2025年大学《地球系统科学》专业题库- 岩石圈在地球系统中的地位

2025年大学《地球系统科学》专业题库——岩石圈在地球系统中的地位考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分）1.下列哪一项不属于岩石圈的典型组成部分？A.地幔顶部B.整个地壳C.上地幔顶部D.下地幔2.导致地壳物质发生重结晶、矿物成分和结构改变的主要地质作用是？A.侵蚀作用B.压实作用C.变质作用D.冷却作用3.板块构造理论认为，海洋地壳的年龄一般比大陆地壳的年龄？A.更老B.更年轻C.相同D.不确定4.火山喷发对大气圈的最直接贡献之一是？A.增加臭氧浓度B.添加二氧化碳和水蒸气C.减少尘埃颗粒D.提高氧气分压5.沉积岩的形成主要依赖于？A.地幔深处的岩浆活动B.地壳岩石在高温高压下的重结晶C.地表常温常压条件下，碎屑物质的堆积、压实和胶结D.地壳岩石在低温低压条件下的风化剥蚀6.地下水循环过程中，岩石圈主要扮演了以下哪种角色？A.大气水分的最终汇入地B.地表径流的主要下渗通道C.地表水和地下水的储存、转化和排泄空间D.水汽蒸发的唯一热源7.生物活动在岩石圈表层改造中起到了重要作用，例如？A.促进岩石的物理风化B.导致岩石快速熔融C.参与土壤的形成，改变岩石风化产物成分D.抑制变质作用的进行8.岩石圈板块的俯冲作用对地幔的影响主要表现为？A.导致地幔物质快速升温B.引发地幔深处的部分熔融C.使地幔物质整体均匀上升D.阻碍地幔对流9.地质年代划分的主要依据是？A.地球表面海平面变化B.地壳运动的速度C.岩层中化石种类的演化序列D.地球内部温度的变化10.从地球系统科学的角度看，岩石圈与其他圈层（大气圈、水圈、生物圈）的相互作用是？A.相互独立的B.仅在特定区域发生C.普遍存在且相互影响、相互制约的D.单向传递能量的二、名词解释（每小题3分，共15分）1.岩石圈板块2.地幔对流3.风化作用4.碳循环5.地壳均衡三、简答题（每小题5分，共20分）1.简述岩浆岩、沉积岩和变质岩的主要区别。2.简述地震波速在穿越不同圈层界面时的变化规律及其意义。3.简述岩石圈与水圈相互作用的几个主要途径。4.简述人类活动如何显著改变岩石圈系统的物质循环。四、论述题（每小题10分，共30分）1.论述岩石圈板块构造理论的主要内容及其对地球系统演化的重要意义。2.论述岩石风化过程对全球碳循环的影响。3.结合实例，论述人类工程活动对岩石圈稳定性的影响及潜在风险。---试卷答案一、选择题1.D2.C3.B4.B5.C6.C7.C8.B9.C10.C二、名词解释1.岩石圈板块：指地球岩石圈中具有相对连续性和刚性的巨大板块，其内部构造相对稳定，但可在软流圈上发生大规模的水平运动。2.地幔对流：指地幔内部由于密度差异（通常由温度和成分引起）导致的部分熔融物质上升和较冷物质下沉形成的宏观柱状或波浪状流动，是驱动岩石圈板块运动和地壳活动的重要动力。3.风化作用：指地表及近地表岩石在温度、水、大气、生物等因素作用下，发生物理碎裂、化学分解和生物分解的总称，是岩石圈表层演化的基础过程。4.碳循环：指碳元素在地球系统各圈层（大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、地幔）之间通过各种地球化学过程进行迁移和转化的循环系统。5.地壳均衡：指地壳内部物质发生调整，以维持地表重力平衡的一种理论假说，认为当地壳某部位发生抬升或沉降时，其下方地幔物质会相应地发生补偿性运动。三、简答题1.岩浆岩：由岩浆或熔岩冷却凝固形成，矿物晶体多为原生，结构常为块状，具结晶结构，一般不含化石。按成因分侵入岩（冷却缓慢，晶体粗大）和喷出岩（冷却快速，晶体细小或无晶）。沉积岩：由地表或近地表的母岩经过风化剥蚀、搬运、沉积、压实、胶结等作用形成，常含有化石，层理构造是其重要特征，矿物颗粒多为次生。变质岩：原岩（岩浆岩、沉积岩或变质岩）在高温、高压及热液等变质作用下，其矿物成分、结构构造发生改变而形成的岩石，常具片理、片麻理等构造，无化石。2.地震波（P波和S波）在穿越不同圈层界面时，其速度会发生显著变化。通常从密速高的圈层进入密速低的圈层时，波速减小；反之，波速增大。例如，从地壳进入地幔，P波和S波速度均显著增加；从地幔进入核心时，P波速度继续增加，但S波速度降为零（或在液态外核中消失）。这种变化规律反映了各圈层物质密度和弹性模量的差异，是探测地球内部结构和确定圈层界面的重要依据。3.岩石圈与水圈的相互作用主要通过以下途径：①风化作用：岩石圈表层岩石在水、大气、生物作用下发生分解，水进入岩石内部，参与和促进化学反应，改变岩石成分，并将碎屑物质输送至水圈；②地下水的循环：岩石圈（特别是地壳）为地表水和地下水提供了储存空间和运移通道，水在岩石裂隙和孔隙中流动，影响岩石的物理化学性质和地下环境；③沉积作用：水圈中的溶解物质和悬浮物质在特定条件下（如沉淀、蒸发）会在岩石圈表面（河床、湖底、海洋）形成沉积岩，记录水圈环境变化信息；④海洋环流与洋壳形成：海水对洋壳岩石的溶解（如硅酸盐溶解）和洋流的热量输送，影响着洋壳的化学组成和地质演化。4.人类活动通过多种方式显著改变岩石圈系统的物质循环：①矿产开采：大规模开采固体矿产（煤、石油、金属、非金属）直接移除岩石圈中的物质，改变地壳化学组成和地表形态；②工程建设：大规模的基础设施建设（如大坝、隧道、城市扩张）导致岩石圈地表形态剧烈改变，诱发局部应力场变化甚至地震，并改变地表水流向和地下水循环路径；③植被破坏：大规模砍伐森林等改变地表覆盖，加速风化作用，增加水土流失，改变区域水循环和碳循环，进而影响岩石圈的物质输入和地貌演变；④人为诱发地质灾害：如过量抽采地下水导致地面沉降，爆破、挖掘等活动诱发工程地震，核试验改变地壳局部物质组成和环境。四、论述题1.岩石圈板块构造理论的主要内容包括：①地球表面被分成为若干巨大的、刚性的岩石圈板块，这些板块漂浮在相对塑性的软流圈之上；②板块之间以特定的边界（俯冲带、转换断层、生长边界）相互作用；③板块运动是地球内部热力驱动（地幔对流）的结果；④不同类型的板块边界发生不同的构造活动（俯冲带形成海沟、岛弧，转换断层错动，生长边界发生中洋脊火山活动）。该理论对地球系统演化具有重要意义：①统一解释了全球尺度的地质现象，如地震、火山、造山带、洋中脊、海沟的分布规律；②揭示了地壳运动、地幔对流、岩石圈演化的内在联系，强调了地球内部的动力学过程；③为理解地球的物理性质（如地磁场、重力场）、化学组成演化以及生命起源和演化的宏观环境提供了框架；④指导了矿产资源的勘探和地质灾害的预测。2.岩石风化过程对全球碳循环具有重要影响。岩石圈是地球上最大的碳库之一，其中储存了极其丰富的碳酸盐矿物（如石灰石）和硅酸盐矿物。物理风化将岩石破碎，增加表面积，为化学风化创造条件。化学风化，特别是碳酸盐岩的溶解作用（主要发生在近地表和海洋环境中），是大气二氧化碳向岩石圈转移的关键环节。大气中的二氧化碳溶于水形成碳酸，与碳酸盐岩发生反应，生成碳酸氢盐被水搬运至海洋，最终部分埋藏于海底沉积物中，实现碳的长期储存。硅酸盐风化虽然主要消耗硅，但也释放钙、镁等元素，并消耗大气二氧化碳，同样是碳循环的重要组成部分。因此，岩石风化的速率和强度直接影响大气CO2浓度，进而影响全球气候。例如，造山带形成的碳酸盐岩通过风化被侵蚀搬运至海洋埋藏，是地质历史时期大气CO2含量降低的重要机制。3.人类工程活动对岩石圈稳定性的影响是多方面的，并伴生潜在风险：①大规模地下开挖（如矿山、隧道、地铁、水工隧洞）直接扰动岩石圈结构，在开挖空间周围产生应力集中，可能导致原有断层活化、岩体开裂、地面沉降或塌陷。②地表工程建设（如大型坝库、高速公路、城市扩张）改变地表荷载分布，引发区域性或局部性的地壳形变和应力调整，导致地面沉降、滑坡、地裂缝等地质灾害风险增加。③过度抽取地下水，特别是大量消耗深层承压水，会导致地下水位大幅下降，引发岩层失水收缩、地面沉降、建筑物损坏等问题，严重破坏地下水系统的承压环