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绪章绪论
地球科学是研究地球结构、组成、演化和运动规律的一门基础自然科学。地球是目前已知唯一适合人类生存和发展的星球。因此认识地球和了解地球具有重要的意义,本章主要从地球科学的概念、学科特点、研究方法、研究意义及学科历史方面进行介绍。
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●0.1绪论
地球科学是研究地球结构、组成、演化和运动规律的一门基础自然科学。地球是目前已知唯一适合人类生存和发展的星球。因此认识地球和了解地球具有重要的意义,本章主要从地球科学的概念、学科特点、研究方法、研究意义及学科历史方面进行介绍。
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第一章地球
地球是太阳系的八大行星之一,和月球一起共同组成了地月系统。本章主要讲述地球的基本特征和物理性质、内部圈层和外部圈层划分,以及当前地质学研究的主要对象岩石圈的特征和组成。
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●1.1地球的物理性质
人类目前仅能对地球的表层部分进行直接的观察,因此对于地球内部的很多现象是通过地球物理方法进行的,因此需要了解一下地球的常见物理性质,包括重力、密度、压力、温度、磁性、弹塑性等等。
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●1.2地球的外部圈层与表面形态
地球的外部圈层是生命赖以存在的基础,包括大气圈、水圈、生物圈。地球的外部圈层相互作用共同塑造了地表的形态和地表岩石的演化,并形成了沉积岩。
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●1.3地球的结构与内部圈层
地球的内部圈层可以划分为地壳、地幔和地核三个主要的部分。目前地球内部圈层的划分主要通过地震波进行。
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●1.4地壳的化学组成
地壳是由各种元素组成,为了表达各个元素的含量的多少,美国地质学家克拉克提出了并计算了地壳中各种元素的百分含量,这就是克拉克值。地球中有用的元素富集到一定程度就成为各种矿产。
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第二章矿物
矿物由地质作用形成的,在正常情况下呈结晶质的元素单质或化合物。矿物是组成岩石的基本单位。因此认识矿物是非常重要的知识。本章主要从矿物的概念、矿物的常见形态、光学性质、力学性质和其它性质、矿物的分类入手,学习并掌握常见的矿物识别方法,
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●2.1矿物的概念
矿物是天然形成的单质或化合物。矿物的概念在提出之后经过了多次的修改,但常用的还是这个概念。截止目前,世界上已发现并确认的天然矿物油3300多种,此外还有人造矿物以及宇宙矿物。
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●2.2矿物的形态
矿物形态是识别矿物的一种重要方式。矿物或者为单独的晶体,或者以集合体的形态存在,但自然界中集合体的形态比较多见。单体形态常见的有柱状、片状、板状、立方体等,而集合体形态则包括鳞片状、肾状、、放射状等。矿物的形态一般反映了其形成环境。
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●2.3矿物的光学性质
矿物的光学性质包括颜色、条痕色、透明度、光泽四个方面。而这些特征也是常见宝玉石的重要特征,因此非常有用,也非常有趣。
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●2.4矿物的力学性质及其他性质
矿物的力学性质是指矿物受力后表现出来的特征,如果矿物沿着某一面容易裂开成平面则称为解理,如果面不平整则称为断口。出了力学性质。有的矿物有其独特的性质也成为鉴别的重要特征,如磁铁矿的磁性,重晶石的密度以及方解石的滴酸起泡等等。
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●2.5矿物的分类与常见矿物
矿物油3300多种,因此为了研究的方面需要对其进行分类。一般常用的是根据其化学组成进行分类。尽管有这么多种矿物,但每种矿物在岩石圈中的含量是不同的,常见的造岩矿物只有二十多种。
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第三章岩浆作用与岩浆岩
岩浆岩是三类岩石中分布最广的一类岩石,是地下深处的岩浆在向上侵入并喷出地表冷凝后所形成的岩石。本章主要从介绍岩浆和岩浆作用入手,随后探讨岩浆活动的方式和类型,典型火山活动的分布特点。在学习岩浆岩的成分、结构、构造等识别岩浆岩的方法的基础上,认识常见的岩浆岩。
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●3.1岩浆的概念与岩浆类型
岩浆是地下深处高温高压的含大量挥发性气体的硅酸盐岩熔融体。一般根据岩浆中二氧化硅含量的多少将岩浆分为超基性、基性、中性和酸性四类。岩浆从地下深处向地表的运移的过程中发生冷凝固结成岩就形成了各种岩浆岩。
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●3.2岩浆的喷出作用与火山机构
岩浆喷出地表的现象形成了火山。现在仍在活动的火山称为活火山。如果在人类历史中没有记录到的但在地质时期曾经喷发的火山为死火山。但死火山一旦活动发生喷发就成为活火山。现代活火山一般以中心式喷发,形成了火山锥。火山的喷出会形成固态液态和气态的喷出物质。
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●3.3火山活动的基本规律
现代研究认为火山活动与板块运动有关,因此可以划分为不同的火山活动带,其中环太平洋火山带是最著名的火山喷发区域,也被称为地球的火环。
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●3.4岩浆的侵入作用
岩浆的侵入作用是指岩浆从发源地向上运动,但没有喷出地表的过程。按照岩浆侵入的深浅,可以分为深层侵入作用和浅层侵入作用,由于受到围岩的构造特征和强度的影响,可以形成不同的岩浆侵入体。
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●3.5岩浆的起源与演化
岩浆的起源一直是一个有争议的问题。既有认为所有的岩浆来自于同一种岩浆的一元论,也有认为岩浆的原始状态有三种。因此岩浆的形成可以有不同的演化过程。
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●3.6岩浆岩的类型与成分
岩浆岩的类型划分比较复杂,一般常用的是根据二氧化硅的含量进行划分。组成岩浆岩的常见矿物可以按照颜色分为暗色矿物和浅色矿物两类,一般从超基性岩到酸性岩,暗色矿物减少,浅色矿物增加。
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●3.7岩浆岩的结构
岩浆岩的结构是识别不同岩浆岩的重要特征,是指岩浆岩中矿物的结晶程度、颗粒大小和均匀程度等特性。因此可以根据其结晶程度、晶体的相对大小和绝对大小、以及自形程度进行划分。岩浆岩的结构也反映了其产出类型,一般深部形成的岩石颗粒相对较大,晶体结晶程度较好。喷出岩的晶体结晶程度要低,且颗粒要细小。这是手标本上区别不同岩浆岩的一种重要手段。
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●3.8岩浆岩的构造
岩浆岩的构造与结构有明显的不同,构造是指组成岩石的不同矿物、集合体之间或与其他组成部分之间的排列充填方式等所反映出来的外貌特征。岩浆岩的构造往往比较直观,因此也常常作为岩浆岩的主要命名依据,如流纹岩往往表现为流纹构造。
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●3.9常见的岩浆岩特征(1)
岩浆岩的类型很多,但常见的岩浆岩还是比较好识别的,因此本次内容从常见岩浆岩的成分、矿物、结构和构造方面对岩浆岩进行介绍。
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●3.10常见的岩浆岩特征(2)
岩浆岩的类型很多,但常见的岩浆岩还是比较好识别的,因此本次内容从常见岩浆岩的成分、矿物、结构和构造方面对岩浆岩进行介绍。
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第四章变质作用与变质岩
地壳内早已存在的岩石,当原有的物理化学条件发生改变时,其成分、结构和构造也发生相应的改变,从而形成新的岩石为变质岩。本章主要从变质作用的概念和特点,类型入手,随后对变质岩的成分、结构和构造进行学习,最终掌握常见变质岩及其鉴定方法。
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●4.1变质作用的概念和影响因素
变质作用是指在温度压力和化学活动性流体的作用下,原来形成的岩石发生成分、结构和构造方面的变化形成新的岩石的过程。因此影响变质作用的因素主要有温度、压力和化学活动性流体。当然时间也在一定程度上对变质作用有影响。
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●4.2变质作用的方式
变质作用的方式比较复杂,一般可以划分为碎裂变形作用、重结晶作用、变质结晶作用、交代作用和变质分异作用。按照变质作用所处的地质环境、变质因素及其产物特征可将变质作用分为接触变质作用、动力变质作用、区域变质作用和混合变质作用等不同的类型,
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●4.3变质岩的成分与结构
变质岩由于所处的温度压力不一样因此会形成很多变质岩中特有的矿物,如红柱石,蓝晶石等。变质岩的结构则随着变质作用的强弱分为变余结构和变晶结构。
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●4.4变质岩的构造
变质岩的构造是变质岩中矿物或矿物集合体的分布状况和相互关系,因此变质岩即有保留原来岩石的构造,也有新生成的构造,如混合构造、碎裂构造等。
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●4.5动力变质作用及典型岩性
动力变质作用是指在构造运动所产生的定向压力作用下,岩石发生的破碎、变形以及重结晶等的作用。动力变质作用形成的岩石为动力变质岩。动力变质作用主要发生在断裂带,表现为机械破碎,常见的动力变质岩有构造角砾岩、碎裂岩和糜棱岩。
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●4.6接触变质作用及典型岩性
接触变质作用又称热变质作用,主要发生在岩浆侵入体与围岩的接触带上。接触变质作用形成了接触变质岩,主要包括热接触变质岩和接触交代变质岩两类。常见的接触变质岩如角岩、大理岩和矽卡岩。
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●4.7区域变质作用及典型岩性
区域变质作用是在广大范围内温度、压力及化学活动性流体等多种因素共同引起的一种变质作用,是变质作用最为常见的类型,其影响范围通常可达数千至数万平方千米,影响深度可达几十千米以上,温度范围 150~900℃,压力变化大。区域变质作用的发生通常与构造运动有关。形成的岩石常见的有板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩等。
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●4.8混合岩化变质作用及典型岩性
混合岩化作用是由变质作用向岩浆作用过渡的一种超深变质作用。由混合岩化作用所形成的的岩石为混合岩,由基体和脉体两部分组成。根据基体和脉体的相对含量以及岩石结构与构造的特征,可将混合岩分为注入混合岩、混合片麻岩和混合花岗岩三大
类。
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第五章外动力作用与沉积岩
沉积岩是地表分布最广泛的一类岩石。也为石油和天然气提供了重要赋存空间。因此油气勘探主要和沉积岩打交道,所以很有必要了解并掌握沉积岩的各种特征。本章从沉积岩的形成过程、成分、识别特征入手,掌握常见沉积岩的特征。
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●5.1外动力地质作用的概念和类型
外动力地质作用是指主要由外能引起地壳表层形态、物质成分变化的作用。外动力地质作用形成了沉积岩。常见的外动力地质作用包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用等。外动力地质作用的总趋势是削高填洼的作用,削平大山和高原,将破坏产物搬到低洼处堆积起来,即平原化。
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●5.2碎屑岩的成分及颜色
陆源碎屑岩简称碎屑岩,是陆源碎屑沉积物经压实、胶结而成的岩石。碎屑岩主要由碎屑颗粒、填隙物、以及孔隙组成。碎屑岩的成分包括矿物碎屑和岩石碎屑。碎屑岩的颜色是识别碎屑岩的主要特征,包括继承色、原生色和次生色三种,其中原生色能够指示碎屑岩的沉积环境,具有重要的意义。
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●5.3碎屑岩的结构
碎屑岩的结构是指构成沉积岩的结构组分自身的特点以及它们之间相互关系所表现出来的特征。总体来说,沉积岩的主要结构类型有碎屑结构、泥状结构、晶粒结构和生物结构。一般碎屑结构中的颗粒可用颗粒的大小、分选和磨圆等特征进行描述,孔隙部分则包括孔隙大小以及吼道大小进行描述。
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●5.4碎屑岩的沉积构造(一)
沉积岩的构造简称为沉积构造,是指沉积物沉积过程中或沉积后由于物理、化学或生物作用所形成的岩石各组成部分的空间分布和排列状况。沉积岩的沉积构造非常复杂多样,往往能够反映沉积物沉积时的环境和水动力条件,因此对其研究具有重要的意义。沉积构造一般可以分为机械成因/物理成因构造、化学成因的构造和生物成因构造三大类。
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●5.5碎屑岩的沉积构造(二)
层理是指由于碎屑岩沉积过程中由于水动力条件等因素的影响使岩层在矿物成分、颜色、结构、形状、排列或填集方式沿垂向变化而显现出来的构造。常见的层理构造有水平成立、平行层理和交错层理等类型。
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●5.6常见的碎屑岩
陆源碎屑岩具有碎屑结构(包含颗粒、杂基或胶结物)或泥质结构。常见的碎屑岩根据其颗粒的大小分为砾岩、砂岩和黏土岩等。
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●5.7碳酸盐岩的成分和结构组分
碳酸盐岩是由碳酸盐岩矿物方解石、白云石等碳酸盐类的矿物为主组成的岩石。由方解石为主形成的为灰岩,由白云石为主形成的为白云岩。碳酸盐岩的结构可以包含颗粒结构、晶粒结构和生物骨架结构。
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●5.8碳酸盐岩的沉积构造
碳酸盐岩的沉积构造及包含了碎屑岩中常见的层理、波痕等沉积构造也由于其成因的差异会形成一些特有的沉积构造,如叠层构造、缝合线构造、鸟眼构造、示顶底构造等。
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●5.9常见的碳酸盐岩
碳酸盐岩的分类是碳酸盐岩要就的一个重要方面,一般可以根据成分方解石和白云石的含量进行划分,分成灰岩和白云岩及其之间的过渡类型。另外是根据其结构类型进行分类,可以分为异地石灰岩、原地石灰岩和结晶石灰岩三大类。常见的碳酸盐岩包括竹叶状灰岩、鲕粒灰岩、泥灰岩、白云岩等等。
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●5.10其它沉积岩类
除了陆源碎屑岩和碳酸盐岩外,还有其它类型的沉积岩,包括火山碎屑岩、蒸发岩、有机质岩类等等。
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第六章地层与地质年代
地球已经存在大概46亿年,因此为了更好的研究各种地质现象和地质事件,科学家将地球的演化划分为不同的阶段。本章主要从地质年代的概念、相对地质年代和绝对地质年代、地层单位、地质年代表方面进行讲解,最后将对整个地球的生命演化进行概述。
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●6.1地质年代的概念及相对地质年代
地质年代是指地质事件形成的时代和顺序。地球的形成接近46亿年,因此厘清各地质事件的发生的先后顺序是非常关键的。对于地质年代的判定,可以采用地层层序率、生物层序率和地质体切割率三种方法对相对地质年代进行确定。
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●6.2绝对地质年代
绝对地质年代是指地质事件发生的确切时间,是指地质事件发生的距今的时间,一般以百万年为一个标准单位。在确定绝对地质年龄时主要采用放射性同位素的半衰期进行计算。
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●6.3地层单位
地层单位是指将某一地区的岩石按照形成的年代划分不同的单元。常用的地层单位包括群组段岩石地层单位、以及界系统阶表示的地层年代单位和以生物化石划分的组合带、延限带、顶峰带等。
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●6.4地质年代表
地质年代表是在国际地层委员会的统一指导下按年代先后把地质历史进行系统性编年列表。以方面全球性的地层对比工作。
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●6.5地质历史时期的生物演化简介
地质历史时期生命的演化复合达尔文的进化论,总是从低级到高级从简单到复杂从海洋到陆地的顺序进行演化。也就是从原始细胞、前原核细胞、真核细胞、动植物分化分别进行演化,经历过几次的生命大灭绝和大爆发,在不同时期具有不同的生物特征。
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第七章地震
地震是指大地所发生的剧烈的颤动。地震是对人类危害最大的一种地质现象,往往给人类带来巨大的损失。本章主要从地震的概念和类型、以及现代地震的分布进行学习。
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●7.1地震的概念及相关术语
地震是地壳某个部位的岩层应力突然释放而引起的一定范围内地面震动的现象。地震有关的术语包括震源、震中、震中距等,为了衡量地震的大小和破坏程度,分别用地震震级和地震烈度进行表示。
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●7.2地震的成因类型
按照地震的形成机制可将地震分为构造地震、火山地震、陷落地震和人工地震,其中构造地震对人类的影响最大,也是最多的地震类型。
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●7.3地震的分布
地震的分布与板块运动有关,大地震往往分布在板块的活动边界。因此全球地震的分布主要围绕环太平洋带、地中海-印尼带、洋脊地震带、陆内变形带,其中环太平洋地震带占据了世界上80%浅源、90%中源、100%深源地震。
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第八章构造作用与地质构造
地质构造是指在各种内外动力地质作用下形成的岩石变形产物,具体表现为岩石的弯曲变形(塑性变形产物)和断裂变形(脆性变形产物)等。作为一种重要的地质现象,学习和掌握各种地质构造的特征是地质学的一个重要方面。本章主要从地质构造的形成、地质构造的描述要素、和常见的地质构造(不整合、褶皱、断层和节理)方面进行讲解。
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●8.1构造作用的类型和基本方式
构造作用是指由地球内动力引起地壳乃至岩石圈发生变形、变位的一种机械运动,也称地壳运动。地壳无时无刻不在运动着,地壳的运动方向包括垂向的升降运动和水平方向上的水平运动。地质时期或古代的地壳的运动可以找到很多的证据,现代地壳的运动主要通过大地测量方法进行。
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●8.2地质构造与岩层的产状要素
地质构造是指在各种内外动力地质作用下形成的岩石变形产物,具体表现为岩石的弯曲变形(塑性变形产物)和断裂变形(脆性变形产物)。地质构造可以划分为不同的类型。为了表达各种地质构造的空间产出状态,地质学家用产状这一术语来表示,常见的地质构造可以分为线状构造和面状构造两大类,因此可以用不同的产状要素进行表示。
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●8.3地层接触关系的类型及成因
地层接触关系是指不同地质时代形成的地层之间的相互关系。由于其记录了一个地区构造运动的发展演化历史,因此对地层接触关系进行研究具有重要的意义。如果地层之间是连续的沉积说明不存在沉积间断,我们称之为整合接触。否则为不整合,不整合接触常见的有平行不整合、角度不整合、非整合等类型。
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●8.4褶皱的概念及褶皱要素
褶皱是指岩层受力发生变形而形成的连续得波状弯曲。褶皱是岩层发生的塑性变形,一般分为向斜和背斜两种,为了确定其大小和空间方位,我们用褶曲的几何要素进行表示。
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●8.5褶皱的剖面形态分类及组合类型
褶皱的剖面形态是褶皱分类的重要方面,也是最直观的分类方法,因此不同学者采用不同的方法将褶皱分为不同的类型。在剖面上不同的褶曲可以组合成一个大的复合褶曲。
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●8.6褶皱的平面形态分类及组合类型
除了剖面上,由于受到多次应力的影响,褶曲往往与地面切割而表现为不同的形态,如线状的、长轴的或者短轴以及等轴的褶皱。其中特殊的等轴背斜称为穹隆,向斜称为构造盆地。在平面上的组合形式主要是指各褶曲的枢纽在地面上的反映(轴迹)在平面上的组合关系,平面上的排列方式往往能反映其受力状态,因此具有重要的研究意义。
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●8.7褶皱的野外判识方法与形成时代分析
褶皱的识别和野外分析是褶皱研究的重要内容。褶皱的形成时间往往是先形成的地层被褶皱,后形成的地层不会受到前期褶皱作用的影响。
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●8.8节理的概念与分类
节理是岩层受力发生破裂而沿破裂面没有明显位移的断裂构造。也常称为裂缝。按照节理与岩层以及与主要构造线的关系可将节理分为不同的类型。另外则是根据受力机制分为张节理和剪节理。
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●8.9张节理和剪节理的基本特征
张节理和剪节理反映不同的应力方式,因此在野外准确进行识别和分析具有重要的意义。
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●8.10断层的概念与几何要素
岩石中沿不同方向发生破裂,破裂面二侧岩石有明显位移的构造为断层。是一种重要的地质构造,断层的空间表示用断层的几何要素进行表示,主要有断层面和断盘以及断层位移。
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●8.11断层的基本类型
断层的分类可以按照断层与地层和主要地质构造线的关系进行分类。常用的是根据断层两盘的相对方向分为正断层、逆断层、平移断层和枢纽断层。或者是按照力学机制分为张性断层,挤压断层或扭断层。
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●8.12断层的组合类型
断层的组合类型包括平面组合和剖面组合,其组成和断层的力学性质相关。也是断层研究的一个重要方面。
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●8.13断层的识别标志(1)
断层的野外识别非常重要,一般可以从断层的伴生构造进行识别,如擦痕、阶步以及拖曳褶皱和断层角砾岩。
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●8.14断层的识别标志(2)
断层的野外识别也可以从地貌上进行识别,如断层三角面、断层崖、山脊的突然改变、串珠状的湖泊和泉水等。另外典型的标志为地质界线的不连续。
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第九章板块构造
大地构造是地质学的一个重要分支,也是地质学研究的上层建筑。对于全球性的构造运动是从魏格纳的大陆漂移学说开始。随后经过不断的发展形成了现代的板块构造学说。
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●9.1大陆漂移的主要观点与证据
现代地质学是建立在地壳运动论的基础上,而较早的提出地壳运动的是魏格纳,他首先系统的论述了大陆漂移学说。那么他的想法怎么来的呢?怎么证明大陆是在漂移着呢?我们可以好好学习这一部分内容。
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●9.2海底扩张学说的主要观点与证据
随着二次世界大战的进行,越来越多的潜艇需要在海底活动,因此进行了大量的海底调查,海底调查的结果表明,海底是沿着洋中脊进行扩张的,这就提出了海底扩张学说。
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●9.3板块构造理论要点
随着科学考察的继续和科技的发展,越来越多的证据表明,不仅是海底在扩张,大陆也在运动着,因此学者们将海底扩张学说与大陆漂移学说进行融合,提出了板块构造学说,而板块构造学说可以合理解释很多现象,因此很快得到了传播,成为目前占统治地位的大地构造学说。当然以后会不会有新的学说出现,有待大家进一步的努力。
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●9.4威尔逊旋回
加拿大学者威尔逊在对大洋的研究中发现,现在的大洋分别代表了发展的不同阶段,因此提出了大洋演化的威尔逊旋回,指出大洋演化的过程是从东非裂谷开始-红海亚丁湾-大西洋-太平洋-地中海-喜马拉雅山这一顺序演化的。
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第十章风化作用
风化作用是指暴露地表的岩石长期受到温度、O2、CO2、水以及生物等影响而发生机械破碎和化学分解的作用。风化作用的产物是形成大小破碎的岩石。因此最终改造并影响着地球的表层。本章主要讲述内容有风化作用的概念和类型、影响风化作用的因素以及风化作用的产物三个方面。
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●10.1风化作用的概念与类型
风化作用是指暴露地表的岩石长期受到温度、O2、CO2、水以及生物等影响而发生机械破碎和化学分解的作用。包括:物理风化、化学风化、生物风化。
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●10.2影响风化作用的因素
影响分化作用的因素包括自然地理条件和岩石本身的性质。如温度、降水、植被发育程度等等。
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●10.3风化作用的产物
风化作用的产物包括碎屑物质、溶解物质和难容物质,一般前两种被搬运走,而剩下的为残积物,在岩石风化后残留在原地,称为风化壳。
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第十一章河流的地质作用
河流是指地面上常见的线状水流。河流的长度一般比较长,因此对地面岩石的影响也是范围比较广的,是塑造地表形态的重要地质营力。本章主要讲述河流的概念、河流的侵蚀作用、河流的搬运和沉积作用进行讲述
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●11.1河流概述
地面流水是大气降水沿地表流动的水体。包括片流、洪流、河流。河流则是 常年流动的线状水流。河流是塑造地表形态和搬运物质的重要地质营力。河谷是河流切割形成的谷地,其形态主要有V字形和U字形。河流的分类很多,地质学中常用的是根据其河道弯曲度和分叉程度将河流划分为辫状河、顺直河流、网状河和曲流河四种。
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●11.2河流的下蚀作用
河流以自身动能和所搬运的固体物质破坏河床的作用称为河流的侵蚀作用。按照侵蚀的方向可以分为下蚀作用和侧蚀作用。其中下蚀作用往往发生在河流的中上游,往往位于山区,形成了下切较深的V形河谷,如长江三峡等。另外下蚀作用会形成瀑布,随着下蚀作用的不断进行,形成了瀑布的后退和河流的溯源侵蚀现象。河流的下蚀作用并不是无限进行的,河水下切河床的深度极限称为侵蚀基准面,包括最终侵蚀基准面、局部侵蚀基准面。
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●11.3河流的侧蚀作用
河流侧蚀作用是指河水冲刷河道两侧、谷坡,使谷坡后退,河床及谷底加宽的作用。河流的侧蚀作用主要发生在平原区的河流。侧蚀作用产生的原因是由于受到河水在弯曲部位因惯性作用产生离心力和科里奥利力的共同作用。侧蚀作用造成的结果是河道的侧向迁移,及形成牛轭湖。
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●11.4河流的搬运作用
搬运作用是指流动介质将母岩风化剥蚀产物搬离原地的过程。河流搬运作用的方式有机械搬运和化学搬运。其中碎屑颗粒主要以机械搬运为主,可以有推运、跃运和悬运三种方式。河流搬运能力的大小和其流速有重要的关系。
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●11.5沉积作用的一般特点
搬运介质的动能减弱、物理化学条件发生改变或在生物的作用下,搬运物发生堆积的作用,称为沉积作用。发生沉积的原因是流水能量的降低。沉积物在搬运和沉积过程中按颗粒大小、形状、比重、矿物成分和化学成分在地表依次沉积下来,形成了沉积分异作用。化学沉积则按照其溶解能力的大小依次进行沉积。
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●11.6河流的沉积作用
河流容易形成沉积的区域包括山口区域和河口区域。常见的河流的沉积类型包括河床沉积、堤岸沉积、河漫沉积、牛轭湖沉积。在河流的沉积序列中,往往形成了下部为河床沉积,上部为河漫沉积,厚度相似的特点,称为河流的二元结构。
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●11.7山口的沉积作用
山麓地带,水流出山口,坡度急剧变缓,水流散开,携带的沉积物大量堆积,形成锥形或扇形堆积体,称为洪积扇,主要沉积类型包括河道沉积、漫流沉积、泥石流沉积。
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●11.8河口的沉积作用
河流入海(湖)的河口区 ,水流扩散,流速降低,所携泥砂沉积于此,形成部分出露水面的顶尖向陆的沉积体,称为三角洲。由于受到河流或潮汐及波浪的影响,三角洲具有不同的形态。三角洲沉积是一种重要的沉积体系,常分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三部分,或者垂向上划分为顶积层、前积层和低积层。
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●11.9河流的地质作用与构造运动
河流侵蚀的结果是削去河底突起,填平凹地,达到平衡的过程,最终形成地表大面积准平原化。与此相反的是去均夷化,侵蚀基准面的上升和下降,会破坏平衡,河流重新发生下切或沉积,趋于形成新的平衡剖面。这样的多次运动就形成了河流阶地,代表了一次的构造运动。
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第十二章冰川的地质作用
冰川是大陆上缓慢流动着的巨大冰体。冰川的形成需要较低的温度,因此冰川主要分布在高纬度和高海拔的地区,其形成和移动必然对周围的岩石形成破坏作用。本章主要从冰川的类型、冰蚀作用的类型和冰蚀地貌、冰川的搬运和沉积作用进行讲述
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●12.1冰川的形成与类型
冰川是大陆上缓慢流动着的巨大冰体。是在降雪量超过融化及蒸发量时形成的。冰川的形成往往经历了雪花、雪粒、粒雪到冰川冰的过程。按照冰川的分布特点,可将冰川分为山岳冰川和大陆冰川。
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●12.2冰川的剥蚀作用与冰蚀地貌
由于重力和压力的作用,冰川会发生缓慢的运动,在运动的过程中会对周围的岩石造成破坏和侵蚀,形成了各种冰蚀地貌,如角峰、刃脊等。
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●12.3冰川的搬运作用与沉积作用
冰川在运动的过程中会以推运、载运、冰山搬动的方式对破碎的岩石进行搬运并在合适的地方进行沉积。冰川的搬运是一种固态的搬运,因此主要是对碎屑物质的机械搬运作用,冰川搬运的产物包括底碛、侧碛、内碛、表碛、中碛。
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●12.4冰水沉积物及其地貌
由冰水搬运和堆积的沉积物(主要源于冰碛物)称为冰水沉积物。包括冰水扇、季候泥和蛇形丘等。
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第十三章地下水的地质作用
地下水是指赋存在地表以下沉积物和岩石空隙中的水。地下水在流动的过程中也会对岩石进行破坏,其主要的机制是溶蚀作用,因此形成典型的岩溶地貌。本章主要从地下水的特征、类型和地下水的地质作用等几方面进行讨论。
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●13.1地下水概述
地下水是指赋存在地表以下沉积物和岩石空隙中的水。是人类重要的淡水来源。地下水主要存储在岩石空隙中,包括孔隙、裂缝和洞穴。按照岩石对水的渗透能力,将地下的岩层分为透水层、隔水层和含水层。
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●13.2地下水的类型
根据埋藏条件可将地下水分为包气带水、潜水和承压水。根据含水层空隙性质可将地下水划分为孔隙水、裂隙水和喀斯特水。
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●13.3地下水的剥蚀作用与岩溶地貌
地下水的侵蚀作用主要是对可溶性岩石的溶蚀作用。在灰岩区的侵蚀形成了典型的喀斯特地貌(岩溶地貌),如中国桂林地区的风貌,各地的溶洞等。
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●13.4地下水的搬运作用与沉积作用
地下水的机械搬运力极小,物质以胶体、真溶液方式的化学搬运为主。在合适的地方沉积形成了诸如石钟乳、钙化等化学沉积。
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第十四章海洋的地质作用
海洋占地球表面积的71%,因此海洋对地球的面貌起着重要的作用。本章主要从海洋的主要特征、海洋的地质作用(剥蚀、搬运、沉积)几个方面进行学习。
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●14.1海洋概述
世界上最宽广的是海洋,地球表面海洋占71%,因此海洋的地质作用非常强烈,很多地层都是形成在海洋环境中。海洋的水动力条件包括海浪、潮汐、洋流和重力流,在不同的环境中对海洋造成侵蚀、并将侵蚀下来的产物搬运到其它地方进行沉积。海洋中的资源非常多,包括各种生物和矿产资源,也是我们未来的所在。
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●14.2海洋的剥蚀作用与海蚀地貌
由于海浪、潮汐、洋流和重力流的影响,海洋的剥蚀作用非常强烈,在不同岩石类型去往往形成了不同的海蚀地貌,也是一种重要的旅游景观,如海蚀柱、海蚀拱桥、海蚀崖等。
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●14.3海洋的搬运作用
海岸带周围的岩石以及河流等携带如海洋的物质在海水的运动下会被搬运带走,海水的搬运方式有机械搬运和化学搬运两种,碎屑物质一般为机械搬运,而化学搬运方式包括真溶液和胶体搬运两种方式。
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●14.4滨海沉积
滨海区的水动力作用比较强烈,主要受到潮汐和波浪的影响,因此形成了不同的海岸沉积地貌,如沙滩、泥滩、砾石滩等,也会由于局部环境的变化形成潮坪或潟湖沉积。
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●14.5浅海碎屑与生物沉积
浅海是海洋中最主要的沉积场所,既有碎屑沉积,也有化学沉积和生物沉积。其中生物沉积往往形成了珊瑚礁。
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●14.6浅海化学沉积
浅海的化学沉积主要发育在低纬度、陆源碎屑较少的地区。主要的沉积物类型包括碳酸盐岩沉积、硅质沉积、磷质沉积以及铝铁锰矿产和海绿石沉积。
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●14.7半深海与深海沉积
半深海和深海水体相对较深,因此一般以细粒沉积为主。主要有各种软泥和锰结核等化学沉积。
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第十五章湖泊与沼泽的地质作用
湖泊是地面上有水的洼地。湖泊有大有小,湖水有深有浅,水有淡有咸,因此可以对湖泊进行不同的分类。但地质学上往往按照其形成过程分为构造湖、沉积湖泊、火山湖等类型。湖泊的水体比海洋小,因此其主要的水体运动形式包括湖浪、湖流和浊流等。湖泊是河流的汇聚处,因此其常见地质作用主要是沉积作用,湖泊沉积时中国含油气盆地主要的原型盆地。因此按照沉积的物质类型可分为干旱型化学沉积湖泊和碎屑型沉积湖泊。沼泽是湖泊演化的一个阶段,相对水体浅,植物茂盛因此成为煤炭的有利聚集地。
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●15.1湖泊概述
湖泊是指陆地上积水的洼地。湖泊有大有小,水体有深有浅,而水体的咸淡程度以及成因类型也不一样,因此对于湖泊的类型划分可以有很多种方案。湖泊中的淡水是人类赖以生存的基础也是生态系统的一个重要组成部分,因此要加强湖泊的保护。
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●15.2湖泊的地质作用
湖泊是重要的沉积场所,也是中国大部分油气生成的主要场所,因此研究湖泊的地质作用具有重要的意义。湖泊的水动力条件还海洋类似,主要有湖浪、湖流以及重力流沉积,与海洋的不同之处在于缺少潮汐作用。湖泊主要是沉积的场所因此其主要的地质作用为沉积作用。按照沉积物的类型不同,湖泊可以分为碎屑型湖泊沉积和化学型湖泊沉积。
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●15.3沼泽的地质作用
沼泽一般是湖泊演化的前身或终结,其中生长了大量的植物,因此沼泽主要的地质作用为沉积作用,由于拥有大量的植物,一旦快速掩埋,往往形成了煤炭。
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第十六章风的地质作用
风是一种常见的外动力地质作用,风的影响主要是在干旱地区,往往由于风的侵蚀和磨蚀作用形成了独特的风蚀地貌--雅丹地貌。风的搬运和沉积作用往往形成了荒漠戈壁和沙漠等典型地貌。
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●16.1风的剥蚀作用与风蚀地貌
于风的侵蚀和磨蚀作用形成了独特的风蚀地貌--雅丹地貌。
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●16.2风的搬运作用与沉积作用
风的搬运和沉积作用往往形成了荒漠戈壁和沙漠等典型地貌。