地壳及其运动

第三章地壳及其运动地壳的作用：（1）地壳（及岩石圈）上部的沉积岩石圈是组成自然地理环境的重要组成部分之一；（2）地壳是地球内部圈层结构的最外层，它与大气圈、水圈、生物圈等地球外部圈层的联系最为紧密。（3）地壳运动使地球内部物质和能量参与地壳外部形态的塑造；（4）刚性的地壳，可抑制岩浆不致大量无规则地涌出地表，对自然地理环境起着调节和保护作用。第一节地壳的物质组成1、元素——组成地壳的物质基础1、地壳的元素组成和结构1.1元素组成⑴化学元素在地壳中平均含量称克拉克值，亦称元素丰度。其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8种主要元素占98％以上，其他元素共占1%～2％。⑵地壳元素丰度与地球元素丰度、生物元素丰度有很大的差别。⑶有害元素的相对富集构成了有害环境与环境污染，而某些元素不足也会造成危害。1.2地壳的结构和类型（1）地壳的结构地壳可以分为上下两层:花岗岩--硅铝层玄武岩--硅镁层地壳可以划分为大陆型和大洋型两种基本类型。陆壳一般形成双层结构，厚度大；洋壳一般只有硅镁层而没有硅铝层，厚度较小。地壳在垂直和水平方向物质分配的这种不均匀性，导致地壳经常进行物质的重新分配和调整，是引起地壳运动的因素之一。2、矿物——构成岩石或地壳的基本单元矿物的表面形态、物理和化学性质可作为鉴定矿物的依据。2.1矿物的形态(1)晶质矿物与非晶质矿物(2)矿物的晶形按形态基本上可以分为两大类型——单形和聚形(3)结晶习性（4）晶体或晶粒的集合体A、粒状集合体B、片状、鳞片状、纤维状、针状、放射状集合体C、致密块状体D、晶簇E、杏仁体和晶腺F、结核和鲕状体G、豆状、肾状、钟乳状和葡萄状体H、鲕状、豆状、钟乳状和葡萄状集合体I、被膜J、土状体K、假化石2.2矿物的物理性质矿物的物理性质——主要包括矿物的光学性质和力学性质。矿物光学性质——包括颜色、条痕、透明度、光泽。矿物力学性质——含硬度、解理、断口、延展性、脆性等。①颜色②条痕③光泽④透明度⑤硬度⑥解理⑦断口⑧比重⑨其它性质:磁性,导电性,发光性2.3矿物的化学性质2.3.1矿物的化学类型矿物按其化学类型可分为单质和化合物两类2.3.2胶体矿物2.3.3矿物的类质同象和同质多象（1）同质多象：是指化学成分相同的物质，在不同的物理化学条件下结晶成具有不同结构晶体的性质。（2）同象异质：是指矿物的结构相同，而化学成分不同2.4矿物分类和常见矿物（1）矿物的分类①自然元素矿物②硫化物及其类似化合物③卤化物④氧化物和氢氧化物⑤含氧盐（2）主要造岩矿物硅酸盐类矿物占75%，氧化物类占17%最常见的造岩矿物：长石、石英（3）常见矿物3.岩石3.1岩石概述（1）岩石——是矿物的集合体2）分类——按成因，岩石可以分岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩)和变质岩三类。矿物名称物理性质化学性质用途其他形状颜色条痕光泽透明度硬度解理比重断口1石英SiO2晶体颜色不一，如果是无色透明的晶体称“水晶”；紫色的称“紫水晶”；黑色的称“墨晶”等。无玻璃透明至半透明7无2.5-2.8性脆，贝壳状断口，脂肪光泽化学性质稳定，含石英的岩石风化后常形成石英砂粒，因而，广见于酸性岩浆岩、变质岩中，在沉积岩中的分布也十分广泛。结晶良好的晶体可用作光学仪器和压电材料；一些各种形态的石英亚种，可用作制造玻璃、搪瓷的原料，及研磨材料、建筑材料等。主要造岩矿物之一，占地壳重量的12.60％。晶体多为六方柱及菱面体的聚形，柱面上有明显的横纹；在岩石空洞中常形成晶族。花岗岩类岩石中呈无晶形颗粒状；石英脉中多呈致密块状。隐晶体颜色不一脂肪或蜡状半透明主要由SiO2胶体溶液沉淀而成2磁铁矿Fe3O4铁黑色铁黑色半金属不透明65.2很重要的炼铁原料具强磁性晶体常呈八面体和菱形十二面体，通常呈粒或块状。3赤铁矿Fe2O3钢灰色、铁黑色、红或褐红色樱红色半金属或土状5.55-5.3重要的炼铁原料常见者为块状、肾状、土状4褐铁矿Fe2O3•nH20黄褐色黄褐色5.53.6-4重要的炼铁原料一般呈土状者硬度较低土状、块状、结核状等5软猛矿MnO2黑色、钢灰色黑色1-6炼锰的主要原料容易污手烟灰状、土状、钟乳状等6黄铁矿FeS2淡铜黄色绿黑色金属6-6.54.9-5.2硫酸和硫磺的主要原料晶体呈立方体或五角十二面体，常呈块状地表分布面积:沉积岩占陆地面积的75％，岩浆岩和变质岩合占25％。重量:沉积岩仅占地壳重量的5％，变质岩占6％，岩浆岩占89％。3.2岩浆岩（火成岩）岩浆：来自于上地幔软流圈及地壳局部地段的高温熔融物质，岩浆活动：由于温度、压力的变化使岩浆沿岩石圈破裂带上升而侵入到地壳中或沿裂隙喷出地面的运动即岩浆活动侵入岩,喷出岩3.3沉积岩沉积作用：是地球表层地貌发育与生命过程的产物，是沉积物包括沉积于陆地或海洋中岩矿碎屑、胶体和有机物在相宜环境条件下堆积、发生理化作用及生物作用后固结成岩石的过程。沉积岩：沉积作用形成的岩石。3.4变质岩变质作用：由地球内力作用引起的岩石性质的变化过程总称为。变质岩：由变质作用形成的岩石，就是变质岩。变质作用的因素：温度、压力和化学因素。4、矿石和矿产资源4.1矿石矿床矿体矿石,矿石品位内生矿床、外生矿床和变质矿床4.2矿产资源1）概念：是指赋存在地壳中的，具有开采经济价值或潜在经济价值的有用岩石、矿物和元素的聚集体。2）矿产资源的特点：⑴数量的有限性；⑵分布的不均衡性；⑶赋存状态的复杂性。3）矿产资源的合理利用⑴建立合理的经济模式：经济、环境和社会协调发展的模式⑵提高矿产资源的利用率；⑶积极寻找新的矿源；⑷开发替代资源。第二节地壳运动与地质构造1、地壳运动概述地壳运动：是指地球内部动力作用所引起的地壳结构改变和地壳内部物质变位的机械运动。又称构造运动。1.1地壳运动的特点1.2地壳运动类型（1）依据不同的参照系来衡量，分为“绝对”运动与相对运动。（2）按地壳运动的向量来说，可以分为以下水平运动，垂直运动和旋扭运动三种地壳运动。（3）按地壳运动的时间来说，可以分为（古）构造运动、新构造运动、现代构造运动。①水平运动即地壳岩层或部分地壳岩层在水平方向上发生位移。又称造山运动。②垂直运动即地壳岩层或部分地壳岩层在垂直方向上发生位移，有上升或沉降。又称造陆运动。③旋扭运动:既有水平运动又有垂直运动的结合1.3地壳运动的动力与驱动机制（1）原生的地壳水平运动，动力来自旋转地球内部的热—地幔对流。（2）水平运动与垂直运动又都能派生出局部的垂直运动与水平运动1.4地壳运动的确定(1)沉积岩相分析(2)岩层厚度分析(3)岩层的接触关系分析(4)构造变形分析岩石地层的接触关系分为五种①是整合接触。②假整合接触，又称平行不整合接触③不整合接触，又称角度不整合接触④侵入接触。⑤侵入体的沉积接触1.5火山和地震火山构造①破火山口构造②火山通道构造③断裂构造④火山锥我国的火山群①大同火山群②大屯火山群③五大连池火山群④腾冲火山群⑤卡尔达西火山群①世界火山群②环太平洋火山带③地中海火山带④大西洋海底隆起带⑤东非火山带地震震源,震中.震源深度,震中距,震域,等震线,震源距震级及烈度震级——是表示地震能量大小的量度地震烈度——是指地面及房屋建筑物遭受地震破坏的程度。（4）地震的类型①构造地震构造地震活动频繁、延续时间长、影响范围广，破坏性强，世界上90％左右的地震属于构造地震②火山地震③陷落地震④诱发地震按震源深度可分为：浅源地震（0-70公里）、中源地震（70-300公里）、深源地震（深度300公里以上）按地震发生的地表结构形态分为海洋地震和大陆地震.（5）地震的成因①断层说②相变说③岩浆冲击说④板块构造说（6）地震的空间分布规律。①环太平洋地震带②欧亚地震带③洋脊地震带④大陆裂谷系地震带我国是一个多地震的国家之一，地理位置恰好处于欧亚地震带和环太平洋地震带中间，台湾省地震郯城—庐江地震带华北地震带南北地震带喜马拉雅一滇西地震带天山地震带和祁连山地震带如何应对地质灾害？1)加强监测和预报；2)加强对地震和火山的科学研究；3)进行科学的规划和建设；4)进行地质灾害预防应急知识的普及和教育。2、地质构造2.1岩层的成层构造（1）岩层产状包括下列要素，即走向、倾向、倾角与岩层的厚度。（2）不同产状的岩层①水平岩层②直立岩层面③倾斜岩层④倒转岩层2、地质构造地质构造概念:由于地壳运动而使岩层发生变位和变形，变位变形岩层的产状构成种种图象即为地质构造。地质构造通常分水平岩层构造、单斜岩层构造、褶曲（褶皱）构造与断裂构造。（1）水平（岩层）构造以厚层坚硬的岩石层作为顶盖或次级平台的台面，四周则被流水切割呈锯齿或花边状。（2）单斜（岩层）构造长条状的岭谷相间。单斜构造构成的山岭称次成山或单面山，单面山若岩层倾角＞40-45°称猪背脊侵蚀切割则会形成多孤立尖峭山峰的刃岭（3）褶曲构造褶曲系岩层的弯曲变形，岩层的连续性并未受到严重破坏。弧尖(A)：弯曲岩层的顶端，它两侧的岩层面呈反向倾斜。翼(E)：弯曲岩层的两坡，两翼的倾斜方向相反。核(F)：弯曲岩层的内心，通常是轴面通过的地方。轴面(ABDC)：假想的两翼岩层的近似对称面，可以是倾斜面，或弯曲面。轴线(轴迹OC)：轴面与水平面的交线。枢纽(AC)：轴面与弯曲岩层的交线。枢纽的延长方向称枢纽向，向前进方向倾伏称枢纽倾伏，有时简称为背斜倾伏，或向斜翘起。（4）断裂构造断裂构造：指岩石受力产生变形，当应力达到或超过强度时，岩石的连续性和完整性遭到破坏，产生破裂或沿破裂面发生位移，称为断裂构造。断裂包括节理、劈理和断层。①节理（裂隙）：岩石沿断裂面无显著位移的断裂构造称为节理。②劈理：岩石受力变形，沿着一定方向分裂成平行或大致平行的密集薄层或薄板的细微构造，叫做劈理。③断层岩层或岩体受力破裂后，破裂面两侧的岩块如果发出了明显的位移，这种断裂构造称为断层.第三节地壳运动学说地壳运动学说内容主要是研究地质构造的分布规律，地壳运动发生的时间、运动方式和规模，以及地壳运动的起因和动力来源。1、地槽—地台学说1.1主要观点①地壳运动主要是受垂直运动控制，地壳升降造成所谓的振荡运动，水平运动是派生的或次要的；②地壳运动的驱动力主要是地球物质的重力分异作用，物质上升造成隆起，下降造成凹陷；③主要的构造单元有地槽和地台两类，而地台是有地槽演化而来；④地槽与地台也有规模大小和等级差异，在地台与地槽之间具有过度性的地区，相当于地槽回返后的前缘拗陷或边缘拗陷。1.2“地槽”概念具有如下基本特征①地槽是地壳活动强烈的地带，在地表表现为长条形凹地。地槽具有升降快、幅度大、接受巨厚沉积并有复杂的岩相变化，褶皱强烈、岩浆活动频繁等特点。②地槽的发展经历了两大发展阶段：下降阶段和回返及褶皱隆起阶段。Ⅰ、地槽发展的前期表现为大幅度不匀速的沉陷，同时接受邻近大陆或内部隆起带剥移来的沉积物质的累积。沉积物质累积厚度可达10km以上，其延续时间可达常伴有基底破裂并伴随大规模的基性岩浆甚至超基性岩浆活动。Ⅱ、地槽发展后期遭受强烈的水平挤压，地槽中的巨厚沉积产生变形，发育倒转褶皱、同斜褶皱以及大规模的逆断层、逆掩断层等。与构造变形同时发生区域变质作用地槽发展的末期，地槽沉积建造—构造变形体快速且大幅度隆起，转变为褶皱山系，并伴有中、酸性岩浆侵入与喷发活动。四种主要类型：大西洋型(沉积槽)印度尼西亚型(沉积槽)欧亚型(沉积槽)非洲型(沉积槽)褶皱带包括岩层褶皱破裂与褶皱体隆起成山的两大过程。褶皱体的隆起往往具有下列特点：一是速度快二是幅度大三是区内差异性参差升降变化大，梯度值与递变率均比较高。1.3地台的基本特征①地台具有沉积盖层，它与褶皱基底组成双层(甚至多层)结构。一是厚度薄，二是呈面状展布大范围内沉积环境及之岩性均比较稳定；三是轻微构造变形四是表现为碎屑沉积—碳酸盐沉积—碎屑沉积构成的韵律②地台区