào)劑豐水年和枯水年的徑流量。二冰川冰川是陸地上儲水量很大的水體高緯度和高山地區(qū),氣候嚴(yán)寒,大氣降水主要以固體形式下降,地表為冰雪覆蓋。這些冰雪經(jīng)過積壓和重新結(jié)晶,成為具有可塑性的冰川冰。冰川冰在壓力和重力影響下,沿著地面緩慢運(yùn)動(dòng),就成為冰川。全世界七大洲的冰川面積約占陸地總面積的10.7%。冰川冰的儲水量約占陸地淡水總儲量的68.7%。地球上的冰川如果全部融化,世界洋面將上升60多米,陸地將有100多萬平方千米的面積被海水淹沒。冰川是地球上淡水的主體,但是目前把它作為淡水資源直接加以利用的還不多。這項(xiàng)課題正在研究之中。冰川的類型和分布按照冰川的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)特性,冰川可以分為大陸冰川和山岳冰川兩大類。大陸冰川面積大,冰層厚,中部高,呈盾形,主要分布在南極洲和格陵蘭島上。這兩處的冰川面積共約占全世界冰川總面積的97%,冰川平均厚度在1500米?1700米之間。大陸冰川向沿海地區(qū)伸出巨大的冰舌,進(jìn)入海面時(shí)就形成在海洋上漂浮的冰山,給海上航輪帶來很大的威脅。地?上的*”分,K萬平方干柳北?區(qū)M?Kit21010OJOl211410011C32I2山岳冰川一般位于高山的山嶺上部,那里常年氣溫在0C以下,降雪量較大。世界上山岳冰川主要分布在亞歐大陸的高山地區(qū)。在我國境內(nèi)主要分布在喜馬拉雅山、岡底斯山、唐古拉山、昆侖山、天山、祁連山等高山的上部,總面積約57000平方千米,是我國天然巨大的“固體水庫”。我國的長江、黃河等大河的上游就發(fā)源在冰川融水地區(qū)。三地下水地下水的來源地下水是指埋藏于地表以下的水。大氣降水降落到地表以后,其中一部分滲透到地下的土層里和巖石空隙里,形成地下水。有些干旱的沙漠地區(qū),也有地下水。這是因?yàn)樯衬貐^(qū)晝夜溫差大,白天氣溫高,飽和水汽含量大,到了夜間氣溫下降,飽和水汽含量小,空氣里多余的水汽在砂子之間的空隙里凝成小水滴。小水滴下滲,在有利的地質(zhì)、地形條件下聚積,就成為地下水。這種由空氣中的水汽直接凝結(jié)成的地下水,雖然很少,但是在沙漠地區(qū)卻很寶貴。巖漿在地殼中上升時(shí),隨著溫度和壓力的降低,分異出來的氫氣和氧氣,也可以直接結(jié)合成溫度較高的熱水。含水層和隔水層巖石和土中的空隙有大、有小。空隙大的巖石以及卵石、粗砂,透水性能最好;空隙不太大的巖石,透水性能次之;致密的巖石以及粘土,透水性能最差。透水性能很好的巖層和土層,地下水容易進(jìn)入空隙,使空隙充滿水并且容易從空隙滲出。這樣的巖層和土層就是含水層。含水層是地下水運(yùn)動(dòng)和儲存的地層。透水性能差的巖層和土層,由于空隙小,地下水很不容易從這一層滲透過去,所以就成為隔水層。<.含水層,.,二二:二二,
有版永嘉物
潛水水面示意圖潛水按照埋藏條件,地下水可以分為潛水和承壓水兩大類。埋藏在第一個(gè)隔水層之上的地下水,叫潛水。潛水有一個(gè)自由水面,它的上面為非飽和帶,同大氣相接觸。通常潛水水面因重力作用隨地形的高低起伏而略有起伏,因此,潛水一般由地形高處向低處滲流。潛水的補(bǔ)給來源,主要是由當(dāng)?shù)卮髿饨涤隄B入的。降雨歷時(shí)較長,降雨強(qiáng)度不太大,地形坡度比較平緩,在地面植物覆蓋良好的情況下,對降雨入滲補(bǔ)給地下水最為有利。此外,地表水也可補(bǔ)給潛水。當(dāng)河湖水位高于潛水面時(shí),河湖水就向兩岸潛水含水層滲透,成為潛水的補(bǔ)給來源。大河下游河床如果高于兩岸地面,河水就補(bǔ)給其兩岸一帶的潛水。例如,黃河下游的河床高出兩岸地面數(shù)米,兩岸的潛水經(jīng)常得到河水的補(bǔ)給。地下水的天然排泄有兩種方式,一種是水平排泄,即潛水在重力作用下,由高水位處向低水位處流動(dòng),最后在地勢低洼的地方出露地表,成為地表水。另一種是垂直排泄,即潛水蒸發(fā)。潛水的水量決定于補(bǔ)給量與這兩種消耗量的對比關(guān)系。潛水的補(bǔ)給量大于消耗量,儲水量增加,地下水位就上升;反之,潛水的補(bǔ)給量小于消耗量,則儲水量減少,水位就下降。隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展,人類對地下水的影響越來越大。由于發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,在引用地表水灌溉的地區(qū),如果沒有科學(xué)管理,經(jīng)常大水漫灌,又沒有相應(yīng)的排水設(shè)施,則潛水水位不斷上升,在氣候干旱或半干旱地區(qū)造成土壤鹽漬化,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大的危害。在大規(guī)模開采潛水的地區(qū),如果開采過量,往往引起潛水水位下降,形成地下水漏斗區(qū)。潛水下降嚴(yán)重的地方,還會引起地面下沉,甚至造成地上建筑物塌陷。在沿海地帶還可能引起海水入浸,使地下水水質(zhì)變壞。那種認(rèn)為地下水是“取之不盡、用之不竭”的想法,是沒有根據(jù)的。但是,地下水與地表水聯(lián)系密切。在局部地區(qū),雨季時(shí)把地表水回灌到地下,而在缺水季節(jié),抽用地下水,這樣可以提高水資源利用的效益。有的地方(如上海)及時(shí)進(jìn)行人工回灌,迅速填補(bǔ)潛水的漏斗區(qū),就控制了地面沉降現(xiàn)象。承壓地下水埋藏在上下兩個(gè)隔水層之間,承受一定壓力的地下水,叫承壓地下水,又叫自流水。承壓地下水分布地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造,很多成盆地狀,這種地區(qū)叫自流水盆地。在自流水盆地上,只要把上面的隔水層鉆穿,地下水就在壓力作用下,沿鉆孔自流上涌,甚至噴出地表。自流水盆地可分為補(bǔ)給區(qū)、承壓區(qū)和排泄區(qū)。含水層出露于地表,地勢又是較高的地區(qū),是自流水的補(bǔ)給區(qū)。補(bǔ)給區(qū)的地下水實(shí)際上就是潛水,主要接受大氣降水、地表水的補(bǔ)給。含水層出露于地表,而且地勢較低的地區(qū),成為自流水的排泄區(qū)。排泄區(qū)的地下水也具有潛水特征,主要通過泉水的形式排泄。承壓區(qū)的地下水承受一定的靜水壓力。如果承壓區(qū)面積廣、含水層厚度大,同時(shí)補(bǔ)給區(qū)的補(bǔ)給水源充足,承壓地下水的涌出量就大而且穩(wěn)定。上盛口含水層 ?水流方向自流水盆地示意圖一般說來,承壓地下水埋藏深,受氣候的直接影響小,流量穩(wěn)定,水質(zhì)也比較好,不易受污染,是很好的供水水源。如果承壓地下水補(bǔ)給區(qū)的自然條件遭到破壞,水源補(bǔ)給有了變化,那么承壓區(qū)自流水的流量和水質(zhì)都將受到影響,而這種影響不是一時(shí)所能覺察到的,往往需要一段時(shí)間才能看得出來。因此,對自流水補(bǔ)給區(qū)的自然環(huán)境要很好地保護(hù),使其免遭破壞和污染。承壓水的補(bǔ)給區(qū)往往很遠(yuǎn),如果在承壓區(qū)過量開采地下水,地下水位下降形成漏斗區(qū)之后,補(bǔ)給非常困難,就會造成很大危害。問題和練習(xí).河流補(bǔ)給有哪幾種形式?各有什么特點(diǎn)?.河流徑流量為什么會有季節(jié)變化?.世界上的冰川主要分布在哪些地方?研究冰川融水有什么意義?.地下水是怎么來的?承壓地下水和潛水有什么不同?.過量開采地下水有什么后果?.調(diào)查附近的河流徑流或井水水位有什么季節(jié)性的變化,并分析其原因。第四節(jié)水資源的利用水資源的概念地球上的水資源,從廣義來說是指水圈內(nèi)的水量總體。海水是咸水,不能直接利用,所以通常說的水資源主要是指陸地上的淡水資源。陸地上的淡水資源儲量只占地球上水體總量的2.53%。其中大部分是固體冰川,主要分布在南北兩極地區(qū)。這種冰川在目前技術(shù)水平下,還難以利用。液體形式的水體,絕大部分是深層地下水,開采利用得也很少。目前人類比較容易利用的淡水資源,主要是河流水、淡水湖泊水,以及淺層地下水,儲量約占全球淡水總儲量的0.3%,只占全球總儲水量的十萬分之七。據(jù)研究,從水循環(huán)的觀點(diǎn)來看,全世界真正有效利用的淡水資源每年約有9000立方千米。水資源的分布和利用前景世界水資源分布具有明顯的地區(qū)差異,這是降水量空間分布的不均勻造成的??偟恼f來,降水量大、水循環(huán)活躍的地區(qū),水資源豐富;降水量小、水循環(huán)不活躍的地區(qū),水資源貧乏。世界上各洲徑流量的多少,取決于降水量與蒸發(fā)量的對比關(guān)系,這兩個(gè)量之差就是徑流量。反映一個(gè)地區(qū)或一個(gè)國家水資源的豐歉程度,通常以多年平均徑流總量為主要指標(biāo),但其中有一部分是洪水。洪水不攔蓄起來,白白流入海洋,不加以利用,是很大的浪費(fèi)。因此水資源必須通過各種水利工程建設(shè),才能取得充分合理開發(fā)利用的效益。全世界河流徑流總量按人平均,每人約合10000立方米。大洋洲平均每人占有徑流量最多,歐洲最少。我國江河年徑流量約有27000億立方米,居世界第六位,僅次于巴西、俄羅斯、加拿大、美國和印度尼西亞。若按人口平均,每人占有量為2240立方米,比許多國家少,并不富裕。目前全國江河徑流和地下水的利用量合計(jì)為4700億立方米,占年徑流量的17%。預(yù)計(jì)到本世紀(jì)末,全國用水總需要量約7000億立方米,占我國水資源的26%。到那時(shí),總的說來是夠用的??墒牵覈Y源空間和時(shí)間分配都不均勻,南方多北方少,東部多西部少;夏秋兩季多,冬春兩季少,各年之間的變率也很大。華北平原工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比較發(fā)達(dá),人口稠密,河流的徑流量小。海河流域平均每人占有徑流量只有200多立方米,供水情況相當(dāng)緊張。因此,節(jié)約用水,建設(shè)水利工程,調(diào)節(jié)跨流域的徑流量非常必要,如引灤河水進(jìn)入海河,就緩和了天津市缺水的局面。用水緊張不僅在我國一些地區(qū)存在,在世界上許多國家也是如此。據(jù)估計(jì),全世界60%的地區(qū)面臨供水不足的問題,很多國家鬧“水荒”。近幾年,美國、日本以及東歐許多國家都感到水源不足,甚至連淡水資源比較豐富的俄羅斯和加拿大,有些地區(qū)也受到缺水的威脅。在干旱和半干旱地區(qū),水資源問題更為嚴(yán)重。世界上隨著人口的急劇增長,以及由于環(huán)境污染,許多本來可以利用的淡水資源遭到破壞。工農(nóng)業(yè)用水和生活飲用水因遭污染而影響生產(chǎn)和人體健康。合理利用和保護(hù)世界上的水資源,已成為人類普遍關(guān)心的重大問題。我國農(nóng)業(yè)使用化肥和農(nóng)藥的數(shù)量不斷增加,工業(yè)排放的污水、廢渣許多未經(jīng)處理,就直接排入江河,因而許多江河、湖泊、水庫,甚至地下水,已受到不同程度的污染。我們一定要在發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí),密切注意水資源的節(jié)約使用和保護(hù),使我國水資源得到更充分更合理的使用。問題和練習(xí).什么叫水資源?水資源為什么分布不平衡?.為什么許多國家感到水資源緊張?.了解本地水資源豐歉、供需、污染和保護(hù)的情況。電子課文?第四章地殼和地殼的變動(dòng)第一節(jié)地球的內(nèi)部圈層地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu),無法直接觀察。到目前為止,關(guān)于地球內(nèi)部的知識,主要來自對地震波的研究。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),地下巖石受強(qiáng)烈沖擊,產(chǎn)生彈性震動(dòng),并以波的形式向四周傳播。這種彈性波叫地震波。地震波有縱波(P波)和橫波(S波)之分。縱波的傳播速度較快,可以通過固體、液體和氣體傳播;橫波的傳播速度較慢,只能通過固體傳播??v波和橫波的傳播速度,都隨著所通過物質(zhì)的性質(zhì)而變化。根據(jù)地震波的這些特點(diǎn),人們測知地震波傳播速度在地球內(nèi)部呈有規(guī)律的變化。我們可從地球內(nèi)部地震波曲線圖上,看出地震波在一定深度發(fā)生突然變化。這種波速發(fā)生突然變化的面叫做不連續(xù)面。地球內(nèi)部有兩個(gè)明顯的不連續(xù)面:一個(gè)在地面下平均33千米處(指大陸部分),在這個(gè)不連續(xù)面下,縱波和橫波的傳播速度都明顯增加,這個(gè)不連續(xù)面叫莫霍界面①;另一個(gè)在地下2900千米深處,在這里縱波的傳播速度突然下降,橫波則完全消失,這個(gè)面叫做古登堡界面②。
深度(千米)0000深度(千米)0000我們用莫霍界面和古登堡界面為界,把地球內(nèi)部劃分為地殼地幔和地核三個(gè)圈層。(一)地殼地殼是指地面以下、莫霍界面以上很薄的一層固體外殼。整個(gè)地殼的平均厚度約為17千米。大陸部分平均厚度為33千米,高山、高原地區(qū)厚度可達(dá)60千米?70千米(如青藏高原);海洋地殼較薄,平均厚度為6千米。地殼主要由各種巖石組成。地球內(nèi)部圈層示意圖地球內(nèi)部圈層示意圖(二)地幔這一層介于地殼和地核之間,所以又叫做中間層。地幔在莫霍界面以下到古登堡界面以上,深度從5千米?70千米以下到2900千米。這一層也能傳播橫波,所以仍是固態(tài)。主要物質(zhì)成分為鐵鎂的硅酸鹽類。由上而下,其中鐵鎂含量逐漸增加。從莫霍界面到1000千米深處,叫做上地幔。上地幔上部(地下約60千米?250至400千米)存在一個(gè)軟流層,一般認(rèn)為這里可能是巖漿的主要發(fā)源地之一。地下1000千米?2900千米深處,叫做下地幔。下地幔的溫度、壓力和密度均增大,物質(zhì)狀態(tài)可能為固體。地殼和上地幔頂部(軟流層以上),是由巖石組成的,合稱為巖石圈。(三)地核從古登堡界面到地球核心,為地核。地下2900千米?5000千米深處,叫做外核,外核的物質(zhì)接近液體,橫波不能通過。5000千米以下的深部為內(nèi)核,則為固態(tài)。地核部分的溫度很高,壓力和密度很大。地核的物質(zhì)成分據(jù)推測以鐵、銀為主,并含少量較輕元素。問題和練習(xí).地球內(nèi)部有哪幾個(gè)圈層?.為什么能用地震波來探測地球內(nèi)部的構(gòu)造?利用地球內(nèi)部地震波傳播曲線圖來加以解釋。第二節(jié)地殼的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成地殼的結(jié)構(gòu)地殼是由許多化學(xué)元素組成的。據(jù)地球化學(xué)分析表明,地殼中有90多種自然存在的化學(xué)元素,其中氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂等8種元素的含量,約占地殼總重量的97.13%;其余幾十種元素的總含量還不到3%。地殼中含量最多的元素是氧,約占地殼總含量的一半;其次是硅,占四分之一強(qiáng)。地殼中主要元素含量百分比圖地殼的厚度和物質(zhì)組成各處并不相同。大陸地殼較厚,大洋地殼較薄。根據(jù)地殼化學(xué)組成的差異和地震波傳播速度的不同,地殼可以分成兩層,上層叫硅鋁層,含硅和鋁較多,主要由比重較小的花崗巖類組成;下層叫硅鎂層,這一層硅、鋁成分相對減少,鎂、鐵成分增多,主要由比重較大的玄武巖類組成。硅鋁層在大洋地殼
中很薄,甚至缺失,硅鎂層則是普遍存在的。地殼厚度的不均和硅鋁層的不連續(xù)分布狀態(tài),是地殼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。海平面青瘍器翥商原 高山tk— 海平面青瘍器翥商原 高山tk— 平原淺海??:.?:?::硅鋁層密度約NT).:;;地殼結(jié)構(gòu)示意圖地殼中的礦物地殼中的化學(xué)元素,在一定的地質(zhì)條件下,結(jié)合成具有一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的單質(zhì)或化合物,就是礦物。礦物是人類生產(chǎn)資料和生活資料的重要來源之一,是構(gòu)成巖石的物質(zhì)基礎(chǔ)。它在地球上的分布十分廣泛,幾乎到處可以見到。比如我們吃的鹽,做鉛筆芯用的石墨,制玻璃用的石英,煉鐵用的鐵礦石,等等,都是礦物。地球上已發(fā)現(xiàn)的礦物有3000多種,其中組成巖石的造巖礦物約有幾十種,常見的有石英、長石、云母、方解石等;可供冶煉提取金屬的礦物有赤鐵礦、黃銅礦等等。黃鐵曠晶體石英晶體黃鐵曠晶體石英晶體石英晶簇各種礦物都有一定的化學(xué)成分和物理性質(zhì),例如石英是由硅和氧組成的透明或半透明的礦物,硬度較大,常呈柱狀、錐狀晶體;食鹽是由氯和鈉組成的,它是無色透明的四方顆粒。也有些礦物,化學(xué)成分相同,由于內(nèi)部原子排列不相同,形成了性質(zhì)完全不同的礦物。例如金剛石和石墨,化學(xué)成分都是碳,但兩者的性質(zhì)截然相反:金剛石是最硬的透明的礦物;石墨則是非常軟的不透明的礦物。巖石和礦床自然界里的礦物很少單獨(dú)存在,它們常常三三兩兩按照一定的規(guī)律聚集在一起。由一種礦物或幾種礦物組成的集合體,叫做巖石。例如花崗巖是由長石、石英、云母組成的,大理巖主要是由方解石組成的。巖石是地球發(fā)展過程中的產(chǎn)物。它的種類很多,按其成因可以分為巖漿巖(又叫火成巖)、沉積巖、變質(zhì)巖三大類。在巖石形成過程中,一些有用礦物在地殼中或地表富集起來,達(dá)到工農(nóng)業(yè)利用的要求,就是礦產(chǎn)。在一定地質(zhì)作用下,礦產(chǎn)的富集地段,稱為礦床。礦床按成因可分為內(nèi)生礦床、外生礦床、變質(zhì)礦床三大類。巖石和礦床的關(guān)系十分密切,因?yàn)榇蟛糠值V床存在于巖石中,有的巖石,如石灰?guī)r,本身就是礦產(chǎn)。地殼物質(zhì)的循環(huán)地殼是由巖石組成的,巖石又是由礦物組成的。構(gòu)成地殼的物質(zhì)處于不斷的運(yùn)動(dòng)和變化之中。地球內(nèi)部的巖漿,經(jīng)過冷卻凝固形成巖漿巖,巖漿巖受到流水、風(fēng)、冰川、海浪等的侵蝕、搬運(yùn)、堆積作用,形成沉積巖。同時(shí),這些已生成的巖石,在一定溫度和壓力等作用下發(fā)生變質(zhì),形成變質(zhì)巖。各類巖石在地殼深處或地殼以下發(fā)生重熔再生作用,又成為新的巖漿。從巖漿到形成各種巖石,又到新巖漿的產(chǎn)生,這個(gè)變化過程也是地殼物質(zhì)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)過程。巖石與礦床的關(guān)系:(一)巖漿巖與內(nèi)生礦床在地殼深處或軟流層形成的巖漿,是一種成分非常復(fù)雜的熔融體,它含有大量氣體,內(nèi)壓力很大。巖漿在巨大的內(nèi)壓力作用下,沿著地殼薄弱地帶侵入地殼上部或噴出地表,隨著溫度、壓力的變化,巖漿逐漸冷卻凝固而形成了巖石,這種巖石叫做巖漿巖。巖漿巖按其產(chǎn)狀可以分為噴出巖和侵入巖:噴出巖是巖漿直接噴出地表冷卻凝固形成的巖石;侵入巖是巖漿未上升到地面,停留在地下緩慢冷卻凝固形成的巖石。噴出巖由于巖漿迅速冷卻凝固,礦物結(jié)晶的顆粒細(xì)小,甚至用肉眼不能分辨,有的具有流紋或氣孔構(gòu)造。常見的噴出巖有玄武巖、流紋巖等。侵入巖因溫度冷卻較慢,巖漿有充分條件結(jié)晶,因而形成晶體較大的礦物顆粒。常見的侵入巖有花崗巖等?;◢弾r的分布比較廣泛,我國許多名山,如華山、黃山、北京八達(dá)嶺,都由花崗巖構(gòu)成。花崗巖的質(zhì)地堅(jiān)硬,抗壓力大,是一種堅(jiān)固、美觀的建筑材料。噴出巖巖漿巖生成的情況曠物富集成礦示意圖圖中黑色礦物代表重礦物,下沉底部富集成曠.在巖漿活動(dòng)過程中,巖漿中有用物質(zhì)富集起來而形成的礦床,稱為內(nèi)生礦床。內(nèi)生礦床的形成過程是很復(fù)雜的,例如,巖漿中熔點(diǎn)高低、比重大小不同的化學(xué)成分,在高溫、高壓條件下,能混熔在一起。但在巖漿上升過程中,由于溫度、壓力逐漸降低,熔點(diǎn)高的先結(jié)晶,熔點(diǎn)低的后結(jié)晶;比重大的下沉,比重小的上浮。這樣有些先結(jié)晶的、比重大的有用礦物就富集在一起,形成礦床。又如,在巖漿活動(dòng)后期,從巖漿分泌出來的含礦氣體和熱液,沿著周圍巖石裂縫上升,其中有用成分依次冷凝,也可形成礦床。世界上許多金屬礦,特別是有色金屬和稀有金屬礦,就是這樣形成的。還有一些非金屬礦床,如石英、長石、云母等,也屬于內(nèi)生礦床。內(nèi)生礦床提供的礦產(chǎn)資源,在國民經(jīng)濟(jì)中起著非常重要的作用。(二)沉積巖和外生礦床裸露在地表的各種巖石,在風(fēng)吹、雨打、日曬以及生物的作用下,逐漸破碎成為礫石、砂子和泥土。這些碎屑物質(zhì)被風(fēng)力、流水等搬運(yùn)后沉積固結(jié)而形成的巖石,叫做沉積巖。還有些沉積巖是由化學(xué)沉淀物質(zhì)或生物遺體堆積而成的。沉積巖在地殼中的體積僅占5%,但面積卻占地殼表面的75%左右。由于沉積巖的生成是一層一層地沉積下來的,所以常能明顯地看出層次,叫做層理構(gòu)造。有些沉積巖中常常能找到已經(jīng)變成石頭的古生物遺體或遺跡,即化石。一般地說,具有層理構(gòu)造和常含有化石是沉積巖的兩個(gè)重要特征。沉積巖的種類很多,有的是由礫石或砂子膠結(jié)起來形成的,如礫巖、砂巖等;有的則是由顆粒非常細(xì)小的粘土壓緊固結(jié)而成的,如頁巖;有的是經(jīng)化學(xué)沉積或生物沉積而成的,如石灰?guī)r。沉積巖
的用途也很廣,許多沉積巖可用作建筑材料,如石灰?guī)r是燒石灰、制水泥和化學(xué)工業(yè)的原料,質(zhì)地純凈的還可用作鋼鐵冶金方面的重要熔劑。沉積巖和化石的生成圖地表巖層中的有用元素或成礦物質(zhì),在外力作用下,發(fā)生遷移和富集而形成的礦床,叫做外生礦床。如有些巖石受到風(fēng)化破碎后,其中較輕的巖石碎屑被流水沖走,較重的有用礦物沉積下來,富集成礦。還有些礦床是由沉積作用形成的,如沉積在河床、海濱而形成的金、金剛石等礦床;在內(nèi)陸湖泊和淺海中,因水分蒸發(fā),從過飽和溶液中沉淀出來形成的鉀鹽、石膏等礦床;以及生物遺體堆積下來,經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)和物理化學(xué)作用而形成的石油、煤等礦床。風(fēng)化礦床圖(三)變質(zhì)巖和變質(zhì)礦床變質(zhì)巖是已經(jīng)生成的巖石,由于地殼運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)的影響,在一定的溫度、壓力等條件下,使原來巖石的成分、結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而形成的一種新的巖石。受熱形成變質(zhì)巖
變質(zhì)后)巖石中的礦物,變質(zhì)前后的排列變化斷層變質(zhì)后)巖石中的礦物,變質(zhì)前后的排列變化斷層壓力增大形成變質(zhì)巖巖石在一定的溫度條件下,有些礦物成分可以進(jìn)行重結(jié)晶;有些礦物成分之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生新礦物。巖石在壓力增大時(shí),可以產(chǎn)生體積減小、比重增大的新礦物,又可以使一些巖石中的礦物產(chǎn)生定向排列,從而使巖石具有片理構(gòu)造,即能剝成薄片、薄板或外觀上呈條帶狀的構(gòu)造。常見的變質(zhì)巖有石灰?guī)r變質(zhì)成的大理巖①,砂巖變質(zhì)成的石英巖,頁巖變質(zhì)成的片巖、板巖等。在巖石的變質(zhì)過程中,巖石中的有用礦物相對富集,形成更適于工業(yè)開采的礦床,或者使原來的礦物成分和礦石結(jié)構(gòu)等都發(fā)生變化,形成新的礦床,這都叫做變質(zhì)礦床。實(shí)際上許多礦床是多成因礦床。例如我國的鞍山鐵礦,最初是沉積鐵礦,后來固地殼變動(dòng)又發(fā)生變質(zhì),形成條帶狀鐵礦。問題和練習(xí).地殼可分為哪兩層?地殼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是什么?.把下列礦物和巖石區(qū)分出來:玄武巖、石墨、石英、花崗巖、云母、方解石、大理巖、金剛石、黃銅礦;并總結(jié)一下巖石和礦物有什么不同。.閱讀地殼物質(zhì)循環(huán)簡略圖式,說明地殼物質(zhì)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)過程。.有條件的學(xué)校可組織學(xué)生觀察礦物和巖石標(biāo)本,并學(xué)會識別幾種常見礦物和三大類巖石。附錄人們根據(jù)礦物的外表特征和物理性質(zhì),如顏色、光澤、硬度、條痕、解理和斷口等的不同,可以對礦物進(jìn)行肉眼識別和鑒定。零j&r?主要?鰲整定衰rw希JV狀MA條』MSAttQ石英六施無,制無e7a長石駐杭&ffil無色6
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問題和練習(xí).地球上“滄海桑田”的變化是由什么作用引起的?試舉我國地理方面的實(shí)例來說明。.褶皺和斷層是怎樣形成的?它們構(gòu)成的地形有什么特點(diǎn)?.如何區(qū)別向斜和背斜?.意大利那不勒斯海岸邊保存了三根大理石柱(如下頁圖)。根據(jù)圖上提供的資料,分析一下那里海岸的變動(dòng)情況。三根大理石柱的升降變化情況石柱上橫線部分代表曾被火山覆蓋部分,小點(diǎn)部分代表被海生動(dòng)物鉆孔部分.第四節(jié)全球構(gòu)造理論——板塊構(gòu)造學(xué)說地殼為什么發(fā)生運(yùn)動(dòng)?運(yùn)動(dòng)的力量從哪里來?多少年來,人們一直在探索這個(gè)問題??茖W(xué)家們曾提出過許多不同的學(xué)說。這里只介紹一種近代最盛行的全球構(gòu)造理論——板塊構(gòu)造學(xué)說。漂移的大陸板塊構(gòu)造學(xué)說是在大陸漂移和海底擴(kuò)張學(xué)說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1912年,德國地球物理學(xué)家魏格納提出了大陸漂移說。他根據(jù)大西洋兩岸的大陸形狀、地質(zhì)構(gòu)造、古生物等的相似性,認(rèn)為二三億年以前,地球上只有一整塊聯(lián)合古陸,它的周圍是一片廣闊的海洋。后來,在地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力和天體引潮力的作用下,這一塊聯(lián)合古陸開始分離。由較輕的硅鋁層組成的陸塊,像冰塊浮在水面上一樣,在較重的硅鎂層上漂移,逐漸形成了現(xiàn)在的海陸分布。大陸漂移示意圖海底擴(kuò)張與更新50年代以來,人們利用放射性同位素測定海底巖石年齡,發(fā)現(xiàn)海底巖石的年齡很輕,一般不超過2億年。而且?guī)r石離海嶺(又叫大洋中脊)愈近,年齡愈輕,離海嶺愈遠(yuǎn),年齡愈老,并在海嶺兩側(cè)呈對稱分布。60年代初,一些科學(xué)家提出了海底擴(kuò)張學(xué)說,認(rèn)為海嶺是新的大洋地殼誕生處。地幔物質(zhì)從海嶺頂部的巨大開裂處涌出,到達(dá)頂部冷卻凝結(jié),形成新的大洋地殼。以
后繼續(xù)上升的巖漿,又把早先形成的大洋地殼,以每年幾厘米的速度推向兩邊,使海底不斷更新和擴(kuò)張。當(dāng)擴(kuò)張著的大洋地殼遇到大陸地殼時(shí),便俯沖到大陸地殼之下的地幔中,逐漸熔化而消亡。太平洋洋底地層年齡分布圖大洋板塊俯沖示意圖板塊構(gòu)造學(xué)說的主要內(nèi)容60年代后期,在海底擴(kuò)張說的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了板塊構(gòu)造學(xué)說。這個(gè)學(xué)說認(rèn)為,地球的巖石圈不是整體一塊,而是被一些構(gòu)造帶,如海嶺、海溝等,分割成許多單元,叫做板塊。全球巖石圈分為六大板塊:亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、太平洋板塊、印度洋板塊和南極洲板塊。大板塊又可以劃分為若干小板塊。這些板塊漂浮在“軟流層”之上,處于不斷運(yùn)動(dòng)之中。一般說來,板塊的內(nèi)部,地殼比較穩(wěn)定,兩個(gè)板塊之間的交界處,是地殼比較活動(dòng)的地帶。非洲,板亞歐板塊郃?h娶一般說來,板塊的內(nèi)部,地殼比較穩(wěn)定,兩個(gè)板塊之間的交界處,是地殼比較活動(dòng)的地帶。非洲,板亞歐板塊郃?h娶一度洋版/太平洋極塊『生長邊界梅嶺、斷層)——消亡邊界海溝、造山帶)六大板塊示意圖板塊相對移動(dòng)而發(fā)生的彼此碰撞或張裂,形成了地球表面的基本面貌。在板塊張裂的地區(qū),常形成裂谷或海洋。如東非大裂谷、大西洋就是這樣形成的。在板塊相撞擠壓的地區(qū),常形成山脈。當(dāng)大洋板塊和大陸板塊相撞時(shí),大洋板塊因密度較大,位置較低,俯沖到大陸板塊之下,這里往往形成海溝,是海洋中最深的地方;大陸板塊受擠上拱,隆起成島弧和海岸山脈。太平洋西部邊緣的深海溝——島弧鏈,就是太平洋板塊與亞歐板塊相撞形成的。在兩個(gè)大陸板塊相碰撞處,則形成巨大的山脈。喜馬拉雅山脈就是亞歐板塊和印度板塊碰撞產(chǎn)生的。據(jù)測量,7000萬年以來,南亞次大陸向北漂移了約5000千米?7000千米,平均每年6厘米?12厘米。至今印度板塊仍以每年5厘米的速度北移,喜馬拉雅山每年以0.33厘米?1.27厘米的速度上升。目前,板塊構(gòu)造學(xué)說已被用來解釋火山、地震的形成和分布,以及礦產(chǎn)的生成和分布等。但是,板塊構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)力問題,即什么力量驅(qū)動(dòng)著板塊作大幅度、持續(xù)地運(yùn)動(dòng),意見還不一致。問題和練習(xí).人們在南極洲發(fā)現(xiàn)有露出地表達(dá)上千千米長的巨大煤層,在非洲和印度,甚至靠近赤道處,發(fā)現(xiàn)古冰川的痕跡,試對這些現(xiàn)象加以解釋。.用板塊構(gòu)造理論說明大西洋是怎樣形成的,喜馬拉雅山脈是怎樣形成的。第五節(jié)地球內(nèi)能的釋放——地?zé)?、火山、地震地?zé)岬厍蚴莻€(gè)巨大的熱庫地球內(nèi)部的熱能十分巨大,它是火山、溫泉、地震和地殼運(yùn)動(dòng)的主要能源,也是人類可利用的一種清潔而有發(fā)展前途的能源。我們知道,地殼表層溫度通常隨外界溫度而變化。但到一定深度,其溫度不再變化,這一深度叫做常溫層。常溫層的深度因地而不同,大致是中緯地帶比赤道和兩極深。在我國北方大約為30米。在常溫層以下,地溫隨著深度逐漸增高。平均每深100米,溫度增高3℃。但在地殼15千米以下,地?zé)嵩鰷芈示椭饾u減小。地殼內(nèi)部溫度的增高顯然不是來自太陽輻射,而是來自地?zé)?。溫泉溫泉地下水埋藏在地下的熱能圖溫泉溫泉地下水埋藏在地下的熱能圖地球內(nèi)部為什么有巨大的熱能?目前一般認(rèn)為,地?zé)崾堑厍蛟诼L的演變過程中積累起來的。地球演化發(fā)展的能量,有外來能和地球本身的內(nèi)能,起主導(dǎo)作用的是巖石中所含的鈾、針等放射性元素,在衰變過程中所產(chǎn)生的熱能。地?zé)豳Y源及其分布地殼是熱的不良導(dǎo)體,地?zé)嵋詷O低的速度向地表傳遞。地?zé)嵬ㄟ^熱傳導(dǎo)從深處向地表放散,叫做地?zé)崃?。這是地?zé)後尫诺囊环N最經(jīng)常的形式。雖然這種熱流量很小,平均每平方厘米每秒只有6.03X106焦,不易被人察覺,但整個(gè)地表一年熱流總量相當(dāng)于燃燒300多億噸煤放出的熱量。這種分散的地?zé)嵩谝欢ǖ牡刭|(zhì)條件下富集起來,就成為可利用的地?zé)豳Y源。當(dāng)?shù)乇硭聺B受熱,或是地下水與地下熾熱的巖體相接觸,就變成地下熱水或蒸汽。如果地下熱水沿著斷層或裂隙上升到地表,則形成多種形態(tài)的溫泉、熱泉、間歇泉、沸泉和熱水湖等。地殼中地?zé)豳Y源的分布是不均勻的。從已發(fā)現(xiàn)的高溫地?zé)釁^(qū)看,絕大多數(shù)分布在板塊構(gòu)造的邊緣地帶——環(huán)太平洋帶和地中海-喜馬拉雅帶。這些地帶地殼不穩(wěn)定,地殼內(nèi)部的熱能易于從這些薄弱地帶傳到地表,因而地?zé)崮鼙容^豐富。我國的地?zé)豳Y源也很豐富,已發(fā)現(xiàn)的溫泉有2000多處。我國東南沿海和西藏、云南一帶,有許多溫泉和熱泉,是地?zé)豳Y源豐富的地區(qū)。我國西藏全區(qū)的水熱活動(dòng)區(qū)不下600處,其中拉薩西北的羊八井,鉆井深30米處,熱水汽溫度達(dá)130℃,噴高達(dá)30余米,地表上有成千上萬的熱水泉眼。地?zé)崮艿睦玫責(zé)崾且环N取之不竭的能源,又是一種清潔的能源。它的開發(fā)利用對于發(fā)展生產(chǎn),改變能源結(jié)構(gòu),減少城市公害等,都有重要意義。地?zé)崮艿睦米钪饕氖情_采地下熱水。世界上已有100多個(gè)國家發(fā)現(xiàn)和打出地?zé)崛偷責(zé)峋?,地?zé)崮芤驯挥糜诓膳⒂N、溫室、發(fā)電等方面。冰島是一個(gè)廣泛利用地?zé)岬膰遥珖?0%以上的人口利用地?zé)岵膳?,首都雷克雅未克全部利用地?zé)岵膳?,市?nèi)空氣潔凈,有“無煙城市”之稱。發(fā)電是地?zé)崮芾弥兄匾星巴镜念I(lǐng)域。美國、意大利、冰島、新西蘭等國都建立了地?zé)岚l(fā)電站。我國地?zé)豳Y源豐富,北京、西藏、云南等地已打出地下熱水,用于取暖、育種、育秧、養(yǎng)魚、醫(yī)療等。70年代以來,我國在廣東、河北、西藏等地已經(jīng)建成了若干小型地?zé)岚l(fā)電站。二火山火山爆發(fā)是地?zé)峄騼?nèi)能釋放的強(qiáng)烈顯示。地球內(nèi)部的地?zé)岱e累到一定程度,灼熱的巖漿在強(qiáng)大的內(nèi)壓力作用下,沿著地殼薄弱地帶,噴出地表,形成景象壯觀的火山噴發(fā)現(xiàn)象。火山爆發(fā)的時(shí)間,有的很短,有的持續(xù)很長時(shí)間,甚至上千年;有的在地面上堆起了幾千米的火山,有的在海洋中造成了新島。夏威夷群島就是海底火山多次噴發(fā)露出水面的火山島?;鹕娇诨鹕酵ǖ阑鹕降臉?gòu)造圖火山噴出的物質(zhì)一般有氣體、熔巖和固體噴發(fā)物?;鹕絿姲l(fā)物從火山口噴出,大部分在火山口周圍堆積下來,形成圓錐形的山,叫做火山錐?;鹕絿姲l(fā)的物質(zhì)和火山爆發(fā)強(qiáng)度往往同火山噴發(fā)的熔巖性質(zhì)有關(guān)。含二氧化硅成分多的酸性巖漿比較粘稠,而且含氣體多,爆發(fā)力強(qiáng)。含鎂鐵成分多的基性巖漿,含氣體少,流動(dòng)性好,爆發(fā)力弱,常常形成盾形火山錐。美國的圣海倫斯火山,在沉睡了123年之后,1980年以來,連續(xù)多次大爆發(fā)。僅第一次爆發(fā)所噴出的火山灰和熔巖物質(zhì)就有10億立方米,噴射的蘑菇云柱高達(dá)十幾千米,火山灰同氣體在空中摩擦,產(chǎn)生了閃電、雷鳴和強(qiáng)烈暴風(fēng)雨。這座海拔1900米的山峰,被削低了近200米;390平方千米的森林被摧毀。噴出的火山灰隨氣流一直擴(kuò)散到幾千千米以外的地方,在火山附近堆積了幾百米厚。美國圣海倫斯火山爆發(fā)圖火山按其活動(dòng)情況可分三類:一是在人類歷史時(shí)期作周期性噴發(fā)的火山,叫做活火山;二是在人類歷史以前噴發(fā)過,迄今為止沒有重新噴發(fā)過的火山,叫做死火山;三是在人類歷史時(shí)期長期熄滅的火山,有時(shí)又突然噴發(fā),這叫做休眠火山。全世界約有2000座死火山,500多座活火山,主要分布在環(huán)太平洋、地中海和東非的火山帶,大西洋海底也有隆起的火山帶。我國目前已發(fā)現(xiàn)的火山有600多座,其中絕大多數(shù)是死火山,如山西大同附近的死火山群。有少數(shù)火山暫時(shí)處于休眠狀態(tài),如長白山的白頭山,黑龍江省的五大連池。我國只有少數(shù)火山近代有活動(dòng),如臺灣大屯火山群的七星山,不斷吐出含硫氣體和濃煙;新疆于田附近昆侖山中的火山,1951年曾爆發(fā)。火山噴發(fā)的火山灰和熔巖流,常常破壞田園、建筑?;鹕絿姲l(fā)時(shí),有時(shí)還引起地震,給人類帶來巨大的災(zāi)難。但火山活動(dòng)也給人們帶來肥沃的火山灰土和硫磺等有用礦物。三地震地震的發(fā)生地震一般指巖石圈的天然震動(dòng)。地震按其成因主要有兩種:構(gòu)造地震和火山地震。其中構(gòu)造地震影響最大,這類地震是由于地球內(nèi)部應(yīng)力①引起構(gòu)造變動(dòng)而發(fā)生的地震。地殼中的巖層在地應(yīng)力的長期作用下,會發(fā)生傾斜和彎曲。當(dāng)積累起來的地應(yīng)力超過巖層所能承受的限度時(shí),巖層便會突然發(fā)生斷裂或錯(cuò)位,使長期積聚起來的能量急劇地釋放出來,并以地震波的形式向四周傳播,使地面發(fā)生震動(dòng),成為地震。震凝與震中圖強(qiáng)烈地震發(fā)生時(shí),地面出現(xiàn)的各種破壞現(xiàn)象,都是地震波的沖擊造成的。巖層發(fā)生斷裂引起地震的地方叫震源,和震源相對應(yīng)的地面上的點(diǎn)叫震中。從震源發(fā)生的地震波首先到達(dá)地面的是縱波,這時(shí)在震中的人們會感到上下顛簸;接著橫波傳來,又變成前后、左右搖晃。震級和烈度地震的大小通常用震級來表示。震級是表示地震本身能量大小的等級。地震釋放出來的能量越大,震級越高。震級每增加1級,能量約增加30倍左右。震級是根據(jù)地震儀所記錄的地震波計(jì)算的。例如,1960年5月22日在智利發(fā)生的一次著名的大地震,震級為8.5級。這次地震引起了巨大海嘯,推起10多米高的浪墻,波及到距智利一萬多千米的日本海岸。一般地說,3級以下的地震,人無感覺,稱為微震;5級以上的地震,會造成不同程度的破壞,稱為破壞性地震。同一次地震在不同地區(qū)所造成的破壞程度是不相同的。某一地區(qū)地面所受的影響和破壞強(qiáng)度,用地震烈度來表示。地震烈度的大小同震級、震中距離遠(yuǎn)近等有直接關(guān)系。在一般情況下,震級越大,烈度也越大。在同一次地震中,離震中越近,烈度越大;離震中越遠(yuǎn),烈度越小。同時(shí),烈度大小也和震源深淺、地質(zhì)構(gòu)造、地面建筑等有關(guān)。在距震中一樣遠(yuǎn)的地方,有時(shí)烈度相差很大。地震的分布規(guī)律和預(yù)測地震的分布呈一種有規(guī)律的帶狀,叫地震帶。地震帶是地應(yīng)力比較集中的地區(qū)。在一個(gè)地震帶內(nèi),地應(yīng)力的積累和釋放在空間和時(shí)間上都是不均勻的,所以地震有活躍期和平靜期交替出現(xiàn)的現(xiàn)象。地震的分布從世界范圍看,主要集中在環(huán)太平洋和地中海-喜馬拉雅山脈板塊交界的地帶。環(huán)太平洋地帶集中了全世界約80%以上的淺源地震(0千米?70千米)、幾乎全部的中源(70千米?300千米)和深源(300千米?700千米)地震,所釋放的地震能量約占全部能量的80%,是世界上的主要地震帶。世界火山地震帶分布圖我國處在兩大地震活動(dòng)帶之間,也是一個(gè)多地震的國家。據(jù)記載,我國自本世紀(jì)以來的80年內(nèi)共發(fā)生破壞性地震2600余次,其中6級以上地震500余次,8級以上地震9次。世界歷史上死亡人數(shù)最多的大地震是我國1556年陜西華縣大地震,據(jù)不確切記載,死亡人數(shù)達(dá)83萬余人。1976年,我國唐山大地震,是淺源地震,震級7.8級,死亡人數(shù)也很多。地震對人類的危害很大,目前人類對地震的認(rèn)識尚處于摸索階段,還沒有準(zhǔn)確預(yù)報(bào)地震的方法。地震的孕育和發(fā)生都與一定的地質(zhì)構(gòu)造相關(guān),搞清地質(zhì)構(gòu)造是進(jìn)行地震預(yù)報(bào)的重要基礎(chǔ)。地震前常有不少異常的自然現(xiàn)象發(fā)生,叫做地震前兆。如地下水的異常變化、動(dòng)物的異常反應(yīng)、小震頻繁、地殼形變等等,這些現(xiàn)象可以為預(yù)報(bào)地震提供一定的依據(jù)。我國是世界上最早記錄地震的國家。現(xiàn)在我國的地震工作者和群眾觀測隊(duì)伍相結(jié)合,積累了一些預(yù)測地震的經(jīng)驗(yàn),也成功地作出過地震預(yù)報(bào),但仍需大力加強(qiáng)對地震的科學(xué)研究,提高預(yù)測預(yù)報(bào)水平。問題和練習(xí).地球內(nèi)部為什么有巨大的熱能?地?zé)豳Y源是怎樣形成的?它的分布有什么規(guī)律?.地?zé)崮苋绾卫??為什么說它是一種有發(fā)展前途的能源?.火山是怎樣發(fā)生的?火山噴發(fā)熔巖的性質(zhì)同火山爆發(fā)強(qiáng)度有什么關(guān)系?.地震是怎樣發(fā)生的?為什么地震發(fā)生時(shí),在震中的人一般是先感到上下跳動(dòng),然后才是左右搖晃?.震級和烈度一樣嗎?烈度的大小受哪些因素的影響?.把課本中的“六大板塊示意圖”同“世界火山地震帶分布圖”作一比較,說說世界火山、地震分布有什么規(guī)律,為什么?第六節(jié)外力作用與地表形態(tài)的變化內(nèi)力作用為大自然提供了地表形態(tài)的“粗毛坯”,而要把這些“粗毛坯”雕塑成多姿多彩的地表形態(tài),則離不開外力作用。外力作用的表現(xiàn)形式主要有風(fēng)化作用、侵蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用和固結(jié)成巖作用等。風(fēng)化作用巖石在地表或接近地表的地方,在溫度變化、水、大氣及生物的影響下發(fā)生的破壞作用,叫做風(fēng)化作用。巖石是熱的不良導(dǎo)體,在溫度的變化下,表層與內(nèi)部受熱不均,產(chǎn)生膨脹與收縮,常常使巖石發(fā)生崩解破碎。巖石中的礦物成分在氧、二氧化碳等以及水的作用下,還常常發(fā)生化學(xué)分解作用,產(chǎn)生新的物質(zhì)。這些物質(zhì)有的被水溶解,隨水流失;有的是不溶性物質(zhì),如粘土,則常殘留在原地。此外,植物根系的生長和穴居動(dòng)物的活動(dòng)等,也都可以對巖石起破壞作用。花崗巖的風(fēng)化旨況圖風(fēng)化作用產(chǎn)生的風(fēng)化產(chǎn)物,殘留在地表,形成風(fēng)化殼,它提供了進(jìn)行侵蝕作用的條件。侵蝕作用風(fēng)力、流水、冰川、波浪等對地表巖石及其風(fēng)化產(chǎn)物的破壞作用,叫做侵蝕作用。風(fēng)可以吹揚(yáng)起巖石的碎屑,并挾帶碎屑磨蝕巖石。在沙漠地區(qū)常常見到的風(fēng)蝕洼地、風(fēng)蝕柱、風(fēng)蝕蘑菇等,都是風(fēng)力的侵蝕作用造成的。風(fēng)國E茹圖石灰?guī)r溶洞內(nèi)的鐘乳石(1)、石筍(2)和石柱(3)流水的侵蝕作用更是強(qiáng)大和普遍。溝谷和河流的流水,使谷底和河床加寬加深;坡面上的水流沖刷著整個(gè)坡面,使之趨于破碎。例如,我國的黃土高原,土層松厚,由于植被多遭破壞,流水侵蝕嚴(yán)重,造成千溝萬壑的地表形態(tài)。流水對巖石還有化學(xué)溶蝕作用,河水、地下水能溶解巖石中和一些風(fēng)化、剝蝕產(chǎn)物中的可溶性鹽類,如碳酸鈣、氯化鈉等,形成天然溶液而隨水流失??λ固氐孛簿褪强扇苄詭r石(如石灰?guī)r)受到含有二氧化碳的水的溶解和沖刷作用形成的。高寒地區(qū)巨大的冰川,可以刨蝕流經(jīng)的地面,形成冰斗、角峰和U形谷等地貌。海浪打擊巖石,會不斷地對海岸起破壞作用。冰蝕地貌 海蝕地貌搬運(yùn)作用風(fēng)化、侵蝕的產(chǎn)物,被風(fēng)、流水、冰川、海浪等轉(zhuǎn)移離開原來位置的作用,叫做搬運(yùn)作用。干燥、半干燥地區(qū)和海濱地區(qū),風(fēng)力的搬運(yùn)作用強(qiáng)烈,而濕潤、半濕潤地區(qū),流水的搬運(yùn)作用很大。流水推動(dòng)物體的力量和水的流速成正比,所以,河流有時(shí)可以攜帶許多巨大的礫石,而有時(shí)連細(xì)小的泥沙也堆積下來。在斜坡上或溝谷中,松散碎屑物質(zhì)被暴雨或積雪和冰川的融水所飽和,在重力作用下,沿斜坡或溝谷流動(dòng)的特殊洪流,叫做泥石流。其中固體體積一般超過15%,最高達(dá)80%。泥石流的沖刷、搬運(yùn)、堆積過程十分迅速,可埋沒農(nóng)田、森林,堵塞江河,沖毀路基、橋涵和灌溉渠道,摧毀城鎮(zhèn)和村莊,具有極大的破壞力。我國不少山區(qū)常有泥石流發(fā)生,特別在森林、草坡遭到破壞的山區(qū),泥石流的出現(xiàn)更為頻繁。沉積作用和固結(jié)成巖作用巖石風(fēng)化和侵蝕后的產(chǎn)物在外力的搬運(yùn)途中,由于流速或風(fēng)速的降低、冰川的融化以及其他因素的影響,可以導(dǎo)致物質(zhì)的逐漸沉積,這種作用稱為沉積作用。在沉積過程中,顆粒大、比重大的物質(zhì)先沉積,顆粒小、比重小的后沉積,形成礫石、砂、粉砂、粘土等顆粒大小不同的沉積物。冰川的沉積作用在冰川融化時(shí)才能發(fā)生,它的沉積物顆粒大小不分,常雜亂地堆積在一起。當(dāng)流水?dāng)y帶泥沙流動(dòng)時(shí),由于流速減低,泥沙大量沉積,在河流的中下游常常造成寬廣平坦的三角洲和沖積平原。這里土壤肥沃,灌溉便利,是良好的農(nóng)業(yè)區(qū)。三角洲圖我國黃河由于河水挾帶的泥沙特別多,三角洲成長的速度很快。根據(jù)歷史的記載推算,自1855年?1954年,河口海岸線在實(shí)際行水年間,平均每年向海推進(jìn)180米;1976年?1987年,河口岸線共向海伸長29000米。風(fēng)力吹揚(yáng)沙塵,當(dāng)風(fēng)力減弱時(shí),沙塵便會沉落。由于沉積物質(zhì)的不同,有的地方成為沙漠,有的地方成為黃土。帶有大量沙粒的氣流,如果遇到灌叢或石塊,風(fēng)沙受阻堆積下來,就形成沙丘。沙丘是沙漠地區(qū)基本的地表形態(tài)。如果沒有植被的滯阻,沙丘在風(fēng)力作用下則成為流動(dòng)沙丘。它會掩沒農(nóng)田村舍,破壞交通。因此,控制沙漠的擴(kuò)展是人類改造自然的一個(gè)重要方面。7$ 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風(fēng)向移動(dòng)沙丘的構(gòu)造部止沙丘的構(gòu)造沙丘和沙丘的移動(dòng)圖沉積物經(jīng)過物理的、化學(xué)的以及生物化學(xué)的變化和改造,變成堅(jiān)硬的巖石,這種作用叫做固結(jié)成巖作用。地面上風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)和沉積作用是相互聯(lián)系的統(tǒng)一過程。巖石經(jīng)過風(fēng)化就容易被侵蝕,而侵蝕作用又為新裸露地表的巖石接受風(fēng)化提供條件。有了風(fēng)化侵蝕的產(chǎn)物,才有被風(fēng)、流水、冰川、海浪等動(dòng)力進(jìn)行搬運(yùn)沉積的可能。這幾種作用長期地緩慢地進(jìn)行著,不斷地改變著地表形態(tài)。人類活動(dòng)與地表形態(tài)地球上各種不同的地表形態(tài)對人類的活動(dòng)有很大影響,而人類的活動(dòng)又在一定程度上改變著地表形態(tài)。在古代,我國的黃河中下游地區(qū),非洲的尼羅河三角洲I,西亞的兩河流域,是人類文明的搖籃。它們的發(fā)展是和那里地勢平坦、水源充足、交通便利等優(yōu)越的自然條件相聯(lián)系的。地球上那些地表崎嶇、水源奇缺的高寒區(qū),或者是極端干旱的大沙漠中心,至今仍然缺乏人類生活的條件。隨著生產(chǎn)力水平的提高和人類社會的進(jìn)步,人類活動(dòng)對地表形態(tài)的影響也逐步增大。例如,填海造陸、開挖河道、修建水庫等,人類活動(dòng)不斷地塑造著新的地表形態(tài)。世界聞名的低地國家荷蘭,有將近一半的土地海拔不到一米高,27%在海平面以下。荷蘭人民早在13世紀(jì)就筑堤造壩,用風(fēng)力排水,把海灘變成農(nóng)田,迄今已增辟土地7000平方千米,相當(dāng)于荷蘭全國面積的1/5。我國在1949年以后,興建了治理黃河、淮河、海河的大型水利工程,開挖了許多人工河道,修建了許多水庫,這些都是人類活動(dòng)改變地表形態(tài),趨利避害的措施。如果人類活動(dòng)違背了自然規(guī)律,對地表形態(tài)的破壞就會產(chǎn)生消極的有害作用?,F(xiàn)在世界上約有三分之一以上地區(qū)屬于干旱區(qū),這些地區(qū)大部分是荒漠。但是有些荒漠并非原來如此,而主要是人類活動(dòng)造成的。例如,由于不合理的墾殖和放牧,森林與草原遭到破壞,世界若干地區(qū)荒漠化的發(fā)展速度驚人。據(jù)估計(jì),撒哈拉沙漠過去50年吞沒了65萬平方千米宜農(nóng)宜牧的土地。30年代,美國中西部大草原被破壞,造成了頻繁的“黑風(fēng)暴”,刮走了
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