地球科学概论课件

冰川6.5.1冰川的类型冰川分为大陆冰川和山岳冰川两类。大陆冰川：又称冰盖，分布于高纬度两极地区的南极洲和格陵兰岛，面状分布，形成中央厚，周边薄的盾状，冰川由中央向四周流动，不受地形影响。冰舌注入海中脱离冰川形成冰山。山岳冰川：形成于中低纬度高山终年积雪区，受地形影响，分布在山谷中，支冰川汇入主冰川形成复式冰川。

大陆冰川山岳冰川

山岳冰川

大陆冰川6.5.2冰川的形成和运动降雪—粒雪—冰川冰的转化过程是积雪在自身重量压力下通过重结晶作用完成的，并在重力作用下发生运动。

山岳冰川的运动冰川形成于雪线以上的终年积雪区。雪线：终年积雪区的下界，在此年积雪量=年融化量，雪线的位置随季节变化。冰川的运动受气候决定，气候变冷，冰川推进；气候转暖，冰川后退。6.5.3冰川的地质作用冰川的剥蚀作用冰川的搬运作用冰川的沉积作用冰川的剥蚀作用冰川通过挖掘作用和磨蚀作用对流经区进行剥蚀。产生冰斗、刃脊、角峰、U形谷、悬谷等冰蚀地形。冰川地形冰蚀地形冰斗冰川刃脊和角峰冰蚀作用形成的U形谷冰川的搬运作用

冰川为固体流，具有很强的搬运能力，可以搬运巨大的岩块（漂砾）。冰川的沉积作用冰川运动到温暖区域（雪线附近）或气候转暖，冰体融化，冰川发生沉积作用，形成终碛、侧碛、中碛等地形。

冰积物的主要特点是大小混杂、无分选、棱角状、无磨圆、砾石具擦痕、成分复杂。

侧碛中碛终碛冰积物

冰川沉积产物

冰川终碛地形

冰川湖泊

6.5.4冰期与间冰期冰期:全球气候变冷，冰川范围扩大的时期。间冰期：全球气候转暖，冰川范围缩小的时期。

冰期和间冰期的交替对地质历史中全球范围气候的长期变化具有重要影响。地质历史中出现过三次大冰期：震旦纪大冰期（距今8-6亿年）石碳—二叠纪大冰期（距今2.8亿年）第四纪大冰期（距今2Ma）1万年前第四纪冰期结束，近入冰后期。冰期对全球的影响影响全球气候影响全球海陆分布影响生态系统及生物演化影响外动力地质作用冰期成因假说太阳黑子活动说地球旋转轴变化说地球运动轨道要素变化说太阳公转运动说大陨石撞击说第六节水的循环6.6.1地球表水的循环6.6.2地球内部水的循环6.6.3生物圈的水循环6.6.1地球表水的循环6.6.2地下水的循环6.6.3生物水的循环

水圈第一节水圈的构成及水的特点6.1.1水圈的构成:海洋：97.3%（咸水）。冰川：2.1%（固体淡水）。地下水：0.6%。地表水：0.01%。大气水和生物水：0.001%。能够被人类直接利用的水不足1%。水圈的构成6.1.2水的特征:水的偶极性分子结构决定了水具有流动性好、表面张力强、热容量大、弱粘滞性的特点，使其成为地质作用的主要媒介。水能够吸收大量的太阳辐射，使海洋成为生命的摇篮。

水是地球上生物生存和发展的必备条件。第二节海洋6.2.1海底地貌和海洋环境分带6.2.2海水的特征6.2.3海水的运动6.2.4滨海带地质作用的特点6.2.5浅海带地质作用的特点6.2.6半深海和深海带地质作用的特点6.2.1海底地貌和海洋环境分带滨岸带（滨海带）：海水与陆地交界的地带。（平均高潮线和平均低潮线之间）大陆架（浅海带）：200米水深以上坡度较缓的地带。大陆坡（半深海带）：大陆架前缘至大洋盆地之间的陡坡地带。大陆基（半深海带）：大陆坡脚与大洋盆地之间的过渡地带。大洋盆地（深海带）：由岛弧、海沟、深海平原、大洋中脊、海山、海底平顶山组成的深海地形。大洋中脊：大洋中巨大的海底山脉，山脊轴部发育一条中央裂谷，地幔物质在此形成新的洋壳；全球各大洋中脊彼此相连长达64000千米。大洋中脊大洋盆地海沟大陆坡大陆架滨海带大陆

6.2.2海水的特征海水含有3.5%的盐类，其中2.7%为氯化钠，其次为氯化镁、硫酸镁、碳酸钙等。这些盐类是岩石风化形成的并由河流将其带入海洋中的。海水表层温度受太阳辐射影响与地理纬度一致，200米透光带以下温度迅速降低，密度增高，洋底温度为2度左右。

海水温度\密度随深度变化图

20

度

10

温

12340

深度（千米）6.2.3海水的运动海水的运动形式包括:

波浪潮汐浊流洋流

波浪：海水有规律的起伏运动称波浪,波浪的能量来自风。波浪用波长、波高、波峰、波谷来描述。深水区（大于1/2波长）波浪的水质点在原地做圆周运动以传递能量，浅水区（小于1/2波长）水质点受深度影响成椭园运动。

波长波峰

波高波谷A深水区水质点的运动。B浅水区水质点的运动。潮汐：海水周期性的涨、落现象称为潮汐。潮汐受日、月引力和地月系统离心力决定，引潮力是二者的合力。

在一地区每天有几次高潮，几次低潮？每天高潮时间是否相同？

潮汐的成因浊流：形成于大陆坡沿海底峡谷流动，沉积于深海盆地的高密度重力流。洋流：由于温差和盐度不同引起海洋中沿固定方向大面积流动的水体,分为表层洋流和深部洋流.表层洋流主要受大洋表层水体温差影响形成全球性的环流,深部洋流是大洋表层与底层盐度不同引起的垂向环流。

浊流的形成环境

表层洋流(红色为暖流,黑色为寒流)6.2.4滨海带的地质作用特点

波浪和潮汐是滨海带的地质作用动力。

海蚀作用（冲蚀、磨蚀、溶蚀）使滨岸带形成海蚀崖、海蚀槽、海蚀洞、波切台、海蚀残丘等海蚀地形。

海岸带的搬运作用以沿岸漂移为主。由于波脊与岸边不完全平行，波浪推进时将搬运物带入岸边，波浪回落形成底流将搬运物带回水中,使搬运物形成沿岸漂移。

滨海带的沉积作用形成砾滩、沙滩、沙咀等沉积地形。滨海带水浅、流急，海生生物较少，以底栖固着、穴居、钻孔为主。

波浪折射使岬角侵蚀，海湾沉积。

波浪折射现象海蚀崖、海蚀槽、海蚀洞。

波切台、海蚀槽、海蚀洞、海蚀崖。(落潮)

波切台、海蚀残丘（涨潮）

沙坝与泻湖

沙坝上建造的旅游设施6.2.5浅海带的地质作用特点

波浪仍然是浅海的地质作用动力。

浅海水深大，波浪影响深度有限，以沉积作用为主。形成由浅部粗向深部逐渐变细的条带状海底沉积特征的总趋势。浅海带氧气充足，光照条件好，盐度正常，是海洋中海生生物最丰富的地带。

浅海现代碳酸盐沉积和生物

浅海现代生物礁

大巴哈马滩（浅海碳酸盐沉积）6.2.6半深海和深海带的地质作用特点

浊流、洋流是半深海和深海带的地质作用动力。浊流发源于大陆架，搬运大量陆源碎屑物质沿海底峡谷流动产生强烈的剥蚀作用，沉积于深海平原。浊流的形成是由于三角洲前缘沉积的大量陆源碎屑物受到地震、火山爆发、海啸的影响，充分液化形成高密度重力流，其搬运能力大，速度快，距离远，是深海带粗碎屑的主要物质来源。

深海带的背景沉积

软泥沉积：由钙质、硅质、粘土等浮游生物遗体和悬浮物组成。

锰结核：锰结核含有大量金属元素，是重要的潜在资源。物源区

浊流的形成

浊积物沉积区

浊流的剥蚀、搬运、沉积作用。

浊流形成的递变层理递变层理的形成过程太平洋深海沉积（放射虫）

深海放射虫化石，形成深海硅质沉积。通常在4000米以下。大洋中脊的黑烟囱成矿

地下水6.4.1地下水的来源

地下水来原于大气降水、冰雪融水、地表水，并参与全球水的循环。

6.4.2地下水的赋存状态地下水以包气带水、潜水、承压水（层间水）三种形式存在于地下。

包气带水：潜水面以上未饱和的地下水。该带内存在大量气体，地表水经包气带向下渗流。

潜水：位于第一个稳定隔水层以上具有自由表面的地下水。受重力作用，潜水发生横向流动。

潜水面：包气带水与潜水的分界面。潜水面随地形和季节发生变化。

承压水：两个稳定隔水层之间的地下水。在承压区能打出自流井。

地下水的存在状态地表包气带水潜水面潜水隔水层潜水面随地形和季节变化雨季潜水面平均潜水面旱季潜水面地下水随地形变化层间水与自流井承压区潜水面隔水层层间水隔水层6.4.3地下水的运动地下水的运动受水位差、岩石的孔隙度和透水性控制。岩石的孔隙度与颗粒的形状、堆积程度、分选性有关。岩石的透水性与孔隙的连通程度有关。

形状堆积程度分选性地下水的运动受控于水位差6.4.4地下水的开采与利用过量开采地下水将形成降落漏斗，引起地下水位下降，和地面沉降。人类活动污染地下水城市垃圾堆放对地下水的污染过量开采地下水将引起海水倒灌6.4.5地下水的地质作用地下水运行于岩石的孔隙和裂隙间，流速慢，机械作用不明显；主要以化学溶蚀、溶运和化学沉积作用为主。岩溶是以地下水作用为主，对可溶性岩石进行的地质作用及其产物的统称。岩溶形成的条件：气候湿润，具有丰富的地下水；具有大量可溶性岩石；岩石裂隙发育，有利于地下水下渗。岩溶地形降落漏斗，溶洞，溶蚀平原的形成过程。降落漏斗内生长的树木。降落漏斗形成的地面塌陷，造成的灾害。

溶洞的形成过程溶洞内钟乳石的形成溶洞内钟乳石沉积桂林的峰林云南石林岩溶地区航片溶洞塌陷黄石公园碳酸盐台地黄石公园衷实泉及边缘碳酸盐沉积热泉的成因6.6.6地热电站地热发电

地面流水的地质作用

6.3.1片流和洪流片流和洪流受大气降水控制，属季节性和暂时性流水。6.3.2河流

河流水系的卫星照片全球水系分布水系：由支流和主流组成的河流网状运动系统称为水系，水系覆盖的地区称为流域。河流的级别与流域盆地河流地质作用产生的原因能量（动、势）转换是产生河流剥蚀、搬运、沉积作用（地质作用）的根本原因。河流的剥蚀作用

河流通过机磨蚀和化学溶蚀对河床进行破坏。河流的搬运作用

剥蚀

搬运

沉积河流的类型

冰川溶水形成辫状河具有固定河道的曲流河河流上游地质作用的特点河流上游河床坡度大，流速快，搬运力强，以下蚀作用为主。常形成急流、浅滩、瀑布和V形谷。下蚀作用的结果使河流向源头方向伸长，称为向源侵蚀。

侵蚀基准面是下蚀作用的极限，海平面是河流的最终侵蚀基准面，湖泊和主河道是上游或支流的暂时性侵蚀基准面。

上游的V形谷与瀑布V形谷与浅滩尼亚加拉大瀑布尼亚加拉大瀑布的演化河流向源侵蚀加长河谷侵蚀基准面及其变化

河流中游地质作用的特点河流中游坡度缓，流速较慢，搬运力降低，下蚀作用减弱，以侧蚀作用为主。使河谷加宽，形成U形谷，河曲等现象，河谷内沉积大量碎屑物。U形谷，河曲，边滩（点沙坝）形成过程。側蚀作用的结果使河流凸岸沉积，凹岸剥蚀后退，河曲加大。河流側蚀作用的影响。1965年1月的河岸。1965年3月的河岸。

矿物

第一节地球中的元素

上图说明了什么？地球各圈层元素特征地核：

Fe、

Ni地慢：O、Si、Mg、Fe、Ca、Al、Na、k地壳：O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K水圈：O、H、Cl、Na大气圈:N、O生物圈：

O、C、H、N、Ca克拉克值：元素在地壳中的百分含量（元素丰度）。

第二节矿物的概念

地质作用中产生的具有一定化学成分、物理性质、晶体结构的元素或化合物的均匀固体称矿物。

天然产出具有一定的内部结构具有一定的化学成分组成岩石的基本单位第三节矿物的晶体结构和形态

石英晶体（SiO2）晶体：结晶质点呈规则排列的固体。如：石英晶体，石盐晶体。非晶体：质点无规则排列。如：玻璃质，胶体等。自然界中以晶体矿物为主，也存在非晶质矿物。宝石石盐的晶体结构（立方体）金刚石（架状）石墨（层状）

晶体结构非晶质的蛋白石(SiO2)

橄榄石（孤立四面体结构）

(Mg,Fe)2SiO4

硅酸盐矿物占地壳质量的85%。硅氧四面体是硅酸盐矿物主要晶体结构，硅氧四面体的组合决定了矿物的类型。

普通辉石

硅氧四面体单链晶体结构，化学成分由CaMgFeAl的硅酸盐组成。

角闪石的双链结构。

黑云母云母的层状结构。矿物晶体１石盐２钼铅矿３黄玉

４白云母５斜长石６石英第四节矿物的物理性质颜色：表现为吸收光波的补色。解理：矿物受力后破裂成规则平面的能力。硬度：矿物抗刻划的能力。光泽：矿物反射光线的能力。条痕：矿物粉末的颜色。黄铁矿晶体解理类型A、一组B、两组直交C、两组斜交D、三组直交

E、三组斜交F、四组斜交G、六组斜交白云母

一组极完全解理方解石（CaCO3）的三组斜交完全解理。（左）

黑云母的一组解理

(左图)。

角闪石镜下的两组解理

(下图)。

石盐的三组直交解理玛瑙的贝壳状断口摩氏硬度用10种矿物标定

石膏的硬度小于指甲1、滑石2、石膏3、方解石4、萤石5、磷灰石6、正长石7、石英8、黄玉9、刚玉10、金刚石矿物的光泽金属光泽半金属光泽金刚光泽玻璃光泽油脂光泽土状光泽黄铁矿赤铁矿金刚石、黑云母方解石、石英晶面石英断口面高岭矿物的光泽第五节常见矿物

造矿矿物：组成固体矿产资源。造岩矿物：组成岩石的主体矿物。共8种。

暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母。

浅色矿物：长石类（Ca、Na、K长石）、石英、方解石。

黄铁矿石英黑云母石盐方解石

黑色片状，金刚光泽，一组极完全解理，硬度小于指甲。无色透明无色透明菱面体立方体，玻璃光泽，三组斜玻璃光泽交完全解理，硬度三组直交大于指甲、小于小完全解理。刀。硬度大于指甲。

正长石（单体）斜长石（聚片双晶）普通辉石透辉石自然金金刚石

岩浆活动和岩浆岩第一节岩浆和岩浆活动岩浆：岩浆是具有硅酸盐矿物化学成分的高温混合物。通常包括液态、固态和气态物质。岩石圈或地幔的岩石在放射线元素蜕变热的影响下发生熔融形成岩浆。.岩浆作用：岩浆的形成、运移、冷凝固结成岩浆岩的全过程称岩浆作用。岩浆通过侵入作用和火山作用（喷出作用）形成岩浆岩。原始岩浆在上侵过程中由于同化、混染作用成分将发生改变。

两种主要的岩浆类型

玄武质岩浆1000-1350C

温度厚度小粘度小流动性

650-950C厚度大粘度大

花岗质岩浆岩浆的侵入作用和喷出作用岩浆侵入到地壳一定深度内，缓慢冷凝（花岗岩须1Ma）固结形成侵入岩。岩浆喷出地表，沿坡流动，迅速冷凝固结形成喷出岩。火山喷发类型宁静式爆破式玄武质岩浆沿火火山以猛烈的爆山口缓慢流出，炸喷发，将火山常形成盾状火山碎屑、火山灰、锥。危险性小。熔浆抛出，堆积

成火山渣锥。递变式火山喷发以宁静式和爆破式交替出现，形成复式火山锥。

盾状火山火山渣锥复式火山规模巨大，夏威规模小，高100-夷火山高约8000300米，宽度于米，宽数百公里。1公里，由火碎由大洋玄武岩组屑、火山灰、火成。山弹堆积而成。规模中等，高数千米，宽数公里，由熔岩和火山碎屑组成，自然界最为常见。第二节岩浆岩的结构和构造结构：岩浆岩的结构是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、颗粒形态及其相互结合关系所表现出来的岩石特征。构造：岩浆岩的构造主要是指岩石中矿物或矿物集合体的空间排列、分布和充填方式所反映的岩石特征。岩浆岩的主要结构显晶粒状结构隐晶质结构斑状结构似斑状结构玻璃质结构显晶粒状质结构。（右侧为显微镜下放大20倍）（花岗岩）隐晶质结构。（右侧为显微镜下放大20倍）（流纹岩）斑状结构。斑晶（矿物颗粒）+基质（隐晶质）。（安山岩）似斑状结构。斑晶（粗大矿物晶体）+基质（细粒矿物晶体）。（闪长玢岩）（右图为镜下放大20倍）玻璃质结构。（黑曜岩）（右图为镜下放大20倍）岩浆岩的主要构造块状构造：矿物颗粒均匀分布。（花岗岩）

流纹构造：长英质组分定向排列。（流纹岩）

气孔构造：岩石中含有气孔。（玄武岩）块状构造。矿物颗粒均匀分布，无定向性。（花岗斑岩、安山岩）流纹构造。长英质矿物定向排列。（流纹岩）气孔构造。岩石冷凝时水蒸汽、挥发份占据空间，形成气孔。（玄武岩）第三节岩浆岩的产状

岩浆岩的产状指岩浆岩的空间分布状态。具体表现为岩体的形态、大小、与围岩的接触关系、形成深度与环境。包括：岩基、岩株、岩床、岩墙、岩盖等。

侵入岩的产状：岩基(batholith)岩株(stock)岩床(sill)岩墙(dike)岩盘(laccolith)火山岩的产状：火山锥(volcaniccone)熔岩流(lavaflow)火山颈(volcanicneck)第四节岩浆岩的分类8.4.1岩浆结晶作用

8.4.2岩浆岩的分类

8.4.1硅酸盐岩浆的结晶作用

鲍文反应系列8.4.2岩浆岩的分类

侵入喷出

结构隐晶质显晶质

酸性岩

中性岩

基性岩超基性岩

流纹岩玄武岩花岗岩闪长岩辉长岩

橄榄岩

安山岩成因橄榄石

辉石

角闪石斜长石黑云母石英钾长石

第五节常见岩浆岩8.5.1酸性岩：花岗岩花岗斑岩流纹岩8.5.2中性岩：闪长岩闪长玢岩安山岩8.5.3基性岩：辉长岩辉绿岩玄武岩8.5.4超基性岩：橄榄岩8.5.1酸性岩流纹岩：隐晶质结构，流纹构造。镜下石英、长石组成流线。花岗斑岩：似斑状结构，块状构造，斑晶由正长石组成。花岗岩：显晶粒状结构，块状构造，矿物成分由长石、石英、黑云母组成。8.5.2中性岩安山岩：斑状结构，块状构造，斑晶由斜长石、角闪石组成。闪长玢岩：似斑状结构，块状构造，斑晶由角闪石组成，基质由细粒角闪石和斜长石组成。闪长岩：显晶粒状结构，块状构造，矿物由斜长石、角闪石组成。8.5.3基性岩：玄武岩：隐晶质结构，气孔构造。辉绿岩：辉绿结构，块状构造，斑晶由橄榄石、辉石组成。辉长岩：显晶粒状结构，块状构造，矿物由斜长石、辉石组成。橄榄岩：显晶粒状结构，块状构造，矿物由橄榄石组成。浮岩：隐晶质结构，气孔构造。凝灰岩：火山碎屑结构，块状构造。成分由岩屑、晶屑和火山灰组成。火山灾害1983年夏威夷火山熔岩流。城市边缘的火山喷发。

高原玄武岩台地。

玄武岩的柱状节理

水下喷发的玄武岩具有枕状构造，称为枕状玄武岩。（上图）海底扩张在大洋中脊形成大洋玄武岩。（左图）

沉积作用和沉积岩第一节沉积岩的形成过程沉积岩:地表原有的岩石(火成岩、沉积岩、变质岩)在常温常压条件下，经风化剥蚀、搬运、沉积和沉积成岩作用而形成的岩石。

现代沙丘风成沉积岩

沉积岩的形成过程

剥蚀

沉积

松散沉积层压力增大底层被压实沉积物胶结成沉积岩

墨西哥湾形成的沉积岩层。1.松散沉积物2.沉积物压固脱水

3.胶结物结晶成矿物4.碎屑物被胶结成岩石第二节沉积岩的类型按照沉积岩的物质来源和成因分为:陆源碎屑岩(砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩)碳酸盐岩（砾屑灰岩、砂屑灰岩、粉屑灰岩、泥晶灰岩）蒸发岩可燃有机岩第三节沉积岩的结构和构造

沉积岩的结构

碎屑结构：由碎屑物和胶结物组成。

泥质结构：由泥质组成。

晶粒结构：由结晶矿物组成。

生物结构：由生物遗体组成。砾岩手标本砾岩手标本。砾岩镜下。

角砾岩手标本角砾岩镜下，砾石呈棱角状。长石砂岩手标本。（碎屑结构）长石砂岩镜下。具有长石碎屑。石英砂岩手标本。石英砂岩（碎屑结构）镜下。粉砂岩手标本。（碎屑结构）粉砂岩镜下（由石英颗粒组成）页岩手标本。（泥质结构）页岩镜下（由粘土矿物组成）结晶灰岩手标结晶灰岩镜下。（方解石）微晶灰岩手标本。微晶灰岩镜下（微晶方解石）

鲕状灰岩手标本镜下显示的鲕粒

变质作用和变质岩第一节变质作用和变质岩的类型10.1.1变质作用的概念10.1.2变质作用的影响因素10.1.3变质作用类型和变质岩类型10.1.1变质作用的概念

在地壳一定深度内,由于温度、压力、应力等因素的综合影响和物理化学条件的改变，使原来的岩石在基本保持固态下发生矿物成分、结构、构造的变化形成新岩石的一系列过程，称为变质作用。控制因素：温度（T）压力（P）应力（S）流体（f）。不同的构造环境,表现为变质作用的多样性。物理、化学条件的改变表现为矿物成分、结构、构造的变化。原岩在基本保持固态状态下发生的变化。

不同的变质作用环境

温度(热)温度(热)

石灰岩

流体

大理岩花岗岩

流体

片麻岩

压力压力

10.1.2变质作用的影响因素温度（T）：200

C——1100

C，最高1150

C。控制变质程度。压力（P）：围压（静压力），随深度变化。控制变质矿物的形成。应力（S）：与定向压力有关。决定变质岩的面状和线状构造。流体（f）：H2O、CO2、气态物质、硅酸盐流体等，含量少，作用大。10.1.3变质作用类型和变质岩

动力变质作用与地壳发生断裂有关，在浅部岩石发生脆性破裂，形成碎裂岩；在深部发生韧性变形，形成糜棱岩。

接触变质作用（热变质作用）包括：接触热变质作用和接触交代变质作用，发生在火成岩与围岩的接触带上，前者形成角岩、石英岩或大理岩，后者形成矽卡岩。

区域变质作用（动力热流变质作用）是在广大范围内发生的，由温度、压力和化学活动性流体等多种因素引起的变质作用，形成区域变质岩。

混合岩化作用是变质岩与硅酸盐流体相互作用，介于变质作用和岩浆作用之间的过渡类型的地质作用，形成混合岩。

岩层断裂位移，发生动力变质作用，沿破裂面两侧可形成碎裂岩（构造角砾岩）。

与火成岩接触的围岩接触带上将发生接触变质作用。

不同的构造环境决定了不同的变质作用类型第二节变质岩的矿物组成在变质岩中不仅可以见到岩浆岩中常见的七种造岩矿物，还可以见到变质岩中特有的矿物，如：绿泥石、绢云母、十字石、石榴子石、蓝晶石等。变质岩中某种矿物和矿物组合的出现，代表了一定的温度和压力条件，是研究变质作用环境的重要标志。

变质作用类型与温度、压力（深度）的关系

深度

温度区域变质岩类型及矿物组成

绿泥石白云母黑云母石榴石十字石矽线石石英长石岩石类型板岩片岩片麻岩熔融矿物组成第三节变质岩的结构和构造10.3.1变质岩的结构

变晶结构:变质作用过程中，原岩发生矿物的形成、生长、组合相嵌而形成的结晶结构。（如：粒状变晶结构、鳞片粒状变晶结构、斑状变晶结构等。）

变余结构：变质作用过程中，残留的原岩结构。（如：变余碎屑结构、变余泥质结构等。）10.3.2变质岩的构造

变成构造：在变质作用过程中形成的构造。（如：板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、块状构造等。）

变余构造：变质岩中残留的原岩构造。（如：变余层理构造、变余气孔构造、变余泥裂构造等。）

片理构造形成示意图

无片理的镜下照片片理构造的镜下照片

第四节常见变质岩

石英岩：变余碎屑结构，块状构造。（左图）大理岩：粒状变晶结构，条带状构造。（右图）

绿片岩：粒状鳞片变晶结构，片状构造。（左）板岩：变余泥质结构，板状构造。（右）

花岗片麻岩：鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。（下）片麻岩：鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。（上）

岩石圈的变形与变位第一节构造运动的基本方式构造运动是指促使岩石、地壳乃至岩石圈发生变形、变位的一种内动力地质作用。构造运动的产物称为地质构造。根据构造运动的方向分为水平运动和垂直运动。水平运动是地壳或岩石圈块体沿水平方向移动。（表现为相邻块体的汇聚、分离、剪切错开等）垂直运动是相邻块体发生差异性升降。在较大范围内，构造运动即表现出水平运动，又表现出垂直运动的双重特征。反映了地壳运动的复杂性。

岩石圈板块的运动挤压作用形成褶皱山脉挤压挤压第二节地层的接触关系11.2.1地层与地层的接触关系:

整合平行不整合角度不整合

11.2.2岩体与地层的接触关系:

侵入沉积(1)地层与地层的整合接触关系地层整合接触关系表现为:上(B)、下（A）地层连续，无沉积间断。上、下地层之间无地层缺失，岩性渐变。上下地层产状一致。地层与地层整合接触侏罗纪（J）页岩。接触界限三叠纪（T）砂岩。整合接触关系反映了什么？(2)地层与地层的平行不整合接触关系上下地层不连续，存在沉积间断，二者间缺失某一时代地层。不整合界面存在古风化壳。上下地层岩性和生物组合表现为突变。上下地层产状一致。平行不整合的确确定

完整的地层缺失地层通过地层对比和野外证据可以确定右图存在平行不整和。平行不整合

不整和界面凹凸不平，下伏地层存在古风化壳。上覆地层岩性突变。(3)地层与地层的角度不整合接触关系上下地层不连续，存在地层缺失。不整合界面存在古风化壳，上、下地层岩性突变，生物演化不连续。上下地层产状不一致。1788年Hutton在苏格兰首次发现角度不整合的地点。

角度不整合界面凹凸不平，下覆地层存在古风化壳，上、下地层呈角度相交。(1)岩体与地层的侵入接触关系岩体界线切割地层界线。在接触边界岩体一侧具有冷凝边。在围岩一侧具有烘烤边或接触变质带。(2)地层与岩体呈沉积接触地层界线切割岩体界线。接触界线岩体一侧具有古风化壳。上覆地层有底砾岩。接触关系综合分析

剥蚀沉积沉积剥蚀沉积剥蚀接触关系综合图第三节应力与岩石变形

压应力剪应力剪应力张应力张应力剪应力剪应力压应力应力与应变关系图构造应力与构造面的关系压性构造面：垂直挤压应力的方向。（通常为褶皱轴面、压性节理面或断裂面。）张性构造面：平行挤压应力方向。（通常为张性节理面或断裂面。）剪切构造面：斜交挤压应力方向。（通常为剪切节理面或断裂面。）倾斜岩层的产状

岩层的产状是指岩层的空间分布状态，由走向、倾向、倾角三要素组成。岩层产状的三要素走向：层面与水平面交线称走向线，走向线所指的方向称走向。倾向：垂直走向线向下引出倾斜线，倾斜线在水平面上投影所指的方向称倾向。倾角：倾斜线与水平面之间的夹角称倾角。

倾斜岩层（上）倾斜岩层的形成过程（左）第四节断裂构造岩石受力后发生的不连续破裂变形称断裂，断裂包括节理和断层两种基本类型。11.4.1节理：岩石破裂后未发生显著位移称节理。11.4.2断层：破裂的岩石沿破裂面发生显著位移称断层。

沉积岩中的节理节理的成因

压应力形成两组共扼剪节理。张应力形成一组张节理。

火成岩中的节理

地震和地球内部层圈第一节地震12.1.1地震发生的原因12.1.2地震监测12.1.3地震的震级和烈度12.1.4地震波12.1.5地震带12.1.6地震预报12.1.1地震发生的原因地震：地球的快速颤动称为地震。地震分为火山地震、陷落地震和构造地震，世界上的大部分地震是由于断层活动引发的构造地震。震源：地震的发源地。震中：震源在地表的垂直投影。断裂震中地震波震源地震的破坏作用地震造成的地裂

12.1.2地震监测是通过设置在各地的地震台站中的地震仪对全球地震进行监测。12.1.3地震的震级和烈度震级和烈度是表示地震强度的两种方法。地震的震级：表示地震释放能量的大小，与地震波的振幅成正比，同一次地震只有一个震级。地震的烈度：表示地震对地面的破坏程度。同一次地震，视距震中的距离不同存在不同的烈度。分为12级。地震仪12.1.4地震波地震波由纵波（P波）、横波（S波）和面波（L波）组成。纵波（P）：一种疏密波，速度最快，称为首波，8-9公里/秒，可以在任意介质中传播。横波（S）：一种摆动波，速度其次，称为次波，4-5公里/秒，只能在固体中传播。面波（L）：沿地表面传播的一重摆动波，类似波浪，速度最慢，也称长波，破坏性最大。纵波横波地震震中位置的确定

0204060弧度(距离)

地震时间/距离曲线图:通过P波与S波传导时间差计算震中距离地震波的性质：地震波与光波类似，遇到不同介质界面发生折射和反射。目前为止：地球内部层圈结构主要是通过地震波了解到的。称为地震成析成像技术。P波S波地震波在地球内部传播

12.1.5地震带全球地震的分布主要分布于环太平洋、阿尔卑斯——喜马拉雅和大洋中脊三个带上。

板块边界是地震的主要分布地带03年新疆伽师—巴楚地震2003年2月25日新疆伽师发生4.1级地震（14-00-15.7）2003年2月25日新疆伽师发生5.7级地震（11-52-42.8）2003年2月25日新疆伽师发生4.9级地震（05-18-42）2003年2月25日新疆伽师发生4.4级地震（00-33-19）2003年2月24日新疆伽师发生4.3级地震（23-49-05.1）2003年2月24日新疆伽师发生4.2级地震（22-23-57.2）2003年2月24日新疆伽师发生4.4级地震（19-22-33.8）2003年2月24日新疆伽师发生4.2级地震（11-19-59.4）（余震）2003年2月24日新疆麦盖提发生4.7级地震（10-14-05.5）2003年2月24日新疆伽师发生6.8级地震（10-03-42.3）（主震）2003年2月24日新疆乌鲁木齐发生3.7级地震2003年2月20日新疆博乐西南发生4.7级地震2003年2月14日新疆石河子发生5.0、5.4级地震2003年2月11日唐古拉山以东发生5.1级地震2003年1月22日墨西哥哈利斯科州近海发生7.5级地震2003年1月20日所罗门群岛发生7.5级地震2003年1月17日西藏班戈发生5.0级地震2003年1月4日新疆伽师发生5.4级地震（前震）2003年5月04日伽师伽师发生5.8级地震（23-44-36.0）2003年4月30日新疆伽师发生4.0级地震（21-05-57.0）2003年4月23日新疆阿合奇发生4.2级地震（22-41-33.0）2003年4月01日新疆温泉北发生4.5级地震（21-27-24.4）2003年3月24日新疆巴楚发生4.7级地震（22-05-50.0）2003年3月18日阿留申群岛发生7.2级地震（00-36）2003年3月16日新疆伽师发生5.0级地震（06-59-25.3）2003年3月13日新疆吐鲁番东南发生4.7级地震（23-07-03.7）2003年3月12日新疆伽师发生5.8级地震（12-47-51.8）2003年3月12日新疆伽师发生4.0级地震（12-15-12.9）2003年3月07日新疆伽师发生4.3级地震（04-55-50.6）2003年3月05日新疆伽师、巴楚交界处发生4.4级地震（07-58-06.4）2003年3月01日新疆伽师发生4.4级地震（10-09-55.8）2003年2月28日新疆伽师发生4.0级地震（19-00-35.5）2003年2月27日新疆伽师发生4.3级地震（19-09-15.7）2003年2月27日新疆伽师发生4.5级地震（05-38-03.5）2003年2月26日新疆伽师发生4.4级地震（20-29-48.5）2003年2月25日新疆伽师发生4.4级地震（20-16-52.3）2003年2月25日新疆伽师发生4.1级地震新疆伽师地震前震、主震、余震列表76年7月28日唐山地震第二节地球内部层圈的特征12.2.1地球内部的研究手段：地震波（最主要手段）岩石高温高压实验陨石研究12.2.2地球内部层圈（壳、幔、核）的密度、压力、温度特征。

12.2.1地球内部结构与波速的变化（1）莫霍面与古登堡面

莫霍面（M面）：全球地震波速不连续面，P波由7.6km/s(玄武岩的波速)突然增大到8.1km/s（橄榄岩的波速），平均深度33km，被视为地壳与地幔的分界。

古登堡面（G面）：2900km深度的地震波速不连续面，P波由13.6km/s突然降低到8km/s，S波消失，被视为地幔与地核的分界，证实外核为液态。（2）岩石圈与软流圈

岩石圈:由地壳和上地幔上部坚硬的岩石组成,平均厚度75km，是固体地球的真正外壳，组成岩石圈板块。

软流圈：岩石圈下部上地幔中的软层，地震波低速带，在1400度高温下（接近岩石熔点），岩石塑性增大，深度延伸到300km，最软的部分位200km处。软流圈驮载着岩石圈板块发生运动。12.2.2地球内部的密度、压力和温度密度（克/立方厘米）：地球平均5.5，花岗岩2.6，玄武岩3.0，铁8。根据陨石（铁、铁石、石）实测和深部地震波速增加的事实，推断（计算）：地表到地心密度逐渐增高。压力（围压）：随深度逐渐增大。地心是地表的350万倍。根据实验推断。温度：随深度逐渐增大。地核达4000摄氏度以上。由地热增温率实测、高温高压实验和地震波测量结果推断。(1)地球内部压力变化(2)地球内部温度变化地壳、地幔和地核(3)地壳的特征厚度：平均33km，陆壳最厚达80km（青藏），洋壳平均7km。组成：陆壳为三大岩类，洋壳主要为玄武岩。密度2.6—2.9，主要由硅酸盐矿物组成。构造：陆壳复杂（存在褶皱和断裂），洋壳简单（无摺皱）。年龄：陆壳老（最老38亿年），洋壳新（最老2亿年）。(4)地幔的特征

厚度：2850km，体积是地球的82.3%，质量是地球的67.8%。

组成：固体岩石。铁、镁硅酸盐矿物（根据陨石、深成岩、地震波和实验推测）。

结构：分三层。B：上地幔33—400km橄榄石结构（四面体）；C：过度层400—673km尖晶石结构（四面体+八面体）；D：下地幔670—2900km钙钛矿结构（八面体+立方体)。(5)地核的特征

厚度：3471km，体积是地球16.2%，质量是地球的31.3%。

组成：铁