第一章地质作用及地球物理特征

1、1.1 地球概况1.2 地球的圈层构造1.3 地球的物理特征1.4 地质作用 地球能够提供给人类生存所需要的物质原料，其中主要的自然资源有淡水、生物、矿产等。矿产是现代人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，它对一个国家的可持续发展影响深远，而存在于地球上的各种矿产资源又都是地球发展演变的产物，因此，了解地球及地球范围的地质作用对于从事矿产资源工作的人员来说是很有必要的。1.1 1.1 地球概况地球概况返回本章首页地球处于广袤的宇宙之中，是太阳系的一颗行星。太阳系是指以太阳为中心，包括受到太阳引力约束的所有天体构成的巨大天体系统。1.1.1地球的形状和大小 中国古代：天圆地方公元前350年推测：

2、球形体 1519年：球体1.1.1地球的形状和大小主要数据v赤道半径：6378.17km v极半径：6356.779km v赤道周长：40075.7kmv表面积：510100934km2v北极约高出18.9mv南极低下24-30m地球是一个南北极稍扁、赤道稍长、平均半径约为6371km的不规则椭球。1.1.2地球的表面特征（一）陆地地形（一）陆地地形1、山地：是指海拔高程在500m以上的低山、1000m以上的中山和3500m以上的高山的总称。2、丘陵：地表起伏数十米（最大不超过200米）的低缓地形。3、平原：地势宽广平坦或略具有起伏的地带。4、高原：海拔高程大于600米的宽广地区，如青藏高原。

3、5、盆地：四周是高原或山地，中央低平的地区，如柴达木盆地。6、洼地：陆地上某些高程低于海平面的低洼地区。（二）海底地形（二）海底地形 1、大陆边缘：大陆与大洋连接的边缘地带。它包括： 1）大陆架：围绕大陆的浅水平原。坡角小于0.1 海水深度一般小于200m。 2）大陆坡：大陆架外缘倾斜部分，坡角4.3。 3）大陆基：大陆坡与大洋盆地之间的平坦地区。2、海岭：大洋中的线状海底隆起。3、海沟：平行大陆边缘延伸的两壁较陡的狭长沟槽。4、深海盆地：海洋的主体，约占海洋总面积的45%。1.1.2地球的表面特征1.2 1.2 地球的圈层构造地球的圈层构造地球内圈层地壳地幔地核外圈层大气圈水圈生物圈地球内部

4、是什么样？地球内部是什么样？ 为找矿产资源，打钻、开掘各种井巷工程，但一般只能达到几百米至几千米。迄今为止，世界上最深的钻孔，是前苏联布置在北冰洋滨的科拉半岛上的超深钻，也仅深入地下12000多米。对整个地球说来这只涉及它外壳上极薄的一层。 1.2.1地球内圈层的主要特征莫霍面古登堡面1.2.1地球内圈层的主要特征（一）地壳（一）地壳 地壳厚度的一般规律是：大陆所在的地方较厚，海洋所在的地方较薄，地壳平均厚度33km。1、上层为花岗岩层2、下层为玄武岩层（二）地幔（二）地幔1、上地幔：33km-984km，平均厚951km。成分以超基性橄榄岩类为主。因此这一层又叫橄榄岩层。2、下地幔：984k

5、m2898km，平均厚1914km。成分：金属氧化物和硫化物。因此，这一层又叫金属矿层圈。1.2.1地球内圈层的主要特征（三）地核（三）地核 是指古登堡分界面到地心。主要成分是高磁性的铁、镍物质，故又称铁镍核。 根据地震波速度变化，可将地核分为外核、过渡层、内核三层。 一般认为外地核呈融熔态，而内地核却可能呈固态。1.2.1地球内圈层的主要特征（一）大气圈（一）大气圈 包围地球的大气所组成的一个圈层叫大气圈。它是地球最外面的一个圈层，其上界可达1800km或更高的高空。1、按大气运动特征、状态特点分：对流层、平流层、中间层、热层、散逸层。2、按大气成分特点分：臭氧层、电离层。1.2.2地球外圈

6、层的主要特征（二）水圈（二）水圈 地球的水圈是在原始大气圈的成分中有了大量的水蒸汽之后才逐渐形成的。水圈是地球表层的水体，大部分汇集在海洋，另一部分分布在陆地上的河流、湖泊、孔隙和土壤中。大气下层和生物体内也有水分。这些水分包围着地球形成连续的封闭圈。 水圈的总质量为166.4亿吨，海洋水体积为陆地水体积的34倍。海洋水体中已测出近60种元素，其主要元素成分是：O、H、Cl、Na、Mg、S六中元素。海洋水的平均盐度为35。1.2.1地球内圈层的主要特征（三）生物圈（三）生物圈 即地球上一切生物生存和活动的范围。 在大气圈84km的高空，地壳3km深处和深海底部，都发现有生物存在。大量生物集中在

7、地表和水圈上层，包围地球形成一个封闭圈。1.2.1地球内圈层的主要特征1.3 1.3 地球的物理特征地球的物理特征（一）密度：（一）密度： 地球单位体积的质量。变化较大。（二）压力：（二）压力： 主要指静压力，既由上覆岩石的重量所产生的压力。随深度增加而增大。（三）重力：（三）重力： 地心对地面物质引力和地球自转离心力的合力。随纬度增加而增大。 正常重力值 - 把地球看作均质体，从理论上计 算出地表各处的重力值。 重力异常-实测重力值与正常重力值（理论上的） 之差。返回本章首页1.3 1.3 地球的物理特征地球的物理特征（四）磁场：（四）磁场：地球是一个球形磁铁，在其周围形成一个地磁场。 磁偏

8、角 - 地球上不同区域地磁子午线与地理子午线之间的夹角。 磁倾角 - 罗盘磁针与水平面之间的夹角。1.3 1.3 地球的物理特征地球的物理特征（五）温度（五）温度 自地表从上往下分三个不同的温度层：（1）变温层：深度为15-20米，受太阳辐射热的影响。（2）恒温带：深度范围为20-30米。温度常年保持不变。（3）增温带：在恒温层以下，温度随深度而逐渐增加。 地温梯度 - 恒温层以下，深度每增加100m温度 变化的数值。也称为地热增温率。地质作用地质作用：引起地壳物质组成、地表形态和地球内部构造不断发生变化的作用。 地质作用一方面不停地破坏着地壳中已有的矿物、岩石、地质构造和地表形态，另一方面又

9、不断地形成新的矿物、岩石、地质构造和地表形态。各种地质作用既有破坏性，又有建设性，在破坏中进行新的建设，在建设中又同时遭到破坏。 根据地质作用所进行的场所及能量来源的不同，地质作用可分为内力地质作用内力地质作用和外力地质作用外力地质作用。 1.4 1.4 地质作用地质作用返回本章首页外力地质作用：外力地质作用：在太阳辐射能的作用下，地球外圈层的大气、水和生物产生运动，由此引起地球表层物质成分、地表形态发生变化的地质作用。按照作用方式的不同，外力地质作用可分为风化作用风化作用、剥蚀作用剥蚀作用、搬运作用搬运作用 、沉积作用沉积作用、固结成岩作用固结成岩作用。1.4.1外力地质作用（一）风化作用：

10、（一）风化作用：由于大气、水及生物的运动和作用使地表岩石的物理性质或化学性质发生改变的作用。按照产生方式的不同，风化作用可分为物理风化作用物理风化作用、化学风化作用化学风化作用、生物风化作用生物风化作用 。1.4.1外力地质作用1、物理风化作用：、物理风化作用：主要是指岩石发生机械破坏。 1）温度变化的影响 2）冰劈作用2、化学风化作用：、化学风化作用：岩石的组成成分发生化学变化。 1）氧化作用 2）水溶液的作用3、生物风化作用：、生物风化作用：是指生物的活动对岩石所产生的破坏作用。 1）根劈作用：植物根使岩石裂隙扩大从而使岩石崩解 2）生物化学作用：由于生物参与，引起介质条件改变，使岩石遭到

11、分解的过程。1.4.1外力地质作用（二）剥蚀作用：（二）剥蚀作用：由风、流水、海浪及冰川等运动使岩石风化产物从原地剥离下来的作用。1、机械剥蚀作用：、机械剥蚀作用：主要是指岩石发生机械剥离。 1）风的剥蚀 2）地表水流的剥蚀2、化学溶蚀作用：、化学溶蚀作用：各种水体对岩石以溶解方式进行剥离的过程。（三）搬运作用：（三）搬运作用：风化、剥蚀过程的物质，由于风、流水、冰川等运动被带到另一个地方的作用。1.4.1外力地质作用（四）沉积作用：（四）沉积作用：被搬运物质，从流水、风等介质中分离出来形成沉积物的过程。1、机械沉积：、机械沉积：由于搬运营力减弱或停止，被搬运物质按颗粒粗细、比重大小依次沉积下

12、来。2、化学沉积：、化学沉积：胶体溶液或真溶液的沉淀。3、生物沉积：、生物沉积：生物新陈代谢、死亡等原因堆积下来1）生物遗体直接作为沉积物质：生物石灰岩、石油、煤等2）生物新陈代谢：生物能产生大量的CO2、H2S、NH3、H2等气体，影响了沉积介质的氧化还原条件，促使金属元素富集，形成各种重要的矿产。1.4.1外力地质作用（五）固结成岩作用：（五）固结成岩作用：松散沉积物形成之后，逐步变成坚硬的沉积岩的过程。 1、压固作用、压固作用 2、胶结、胶结 3、重结晶、重结晶1.4.1外力地质作用内力地质作用：内力地质作用：由地球内部的重力能、热能、地球旋转能等引起的地球物质成分、内部构造、地表形态发

13、生变化的地质作用。根据表现形式的不同，内力地质作用可分为地壳运动地壳运动、岩浆作用岩浆作用、变质作用变质作用 、地震作用地震作用。1.4.2内力地质作用（一）地壳运动：（一）地壳运动：由于地球内部能量引起的地壳机械运动。 我国舟山群岛、台湾岛和海南岛在第四纪早期（距今约300万年）与大陆是连在一起的，后来由于台湾海峡地区下沉才分开的。 意大利那不勒斯湾海边的古罗马庙宇前的三根大理石柱，每根柱子高12m，它们保留有同样的地质遗迹。1.4.2内力地质作用1.4.2内力地质作用（二）岩浆作用：（二）岩浆作用：地球内部含大量挥发分的硅酸盐熔融体向地表薄弱地带运移或喷溢到地表的过程 1、喷发作用：、喷发

14、作用：岩浆向上运移到地壳中岩浆向上运移到地壳中 2、侵入作用：、侵入作用：岩浆直接喷出地表岩浆直接喷出地表（三）变质作用：（三）变质作用：地下深处的固体岩石在高温、高压和化学活动性流体作用下，引起岩石的结构、构造或化学成分发生变化形成新岩石的一种地质作用。1.4.2内力地质作用（四）地震作用：（四）地震作用：地球内部能量想外释放的作用过程。 1、构造地震、构造地震 2、火山地震、火山地震 3、人工地震、人工地震 4、陷落地震、陷落地震1.4.2内力地质作用 构造地震亦称“断层地震”。地震的一种，由地壳（或岩石圈， 少数发生在地壳以下的岩石圈上地幔部位）发生断层而引起。地壳 （或岩石圈）在构造运

15、动中发生形变，当变形超出了岩石的承受能 力，岩石就发生断裂，在构造运动中长期积累的能量迅速释放，造 成岩石振动， 从而形成地震。波及范围大，破坏性很大。世界上 百分之90以上的地震、几乎所有的破坏性地震属于构造地震。 目前已记录到的最大构造地震震级为8.9级（智利，1960年5月22日）。 火山地震，是由于火山活动时岩浆喷发冲击或热力作用而引起的地震，称为火山地震。火山地震一般较小，数量约占地震总数的7%左右。地震和火山往往存在关联。火山爆发可能会激发地震， 而发生在火山附近的地震也可能引起火山爆发。全球最大的火山地震带是环太平洋地带。火山活动引起的地震。 可分为两种：A型火山地震，指在火山及其附近所发生的震源深度1-10km的地震；B型火山地震，指在火山口附近极小范围所发生的震源深度小于1km的地震。 火山地震多局限于火山活动地带，影响范围不大，约占世界地震总数的7%。陷落地震陷落地震