普通地质学课后习题答案

第 1 页共 24 页普通地质学(C)总复习汇总绪论一、名词解释地球系统：地球由固体地圈（地核、地幔、岩石圈）、流体地圈（大气圈、水圈）和土壤圈、生物圈（含人类圈）组成一个开放的复杂的巨系统，称为地球系统。地球表层：指的是和人最直接有关系的那部分地球环境（即岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互交替、渗透的部分）。二、论述题1）地球科学研究的重要意义？地球是人类在宇宙中赖以生存和发展的唯一家园人口、资源、环境是人类 21 世纪面临的三大基本问题（资源严重短缺固体矿产，能源，水资源，环境污染严重大气污染水污染）生物多样性是人类生存的基础人们从改造地球表层正反两方面的收益与教训中逐渐认识到，人类社会的发展最终要受到地球表层的遏制。人类无限制的发展，只能带来灾难，人类只有与地球表层环境相协调，才能持续发展。人类要向生物学习，顺应地球表层自然演变规律，与地球表层协同进化。21 世纪的建设者和领导者为了实现可持续发展，需要以地球系统科学的新地球观从整体上来认识地球并关注当前资源、环境热点问题。因此，我们必须将地球系统作为一个整体进行研究，为政府实现人类人口、资源、环境与经济社会的协调发展的宏观决策中（发展规划与法规建设）提供科学理论基础。2）地球科学的特点？全球性： 20 世纪 60 年代板块构造学说的出现，首先在固体地球研究中建立了全球观概念；全球监测与国际合作；调查研究的时间尺度的极大差异性；调查研究的空间尺度的极大差异性；现实主义类比研究方法。第 1 章宇宙中的行星地球一、名词解释第 2 页共 24 页太阳系：是以太阳为中心，受太阳引力支配、并围绕它作旋转运动的天体组成的天体系统，主要包括太阳和围绕太阳旋转运动的八大行星、66 颗卫星、一些小行星、彗星和星际物质等。彗星：彗星也是围绕太阳旋转的天体。不过它们质量很小，是一种云雾状小天体，围绕太阳旋转的轨道是十分扁长的椭圆。距离太阳近的时候，从彗核蒸发出大量物质抛洒在远离太阳的方向，形成光带，称为彗尾。小行星带：在火星和木星之间还有数量众多的、用肉眼看不见的小天体，也和八大行星一样绕太阳运行，科学家称之为小行星带。太阳黑子：名为黑子其实不黑，仅温度比周围光球低 1000C, 在明亮光球反衬下呈暗黑色。黑子是太阳表面剧烈活动所激起的气旋涡。黑子数量和分布范围出现较规律的周期性变化，称为黑子周期。黑子周期平均长度为 11.1 年。地球的地轴：由于地球存在绕轴自转运动，人们定义地球旋转轴为地轴地球的纬线：所有与地轴相垂直的面与地表相交而成不同大小的圆，称为纬线。地球的经线：所有通过地轴的平面，都和地球表面相交而成为同样大小的圆，称为经线圈。每个经线圈都可分为两条相差 180的半圆弧，就是经线。科里奥利力（地转偏向力）： 由于地球自西向东自转，在北半球沿地表运动的物体发生向右偏转，在南半球则向左偏转。地球的偏心率：地球椭圆形轨道的最长直径（长轴）与最短直径（短轴）之差与赤道半径之比地球的黄赤交角：地球绕太阳作公转运动，太阳在天球上每年的视运动路线称为黄道，黄道面和天赤道面之间存在的夹角(2326)，称为黄赤交角。第 2 章宇宙、地球的起源与演化一、名词解释地层层序律:在一个地区,如果没有发生构造变动,先形成的地层在下面,后形成的在上面.放射性元素的半衰期:放射性元素总是以不受外界温、压条件影响的一定速率蜕（衰）变为他种元素, 如 238U 经过 45 亿年后其一半原子数蜕变为 205Pb,故称为半衰期。化石:保存在岩层中地质历史时期的生物遗体和生命活动的痕迹。二、简答题第 3 页共 24 页1）宇宙大爆炸、太阳系和地球形成的年龄？宇宙大爆炸：150 亿年前太阳系形成:50 亿年前地球形成：46 亿年前2）简述地球起源与圈层分异假说(hypothesis)。46 亿年前从太阳星云中分化形成原始地球，温度较低，轻重元素浑然一体，尚无圈层分异。原始地球一旦形成，有利于吸集更多星子使体积和重量迅速增加，同时因重力分异、放射性元素蜕变和星体撞击而增温。原始地球内部达到熔融状态时，亲铁元素比重大而下沉形成铁镍地核，亲石元素上浮组成地幔和地壳。更轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表形成原始大气圈、水圈。地球初始圈层分异的时间约在 42 亿年前。3）简述 5.4 亿年前生物演化的几个突发期。35 亿年前: 厌氧异养原核生物。30 亿年前: 厌氧自养原核生物。18 亿年前: 喜氧真核生物出现。6 亿年前: 出现软躯体的伊迪卡拉动物群。5.4 亿年前: 寒武纪生物大爆发。4）古生界、中生界和新生界从老至新各划分为哪些系？古生界：寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系；中生界：三叠系、侏罗系、白垩系新生界：古近系、新近系、第四系第 3 章地球的物理性质和圈层结构一、名词解释重力异常：将实测的重力值减去该点的重力正常值,其差值即为重力异常。地磁异常：实测地磁要素的数据与正常值(地球基本磁场)的差别。地磁场倒转：地磁极出现“反转”,即南、北极互相颠倒的现象。莫霍面：地壳与地幔的分界。深度:大陆地表之下平均 33km;大洋地下 5-8km；纵波 P 波速突然增加, 地内温度突然升高。古登堡面：地幔与地核的分界。深度: 2900km 深度处，纵波 P 波速急剧降低,横波 S 波到此中止 (固态转为液态)地壳：地壳是岩石圈上部的次级圈层。岩石圈：软流圈之上的固体地球部分。软流圈：又称低速带，是指地下 60-250km 之间，地震波速度减低的地带(塑性流动)。二、简答题1) 地球的内部(固体地球) 层圈的划分及其划分依据？第 4 页共 24 页地球的内部(固体地球)层圈的划分为地壳、地幔、地核。地球物理依据：据地震波波速在地内的变化将地球内部划分成若干圈层。地质学依据：通过研究深源岩石及其形成时的温压条件来了解地球内部圈层的信息。2）简述大陆地壳和大洋地壳的区别？大陆地壳与大洋地壳的区别主要体现在以下的五个方面：一是分布情况。大陆地壳分布在大陆及大陆架，而大洋地壳分布在洋底。二是平均厚度。大陆地壳的平均厚度是 33km,而大洋地壳的平均厚度是 6-8km.三是大陆地壳，具有上部硅铝层(花岗质层)和下部硅镁层(玄武质层）的双层结构, 以康德拉面为分界；而大洋地壳往往缺失硅铝层, 仅发育硅镁层, 不具双层结构。四是岩石的古老程度。大陆地壳最古老的岩石可达 41 亿年，而大洋地壳的最古老的岩石小于 2 亿年。五是构造运动情况。大陆地壳构造运动强烈，大部分岩石已发生了变形。而大洋地壳的构造运动轻微，大部分洋壳岩层很少发生变形。3) 简述软流圈的作用？大规模岩浆活动的策源地中源地震的发源地岩石圈漂浮的载体全球岩石圈循环的基础第 4 章地壳的物质组成- 元素和矿物一、名词解释地壳元素的丰度：是指研究体系中被研究元素的相对含量,用重量百分比表示。主量元素（常量元素或造岩元素）：主量元素也称为常量元素或造岩元素，是岩石中含量大于 1%的元素，如地壳中大于 1%的 8 种元素（OSiAlFeCaNaKMg）是地壳中的主量元素。微量元素：地壳(岩石)中含量低于 0.1%的元素，一般来说不易形成自己的独立矿物，而以类质同象的形式存在于其它元素组成的矿物中，这类元素被称为微量元素。矿物：由地质作用形成的天然单质或化合物，具有相对固定的化学成分和物理性质。二、简答题矿物分为那些大类？矿物分为六大类，分别为：自然元素、硫化物(包括黄铜矿、黄铁矿等）、氧化物和氢氧化物（包括磁铁矿和铁矿等）、卤化物（包括食盐、萤石）、含氧盐（包括硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等）、有机化合物。第 5 页共 24 页第二节地壳的物质组成-沉积岩一、名词解释碎屑结构：是指在一定动力条件下共生在一起的碎屑颗粒所具有的内在形貌特征的总和，其中包括粒度、分选度、圆度、支撑类型和孔隙等几个方面。晶粒结构：由化学沉积作用形成的结晶岩石所具有的结构。可进一步分巨晶、粗晶、中晶、细晶、微晶和隐晶，直径分别为 4mm、0.5mm、0.25mm、0.05mm、0.01mm、0.001mm。生物结构：由生物遗体或碎屑形成的岩石（生物沉积作用）所具有的结构。生物含量在 30%以上，为灰岩和硅质岩的常见结构。交错层理(斜层理 )：由一系列斜交或交切的层系组成。板状斜层理（层系界面大致平行）；楔状斜层理（层系界面不平行）；槽状斜层理（细层和界面呈槽状，层系界面呈弧状交切）。斜层理是沙粒在介质流速较高时产生波动的情况下形成的。流动方向稳定时形成板状斜层理或单斜层理，流动方向交替变化时形成楔状等交错层理。正粒序层理：粒序层理又称递变层理,从层的底部至顶部,粒度由粗逐渐变细者称正粒序,若由细逐渐变粗则称为逆粒序.粒序层理底部常有一冲刷面,内部除了粒度渐变外,不具任何纹层.波痕：由于河流或波浪等介质的运动，在沙质沉积物表面所形成的一种波状起伏现象。砂岩：由粒径 2-0.05mm 的陆源碎屑组成且其含量50%的沉积岩。砂岩具有砂状结构，碎屑的成分，主要为石英，其次是长石、岩屑，以及白云母和重矿物等；胶结物成分有钙质、硅质、铁质等。按粒度可进一步分为：粗砂岩(2-0.5mm)、中砂岩(0.5-0.25mm)、细砂岩(0.25-0.05mm)。砂岩常具有斜层理、粒序层理或块状层理。砂岩:粒径为 2-0.05mm、含量大于 50%的沉积碎屑所组成的岩石。碎屑成分有石英、长石、岩屑，胶结物有钙质、铁质和硅质。常具有斜层理、粒序层理构造。页岩：页理构造是泥质沉积物在成岩作用中片状的水云母（伊利石）定向排列形成的。无页理的块状岩石称为泥岩或黏土岩。石灰岩：主要由方解石矿物组成的碳酸盐岩。质纯者一般为灰白色，含有机质及杂质时，色较深。地层：地层是地质历史上某一时代形成的成层的岩石和堆积物。地层划分：根据地层的各种属性（如岩性、化石和不整合面等）、按照地层的原始顺序，把一个地区的地层分为大小不等的单位即地层划分二、简答题1）组成岩石圈的岩石有那几大类？沉积岩、岩浆岩、变质岩2）什么是沉积岩？沉积岩有那些主要类型？第 6 页共 24 页沉积岩是在地表或近地表的环境条件下, 由各种外动力地质作用(如河流、湖泊、海洋、冰川等)形成的沉积物经过固结成岩作用形成的岩石。沉积岩的类型见下图：3）沉积岩的碎屑结构有哪 4 类？砾状结构（多数碎屑粒径 2mm）；砂状结构（多数为 2-0.05mm）；粉砂状结构（多数为0.05-0.005mm）；泥状结构（0.005mm）4）什么是岩石地层单位？岩石地层单位有那 4 类？由岩性、岩相或变质程度均一的岩石构成的三度空间岩层体，即以岩性岩相为主要依据而划分的地层单位；分列如下：组(Formation)是具有相对一致的岩性和具有一定结构类型的地层体。组是最基本的岩石地层单位。一般以典型剖面附近的地理名称命名，如长兴组灰岩（岩性）长兴（浙江煤山长兴，命名地）群(Group)是组的联合。联合原则为岩性相近、成因相关、结构类型相似等。段(Member)是组的再分。分段的原则为组内岩性、结构和成因等的差别。层(Bed)是对地层研究时据岩性变化的详细分层，尤其对岩性特殊、标志明显的岩层或矿层要单独分层。5）什么是角度不整合和平行不整合？两者如何区别？角度不整合：上、下地层产状不一致（斜交），形成时代不连续，存在长时期的沉积间断。它反映某地区沉积了一套地层之后，沉积区不但上升成为大陆剥蚀区，而且地层发生了皱褶或断裂变形；待再次下降接受新的沉积时，上、下两套地层之间不但存在风化剥蚀面，而且岩层产状呈角度相交关系。平行不整合：它代表了早期地层的整体上升，遭受风化、剥蚀，而后又接受沉积的演化历史。假整合面上一般都具有古风化壳，或具底砾岩、粗碎屑岩等。第二节地壳的物质组成-沉积岩(续)一、名词解释生物地层单位：生物地层单位是以含有相同的化石内容和分布为特征，并与相邻单位化石有别的三度空间地层体。生物地层单位为生物带。年代地层单位：指以地层的形成时限（或地质时代）为依据而划分的地层单位。它代表了第 7 页共 24 页地质历史时期某一时间片断内形成的所有岩石（或地层）。二、简答题4）年代地层单位从大到小如何划分？年代地层单位，又称时间地层单位，或地层单位。它主要依据古生物化石、地层形成的地质年代、顺序，和穿过地层的地震波波速等，而把地层划分为不同类型、不同级别的单位。年代地层单位分为宇、界、系、统、阶、时带。5）年代地层单位“宇、界、系、统”对应的地质年代分别是什么？地质年代单位与年代地层单位是相对应的。年代地层单位是宇、界、系、统，分别对应的地质年代单位的宙、代、纪、世。第三节地壳的物质组成-岩浆岩第四节地壳的物质组成-变质岩一、名词解释喷出岩的气孔构造：构造冷凝熔岩中，尚未逃逸的气体冷凝后留下的成群孔洞。火山角砾岩：火 山 角 砾 岩 由 直 径 大 于 4 毫 米 之 火 山 岩 片 所 成 ， 所 含 之 熔 岩 碎 片 远 较 凝灰 岩 者 为 多 ， 但 玻 璃 细 片 及 整 石 较 少 。 称 之 为 火 山 角 砾 岩凝灰岩：是一种火山碎屑岩引，其组成的火山碎屑物质有 50%以上的颗粒直径小于 2 毫米，成分主要是火山灰，外貌疏松多孔，粗糙，有层理，颜色多样，有黑色、紫色、红色、白色、淡绿色等。花岗岩：是一种岩浆在地表以下凝却形成的火成岩，主要成分是长石和石英玄武岩：属基性火山岩熔岩类，其主要矿物是长石和辉石。海相和陆相均有。片麻岩：主要由泥岩或页岩变质而成，由于泥质、粘土质矿物转变成片状云母有良好片理而得名。片麻岩是矿物有定向排列习性(条带状、片麻状构造、貌似沉积层理构造 )的变质岩。大理岩：又称大理石。由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成。主要由方解石和白云石组成。具粒状变晶结构，块状（有时为条带状）构造经历了重结晶的石灰岩二、简答题1）什么是岩浆岩？主要有那几类？岩浆岩(火成岩) 是指岩浆侵入地下(侵入岩)或喷出地表(火山岩),由于温度降低而冷凝形成的岩石。主要分为分为侵入岩，喷出岩。按岩浆岩的产出状态侵入岩又可以分为岩基、岩株、岩墙、岩床、岩脉等；火山岩常形成不同的地貌，如火山口、火山岩高地等。2）沉积岩和岩浆岩的区别？3）岩浆岩和变质岩的区别？第 8 页共 24 页沉积岩：1)在野外呈层状产生,并经历分选作用。2)岩层表面可以出现波痕、交错层、泥裂等构造。3)岩层在横向上延续范围很大。4)沉积岩地质体的形态可能与河流、三角洲、沙洲、沙坝等的范围相近。5)沉积岩的固结程度有差别，有些甚至是未固结的沉积物。岩浆岩：1)形成火山及各类熔岩流。2)形成岩脉、岩墙、岩株及岩基等形态并切割围岩。3)对围岩有热的影响致使其重结晶，发生相互反应及颜色改变。4)在与围岩接触处火成岩体边部有细粒的淬火边。5)除火山碎屑岩外，岩体中无化石出现。6)多数火成岩无定向构造，矿物颗粒成相互交织排列。变质岩：1)岩石中的砾石、化石或晶体受到了破坏。2)碎屑或晶体颗粒拉长，岩石具定向构造，但也有少数无定向构造的变质岩。3)多数分布于造山带、前寒武纪地盾中。4)可以分布于火成岩体与围岩的接触带。5)岩石的面理方向与区域构造线方向一致。6)大范围的变质岩分布区矿物的变质程度有逐渐改变的现象。第 5 章岩石圈板块运动与地质作用一、名词解释：板块：被洋中脊、海沟、转换断层、古缝合线等边界限定的岩石圈（地壳和上地幔）块体。蛇绿岩：由基性、超基性岩（橄榄岩、堆晶岩、辉长岩、辉绿岩墙群）、枕状玄武岩和远洋沉积组成的“三位一体”共生综合体，代表洋壳残片。混杂岩：其特征是原始层序完全被破坏，坚硬的块体包裹于破碎的基质之中。它包含通常处在透入性变形基质中的各种块体。这种岩石混合体由构造运动、沉积滑塌或任何这类作用的复合所形成。双变质带：指板块碰撞俯冲带附近发育的高压低温变质带（蓝闪石片岩）、高温低压变质带），它们往往沿缝合线相伴出现构造阶段：地质发展的构造分期。其主要依据构造格局和古地理轮廓的重要变化，并以构造运动期为划分标准，所以构造阶段主要是指地壳构造发展的阶段。造山运动：地壳或岩石圈物质大致沿地球表面切线方向进行的运动。这种运动常表现为岩石水平方向的挤压和拉伸，也就是产生水平方向的位移以及形成褶皱和断裂，在构造上形成巨大的褶皱山系和地堑、裂谷等。造陆运动：地壳大范围的上升和下降运动。常影响到大陆及大洋盆地的大部或全部。其速第 9 页共 24 页度慢、幅度小、范围广，常引起大面积海侵和海退。地台：大陆上自形成以后未再遭受强烈褶皱的稳定地区。褶皱：组成地壳的岩石受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列弯曲而未丧失其连续性的构造。对称褶皱：对称褶皱是两翼等长褶皱的中面与轴面互相垂直，并以轴面为对称面将褶皱分成呈镜像对称的褶皱。对于一系列对称的从属褶皱，可描述为 M 型褶皱不对称褶皱：指两翼不等长褶皱的中面与轴面互相不垂直，以轴面为标志面褶皱两翼不呈镜像对称的褶皱节理：由构造运动将岩体切割成具有一定几何形状的岩块的裂隙系统。也是岩体中未发生位移(实际的或潜在的)的破裂面。倒转褶皱：倒转褶皱是轴面倾斜，两翼倾向相同的褶皱。对两翼岩层而言，一翼产状正常，地层顶面向上，称正常翼；另一翼产状倒转，地层顶面向下，称为倒转翼。若两翼岩层向同一方倾斜，倾角大小又相等，称为同斜相褶皱。节理：是一种岩层没有发生明显位移的裂隙，常常可以看到两组或几组节理有规律的交叉。断层：岩体在构造应力作用下发生破裂，沿破裂面两侧的岩体发生显著的位移或失去连续性和完整性而形成的一种构造形。正断层：地质构造中断层的一种。是根据断层的两盘相对位移划分的。断层形成后，上盘相对下降，下盘相对上升的断层称正断层逆断层：地质构造中断层的一种。是根据断层的两盘相对位移划分的。指上盘上升，下盘相对下降的断层。平移断层：平移断层作用的应力是来自两旁的剪切力作用，其两盘顺断层面走向相对位移，而无上下垂直移动。平移断层：断层面两盘顺断层面走向相对水平移动二、简答题1）简述 3 种不同类型的板块边