構造地貌課件

構造地貌

構造地貌學，實質上就是研究內力在地貌形成中的作用，研究地殼運動、大地構造單元、各種地質構造類型與現代地表形態(tài)之間的關系。構造地貌學可以從兩方面來看：一方面是從構造（內力）這個因素來解釋現代地貌；另一方面是根據目前的地貌表現來分析地殼的構造。這兩種不同的研究角度也反映在近代地貌學的發(fā)展歷史中。前者正是Davis的所謂“解釋性描述”，后者即W·penck的所謂“形態(tài)分析法”。當然，不論是從構造來解釋地貌，或是從地貌來分析構造，都是同時結合著外力因素，來加以考慮的因為地貌是內外營力相互作用的結果。第一節(jié)全球構造地貌一.地球的形狀二.大陸與洋底

1.特征----圖

2.地殼均衡—指組成地殼較輕的物質，漂浮在下部較重的物質之上，并按阿基米德原理，力求達到平衡狀態(tài)。地殼均衡作用被用來解釋地殼表面大陸與海洋、山嶺與低高低起伏的基本原因，同時用來作為解釋地殼運動的原因之一。大陸不斷經受侵蝕，侵蝕的物質經搬運而堆積于海洋，引起重力的重新分配，均衡作用不斷地進行調整，故認為它是地殼運動動力的一個方面。均衡破壞---均衡補償---均衡調整1.大陸與洋底的形態(tài)特征劃分大陸與大洋的海岸線,并非真正是大洋與大陸的界線,因為海岸線受潮汐的變化而發(fā)生移動,同樣如果氣候發(fā)生變化,海岸線也會發(fā)生遷移.陸地上觀察到的巖層與構造往往海下延伸,我們通常所說的大陸架即是大陸向海洋的自然延伸部分,它實際上是大陸的一部分,我們平常見到的海岸線則往往很少與地質界線吻合.如果我們把現代的海面算作零點水準面,以此為基點來計算陸地的高度和海洋深度,那么,我們就可以根據各級高度深度所占的面積,用統(tǒng)計的方法繪成陸高海深曲線,一目了然地把地球表面的特征概括地反映出來.如圖：縱坐標表示海拔高度，橫坐標表示地球表面的百分比或地球表面積。柱狀圖顯示出雙峰分布：靠近海平面的峰與大陸相對應；而另一個大約在5000m深度的峰與海洋盆地相對應。山區(qū)與海溝只表面很小的一部分。大陸與洋盆是地球表面的兩個基本單元，可以明顯地分為兩級地形階梯。第一級

1000m~-200m；第二級-3000m~-6000m。第一級是大陸，其中一部分是陸棚，陸棚是大陸邊緣的淺水地帶，是大陸由于沉降或海蝕而被水淹沒的部分，第二級大部分是洋底。高出第一級之上的高山只占地表很小一部分，位于第二級的海洋深淵的面積則更小，如果將陸地夷平，削去山嶺，把物質填入陸上低地，那么被夷平的陸地表面的平均海拔高度為850m，如果海洋的水體按大洋面積成等厚水層分布的話，那么大洋中海水的平均深度為3800m。大陸地形的基本單元中，最惹人注目的是山嶺，地表的山嶺形成兩個山帶，一個沿太平洋按經線方向伸展，另一個主要按緯線方向展布，橫貫歐亞大陸，延伸到巽他群島。在研究大陸基本地形單元時，可以發(fā)現，幾乎每一大陸可分為三個帶，即中央平原帶和兩邊的隆起帶，這在南北美洲特別明顯。大洋洲的澳大利亞主要高原也瀕臨東部和西部，中間則為低地。非洲和歐亞大陸也有類似情景。海洋中的情況恰恰與大陸相反，洋底地形的一個重要特點是：在各大洋的中央都有隆起的水下山嶺，這種海嶺具有與陸上高山類似的性質，雖然各大洋中的海嶺在形態(tài)上比較雜亂，但在結構上都有一定的共同性，其次，大洋的最深處（？）并不在大洋的中央，而是在它的邊緣，緊接著大陸或者毗連著列島，也就是說（？）并不貼近海嶺。由此可見，海洋中央為隆起區(qū)，邊緣為凹陷，大陸中央為低地，而邊緣為隆起，整個地殼就好像是巨大褶皺，有隆起地帶與凹陷地帶交互更替所組成。大家在地質學的學習中，已經了解到，大陸地殼主要有上部的花崗巖層和下部的玄武巖質層組成，在花崗巖層之上，還廣泛分布著沉積巖層和火山巖等，地殼上層巖類的主要成分是硅和鋁所以地殼的上層也稱硅鋁層。它僅在大陸上存在，因而使一個不連續(xù)的圈層。地殼的下層，由玄武巖質層組成，其主要成分仍是硅和鋁，但鐵和鎂的含量顯著增加，因而也稱硅鎂層。陸地與洋底均有分布。是一個連續(xù)的圈層。上下層之間為不太清晰的地震波不連續(xù)面（？）大陸邊緣的地殼厚度15~30km，性質為過渡性地殼。2.地殼均衡

地殼均衡—指組成地殼較輕的物質，漂浮在下部較重的物質之上，并按阿基米德原理，力求達到平衡狀態(tài)。地殼均衡作用被用來解釋地殼表面大陸與海洋、山嶺與低地高低起伏的基本原因，同時用來作為解釋地殼運動的原因之一。大陸不斷經受侵蝕，侵蝕的物質經搬運而堆積于海洋，引起重力的重新分配，均衡作用不斷地進行調整，故認為它是地殼運動動力的一個方面。地殼的均衡作用包括：均衡破壞---均衡補償---均衡調整兩種理論：普拉特（Pratt）：認為地殼下部存在一均衡面，均衡面以下的物質密度較大而均一，均衡面之上物質密度不均，為了保持均衡，密度低的地方地勢升高，密度高的地方地勢降低，所以高山高原地區(qū)的地殼密度小于平原和低地。艾利（Airy）：認為均衡面以上的地殼物質密度相同，但均衡深度不等，所以均衡面不是普拉特所說的如一水平面，而是深度不等的起伏面。為了保持均衡，需要進行均衡補償，即地殼表面上高起的部位底部沉降較深。地殼上部的高山巍然聳立，而其地面以下部分沉降較深，形成所謂“山根”。近年來，在世界不同地區(qū)進行重力測量的結果，反映高山高原區(qū)屬重力負異常，表明質量不足，而平原低地則屬于重力重力正異常，表明質量有余。

上圖為普拉特模式，下圖為艾里模式。右圖為芬蘭—斯堪的納維亞的冰后期地面回升。點線是推測的，單位cm／100年。兩種理論相互補充實事上由于組成地殼物質密度是不均勻的，高山高原隆起多余的質量被深部質量不足所補償。平原低地、大洋盆地，地表低洼而深部軟流圈層也較凸起，底部物質的剩余足以補償上部質量的不足。所以地殼上的高山、高原、低地，它們組成的物質密度不同，在地球表面呈明顯的起伏，同時它們下部的莫霍面也有相應的起伏。地殼均衡現象是存在的，但是均衡現象不是永固不變的。內力作用，如構造運動；外力作用，如侵蝕堆積作用，以及新第三紀以來氣候變化，大冰流的進退等均能改變地殼的重力平衡，打破原有的均衡狀態(tài)。在內外力破壞原有的均衡均衡狀態(tài)過程中，地殼下部作可塑性流動的軟流層不斷進行水平的垂直的運動。在這種補償運動進行時，新構造運動以不同的性質進行活動。冰川均衡作用第四紀冰期間冰期冰流的負荷與卸荷的交替，為“地球均衡作用的偉大試驗場”冰期時巨量的水分以固態(tài)冰的形式貯存于大陸地表，形成平均厚度2~3km的大冰流，它使占地球表面面積71％的海洋失去約厚100m的水層。數千米厚的大陸冰流的重量破壞了地殼的平衡，引起地殼的沉陷，如南極洲、格陵蘭因厚層冰流的重壓，兩大陸塊的中部均被壓沉至海面以下。冰期消失后，地殼迅速均衡回升，但有些地區(qū)剩余的均衡回升還沒有終止。北美勞倫泰具厚冰流，半徑達1800km，中心厚度達4000m，巨大的負荷影響到200km以下的深部，在這個深度上發(fā)生均衡作用。冰川均衡作用（續(xù)）教材p8圖2-5反映了歐洲北部斯堪的納維亞冰后期近1萬年來均衡上升的恢復程度，均衡上升迄今仍在進行，但速度已減慢?，F已證實，冰流愈厚的地方，冰后期的回升量愈大。冰川均衡理論，經過一個多世紀以來的研究和爭論，現已證實它基本上還是正確的，并且根據冰川均衡影響范圍的數量，來研究地殼和地幔的彈性和粘滯性。這是因為第四紀冰流負荷所施加的巨大壓力，非一般的模擬試驗所能順利解決的。水均衡作用第四紀冰流消融，融水回歸海洋，海底增加了負荷而引起顯著的變形，稱為水均衡作用。水均衡自上世紀70年代以來為從事第四紀海陸升降運動、海面變化的研究者所重視。冰流消退，導致陸地上升洋底下沉，海面升高80~130m。一些大的湖泊的出現或消失，同樣也會引起均衡作用的發(fā)生。大型水庫蓄水后誘發(fā)的地震，實則上也是水均衡調整的一種反映。三.全球構造地貌的形成1.特點：世界上三條規(guī)模巨大的活動構造地貌帶環(huán)太平洋大陸邊緣帶地中海---喜馬拉雅山脈帶洋脊裂谷帶

它們的共同特點是地形高差懸殊，火山與巖漿活動強烈，地震活動頻繁，巖層變質、錯位。還有各自特點，如環(huán)太平洋大陸邊緣帶，集中了世界上60％活火山大部分深源地震，并伴有頻繁的淺源、中源地震。地中海-喜馬拉雅帶地震頻繁、巖層擠壓、呈現大規(guī)模逆掩推覆體。洋脊裂谷帶則海底火山和巖漿噴發(fā)溢流普遍，并伴有頻繁淺源地震。

在新生代構造強烈活動帶之間，是比較穩(wěn)定的區(qū)域相對來說，火山、巖漿活動都比較弱，當然在穩(wěn)定的區(qū)域內部，也有一些新生代構造活動比較明顯的地區(qū)，它們往往處于古生代、中生代構造運動強烈活動的地帶，新生代的構造活動以塊斷運動為特征，地貌上呈現斷塊山地。

2.成因—板塊的俯沖和碰撞是導致山脈形成的動力，許多構造山系分布在現代板塊的邊緣，也有些構造山系分布在早期板塊的邊緣。

四.內外力作用的關系外力作用—地球表面在陽光、重力、空氣、流水和生物等作用下發(fā)生的作用。它包括風化作用、塊體運動、流水、冰川、風力、海洋的波浪、潮汐等的侵蝕、搬運和堆積作用，以及生物、人類活動的作用。它可以促進內力作用，產生新構造運動。為什么?深海沉積速度最小，—外力作用最弱—說明洋底地貌基本是內力作用的產物。以大陸架為代表的大陸邊緣沉積速度變化較大，—其物質來源于陸地的侵蝕，因而與陸地的侵蝕速度大體相當。第二節(jié)海底的構造地貌

從上一節(jié)可以了解到大陸與洋盆的生成與變動，皆起因于板塊運動，它們的次一級構造及其地貌表現，無論是陸上還是海底的大地貌都是屬于同一種成因—構造成因，而且同陸上構造地貌相比，一般的外力作用的影響降低到最小的程度，因而使海底的構造地貌有罪純凈的表現，只有一些外力作用，如潮流、海流、海底滑坡及濁流在力所能及的范圍內對局部的海底進行細微的塑造。浩瀚的海洋，長久以來在人們的心目中是很神秘的，然而經過了長時間的努力，隨著探測新技術的不斷發(fā)明，人類終于踏上了了解洋底的進程。要認識洋底，首先總要了解洋底究竟有多深，為了掌握海洋的深度，人類已經化了幾百年的努力。海底主要可分出下列地貌區(qū)：

——大陸邊緣、洋盆、大洋中脊一.大陸邊緣帶活動的大陸邊緣和穩(wěn)定的大陸邊緣活動的大陸邊緣—太平洋型大陸邊緣（東亞型、安第斯型）穩(wěn)定的大陸邊緣—大西洋型大陸邊緣大陸邊緣帶的各種地貌單元大陸架大陸坡大陸隆島弧~海溝系大陸邊緣大陸邊緣是陸地與洋底之間的過渡地帶，水深在0~3km。即厚而輕的陸殼與薄而重的洋殼之間的接觸地帶，位于濱岸地帶與深洋底之間，與大陸、洋盆組成地球上一級構造地貌單元。狹義的大陸邊緣主要指淹沒于海水之下的大陸延續(xù)部分，即大陸架、大陸坡。常用的廣義大陸邊緣還包括大陸隆、海溝等。陸架陸坡的基底為大陸型地殼，而海溝和陸隆多為大洋型地殼。對于大陸邊緣的研究，可以為大陸與洋盆的形成及演化提供大量的信息。大陸邊緣頻臨大陸物質源地，是全球最大的沉積區(qū)，尤其是大西洋型大陸邊緣，接受了大量的沉積，形成大陸隆，是世界大洋中最龐大的陸源沉積體，大陸邊緣的沉積占海洋沉積總量的一半以上，巨厚的沉積層中擁有大量的石油和天然氣，陸架油氣已開采并將繼續(xù)開發(fā)，陸坡、陸隆也具有良好的油氣遠景。1.活動的大陸邊緣：具有地震活動強烈，火山作用活躍的特點，這類大陸邊

緣主要分布在太平洋周圍，構成近乎連續(xù)的環(huán)帶，往往與深海溝毗鄰，故稱

之太平洋型大陸邊緣。

它可以分為兩類：a.由海溝與陸緣山脈組成的安第斯型大陸邊緣；

b.有海溝、火山島弧和弧后盆地組成的東亞型大陸邊緣。

2.穩(wěn)定的大陸邊緣：沒有構造活動的跡象，有寬闊的大陸架及其巨厚的陸

源碎屑沉積，大西洋的大部分邊緣均為穩(wěn)定地大陸邊緣，故亦稱之為大西洋

型大陸邊緣。

3.上述太平洋型、大西洋型兩種不同的大陸邊緣是由于海底張的兩種不同

情況所造成。

大西洋型大陸邊緣大西洋型大陸邊緣安第斯型大陸邊緣東亞型大陸邊緣陸架的特點及影響陸架地形的各種作用1.特點：平均寬度—約70km，寬的可達數百km，而巴倫支海陸架寬達1300km。我國渤海、黃海完全屬于陸架，東海、南海陸架也相當寬廣。外緣平均水深130m,深的可達180m。陸架最平坦的地方約在-70m附近。陸架在大約６０％的地形剖面中可有20m左右的隆起地形。陸架在大約35％的地形剖面中可有20m左右的凹地形。平均坡度1.2‰。1.大陸架影響陸架地形的各種作用冰川作用海平面變化的影響珊瑚生長和生物碎屑堆積殘留沉積2.大陸坡面積約占海底總面積的12％；陸坡上界水深多在100~200m，下界約在1500~3500m；全球平均坡度４°１７′；沉積物粒度小于陸架，其中泥占60％，沙占25％，巖石和礫占10％，貝殼與生物軟泥約占5％。在坡度較大或洋流沖刷強烈的地方，分布著卵石，有時則基巖裸露。各大河口附近的陸坡，覆蓋有河流沖積物。陸坡較平緩的地方一般分布有淤泥沉積。陸坡的沉積常由于海底滑坡的作用而形成褶皺。陸坡上的顯著地貌類型—海底峽谷海底峽谷形態(tài)與陸上大峽谷類似，深度很大，（1500-2000m）谷璧陡立。這些海底峽谷深切在基巖內，谷首伸入陸架外緣，谷尾一直延展到洋底，谷內往往是濁流流動的通道，有些海底峽谷，其上方伸入陸架后，與陸上大河入海后向水下延伸的部分銜接。有些海底峽谷與陸上河流并無聯系，或者說在海底峽谷發(fā)育的地方，陸上并無大河。海底峽谷的成因—濁流理論

1929年大西洋大灘地震后發(fā)生的海底電纜折斷。F、H、I、J、K、L表示

電纜所在位置及編號，斜線區(qū)域表示地震及該區(qū)較為密集分布的電纜即時折斷，數字代表等深線。海底峽谷的前端常發(fā)育有巨型扇狀沉積體，稱為深海扇，它是由濁流沉積而成。3.大陸隆又名大陸基、大陸麓。坡度緩，一般為0.1~1°左右，水深4000~5000m，面積占洋底總面積的5.3％。位于穩(wěn)定的大陸邊緣的大陸坡的坡麓，在無海溝的地區(qū)發(fā)育較好，如大西洋、印度洋沿岸，而在海溝廣布的太平洋地區(qū)幾乎缺失。大陸隆由濁流和海底的滑動作用所形成的深海沉積物所組成，表層沉積物主要是粉沙質粘土，最厚的地方可達10km以上，其沉積總量超過了大陸架。4.島弧~海溝系在活動的太平洋型大陸邊緣上，沒有大陸隆，一般具有一條邊緣海溝。海溝平均寬度40~70km,長度可達數百km以上，它是地球表面最深的地方，一般深度5000~8000m，最深的馬里亞納海溝深達11km以上。海溝并不只是大洋底部的下凹部分，而必須是與島弧走向平行延伸的，反過來說，島弧也并不只是那種線狀隆起部分，而必須是與海溝相伴存在，這就是所謂島弧~海溝系這一名稱的由來。在太平洋北面和西側，有阿留申群島、千島群島、日本群島、流球群島等島弧，與其相伴隨的有阿留申海溝、千島海溝，日本海溝、琉球海溝等······島弧~海溝系是地球表面最活躍的活動帶；

它具有下列特點：是地震最頻繁的地區(qū)，洋脊處僅有淺源地震，而海溝附近不但有淺源地震，而且有中源、深源地震，全世界地震能量的95％是由發(fā)生在島弧周圍的地震所釋放出來的。是全世界最活躍的火山帶，全世界活火山有一半以上是分布在太平洋周圍的島弧~海溝地帶。島弧附近有熱流值，尤其在島弧的內側，海溝地區(qū)則熱流值較低，高熱流值地區(qū)是與火山帶的位置有關的。島弧—海溝系馬里亞納海溝馬里亞納群島二.洋盆—深海平原與海嶺

1.特點：特點1—穩(wěn)定的大陸邊緣······大陸隆鄰接平坦的深海平原，深海平原上有分散的海山（往往是老的火山），偶而也見從大陸隆上的海底峽谷延伸而來的溝道。特點2—毗連活動性大陸邊緣······洋底地勢起伏，除有高達數km的海山外，測深調查還揭示了大量高度不超過幾百米的深海丘陵。那么為什么會產生上述差異呢？2.洋底火山與火山鏈洋底火山線形排列—年齡遞變，如太平洋上的夏威夷群島，由西北向東南線形排列，西北端年齡最老，向東南不斷變新。夏威夷群島位于板塊內部，這里既不是板塊的分離邊界，也不是板塊的匯聚邊界，為什么會噴發(fā)出一系列的火山呢？加拿大的威爾遜等板塊學者從火山島到由老到、新線形排列的關系中熱點—地幔柱假說······

熱點~地幔柱的概念是上世紀七十年代板塊理論的一個新發(fā)展

有關熱點~地幔柱的本質和形成機理，還有待深入的研究。固定的“熱點”3.平頂海山和珊瑚礁又名蓋約特（guyot）。普林斯頓大學地質系第一任系主任。那么平頂海山是怎么形成的？

4.斷裂海嶺與陸殼海臺斷裂海嶺：指斷裂活動造成的海嶺。如印度洋的東經90°海嶺，南北延伸達3000km，走向挺直。有人認為它是一條巨大的地壘構造海嶺，為印度板塊北移過程中走向滑動斷層的產物。陸殼海臺：指地殼厚度大，由中間型地殼或花崗巖陸殼的洋底塊狀高地。如新西蘭海臺、北大西洋的羅卡爾海臺、南大西洋的?？颂m海臺······5.深海平原也稱海盆。它是大洋中被海嶺分隔開的低地，水深5~6km，其上有數百米~千米沉積物，所以地形平坦，靠近大陸的深海平原上，若無海溝隔開，來自大陸邊緣的濁流沉積作用往往造成深海扇形地。三.大洋中脊大洋中脊也稱中央海嶺。它是地球上最大、最長的山系，這條洋底山系在太平洋、大西洋、印度洋連續(xù)延伸，并展入北冰洋，成為環(huán)球山系，總長度約8萬km，大洋中脊頂部水深約2000~3000m,高出兩側洋盆約1~3km，個別出露海面成為島嶼，如冰島。中脊寬度不一，寬者可達3~4km，總面積約占洋底面積的32.8％。由此可見，大洋中脊是全球最宏大的構造單元，雖然大西洋中脊發(fā)現較早，但直到1956年，才由拉蒙特地質研究所的尤因和希曾首先指出，整個世界大洋底部橫貫著一條大洋中脊體系。意義及特點:三、大洋中脊的差異東太平洋海?。浩露群途?，在0.001％~0.002％，逐漸過渡到深海平原，寬度可達2000~4000km，頂部未出現如大西洋中脊那樣顯著的裂谷，但平行隆頂方向有許多低矮的海脊和海槽。大西洋中脊：寬1000~2000km，軸部都出現明顯的裂谷。印度洋中脊許多地方出現中央裂谷，兩側也有許多與軸向平行的海脊與海槽。大西洋中脊擴張速度較慢，兩翼巖石圈有充分的時間冷卻、沉陷，故中脊邊坡較陡。東太平洋海隆、印度洋中脊東南支，擴張較快，邊坡較平緩。可見，中脊的形態(tài)取決于海底擴張的速度、擴張的過程。轉換斷層與平移斷層的區(qū)別什么是轉換斷層？第三節(jié)陸地構造地貌一.陸地構造地貌分區(qū)

1.板塊邊界構造活動帶的構造地貌

a.碰撞與褶皺山脈的形成

b.拉張與大陸裂谷的產生

2.板塊內部構造活動帶的構造地貌

a.褶皺塊斷山脈

b.斷塊山與斷陷谷3.板塊內部穩(wěn)定區(qū)的構造地貌

一.陸地構造地貌分區(qū)

1.板塊邊界構造活動帶的構造地貌

a.碰撞與褶皺山脈的形成

匯聚型板塊邊界乃是褶皺造山運動的策源地。

喜馬拉雅山珠穆朗瑪峰，8844.43mb.拉張與大陸裂谷的產生

坦噶尼喀湖東非大裂谷（6500km

）中段大裂谷的角馬群大裂谷的長頸鹿大裂谷的斑馬群一.陸地構造地貌分區(qū)2.板塊內部構造活動帶的構造地貌

a.褶皺塊斷山脈－

b.斷塊山與斷陷谷－斷塊山天山（褶皺塊斷山脈）天山太行山麓（斷塊山）斷陷谷斷陷谷幾種斷陷盆地剖面特征a.地塹斷陷盆地b.簸箕式半地塹斷陷盆地c.復式半地塹斷陷盆地d.復式地塹式斷陷盆地3.板塊內部穩(wěn)定區(qū)的構造地貌長期以來構造寧靜，新生代構造運動大多表現為大面積的拱起或拗陷。如在大面積拱起區(qū)內缺少構造差異活動，經長期侵蝕形成高原或低山丘陵，如鄂爾多斯高原、河西走廊以北的北山，但內部如有一定的構造差異活動，地形起伏就較復雜，四川盆地東部丘陵，就是板塊內部穩(wěn)定區(qū)內因褶皺作用而成。大面積拗陷區(qū)經長期堆積形成廣闊的堆積平原，如華北平原。二.陸地構造地貌類型1.山地－教材p1812.高原與平原3.盆地在一般的地貌分類中，沒有高原、盆地的類型，因為高原、盆地都是區(qū)域復合類型，是高度綜合的概念。山地是陸地表面具有較大海拔高度的正地形。按山地海拔高度不同，又分為：低山：海拔500~1000m；中山：海拔1000~3500m；高山：海拔3500~5000m；極高山：海拔＞5000m；丘陵：一般指海拔高度在500m下，