地學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料-定

1、地學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料緒論地球科學(xué)是研究地球的科學(xué),重點研究地球表層的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造.1. 研究對象: 地球,地球的時、空、源 地球的結(jié)構(gòu)：層圈狀（slide）地球的構(gòu)造：指地球各個部分之間關(guān)系及其它們的分布規(guī)律及演化。如大氣圈、水圈、巖石圈、地幔、地核,殼幔作用,山脈-盆地，大陸-海洋； 地球物質(zhì)：各種元素-礦物-巖石-礦床-地層,它們的分布及其遷移富集規(guī)律 地質(zhì)事件：地殼運動在地表反映.如地震、火山、海嘯、褶皺、斷裂等； 預(yù)測和預(yù)防將來發(fā)生的地質(zhì)事件地質(zhì)學(xué)的基本原理：19世紀初期英國地質(zhì)學(xué)家萊伊爾將今論古(通過觀測現(xiàn)在正在進行的地質(zhì)事件，來研究過去曾經(jīng)發(fā)生的地質(zhì)過程).第一章 行星地質(zhì)概述地球

2、在宇宙中的大小只是太平洋中一滴水。第一節(jié) 宇宙演化宇宙、宇宙的起源（宇宙大爆炸理論）第二節(jié) 太陽系及其起源一.太陽系1.構(gòu)成:太陽（恒星）+ 八大行星（水金地火木土天海；木星最大，土星次之)。2.太陽系行星的3特征 軌道共面性:全部行星幾乎在同一軌道面上運動（偏心率不大的橢圓),即近圓的軌道。 轉(zhuǎn)動同向性:除金星外,大多數(shù)行星逆時針繞太陽公轉(zhuǎn),自轉(zhuǎn)也都逆時針,大多數(shù)衛(wèi)星亦逆時針繞行星轉(zhuǎn)動。 近圓性: 全部行星軌道近圓形。3.類地行星(水、金、地、火)特點: 體積小、密度大、質(zhì)量小、旋轉(zhuǎn)慢、衛(wèi)星少。但類木行星（木、土、天、海），則反之。 二撞擊作用1.定義:天外物質(zhì)對地球的超高速猛烈沖擊作用。天

3、外星體的殘骸稱隕石。即流星超高速沖入地球大氣層后，到達地表未被燒盡的部分。是宇宙地質(zhì)學(xué)的主要研究對象?？煞?石隕石、鐵隕石、石-鐵隕石等。1.1 石隕石 占所有隕石的94%。 密度3-3.5g/cm3。 多為硅酸鹽礦物：橄欖石、輝石、斜長石；金屬Fe Ni含量只占20%。1.2 鐵隕石 占所有隕石的4.5%。 密度8-8.5g/cm3。 成分：金屬鐵80-95%;鎳5-20%。1.3 石-鐵隕石:成分介于兩者之間,密度5.5-6g/cm3。2. 確定沖擊坑Impact crater的依據(jù)1). 擊變礦物：柯石英。2)擊變玻璃: 礦物從有序無序轉(zhuǎn)變。3)擊變角礫巖: 猛烈撞擊的噴射物；邊緣遭受強

4、烈熔化。4)擊變構(gòu)造: 放射狀石英裂紋、沖擊碎裂錐。shatter cone5)地球物理:具明顯的重力負異常。6)撞擊坑:大小不一，有簡單也有復(fù)雜的形態(tài)。7)有隕石分布:隕石表面有氣孔，其內(nèi)部具特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。三 太陽系起源（了解）1.Kant(德哲學(xué)家)微粒假說:行星和太陽同時形成，都是由星際物質(zhì)所組成。2.Laplace(法)星云假說:行星是從原始太陽分化出來的。一靠自身，二靠外力。 3.J.H.Jeans(英天文家)氣體潮生說 (外力說）4.戴文賽教授星云收縮說第二章 地球的物理性質(zhì)及圈層結(jié)構(gòu)§1地球的主要物理性質(zhì)1.密度（平均為5.517g/cm3）：地球內(nèi)部的物質(zhì)密度大于地

5、表；并且地球物質(zhì)的密度分布在整體上是不均勻的2.重力：地球的重力在不同地區(qū)，不同深度的部位都不相同；在地球內(nèi)部，不同深度部位上的重力會受到不同因素的綜合影響；在地心處，計算重力的公式與其它部位的計算有所不同（G地心）重力異常由于地球各部分的物質(zhì)組成和地殼構(gòu)造不同，因而實際測量的重力值往往與理論值不符，稱為重力異常。 地球重力隨緯度變化而變化，根據(jù)理論計算出各地的正常重力值稱為理論計算值。 正異常實測重力值大于理論值，一般為金屬礦區(qū)，由于物質(zhì)密度大，對地面物質(zhì)的引力較大。 負異常實測重力值小于理論值，一般為石油，炔，石膏等非金屬礦區(qū)，物質(zhì)密度小，引力小。 利用重力異常找礦的方法稱為重力探礦法。并

6、且對研究地球的形狀，地殼的物質(zhì)組成，地殼的構(gòu)造，地殼運動和地震等都是有很高的價值。3.壓力：地球某處的壓力是由上覆地球物質(zhì)的重量產(chǎn)生的靜壓力。地球內(nèi)部壓力是隨深度加大而逐漸增高的。深度每增加km，壓力增加27.5 MPa。4.地磁場：位于南半球的叫磁南極（S）和位于北半球的稱為磁北極（N）。 地磁軸與地球自轉(zhuǎn)軸的夾角現(xiàn)在約為11.5度地磁三要素：磁場強度、磁偏角、磁傾角地磁異常: 和地球有重力異常類似，地球也有磁場異常正常磁場:可近似看作均勻磁化球體的磁場(各地經(jīng)過校正和清除變化等影響的地磁要素數(shù)據(jù))。地磁異常:實際測量到的地磁場與正常磁場的差異。大于正常磁場者為正異常，反映地下有磁性物質(zhì),如

7、鐵礦等；反之為負異常，反映地下有反磁性物質(zhì)，如石油等。古地磁法地球磁場是在不斷變化的，有日變化，年變化，也有長期的周期變化（磁極倒轉(zhuǎn)）。通過對巖石中剩余磁性的研究，了解地質(zhì)歷史上磁場的變化，例如通過對比不同時期的古地磁極的位置(或同一地點不同時期所處的磁緯度)可以幫助了解地殼不同部分的相對位移情況，據(jù)古地磁場反轉(zhuǎn)周期則可確定巖石的形成年代。 5.溫度：外熱層（變溫層）日變化和年變化；常溫層與當?shù)啬昶骄鶞囟却笾孪喈敚Ｄ瓴蛔?，其深度?040m；外熱層（變溫層）和常溫層受太陽輻射影響。增溫層地溫隨深度增加而逐漸增加，受地球內(nèi)部熱能影響，深度每增加100米升高的溫度稱為地溫梯度。一般大陸為15/1

8、00m，海底為48/100m。地球內(nèi)部熱能的來源一般認為，由巖石中放射性元素衰變釋放的熱是地?zé)岬闹饕獊碓础Ｆ浯?，因地球本身的重力作用過程也可以轉(zhuǎn)化出大量熱能，其總熱量可能十分接近于放射性熱能。此外，地球自轉(zhuǎn)的動能和地球物質(zhì)不斷進行的化學(xué)作用等都可以產(chǎn)生大量熱能。地球物理性質(zhì)的應(yīng)用重力異常與地磁異常：由于地球內(nèi)部的物質(zhì)成分和密度分布不均勻，結(jié)構(gòu)上存在著顯著差異，使得實測的重力值或磁場要素與理論值之間有明顯的偏離，形成重力異?；虻卮女惓?。利用這一現(xiàn)象，可以通過發(fā)現(xiàn)各地的局部異常來進行找礦和勘查地下地質(zhì)構(gòu)造。§2.地球的圈層結(jié)構(gòu)一. 地球外部圈層結(jié)構(gòu)：大氣圈、水圈和生物圈；圈層交錯。（一）

9、大氣圈是地球的最外圈，由空氣、水氣和塵埃組成，對地表氣候分帶和生命活動起著很大的作用。其底界為海、陸表面，沒有明顯的上界，為自然過渡到星際空間。五層結(jié)構(gòu)：1.對流層大氣圈的下部，底界為海、陸表面18KM高空。是地球上風(fēng)云，雨雪、冰川等氣候現(xiàn)象以及各種外力地質(zhì)作用的發(fā)源地，對改變地表形態(tài)起著非常重要的作用。2.平流層、3.中間層和4.熱成層，稱為電離層，是無線電波的傳播層。5.擴散層大氣圈的最外層。作用：過濾太陽的有害射線；焚毀闖入地球的宇宙層埃；凈化大氣和水源，保護地球和生物。（二）水圈(hydrosphere) 包括存在地球巖石中、地球表面和空中固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的水的總稱。水體的存在形式多樣

10、：江、河、湖、冰、海、水蒸氣等。水圈的總量是不變的，約1386×106km3，在不同條件下以固、液、氣態(tài)不斷地相互轉(zhuǎn)化著，同時也以蒸發(fā)、運移、降水等方式經(jīng)久不息地循環(huán)著，從而達到平衡。水在這樣不停的運動中，以各種方式對地面（或地下）巖石進行破壞、改造，并且把破壞的物質(zhì)帶到另一些地方堆積下來，形成削高補低結(jié)果。 水圈的循環(huán)作用產(chǎn)生重要結(jié)果：不斷地制造淡水供給陸地；凈化了空氣和大自然；將陸地表面的松散泥沙及溶解物質(zhì)送入海洋。（三）生物圈是指地球表層由生物及其活動地帶所構(gòu)成的連續(xù)圈層。生物從高等到低等，從動物到植物，乃至細菌和微生物等生活于地球表面一定范圍的陸地、水體、土壤及空氣中，構(gòu)成了

11、一個基本連續(xù)的圈層。生物的演化發(fā)展受控于自然環(huán)境的演化。生物參加到一切地質(zhì)作用過程之中，是形成礦產(chǎn)、改造地形、改變環(huán)境的一重要動力；各地質(zhì)時期保存的生物化石，可作為當時自然歷史條件的見證，成為地質(zhì)學(xué)中確定地質(zhì)年代，分析推斷古環(huán)境的有力物證。二、地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)：圈層同心內(nèi)部加熱，重力分異與分層是地球內(nèi)部圈層形成的根本原因Ø 主要根據(jù)地球物理方面（地震波不連續(xù)面），再結(jié)合宇宙方面依據(jù)（隕石）、地質(zhì)方面依據(jù)（高溫、高壓試驗，深部巖石資料）。劃分成地殼、地幔和地核三大圈層。莫霍面：地殼與地幔的分界。古登堡面：地幔與地核的分界，證實外核為液態(tài)。（三）地球內(nèi)部各圈層的特點巖石圈:由上地幔蓋層和

12、地殼組成的圈層, 50-100km,平均厚度60km,由固態(tài)巖石組成。大陸區(qū)較厚,大洋區(qū)較薄厚。脆性的堅硬巖石層, 地形、地貌和構(gòu)造現(xiàn)象都發(fā)生于此層，礦產(chǎn)資源、動力活動也發(fā)生于此。軟流圈(又稱軟流層或低速層):一個柔性層或塑性層。平均深度60-220km,特點是地震波速明顯降低,說明物質(zhì)處于融熔狀態(tài)。高溫高壓條件柔性可塑狀態(tài)，受力易流動。在其上面的運動可能是一種相對的剪切滑動對構(gòu)造運動、巖漿活動和地球動力學(xué)研究是一重大突破。地幔圈: 軟流圈以下,古登堡面以上的圈層。平均深度220-2891km。古登堡面:地幔圈與地核分界面,平均深度2891km，地震P波突然變小,S波突然消失。地核:古登堡面以

13、下到地心部分,主要成分為Fe。 地殼:地表以下,莫霍面以上由固態(tài)巖石組成的圈層。莫霍面:地殼下界面,地震波波速在此突然加大。平均深度33km地殼結(jié)構(gòu):a.上地殼(又稱硅鋁層或花崗質(zhì)巖殼):僅在大陸區(qū)發(fā)育,平均厚15km,主要成分為Si、Al；b.下地殼(又稱硅鎂層或玄武質(zhì)巖殼):大陸和大洋均發(fā)育的連續(xù)圈層,平均深度11km,主要成分為Si、Fe、Mg、Al。地殼類型: a.陸殼:由上地殼和下地殼組成的地殼,平均厚33km;b.洋殼:僅由下地殼組成的地殼,平均厚7km。第三章 地球的物質(zhì)組成§1 元素及礦物1.元素是構(gòu)成地球的最基本物質(zhì),由同種原子所組成.1.1 同位素:是中子數(shù)不同（

14、原子量不同）的同種元素的變種. *可分放射性和穩(wěn)定兩種同位素.放射性同位素:主要有U238,U235,U234,Th232,Rb87,K40等 穩(wěn)定同位素：主要有O16,O17,O18,C12,C13,S32,S33,S36等2.豐度：一種化學(xué)元素在某個自然體中的重量占這個自然體的全部化學(xué)元素總重量（即自然體的總重量）的相對份額（如百分數(shù)），稱為該元素在自然體的豐度。元素豐度：化學(xué)元素在一定自然體中的相對平均含量?？死酥涤址Q地殼元素的豐度。巖石化學(xué)全分析中常用氧化物的重量百分數(shù)表示。該元素的重量百分數(shù)：W=aXW0/m 要求會計算！地殼中元素的相對平均含量是極不均一的，前九種元素：O、Si、

15、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti 3.元素地球化學(xué)常見分類有：主量元素、微量元素、硫(硒、碲)和鹵族元素、金屬成礦元素、親生物元素和親氣元素、放射性元素。4 礦物定義：由天然產(chǎn)出且具有特定的（但一般并非固定的）化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造的均勻固體. 自然界廣泛。5 礦物的5項基本特征 特征1. 絕大多數(shù)礦物都是晶體。 特征2. 礦物隨處可見.現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)礦物3300余種，絕大部分（99%）分布于地殼中。 特征3. 礦物的化學(xué)成分基本穩(wěn)定,但可有雜質(zhì)。 特征4. 水,石油,天然氣不是礦物(非固體)；煤也不是(排列無序)；花崗巖不是礦物(巖石）. 特征5. 礦物具有同質(zhì)多象和類質(zhì)同象現(xiàn)象。 同質(zhì)多象

16、：化學(xué)成分相同、但質(zhì)點的排列方式不同（結(jié)構(gòu)不同）的現(xiàn)象。形成不同的礦物。如：C 金剛石（高壓）-石墨（常壓）；類質(zhì)同象：化學(xué)成分稍有不同，但質(zhì)點的排列方式相同（結(jié)構(gòu)相同）的現(xiàn)象。屬于同一種礦物。如：橄欖石（Mg2SiO4 Fe2SiO4 ）。6. 五類礦物 1 自然元素:金,自然銅,石墨,金剛石 2 硫化物:FeS2 黃鐵礦 3 鹵(氟與氯)化物: CaF2 螢石, NaCl 石鹽 4 氧化物:SiO2 石英, Al2O3 剛玉 氫氧化物:Mg(OH)2 水鎂石 5 含氧鹽(復(fù)雜分子團礦物). 主要包括四種:硫酸鹽:CaSO4 硬石膏；磷酸鹽: Ce,La)PO4 獨居石；碳酸鹽:CaCO3

17、方解石, MgCO3 白云石；硅酸鹽:KAl2Si3AlO10(OH)2 白云母§2 礦物的物理性質(zhì)1.礦物的形態(tài)單形、聚形和集合體。礦物的形態(tài)由礦物晶形和結(jié)晶程度決定。每個礦物都有自身的形態(tài)，它是礦物的主要鑒定特征之一。2 光學(xué)性質(zhì)2.1 透明度：礦物薄片(厚0.03mm)能透過光線者，稱透明礦物，如石英、云母、長石、方解石等。不透光者，稱不透明礦物。所有金屬礦物都是不透明礦物。2.2 光澤(Luster): 礦物的反光能力，分為金屬光澤、半金屬光澤和非金屬光澤。2.3 顏色與條痕礦物的顏色豐富多彩。一種礦物可能具有不同的顏色，但是有些礦物具有一種或少數(shù)幾種比較固定的常見的顏色，可

18、以作為鑒定特征之一。例如，正長石常為肉紅色，斜長石常為灰白色。對寶石礦物而言，顏色是重要的評價因素之一。 條痕色: 礦物粉末的顏色。用瓷板劃之。礦物的主要鑒定特征。例如：赤鐵礦的櫻紅色條痕;黃鐵礦的灰黑色條痕；黃銅的黃銅礦呈墨綠色等。3 力學(xué)性質(zhì)(Mechanical):在外力下的表現(xiàn)3.1 硬度(Hardness):抵抗外力的強度，每個礦物都有自已的硬度。通常用礦物摩氏硬度記（1滑石,2石膏,3方解石,4螢石,5磷灰石,6長石,7石英,8黃晶9剛玉10金剛石）來比較，硬度大的可刻動小的。野外中可用指甲（2-2.5）、小刀（5-5.5）和玻璃（6）來鑒別礦物硬度，是鑒定礦物的主要特征之一。3.

19、2 解理(Cleavage): 外力下礦物按質(zhì)點結(jié)合力最弱的網(wǎng)面定向開裂 極完全解理(云母) 完全(方解石) 中等(角閃石) 不完全(橄欖石) 極不完全(石英) 3.3 斷口: 解理不發(fā)育礦物在外力下的不規(guī)則裂開.貝殼狀(石英), 鋸齒狀(石膏), 參差狀(黃鐵礦),平坦狀(高嶺土)3.4 彈性:受力后能恢復(fù)原狀的.如云母.3.5 撓性:受力后不能恢復(fù)原狀的,又稱范性變形,如蛭石3.6 延展性:可用外力任意改變其形狀的. 延:一維; 展:二維(黃金)礦物的肉眼鑒定主要依據(jù)礦物的物理性質(zhì)：看(外形,色,光澤)-掂(比重)-敲(硬度)。常見的造巖礦物：只有十余種，如石英、正長石、斜長石、黑云母、白

20、云母、角閃石、輝石、橄欖石、方解石、白云石、高嶺石、綠泥石、石榴石等。§3巖石巖石：地質(zhì)作用的產(chǎn)物，由一種或一種以上的礦物或巖屑組成的有規(guī)律的集合體。巖石是組成地殼和巖石圈的基本物質(zhì)。按形成方式，巖石可分三大類：火成巖：地殼深處或上地幔形成的高溫熔融的巖漿，侵入地下或噴出地表冷凝而成的巖石。占地殼體積的67.6%。按產(chǎn)狀分為深成巖、淺成巖和噴出巖。按SiO2含量分超基性巖（<45%，橄欖巖）、基性巖（45-53%，輝長巖和玄武巖）、中性巖（53-66%，閃長巖、正長巖、英安巖）和酸性巖（>66%，花崗巖和流紋巖）。沉積巖：地表先成的各類巖石（母巖）經(jīng)過風(fēng)化剝蝕搬運和沉積而

21、形成的新的巖石。 占地殼巖石體積5%，地表面積75%; 特征具成層性和含化石。四類沉積巖：碎屑巖（.礫巖 、砂巖 和粉砂巖）、化學(xué)巖 （硅質(zhì)巖、石灰?guī)r和白云巖）、粘土巖和生物化學(xué)巖（硅藻巖,放射蟲巖等）。變質(zhì)巖：地表先成的各類巖石經(jīng)過變質(zhì)作用形成的新的巖石，占地殼巖石體積27.4%。造山帶重要組成部分；穩(wěn)定大陸內(nèi)部的結(jié)晶基底。片理和變質(zhì)礦物是變質(zhì)巖的兩大重要特征！三類變質(zhì)巖：區(qū)域變質(zhì)巖（板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、大理巖和石英巖）、接觸變質(zhì)巖（矽卡巖、大理巖和角巖）和動力變質(zhì)巖（碎裂巖、斷層角礫巖和糜棱巖）。*三類巖石的形成條件和相互轉(zhuǎn)化（可用圖的形式）· 在地殼地幔范圍內(nèi)，三類巖石

22、處于不斷地循環(huán)演化過程中，即：· 在地下深部，沉積巖和巖漿巖可通過變質(zhì)作用成為變質(zhì)巖；· 在地球表面，巖漿巖、變質(zhì)巖可通過風(fēng)化搬運沉積轉(zhuǎn)變成沉積巖；· 當變質(zhì)巖、沉積巖進入地下更深處，在一定的溫度壓力條件下被熔融形成巖漿，再經(jīng)歷冷卻結(jié)晶作用又可生成巖漿巖。*三大巖類的區(qū)別 巖 類特 點 巖 漿 巖 沉 積 巖 變 質(zhì) 巖產(chǎn) 狀侵入，噴出 層狀產(chǎn)出隨原巖產(chǎn)狀而定形 成 環(huán) 境巖漿泠卻，降溫降壓常溫常壓增溫增壓結(jié) 構(gòu)大部分為結(jié)晶的巖石，部分為隱晶質(zhì)、玻璃質(zhì)碎屑結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物結(jié)構(gòu)等變晶結(jié)構(gòu)和變余結(jié)構(gòu)構(gòu) 造多為塊狀構(gòu)造。噴出巖具氣孔狀、杏仁狀、流紋狀等構(gòu)造

23、各種層理構(gòu)造，如斜層理、水平層理、交錯層理等大部分具片理構(gòu)造，部分為塊狀構(gòu)造標 準 礦 物橄欖石等石鹽、石膏等滑石、石墨等其 它不含生物化石，圍巖有烘烤現(xiàn)象,不能形成褶曲構(gòu)造多含生物化石，可形成明顯的褶曲可有化石(副變質(zhì)巖)，可形成褶曲§4元素的遷移、富集和礦石地殼中的元素在不斷地遷移，遷移的過程導(dǎo)致元素的分散或富集。應(yīng)用：化探找礦。礦石是滿足開采加工的經(jīng)濟、技術(shù)和環(huán)境條件的可利用的巖石，或者巖石中的元素或礦物可利用，或者巖石本身可利用。礦床是規(guī)模和品位重要指標。礦產(chǎn)資源枯竭和采礦的環(huán)境問題應(yīng)重視！第四章 地質(zhì)事件與地質(zhì)時代地球在形成以來的漫長時間內(nèi)發(fā)生了一系列變化，其中一些大的變化

24、在地殼中留下的痕跡，是我們研究地球的線索，我們把其中有意義的稱為地質(zhì)事件。地質(zhì)事件有大有小，地質(zhì)事件的持續(xù)時間有長有短；地質(zhì)事件主要記錄在地殼巖石中，我們通常根據(jù)巖石中特征的物質(zhì)和特征的現(xiàn)象來識別地質(zhì)事件。 地質(zhì)事件的時間有兩個含義： 事件發(fā)生的先后順序相對地質(zhì)年代； 事件距離今天的時間同位素年齡。 §1 相對年代的確定相對年代：用來反映巖石、地層或地質(zhì)事件相對新老關(guān)系的時間單位。相對地質(zhì)年代確定的依據(jù)：巖層的沉積順序（地層層序律）、生物演化（生物層序律）和地質(zhì)體之間的相互關(guān)系（地質(zhì)體之間切割律）。1. 地層層序律 地層:一定時期內(nèi)形成的巖層的總稱.具時間概念。 利用地層確定相對年代

25、的方法叫地層層序律。 地層層序律（僅適用于沉積巖）:下老上新（前提地層未發(fā)生倒轉(zhuǎn)）。2.生物層序律: 根據(jù)巖層中保存的生物化石建立地層層序和確定地質(zhì)年代的方法。生物簡單而原始,反映所在地層較老;生物復(fù)雜而高級,反映所在地層較新.同一地區(qū),相同時期的地層化石類型和組合應(yīng)相同,不同時期的則不同. 3. 地質(zhì)體之間切割律: 構(gòu)造運動和巖漿活動的結(jié)果，使不同時代的巖層、巖體之間出現(xiàn)斷裂或切割關(guān)系，據(jù)此也可確定巖層或斷層的相對先后順序。被切割、穿插、包裹的老。§2同位素年齡的測定1 同位素年齡(絕對年齡)：地質(zhì)體形成的距今時間.2 用于測定地質(zhì)年代的放射性同位素必須具備三個條件: 具適宜的半衰

26、期:不能太短，也不能太長 釷 Th、碘 I, 半衰期 6.7年, 太短, 不能用于測定； 碳 C14稍長,半衰期5692年,用于測考古材料； 锝Te136,半衰期1.4×1021,太長,可探索太陽系元素成因 要有足夠的含量;現(xiàn)代技術(shù)可將該元素從巖石中分離并測定出來. 子體同位素易于富集并能保存下來.3 常用地質(zhì)測年方法: K-Ar,Rb-Sr,U-Pb,Sm-Nd,39Ar/40Ar§3 地質(zhì)年代表 Geology Time Scale1 地質(zhì)年代表是地質(zhì)歷史的系統(tǒng)編年: 五代十三紀 新生代 Cz: E,N,Q （古-始-漸,中-上,更-全） 中生代 Mz: T、J、K 古

27、生代 Pz: ,O、S；D、C、P 元古代 Pt-Z 太古代 Ar2 地質(zhì)年代單位(國際通用):宙-代-紀-世(階)（時間概念） 宇-界-系-統(tǒng) （地層概念）3 巖石地層單位(地方性地層單位):期 （時間概念） 群-組-段（地層概念）第五章 內(nèi)動力地質(zhì)作用由自然動力引起的使地殼或巖石圈甚至整個地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造和地表形態(tài)發(fā)生變化和發(fā)展的作用成為地質(zhì)作用(geological process)。地質(zhì)作用一方面對已有的礦物、巖石、地質(zhì)構(gòu)造和地表形態(tài)等進行破壞，另一方面又不斷地形成新的礦物、巖石、地質(zhì)構(gòu)造和地表形態(tài)。如河流。按照能源和作用部位的不同，可分為內(nèi)動力和外動力地質(zhì)作用內(nèi)動力地質(zhì)作用：

28、構(gòu)造作用（板塊運動、地殼運動和變形作用）、巖漿作用（侵入和火山作用）和變質(zhì)作用（區(qū)域、接觸和動力變質(zhì)作用）外動力地質(zhì)作用：風(fēng)化作用（物理、化學(xué)和生物）、剝蝕作用（地面流水侵蝕作用、地下水溶蝕作用、風(fēng)蝕作用、冰川侵蝕作用和海蝕作用）、搬運作用（地面流水、地下水、風(fēng)、冰川、海洋和重力搬運作用）和沉積作用（地面流水、地下水、風(fēng)、冰川、海洋、重力、火山和生物沉積作用）§1構(gòu)造作用構(gòu)造作用是巖石圈、地殼或巖石受到力的作用發(fā)生變形和變位的過程。一、板塊運動 板塊構(gòu)造起源于大陸漂移和海底擴張學(xué)說1.板塊構(gòu)造定義：在軟流圈上作大規(guī)模水平運動的巖石圈塊體。 板塊構(gòu)造理論：系統(tǒng)研究巖石圈板塊運動學(xué)、動力

29、學(xué)的學(xué)說。 2.板塊構(gòu)造存在的主要證據(jù)：地形、地質(zhì)、地球物理、深海鉆探 3.板塊的邊界類型 離散邊界:洋中脊，剪切邊界:轉(zhuǎn)換斷層，斂合邊界(板塊俯沖帶和陸-陸碰撞帶) 。4.全球板塊劃分 （勒皮雄(法)方案，Le Pichon，1968） 六大板塊:美洲板塊、太平洋板塊、歐亞板塊、非洲板塊、澳大利亞-印度板塊、南極洲板塊 (面積都大于108平方公里；僅太平洋板塊全由洋殼組成)。 板塊-地體學(xué)說不僅解釋了地殼運動現(xiàn)象， 而且沖擊了人們的思想，擺脫了舊思想的束 縛，證明地球是一個生機勃勃的星體，它有著非常活躍的“新陳代謝”過程，一切都在有規(guī)律地進行著。它有著輝煌的過去和燦爛的未來。二、地殼運動指由

30、內(nèi)動力引起地殼（主要是大陸地殼）的物質(zhì)變形、變位的機械運動，稱為地殼運動。古地殼運動的證據(jù)記錄在巖石中，現(xiàn)代地殼運動的證據(jù)記錄在巖石和毀壞的建筑物中。 地殼運動的方式:垂直運動、水平運動。以水平運動為主。根據(jù)構(gòu)造運動時間：新構(gòu)造運動和古構(gòu)造運動。三、變形作用1.變形作用：巖石圈（主要是地殼上部）的巖石由于受到力的作用而發(fā)生變化的過程。2.運動形式：巖石的變形和變位。3.結(jié)果：地震（彈性變形）、褶皺（塑性變形）或斷裂（脆性變形）。引起動力變質(zhì)作用，影響外動力地質(zhì)作用。 4.描述構(gòu)造變形的要素稱為構(gòu)造要素，如巖層面、斷層面等。構(gòu)造要素的空間方位稱為構(gòu)造要素的產(chǎn)狀，如地層產(chǎn)狀、斷層產(chǎn)狀等。表示產(chǎn)狀的

31、參數(shù)有走向、傾向和傾角，用羅盤測量得到。 a.走向strike：層面與假想水平面的交線方向。 b.傾向dip：傾斜線在水平面上的投影；傾斜線即層面上與走向垂直的線（指向下方）。 c.傾角dip angle：層面與假想水平面的最大夾角(真傾角)。視傾角小于真傾角。（一）褶皺 1.定義在應(yīng)力作用下巖層發(fā)生各種形態(tài)的彎曲現(xiàn)象。上凸的叫背斜,下凹的叫向斜。背斜的核部地層較老，翼部地層較新，向斜反之。 背斜向斜 2.褶皺的野外識別標志 a. 地層對稱、重復(fù)出現(xiàn)。 b.產(chǎn)狀變化 背斜：中間老、二側(cè)對稱變新（3-2-1-2-3）. 向斜：中間新、二側(cè)對稱變老（1-2-3-2-1）. 3.應(yīng)用 確定地殼運動的

32、性質(zhì),指導(dǎo)找油氣找礦,確保工程建設(shè)質(zhì)量。三.斷裂構(gòu)造 1.定義:巖石中沿不同方向發(fā)生的破裂構(gòu)造。 破裂面二側(cè)巖石有明顯位移的為斷層；無明顯位移的為節(jié)理。 2.斷層的幾何要素 斷層面：走向、傾向、傾角三要素. 斷層盤：斷層二側(cè)的巖塊 分上盤與下盤（根據(jù)所處位置）、上升盤與下降盤（根據(jù)動向）、東盤與西盤（斷面直立）等 斷層位移 3 斷層分類 (1)根據(jù)兩盤運動性質(zhì)可分3種: a.正斷層:上盤下降 b.逆斷層:上盤上升 c.平移斷層:二側(cè)巖塊水平滑動，斷面近直立。 4. 斷層規(guī)模 大小不一，深淺不一，位移距離不一5. 判別斷層的存在 a.相當層錯開（相當層：地層、礦層） b.層的重復(fù)或缺失（不對稱重

33、復(fù)，區(qū)別于褶皺） c.擦痕和鏡面：巖塊相互運動時，由于摩擦而在斷層面上形成的痕跡。 d.階步：陡坡傾斜方向指示對盤動向 e.拖曳褶皺, 牽引構(gòu)造：弧形突出的方向指示本盤動向 f.斷層泥、斷層角礫：根據(jù)碎塊成分可判斷斷層切穿了那些地層及其斷層的動向 g.密集的節(jié)理：進一步發(fā)展便成斷裂；先成節(jié)理?？刂茢鄬拥难由旆较颉?h.其他證據(jù)（山區(qū)、平原的平直界線；地形上的陡崖；三角面山（時代較新）； 礦化帶和泉水）6. 研究斷層的意義 是研究和恢復(fù)地殼結(jié)構(gòu)的一把鑰匙。 為工程建設(shè)服務(wù):密云水庫、南京長江大橋、三峽水庫、黃河小浪底。 找礦、找水：NWW290度新構(gòu)造斷層裂隙找水。 §2巖漿作用巖漿：

34、是上地幔和地殼深處形成的、熾熱而富含揮發(fā)分的具有粘性的硅酸鹽熔融體。 成分:硅酸鹽+1-8%以水為主的揮發(fā)物質(zhì);源區(qū):地表之下50-200公里；條件:溫度800-1200°C；壓力10千巴大氣壓（40公里）巖漿作用是指巖漿從形成至運移到地下淺處或噴出地表，再冷凝成巖的過程。根據(jù)巖漿是否噴出地表可分為侵入作用和火山作用一 噴出作用1.噴出作用也稱火山作用，特指噴出地表的巖漿作用。 噴出與否與地殼的活動有關(guān)。 有地殼活動才能打破巖漿的平衡,地殼產(chǎn)生斷裂巖漿才能順之上涌 噴出強度與巖漿的粘性有關(guān)(viscosity) 2.火山噴發(fā)物質(zhì)的構(gòu)成 a.氣體：水汽、二氧化碳、硫化物等.b固體: 圍

35、巖及早先冷凝的巖漿巖，被巖漿噴出,脫離地表在空中炸碎后冷凝成固結(jié)體,稱火山碎屑巖.c熔融體：熔巖（熔巖流、熔巖被;多面形分布）表面具柱狀節(jié)理（冷凝收縮而成的六邊形柱體），總與流面垂直。3 火山構(gòu)造：火山噴發(fā)形成的地形。一般由火山錐、火山口及火山通道等組成。火山通道：巖漿流出的地方. 在近地面冷凝的巖漿形成火山頸，巖石稱次火山巖.4 噴發(fā)方式裂隙式噴發(fā)：巖漿沿一條大裂隙或斷裂帶上升噴出地表。其噴出巖漿多為基性、少或無猛烈爆炸現(xiàn)象。固體噴發(fā)物較少.中心式噴發(fā)：巖漿沿管狀通道噴出，是現(xiàn)代火山的主要形式。形成盾形火山錐。噴出物若以基性熔漿為主，則無爆炸過程（寧靜式）。反之，酸性往往伴隨猛烈的爆炸（猛烈

36、式）。寧靜式與猛烈式交替出現(xiàn)則稱遞變式。5 火山噴發(fā)的階段性 火山噴發(fā)是斷斷續(xù)續(xù)的，有的一、二次（南京方山），有的若干次（圣海侖斯）. 不同噴發(fā)期巖漿的成分要改變，一般演化規(guī)律：基性-中性-酸性。 噴發(fā)后期常下陷，形成破火山口(火山湖)。 活火山指人類歷史時期有過活動，否則稱死火山。6世界火山巖主要分布在板塊構(gòu)造的邊界 洋脊火山帶：太平洋、大西洋、印度洋洋脊 環(huán)太平洋火山帶：主要是中酸性火山巖，多為安山巖. 地中海-印尼火山帶 紅海與東非有22座活火山:均在地殼裂谷處二侵入作用巖漿在向上運動的侵入地下的巖漿作用?？煞譃椋荷畛汕秩胱饔?深成巖):>5公里深處形成。淺成侵入作用(淺成巖):&

37、lt;5公里深處形成。圍巖:被巖漿侵入的巖石.巖漿從發(fā)生到形成巖石，其成分會發(fā)生變化，主要是：自身成分的分離變化、圍巖物質(zhì)的加入及兩種不同成分巖漿的混合。這種均一成分的巖漿演化成多種成分的巖漿及巖石，主要是由于結(jié)晶分異作用、同化混染作用和混合作用所致。 1同化作用、混染作用 同化：熱巖漿對冷圍巖的吞噬與化學(xué)作用，最終使圍巖成為火成巖的一部分.巖漿體積>>圍巖 混染：巖漿體積不夠大,不足以完全吞噬圍巖,導(dǎo)致圍巖對巖漿的明顯化學(xué)反應(yīng),改變巖漿的成分 俘虜體：邊部圍巖碎塊掉進巖漿，巖漿快速冷凝后尚未被完全“吞噬”或同化.2 結(jié)晶分異作用 定義:巖漿在冷凝過程上，按一定規(guī)律依次結(jié)晶出不同礦

38、物的過程.熔點高比重大的礦物先結(jié)晶，導(dǎo)致巖漿成分不斷改變.*2.1 鮑溫反應(yīng)系列：美國巖石學(xué)家鮑溫根據(jù)結(jié)晶分異原理，用富含橄欖石的玄武巖實驗得出的結(jié)晶規(guī)律. 分為:(1) 連續(xù)反應(yīng)系列：化學(xué)成分連續(xù)變化；內(nèi)部結(jié)構(gòu)無根本變化；為淺色礦物所獨有.(高溫的)基性斜長石(拉長石,培長石,鈣長石CaAl2Si2O8)中性斜長石(中長石)酸性斜長石(鈉長石NaAlSi3O8,更長石)鉀長石白云母(低溫)石英. 端員成分為鈉長石與鈣長石,二者能以任何比例混溶.(2)不連續(xù)反應(yīng)系列：化學(xué)成分有差異；內(nèi)部結(jié)構(gòu)有顯著變化；為暗色礦物或鐵鎂礦物所獨有. (高溫的)橄欖石輝石角閃石黑云母鉀長石白云母(低溫的)石英.

39、（3）巖漿結(jié)晶出的巖石順序 超鎂鐵巖(橄欖巖)鎂鐵巖(輝長巖)中性巖(閃長巖)酸性巖(花崗巖)偉晶巖鮑溫反應(yīng)系列只適用于侵入作用與侵入巖礦物結(jié)晶順序只適用于封閉的溫壓環(huán)境2.2 單一原始巖漿的觀點是不正確的3 混合作用混合作用指兩種不同成分的巖漿以不同的比例混合，產(chǎn)生一系列過渡類型巖漿的作用。其證據(jù)是巖石中某些礦物之間明顯不平衡的現(xiàn)象，如兩種成分差別較大的斜長石同時存在；斜長石或石英被輝石包裹等。4.侵入巖的產(chǎn)狀:侵入巖的形態(tài)、大小、與圍巖的關(guān)系 (1)巖體：分巖株與巖基二種. 巖株:出露面積在10-100 km2. 巖基:出露面積大于100 km2. (2)巖脈：分巖墻、巖盤與巖床等. 巖墻

40、-與地層層理垂直，巖漿沿圍巖的裂縫擠入. 巖床-與地層層理平行，巖漿沿層間的空隙擠入.5.巖體與圍巖接觸關(guān)系有侵入接觸（熱接觸）、沉積接觸（冷接觸）和斷層接觸。§3變質(zhì)作用一定義變質(zhì)作用是在不發(fā)生整體熔融的條件下，巖石的組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化形成變質(zhì)巖的過程。新生礦物是變質(zhì)作用的主要標志。二 變質(zhì)作用的主要因素是溫度、壓力、流體和原巖三變質(zhì)作用類型 1.接觸變質(zhì)作用 在巖漿巖體與圍巖的接觸部位，由巖漿散發(fā)的熱量和流體引起的一種變質(zhì)作用。形成新巖石。T：300-800;P：2-30×107Pa;0-8公里;高溫低壓變質(zhì)作用。溫度和活動性流體是主要因素。分為熱接觸變質(zhì)作用(干變質(zhì))

41、和接觸交代作用（濕變質(zhì)）2.動力變質(zhì)作用由定向壓力引起一種變質(zhì)作用，主要為機械過程。主要發(fā)生在斷裂帶或造山帶中，其產(chǎn)物：碎裂巖（斷層角礫巖）和糜棱巖。動力變質(zhì)的破碎過程和性質(zhì)可分脆性和韌性兩類。特別領(lǐng)域沖擊變質(zhì)作用。只發(fā)生在隕石坑內(nèi)。石英變體柯石英和斯石英。3.區(qū)域變質(zhì) l 由多種變質(zhì)因素（ T、P、流體）的綜合作用使區(qū)域范圍巖石發(fā)生變質(zhì)的作用，是一個長期的、復(fù)雜的、周期性疊加的作用過程。l 代表性巖石：板巖千枚巖片巖 斜長角閃巖片麻巖麻粒巖榴輝巖。l 變質(zhì)范圍：數(shù)千至-萬平方公里; 深度：幾公里-幾十公里; 廣泛發(fā)生在古老的大陸中心；構(gòu)造活動地區(qū)（造山帶、匯聚板塊邊界上）。l 變質(zhì)作用的程度

42、可分為低級、中級和高級。第六章 外動力地質(zhì)作用外動力地質(zhì)作用的主要任務(wù)就是削高補低，重塑地表形態(tài)并產(chǎn)生相應(yīng)的地質(zhì)產(chǎn)物沉積物。外動力作用指以太陽能為主、重力參與所驅(qū)動的地球過程。在形式上（地質(zhì)營力）分別表現(xiàn)為風(fēng)的作用、海洋與湖泊作用、河流與地下水作用、冰川與重力作用；在過程上則依次表現(xiàn)為風(fēng)化作用，剝蝕作用，搬運作用和沉積作用。 §1風(fēng)化作用 風(fēng)化作用是指在地表條件下，由于太陽，大氣，水，生物等的作用，使巖石在原地遭受破壞的地質(zhì)作用。根本原因：巖石在新的環(huán)境下調(diào)整達到新的平衡狀態(tài)。風(fēng)化作用是所有外動力地質(zhì)作用得以發(fā)生的序幕。風(fēng)的地質(zhì)作用風(fēng)化作用一 風(fēng)化作用的類型 1物理風(fēng)化：地表巖石在外

43、力（大氣、水、生物）作用下發(fā)生的機械破碎作用。作用方式：溫差；冰劈。結(jié)果是巖石變?yōu)閹r屑和砂，原地堆積。 2化學(xué)風(fēng)化作用：地表巖石發(fā)生化學(xué)變化的過程。作用方式有溶解、水化、水解、碳酸化、氧化等。產(chǎn)物：易溶物質(zhì)（遷移）和難溶物質(zhì)（殘積物）。特征: 不僅破壞巖石，而且使其化學(xué)成分變化、并形成新礦物。 巖石在水、氧、二氧化碳作用下,產(chǎn)生化學(xué)分解。 溫濕的南方地區(qū)表現(xiàn)明顯。 3生物風(fēng)化:是地表巖石在生物（主要是微生物和植物）的作用下發(fā)生變化的過程。變化的形式是有機酸分解、根劈等。結(jié)果形成土壤。二控制巖石風(fēng)化的因素 1氣候 北、南方不同:花崗巖(低山、高山);灰?guī)r(高山、低山溶洞) 2地形 高度(高易遭風(fēng)

44、化),起伏(易帶走風(fēng)化物), 坡向(南坡易風(fēng)化） 3巖石性質(zhì)（單礦物巖石抗風(fēng)化強，早結(jié)晶者易風(fēng)化，結(jié)構(gòu)，節(jié)理發(fā)育者易風(fēng)化） 4. 球狀風(fēng)化：節(jié)理包圍的碎塊，在化學(xué)風(fēng)化（水溶液）、物理風(fēng)化（溫度變化）下，棱角消失，圓化成球狀；以化學(xué)風(fēng)化為主?；◢弾r、閃長巖、輝長巖、厚層砂巖,塊狀、等粒巖石易形成球狀風(fēng)化;與結(jié)核的區(qū)別是成分是否一致。三 風(fēng)化殼和土壤。§2剝蝕作用剝蝕作用 介質(zhì)在運動狀態(tài)下對礦物、巖石產(chǎn)生的破壞作用。介質(zhì)分為風(fēng)、地面流水、地下水、冰川、湖水和海水等。一、地面流水侵蝕作用分為下蝕、側(cè)蝕和向源侵蝕。下蝕使河谷加深，側(cè)蝕使河谷彎曲和加寬，向源侵蝕使河谷延伸。河流侵蝕作用形成峽谷

45、、河曲等河流地貌。地下水溶蝕作用，主要是指石灰?guī)r等巖石發(fā)生化學(xué)風(fēng)化時產(chǎn)生的可溶性物質(zhì)被帶走的過程。實際上，在溶蝕過程中，風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運作用是同時發(fā)生的。形成溶洞等喀斯特（巖溶）地貌。 二、風(fēng)蝕作用，是指風(fēng)攜帶的砂礫對巖石的磨蝕作用和對土壤的吹蝕作用，形成蘑菇石等風(fēng)蝕地貌和沙塵暴。風(fēng)蝕作用在近地表處比較強。風(fēng)蝕作用是造成荒漠化的原因之一，種草是有效的防治措施。 三、冰川剝蝕作用，是指移動的冰川及其所攜帶的砂礫對地表巖石的磨蝕和拔蝕的過程。形成角峰、冰斗、U形谷等冰蝕地貌。 四、海蝕作用，是指波浪及其所裹挾的砂礫對海岸的沖刷、磨蝕、溶蝕的過程。形成海蝕崖、波切臺等海蝕地貌，使海岸線后退。

46、 §3搬運作用搬運作用，是風(fēng)、流水等載體將風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到沉積場所的過程。依載體進一步分為地面流水搬運作用、地下水搬運作用、風(fēng)搬運作用、冰川搬運作用、海洋搬運作用、重力搬運作用。 一、地面流水搬運包括片流、洪流、河流、泥石流搬運。二、海洋搬運包括潮流、洋流、濁流搬運。 三、重力搬運作用包括崩落、滑坡和潛移（坡面土層蠕動），國外常稱為塊體移動（mass wasting ），教材中稱為塊體運動。重力搬運過程主要發(fā)生在山區(qū)，常造成災(zāi)害。發(fā)生在水下斜坡的沉積物滑塌也屬于重力搬運作用。重力搬運作用發(fā)生的基本因素是陡坡地形，觸發(fā)因素是掏空坡腳、超負荷、震動、水的加入。 §4沉積作用沉

47、積作用，是被搬運的物質(zhì)堆積的過程。 沉積作用不僅僅發(fā)生在搬運過程的最后階段，在搬運過程中的各個階段都可以發(fā)生。風(fēng)化、剝蝕、搬運、沉積往往是交叉進行的。 沉積盆地是發(fā)生沉積作用的主要場所，是地球表面的負地形。沉積盆地可分為不同類型，各有不同的沉積組合。 一、地面流水沉積作用，包括洪流、河流、泥石流、湖泊沉積。洪流在山區(qū)河流出口處形成洪積扇。河流在河床形成河漫灘、在下游兩岸形成沖積平原，在入?；蛉牒暮涌谔幮纬扇侵蕖Ｄ嗍髟谏铰吹貐^(qū)形成特殊的堆積，是一種災(zāi)害。洪流沉積分選較差，層理不發(fā)育；河流沉積分選較好，層理發(fā)育；泥石流沉積無分選，無層理。河流沉積可以形成砂礦。河流帶入干旱區(qū)湖泊中的溶解物質(zhì)形

48、成鹽湖沉積。 二、地下水沉積作用，地下水最終流入河流或海洋，地下水和河流中的溶解物質(zhì)大部分在海洋中沉積。在地下水流出地表時稱為泉，其中的溶解物質(zhì)可以結(jié)晶出來形成泉華。洋脊附近的熱泉可以形成熱水沉積礦床。 三、風(fēng)沉積作用，與河流類似，但顆粒更細，分選更好。風(fēng)成砂也有層理和波痕。風(fēng)成黃土層理不發(fā)育，常有垂直的節(jié)理。 四、冰川沉積作用，山岳冰川搬運的碎屑形成終積垅和側(cè)積垅。特點是無分選，礫石上有擦痕。大陸冰川在海岸斷裂成為冰山，融化后所攜帶的碎屑落入海底沉積下來。特點是礫石將海底軟泥的紋層壓彎或嵌入其中，稱為落石構(gòu)造。 四、海洋沉積作用，包括潮流、洋流、濁流沉積。潮流在海濱形成沙灘、潮坪等濱海沉積。洋流可以將深海的物質(zhì)帶到淺海沉積下來，或者將洋底物質(zhì)帶到另一個大洋盆地中沉積下來。濁流將大陸坡的物質(zhì)搬運到大洋盆地中沉積下來。 濁流是由于地震等