第一章地球概況與地質(zhì)作用

1、1將將不不會會有有突突出出的的表表現(xiàn)現(xiàn) 沒有沒有良好的習慣良好的習慣， 沒有沒有嚴謹嚴謹?shù)淖黠L，的作風， 沒有沒有過硬的本領(lǐng)，過硬的本領(lǐng)， 沒有沒有明確的目標，明確的目標， 沒有沒有具體的計劃，具體的計劃， 沒有沒有可行的措施，可行的措施， 沒有沒有吃苦的精神吃苦的精神。 2p坐在坐在同一個教室同一個教室里，讀里，讀一樣的書一樣的書，聽一樣的課聽一樣的課，而，而學習成績學習成績卻有卻有很大差別。很大差別。p原因：是否用心聽，是否與老師共振原因：是否用心聽，是否與老師共振。3油田地質(zhì)基礎(chǔ)油田地質(zhì)基礎(chǔ)fundamentals of oilfield geology20072007年中國進口石油年中

2、國進口石油1834818348萬噸；萬噸；20082008年中國進口石油年中國進口石油2006720067萬噸；萬噸；20092009年進口年進口1.981.98億；億；20102010年進口年進口2.12.1億噸；億噸； 20112011年中國原油進口量為年中國原油進口量為2537825378萬噸；萬噸；中國中國20122012年原油凈進口量將達到年原油凈進口量將達到2.842.84億噸。中國目前的石油依存度為億噸。中國目前的石油依存度為58%58%。 4 當今世界，每天打開電視、翻開報紙一看，石油消息的報導幾當今世界，每天打開電視、翻開報紙一看，石油消息的報導幾乎都占重要位置，可見石油與各

3、個國家及廣大人民的關(guān)系緊密相乎都占重要位置，可見石油與各個國家及廣大人民的關(guān)系緊密相關(guān)。關(guān)。 在世界石油資源、經(jīng)濟發(fā)展、供需關(guān)系和政治軍事的多重因素在世界石油資源、經(jīng)濟發(fā)展、供需關(guān)系和政治軍事的多重因素影響下，影響下，2121世紀以來，石油價格一直攀尚不下。而且據(jù)多方面預世紀以來，石油價格一直攀尚不下。而且據(jù)多方面預測，高油價的形勢會在一個較長期內(nèi)持續(xù)和發(fā)展下去。測，高油價的形勢會在一個較長期內(nèi)持續(xù)和發(fā)展下去。 勿用諱言，雖然我國的石油資源比較豐富，原油產(chǎn)量也穩(wěn)中有勿用諱言，雖然我國的石油資源比較豐富，原油產(chǎn)量也穩(wěn)中有升，但與我國經(jīng)濟發(fā)展和需要相比，尚有較大距離。去年我國凈升，但與我國經(jīng)濟發(fā)展

4、和需要相比，尚有較大距離。去年我國凈進口石油高達進口石油高達1100011000多萬噸。多萬噸。 目前我國石油資源中大部分為低滲透儲量，因而如何動用和開目前我國石油資源中大部分為低滲透儲量，因而如何動用和開發(fā)好低滲透油田，具有十分重要的經(jīng)濟和政治意義。發(fā)好低滲透油田，具有十分重要的經(jīng)濟和政治意義。5第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用globe survey ang geologic function6第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用2.2.海底地形海底地形 洋洋oceanic：地球表面聚集水體的巨大洼地。四大洋：大西洋、北冰洋、印度洋、太平洋地球表面聚集水體的

5、巨大洼地。四大洋：大西洋、北冰洋、印度洋、太平洋 海海：大洋與陸地接觸的水體。渤海、黃海、東海等。：大洋與陸地接觸的水體。渤海、黃海、東海等。 海洋海洋：海與洋的統(tǒng)稱。：海與洋的統(tǒng)稱。大陸邊緣大陸邊緣：大陸與洋盆之間被海水淹沒的地帶，包括：大陸與洋盆之間被海水淹沒的地帶，包括大陸架大陸架（大陸周圍坡度平緩的淺水地區(qū)地（大陸周圍坡度平緩的淺水地區(qū)地勢比較平坦，坡度一般小于勢比較平坦，坡度一般小于0.30.3，平均水深，平均水深133133米，大陸架的寬度不一樣，大陸架的寬度與海岸米，大陸架的寬度不一樣，大陸架的寬度與海岸地帶的地形有密切關(guān)系平均地帶的地形有密切關(guān)系平均75KM75KM，北冰洋沿岸

6、可達，北冰洋沿岸可達1000KM1000KM以上，日本列島的大陸架僅僅以上，日本列島的大陸架僅僅4-8KM4-8KM，拉丁美洲西海岸于大洋盆地之間以海溝相隔，沒有大陸架）、拉丁美洲西海岸于大洋盆地之間以海溝相隔，沒有大陸架）、大陸坡大陸坡（位于大陸架外緣的巨大（位于大陸架外緣的巨大斜坡，坡度較大，平均為斜坡，坡度較大，平均為3 3度，最大可以達到度，最大可以達到2020度以上，水深度以上，水深20-30020-300米不等，寬度為米不等，寬度為20-100KM20-100KM不不等）、等）、大陸基大陸基（大陸坡外緣傾向洋底的斜坡地帶，坡度（大陸坡外緣傾向洋底的斜坡地帶，坡度5-355-35，水

7、深，水深2000-40002000-4000米，最深處可以達米，最深處可以達到到1000010000米）米）大洋盆地大洋盆地：大陸邊緣之外，大洋中脊兩側(cè)的深海盆地。平均水深：大陸邊緣之外，大洋中脊兩側(cè)的深海盆地。平均水深47504750米，占海洋面積的米，占海洋面積的44.95%44.95%。大洋中脊大洋中脊：洋底發(fā)育的連綿不斷的、橫穿大洋、線狀延伸的海底山脈。該山脈除表層為極薄的：洋底發(fā)育的連綿不斷的、橫穿大洋、線狀延伸的海底山脈。該山脈除表層為極薄的沉積層外幾乎全部有玄武巖組成，稱之為洋脊。海底火山多發(fā)區(qū)。沉積層外幾乎全部有玄武巖組成，稱之為洋脊。海底火山多發(fā)區(qū)。 簡要介紹大陸架與油氣關(guān)系

8、。簡要介紹大陸架與油氣關(guān)系。7第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用3.地球的主要物理性質(zhì)：地球的主要物理性質(zhì)：u密度密度：隨深度增加而增加，但不是均勻的。地殼密度：隨深度增加而增加，但不是均勻的。地殼密度2.72.9g/cm3，地球平均密度，地球平均密度 5.516g/cm3。 u壓力壓力：內(nèi)部壓力是上覆物質(zhì)質(zhì)量產(chǎn)生的靜壓力。壓力增加的幅度因深度而不同。淺部增加：內(nèi)部壓力是上覆物質(zhì)質(zhì)量產(chǎn)生的靜壓力。壓力增加的幅度因深度而不同。淺部增加 慢，深部增加快。壓力異常的概念。在鉆井過程中應該注意對壓力異常的預測，以慢，深部增加快。壓力異常的概念。在鉆井過程中應該注意對壓力異常的預測，以

9、防止事故的發(fā)生。防止事故的發(fā)生。 u溫度溫度：外熱層、常溫層、內(nèi)熱層。地溫梯度；地溫的高低影響有機質(zhì)及其想向油氣轉(zhuǎn)化。：外熱層、常溫層、內(nèi)熱層。地溫梯度；地溫的高低影響有機質(zhì)及其想向油氣轉(zhuǎn)化。u重力重力：地球的引力與地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的合力。：地球的引力與地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的合力。 地球重力場的變化是隨緯度增加而地球重力場的變化是隨緯度增加而 增加，隨海拔高度增加而減小的不規(guī)則變化。增加，隨海拔高度增加而減小的不規(guī)則變化。 局部重力與區(qū)域重力有差異稱為異局部重力與區(qū)域重力有差異稱為異 常。石油、煤、地下水等于負處異常區(qū)，而鐵、常。石油、煤、地下水等于負處異常區(qū)，而鐵、 銅等處于正異常區(qū)。重

10、力異常的原銅等處于正異常區(qū)。重力異常的原 因是物質(zhì)分布的不均勻。重力勘探因是物質(zhì)分布的不均勻。重力勘探(gravity exploration)。 重力加速度在赤道處是重力加速度在赤道處是978.0318cm/s2，在兩極處是，在兩極處是983.2717cm/s2。 u磁性磁性：指南針的應用證明地球是有磁性的，地理的北極與地磁的北極不重合。：指南針的應用證明地球是有磁性的，地理的北極與地磁的北極不重合。 地磁正異地磁正異 常與負異常。石油、天然氣所在地區(qū)有負異常。磁法勘探常與負異常。石油、天然氣所在地區(qū)有負異常。磁法勘探(magnetic prospecting)。8u彈塑性彈塑性：表現(xiàn)在能夠

11、傳播地震波，因為地震波是彈性波。地層具有各種：表現(xiàn)在能夠傳播地震波，因為地震波是彈性波。地層具有各種 構(gòu)造構(gòu)造特征顯示出具有塑性。地球的彈性在油田開發(fā)過程中的現(xiàn)象（通過室內(nèi)實驗特征顯示出具有塑性。地球的彈性在油田開發(fā)過程中的現(xiàn)象（通過室內(nèi)實驗可以發(fā)現(xiàn)彈性變化，主要是通過測量巖心的孔隙度與滲透率來衡量）。塑性可以發(fā)現(xiàn)彈性變化，主要是通過測量巖心的孔隙度與滲透率來衡量）。塑性所表現(xiàn)出來的特征如儲油構(gòu)造。所表現(xiàn)出來的特征如儲油構(gòu)造。u放射性放射性：地殼特別是酸性巖漿巖中具有大量放射性元素。放射性元素釋放的：地殼特別是酸性巖漿巖中具有大量放射性元素。放射性元素釋放的能量是地熱的能量是地熱的 主要來源之

12、一。判斷巖石年齡。放射性勘探（主要來源之一。判斷巖石年齡。放射性勘探（radioactivity radioactivity prospecting)prospecting)。u電性電性：發(fā)電廠以大地作為回路、大雷雨時放電（電位差可達：發(fā)電廠以大地作為回路、大雷雨時放電（電位差可達100100伏伏/ /米）等。米）等。地殼的電導率與巖石成分、孔隙度、地殼的電導率與巖石成分、孔隙度、 礦化度等有關(guān)。溫度越高電導率也大。礦化度等有關(guān)。溫度越高電導率也大。大地電流的強度和方向均有變化，這是因為大地電流主要是地磁場變化直接大地電流的強度和方向均有變化，這是因為大地電流主要是地磁場變化直接感生的。感生的

13、。第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用9第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用第二節(jié)第二節(jié) 地球的內(nèi)外圈層特征地球的內(nèi)外圈層特征10第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用第二節(jié)第二節(jié) 地球的內(nèi)外圈層特征地球的內(nèi)外圈層特征 目前世界上最深的井也就是目前世界上最深的井也就是1500015000多米（多米（前蘇聯(lián)前蘇聯(lián)），我），我國也已經(jīng)研制成功國也已經(jīng)研制成功1300013000米的石油鉆機（米的石油鉆機（寶雞石油機械廠寶雞石油機械廠20072007年年），這樣的深度對研究地球內(nèi)部特征是遠遠不夠的。），這樣的深

14、度對研究地球內(nèi)部特征是遠遠不夠的。因此，對地球內(nèi)部特征的認識主要是利用因此，對地球內(nèi)部特征的認識主要是利用地震波地震波這種手段進這種手段進行探索的。行探索的。地殼地殼：也叫巖石圈：也叫巖石圈(lithosphere)，地表至莫霍面之間的固體地球。富含硅鋁的硅酸鹽組成。，地表至莫霍面之間的固體地球。富含硅鋁的硅酸鹽組成。分為陸殼分為陸殼(continental crust)與洋殼與洋殼(oceanic crust)。上地殼上地殼/陸殼（硅鋁層）陸殼（硅鋁層）：陸殼分布在大陸及被海水淹沒的大陸邊緣地區(qū)，厚度較大，平均：陸殼分布在大陸及被海水淹沒的大陸邊緣地區(qū)，厚度較大，平均33-36公里。高山區(qū)和

15、高原區(qū)陸殼厚。陸殼厚度與地表起伏呈鏡象關(guān)系。公里。高山區(qū)和高原區(qū)陸殼厚。陸殼厚度與地表起伏呈鏡象關(guān)系。下地殼下地殼/洋殼（硅鎂層）洋殼（硅鎂層）：分布在大洋盆地和洋中脊等洋底地區(qū)。一般情況下洋中脊最薄。：分布在大洋盆地和洋中脊等洋底地區(qū)。一般情況下洋中脊最薄。洋殼的主要成分為硅鎂。洋殼的主要成分為硅鎂。陸殼與洋殼的差異陸殼與洋殼的差異：厚度厚度陸殼厚，洋殼?。魂憵ず?，洋殼??；結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)大陸地殼具有雙層結(jié)構(gòu)而大洋地殼一大陸地殼具有雙層結(jié)構(gòu)而大洋地殼一般只有玄武巖般只有玄武巖；地球化學地球化學陸殼的物質(zhì)成分相當于安山巖，而洋殼是以玄武巖開始的陸殼的物質(zhì)成分相當于安山巖，而洋殼是以玄武巖開始的；構(gòu)造構(gòu)

16、造洋殼無褶皺，斷裂多呈直線且規(guī)則，陸殼相反洋殼無褶皺，斷裂多呈直線且規(guī)則，陸殼相反；同位素年齡同位素年齡陸殼最大陸殼最大40億年，億年，而洋殼最老的是侏羅紀（約而洋殼最老的是侏羅紀（約1.75億年）億年）。11第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用第二節(jié)第二節(jié) 地球的內(nèi)外圈層特征地球的內(nèi)外圈層特征地幔地幔：莫霍面：莫霍面(Moho(Moho) )與古登堡面與古登堡面(Gutenberg discontinuity)(Gutenberg discontinuity)之間的部分，厚度之間的部分，厚度2865KM2865KM。 根據(jù)地震波的變化特征，大致以根據(jù)地震波的變化特征，大致以98

17、4KM984KM為界，進一步將其分為上地幔與下地幔兩層。為界，進一步將其分為上地幔與下地幔兩層。 上地幔地震波傳播不均勻，下地幔地震波傳播均勻，下地幔鐵含量增多。上地幔地震波傳播不均勻，下地幔地震波傳播均勻，下地幔鐵含量增多。地核地核：古登堡面以下至地心。根據(jù)地震波（縱波）波速變化分為外核（液態(tài)）、過渡層、：古登堡面以下至地心。根據(jù)地震波（縱波）波速變化分為外核（液態(tài)）、過渡層、 內(nèi)核（固態(tài)）。內(nèi)核（固態(tài)）。 地球外圈：地表外圍空間。地球外圈：地表外圍空間。大氣圈大氣圈：主要成分氮氣、氧氣、二氧化碳等。：主要成分氮氣、氧氣、二氧化碳等。 根據(jù)密度和成分將大氣圈進一步分為對流層、平流層、中間層、

18、熱層和散逸層等。根據(jù)密度和成分將大氣圈進一步分為對流層、平流層、中間層、熱層和散逸層等。 氮氣和二氧化碳在提高采收率方面的用途。氮氣驅(qū)（混相與非混相）二氧化碳驅(qū)。氮氣和二氧化碳在提高采收率方面的用途。氮氣驅(qū)（混相與非混相）二氧化碳驅(qū)。水圈水圈：連續(xù)保衛(wèi)地球表層的水的閉合圈。含鹽度概念（：連續(xù)保衛(wèi)地球表層的水的閉合圈。含鹽度概念（1KG1KG水中溶解的各種鹽類的質(zhì)量，水中溶解的各種鹽類的質(zhì)量， 鹽度小于千分之鹽度小于千分之0.30.3為淡水，為淡水，0.3-24.6950.3-24.695為半咸水，大于為半咸水，大于24.69524.695為咸水）。為咸水）。 潛水層：埋藏在地面以下第一個不滲透

19、水層上面的地下水。潛水層：埋藏在地面以下第一個不滲透水層上面的地下水。 承壓層：承壓層：生物圈生物圈：地球表層有生物活動的圈層。生物對巖石的破壞和構(gòu)建有很大的影響。：地球表層有生物活動的圈層。生物對巖石的破壞和構(gòu)建有很大的影響。 生物化石能夠確定地質(zhì)年代、研究生物起源和演化。生物化石能夠確定地質(zhì)年代、研究生物起源和演化。 生物對生油母質(zhì)的巨大貢獻，能夠形成大量有機礦產(chǎn)。生物對生油母質(zhì)的巨大貢獻，能夠形成大量有機礦產(chǎn)。12第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用第二節(jié)第二節(jié) 地球的內(nèi)外圈層特征地球的內(nèi)外圈層特征 2011 2011年年1010月月2323日，中央電視臺報道，我國有史以來

20、最大的地質(zhì)勘探日，中央電視臺報道，我國有史以來最大的地質(zhì)勘探計劃計劃“ “地球深部探測地球深部探測” ”計劃已全面展開。這個集合了計劃已全面展開。這個集合了1212位院士、位院士、200200多多名研究員以及上千名科研人員的地球深部探測工程，希望能從深層次解名研究員以及上千名科研人員的地球深部探測工程，希望能從深層次解決困擾我國油氣勘探開發(fā)的一系列重大問題。決困擾我國油氣勘探開發(fā)的一系列重大問題。 國務院總理溫家寶在首都科技界大會上談到，在地球深部資源探測方國務院總理溫家寶在首都科技界大會上談到，在地球深部資源探測方面，我國已有固體礦產(chǎn)勘探開采的深度大多小于面，我國已有固體礦產(chǎn)勘探開采的深度大

21、多小于500500米，而世界一些礦米，而世界一些礦業(yè)大國已經(jīng)達到業(yè)大國已經(jīng)達到25002500米米40004000米。他還舉例說，澳大利亞在本世紀初率米。他還舉例說，澳大利亞在本世紀初率先提出先提出“ “玻璃地球玻璃地球” ”計劃，就是要使地下計劃，就是要使地下10001000米變得米變得“ “透明透明” ”。加拿大人近。加拿大人近期也制訂類似計劃，要使地下期也制訂類似計劃，要使地下30003000米變得米變得“ “透明透明” ”。全國人大常委會副委。全國人大常委會副委員長、中國科學院原院長路甬祥強調(diào)，深部礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)是影響員長、中國科學院原院長路甬祥強調(diào)，深部礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)是影響我

22、國可持續(xù)發(fā)展能力的戰(zhàn)略性科技問題。他說，應使我國主要區(qū)域地下我國可持續(xù)發(fā)展能力的戰(zhàn)略性科技問題。他說，應使我國主要區(qū)域地下40004000米變得米變得“ “透明透明” ”，以解決我國資源短缺的問題。，以解決我國資源短缺的問題。13第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用第三節(jié)第三節(jié) 地質(zhì)作用（地質(zhì)作用（geological process） 自然界的地質(zhì)作用一直在發(fā)生著并且隨處可見，火山活動、地震、自然界的地質(zhì)作用一直在發(fā)生著并且隨處可見，火山活動、地震、河流沖刷改道、風使沙子遷移等。河流沖刷改道、風使沙子遷移等。地質(zhì)作用的特點地質(zhì)作用的特點: :地區(qū)特色、現(xiàn)象復雜、持續(xù)時間長。地區(qū)

23、特色、現(xiàn)象復雜、持續(xù)時間長。（1 1）內(nèi)動力地質(zhì)作用內(nèi)動力地質(zhì)作用(endogeneous(endogeneous) :) :由地球內(nèi)部能量變化引起的地由地球內(nèi)部能量變化引起的地質(zhì)作用質(zhì)作用. .巖漿作用、地殼運動、地震、變質(zhì)等。巖漿作用、地殼運動、地震、變質(zhì)等。（2 2）外動力地質(zhì)作用外動力地質(zhì)作用(exogeneous(exogeneous) ) ：由地球外力引起的地質(zhì)作用。：由地球外力引起的地質(zhì)作用。外動力地質(zhì)作用分為：外動力地質(zhì)作用分為：風化作用風化作用(weathering)(weathering)：物理風化、化學風化、生物風化；：物理風化、化學風化、生物風化；剝蝕作用剝蝕作用(de

24、nudation)(denudation)：河流、地下水、海洋、湖泊、冰川、風；：河流、地下水、海洋、湖泊、冰川、風；搬運作用搬運作用(transporation(transporation) )：機械搬運、化學搬運；：機械搬運、化學搬運；沉積作用沉積作用(sedimentation)(sedimentation)：機械沉積、化學沉積。：機械沉積、化學沉積。14第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用第三節(jié)第三節(jié) 地質(zhì)作用（地質(zhì)作用（geological process）風化作用：風化作用：地殼表層巖石在地表常溫常壓下在風化介質(zhì)作用下在原地遭受破壞過程。地殼表層巖石在地表常溫常壓下在

25、風化介質(zhì)作用下在原地遭受破壞過程。物理風化物理風化：凡只是巖石、礦物在原地機械破碎，物質(zhì)成分未有改變。熱膨脹冷縮等。：凡只是巖石、礦物在原地機械破碎，物質(zhì)成分未有改變。熱膨脹冷縮等。 特點特點是成分不變，僅僅是體積形態(tài)有變化，由大變小。是成分不變，僅僅是體積形態(tài)有變化，由大變小?；瘜W風化化學風化：地殼表層的巖石在原地發(fā)生化學成分改變并產(chǎn)生新礦物的過程。主要：地殼表層的巖石在原地發(fā)生化學成分改變并產(chǎn)生新礦物的過程。主要 方式方式：氧化作用，黃鐵礦變褐鐵礦；水溶液作用；溶解作用；水化作用，正：氧化作用，黃鐵礦變褐鐵礦；水溶液作用；溶解作用；水化作用，正 長石變高嶺石，高嶺石變鋁土礦；水解作用；碳酸

26、化作用。長石變高嶺石，高嶺石變鋁土礦；水解作用；碳酸化作用。生物風化生物風化：生物的生命活動以及分解與分泌產(chǎn)物對巖石和礦：生物的生命活動以及分解與分泌產(chǎn)物對巖石和礦 物的破壞。既有機械風化作用也有化學風化作用。物的破壞。既有機械風化作用也有化學風化作用。 風化作用的產(chǎn)物風化作用的產(chǎn)物：碎屑物質(zhì)、殘余物質(zhì)、溶解物質(zhì)：碎屑物質(zhì)、殘余物質(zhì)、溶解物質(zhì)風化作用的結(jié)果風化作用的結(jié)果 風化殼風化殼：風化產(chǎn)物覆蓋在地表上構(gòu)成的一層不連續(xù)的薄殼。：風化產(chǎn)物覆蓋在地表上構(gòu)成的一層不連續(xù)的薄殼。風化殼中成分類型風化殼中成分類型及薄厚發(fā)育狀況與基巖有關(guān)、與氣候有關(guān)、與地形有關(guān)、與剝蝕作用程度有關(guān)。及薄厚發(fā)育狀況與基巖

27、有關(guān)、與氣候有關(guān)、與地形有關(guān)、與剝蝕作用程度有關(guān)。 風化殼的石油地質(zhì)意義（流體儲集空間和運移通道風化殼的石油地質(zhì)意義（流體儲集空間和運移通道）15第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用u物理風化作用物理風化作用u使巖石和礦物發(fā)生破壞而不明顯地改變其化學成分的作用過程。使巖石和礦物發(fā)生破壞而不明顯地改變其化學成分的作用過程。u主要方式主要方式u1.1.熱脹冷縮熱脹冷縮u由于溫差的影響，尤其短內(nèi)溫度的聚變，使巖石強烈的熱脹冷縮后剝落、由于溫差的影響，尤其短內(nèi)溫度的聚變，使巖石強烈的熱脹冷縮后剝落、碎裂。碎裂。u礦物在晝夜溫差很大的地區(qū)（沙漠地區(qū)）日礦物在晝夜溫差很大的地區(qū)（沙漠地區(qū)）日

28、:60-70;:60-70;夜夜0 融化時的體積融化時的體積u巖石裂隙充填有地表水及地下水，這些水當溫度降至巖石裂隙充填有地表水及地下水，這些水當溫度降至時結(jié)晶冰，結(jié)冰的時結(jié)晶冰，結(jié)冰的過程就體積膨脹的過程過程就體積膨脹的過程, ,對裂隙周圍產(chǎn)生壓力使裂隙擴大，如果凍結(jié)和融對裂隙周圍產(chǎn)生壓力使裂隙擴大，如果凍結(jié)和融化反復交替進就必然使裂隙增多擴大最終巖石崩裂化反復交替進就必然使裂隙增多擴大最終巖石崩裂冰劈作用。冰劈作用。u冰劈作用的實質(zhì)是凍融交替。因此晝夜溫度在冰劈作用的實質(zhì)是凍融交替。因此晝夜溫度在上下，波動的地區(qū)，巖上下，波動的地區(qū)，巖石的洋劈作用最為強烈，而長年寒冷的地區(qū)水終年結(jié)冰，冰劈

29、作用并不很石的洋劈作用最為強烈，而長年寒冷的地區(qū)水終年結(jié)冰，冰劈作用并不很強烈。強烈。16第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用u層裂層裂u地下深處的巖石受到上覆巖石被剝蝕掉，使原來深處的巖地下深處的巖石受到上覆巖石被剝蝕掉，使原來深處的巖石出露地表進，上伏巖石壓力使消除，露出地表的巖石產(chǎn)石出露地表進，上伏巖石壓力使消除，露出地表的巖石產(chǎn)生向上的膨脹，出現(xiàn)一些平等于地面的裂隙。生向上的膨脹，出現(xiàn)一些平等于地面的裂隙。u鹽類的潮解與結(jié)晶對巖石的搏裂鹽類的潮解與結(jié)晶對巖石的搏裂u潮解性鹽類夜晚吸收水分、熔解，白天在陽光蒸發(fā)下，結(jié)潮解性鹽類夜晚吸收水分、熔解，白天在陽光蒸發(fā)下，結(jié)晶晶對巖

30、石有壓力交替反復使巖石碎裂。對巖石有壓力交替反復使巖石碎裂。u物理風化的結(jié)果物理風化的結(jié)果u巖石機械破壞、產(chǎn)物巖石機械破壞、產(chǎn)物大小不等，較角分明的巖石碎屑。大小不等，較角分明的巖石碎屑。覆蓋在基（未受風化的母巖）之上，成分與基巖大體一致。覆蓋在基（未受風化的母巖）之上，成分與基巖大體一致。17第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用u化學風化作用化學風化作用u地表巖石受水、氧及二氧化碳的作用而發(fā)生化學成分的變化，并產(chǎn)地表巖石受水、氧及二氧化碳的作用而發(fā)生化學成分的變化，并產(chǎn)生新礦物的作用。（原生礦物質(zhì)生新礦物的作用。（原生礦物質(zhì) 石生礦物）石生礦物）u主要方式主要方式u1.1.溶解

31、作用溶解作用u水是溶劑，含一些酸堿物質(zhì)，具較強溶解務，不溶解巖石中的礦物。水是溶劑，含一些酸堿物質(zhì)，具較強溶解務，不溶解巖石中的礦物。u不同的礦物有不同的溶解度。不同的礦物有不同的溶解度。u方解石方解石 白云石白云石 橄欖石橄欖石 輝石輝石 角石角石 長石長石 石英石英u溶解作用使巖石中易溶物質(zhì)隨水流失，難溶解殘留原地。溶解的空溶解作用使巖石中易溶物質(zhì)隨水流失，難溶解殘留原地。溶解的空隙削弱了顆粒之間的結(jié)合力，有利于物理風化的進行。隙削弱了顆粒之間的結(jié)合力，有利于物理風化的進行。u 2.2.水化作用水化作用u有些礦物與水作用時，能吸收水分子作為自己成分（結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)有些礦物與水作用時，能吸收水

32、分子作為自己成分（結(jié)晶水或結(jié)構(gòu)水）形成新礦物。水）形成新礦物。u硬石膏硬石膏 石膏（石膏（aSOaSO4 42H2H2 2O O）u aSOaSO4 4+2H+2H2 2O O aSOaSO4 42H2H2 2O O18第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用u3 3水解作用正長石高嶺石流失水解作用正長石高嶺石流失u強酸弱堿或強堿弱酸的鹽類礦物，遇水后發(fā)生水解并與強酸弱堿或強堿弱酸的鹽類礦物，遇水后發(fā)生水解并與OH-H+OH-H+反應生成新的礦反應生成新的礦物。造巖礦物多是硅酸鹽，強堿弱酸。物。造巖礦物多是硅酸鹽，強堿弱酸。u4KAlSi4KAlSi3 30 08 8 +6H +6H

33、2 20 AISl0 AISl4 4O O1010OHOH8 8 +8SiO +8SiO2 2 + 4KOH + 4KOHu 4. 4. 碳酸化作用碳酸化作用u溶于水中的溶于水中的COCO2 2形成形成COCO3 3、HCOHCO3 3離子與礦物中金屬離子結(jié)合成易溶的碳酸鹽類，離子與礦物中金屬離子結(jié)合成易溶的碳酸鹽類，隨水流失，原有礦物分解成新礦物殘留。隨水流失，原有礦物分解成新礦物殘留。u 5. 5. 氧化作用氧化作用u地下一些元素低價化合物的礦物在地表富氧的條件下，轉(zhuǎn)化為高價化合物原地下一些元素低價化合物的礦物在地表富氧的條件下，轉(zhuǎn)化為高價化合物原有礦物解體，形成新礦物的過程。有礦物解體，

34、形成新礦物的過程。u礦物中元素與氧結(jié)合，形成新礦物，氧化作用尤其對金屬礦物和含鐵礦物的礦物中元素與氧結(jié)合，形成新礦物，氧化作用尤其對金屬礦物和含鐵礦物的風化表現(xiàn)強烈。風化表現(xiàn)強烈。u 化學風化結(jié)果化學風化結(jié)果u 1.1.一部分溶于水一部分溶于水 流失流失 ：易溶物：易溶物k k、NaNa、OHOH化物易溶鹽?；镆兹茺}。u 2.2.殘留原地：殘留原地：SiSi、AIAI、FeFe、高嶺石、蛋白石、鋁土礦、褐鐵礦。、高嶺石、蛋白石、鋁土礦、褐鐵礦。19第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用u生物風化作用生物活動對巖礦的破壞生物風化作用生物活動對巖礦的破壞u生物活動對巖礦的破壞：物理、

35、化學生物活動對巖礦的破壞：物理、化學u生物物理風化作用：生物活動使巖石機械破壞生物物理風化作用：生物活動使巖石機械破壞u 類型：根劈、動物鉆洞、挖土；人類活動類型：根劈、動物鉆洞、挖土；人類活動u生物化學風化作用生物化學風化作用u生物生長中新存代謝及遺體腐爛分解而與巖石發(fā)生化學反應，促使生物生長中新存代謝及遺體腐爛分解而與巖石發(fā)生化學反應，促使巖石破壞的作用。微生物分泌各種酸類與礦物元素僅使巖石被腐蝕巖石破壞的作用。微生物分泌各種酸類與礦物元素僅使巖石被腐蝕破壞，動植物遺體腐爛分解，腐植質(zhì)，腐植酸對與元素形成礦物。破壞，動植物遺體腐爛分解，腐植質(zhì)，腐植酸對與元素形成礦物。 植物生長中吸收礦物中

36、某些元素植物生長中吸收礦物中某些元素u分泌各種酸類溶解巖石分泌各種酸類溶解巖石u生物風化結(jié)果生物風化結(jié)果u1.1.巖石碎塊巖石碎塊u2.2.土壤土壤 -（含腐植質(zhì)的松散物）。（含腐植質(zhì)的松散物）。 20第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用u各種風化作用的關(guān)系各種風化作用的關(guān)系u 同時發(fā)生、同時發(fā)生、 相互影響、互相促進相互影響、互相促進u 物理風化使巖石破碎大、小表面增大，有利于水溶液物理風化使巖石破碎大、小表面增大，有利于水溶液的滲透為化學風化提供了良好的條件?；瘜W風化溶解了巖的滲透為化學風化提供了良好的條件。化學風化溶解了巖石中易溶物質(zhì)，改變了巖石的物理性質(zhì)（致密疏松）從而石

37、中易溶物質(zhì)，改變了巖石的物理性質(zhì)（致密疏松）從而加速了物理風化的進行。但在不同的自然條件下表現(xiàn)的風加速了物理風化的進行。但在不同的自然條件下表現(xiàn)的風化類型的強弱、主次程度不同。化類型的強弱、主次程度不同。21第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用u影響風化作用的因素影響風化作用的因素 氣候氣候u干冷地區(qū)：物理風化為主，程度差，速度慢，產(chǎn)物以巖石碎屑為主。干冷地區(qū)：物理風化為主，程度差，速度慢，產(chǎn)物以巖石碎屑為主。u顯熱地區(qū)：化學風化為主，生物風化，程度高，速度快，礦物分解徹底。顯熱地區(qū)：化學風化為主，生物風化，程度高，速度快，礦物分解徹底。 產(chǎn)物以大量殘留粘土為主，產(chǎn)物以大量殘留粘

38、土為主，u 同樣的石灰?guī)r在干冷、濕熱地區(qū)風化作用程度和類型不同同樣的石灰?guī)r在干冷、濕熱地區(qū)風化作用程度和類型不同氣候影響到干冷地區(qū)溫熱地區(qū)地表溫度低高降水量大降水性質(zhì)固體雨水溶液性質(zhì)酸性少酸性水生物活動狀況少多22第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用u山地形條件的影響山地形條件的影響u區(qū)地形條件影響最為突出區(qū)地形條件影響最為突出u由山頂?shù)缴浇遣煌芗皻夂蛴忻黠@的垂直分帶，因此形由山頂?shù)缴浇遣煌芗皻夂蛴忻黠@的垂直分帶，因此形成不同高度，風化類型和風化程度不同。成不同高度，風化類型和風化程度不同。u山頂山頂物理風化強烈。物理風化強烈。u山角下山角下化學風化生物風化為主?；瘜W風化

39、生物風化為主。u地勢：陡：風化碎屑物很快剝蝕掉，易于物理風化的進行地勢：陡：風化碎屑物很快剝蝕掉，易于物理風化的進行u 緩：生物化學同風化為主。緩：生物化學同風化為主。23第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用u巖石性質(zhì)的影響巖石性質(zhì)的影響u （一）巖石類型：（一）巖石類型： u1 1出露地表的三大巖類抗風化的能力不同。出露地表的三大巖類抗風化的能力不同。u 沉積巖（碎屑巖沉積巖（碎屑巖 化學巖、生物巖）化學巖、生物巖）u 巖漿巖（酸性巖巖漿巖（酸性巖 基性巖）基性巖）u 變質(zhì)央變質(zhì)央 ( (淺變質(zhì)淺變質(zhì) 深變質(zhì)深變質(zhì)) ) 2 2不同礦物抗風能力不同（石英、方解石）不同礦物抗風能

40、力不同（石英、方解石）u火成巖中抗風化能力增強與鮑溫反應系列相反?；鸪蓭r中抗風化能力增強與鮑溫反應系列相反。u單礦物巖石單礦物巖石 抗物理風化能力強?？刮锢盹L化能力強。u復礦物巖石復礦物巖石 抗物理風化能力弱，有利物理風化?？刮锢盹L化能力弱，有利物理風化。u不同元素具有不同的化學活性，性質(zhì)活潑，性質(zhì)活潑的元素易化學風不同元素具有不同的化學活性，性質(zhì)活潑，性質(zhì)活潑的元素易化學風化?；?。u同種元素在不同的化不物中風化性質(zhì)不同，同種元素在不同的化不物中風化性質(zhì)不同，u 石灰?guī)r中的石灰?guī)r中的CaCa易風化易風化u 斜長石中的斜長石中的CaCa難風化難風化24第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地

41、質(zhì)作用u巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造影響巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造影響 u結(jié)構(gòu)：顆粒均勻結(jié)構(gòu)：顆粒均勻粒級差大的巖石粒級差大的巖石u基底或膠結(jié)基底或膠結(jié)孔隙式膠結(jié)孔隙式膠結(jié)u膠結(jié)物成分：膠結(jié)物成分：SiCa泥泥25第一章第一章 地球概況及地質(zhì)作用地球概況及地質(zhì)作用u 凡構(gòu)造運動造成的巖石裂隙發(fā)育的巖層利于風化作用的進行。凡構(gòu)造運動造成的巖石裂隙發(fā)育的巖層利于風化作用的進行。u構(gòu)造：背斜頂部：張裂隙發(fā)育；斷層帶兩側(cè)節(jié)理裂浮多易風化。構(gòu)造：背斜頂部：張裂隙發(fā)育；斷層帶兩側(cè)節(jié)理裂浮多易風化。u 差異風化差異風化在相同的風化作用條件，抗風化能力不一致的巖在相同的風化作用條件，抗風化能力不一致的巖石，石，u表現(xiàn)出程度不等的風化速度，因而在表面形成凹凸不齊的現(xiàn)象。表現(xiàn)出程度不等的風化速度，因而在表面形成凹凸不齊的現(xiàn)象。u抗風化能力不同的巖石組合在一起，同一地無遭受風化的背景，長抗風化能力不同的巖石組合在一起，同一地無遭受風化的背景，長期的風化作用形成地