《地质学基础》论述题

《地质学基础》论述题1、阐述海底扩张学说的主要证据和主要的思想理论。（14分）2、阐述板块构造学说的诞生过程和主要思想理论及其主要贡献。（14分）3、试述如何识别沉积岩和火成岩及其主要岩石类型?（15分）1、答：大洋中脊实地勘测，第一，洋脊为高地热流异常区。第二，重力测量结果，中央裂谷一带常表现为重力负异常区。第三，地震波的研究表明，在洋脊下方的地幔中，波速小于正常值，同时莫霍面不清，地壳有明显变薄的趋势。大洋中脊两侧的地质特征的对称性的特点，引起一些学者的重视和思考。地质现象的对称性从大洋中脊向两侧，基岩风化程度有由浅逐渐变深的趋势；同时海底沉积层有由薄变厚的趋势，形成以大洋中脊为中心、两侧地质现象对称的鲜明特点。这种特点应该同大洋中脊及洋壳的形成过程密切相关。古地磁学：用精密仪器可以测定岩石剩余磁性的方向和大小，并可据以确定古地磁极的位置及强度、追溯地球磁场变化的历史和确定岩石的年代。1.海沟是切穿岩石圈的深大断裂。2.海沟是陆壳和洋壳交叉重叠的复杂地带。3.海沟是不对称的地热流异常区洋脊是岩石圈的张裂带和地下岩浆涌出口，如果这种作用继续进行，岩石圈是不是会拉开？越来越多的岩浆流到哪里去？海沟（或贝尼奥夫带）是岩石圈的挤压带，如果这种作用继续下去，岩石圈将会缩短到什么程度？深海沉积物既薄而又年轻，如果深海沉积速度以每100年1mm计，从太古代至今，应该有30km以上的厚度，但实际上只有几十、几百米的厚度，这是因为什么？凡此种种，如果按照传统的地质学理论是无法加以解释的。因此，一个新的课题摆在人们面前，那就是大洋壳究竟是如何形成和演化的。1960-1962年，赫斯（H.H.Hess）和迪茨（R.S.Deitz）首先提出一种理论，叫海底扩张说。海底扩张说认为：密度较小的大洋壳浮在密度较大的地幔软流圈之上；由于地幔温度的不均一性，导致地幔物质密度的不均一性，从而在地幔或软流圈中引起物质的对流，形成若干环流；在两个向上环流的地方，使大洋壳受到拉张作用，形成大洋中脊，中脊被拉开形成两排脊峰和中间谷，来自地幔的岩浆不断从洋脊涌出，冷凝后形成新的洋壳，所以大洋中脊又叫生长脊，温度和热流值都较高；新洋壳不断生长，随着地幔环流不断向两侧推开，也就是如传送带一样不断向两侧扩张，因此就产生了地磁异常条带在大洋中脊两旁有规律的排列以及洋壳年龄离洋脊越远越老的现象；大洋中脊两侧向外扩张速度（半速度）大约为每年1-2cm，有的可达3-8cm；在向下环流的地方，或在不断扩张的大洋壳与大陆壳相遇的地方，由于前者密度较大，位置较低，便向大陆壳下俯冲，形成海沟或贝尼奥夫带；向大陆壳下面倾斜插入的大洋壳，由于远离中脊，温度已经变冷，同时海底沉积物中的水分也被带入深部，形成海沟低热流值带；另一方面，由于深部地热作用，再加上强大的摩擦，在大约深150-200km处，导致大洋壳局部或全部熔融，形成岩浆，岩浆及挥发成分的强大内压促使其向上侵入，并携带大量热能上升，因此在海沟向陆一侧一定距离处形成高热流值；同时，来自地幔的、以及混杂了重熔陆壳的岩浆喷出地表形成火山和岛弧；这些火山喷出的岩浆，由于混入了硅铝层（沉积物，大陆壳重熔物质）的成分，因此经常是属于中性的安山岩质（在环太平洋区安山岩出露的界线，称为安山岩线）。大洋壳俯冲带，由于其下部逐渐熔化、混合而消亡，所以贝尼奥夫带又称为大洋壳消亡带。海底扩张说对于许多海底地形、地质和地球物理的特征，都能作出很好的解释。特别是它提出一种崭新的思想，即大洋壳不是固定的和永恒不变的，而是经历着新陈代谢的过程。地表总面积基本上是一个常数，既然有一部分洋壳不断新生和扩张，那就必然有一部分洋壳逐渐消亡。这一过程大约需2亿年。这就是在洋底未发现年龄比这更老的岩石的缘故。2、答：板块构造学说的诞生过程：1912年，魏格纳提出大地构造假说——大陆漂移说。但是大陆漂移的驱动力及许多相关问题没有解决，因此到了30年代，大陆漂移说逐渐消沉。而在二战后，由于科学技术的发达，人类对海洋的了解越来越多，获得了有关海洋的很多新资料，在这些新资料的基础上，科学家提出了海底扩张说。从60年代起，由于海洋科学和地球物理学的迅速发展，获得了大量的有利于大陆漂移的证据，使大陆漂移说复活。1967年，摩根等人把海底扩张说的基本原理扩大到整个岩石圈，并总结提高为对岩石圈的运动和演化的总体规律的认识，这种学说被命名为板块构造学说。总之，板块构造说是海底扩张说的发展和延伸，而从海底扩张到板块构造又促进了大陆漂移的复活。（5’）板块构造学说的主要思想：板块构造说认为，岩石圈相对于软流圈来说是刚性的，其下面是粘滞性很低的软流圈。岩石圈并非是一个整体，它具有侧向的不均一性。其次岩石圈板块是活动的。板块构造学说把全球岩石圈板块划分为六大板块，即太平样板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。作为岩石圈活动带的板块边界可以归纳为三种类型，即拉张型边界、挤压型边界和剪切型边界。板块构造学说认为海洋从开始到封闭，可以归纳为下列过程：大陆裂谷→红海型海洋→大西洋型海洋→太平洋型海洋→地中海型海洋→地缝合线。（5）’板块构造学说对地质学理论的贡献：板块构造学说对各种地质现象，如：现代地槽、造山作用、浊流沉积和混杂堆积、蛇绿套岩、双变质带、火山活动和地震活动都有合理的解释。（4’）3、答：1.可以根据其地质产状进行识别，也就是根据其成因区别，一般认为火成岩是由于岩浆作用形成的，包括侵入作用形成的侵入岩和岩浆喷出作用形成的火山岩以及界于两者之间的次火山岩。而沉积岩是由于先形成的岩石经过风化作用和剥蚀作用、搬运作用、沉积作用，最后经过固结成岩作用而形成的岩石。（4分）2.可以从其结构、构造上进行区分：火成岩可以有显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质结构、斑状结构、似斑状结构等，而沉积岩一般可以看到碎屑结构、泥质结构、化学结构和生物结构等。火成岩构造可以看到有块状构造、流纹构造、流动构造、气孔构造、杏仁构造等，而沉积岩有层状构造、示顶构造（如波痕、泥裂等）、生物遗迹构造等。（5分）3.火成岩主要岩石类型有超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩、脉岩等，而沉积岩的岩石类型有沉积岩按成因及组成成分可以分为两类：碎屑岩类、化学岩和生物化学岩类。另外还有一些特殊条件下形成的沉积岩。碎屑岩类，主要包括沉积碎屑岩类和火山碎屑两个亚类。按颗粒大小沉积碎屑岩进一步可分为砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩。据火山碎屑粒度，火山碎屑岩大体可以分为：火山集块岩、火山角砾岩和凝灰岩。化学及生物化学岩类，主要包括铝、铁、锰质岩类，硅、磷质盐类，碳酸盐岩类，蒸发盐岩类和可燃有机岩类。特殊沉积岩类有风暴岩和浊积岩等类型。（6分）