地質(zhì)學(xué)學(xué)科中的巖石構(gòu)成與地球演化

演講人：地質(zhì)學(xué)學(xué)科中的巖石構(gòu)成與地球演化2024-02-02目錄地質(zhì)學(xué)基本概念與原理巖石類型及其特征地球演化歷程概述巖石構(gòu)成與地球演化關(guān)系區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與資源勘探方法地質(zhì)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用01地質(zhì)學(xué)基本概念與原理Chapter地質(zhì)學(xué)是研究地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部特征、各層圈之間的相互作用和演變歷史的知識體系。0102地質(zhì)學(xué)的研究對象包括巖石、礦物、古生物、地層、構(gòu)造、地貌等自然地質(zhì)作用和現(xiàn)象。地質(zhì)學(xué)定義及研究對象地球結(jié)構(gòu)由內(nèi)到外可分為地核、地幔和地殼三個圈層。地殼是地球最外層的固體巖石層，包括陸地和海洋地殼；地幔位于地殼之下，由硅、鎂、鋁、鐵等元素構(gòu)成的巖石礦物組成；地核是地球的最中心部分，主要由鐵和鎳組成。地球結(jié)構(gòu)與層次劃分0102巖石圈物質(zhì)組成及特征巖石的特征包括顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物成分等，這些特征反映了巖石的形成環(huán)境和過程。巖石圈包括地殼和上地幔的頂部，由各種巖石組成，如巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖等。地質(zhì)作用包括內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用。內(nèi)力地質(zhì)作用主要由地球內(nèi)部的熱能、化學(xué)能、重力能及地球旋轉(zhuǎn)能等所引起，表現(xiàn)為地殼運動、巖漿活動、變質(zhì)作用和地震等；外力地質(zhì)作用主要由太陽輻射能、日月引力能等所引起，表現(xiàn)為風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和固結(jié)成巖作用等。地質(zhì)作用過程是指各種地質(zhì)作用在時間和空間上的綜合表現(xiàn)，包括巖石的形成、變形、變質(zhì)和破壞等過程。這些過程相互關(guān)聯(lián)、相互影響，共同塑造了地球的面貌和特征。地質(zhì)作用類型與過程02巖石類型及其特征Chapter巖漿巖由地球內(nèi)部的巖漿冷卻凝固而成，巖漿是地殼深處或上地幔天然形成的、富含揮發(fā)分的高溫粘稠的硅酸鹽熔漿流體。根據(jù)巖漿冷卻凝固的深度和環(huán)境不同，巖漿巖可分為侵入巖和噴出巖（火山巖）兩大類。常見的侵入巖有花崗巖、橄欖巖等；常見的噴出巖有玄武巖、安山巖和流紋巖等。成因主要類型巖漿巖成因及主要類型沉積巖是由風(fēng)化的碎屑物和溶解的物質(zhì)經(jīng)過搬運作用、沉積作用和成巖作用而形成的。形成過程沉積巖主要包括碎屑巖（如礫巖、砂巖）、粘土巖（如頁巖、泥巖）和化學(xué)巖（如石灰?guī)r、白云巖）等幾大類。分類沉積巖形成過程與分類變質(zhì)巖是由先成的巖漿巖、沉積巖或變質(zhì)巖在地殼內(nèi)部高溫、高壓及化學(xué)活動性流體的作用下，發(fā)生變質(zhì)作用而形成的。變質(zhì)巖的種類繁多，常見的有片麻巖、石英巖、大理巖、板巖等。這些巖石在成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造上與原來的巖石有明顯的差異。變質(zhì)巖變質(zhì)作用及產(chǎn)物產(chǎn)物變質(zhì)作用巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖是地球巖石的三大主要類型，它們之間并不是孤立存在的，而是相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化的。巖漿巖可以通過風(fēng)化、剝蝕等作用形成沉積巖的母巖；沉積巖和巖漿巖在一定條件下可以發(fā)生變質(zhì)作用形成變質(zhì)巖；變質(zhì)巖也可以再次被風(fēng)化和剝蝕，其產(chǎn)物又可以形成新的沉積巖。因此，各類巖石之間形成了一個循環(huán)往復(fù)的轉(zhuǎn)化過程。各類巖石間相互關(guān)系03地球演化歷程概述Chapter地球形成與早期演化約46億年前，地球從原始太陽星云中凝聚形成，初期地表溫度較高，無固態(tài)地殼和液態(tài)水。太古宙與元古宙太古宙時期，地球出現(xiàn)原始海洋和大氣，隨后形成最早的沉積巖；元古宙時期，地球發(fā)生廣泛的地殼運動和巖漿活動，形成多種變質(zhì)巖和巖漿巖。前寒武紀(jì)時期地球演化寒武紀(jì)生命大爆發(fā)，海洋生物種類繁多；奧陶紀(jì)和志留紀(jì)時期，海洋生物進(jìn)一步發(fā)展，陸地開始出現(xiàn)低等植物。早期生物演化泥盆紀(jì)和石炭紀(jì)時期，陸地植物大量繁衍，形成廣泛的煤炭資源；二疊紀(jì)時期，爬行動物繁盛，成為地球新的統(tǒng)治者。晚期生物圈繁榮古生代地球生物圈發(fā)展中生代板塊構(gòu)造活動影響板塊構(gòu)造活動中生代時期，地球板塊構(gòu)造活動劇烈，形成許多大型山脈、盆地和斷裂帶，同時伴隨著頻繁的火山噴發(fā)和地震活動。生物演化與滅絕三疊紀(jì)時期，恐龍開始崛起；侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)時期，恐龍達(dá)到繁盛期，同時鳥類和哺乳動物也開始出現(xiàn)；然而，白堊紀(jì)末期的大規(guī)模滅絕事件導(dǎo)致恐龍等生物消失。VS新生代以來，地球氣候發(fā)生多次冷暖交替變化，導(dǎo)致冰川擴(kuò)展與退縮；同時，地殼運動也形成了一些新的地貌特征，如青藏高原的隆起。人類活動對環(huán)境的影響隨著人類文明的不斷發(fā)展，對自然資源的過度開采、環(huán)境污染和生態(tài)破壞等問題日益嚴(yán)重，對地球環(huán)境產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。例如，全球氣候變化、生物多樣性減少、水資源短缺和土地荒漠化等問題日益突出，成為人類面臨的重大挑戰(zhàn)。新生代地球環(huán)境變遷新生代以來人類活動影響04巖石構(gòu)成與地球演化關(guān)系Chapter巖石是地球歷史的記錄者，保存了地球演化的豐富信息。通過研究巖石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征，可以揭示地球的年齡、古氣候、古環(huán)境等歷史信息。不同類型的巖石記錄了不同的地球歷史階段，如沉積巖記錄了古海洋、古湖泊等信息，火成巖則記錄了地球深部的巖漿活動等信息。巖石記錄地球歷史信息

板塊運動對巖石圈影響板塊運動是地球巖石圈演化的重要驅(qū)動力之一。板塊之間的相互作用可以導(dǎo)致巖石圈的變形、變質(zhì)和巖漿活動等地質(zhì)作用。板塊運動還可以形成各種地質(zhì)構(gòu)造，如山脈、盆地、斷裂帶等，這些構(gòu)造對巖石的分布和特征產(chǎn)生重要影響。氣候變化是影響巖石風(fēng)化作用的重要因素之一。溫度、降水等氣候因素的變化可以導(dǎo)致巖石的物理和化學(xué)風(fēng)化作用的強(qiáng)度和速率發(fā)生變化。氣候變化還可以影響生物風(fēng)化作用，如植物根系的生長和微生物的活動等，這些生物作用可以對巖石產(chǎn)生破壞和改造作用。氣候變化對巖石風(fēng)化作用隨著人類社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，對巖石資源的利用方式和范圍不斷擴(kuò)大，如利用巖石制備建筑材料、化工原料等。人類活動對巖石資源的利用也對地球環(huán)境產(chǎn)生了影響，如采石和采礦導(dǎo)致的環(huán)境破壞和污染等問題。人類活動對巖石資源的利用歷史悠久，如采石、采礦等。人類活動對巖石資源利用05區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與資源勘探方法Chapter區(qū)域地質(zhì)調(diào)查目的和任務(wù)了解區(qū)域內(nèi)地層、巖石、構(gòu)造、地貌等地質(zhì)特征，為資源勘探、環(huán)境評價等提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。目的填制地質(zhì)圖、剖面圖、柱狀圖等各類地質(zhì)圖件；查明區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源的種類、分布及賦存狀態(tài)；研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征和演化歷史。任務(wù)系統(tǒng)采集巖石、礦物、化石等樣品，供室內(nèi)測試分析用。沿一定方向布置路線，觀察描述沿途地質(zhì)現(xiàn)象，了解地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等。通過野外露頭和鉆孔巖心的觀察描述，將地質(zhì)體及其相互關(guān)系填繪到地形圖上。在垂直地層走向的方向上布置剖面線，測量地層厚度、產(chǎn)狀等要素。路線地質(zhì)調(diào)查地質(zhì)填圖地質(zhì)剖面測量樣品采集野外實地考察技術(shù)方法01020304整理野外記錄將野外記錄整理成文字描述和圖表資料。資料綜合分析根據(jù)野外觀察和室內(nèi)測試結(jié)果，綜合分析區(qū)域地質(zhì)特征、地質(zhì)構(gòu)造和礦產(chǎn)資源等。樣品加工和測試對采集的樣品進(jìn)行加工處理，如切片、磨片、化學(xué)分析等。編制地質(zhì)報告將分析結(jié)果整理成地質(zhì)報告，供相關(guān)部門和單位使用。室內(nèi)資料整理和分析流程遙感技術(shù)地球物理勘探技術(shù)地球化學(xué)勘探技術(shù)鉆探技術(shù)資源勘探中新技術(shù)應(yīng)用利用衛(wèi)星遙感影像解譯區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、巖性分布等特征。通過系統(tǒng)采集和分析地表巖石、土壤、水等介質(zhì)的地球化學(xué)特征，尋找礦產(chǎn)資源。利用重力、磁法、電法等地球物理方法探測地下礦產(chǎn)資源和地質(zhì)構(gòu)造。利用鉆探設(shè)備獲取地下巖心資料，了解地層巖性、礦產(chǎn)資源賦存狀態(tài)等。06地質(zhì)學(xué)在環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用Chapter03建立完善的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，提高預(yù)警的準(zhǔn)確性和時效性。01利用地質(zhì)學(xué)原理和方法，對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警，減少災(zāi)害損失。02通過分析巖石構(gòu)成和地球演化規(guī)律，預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性和趨勢。地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)研究地下水的形成、分布和運動規(guī)律，為水資源的合理開發(fā)和保護(hù)提供依據(jù)。分析不同地質(zhì)條件下地下水的質(zhì)量和數(shù)量特征，為水資源