煤礦地質(zhì)學(xué),地球概況與地質(zhì)作用

第1章地球概況與地質(zhì)作用1.1

地球概況1.2地質(zhì)作用1地球概況與地質(zhì)作用本章目錄

1.1.1地球的宇宙環(huán)境1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1、宇宙古人把天地四方稱之宇，古往今來(lái)謂之宙，這是從空間和時(shí)間上對(duì)宇宙的解釋。宇宙在空間上是無(wú)限的，在時(shí)間上是永恒的。在廣闊無(wú)垠的宇宙中，地球是圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的一顆不大的行星。太陽(yáng)只是銀河系中一顆普通的恒星。而銀河系在目前人類所能觀測(cè)到的總星系中，也只是一個(gè)級(jí)別不高的天體系統(tǒng)。2、天體是宇宙間各種星體和星際物質(zhì)的通稱的通稱，是宇宙間物質(zhì)的存在形式。例如恒星、行星、衛(wèi)星、彗星、流星等等。恒星具有巨大的質(zhì)量和很高的溫度，自身能夠發(fā)熱發(fā)光，如太陽(yáng)。

1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.1地球的宇宙環(huán)境2.天體行星

圍繞著恒星公轉(zhuǎn)的天體稱為行星，地球就是太陽(yáng)的行星。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.1地球的宇宙環(huán)境2.天體衛(wèi)星圍繞著行星公轉(zhuǎn)的天體成為衛(wèi)星，月亮就是地球的衛(wèi)星。月球及月球表面1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.1地球的宇宙環(huán)境2.天體慧星慧星是繞太陽(yáng)運(yùn)行的體積龐大、質(zhì)量較小的云霧狀天體。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.1地球的宇宙環(huán)境2.天體流星和隕石流星是行星際空間游蕩著的無(wú)數(shù)塵粒和團(tuán)塊的集合體（流星體)。隕石是從行星空間穿過(guò)大氣層后到達(dá)地表的流星體殘骸。

隕石坑——直徑31公里1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.1地球的宇宙環(huán)境2.天體

太陽(yáng)系是銀河系中由中心天體及其巨大引力控制并環(huán)繞它運(yùn)行的行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體和行星際物質(zhì)所組成的天體系統(tǒng)。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.1地球的宇宙環(huán)境3.太陽(yáng)系①水星

隕坑密,無(wú)大氣,無(wú)構(gòu)造運(yùn)動(dòng),寧?kù)o

②金星

表面具有厚厚的co2云層

1994年“水手”10號(hào)拍攝②金星

金星上的峽谷,板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)話躍,表面高溫500℃地球的衛(wèi)星照片③地球

關(guān)于地球地球自西向東自轉(zhuǎn)，并以66°34′交角（地軸與公轉(zhuǎn)軌道平面的交角）側(cè)著身子以30Km/s的平均速度繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)軌道全長(zhǎng)約9.4×108Km，公轉(zhuǎn)一周需365日5時(shí)48分46秒。地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間需23時(shí)56分4秒。地球自轉(zhuǎn)速度在逐漸變慢，但幅度極?、芑鹦?/p>

火星極地冰帽為co2干冰,自轉(zhuǎn)極慢,一圈要243天火星：荒漠,但有流水侵蝕痕跡,表面氣溫低

1991年“哈勃”望遠(yuǎn)鏡拍攝的木星，清晰地顯示了在木星大氣層中云的結(jié)構(gòu)。大氣成分為氫,氦,氨,甲烷等⑤木星

木星(左)和它的衛(wèi)星們：從上到下依次為木衛(wèi)一、二、三、四。圖中木星的大紅斑是云層的大風(fēng)暴⑤木星

⑥土星

土星環(huán)帶為冰塊,雜有氧化鐵,故呈桔黃色⑥土星

艷麗多彩、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的土星環(huán)“哈勃”望遠(yuǎn)鏡拍到的天王星與它的環(huán)和衛(wèi)星⑦天王星

⑦天王星

天王星的光環(huán):由20條細(xì)環(huán)組成，寬度約10萬(wàn)公里⑧海王星

海王星及其衛(wèi)星⑨冥王星

“哈勃”望遠(yuǎn)鏡拍攝的冥王星及其衛(wèi)星冥王星的性質(zhì)既有類地的一面，也有類木的一面。體積小，質(zhì)量小，離太陽(yáng)最遠(yuǎn)，公轉(zhuǎn)周期長(zhǎng)，是一顆特殊的天體。

2006年8月國(guó)際天文聯(lián)合協(xié)會(huì)布拉格大會(huì)為太陽(yáng)系的行星進(jìn)行了定義，符合以下幾條才屬于行星：

a.圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)；

b.具有足夠的質(zhì)量，能形成符合流體力學(xué)平衡的形態(tài)——球體；

c.具有足夠的引力而能清除軌道上所有的物質(zhì)。由于第三條的原因，冥王星被拒之于行星之外，而被稱為矮行星。

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1.1.2地球的形狀和大小梨形地球

地球的大地水準(zhǔn)面，經(jīng)過(guò)精確測(cè)量，形狀不是幾何上的旋轉(zhuǎn)橢球體，而是是一個(gè)不規(guī)則的扁球體，通俗地比喻為“梨狀”，即梨形地球。

大地水準(zhǔn)面：全球靜止海平面，假設(shè)占地表3/4的海平面表面完全處于靜止平衡狀態(tài)。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.2地球的形狀和大小1-自然表面；2-大地水準(zhǔn)面（虛線）；3-參考橢球體（實(shí)線）根據(jù)國(guó)際大地測(cè)量和地球物理學(xué)會(huì)（1980）所公布的資料，20世紀(jì)所測(cè)得的地球大小的主要數(shù)據(jù)如下：地球赤道半徑（a）：6378.137km；地球極半徑(b)：6356.752km(平均半徑為6371.012（km)，地球極半徑比赤道半徑短21.385km；地球扁率(f)＝(a-b)/a=1/298.257(或1／298.256)；地球赤道周長(zhǎng)：40075.7km；地球子午線周長(zhǎng)：40008.08km；地球表面面積：5.1010×108km2；地球體積：10832×108km3；地球平均密度：5.518g/cm3。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.2地球的形狀和大小1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.3地球的圈層構(gòu)造

1.1.3地球的圈層構(gòu)造1.1.3.1地球內(nèi)圈層1.地球內(nèi)圈層劃分

研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是利用地球物理學(xué)和天體物理學(xué)的有關(guān)資料。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

地震波基礎(chǔ)知識(shí)1.1地球概況

1）基本特征2）如何具體的利用？分類傳播速度傳播媒介共同點(diǎn)縱波較快固、液、氣1、在不同介質(zhì)中傳播速度不一樣橫波較慢固2、物質(zhì)密度越大傳播越快1.1.3地球的圈層構(gòu)造地球物理學(xué)家研究大量天然地震波傳播方向和速度的數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)：

1）地殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成分不均勻。2）地球內(nèi)部物質(zhì)是同心圈層結(jié)構(gòu)。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

間斷面：地震波速變化明顯的深度，反應(yīng)該深度上下物質(zhì)在成分上或物態(tài)上有改變，或兩者都有改變，這個(gè)深度就可作為山下物質(zhì)的分界面

地殼是地球固體圈層的最外層，主要由硅酸鹽類巖石組成，其底界為莫霍洛維奇不連續(xù)面（莫霍面）。整個(gè)地殼平均厚度約17km，體積占整個(gè)地球體積的0.4％左右。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.3地球的圈層構(gòu)造1.1.3.1地球內(nèi)圈層2.地殼3.地幔地殼位于地殼之下，介于莫霍面和古登堡面之間，厚度2800多公里，占地球體積83％，平均密度4.5g/cm3。根據(jù)地震波速度變化情況以1000公里深度為界(該深度處波速明顯增加)把地幔分為上地幔和下地幔。

1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.3地球的圈層構(gòu)造1.1.3.1地球內(nèi)圈層4.地核地殼中主要元素含量百分比圖1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.3地球的圈層構(gòu)造1.1.3.2地球外圈層1.地球外圈層的劃分組成：各外部圈層的關(guān)系：大氣圈是因地球引力而聚集在地表周?chē)臍怏w圈層、是地球最外部的一個(gè)圈層。大氣是人類和生物賴以生存必不可少的物質(zhì)條件，也是使地表保持恒溫和水分，減少紫外線照射的保護(hù)層，同時(shí)也是促進(jìn)地表形態(tài)變化的重要?jiǎng)恿Α?）地球大氣的成分1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.3地球的圈層構(gòu)造1.1.3.2地球外圈層2.大氣圈2）大氣圈的結(jié)構(gòu)

大氣圈在垂直方向上的物理性質(zhì)有顯著的差異，根據(jù)大氣中溫度、成分、電荷等物理性質(zhì)，以及大氣的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，可將大氣圈自地面向上依次分為對(duì)流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.3地球的圈層構(gòu)造1.1.3.2地球外圈層2.大氣圈大氣圈的結(jié)構(gòu)

1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

水圈

是指由地球表層水體所構(gòu)成的連續(xù)圈層。水是組成自然界最重要的物質(zhì)之，是一切生物生存必不可少的物質(zhì)條件，對(duì)地球表層環(huán)境的形成和改造起到重要的作用。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.3地球的圈層構(gòu)造1.1.3.2地球外圈層3.水圈1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

（1）海水存在于海洋中的具有鹽分的天然水。海洋是地表最大的積水盆地，是水圈的主體。主要包括地面流水、地下水、湖泊與沼澤及冰川。（2）陸地水

生物圈是指地球表層由生物及其生命活動(dòng)的地帶所構(gòu)成的連續(xù)圈層，是地球上所有生物及其生存環(huán)境的總稱。生物圈是在地球演化過(guò)程中形成的一個(gè)特殊圈層，生物在地質(zhì)歷史時(shí)期的成巖、成礦作用中起著很重要的作用，研究生物圈對(duì)探討地球發(fā)展歷史具有重要意義。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.3地球的圈層構(gòu)造1.1.3.2地球外圈層4.生物圈

根據(jù)牛頓萬(wàn)有引力定律，可以計(jì)算出地球的質(zhì)量約為5.98×1024kg。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.4地球的物理性質(zhì)1.1.4.1地球的質(zhì)量和密度1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.4地球的物理性質(zhì)1.1.4.1地球的質(zhì)量和密度地球的平均密度為5.52g/cm3。

地球內(nèi)部壓力是由上覆地球物質(zhì)重量所產(chǎn)生的靜壓力。其大小與地球內(nèi)部物質(zhì)的密度及該處的重力有關(guān)，可下式（靜壓力平衡公式）求得：

Ph＝hρhgh

（1-1）式中Ph——h深度處的靜壓力；h——深度；

ρh——h深度處地球內(nèi)部物質(zhì)的平均密度；

gh——h深度處的平均重力加速度；1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.4地球的物理性質(zhì)1.1.4.2地球內(nèi)部的壓力及其變化在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，由于形成了開(kāi)采空間，還會(huì)出現(xiàn)各種礦山壓力現(xiàn)象(沖擊地壓，煤與瓦斯突出)，直接影響礦山生產(chǎn)和安全，應(yīng)充分重視。

地球?qū)ξ矬w的引力和物體因地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的合力稱為重力。重力與質(zhì)量成正比與距離成反比。重力的作用方向指向地心。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.4地球的物理性質(zhì)1.1.4.3地球的重力cFGNAA：觀測(cè)點(diǎn)F：地心引力C：地球自轉(zhuǎn)離心力G：觀測(cè)點(diǎn)的重力據(jù)萬(wàn)有引力公式：F=GMm/rC=1/298F,G約等于F。重力異常：

正異常負(fù)異常如果把地球看作是一個(gè)表面光滑的均質(zhì)體，從理論上可計(jì)算出地球表面各處的重力值(以海平面為準(zhǔn))，該值稱為正常值或理論值。它只與地理緯度有關(guān)，但實(shí)際上，各地測(cè)定的重力值并不等于理論值，這種現(xiàn)象稱為重力異常。引起重力異常的原因？答案：主要是由于地下物質(zhì)組成不同而引起的煤礦的應(yīng)用：地球物理勘探中的重力勘探就是利用這個(gè)原理，通過(guò)尋找地殼中局部重力異常區(qū)的方法來(lái)找礦和查明地下地質(zhì)構(gòu)造。在覆蓋區(qū)，重力勘探是一種行之有效的勘查方法。磁場(chǎng)、磁極：地球是一個(gè)巨大的天然磁體，在其周?chē)纬纱艌?chǎng)，使地面磁針指向一定方向。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.4地球的物理性質(zhì)1.1.4.4地球的磁性

鯨魚(yú)集體“自殺”

磁暴

按照地理學(xué)上的習(xí)慣，位于北半球上的磁極稱為地磁北極，位于南半球的則稱為地磁南極；但是按照磁力線作用的方向，位于北半球的是地磁南極、位于南半球的是地磁北極。地磁磁極磁偏角：

羅盤(pán)的南、北兩針?biāo)傅哪媳狈较蜓娱L(zhǎng)線，稱地磁子午線，它和地理子午線也不重合，二者之間的夾角，稱磁偏角。指北針偏在真子午線以東者為正(東偏)，偏西者為負(fù)(西偏)。磁偏角的大小隨地下巖石的磁性、地殼構(gòu)造、時(shí)間等因素的不同而各地個(gè)一。正常磁場(chǎng)：把地磁場(chǎng)看成是個(gè)均勻的磁化球體產(chǎn)生的磁場(chǎng)。磁異常：如果實(shí)際觀測(cè)到的地磁場(chǎng)(消除短期磁場(chǎng)坐化)與正常磁場(chǎng)不一致。實(shí)際磁場(chǎng)大于正常磁場(chǎng)者，稱做正磁異常；實(shí)際磁場(chǎng)小于正常磁場(chǎng)者，稱做負(fù)磁異常。根據(jù)磁異常的范圍大小，可將其分為：

大陸磁異常

區(qū)域磁異常

局部磁異常古地磁場(chǎng)：地質(zhì)歷史時(shí)期的地磁場(chǎng)。古地磁學(xué)：通過(guò)測(cè)定巖石的天然剩余磁性，分析它們的磁化歷史，研究導(dǎo)致它們磁化的地磁場(chǎng)特征的科學(xué)

定義：某些物質(zhì)能夠自發(fā)地從原子核內(nèi)部放出粒子或射線，同時(shí)釋放出能量，這種現(xiàn)象叫做放射性，這一過(guò)程叫做放射性衰變。含有放射性元素（如U、Th、Ra等）的礦物叫做放射性礦物。放射性元素分布：在地球內(nèi)部的分布很不均勻，一般都集中在固體地球的上部，主要集中在巖漿巖中，特別是酸性巖中。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.4.5地球的放射性表1-4巖石中放射性元素平均含量放射性元素的特征在地球表層0~20km深度范圍內(nèi)的巖石中，放射性元素的含最大致與花崗巖中的含量相當(dāng)；在20~60km深度內(nèi)，放射性元素的含量大致與玄武巖中的含量相當(dāng)；更深處的放射性元素的含量，可能與球粒隕石中的含量相當(dāng)；放射性元素的重要持征就是其放射性。放射性異常區(qū)：在不同巖石中，放射性元素的含量不同，放出的射線強(qiáng)度也就不同。在放射性礦物多而集中的地方，射線強(qiáng)度會(huì)很大放射性勘探：使用一些專門(mén)儀器來(lái)探測(cè)和進(jìn)一步研究放射性異常區(qū)，可查明有關(guān)的放射性礦床，這是地球物理勘探方法之一。（1）找礦

放射性元素的重要特征就是其放射性，我們可以用專門(mén)儀器來(lái)尋找地殼中局部放射性強(qiáng)度較高的地區(qū)，即放射性異常區(qū)，進(jìn)而尋找含有放射性元素及與放射性元素有關(guān)的礦床，這種找礦方法就是放射性勘探，它是重要的物探方法之一。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.4地球的物理性質(zhì)1.1.4.5地球的放射性（應(yīng)用）（2）測(cè)定巖石（礦物）年齡

放射性元素以恒定的速度衰變，不受外界環(huán)境變化的影響，通過(guò)測(cè)定巖石或礦物中的放射性元素及其衰變產(chǎn)物的數(shù)量，可計(jì)算出巖石或礦物的形成年齡，稱為同位素年齡或絕對(duì)年齡。這種方法已廣泛應(yīng)用于天文、地質(zhì)、考古等學(xué)科領(lǐng)域。測(cè)定巖石（礦物）年齡公式

衰變定律：放射性同位素的原子數(shù)隨時(shí)間作負(fù)指數(shù)函數(shù)而衰減。有一放射性元素，開(kāi)始時(shí)只有N0個(gè)原子，過(guò)了t時(shí)間，由于衰變，只剩下N個(gè)原子并產(chǎn)生D個(gè)新原子，按照衰變規(guī)律N=N0e-λt（λ為衰變常數(shù)），D=N0-N=N(eλt-1)解出，其中λ為已知，D/N為巖石或礦物中所含子體元素的原子數(shù)對(duì)母體元素的原子數(shù)之比，這一值是可以測(cè)定的。根據(jù)這個(gè)公式就可以計(jì)算出巖石或礦物形成的年齡。

1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.4.6地球內(nèi)部的溫度

地球內(nèi)部蘊(yùn)藏著巨大的能量，地內(nèi)熱能的主要來(lái)源，是放射性元素在自然蛻變中所釋放的熱能。表現(xiàn)形式：火山噴發(fā)，溫泉，礦井溫度升高火山爆發(fā)溫泉礦井熱害

根據(jù)地表以下地溫的來(lái)源和分布狀況，可分為三層：(1)外熱層(變溫層)(2)常溫層(恒溫層)(3)內(nèi)熱層(增溫層)

有關(guān)地溫的概念：地?zé)崽荻任覀儼衙吭黾由疃?00米所增高的溫度稱為地?zé)崽荻龋址Q地?zé)嵩鰷芈?，以?100m表示。地?zé)嵩鰷丶?jí)把溫度每增高1℃所增加的深度稱為地?zé)嵩鰷丶?jí)，又稱地溫級(jí)，以m/℃表示?；榈箶?shù)2℃/100m50m/℃

就整個(gè)地球內(nèi)部而言，從地表向下到約70公里范圍內(nèi)，地?zé)崽荻绕骄鶠?.5℃/100m；100公里深處的溫度不超過(guò)1300℃；在2900公里深處的溫度約為2850～4400℃；地心溫度一般認(rèn)為不超過(guò)5000℃。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

地?zé)崮艿睦茫旱叵聼釟?，熱水發(fā)電，地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)利用1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.5地球表明特征

固體地球的表面高低不平，以平均海平面為界，分為大陸和海洋兩大地理單元。大陸的面積約為1.49億km2，約占地殼表面積的29.1％，平均海拔高度為875m，最高點(diǎn)是珠穆朗瑪峰，海拔高度為8844.43m

一、大陸地形特征2005年10月9日公布:海洋面積約為3.61×108km2，約占地殼表面積的70.9％，其平均深度為3795m，最深處西太平洋的馬里亞納海溝，深度為11034m。馬里亞納海溝

陸地地形十分復(fù)雜，按照高程和起伏特征，可分為以下主要單元：

山地、丘陵、高原、平原、盆地、洼地等。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1.1.5地球表面特征1.1.5.1大陸地形特征圖1-8地球高-深面積分配曲線圖山地（山岳）：一般是指海拔高度在500m以上，地形起伏高差200m以上的地區(qū)。低山（1000m），中山（3500m），高山（5000m），極高山

與高原和丘陵的區(qū)別丘陵：海拔高度在（200~500m），為地表相對(duì)高差不大、山巒起伏的低緩地形。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

峰頂面積比高原小，高差比丘陵大山地侵蝕產(chǎn)物，山地、高原與平原的過(guò)渡帶高原：海拔高度在600m以上，表面比較平坦或偶具一定起伏，周邊以已明顯陡坡為界的廣闊地區(qū)。平原：海拔高度在200m以下，表面常為平坦或略有起伏，其相對(duì)高差小于50m的廣大寬平地區(qū)。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

海拔比平原高，平緩地面大于山地，地表起伏小于山地河流沖擊形成盆地：四周被山嶺、高原環(huán)繞，中間為平原或丘陵的盆狀地形。洼地：是地表局部低而平的地方，或位于海平面以下的內(nèi)陸低地。一般規(guī)模較小。一般位于新生代的拗陷帶上，因處于內(nèi)陸地區(qū)，因此干燥剝蝕作用很強(qiáng)。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

構(gòu)造盆地：四川、塔里木侵蝕盆地：景洪盆地

新疆吐魯番盆地中的艾丁湖，克魯沁洼地裂谷：裂谷系統(tǒng)是斷陷構(gòu)造或裂開(kāi)構(gòu)造形成的巨大窄長(zhǎng)的線狀低洼谷地，其延伸可達(dá)數(shù)千公里，寬僅數(shù)十公里，兩壁(或一壁)為斷崖。

東非大裂谷1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

東非大裂谷是世界大陸上最大的斷裂帶，位于非洲東部，南起贊比西河口向北經(jīng)馬拉維湖分為東西兩支。從衛(wèi)星照片上看猶如一道巨大的傷疤。

1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1地球概況與地質(zhì)作用二、海底的地形特征1.1地球概況

大陸邊緣、大洋盆地大洋中脊三個(gè)大型地形單元。其中大洋盆地的面積約占海洋面積的1/2，大洋中脊則約占1/3

三大單元：大陸邊緣、大洋盆地、洋中脊大陸邊緣大洋盆地大陸邊緣洋中脊1、大陸邊緣（continentalmargin

）

大陸邊緣是大陸與大洋盆地之間的過(guò)渡地帶。由海岸向深海方向，大陸邊緣常包括：大陸架、大陸坡和大陸基。有時(shí)在大陸邊緣則出現(xiàn)島弧與海溝地形。1）大陸架

定義：大陸架是大陸向海洋的自然延伸，環(huán)繞大陸的淺海地帶，是大陸地殼的一部分，又稱陸棚。范圍：自海岸線起，向海洋方面延伸，直到海底坡度顯著增加的陸架坡折處為止。水深：50~550m，平均220m，占全球面積5.3%，海洋面積7.5%。礦藏：豐富的石油、天然氣和其他礦物。世界石油產(chǎn)量20%來(lái)自大陸架。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

2）大陸坡定義：從大陸架外緣急劇下降到深海底的斜坡。范圍：大陸坡上界水深在一二百米，下界約1500～3500米，在鄰近海溝處則更深。坡度一般3~6

°，最大45°以上，

特殊地形“V”斷面的海底峽谷，多火山，地震，和海洋擴(kuò)張密切關(guān)系。占全球面積5.6%，占海洋面積8%。3）大陸基（大陸隆）

大陸基是大陸坡與大洋盆地之間地勢(shì)較為平坦的地區(qū)，水深1400～5100m，坡度僅0.1～0.6°。大陸基主要分布于大西洋和印度洋邊緣，在海溝發(fā)育的太平洋邊緣不發(fā)育。

1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

4）島弧（islandarc）與海溝（trench）

島?。菏谴笱筮吘壯由炀嚯x很長(zhǎng)、呈弧形展布的島群。如在太平洋北部和西部邊緣有阿留申、千島、日本、琉球、菲律賓、馬里亞納、湯加-克馬德克等群島。

海溝：是大洋邊緣的巨型帶狀深淵，其長(zhǎng)度常達(dá)1000km以上，寬度近100km，深度多在6000m以上。海溝常與島弧平行伴生，發(fā)育在島弧靠大洋一側(cè)的邊緣，與島弧組成一個(gè)統(tǒng)一的海溝——島弧系。通常把大陸邊緣分為兩類：

大西洋型大陸邊緣：是由大陸架、大陸坡和大陸基組成，這類大陸邊緣主要分布于大西洋；

太平洋型大陸邊緣：是由大陸架、大陸坡和海溝組成，主要分布于太平洋。2、大洋盆地（oceanicbasin）1.1地球概況

大洋盆地位于大陸邊緣與大洋中脊之間，簡(jiǎn)稱洋盆。約占海洋總面積的45，平均水深4000～5000m。大洋盆地主要可分為深海丘陵和深海平原兩類次級(jí)地形：

深海丘陵：高度幾十至幾百米的海底山丘組成的起伏高地；

深海平原：坡度很小（平均小于1/1000°）的洋底平緩地形。此外，大洋盆地中?？梢?jiàn)規(guī)模不大、地勢(shì)比較突出的孤立高地，稱為海山。頂部平坦的海山稱為平頂海山，其成因一般認(rèn)為是海面海浪作用。有些海山呈鏈狀分布，延伸可達(dá)上千公里，稱為海嶺。海山頂部如露出海面以上即成為大洋中的島嶼。大洋盆地3、大洋中脊

（mid－oceanicridge）

大洋中脊又稱中央海嶺。它縱貫太平洋、印度洋、大西洋和北冰洋，彼此相連，總長(zhǎng)約84000km，約占世界大洋總面積的33％，為地球上最大的環(huán)球性海底山系，它具有很強(qiáng)的構(gòu)造活動(dòng)性，經(jīng)常發(fā)生地震和火山活動(dòng)。大洋中脊中部通常高出深海底

2000～3000m；其峰頂距海面一般2000～3000m（個(gè)別地點(diǎn)可露出海面，如冰島、亞速爾群島等）；寬度可達(dá)2000～4000km。大洋中脊軸部常有一條縱向延伸的裂隙狀深谷，稱中央裂谷。該裂谷一般寬數(shù)十公里，深可達(dá)

1000～2000m。1地球概況與地質(zhì)作用1.1地球概況

1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用1.2

地質(zhì)作用地質(zhì)作用：是指由于受到某種能量(外力、內(nèi)力、人為）的作用，從而引起地殼組成物質(zhì)、地殼構(gòu)造、地表形態(tài)等不斷的變化和形成的作用。地質(zhì)營(yíng)力：引起地質(zhì)作用的自然力1.2.1地質(zhì)作用的能源1、內(nèi)能（1）地內(nèi)熱量是導(dǎo)致地球發(fā)生變化的重要能源。地內(nèi)熱能的形成和聚積主要起源于4種方式：一是內(nèi)地球內(nèi)部存在的放射性元素在蛻變過(guò)程中產(chǎn)生的放射性熱能；二是地球內(nèi)部物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或結(jié)晶作用，釋放出來(lái)的化學(xué)能；三是地球在由星際物質(zhì)聚集過(guò)程中帶來(lái)的巨大動(dòng)能轉(zhuǎn)變而成的熱能；四是原始地球在重力作用下體積逐漸收縮產(chǎn)生的壓縮熱能。

據(jù)估算，地球內(nèi)部每年產(chǎn)生的總熱量大于每年經(jīng)地表散失的總地?zé)崃髁?，這部分剩余余的地?zé)崮芰?，是?dǎo)致火山活動(dòng)、巖漿活動(dòng)、地震、變質(zhì)作用、地殼運(yùn)動(dòng)的主要能源。（2）重力能指地心引力給予物體的位能。在地球表面所有物體都處于重力場(chǎng)的作用之下。同樣，在地球形成和發(fā)展過(guò)程中，地內(nèi)物質(zhì)在重力作用下發(fā)生分異，密度較大的物質(zhì)下沉組成地核，密度較小的物質(zhì)上浮形成地幔和地殼，從而導(dǎo)致物質(zhì)的總位能釋放而轉(zhuǎn)化為熱能，這種熱能稱為重力分異產(chǎn)生的熱能。（3）地球旋轉(zhuǎn)能是地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的力給予地球表層物質(zhì)的能。離心力，離極力，科里奧利力。2、外能（1）太陽(yáng)輻射能是太陽(yáng)向地球輸送的熱能。

根據(jù)計(jì)算，一年中整個(gè)地球可以內(nèi)太陽(yáng)獲得5.4×1024J的熱量。太陽(yáng)輻射熱是大氣圈、水圈和生物圈賴以活動(dòng)、發(fā)育并相互進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的主要能源，并由此產(chǎn)生一系列的外營(yíng)力，如風(fēng)、流水、冰川、波浪等。（2）日月引力能是因日、月對(duì)旋轉(zhuǎn)著的地球上各點(diǎn)的引力不斷變化而產(chǎn)生的能。

地球上海水發(fā)生潮汐現(xiàn)象。潮汐具備機(jī)械能，是導(dǎo)致海洋地質(zhì)作用的重要營(yíng)力（3）生物能由生命活動(dòng)所產(chǎn)生的能量。1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用1.2.2地質(zhì)作用的分類1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用1.2.3內(nèi)力地質(zhì)作用1.2.3.1構(gòu)造運(yùn)動(dòng)

由地球內(nèi)部能量引起的導(dǎo)致地殼或巖石圈的物質(zhì)發(fā)生變形和變位的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。其結(jié)果主要變現(xiàn)為地殼的產(chǎn)生隆起和坳陷，巖層發(fā)生褶皺和斷裂。按照構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行方向，常分為水平運(yùn)動(dòng)和垂直運(yùn)動(dòng)兩種基本形式。1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用1、水平運(yùn)動(dòng)

地殼或巖石圈的運(yùn)動(dòng)沿地球表面切線方向的運(yùn)動(dòng)，它的表現(xiàn)形式是地殼巖層沿水平方向移動(dòng)。當(dāng)?shù)貧r層沿水平方向的移動(dòng)過(guò)程中遭受到大的擠壓力或拉張力時(shí)，常有強(qiáng)烈的褶皺和斷裂出現(xiàn)。由于水平運(yùn)動(dòng)常在地表形成高山，故又稱為造山運(yùn)動(dòng)。1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

現(xiàn)代水平運(yùn)動(dòng)的典型例子美國(guó)西部的圣安德列斯斷層。1.2.3內(nèi)力地質(zhì)作用1.2.3.1構(gòu)造運(yùn)動(dòng)2、垂直運(yùn)動(dòng)

地殼或巖石圈的大致沿地球半徑方向的運(yùn)動(dòng)，它的表現(xiàn)形式是地殼巖層沿半徑方向進(jìn)行的緩慢升降運(yùn)動(dòng)，又稱升降運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)期交替進(jìn)行，又稱震蕩運(yùn)動(dòng)。結(jié)果造成地殼大規(guī)模的隆起或凹陷，引起地勢(shì)高低變化或海陸變遷。1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

意大利那不勒斯灣海岸是說(shuō)明現(xiàn)代垂直運(yùn)動(dòng)的最好例子。那不勒斯灣海邊的3根大理石柱1.2地質(zhì)作用

1地球概況與地質(zhì)作用1.2.3.3巖漿作用巖漿在上升過(guò)程中與圍巖相互作用，不斷改變自身的化學(xué)成分和物理狀態(tài)，這種從巖漿形成、活動(dòng)直至冷凝的全部地質(zhì)作用，統(tǒng)稱為巖漿作用。根據(jù)巖漿侵入地殼之中還是噴出地表，巖漿作用可以分為噴出作用和侵入作用。

1、巖漿的噴出作用

巖漿噴出地表—火山噴發(fā)。由巖漿噴出地表而形成的巖石—噴出巖（火山巖）。1）火山噴發(fā)的類型：（1）中心式噴發(fā)

現(xiàn)代大陸常見(jiàn)。沿頸裝管道噴發(fā)，最大持點(diǎn)是常在地表形成下緩上陡的火山錐。我國(guó)山西大同和黑龍江五大連池皆可見(jiàn)到成群的火山錐?；鹕娇谙祷鹕奖l(fā)及巖漿回抽，退縮而成?；鹕娇谥蟹e水就形成火山口湖，我國(guó)長(zhǎng)白山主峰白頭山頂?shù)奶斓鼐褪沁@樣形成的。（2）裂隙式噴發(fā)巖漿沿地殼裂隙呈線狀大面積溢出，洋中脊常見(jiàn)。

常形成熔巖臺(tái)地、熔巖高原。熔臺(tái)高原是地球表面的一個(gè)重要單元，據(jù)統(tǒng)比它覆蓋地球表面約200×104km，如印度德于高原，面積達(dá)500000km2，厚度達(dá)2000m，我國(guó)云、貴、川的二疊紀(jì)玄武巖(260000km2)及河北漢諾壩玄武巖(l700km2

），也都是裂隙式噴發(fā)產(chǎn)物。（3）熔透式噴發(fā)

地質(zhì)歷史早期的一種噴發(fā)方式。這種噴發(fā)的特點(diǎn)是火山巖分布范圍很廣，火山巖與侵入巖過(guò)渡相連，噴出通道不規(guī)則2）火山噴發(fā)物（1）氣態(tài)物質(zhì)：水汽占60%-90%（2）液態(tài)物質(zhì)：巖漿（3）固態(tài)物質(zhì)：大小石塊和巖漿凝固碎塊2、巖漿的侵入作用

侵入作用：巖漿上升運(yùn)移到地殼中的活動(dòng)過(guò)程。

侵入體：由侵入作用形成的巖體。根據(jù)巖漿侵入的環(huán)境，可分為兩種類型：1）深成侵入作用是指距地表3km以下的巖漿活動(dòng)。（1）巖基：一種規(guī)模巨大的深成侵入體，出露面積大于100km2，多由酸性巖組成，常見(jiàn)者為花崗巖體，形狀為不規(guī)則的橢圓形，長(zhǎng)軸方向與山脈走向一致。（2）巖株：一種規(guī)模較小的深成侵入體，平面形狀近似圓形，出露面積小于100km2，向下呈柱狀延深。2）淺成侵入作用是指距地表0-3km范圍內(nèi)的巖漿侵入活動(dòng)。（1）巖盤(pán)和巖盆巖漿沿?cái)嗔焉仙秩氲綆r層中，冷凝成一個(gè)上凸下平的透鏡狀侵入體——巖盤(pán)（巖蓋），其規(guī)模不大。若中央凹下，四周高起——巖盆，規(guī)模較大。（2）巖床：巖漿順巖層層面侵入而形成的板狀侵入體。（3）巖脈：巖漿沿垂直于層面的裂隙侵入，與層理斜交。直立或近于直立的巖脈—巖墻。巖脈的規(guī)模大小不一。1-巖基；2-巖株；3--巖盤(pán)；4-巖床；5-巖墻和巖脈；6-火山錐；7-熔巖流巖盤(pán)立體圖巖床立體圖

1.2.3.4變質(zhì)作用變質(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、變質(zhì)作用的因素1）溫度：（1）再結(jié)晶作用：非晶質(zhì)礦物→結(jié)晶質(zhì)礦物晶體細(xì)小的礦物→顆粒大的礦物（大理巖）（2）礦物成分之間重新組合形成新礦物：例如：含SiO2的石灰?guī)r，在高溫（550℃）下，可生成新礦物硅灰石（CaSO3）CaCO3+SiO2→CaSiO3+CO22）壓力：（1）靜壓力：由上覆巖層重力引起的，它可使礦物成分重新組合，在溫度不變的情況下，它將產(chǎn)生體積小、比重大的新礦物。（2）定向壓力：是具有方向性的壓力，它伴隨構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)而產(chǎn)生，它可使巖石中的柱狀及片狀礦物重新排列形成垂直于壓應(yīng)力方向的片理構(gòu)造。（3）化學(xué)活動(dòng)性流體：主要成分H2O，其次是CO2、F、Cl等。在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫l件下，便和圍巖發(fā)生交代作用，使圍巖成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造發(fā)生一系列變化。例如：H2O和CO2作用于超基性巖形成蛇紋巖。2、變質(zhì)作用的類型根據(jù)變質(zhì)因素、變質(zhì)方式的不同，變質(zhì)作用可分為三種類型：

1）接觸變質(zhì)作用：（1）接觸熱變質(zhì)作用，（2）接觸交代變質(zhì)作用

2）動(dòng)力變質(zhì)作用：

3）氣液變質(zhì)作用：4）區(qū)域變質(zhì)作用：

5）混合巖化作用。1.2.4外動(dòng)力地質(zhì)作用1.2.4.1風(fēng)化作用1、風(fēng)化作用的類型

1）物理風(fēng)化作用(機(jī)械破碎作用)（1）溫度風(fēng)化作用

由于氣溫周期性變化引起巖石碎裂崩解的作用。（2）冰劈作用

因充填于巖石裂隙中的水結(jié)冰體積膨脹而使巖石崩解的過(guò)程。1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

（3）鹽類結(jié)晶和潮解作用

充填于巖石孔隙、裂隙中含鹽溶液，由于濃度的變化，鹽類出現(xiàn)結(jié)晶和溶解使巖石破碎的過(guò)程。

（4）層裂作用

地下深處的巖石遭受剝蝕后，由于釋重減壓而產(chǎn)生向上和向外側(cè)的膨脹作用，形成與巖體表面大致平行的層狀剝落作用，又稱席理或卸載作用。1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

溫差引起的風(fēng)化剝落層狀剝落1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

冰劈作用示意圖2）化學(xué)風(fēng)化作用（化學(xué)反應(yīng)而分解）（1）溶解作用指水溶液直接溶解礦物中的某些易溶成分，而使礦物（巖石）分解破壞的過(guò)程。

（2）氧化作用是指礦物、巖石與大氣或水中的游離氧起化學(xué)反應(yīng)形成氧化物而使巖石分解的過(guò)程。

（3）水解作用和碳酸化作用水解作用是指礦物與水作用，發(fā)生分解并形成帶OH-

新礦物的過(guò)程。

1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

3）生物風(fēng)化作用（生物活動(dòng)）（1）生物物理風(fēng)化作用由生物活動(dòng)導(dǎo)致巖石的機(jī)械破碎過(guò)程稱生物物理風(fēng)化作用，常見(jiàn)的一種形式就是根劈作用。（2）生物化學(xué)風(fēng)化作用

由于生物活動(dòng)引起巖石化學(xué)成分變化而使巖石破壞的過(guò)程稱生物化學(xué)風(fēng)化作用。

1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

根劈作用2.風(fēng)化作用的產(chǎn)物（1）碎屑物質(zhì)

包括巖石碎屑和礦物碎屑。碎屑物質(zhì)主要是巖石物理風(fēng)化的產(chǎn)物，有時(shí)也可能是化學(xué)風(fēng)化未完全分解的產(chǎn)物。碎屑物質(zhì)是構(gòu)成沉積巖中碎屑巖類的主要成分。

1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

（2）溶解物質(zhì)

主要是化學(xué)風(fēng)化和生物化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物。巖石中的K+、Na+、Ca+、Mg+等陽(yáng)離子，常與水溶液中的CO3－

、Cl－、OH－、SO42－等陰離子結(jié)合，形成碳酸鹽、氯化物、氫氧化物、硫酸鹽等易溶鹽類，以真溶液的形式隨水遷移。難溶的SiO2、Al2O3、Fe2O3等，在一定條件下也可以呈膠體溶液遷移。這些物質(zhì)在一定條件下沉積下來(lái)，便構(gòu)成沉積巖中化學(xué)巖的主要成分。（3）難溶物質(zhì)

上述SiO2、Al2O3、Fe2O3等，除在特定條件下部分遷移外，大部分相對(duì)富集起來(lái)，形成高嶺土、鋁土、赤鐵礦、褐鐵礦等不溶的次生礦物，它們是構(gòu)成沉積巖中黏土巖及其他巖類的主要成分。3、風(fēng)化殼由風(fēng)化作用形成的分布于陸地表面基巖之上由風(fēng)化產(chǎn)物和土壤構(gòu)成的不連續(xù)的薄殼稱為風(fēng)化殼。風(fēng)化殼覆蓋在陸地表面。由于不同氣候條件下，風(fēng)化作用的因素、方式、強(qiáng)度，以及原始母巖性質(zhì)的差異，風(fēng)化殼沿垂直方向常形成不同成分和結(jié)構(gòu)的多層殘積物層。層與層之間的界面一般呈過(guò)渡關(guān)系，但每一層又都具有一定特征。例如花崗巖的風(fēng)化殼一般自上而下分為土壤層、殘積層、半風(fēng)化層、基巖。

1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

風(fēng)化殼剖面示意圖4、影響風(fēng)化作用的因素

1）氣候和植被

氣候因素包括溫度、降雨量和濕度，它們是控制風(fēng)化作用的重要因素。植被對(duì)風(fēng)化作用的影響與氣候條件是分不開(kāi)的。

2）地形

地形條件包括3個(gè)方面：地勢(shì)的高度，地形起伏，山坡的方向。1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

3）巖石特征（1）巖石成分不同的礦物具有不同的抗風(fēng)化能力，由不同礦物組成的巖石其抗風(fēng)化能力也就不同。

（2）巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造組成巖石的礦物粒徑、分布特征、膠結(jié)程度及層理對(duì)風(fēng)化作用的速度和強(qiáng)度都有明顯的影響。

（3）裂隙巖石的裂隙發(fā)育使巖石與水溶液、空氣的接觸面積增大，增強(qiáng)水溶液的流通性，從而促進(jìn)風(fēng)化作用的進(jìn)行。1.2.4外動(dòng)力地質(zhì)作用1.2.4.2搬運(yùn)作用1.搬運(yùn)作用的方式

1）機(jī)械搬運(yùn)作用（1）推移流體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的推力使碎屑顆粒沿介質(zhì)底面以滑動(dòng)、滾動(dòng)或跳躍的方式移動(dòng)。

（2）懸移被搬運(yùn)的物質(zhì)漂浮于流體中隨流體運(yùn)動(dòng)。

2）化學(xué)搬運(yùn)作用（1）膠體溶液搬運(yùn)低溶解度的金屬氧化物、氫氧化物和硫化物，常呈膠體溶液被搬運(yùn)。

（2）真溶液搬運(yùn)母巖風(fēng)化形成的溶解物質(zhì)中，Cl、S、Ca、Na、Mg等成分多呈離子狀態(tài)溶解于水中，即呈真溶液狀態(tài)被搬運(yùn)。

1地球概況與地質(zhì)作用1.2地質(zhì)作用

1.2.4.2搬運(yùn)作用2.不同營(yíng)力的搬運(yùn)作用特點(diǎn)

1)河流的搬運(yùn)作用河流的搬運(yùn)作用既有機(jī)械搬運(yùn)，也有化學(xué)搬運(yùn)，但以機(jī)械搬運(yùn)作用為主