地質(zhì)學基礎電子教案

緒論0.1本章導學地質(zhì)學是人類在開發(fā)和利用自然資源過程中，不斷地認識地球、了解地球所形成的一門科學，它是地學（地球科學）的重要組成部分。學習本章知識，要明確地質(zhì)學的任務、內(nèi)容及分科；地質(zhì)學的發(fā)展概況；地質(zhì)學的特點和研究方法；地質(zhì)學基礎的任務。0.2要點講解地質(zhì)學的定義：地質(zhì)學是研究地球的學科之一。它是關于地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造、外部特征、各圈層間的相互作用和演變歷史的知識體系。在現(xiàn)階段，由于觀察、研究條件的限制，主要以巖石圈為研究對象，也涉及水圈、大氣圈、生物圈和巖石圈下更深的部位，以及某些地球外部物質(zhì)。地質(zhì)學研究對象：地球固體外殼—巖石圈（Lithosphere),因此,地質(zhì)學主要是研究巖石圈的一門學科。0.2.1地質(zhì)學的任務、內(nèi)容及分科1.地質(zhì)學的任務：主要有三個方面：1）揭示和研究地球的形成、演化發(fā)展過程及其規(guī)律；2）提供地質(zhì)資源和地質(zhì)資料，以滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需要；3）協(xié)調(diào)人與自然的關系，評價全球變化對人類造成的影響。2.地質(zhì)學研究的內(nèi)容與分科地質(zhì)學的研究內(nèi)容十分廣泛，特別是新科學技術(shù)的應用，地質(zhì)學和相關學科的交叉融合，一些綜合性學科迅速發(fā)展。根據(jù)學科的內(nèi)容和性質(zhì)，地質(zhì)學大致可以劃分出以下幾個分科：1.基礎地質(zhì)學：1）研究地球物質(zhì)組成及元素分布規(guī)律的學科：礦物學、巖石學、礦床學、地球化學等。2）研究地殼運動及地表形態(tài)變化的學科：動力地質(zhì)學、構(gòu)造地質(zhì)學、地貌學等。3）研究地殼演變歷史的學科：古生物學、地層學、地史學等。2.應用地質(zhì)學：煤田地質(zhì)學、工程地質(zhì)學、災害地質(zhì)學、宇宙地質(zhì)學等。3.綜合地質(zhì)學:運用新技術(shù)新方法以及學科交叉的綜合性學科，如遙感地質(zhì)學、數(shù)字地質(zhì)學、實驗地質(zhì)學等。0.2.2地質(zhì)學的發(fā)展概況（一）地質(zhì)知識的積累人類的發(fā)展與進步，都與勞動工具的制造以及礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用分不開的。人類歷史上幾個重要的發(fā)展階段—石器時代、青銅器時代、鐵器時代、工業(yè)化時代，地質(zhì)知識的獲得都與礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)和利用有極大的關系。（二）地質(zhì)學的形成與發(fā)展1880～1883年，英國地質(zhì)學家萊伊爾出版了《地質(zhì)學原理》，奠定了現(xiàn)代地質(zhì)學的基礎。二十世紀——二十一世紀地質(zhì)學的發(fā)展(1910～至今），地質(zhì)學的基礎學科向縱深發(fā)展，開拓許多新的研究領域，社會和工業(yè)的發(fā)展形成新的分支學科，地質(zhì)學各分支學科間的相互滲透和新技術(shù)方法的應用導致了新的邊緣學科出現(xiàn)。主要表現(xiàn)在：1）地層學、古生物學、巖石學、礦物學和構(gòu)造地質(zhì)學等的進一步完善與深化；2）石油地質(zhì)學、水文地質(zhì)學和工程地質(zhì)學等形成獨立各分支學科；3）地球化學、海洋地質(zhì)學、地質(zhì)年代學等邊緣學科形成；4）大陸漂移、海底擴張、板塊構(gòu)造學說的建立與完善等。0.2.3.地質(zhì)學的特點和研究方法（一）地質(zhì)學的特點：由于地質(zhì)學研究內(nèi)容的特殊性，因而地質(zhì)學具有以下特點：1.地質(zhì)學是以時間和空間的宏觀研究與地質(zhì)現(xiàn)象的微觀研究相結(jié)合地質(zhì)學研究的時空尺度通常是大跨度的。通常以至少百萬年（Ma）為單位。研究還包括顯微尺度的地質(zhì)現(xiàn)象，如晶體結(jié)構(gòu)、顯微結(jié)構(gòu)。2.地質(zhì)現(xiàn)象的復雜性由于地質(zhì)現(xiàn)象種類繁多，每一種現(xiàn)象都具有獨特的形成原因和過程，因此在研究地質(zhì)現(xiàn)象時應樹立正確的時空觀。例如當我們研究晶體的結(jié)構(gòu)時常用微米、納米作為尺度單位，而一次造山作用則用百萬年作用時間單位等。3.地質(zhì)學來源于實踐，又服務于實踐地質(zhì)學科的大部分研究對象存在于野外，因此地質(zhì)學是一門實踐性很強的學科，只有深入到大自然中去，才能較好的理解和掌握地質(zhì)學。（二）地質(zhì)學的研究方法鑒于地質(zhì)現(xiàn)象的特殊性有別于其它學科，其研究方法可分為以下幾類：1.野外觀察對野外地質(zhì)現(xiàn)象進行詳細、系統(tǒng)地觀察是獲取第一手資料的基本手段。因工作目的的不同，野外觀察的要求與精度也不同，并制定了相應的工作規(guī)范。野外地質(zhì)調(diào)查的主要任務有四項：1.初步確定地質(zhì)體的物質(zhì)組成；2.確定地質(zhì)體之間的空間關系；3.確定地質(zhì)事件發(fā)生的時間關系；4.采集各種樣品標本。2.運用分析、試驗、模擬手段室內(nèi)分析、實驗是進行調(diào)查研究的重要手段。要進行巖礦鑒定、巖石定量分析等；地層古生物樣品要進行化石鑒定、同位素年齡測定等。3.進行理論研究（1）“將今論古”的方法（現(xiàn)實類比法）現(xiàn)實類比法——“將今論古”原則，即對現(xiàn)代正在進行的地質(zhì)現(xiàn)象進行研究，找出它們的形成原因、過程及結(jié)果等的內(nèi)在規(guī)律，然后利用這種規(guī)律對地質(zhì)歷史時期同類地質(zhì)現(xiàn)象進行類比，得出其相應形成原因與過程。“將今論古”原則是研究地質(zhì)歷史事件最常用的方法之一，其根本思想為：今天是研究過去的鑰匙。在應用“將今論古”原則時，我們不可盲目、不加分析地套用，而應用歷史分析方法——辯證唯物主義思維方法。這是因為今天地質(zhì)作用與地質(zhì)歷史時期同類地質(zhì)作用的形成原因與條件不可能完全相同。我們不可將今天的地質(zhì)作用完全與地質(zhì)歷史時期的地質(zhì)作用類化，而不加區(qū)別。例如，腕足動物現(xiàn)今多生活在水體較深的海洋環(huán)境，而地質(zhì)歷史時期則多生活在水較淺的海洋環(huán)境等。（2）“以古論今、論未來”的方法今天的地質(zhì)作用只是地球發(fā)展過程中的一個片段，而過去的地質(zhì)現(xiàn)象卻記錄了全部過程。人們通過對保留下來的某些地質(zhì)作用結(jié)果（地質(zhì)現(xiàn)象）的觀測，比通過對現(xiàn)代不連續(xù)或微弱的信息直接監(jiān)測地球的一般動力演化，更能正確地認識某些地質(zhì)作用過程，因此，只有盡可能深入地了解地球系統(tǒng)的歷史，才有可能正確的了解現(xiàn)在、預測未來。這是一種和“將今論古”觀點相反的方法，稱為“以古論今”。古和今是一種辯證關系，將今可以證古，以古亦可論今、論未來，把兩者很好的結(jié)合起來進行理論研究，才是我們應當采取的正確方法。0.2.4普通地質(zhì)學的任務普通地質(zhì)學是學習地球科學的入門課程，其主要任務為：1）系統(tǒng)地介紹地質(zhì)學的基礎知識。包括：地球的基本知識及巖石圈的物質(zhì)組成；引起巖石圈變化發(fā)展的內(nèi)、外力地質(zhì)作用及其產(chǎn)生的地質(zhì)現(xiàn)象（重點）；地球發(fā)展簡史以及人類與地質(zhì)環(huán)境的關系。2）通過課堂和野外實習加深對教學內(nèi)容的認識，了解地質(zhì)學的特點和研究方法，初步掌握野外地質(zhì)調(diào)查方法。普通地質(zhì)學具有文理兼修、實踐性很強的特性，我們在學習時既要掌握大量的基本理論（概念、定義），又要掌握基本方法和技能。學習時要善于領會、對比、綜合、總結(jié)，做到融會貫通，以提高分析和解決問題的能力。0.3重要術(shù)語地質(zhì)學“將今論古”“以古論今”現(xiàn)實類比和歷史分析法地質(zhì)學特點第一章地球概況1.1本章導學地質(zhì)學的研究對象是地球，要了解它的外部特征、內(nèi)部狀況和固體地球的相關性質(zhì)。本章將會討論地球的演化；地球的形狀、大小和表面形態(tài)、地球的主要物理性質(zhì)、地球的圈層構(gòu)造、地球的年齡與地質(zhì)年代表五個部分，通過本章學習，要求學生能夠了解地球的演化歷史，了解地球在宇宙中的位置，了解地球的形狀、大小和陸殼、洋殼的基本形態(tài)；學習地球的主要物理參數(shù)，包括地球的質(zhì)量、密度、重力、壓力、地球的磁性、溫度等，其中要掌握重力異常的概念；重點掌握地球的圈層結(jié)構(gòu)及劃分依據(jù)。1.2要點講解1.2.1地球的演化一．宇宙、銀河系、太陽系概述在宇宙中，凡是我們?nèi)庋劭吹靡姷暮阈?、行星、衛(wèi)星、流星、彗星等星體，和我們?nèi)庋劭床灰姷膲m埃、氣體、類星體、黑洞及各種放射線源等，這些物質(zhì)都成為天體。而各種天體按一定的規(guī)律組合在一起不停的運動著，這些運動著的天體構(gòu)成了宇宙。銀河系有大約1500～2000億顆恒星和無數(shù)星際物質(zhì)組成，其中包括以太陽為中心的天體系統(tǒng)——太陽系。太陽系中包括有八大行星，包括類地行星（又稱內(nèi)行星，如水星、金星、地球和火星）和類木行星（又稱外行星，如木星、土星、天王星和海王星）。地球繞太陽公轉(zhuǎn)，而且還自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)周期約為23時56分4秒。地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周為一個恒星年，由于地球的自轉(zhuǎn)軸與黃道平面呈23°27′交角，因此，地球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)形成了地球的晝夜與四季的變化。地球衛(wèi)星——月亮。①大爆炸理論要點時間和空間的零點，肇始于160億年前。一次開天辟地的大爆炸中，誕生了早期宇宙。

最初的宇宙，有可能是從一個無窮小的“奇點”開始擴展的。從大爆炸中誕生的宇宙，經(jīng)歷了初期的急劇暴漲，早期的迅速擴張和后來的局部收縮階段。其中一些重要的事件包括——

大爆炸后的10-34秒（10億億億億分之一秒）內(nèi)，早期宇宙的體積“從無到有”，急劇暴脹了10100倍；

大爆炸后的1秒鐘內(nèi)，宇宙溫度高達100億K以上。此時還沒有原子和分子等物質(zhì)形式，只有電子、質(zhì)子和中子等基本粒子；3分鐘后，宇宙溫度降至10億K以下，核反應開始啟動。質(zhì)子和中子聚變?yōu)樵雍?，形成了最初的四種物質(zhì)。其中氫占78%，氦接近22%，另有極少量氘和鋰；

百萬年后，溫度降至1000萬—100萬K之間，宇宙間主要是彌漫分布的輕元素原子核和電子、質(zhì)子等組成的等離子體；

2.5億年后，溫度降至1000K范圍時，輻射減弱，中性原子形成，等離子體復合成為正常氣體；

10億年后，膨脹較慢的區(qū)域發(fā)生局部收縮，星系開始形成；

50億年后出現(xiàn)首批恒星；

100億年后，太陽系誕生；

距今46億年前，地球形成。②太陽系的起源關于太陽系的起源，到目前為止已有50多種假說，可以歸納為三大類：1．星云說這種假說認為太陽系所有天體是由同一個星云物質(zhì)組成的，其附近有超新星爆發(fā)提供的核能量；2．災變說認為先有一個原始的太陽，后來在另一個天體的的吸引或撞擊下分離出大量的物質(zhì)，形成行星和衛(wèi)星等天體；3．俘獲說即現(xiàn)有一個原始的太陽，以后太陽俘獲了銀河系中的其他物質(zhì)，形成了行星和衛(wèi)星等天體；關于太陽系的起源的假說，基本上包括以下四個階段Ⅰ.第一階段：原始太陽氣塵云與鄰近的一顆即將成為超新星的星。Ⅱ.第二階段：超新星爆發(fā)，原始太陽氣塵在超新星影響的范圍之內(nèi)，并從超新星的爆發(fā)中獲得能量和重元素、放射性同位素等。Ⅲ.第三階段：在超新星能量的推動下，太陽氣塵云開始旋轉(zhuǎn)并逐步形成中心的太陽。當太陽達到一定大的時候，內(nèi)部開始發(fā)生熱核反應，年輕的恒星，尤其是質(zhì)量大的恒星開始向外拋射物質(zhì)，在太陽系的外圍形成環(huán)繞太陽的環(huán)。Ⅳ.第四階段：太陽系的中間部分形成太陽，環(huán)繞太陽的環(huán)逐漸凝聚成星子，并以星子為中心逐漸形成行星，行星的衛(wèi)星也有類似的過程。二．地球的演化分為3個階段：1.地球圈層形成時期，時限大致距今46—42億年。2.太古宙、元古宙時期，時限距今42—5.43億年，該時期的地質(zhì)體在地球上部分地區(qū)還有保留，但多已經(jīng)歷后期地質(zhì)作用的改造，情況復雜。3.顯生宙時期，其時限由5.43億—至今。1.2.2地球的形狀、大小和表面形態(tài)一．地球的形狀與大小1957年，隨著人造衛(wèi)星上天，人類第一次從太空中看到了完整的地球圖像。根據(jù)人造衛(wèi)星運行軌道狀況和分析測算的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)地球并不是標準的旋轉(zhuǎn)橢球體，而是呈梨形的不規(guī)則球體。地球的形狀是指全球靜止海面——大地水準面的形狀。根據(jù)人造衛(wèi)星的軌道測量，可以準確推算地球的重力場和大地水準面。衛(wèi)星軌道測量的準確度已經(jīng)達到1厘米。1975年，國際大地測量和地球物理聯(lián)合會（IUGG）建議采用的地球形狀的主要參數(shù)如下：地球平均半徑(R) 6371.012km土15m赤道半徑(a) 6378.140km土5m兩極半徑(c) 6356.755km土5m扁率（（a-c）/a） 1/298.257二．地球的表面形態(tài) 按地貌特征可分為陸地和海洋兩大地理單元。海洋占70.8%，陸地占29.2%。只有統(tǒng)一大洋，沒有統(tǒng)一的大陸。陸地被海洋分割包圍，最高處珠穆朗瑪峰海拔高度為8848.13m，最低點馬里亞納海溝為-11034m。（一）陸地地形按起伏高度和形態(tài)的不同可分為以下單元：1.山地海拔500米以上，相對高差200米以上的地區(qū)稱為山地，進一步劃分為：1）低山，海拔500—1000米。2）中山，海拔1000—3500米。3）高山，海拔大于3500米。呈線狀延展山地，稱其為山脈。具有成因聯(lián)系的若干平行或大致平行的山脈，稱其為山系，例如阿爾卑斯—喜馬拉雅山系。2.丘陵海拔500米以下，相對高差200米內(nèi)的伏不平的地區(qū)。3.平原地勢相對平坦、面積較大，相對高差僅幾十米地區(qū)。4.高原海拔600米以上，地勢平坦廣闊的地區(qū)。5.盆地四周高，中間低形似盆狀的地區(qū)。6.裂谷系延伸達數(shù)千千米，寬僅30～50千米的線性低洼谷地，兩壁或一壁為斷崖。（二）海底地形地球表面被海水覆蓋的廣大地區(qū)也是起伏不平的，根據(jù)海水覆蓋的深淺、地形起伏特征及與大陸的關系分為以下幾種。圖1-1大路邊緣和大洋盆地地貌示意圖根據(jù)海底地形的基本特征，可把海底分為大陸邊緣、洋中脊和大洋盆地三個單元。1.大陸邊緣——大陸與大洋連接的邊緣地帶，通?？煞譃橐韵麓我患墕卧?）大陸架——圍繞大陸的淺水臺地，平均坡度不超過1°，平均寬度約75公里，深約200m以內(nèi)。2）大陸坡——大陸架外側(cè)坡度明顯變陡的地帶，水深范圍約為200～2500m，平均坡度約為4°～7°。寬度不一，常發(fā)育“V”字形海底峽谷和陸坡階地。3）大陸基——大陸坡與大洋盆地之間的平緩地帶，多分布于水深2000-5000米的海底。大陸基主要由大陸坡上發(fā)育的濁流物質(zhì)及滑塌物質(zhì)堆積而成。4）海溝與島弧島弧——延伸遠，呈帶狀分布的弧形列島，島弧向洋凸出，內(nèi)側(cè)為大陸。海溝——島弧外側(cè)常發(fā)育深度大于600m的狹長形凹地，寬約幾-幾十千米。島弧與海溝組成了弧—海溝體系，常發(fā)育于陸、洋交界地帶。2.大洋盆地——海底的主體，它是介于大陸邊緣與洋中脊之間的較平坦地帶，一般水深4000—5000米。海山——洋盆中高度＞1000米，呈孤立的錐狀高地。多為海底火山噴發(fā)形成。無震海嶺——多分布于洋中脊兩側(cè)，呈脊狀隆起的高地，以無地震或少地震為其特征。3.大洋中脊橫穿大洋的全球性洋底山系稱之為大洋中脊。它是洋殼生成的地帶，其地震與火山活動十分強烈，是海底擴張的中心。在大洋中脊的中央部位存在——巨大裂谷稱之為中央裂谷。圖1-2洋中脊中央裂谷1.2.3一．地球的密度、重力和壓力1.地球的密度根據(jù)萬有引力定律，可得出地球的質(zhì)量，同時根據(jù)已知的地球體積，可得出地球的平均密度（5.516g/cm3）。野外常見巖石密度通常為2.5-3g/cm3，地球內(nèi)部的物質(zhì)密度應遠遠大于平均密度。通過地球物理和實驗巖石學方法研究發(fā)現(xiàn)，地球內(nèi)部密度存在數(shù)個不連續(xù)界面，從圖1-4a可看出密度是隨深度增加而增加的，但其增加的幅度不均勻；0-670公里存在三個小臺階；670公里處密度由3.99g/cm3突變到4.39g/cm32891公里處密度由5.57g/cm3突變到9.90g/cm35150公里處密度由12.17g/cm3突變到12.76g/cm3地心處的密度為13.09g/cm3。圖1-3地球的密度、重力和壓力隨深度的變化2.地球的重力1）重力定義：地球重力是指地心引力與地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生合力。地球表面重力值的變化：固體地球表面的重力隨著高度的增加而減小，隨著緯度的增加而加大。地球內(nèi)部重力值的變化：從地面向下，重力值逐漸增加，至2891公里處達最大值，2891-地心，重力值急劇減小，地心處為零。重力異常：理論值：以大地水準面為標準，計算的地球表面各處重力值。實測值：實際測量的重力值。實測值經(jīng)高度和密度校正后與理論值不符的現(xiàn)象稱重力異常。矯正后實測值大于理論值時稱正異常，反之稱負異常。正異常區(qū)表示地下存在高密度物質(zhì)，負異常區(qū)則為低密度物質(zhì)。3．地球的內(nèi)部壓力地球內(nèi)部的壓力是指地球內(nèi)部的靜壓力，它取決于深度、上覆物質(zhì)的平均密度和平均重力，它們之間成正相關。地內(nèi)壓力隨深度的增加而增加(圖1.3c)。二．地球的磁性地球是一個磁化的球體，具有一定的磁性，地球磁力線分布的范圍稱為地球的磁場。由于地磁極常發(fā)生緩慢的位移并與地理極不在同一位置，因而我們用下列要素來表示地磁場的特征：1）磁力線與方位；2）磁傾角；3）磁偏角；4）磁場強度。其它：磁場各要素的變化規(guī)律；地磁異?，F(xiàn)象與磁法勘探；三．地球的溫度（地熱）Ⅰ.地表溫度的分布火山噴出的灼熔巖流以及溫泉的噴出，說明地球內(nèi)部具有巨大的熱源。從地表至地下深處，溫度的變化分為三種類型：1.變溫層：接近地表，深度平均約為15米，其熱量主要來至于太陽的輻射能。該層的溫度隨晝夜、季節(jié)的變化而變化。2.常溫層：變溫層下溫度常年不變的地帶，熱量來自于地球內(nèi)部地熱。該層的溫度與當?shù)氐哪昶骄鶜鉁叵嗟?，通常中緯度地區(qū)較深，兩極和赤道地區(qū)較淺。3.增溫層：常溫層以下溫度隨深度的增加而增高，熱量來自地球內(nèi)部。為了反映該層溫度變化特征，常用地溫梯度（℃/100m）來表示。不同地質(zhì)構(gòu)造的地區(qū)，地溫梯度不同。Ⅱ.地熱流地球內(nèi)部的熱可以通過熱傳導、熱輻射、物質(zhì)運動（地下熱泉、火山活動、巖漿活動及地幔對流）等幾種方式傳導到地球表面。地熱流主要分為兩類：1．大陸熱流大陸熱流一部分來自地殼巖石中的放射性元素衰變產(chǎn)生的熱能，另一部分來自深部地幔。2．洋底熱流洋底熱流密度也和大陸一樣，與地質(zhì)特征關系密切。大地熱流值明顯超過平均值的地區(qū)，為地熱異常區(qū)，如溫泉、火山。固定地熱異常是地熱開發(fā)的基礎。四．地球的彈性與塑性地震波在地球內(nèi)部傳播，表明地球具有彈性，日月引力作用造成地球發(fā)生固體潮（7-15厘米）也表明地球具有彈性。地球的自轉(zhuǎn)，因離心力作用造成地球成為一橢球體，表明地球具有塑性。地震波按傳播方式分為體波和面波。體波是指在介質(zhì)內(nèi)傳遞的波（研究重點），面波是指在介質(zhì)表面?zhèn)鬟f的波。體波分為橫波（S波）與縱波（P波）：橫波：質(zhì)點的震動方向與波的運動方向垂直?？v波：質(zhì)點的震動方向與波的運動方向平行。體波的傳播速度與介質(zhì)的密度、物態(tài)有關，在同一介質(zhì)中縱波的波速是橫波的1.73倍，橫波不能通過液態(tài)介質(zhì)。根據(jù)體波的特點，我們通過人工地震方式，可以間接了解地球內(nèi)部的物質(zhì)組成與物態(tài)等特征。1.2.4地球的圈層構(gòu)造地球不是一個均質(zhì)體，其最顯著的特點是具有圈層構(gòu)造。因地球的組成物質(zhì)成分的不同，以固體地球的表面為界將地球分為兩大圈層：外部圈層和內(nèi)部圈層。一．地球的外部圈層構(gòu)造地球的外部圈層有大氣圈、水圈和生物圈。1．大氣圈大氣圈組成為主要為氮氣和氧氣，劃分為：對流層、平流層、中間層、電離層、擴散層。2．水圈：地表3/4的面積為水體覆蓋，海洋、湖泊、河流、沼澤、大氣水、地下水等構(gòu)成了一個連續(xù)圈層（水圈）。水圈總質(zhì)量的97%集中在海洋，其次為冰川、地下水、湖泊、河流等。地表水經(jīng)太陽的輻射而汽化，水蒸氣進入大氣圈，隨大氣環(huán)流帶以雨、雪等形式降落到地面，形成地表水、地下水和冰川。在重力作用下，它們返回海洋，從而形成水的循環(huán)。3．生物圈：生物及有生命活動的地球表層所構(gòu)成的連續(xù)圈層，其范圍為地下3公里至地上10公里。二、內(nèi)部圈層構(gòu)造一）地球內(nèi)部圈層的劃分依據(jù)目前人們不能直接進入地球內(nèi)部觀察地球，只能利用間接方式分析推論。對地球內(nèi)部圈層構(gòu)造的認識主要根據(jù)以下方面：1.宇宙地質(zhì)的依據(jù)：主要依據(jù)天體的物質(zhì)成分—隕石。鐵隕石，相當于地球內(nèi)部物質(zhì)成分，石隕石，相當于地球內(nèi)上部物質(zhì)成分，鐵石隕石，上述兩種的過渡類型。2.地質(zhì)學依據(jù)：利用高溫高壓實驗推論巖漿巖的形成環(huán)境。3.地球物理依據(jù)：主要利用地震波在地球內(nèi)傳播特性（主要依據(jù)）。圖1-4地球內(nèi)部圈層與地震波傳播特征二）地球內(nèi)部圈層的劃分通過地震觀測，地球內(nèi)部存在兩個極重要的地震波速不連續(xù)面，分別稱之為莫霍面與古登堡面，具此將地球內(nèi)部分為地殼、地幔和地核三大圈層。1．地殼1909年，前克羅地亞科學家莫霍諾維奇發(fā)現(xiàn)地下幾十公里處存在一地震波不連續(xù)面（M）。被稱為莫霍諾維奇面，簡稱莫霍面。莫霍面以上為地殼，以下為地幔。根據(jù)深地震探測法發(fā)現(xiàn)大陸區(qū)地殼存在一個次一級地震波不連續(xù)面，稱之為康德拉面，大洋區(qū)該面基本不存在，因而可將大陸區(qū)地殼分為上地殼和下地殼。1）上地殼：厚度變化較大，平均厚約15公里，密度為2.7克/cm3，成分以硅、鋁為主，相當于花崗巖，因而稱之為硅鋁質(zhì)殼或花崗巖質(zhì)殼。2）下地殼：厚度穩(wěn)定，約為5—8公里，密度為2.9克/cm3，成分以硅、鐵、鎂、鋁為主，相當于玄武巖，因而稱之為硅鎂質(zhì)殼或玄武巖質(zhì)殼。大陸區(qū)的地殼稱為陸殼，陸殼具有雙層結(jié)構(gòu)，由硅鋁層和硅鎂層組成。大洋區(qū)的地殼稱為洋殼，洋殼僅由硅鎂層組成，基本無硅鋁層。2．地幔1912年,美國學者古登堡發(fā)現(xiàn)地下2891公里處存在另一地震波不連續(xù)面（G）。地幔即位于（M）與（G）面之間的圈層。地幔是地球的主體，根據(jù)S、P波在地幔中傳播特性可將地幔進一步劃分為上地幔、中間層（過度層）和下地幔。上地幔包括蓋層、低速層（軟流圈）、均勻?qū)印Ｆ渲械退賹覵波僅為4-4.2公里/秒，P波波速明顯降低為7.8公里/秒，故低速層內(nèi)的物質(zhì)應為塑性，因而又稱之為軟流圈。因軟流圈上的蓋層連同地殼均為固體，我們將它們和稱為巖石圈。3．地核1）古登堡面以下直至地心的部分稱地核，半徑為3480km的球體，平均密度為10.83g/cm3；2）一般認為物質(zhì)成分主要為鐵；3）劃分為外核、過渡層、內(nèi)核。4．巖石圈1）地殼與上地幔的頂部（軟流圈以上部分），都是由固態(tài)巖石組成的，因而稱巖石圈；2）平均厚80km，大陸區(qū)厚60－150km，大洋區(qū)厚30－90km；3）平均密度為3.25g/cm3；體積分數(shù)為3.72％，質(zhì)量分數(shù)為2.19％。1.2.5一．地球年齡的測定方法1.了解地球年齡的意義2.地球年齡的測定方法——放射性同位素測年二．地球的年齡：地球年齡的判別主要依據(jù)對地球最古老巖石的同位素測定，以及對隕石，月球巖石等的測定得出地球的年齡應為46億年。三．地質(zhì)年代表1.地質(zhì)年代—地球從形成至今所劃分的一系列時間單位。2.地質(zhì)年代表—依據(jù)沉積發(fā)展、生物演化、構(gòu)造運動及相應的同位素測年，按地球的演化歷史與順序所作的全球性綜合時間表。地質(zhì)年代表綜合反映了全球無機界和有機界的演化順序及階段，是國際公認的，在地質(zhì)學研究中發(fā)揮了巨大的作用。3.地質(zhì)年代單位按大小依次為：宙、代、紀、世、期等。1.3重要術(shù)語大地水準面重力異常(正、負異常)地磁異常地溫梯度軟流層巖石圈莫霍面古登堡面地球的外部圈層（大氣圈、水圈、生物圈）地球內(nèi)部圈層（地殼、地幔、地核）內(nèi)部圈層的劃分依據(jù)第二章地殼的物質(zhì)組成2.1本章導學地質(zhì)學的最直接的研究對象是巖石圈，包括地殼和上地幔頂部。顧名思義，巖石圈是由巖石組成的，巖石是由礦物組成的，而礦物又是由各種元素組成的。所以要了解和認識地殼的物質(zhì)組成首先必須從元素和礦物入手。本章主要講解組成地殼的化學元素、礦物和巖石，要求了解地殼的化學元素、礦物種類，重點掌握組成地殼的主要元素和主要礦物種類；掌握鑒別礦物的主要物理性質(zhì)，如顏色、條痕、透明度、光澤、解理、硬度、相對密度；了解巖石的概念及三大巖類的分類；2.2要點講解2.2.1組成地殼的化學元素各種元素在地殼中的質(zhì)量分數(shù)稱為克拉克值。地殼中各種元素化學元素的分布是極不均勻的：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H10種元素占了地殼總量的99%，而其他元素的總和還不到總量的1%。上地殼硅鋁層以氧、硅、鋁為主，鈣、鈉、鉀也較多，而下地殼硅鎂層雖仍以氧、硅為主，但鎂、鐵含量則相對較高。2.2.2組成地殼的礦物一．礦物概述1.礦物的定義：礦物是天然產(chǎn)出的元素的單質(zhì)或化合物，它具有一定的化學成分和物理性質(zhì)，是組成巖石和礦石的基本單元。所謂天然產(chǎn)出的，是指在地殼中由各種地質(zhì)作用形成的。任何一種礦物，只穩(wěn)定于一定的地質(zhì)條件，當?shù)刭|(zhì)環(huán)境發(fā)生改變，礦物也將隨著發(fā)生改變，從一種礦物變?yōu)榱硪环N礦物，即原有礦物消失，新礦物形成。礦物具有一定的化學成分和物理性質(zhì)，這是因為其內(nèi)部的質(zhì)點（原子、離子等）呈有規(guī)律排列的結(jié)果。2.礦物的分類：1）按礦物的形態(tài)分為：氣體、液體和固體。2）按礦物在構(gòu)成巖石及形成礦床的作用分為：造巖礦物和造礦礦物。3）按礦物的化學成分分為：自然元素、化合物。4）按固體礦物是否結(jié)晶分為：晶體礦物和非晶體礦物。二．礦物的形態(tài)礦物的形態(tài)在空間的發(fā)育特征可歸納為：一向延伸型呈柱狀或針狀的晶形，如石英、輝銻礦、角閃石等；二向延展型呈片狀或板狀的晶形，如石膏和云母等；三向等長型呈粒狀，如呈立方形的石鹽等；圖2-1礦物晶體延伸習性分類三．礦物的物理性質(zhì)礦物的主要物理性質(zhì)有光學性質(zhì)、力學性質(zhì)以及磁性、壓電性等等，這些性質(zhì)是肉眼鑒定礦物的主要依據(jù)。1．礦物的光學性質(zhì)礦物的光學性質(zhì)有顏色、條痕、光澤和透明度等。它是礦物對可見光的吸收、反射和透射等的程度不同所致，與礦物的化學成分和晶體結(jié)構(gòu)密切相關。（1）顏色：礦物顏色指礦物對不同波長的可見光吸收的結(jié)果，分為自色、他色和假色。（2）條痕：指礦物粉末的顏色，一般指礦物在白色瓷板上擦劃后留下的痕跡的顏色。因礦物的條痕比礦物的顏色更穩(wěn)定，故利用礦物的條痕鑒別礦物比利用礦物的顏色要更可靠。（3）透明度：礦物的透明度是指礦物允許可見光透過的程度（以0.03mm厚度為標準，通常在礦物碎片邊緣觀察）。分為以下三級：透明、半透明、不透明。（4）光澤：礦物表面對可見光的反射能力稱為光澤，根據(jù)其反射光的強弱可將光澤分為：金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤、玻璃光澤。2．礦物的力學性質(zhì)礦物的力學性質(zhì)包括礦物的解理、斷口和硬度，它是礦物受外力作用后的反映，與礦物的晶體結(jié)構(gòu)有關。（1）解理和斷口解理：礦物受力后沿著一定方向裂開的能力，稱為解理。主要級別：極完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、極不完全解理。A極完全解理礦物在外力作用下極易裂成薄片。解理面光滑、平整。很難發(fā)生斷口。如云母、石墨、輝鉬礦等；B完全解理礦物在外力作用下，很容易沿解理方向裂成平面（但不成薄片）。解理面平滑。如方解石、方鉛礦、螢石等；C中等解理礦物在外力作用下，產(chǎn)生明顯的解理，但解理面不太連續(xù)和光滑，有斷口。如白鎢礦、輝石等；D不完全解理礦物在外力作用下，不易裂出解理面，解理面小而不平整，易出現(xiàn)斷口。如磷灰石；E極不完全解理礦物受外力作用后，極難出現(xiàn)解理，多形成斷口，一般稱為無解理。如石英、黃鐵礦；斷口：礦物晶體在外力作用下，不沿著一定結(jié)晶方向破裂而形成的斷面，稱為斷口。斷口特征：1）斷口在晶體或非晶體礦物上均可發(fā)生；2）斷口可用來作為鑒定礦物的一種輔助特征。主要類型有：貝殼狀斷口、鋸齒狀斷口、參差不齊斷口、土狀斷口。A貝殼狀斷口呈圓形的光滑曲面，面上常出現(xiàn)不規(guī)則的同心條紋，形似貝殼狀。如石英和玻璃質(zhì)體；B鋸齒狀斷口呈尖銳的鋸齒狀。延展性很強的礦物具有此種斷口，如自然銅；C參差狀斷口參差不齊、粗糙不平。大多數(shù)礦物具有此種斷口。如磷灰石；D土狀斷口土狀礦物顯此斷口，如高嶺土；(2)硬度：礦物的硬度是指礦物抵抗外來機械作用力的程度，硬度分為十級，分別用十種不同礦物的硬度表示（摩氏硬度計）。按硬度從大到小的排列順序，依次為：1.滑石；2.石膏；3.方解石；4.螢石；5.磷灰石；6.長石；7.石英；8.黃玉；9.剛玉；10.金剛石；3．礦物的相對密度指礦物的重量和4°C時同體積水的重量之比，習慣稱為比重。分為三種：1）輕礦物，相對密度2.5以下，如石鹽、石膏；2）中等密度礦物，相對密度2.5-4，如正長石、角閃石；3）重礦物，相對密度4以上，如黃鐵礦、方鉛礦。4．礦物的其他物理性質(zhì)礦物除力學、光學和密度性質(zhì)外，還有其他物理特性。如某些礦物具有磁性（如磁鐵礦）、導電性、壓電性（部分石英）、發(fā)光性、延展性、柔性、脆性、彈性、撓性。在正常情況下，有時可用味覺、嗅覺、觸覺等方法大致鑒定礦物。四．常見礦物自然界目前已知的礦物有3000余種，常見的礦物僅200余種。按礦物的化學成分可分為五大類：自然元素、硫化物及其類似化學物、氧化物和氫氧化物、含氧鹽及鹵化物。具體分類見表2-1表2-1常見礦物的晶體化學分類自然元素礦物自然金、自然鉑、自然銀、金剛石、石墨硫化物礦物方鉛礦、閃鋅礦、辰砂、黃銅礦、輝銻礦、雌黃、雄黃、輝鉬礦、黃鐵礦、毒砂氧化物和氫氧化物礦物剛玉、赤鐵礦、錫石、軟錳礦、石英、鉻鐵礦、磁鐵礦、鋁土礦、褐鐵礦、硬錳礦含氧鹽礦物硅酸鹽橄欖石、石榴子石、藍晶石、黃玉、綠簾石、綠柱石、電氣石、普通輝石、硬玉、普通角閃石、滑石、白云母、黑云母、綠泥石、高嶺石、蛇紋石、正長石、斜長石、霞石磷酸鹽鎢酸鹽硫酸鹽碳酸鹽磷灰石、綠松石黑鎢礦、白鎢礦重晶石、石膏方解石、白云石、孔雀石、藍銅礦鹵化物礦物螢石2.2.3組成地殼的巖石一．巖石的基本概念巖石是天然形成的，由一種或是多種礦物及其他組分（天然玻璃、有機質(zhì)等）組成的，具有一定結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和穩(wěn)定外形的固態(tài)集合體。二．巖石的分類巖石是由一定的地質(zhì)作用形成的，按形成巖石的地質(zhì)作用，可將巖石分為三大類：1.巖漿巖：也稱火成巖，是由地下深處的巖漿，上升侵入地殼或噴出地表，冷凝結(jié)晶形成的巖石。常見的巖石有：花崗巖、閃長巖、安山巖、玄武巖等。2.沉積巖：已形成的巖石，在地表或近地表條件下，經(jīng)風化、剝蝕、搬運、沉積等外力作用下形成的沉積物，再經(jīng)固結(jié)成巖作用形成的巖石。常見的巖石有：礫巖、砂巖、泥巖、石灰?guī)r等。3.變質(zhì)巖：地殼中已經(jīng)存在的各種巖石，在溫度、壓力和化學活動性流體的作用下，使原來巖石在固體狀態(tài)下其成分及結(jié)構(gòu)、構(gòu)造上發(fā)生變化而形成的新巖石。常見的巖石有：板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、大理巖等。由于形成原因與條件的不同，上述三種巖石的礦物組合特征、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征也不相同。在一定的條件下，它們由可以相互轉(zhuǎn)化。三．巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造巖石的結(jié)構(gòu)是指組成巖石的礦物所表現(xiàn)出的，以及礦物與礦物之間相互關系所反映出的各種特征。巖石的構(gòu)造則是指礦物集合體之間以及礦物集合體與其他組分之間的排列、填充所反映出的巖石外貌特征。不同成因的巖石，具有不同的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，巖漿巖常具有由結(jié)晶作用形成的結(jié)構(gòu)，如：等粒結(jié)構(gòu)、斑狀結(jié)構(gòu)、非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，常具有塊狀、氣孔狀等構(gòu)造。沉積巖常具有碎屑結(jié)構(gòu)、生物特征結(jié)構(gòu)以及由沉積作用形成的層理構(gòu)造等。變質(zhì)巖因受溫度、壓力及組分的交代而表現(xiàn)出變質(zhì)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)及具定向排列的片狀、片麻狀構(gòu)造等。2.3重要術(shù)語克拉克值礦物解理巖石（沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖）巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造第三章地質(zhì)作用3．1本章導學地球表面具有的高山、平原、海洋，地質(zhì)災害如地震、火山噴發(fā)、滑坡、泥石流的頻繁發(fā)生都是各種地質(zhì)作用的結(jié)果，從地球產(chǎn)生到現(xiàn)在，地質(zhì)作用使地球每時每刻都在發(fā)生著變化。本章將從地質(zhì)作用的概念、地質(zhì)作用的能量來源、外力地質(zhì)作用和內(nèi)力地質(zhì)作用四部分來分別介紹，通過本章學習，必須掌握地質(zhì)作用的概念、理解各種地質(zhì)作用概念，掌握地質(zhì)作用的分類，理解外力地質(zhì)作用和內(nèi)力地質(zhì)作用的區(qū)別。3.2要點講解3.2.1地質(zhì)作用的概念地質(zhì)學把自然營力引起巖石圈的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和地表形態(tài)等不斷運動、變化和發(fā)展的作用稱為地質(zhì)作用。把引起這些變化的各種自然營力稱為地質(zhì)營力。地質(zhì)作用所產(chǎn)生的現(xiàn)象稱為地質(zhì)現(xiàn)象，是地質(zhì)作用的客觀物質(zhì)記錄。如流水地質(zhì)作用產(chǎn)生的峽谷、沖積平原、階地；構(gòu)造運動產(chǎn)生的巖石變形、變位等地質(zhì)現(xiàn)象。3.2.2地質(zhì)作用的能量來源地質(zhì)作用的能量來源有兩個方面：一是來自地球以外的能量稱為外能；二是來自地球內(nèi)部的能量稱為內(nèi)能。內(nèi)能內(nèi)能是來源于地球本身的能量，主要有地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)能、重力作用形成的重力能、放射性元素蛻變等產(chǎn)生的熱能，此外尚有結(jié)晶能和化學能等。旋轉(zhuǎn)能地球自轉(zhuǎn)對地球表層物質(zhì)產(chǎn)生離心力和離極力。離極力的大小隨緯度而變化，兩極為零，赤道最大，致使高緯度物質(zhì)向赤道附近運移。重力能重力能是一種勢能，是地球物質(zhì)產(chǎn)生的萬有引力和自轉(zhuǎn)離心力的合力，其構(gòu)成了地球的重力場。地球表面所有物體和地內(nèi)物質(zhì)都處于重力場的作用之下，因此重力能不僅在內(nèi)力地質(zhì)作用中起作用，在外力地質(zhì)作用中也起著重要的作用。熱能（放射能）熱能是由地球內(nèi)部放射性元素蛻變而產(chǎn)生的，是地球熱能的主要來源，也是導致地球發(fā)生變化的重要能源。結(jié)晶能與化學能巖石圈內(nèi)部物質(zhì)結(jié)晶相變可以產(chǎn)生結(jié)晶能與化學能，另外，地幔與地殼、上地幔與下地幔之間化學成分的轉(zhuǎn)變和結(jié)晶相變也可產(chǎn)生結(jié)晶能與化學能。外能外能是來自地球以外的能量，主要包括太陽輻射能、日月引力能、生物能等。太陽輻射能太陽輻射能是地球表面罪主要的能源，是大氣圈、水圈和生物圈賴以生存、發(fā)育以及相互進行物質(zhì)和能量交換的主要能源，并由此產(chǎn)生了一系列的地質(zhì)外營力，如風、流水、冰川、波浪等。2．日月引力能（潮汐能）地球在日、月引力作用下使海水產(chǎn)生引潮力，由于地球的自轉(zhuǎn)和太陽、月亮與地球的相對位置會發(fā)生周期性的變化，各地引潮力也發(fā)生周期性的變化因而產(chǎn)生潮汐現(xiàn)象。3．生物能生物能是由生命活動所產(chǎn)生的能量，無論是植物生長、動物的活動以及人類大規(guī)模的改造自然活動，都會產(chǎn)生改變地球物質(zhì)和面貌的作用。但歸根結(jié)底，任何生物能都源于太陽輻射能。3.2.3作用在巖石圈表層、由地球外能及部分內(nèi)能（地表物質(zhì)的重力能、結(jié)晶能、化學能等）引起的地質(zhì)作用，稱為外力地質(zhì)作用。外力地質(zhì)作用能使地表形態(tài)發(fā)生變化和地殼表層化學元素的遷移、分散和富集。按其作用方式分為：1．風化作用：在溫度變化、大氣、水和生物等作用下，巖石、礦物在原地發(fā)生變化的作用。2．剝蝕作用：是風、流水、冰川、湖海中的水災運動狀態(tài)下對地表巖石、礦物產(chǎn)生破壞，并把破壞的產(chǎn)物剝離原地的作用。3．搬運作用：風化、剝蝕作用的產(chǎn)物被遷移到他處的過程。4．沉積作用：當搬運動力的動能減小、搬運介質(zhì)的物理化學條件發(fā)生變化或者在生物的作用下，被搬運的物質(zhì)在新的環(huán)境下堆積下來。5．重力地質(zhì)作用：地殼表層斜坡上的各種風化產(chǎn)物、基巖及松散沉積物等由于本身的重力作用，在各種外因促成的條件下產(chǎn)生的運動過程。6．成巖作用：使各種松散堆積物變成堅硬沉積巖的作用。3.2.4地球的旋轉(zhuǎn)能、重力能和地球內(nèi)部的熱能、化學能等引起整個巖石圈物質(zhì)成分、內(nèi)部構(gòu)造、地表形態(tài)發(fā)生變化的地質(zhì)作用稱為內(nèi)力地質(zhì)作用。分為：構(gòu)造運動、地震作用、巖漿作用和變質(zhì)作用。1．構(gòu)造運動：是指由于地球內(nèi)力引起地殼乃至巖石圈變形、變位的機械運動。2．地震作用：地震是大地的快速震動。地震的孕育、發(fā)生和產(chǎn)生余震的全部過程稱為地震作用。3．巖漿作用：地下深處高溫、黏稠的巖漿沿巖石圈軟弱地帶上升，侵入地殼或噴出地表，冷凝成巖的作用。4．變質(zhì)作用：地殼中已經(jīng)形成的巖石在基本上處于固體狀態(tài)下，受到溫度、壓力及化學活動性流體的作用，發(fā)生礦物成分、化學成分、巖石結(jié)構(gòu)和構(gòu)造變化并形成新的巖石的作用。地質(zhì)作用分類●地質(zhì)作用：內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用●內(nèi)力地質(zhì)作用：1．構(gòu)造運動（水平和升降）2．巖漿作用（噴出和侵入）3．變質(zhì)作用（接觸變質(zhì)、動力變質(zhì)、區(qū)域變質(zhì)、混合巖化）4．地震作用（構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震）●外力地質(zhì)作用：1．風化作用（物理、化學、生物）2．剝蝕作用（風的吹蝕、地面流水侵蝕、地下水潛蝕、湖水海水沖蝕、冰川刨蝕）3．搬運作用（風、地面流水、地下水、湖水海水、冰川）4．沉積作用（風的機械沉積、地面流水的機械-化學沉積、地下水的機械-化學沉積、湖海水的機械-化學-生物沉積、冰川的機械沉積）5．重力地質(zhì)作用（崩塌、潛移、滑動、流動）6．成巖作用（膠結(jié)、壓實、結(jié)晶）3.3重要術(shù)語地質(zhì)作用地質(zhì)作用的能量外力地質(zhì)作用和內(nèi)力地質(zhì)作用的區(qū)別第四章風化作用4.1本章導學在日常生活中我們看到，暴露在空氣中的鐵釘會生銹，各種石刻和建筑物遭受風吹、日曬、雨淋，天長日久就會逐漸毀壞，處在地表的巖石同樣會遭受這種毀壞，這都是風化作用造成的。本章主要從風化作用的類型、影響風化作用的因素和風化作用的產(chǎn)物三個方面進行講解和闡述，要求重點掌握風化作用的概念和分類，理解影響風化作用的因素，掌握風化作用的產(chǎn)物類型。4.2要點講解4.2.1風化作用的類型 在地表或近地表環(huán)境下，由于溫度、大氣、水、水溶液及生物等因素的作用，使巖石在原地遭受復雜的分解和破壞的過程，稱為風化作用。風化作用是其他外力地質(zhì)作用的先導，在外力地質(zhì)作用中占有特殊的地位。按照風化作用的性質(zhì)和方式，可以將風化作用分為三種類型：物理風化作用、化學風化作用、生物風化作用。物理風化作用物理風化作用又稱機械風化，指由于氣溫頻繁升降的反復變化，使巖石在原地發(fā)生碎裂，形成巖石、礦物碎屑，并不改變巖石化學成分的一種機械破壞作用。主要包括：剝離作用（溫差風化）、冰劈作用、層裂或卸載作用、鹽類的結(jié)晶與潮解作用。1）剝離作用（溫差風化）：剝離作用是指由于晝夜、季節(jié)溫差變化，巖石反復遭受加熱膨脹和失熱收縮，使巖石崩解并層層剝離的作用。圖4-1巖石因差異性脹縮而破壞的幾個階段2）冰劈作用是指由于晝夜溫度在0°圖4-2冰劈作用示意圖3）層裂或卸載作用：處于深部的巖石一旦上覆巖石被剝?nèi)?，解除其負荷壓力，使產(chǎn)生向上或向外的膨脹，形成平行于地面的層狀裂隙和垂直地面的不規(guī)則裂縫。4）鹽類的結(jié)晶與潮解作用鹽類的結(jié)晶與潮解作用是指氣候干旱地區(qū)巖石裂隙中的鹽類，在夜間因吸收大氣中的水分而潮解，白天在烈日照曬下水分蒸發(fā)，鹽類結(jié)晶，對周圍產(chǎn)生壓力，如此反復致使巖石撐裂的作用。物理風化的產(chǎn)物特點：物理風化的產(chǎn)物多為大小不等的棱角狀巖石碎塊，地形平坦處碎屑物覆蓋在基巖表面，地形陡峭處，則在坡角形成倒石堆。化學風化作用化學風化作用是出露地表的巖石或礦物，由于大氣中水、水溶液和大氣作用下，發(fā)生化學成分變化，使巖石分解破壞，并產(chǎn)生新礦物的作用。主要有以下幾種方式：溶解作用、水化作用、水解作用、碳酸化作用、氧化作用。1）溶解作用：巖石中某些溶解度較大的礦物（鹵化物、硫硅酸鹽等）易溶于水，并隨水流失。巖石的空隙增大硬度降低，最終使巖石完全解體，只有難容礦物殘留在原地。2）水化作用：某些礦物吸收一定的水，形成新的含有水分子的礦物。如CaSO4（硬石膏）+2H2O?CaSO4?2H2O（石膏）硬石膏變成石膏體積會增大約50%，從而對周圍巖石產(chǎn)壓力，促使巖石破壞。3）水解作用：水中H+、OH-離子，它可以與水中礦物離解的各種離子發(fā)生置換反應，形成可溶性溶液或膠體物質(zhì)而隨水流失，從而造成巖石的破壞。例如，鉀長石的水解反應：K2O[AlSi3O8]+6H2O→Al4[Si4O10](OH)8+8SiO2+4K[OH]鉀長石高嶺石蛋白石溶液K[OH]和SiO2分別以真溶液和膠體溶液的形式溶于水，被帶離原地，難溶的高嶺石殘存下來。4）碳酸化作用：溶于水的HCO3-和CO32-與礦物中的金屬離子結(jié)合，形成易溶的碳酸鹽隨水遷移,使礦物分解并增強了水溶液的溶解力，稱為碳酸化作用。5）氧化作用：礦物與大氣或水中游離氧合成氧化物的反應過程。常見的氧化反應如黃鐵礦被氧化成褐鐵礦。4FeS2+5O2+mH2O→2Fe2O3·nH2O+8H2SO4黃鐵礦褐鐵礦化學風化產(chǎn)物的特點：化學風化不僅改變了巖石中組成礦物的化學成分，也使得原先堅硬的巖石變的松散多孔，礦物組合以表生條件下穩(wěn)定的含鐵（高價）、鋁等元素的礦物組合為主。三．生物風化作用生物風化作用是指生物的生命活動引起巖石破壞、分解的作用。（1）生物的機械破壞作用生物在其活動過程中，因挖掘洞穴，蚯蚓、螞蟻等翻土，可造成巖石的機械破壞作用。較高等植物的根系在生長時對巖石有撐脹力，隨著根系的不斷生長，也會使巖石裂隙不斷擴大終致崩裂、破碎。（2）生物的化學風化作用地表附近的土壤中有大量的細菌、藻類、真菌等，它們在新陳代謝過程中分泌的有機酸會引起巖石分解。生物死后，遺體腐爛分解出的腐殖酸等會使巖石分解等。4.2.2影響風化作用的因素地球上的大氣圈、水圈、生物圈時刻都在共同作用于地球表層，因此以上三類風化作用也無時無刻不在發(fā)生著各種作用。它們相伴而生，并相互影響和促進，共同破壞著巖石，只是在不同的空間或不同的時間常以某種風化作用為主，其風化速度和風化產(chǎn)物也不盡相同。影響風化作用的主要因素有氣候、地形和巖石特征等。氣候條件的影響氣候是通過氣溫、降水量以及生物繁殖狀況而表現(xiàn)的，直接影響著當?shù)氐娘L化作用類型和速度。1．氣候干燥寒冷地區(qū)以物理風化為主，化學和生物風化較弱，巖石風化后多為棱角狀碎屑，常含有大量的易溶礦物。2．氣候潮濕炎熱地區(qū)化學風化和生物風化進行的快而充分，巖石分解后多形成巨厚的風化產(chǎn)物。地形條件的影響地形可影響局部氣候條件，從而影響風化作用。地勢高度、地形陡緩、山坡朝向直接影響風化作用的進展狀況和風化產(chǎn)物保存條件。地形對風化作用的影響，首先表現(xiàn)在高山區(qū)氣候可產(chǎn)生垂直分帶現(xiàn)象。不同的氣候帶，其風化作用的方式和速度也隨之不同；其次地形的陡緩對風化作用也有影響，緩坡地下水位高，植物生長茂盛，以化學風化和生物風化作用為主，而陡坡則以物理風化作用為主；坡向也影響風化作用，陽坡物理風化強，陰坡的化學風化作用更強烈一些。巖石特征的影響在相同的自然條件下，巖石特征是影響風化強度的主要因素。1．巖石成分巖石由礦物組成，礦物抗風化能力的強弱直接影響到巖石的風化作用速度。以巖漿巖為例，橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等暗色礦物，比長石、石英等淺色礦物的抗風化能力弱，所以由暗色礦物為主要組成的超基性巖和基性巖比由淺色礦物為主要組成的酸性巖更易于風化。2.巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造巖石中礦物或碎屑無顆粒的粗細、分選性、均一性及膠結(jié)程度等結(jié)構(gòu)特征決定著巖石的致密程度和堅硬程度，從而影響到巖石的風化。另外，巖石成層的厚薄、層間原生裂隙的發(fā)育程度等構(gòu)造特征，均影響到巖石的抗風化能力。差異風化：如果抗風化不一致的巖石共生在一起，則抗風化能力強的巖石突出，抗風化能力弱的巖石凹入，這一現(xiàn)象稱為差異風化。3.巖石裂隙程度發(fā)育狀況巖石的裂隙發(fā)育程度對風化作用也有顯著的影響。裂隙發(fā)育增加了水和空氣與巖石接觸的面積，使風化作用易于進行。被裂隙分割成塊狀的巖石，巖石的棱角部位與外界接觸面積最大，最易遭受破壞。當風化作用進行到一定程度后，巖塊棱角消失，趨于球形。這種現(xiàn)象稱為球形風化。圖4-3球形風化的發(fā)育過程（據(jù)W.K.漢布林，1980）a—巖石被裂隙切割；b—球形風化初期；c—球形風化的晚期4.2.3風化作用的產(chǎn)物一.風化產(chǎn)物的類型1．碎屑物質(zhì)碎屑物質(zhì)包括巖石碎屑和礦物碎屑，主要是物理風化作用的產(chǎn)物，也有一部分是巖石在化學風化過程中未完全分解的礦物碎屑（如石英及長石碎屑）。2．溶解物質(zhì)溶解物質(zhì)是化學風化作用和生物風化作用的產(chǎn)物，主要包括各種易容鹽類、K+、Na+的氫氧化物，常以真溶液形式被水帶走，以及SiO2以膠體溶液的形式隨水流失。它們是化學沉積物的主要來源。3．難溶物質(zhì)難溶物質(zhì)也是化學風化和生物風化作用的產(chǎn)物，主要包括化學性質(zhì)穩(wěn)定的Fe、Al、Si的化合物，如褐鐵礦、高嶺石、蛋白石、鋁土礦等。巖石中溶解物質(zhì)被水帶走后，它們殘留在原地常形成褐鐵礦、高嶺土礦、鋁土礦等礦產(chǎn)。二．殘積物巖石風化后殘留在原地的松散堆積物稱為殘積物。包括殘留在原地的碎屑物、難容物質(zhì)以及生物風化作用形成的土壤。殘積物中碎屑往往大小不均，棱角明顯，無分選、無層理。主要分布在分水嶺、平緩山坡和低洼地方。三.風化殼大陸表層由風化殘積物組成的一個不連續(xù)的薄殼，稱為風化殼。風化殼的厚度因地而異，一般為數(shù)厘米至數(shù)十米。其結(jié)構(gòu)具有一定的垂直分帶性，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)和風化程度大致分為四層(圖4-4)。Ⅰ.土壤層：主要由粘土礦物及腐殖質(zhì)構(gòu)成，是經(jīng)生物風化作用改造的殘積物。厚5-30cm。Ⅱ.殘積層（碎屑層）：粘土、砂、角礫等碎屑組成，上細下粗，極疏松易碎，大部分礦物已風化。Ⅲ.半風化巖石：巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造大致保存，裂隙極發(fā)育，用手捏之易碎。Ⅳ.基巖（未風化巖石）：厚層狀砂巖，致密塊狀構(gòu)造，節(jié)理較發(fā)育。圖4-4周口店花崗閃長巖風化殼剖面（據(jù)胡家杰）I—土壤層；Ⅱ—殘積層（亞土壤）；Ⅲ—半風化巖石；Ⅳ—基巖四.土壤土壤是位于地球陸地表面層經(jīng)生物風化作用改造的殘積物，是具有肥力和富含有機質(zhì)成分的松散細粒物質(zhì)。土壤的主要組成有腐殖質(zhì)、礦物質(zhì)、水分和空氣。4.3重要術(shù)語風化作用（物理風化作用、化學風化作用、生物風化作用）差異風化球形風化風化殼殘積物影響風化作用的因素第五章地面流水的地質(zhì)作用5.1本章導學地面流水是指沿陸地表面流動的水體，是地球水圈的一部分，包括片流、洪流及其匯聚而成的河流。是最常見的自然現(xiàn)象，也是分布最廣泛的地質(zhì)外營力。地球表面千姿百態(tài)的地貌景觀：高山、峽谷、丘陵、平原，就是地面流水作用的結(jié)果。本章主要講解地面流水概述、暫時性流水的地質(zhì)作用、河流的地質(zhì)作用、構(gòu)造運動對河流的影響。要求了解地面流水的特點和分類，理解河流的地質(zhì)作用特點，掌握地面流水地質(zhì)作用形成的結(jié)果，如河床、邊灘、河漫灘與三角洲地形等沉積殘物。5.2要點講解5.2.1地面流水概述一．地面流水的來源和種類地面流水主要來自大氣降水（雨、雪、冰雹），其次是冰川融水和地下水以及外泄的湖水等。根據(jù)流水在地面流動的特點，將其分為波流、洪流和河流三種類型。地面流水的種類可歸納為：暫時性流水：包括（坡流、洪流）；常年性流水：河流。其中坡流為面狀無槽流水，洪流和河流為線狀有槽流水。二．地面流水的動能及運動方式1．地面流水的動能地面流水的動能可用下式表達：E=1/2Qv2式中E為動能，Q為流量,V為流速。從公式中可以看出：地面流水的動能的大小與流量、流速的平方呈正比。1）流速：是指河流中水質(zhì)點在單位時間內(nèi)移動的距離。2）流量：是指單位時間內(nèi)通過某一過水面積的水量。2．地面流水的運動方式流水可以分為層流、紊流、環(huán)流三種基本流態(tài)。層流：水質(zhì)點的運動軌跡與總體運動方向平行，通常發(fā)育于流速緩慢、河床平坦的區(qū)域。紊流：水質(zhì)點的運動方向與運動速度隨時改變的水流。紊流是河水水質(zhì)點的主要運動形式。隨著流速的增大，層流將轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪髁硗夂哟驳椎恼系K物也可產(chǎn)生紊流（旋渦）等。環(huán)流：水質(zhì)點的運動軌跡繞總體運動方向軸線作環(huán)狀運動。分為：單向環(huán)流與雙向環(huán)流。5.2.2暫時性流水的地質(zhì)作用一．坡流的地質(zhì)作用坡流在流動的過程中對坡面產(chǎn)生均勻剝皮式的破壞作用，稱為洗刷作用。洗刷作用的強弱與氣候條件、巖石性質(zhì)、植被發(fā)育狀況有著極為密切的關系。坡流：沿斜坡無固定水道的面狀流水，水層薄、流速慢、網(wǎng)狀分布，表現(xiàn)為洗刷作用。分布在坡麓地帶坡積物，構(gòu)成一種披蓋在山麓斜坡裙狀地形，稱為坡積裙。波積物通常為砂?；蛏百|(zhì)粘土，顆粒大小混雜，分選性不好。其成分與斜坡上的基巖密切相關。二．洪流的地質(zhì)作用洪流：由片流匯聚而成，沿河谷流動，流速快、流量大、有固定水道，猛烈沖刷溝谷中的巖石，表現(xiàn)為強烈的沖刷作用。沖刷物在山口區(qū)堆積下來，稱為洪積物。在地表形成洪積錐或洪積扇。洪流的侵蝕作用：洪流以自身的動力及攜帶的泥沙、石塊對溝谷的沖蝕和磨蝕作用。洪流的搬運作用：洪流以自身的動力將堆積物及侵蝕產(chǎn)物搬離原地的作用。其特點為：以機械搬運作用為主、大小混雜，但略具層理。洪積扇：當洪水出溝口后，因地形開闊，水流分散，流速迅速下降，洪流的活力急劇降低，所挾帶的碎屑物迅速堆積下來組成扇狀的沉積地形，稱為洪積扇。其沉積物稱為洪積物。洪積物的特征是：在溝口堆積多、厚、顆粒粗大；愈向外堆積就愈少、薄，顆粒細小，具有明顯的分帶特征。但由于洪流搬運距離不遠，因此，洪積物的磨圓度差，層理發(fā)育較差。5.2.3河流的地質(zhì)作用一．河流概述河流是在重力作用下，集中于地表凹槽內(nèi)的經(jīng)常性或周期性的天然水道的通稱。河流沿途接納很多支流，形成復雜的干支流網(wǎng)絡系統(tǒng)，這就是水系。多數(shù)河流以海洋為最后歸宿，另一些河流注入內(nèi)陸湖泊或沼澤，或消失于荒漠中，于是分別形成外流河和內(nèi)陸河。二．河流的侵蝕作用河流在從高處向低處流動的過程中，不斷地對谷底和谷坡進行沖蝕破壞，這個過程稱侵蝕作用。河流長期侵蝕形成的一個線狀延伸的凹地，稱為河谷。河谷由下列要素構(gòu)成（圖5-1）。谷底：河谷底部較平坦的地方。包括河床：河谷底部常被水流占據(jù)的部分；河漫灘：河水泛濫時才會被淹沒的谷底部分。谷坡：河漫灘兩側(cè)向上延伸到頂部的斜坡部分。谷岸（河岸、谷緣）：與谷坡相連的頂部兩岸部分。圖5-1河谷形態(tài)要素示意圖河流對河谷的侵蝕，按其侵蝕作用的方向可分為下蝕作用、側(cè)蝕作用。1．河流的底蝕作用河流對河床底部巖石的侵蝕，使河床降低，河谷加深的作用，稱為底蝕作用。影響河流下蝕作用的因素較多，主要有河水的流速、含砂量以及組成河床的巖石性質(zhì)等。通常河流的上游區(qū)或山區(qū)河流，縱坡降比較大，流速快，下蝕作用強烈，河谷常呈“V字型”。因組成河床的巖石性質(zhì)不同，軟弱巖層下蝕程度較大，堅硬巖層下蝕程度較小，從而形成跌水—瀑布。河谷、瀑布具有向上游遷移，并逐漸消失的規(guī)律，稱為河流的向源侵蝕作用。同一分水嶺兩側(cè)的河流，因向源侵蝕延長以至相遇，下蝕作用強的將下蝕作用弱的河流河水奪走，這種現(xiàn)象稱之為河流的的襲奪現(xiàn)象。侵蝕基準面的概念：河流入湖或海時，相對靜止的湖水或海水對河水的頂托作用，使河流的下蝕作用停止，此時的湖水或海水的水面是河流下蝕作用的極限面，稱為侵蝕基準面。2．河流的側(cè)蝕作用河流通過自身的動力及裹挾的砂石對河床兩岸或谷坡的破壞作用，使谷坡不斷坍塌，這種加寬河谷的侵蝕作用，稱為側(cè)蝕作用（旁蝕作用）。側(cè)蝕作用主要由于彎曲的河道處形成的單向環(huán)流不斷對凹岸侵蝕，使其后退。同時將侵蝕下來的碎屑物質(zhì)搬運至凸岸堆積，使凸岸不斷延伸側(cè)蝕作用。隨著河流的側(cè)蝕作用的不斷進行，河床越來越彎曲，形成連續(xù)彎曲的河床，此時稱之為河曲。河曲進一步發(fā)展成為極度彎曲的河床稱為蛇曲。河床在河谷中來回遷移，使谷底寬而平坦成為箱狀。蛇曲相鄰的兩凹岸不斷靠近，最終貫通，這種現(xiàn)象稱之為“截彎曲直現(xiàn)象”，而廢棄的河道因形似牛軛，故稱其為牛軛湖。三．河流的搬運作用河流將其侵蝕產(chǎn)物從一地搬運到另一地的過程，稱為河流的搬運作用。1．河流的搬運方式河流搬運物質(zhì)的方式有拖運、懸運、溶運三種。搬運物中，較大的顆粒常相互發(fā)生碰撞，而使棱角狀顆粒趨于圓化的現(xiàn)象，稱為磨圓作用。2．河流的搬運能力和搬運量河流水流搬運碎屑物質(zhì)中最大顆粒的能力成為河流的搬運能力。搬運能力的大小主要決定于流速。四．河流的沉積作用因河流流速降低，造成搬運物發(fā)生沉積的過程稱為河流的沉積作用。因河流中的化學溶解物很難達到飽和，故河流的沉積作用仍以機械沉積為主。1.沖積物的特征河流攜帶的機械碎屑物質(zhì)隨著流速逐漸降低，沉積下來的碎屑物質(zhì)稱為沖積物。沖積物具有以下特點：良好的分選性、較高的磨圓度、清晰的層理。2.沉積的主要類型河流沉積物的特點，隨著河流不同位置而不同，并反映出不同的流水地貌形態(tài)，其主要的沉積類型如下：河床沉積：河床底部推移物因流速的降低而發(fā)生的沉積。沉積物主要以礫石、粗砂為主，磨圓好，分選中等。邊灘、心灘與江心洲：①在彎曲型河床內(nèi)，水流呈單向環(huán)流狀，將凹岸掏蝕的物質(zhì)帶到下游凸岸堆積，形成的小型沉積體，稱為邊灘。②在分叉型河床內(nèi)，河道寬窄不一，流水從束窄段流入展寬段時，流速減小，致使粗顆粒及泥沙淤積下來，主流線向兩側(cè)移動，而形成在河床中心的堆積體稱為心灘。③隨著心灘淤高增大，并逐漸使灘面高出水平位，則形成江心洲。河漫灘沉積：河漫灘是指河床兩側(cè)的低洼地帶。洪水期，河水漫過河床，進入兩側(cè)的低洼地帶，因地形開闊流速相對減小，從而造成細粒物質(zhì)的沉積稱為河漫灘沉積。沉積物主要為粉砂、泥質(zhì)等。由于河流沉積物下部為粗粒的滯留、邊灘沉積，上部為細粒的漫灘沉積，形成了明顯二元結(jié)構(gòu)。三角洲：河流入湖或入海的地區(qū)稱為河口區(qū)。河流入湖或入海時，因湖水或海水的頂托作用，河流流速迅速降低，造成搬運物大量沉積，因平面上呈三角形，故稱其為三角洲。根據(jù)沉積物特點與成因，三角洲由頂積層、前積層和底積層三部分組成。河流地質(zhì)作用的基本特點：河流總是將高處的風化與侵蝕產(chǎn)物通過搬運作用沉積到地形較低處，即削高填低作用。同一條河流不同的流域，因地形等的差異造成河流地質(zhì)作用的不同。河流的上流區(qū)以強烈的下蝕作用為主，中游區(qū)以側(cè)蝕作用和搬運作用為主，而下游區(qū)則以沉積作用為主等。5.2.4構(gòu)造運動對河流的影響河流的形成與演變一方面受流水自身的運動規(guī)律約束，另一方面受地質(zhì)構(gòu)造控制，特別是新構(gòu)造運動對河流的影響起主導作用，并形成特有的河流格局和地貌。一．河流階地1．概述河流由以旁蝕和沉積為主轉(zhuǎn)為以下蝕為主的地質(zhì)作用，使原先河谷的谷底由于河流下切侵蝕而相對抬升到洪水位以上，呈階梯狀分布于河谷兩側(cè)的地形，稱為河流階地，簡稱階地。階地由階地面和階地坡組成。河谷中常有多級階地，階地的所處位置越高，說明形成的年代越老。階地的形成原因主要有兩個：一是構(gòu)造運動使陸地上升或海平面下降（冰期），致使河床抬高或侵蝕基準面降低，下蝕復蘇；二是氣候變化，如由干燥轉(zhuǎn)為潮濕，結(jié)果水流量增加，河流得以重新進行下蝕。2．河流階地的類型根據(jù)河流階地的物質(zhì)組成和地形特征的不同，可將階地分為堆積階地、基座階地、侵蝕階地三種類型。堆積階地：階坡與階面都是沖積物基座階地：階坡是基巖，階面為沖積物侵蝕階地：階坡和階面都是基巖 二．地質(zhì)構(gòu)造對河流發(fā)育的影響地殼（巖石圈）在長期的發(fā)展演變過程中，受構(gòu)造運動的影響，形成各種地質(zhì)構(gòu)造，并對河流形成、發(fā)展演化起控制作用。其中斷裂構(gòu)造常構(gòu)成一個地區(qū)的水系格架。主要表現(xiàn)如下：1．河谷的位置及流向河谷的位置及流向常受構(gòu)造控制，如構(gòu)造破碎帶抗流水侵蝕能力弱，易快速發(fā)育成河谷，并呈直線狀分布。2.水系格局水體的展布是地質(zhì)構(gòu)造最靈敏的反映。常形成特有的水系格局。常見的主要類型有：①菱形格狀水系。②矩形格狀水系。③角狀水系。④放射狀、環(huán)狀和向心狀水系。⑤多條河流水系同步彎曲，是活動斷層水平位移的標志。3.區(qū)域構(gòu)造控制大區(qū)域內(nèi)河流的展布格局大河流的流向都受區(qū)域地勢控制，而區(qū)域地勢地貌本身又受控于區(qū)域大構(gòu)造。5.3重要術(shù)語侵蝕作用向源侵蝕三角洲侵蝕基準面河流階地沖積物的特征沉積的主要類型第六章地下水的地質(zhì)作用6.1本章導學本章共有四節(jié)，由地下水概述開始，介紹了一些與地下水有關的概念，接著重點講解了地下水的潛蝕作用、地下水的搬運作用和沉積作用，最后一節(jié)介紹了研究地下水的意義。通過學習本章，要求了解地下水的特點和基本類型，理解地下水的潛蝕作用和搬運及沉積作用；理解研究地下水的意義。6.2要點講解6.2地下水是賦存于巖石和松散堆積物中的水體，是水圈的一部分。井和泉是它的天然露頭。地下水主要是由大氣降水、地面流水、冰雪融水、湖泊水、海水滲透到地下而形成的，稱為滲透水。此外還有凝結(jié)水、埋藏水和原生水等。一．地下水的賦存及運動條件地下水能在巖石中賦存與運動，是因為巖石中具有一定的空隙?？障栋紫丁⒘严?、和洞穴。大多數(shù)巖石的空隙是連通的，因而地下水在巖石中可以通過。巖石能被水透過的性能稱為巖石的透水性，一般來說，巖石孔隙度越大，含水量越大，透水性越好；孔隙度越小，含水量越少，透水性越差。據(jù)此自然界的巖石可以分為透水層和不透水層兩種類型，兩者之間過渡類型稱為半透水層。二．地下水的基本類型根據(jù)地下水的運動狀態(tài)、埋藏條件，分為包氣帶水、潛水、承壓水三種基本類型。1．包氣帶水在地表以下一定深度，巖石中的空隙被重力水所充滿，形成地下水面。地下水面以上稱為包氣帶；地下水面以下稱為飽水帶。2．潛水是指埋藏于地面以下第一個區(qū)域性穩(wěn)定隔水層以上，具有自由表面的重力水。潛水上面沒有隔水層，或只有局部隔水層。潛水的自由表面叫潛水面。3．承壓水充滿于上、下兩個穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的水，稱為承壓水。承壓含水層上部的隔水層稱作隔水頂板，下部的隔水層稱作隔水底板。隔水頂?shù)装逯g的距離為承壓含水層厚度。三．地下水的露頭（泉）泉是地下水的天然露頭，即地下水流出地表的部分。常見于山區(qū)，泉的分類很多。1）根據(jù)成因分為：①接觸泉②侵蝕泉③裂隙泉④斷層泉⑤溶洞泉2）根據(jù)泉水運動的特點分為：①上升泉②下降泉3）根據(jù)泉水的溫度分為：①冷泉②溫泉6.2.2地下水的潛蝕作用地下水在運動過程中主要對地表以下巖石進行破壞，稱為潛蝕作用，分為機械潛蝕（僅在地下河中明顯）和化學潛蝕作用（又稱巖溶作用）。其中以化學溶蝕作用最為重要。一．機械潛蝕作用地下水對巖石的沖刷破壞作用稱為機械潛蝕作用。巖石空隙或裂隙中的地下水，流動十分緩慢，它的機械沖刷能力非常微弱。只有在較大巖石洞穴或地下河中的地下水，可以有一定的流量和流速，沖刷或磨蝕巖石，并與化學溶蝕作用一起，使洞穴或裂隙擴大，最終導致巖石被掏空而崩塌。由黃土或砂巖組成的地殼表層，經(jīng)地下水長期機械潛蝕作用，可形成“假巖溶”，如黃土濕陷、丹霞地貌。二．化學溶蝕作用與巖溶（喀斯特）地下水溶解巖石產(chǎn)生的破壞作用，稱為溶蝕作用。1．主要巖溶地形●地表及包氣帶:●石芽?石林?峰叢?峰林?孤峰-平原●溶溝?溶蝕洼地?落水洞?溶蝕漏斗●飽水帶:●溶洞?暗河?地下湖。2．影響巖溶發(fā)育因素1）巖石的可溶性：應為可溶性巖類（石灰?guī)r、大理巖、白云巖等）。2）巖石的透水性：巖石的空隙率、連通性等。3）地下水的溶蝕能力：二氧化碳含量、水的飽和狀態(tài)、壓力、溫度等。4）地下水的流動特征：是否流動、流速快慢等。除上述因素外，構(gòu)造運動從大的方面控制著巖溶地貌演化的進程。構(gòu)造運動相對強烈期不易形成巖溶，只有在地殼處于相對穩(wěn)定的條件下，古地理環(huán)境無大的變化，在具備上述條件的地區(qū)才能形成巖溶。另外，隨著深度的增加，巖石的裂隙減少，水的流動性變小，水的溶蝕能力減弱，巖溶發(fā)育的速度和強度也隨著減弱。6.2.3地下水的搬運作用和沉積作用一．地下水的搬運作用1.主要特點：地下水的運動特征（流量小、流速緩慢），地下水的搬運方式以溶運為主，當?shù)叵潞又杏休^大水水量時，機械搬運能力較大，特點與河流相似。2.化學搬運作用特點：成分取決于巖石成分、風化程度和氣候特征。二．地下水的沉積作用地下水的沉積作用有機械和化學兩種方式，以化學沉積作用為主。1.機械沉積作用：經(jīng)短距離搬運后，地下水中溶蝕殘余堆積物在洞穴低洼處的沉積及溶洞坍塌與地下河帶來的碎屑物構(gòu)成的溶洞角礫沉積。2．化學沉積作用：地下水的化學沉積常見于洞穴內(nèi)、裂隙中和泉的出口處。常見的沉積作用有以下幾類。1）過飽和沉積作用地下水所溶物質(zhì)，常因壓力、水分蒸發(fā)、二氧化碳逸出等原因，造成過飽和的沉積。常見的化學沉積物：1）溶洞滴石；2）泉華；3）巖脈與假化石。2）石化作用礦質(zhì)充填作用和置換作用，在空隙和裂隙中形成沉積物（石英脈、硅化木、瑪瑙、化石等）。6.2.4研究地下水的意義1）地下水及其地質(zhì)作用關系到人類生活和經(jīng)濟建設，是重要的自然資源。2）我國利用地熱歷史悠久，溫泉水對某些疾病有特殊的療效。地下熱水是重要的、環(huán)保型能源，可以直接用于供暖、發(fā)電等。3）地下水中含有對人體有益的微量元素，可以用于開發(fā)優(yōu)質(zhì)的引用水，稱為礦泉水。4）我國是一個嚴重缺水的國家，對地下水的開采和利用避免盲目與過量，否則會造成重大的地質(zhì)災害。地下水對人類有利也有弊。地下水的地質(zhì)作用有時造成水土流失，地面基巖裸露，土層薄瘠；有時引起土壤沼澤化或土壤鹽堿化，破壞土壤的肥力；有時導致礦山突然冒水，威脅井下安全，影響礦山生產(chǎn)；有時地區(qū)因地下溶洞發(fā)育，引起地面塌陷，對工程建設具有很大危害。研究和掌握地下水地質(zhì)作用的規(guī)律，查明地下水的分布和發(fā)育狀況，用以指導找水、找礦、礦山開采、工程建設施工、城市水資源管理以及保護環(huán)境等，是地質(zhì)工作的一項重要任務。6.3重要術(shù)語潛水承壓水溶蝕作用溶溝和石芽喀斯特地下水的基本類型研究地下水的意義第七章冰川的地質(zhì)作用7．1本章導學冰川是高緯度和高山地區(qū)由積雪形成并緩慢移動著的巨大冰體。冰川地質(zhì)作用破壞著地面，塑造出許多奇特地貌，并把破壞產(chǎn)物搬運到他處堆積下來，形成特有的沉積物。本章主要講解冰川概述、冰川的剝蝕作用與冰蝕地貌、冰川的搬運與沉積作用、古代冰川。要求了解冰川的形成與分類；掌握冰川的剝蝕作用及冰蝕地貌。掌握冰川的搬運及其冰嘖產(chǎn)物和沉積作用及沉積地貌。7.2要點講解7.2.1概述冰川是在陸地上由積雪形成并以緩慢的速度運動的巨大冰體。冰川運動緩慢，但具有巨大的承載能力?，F(xiàn)代地球表面冰川覆蓋面積約占世界陸地總面積10%，占全球面積3%。冰川不僅是一種重要的地質(zhì)營力，也是人類寶貴的淡水資源。一.冰川的形成冰川是由積雪轉(zhuǎn)變成的冰流。終年積雪區(qū)的下部界線，叫雪線。雪線的位置受降水、氣溫、雪量、地形等因素的影響。1．氣溫地表氣溫既隨緯度的增加而降低，又隨海拔高度的升高而降低（每升高100ｍ，氣溫平均下降0.6°C左右）。雪線位置的高度與緯度成正比，即一般在低緯度地區(qū)其位置較高，向兩極逐漸降低，到極地可降至海平面。2.降雪量雪線高度與降雪量成正比，降雪量多的地區(qū)雪線低，降雪量少的地區(qū)雪線高。3.地形雪線的位置不僅與地形陡緩有關，而且與山坡向陽背陰、地形突出與隱蔽等有關。二．冰川的運動冰川是一種運動著的冰體，是固體流，冰川運動緩慢，正常情況下我們用肉眼是觀察不到冰川的運動的。引起冰川運動的主要原因是重力和壓力。高山區(qū)的冰川在其自身重量作用下，從高處流向低處；大陸冰川則因自身冰體的壓力，從冰體厚的中心部位流向冰層薄的邊緣。三．冰川的類型按照冰川的形態(tài)特征、規(guī)模和所處地形的條件可將其分為大陸冰川和山岳冰川兩種基本類型。1）大陸冰川：大面積覆蓋在陸地上，厚度可以達到數(shù)千米的冰流。特點是面積大，冰層厚，地面上絕大部分都為冰川覆蓋。其運動不受地形影響，主要由冰層的自重壓力使冰體從積雪區(qū)的中央部分向四周流動，在邊緣部分往往形成冰舌?，F(xiàn)在的大陸冰川主要見于格陵蘭和南極大陸。2）山岳冰川：主要分布在中、低緯度高山地區(qū)的冰川，中國西部的現(xiàn)代冰川，大多數(shù)屬于這種類型，特點是規(guī)模小、冰層薄，受地形控制，沿溝谷線狀分布。受到地形和重力影響，山岳冰川依據(jù)地形及形態(tài)不同可以分為：冰斗冰川、懸冰川、山谷冰川、平頂冰川、山麓冰川。7.2.2冰川的剝蝕作用與冰蝕地貌一．冰川的剝蝕作用冰川對地面的剝蝕作用稱為刨蝕作用，是冰川及其所攜帶的巖屑和石塊對冰床的破壞作用。分為挖掘作用與磨蝕作用。1.挖掘作用：運動中的冰川將與之凍結(jié)在一起的冰床基巖碎塊帶走的過程。冰床底部基巖在冰川巨大的壓力下極易破碎并產(chǎn)生裂隙。裂隙在溶水反復凍結(jié)下松動而被冰川帶走。挖掘作用使冰床加深、變寬。2.磨蝕作用：冰川攜帶的碎屑物在冰床上流動時，像銼刀一樣對冰床及兩側(cè)巖石刮削、銼磨的過程，稱為冰川的磨蝕作用。二．冰蝕地貌冰蝕作用可以形成下列冰蝕地貌：1.冰斗：三面陡壁的圍椅狀洼地。2.刃脊：兩坡陡峻、山頂尖薄的山脊。3.角峰：巖壁陡立、被多個冰斗包圍的山峰。4.冰蝕谷：冰川侵蝕的谷地，冰谷地較平直寬闊，呈“U”字型。5.羊背石：突起于冰床上的巖丘，經(jīng)冰川刨蝕作用而形成的羊背形巖丘。羊背石長軸方向指示冰川流向。因此人們可利用羊背石的分布情況，來了解古代冰川的前進方向。7.2.3一．冰川的搬運作用1.冰川將墜落在冰川的碎屑物質(zhì)及冰蝕產(chǎn)物從形成區(qū)或流通區(qū)搬運到冰溶區(qū)的作用稱為冰川的搬運作用。冰川的搬運作用是一種純機械作用。2.方式：冰川的搬運方式分為推運和載運兩種。3.冰川搬運物的特點：1）冰川搬運物隨冰川運移很長距離。2）搬運物的形態(tài)特點，如冰川漂礫。二．冰川的堆積作用與冰磧物冰川全部消融后，冰運物可全部堆積下來。冰運物的堆積過程成為冰川的堆積作用。冰川的堆積物成為冰磧或冰磧物。冰磧物固結(jié)后成為冰磧巖。冰磧物的特點：①都是機械碎屑物；②冰磧物大多數(shù)是以載運方式搬運的，所以無分選、具棱角、大小混雜，無層理；③較大的礫石有擦痕；④冰磧內(nèi)可保存有寒冷氣候的植物孢子和花粉。冰磧物可以作為我們判斷冰川作用存在的重要標志。三．冰磧地貌冰磧地貌是冰川堆積作用形成的各種地貌的總稱，常見的有終磧堤、側(cè)磧堤、鼓丘和冰磧丘陵等。1）終磧