自然地理学第二章地壳课件.ppt

1、第二章 地壳 第一节 地壳的组成物质第二节 构造运动与地质构造第三节 大地构造学说 第四节 火山和地震 第五节 地壳的演变 地壳的组成物质（1）概念 矿物是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，是构成岩石的基本单元。一、化学成分与矿物一、化学成分与矿物克拉克值：16km厚度内地壳中的63种化学元素的平均重量百分比称为元素的丰度，也叫做克拉克值。主要元素：氧和硅两元素共占地壳总重量的74左右，铝、铁、钙、钠、钾、镁6元素共占24上下，即八大元素的丰度共占98，其他元素不超过2。1、化学成分、化学成分2、矿物、矿物 包括硬度、解理、断口、弹性等。形态：单体形态单体形态有

2、一向的柱状或针状，两向延伸的板状和片状，三向等长的立方体、八面体等；集合体形态集合体形态有纤维状和毛发状、鳞片状、粒状、块状。光学性质：矿物光学性质包括透明度、光泽、颜色和条痕。力学性质：气体升华，液体或熔融体直接结晶，胶体凝固，以及固体再结晶（2）矿物形成的方式）矿物形成的方式3、主要造岩矿物与常见矿物、主要造岩矿物与常见矿物硅酸盐类和其他含氧盐类是地壳的主要造岩矿物。鸳鸳鸯鸯矿矿雄黄雄黄雌黄雌黄长石长石孔雀石拉长拉长 石石蓝蓝宝石宝石玛瑙玛瑙猫眼石石墨石英水晶水晶我国现存最大的钻石我国现存最大的钻石萤石萤石祖母绿祖母绿云母云母玉玉紫牙乌（石榴石）传奇钻石传奇钻石与蛇共舞与蛇共舞元素元素氧硅

3、氧硅铝铁铝铁钙钠钙钠钾镁钾镁结合成单质结合成单质或化合物或化合物矿物矿物集合体集合体岩石岩石有用矿物在地壳中或地表有用矿物在地壳中或地表富集达到工农业利用要求富集达到工农业利用要求矿产矿产富集地段富集地段矿床矿床存在于存在于常见常见造岩造岩矿物矿物三大三大岩石岩石三大三大矿床矿床二、岩浆岩二、岩浆岩 超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩 造岩矿物按照一定的结构集合而成的地质体。依据其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。1、岩石与岩浆2、岩浆岩的矿物组成 岩石：岩石：岩浆：岩浆：来自上地幔的高温熔融状物质，主要成分为硅酸盐、金属硫化物、氧化物和部分挥发物。3、岩浆岩的产状、结构和构造产状：产状：

4、岩浆喷出地表形成喷出岩，在地壳深处冷凝形成深成侵入岩，在浅层冷凝形成浅成侵入岩。依据岩体形状与上覆岩层的关系，可以分为整合侵入体与不整合侵入体。结构：结构：分为玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构、与斑状结构构造：构造：块状构造、斑杂构造、流纹构造、气孔构造、杏仁状构造 综合岩浆岩的矿物构成分类与结构、构造、产状分类得出综合的岩浆岩分类。4、岩浆岩的主要类型三、沉积岩（1）沉积岩具有层理、富含次生矿物、有机质，并有生物化石，层理是指沉积岩石的颜色、矿物成分、粒度、结构等表现的成层性。（2）沉积岩具有碎屑结构和非碎屑结构之分。（3）沉积岩层面呈波状起伏，或残留波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等印模，或

5、层内出现锯齿状缝合线或结核，均属沉积岩是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物等输送沉积物固结而成的岩石。1、沉积岩的基本特征 （1）碎屑岩类 主要指母岩风化碎屑经搬运再堆积后经胶结而成的岩石。包括砾岩与角砾岩、砂岩、粉砂岩。（2）粘土岩类 具有泥状结构，由粘土矿物及其他细粒物质组成，硬度低。根据固结的好坏及是否具有层理分为泥岩、页岩和粘土。（3）生物化学岩类 由化学和生物化学形成物组成并主要见于海相或湖相沉积物，具显晶或隐晶结构、鲕状或豆状结构、生物结构，成分单一种类繁多，常见于单矿岩。包括硅质岩、石灰岩和白云岩等。2、沉积岩的主要类型四、变质岩 1、变质作用与变质岩概念 经过变质作用

6、形成的岩石。变质岩既继承了原岩的某些特点，也具有自己的特点。变质作用：变质作用：固态原岩因温度、压力及化学活动性流体的作用而导致矿物成分、化学结构与构造的变化，统称为变质作用。控制变质作用的主要因素：温度、压力、化学活动性流体。变质岩：变质岩：2、变质作用类型与常见变质岩（1）动力变质作用）动力变质作用 相应的变质岩有构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等。（2）接触热变质作用）接触热变质作用 代表性岩石为斑点板岩、角岩、大理岩、石英岩等。（3）接触交代变质作用）接触交代变质作用 代表性岩石为碳酸盐与中、酸性岩浆交代形成的矽卡岩。（4）区域变质作用）区域变质作用 代表性岩石板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变

7、粒岩、麻粒岩等。（5）混合岩化作用或超变质作用）混合岩化作用或超变质作用 高温形成酸性熔体与变质岩发生化学反应形成各种混合岩，如混合花岗岩。岩浆岩岩浆岩变质岩变质岩-内生矿床内生矿床-多金属矿多金属矿-多分布在岩浆流动频繁地区多分布在岩浆流动频繁地区沉积岩沉积岩-多分布在沉积盆地边缘，湖盆，多分布在沉积盆地边缘，湖盆，浅海等地区浅海等地区-外生矿床外生矿床-石油、煤、钾盐、石油、煤、钾盐、石膏等石膏等-变质矿床变质矿床石灰岩：既是岩石，又是矿产石灰岩：既是岩石，又是矿产质质大理岩大理岩变变岩浆岩浆岩浆岩浆 岩岩泠凝泠凝重融重融沉积沉积 岩岩化风化风蚀侵蚀侵运搬运搬积堆积堆融融重重变质变质 岩岩

8、变质作用变质作用风化风化 侵蚀侵蚀 搬运搬运 堆积堆积融融重重用用变变质质作作三大岩类关系构造运动与地质构造一、构造运动的特点与基本方式一、构造运动的特点与基本方式（1）水平运动是地壳或岩石圈块体沿大地水准面切线方向的运动。（2）垂直运动块体的升降运动。1、构造运动及其一般特点构造运动构造运动主要是地球内动力引起的各种地壳机械运动，能使地壳发生变位变形，形成各种地质构造，促进岩浆活动与变质作用特点特点：构造运动具有普遍性、永恒性、方向性、非均速性、幅度与规模差异性等一般特点。2、构造运动的基本方式地壳的升降运动：喜马拉雅山每年以18.2mm的速度上升二、构造运动与岩相、建造和地层接触关系二、构

9、造运动与岩相、建造和地层接触关系 沉积岩的岩相通常分为海相、陆相和过渡相三类。1、岩相、岩相2、沉积建造、沉积建造 3、地层的接触关系、地层的接触关系（1）整合（2）假整合（3）不整合（4）侵入接触（5）侵入体的沉积接触 指彼此有共生关系的地层或岩相的组合，或岩性大致相同的沉积物组合。(1)地槽型建造 (2)地台型建造 (3)过渡型建造 三、地质构造三、地质构造 概念概念：岩层或岩体经构造运动而发生的变形与变位称为地质构造。地质构造是构造运动的形迹。引起地质构造的力主要有压应力、张应力和扭应力。岩层经构造运动变动后层面与水平面形成夹角时即为倾斜构造。倾斜构造的产状以走向、倾向和倾角三要素确定。

10、案例：单面山、猪背岭1、水平构造 水平岩层虽经垂直运动而未发生褶皱，仍保持水平或近似水平产状者，称为水平构造。案例：丹霞地貌2、倾斜构造我国的碧水丹山的我国的碧水丹山的武夷山武夷山、天水的麦积山天水的麦积山、广东仁化的、广东仁化的丹霞山丹霞山等都是丹霞地貌景观。等都是丹霞地貌景观。褶曲的类型：褶曲的类型：基本类型包括两种，一是背斜(上凸)，一种是向斜(下凹)。（F）(1)按轴面产状分类：直立褶曲、倾斜褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲；(2)按枢纽的产状分类：水平褶曲和倾伏褶曲(3)按剖面形态分类：尖棱形、扇形、弧形、箱形等多种形态类型;(4)按褶曲的长宽比分类：线状褶曲、短轴褶曲、穹形褶曲、盆状褶曲。

11、3、褶皱构造岩层在侧向压应力作用下发生弯曲的现象称为褶皱，其中的单个弯曲则叫做褶曲。褶曲的形态要素和褶曲的形态要素和几何要素：几何要素：翼、轴面、核、枢纽、倾伏等。（倒转褶曲）（1）概念：）概念：岩石因所受应力强度超过自身强度而发生破裂、使岩层连 续性遭到破坏的现象称为断裂。虽断裂而破裂面两侧岩块未发生明显滑动者叫做节理节理，破裂而又发生明显位移的称为断层断层。（2）断层的构成要素：）断层的构成要素：断层面、断层线、断层盘和断距等。（3）断层的分类：）断层的分类：按两盘相对位移特点分类：正断层、逆断层；冲断层、逆掩断层、平移断层、转换断层或枢纽断层、垂直断层；按产状分类：阶状断层、地垒、地堑、

12、错动带（4）断裂构造成因：）断裂构造成因：地震、褶皱、岩浆活动4、断裂构造我国许多地方都可以看到明显的节理和断裂构造，如雁荡山、张家界、云南石林、武夷山等。大西洋两岸陆地轮廓、动物种属、古生物化石、二叠系地层、加里东褶皱带、二叠系冰川遗迹等的相似性一、板块构造学说一、板块构造学说1915年，魏格纳提出。（1）基本观点）基本观点：中生代地球表面存在一个统一大陆即联合古陆，侏罗纪后联合古陆开始分裂并各自漂移，逐渐形成现今的海陆分布格局（七大洲、四大洋）。（2）大陆漂移说的依据：）大陆漂移说的依据：（3）驱动力：）驱动力：地球自转离心力、天体引潮力。（1 1）基本要点）基本要点20世纪30年代末，迪

13、茨、赫斯提出。年速度为1厘米至数厘米的地幔物质对流是地壳运动的最主要动力。对流发生在软流圈内，对流产生的拽力并不作用于地壳底部，而是作用于70100km深的岩石层底部。海底为对流循环顶端。对流由发散区向外扩张，并在数千千米外汇聚流入地下。海岭热流较高，为对流上升区，海沟为下降区。海岭两侧地形崎岖，死火山与平顶山离海岭愈远而年龄愈老均系海底扩张的结果。古地磁测定结果表明洋底地磁正反向磁极异常带在大洋中脊两侧呈对称分布；同位素定年法测定的地层倒转年代表明其年代也是从大洋中脊向两侧呈对称变化的。（2）海底扩张学说的依据）海底扩张学说的依据对流形态决定于地球内部结构而与大陆位置无关海底及其沉积物在对流

14、汇聚区下沉，一部分受挤压，变质而与大陆熔接，另一部分则沉入软流圈。海底年龄仅有23亿年，整个海底34亿年即可更新一次。地球体积基本恒定，海洋盆地面积也基本不变。20世纪60年代后期，摩根、麦肯齐、勒皮顺（1）基本思路）基本思路岩石圈并非浑然一体，它具有侧向不均一性，被许多构造活动带如大洋中脊、海沟、转换断层、地缝合线、大陆裂谷等分割成几个不连续的独立的块体，这些块体就是所说的板块。（2）板块边界的类型）板块边界的类型 扩张（或增生）型边界 俯冲（或汇聚）型边界 转换断层（或次生）型边界全球岩石圈分为六大板块。板块漂浮在“软流层”之上，处于不断运动之中。板块内部地壳比较稳定板块交界处消亡边界（碰

15、撞）生长边界（张裂）陆陆碰撞陆洋碰撞海沟、岛弧海岸山脉褶皱山脉裂谷、海洋（3）板块构造学说的内容）板块构造学说的内容F六大板块示意图六大板块示意图海 沟褶皱山脉海 沟岛弧海岸山脉马里亚那海沟东非大裂谷喜马拉雅山脉二、槽台说与地洼说二、槽台说与地洼说 1、槽台说、槽台说1）基本论点）基本论点：地壳运动主要受垂直运动控制，而水平运动则是派生的或次要的。驱动力主要是地球物质的重力分异作用。物质上升造成隆起，下降则造成凹陷。2）主要构造单元：）主要构造单元：3）构造运动具有强弱交替的周期性和阶段性：周期性和阶段性：4）局限性）局限性 极少涉及现代海洋的构造和演变，地槽转化为地台说不够全面。地槽和地台两

16、类，地台是由地槽演化而来的。周期性：稳定期与活动期阶段性:加里东运动期、海西运动期、燕山运动期、喜马拉雅运动期等。2、地洼说、地洼说 陈国达提出。在地壳发展的过程中，活动区和稳定区可以相互转化，不仅地槽区可以转化为地台区，地台区也可以转化为地洼区，这种转化绝不是简单的重复，而是由简单到复杂、由低级到高级的螺旋式发展。地洼本身也不是地壳发展的最后形式和阶段，也可能转化为更新的构造单元。基本论点：基本论点：全球地质构造的展布并非杂乱无章的，而是具有一定的方向和方位。在地壳运动的一定动力方式的作用下，必将形成相应形式的构造应力场和构造体系。三、地质力学学说三、地质力学学说地质学家李四光提出。基本观点

17、：基本观点：一、一、火山火山1、火山的类型与分布火山喷发岩浆喷出地表是地球内部物质与能量的一种快速猛烈的释放形式，称为火山喷发。火山喷发型式火山喷发型式：裂隙式喷发与中心式或管状喷发两种。世界火山分布：世界火山分布：几乎无一例外的都分布于大小板块边界上。（1）环太平洋火山带；（2）阿尔卑斯喜马拉雅火山带；（3）大西洋海岭火山带。火山和地震1）裂隙式喷发形成地貌在海底形成：洋脊和洋盆；在陆上形成：玄武岩高原。我国的火山分布：我国的火山分布：台湾一带最活跃，云南腾冲、新疆于田以南昆仑山地区。2、火山地貌2）中心式喷发形成地貌：灰渣火山锥；富硅质熔岩穹丘；基性熔岩盾；次生火山锥；复合火山锥；破火山口

18、；火山塞；火山口湖。（P）二、地震二、地震地震是构造运动的一种特殊形式，即大地的快速震动。1、地震的构成要素、地震的构成要素（F）震源震源地震时，地下岩石最先开始破裂的部位；震中震中震源在地面上的垂直投影位置；体波体波从震源发出的地震波在地球内部传播的称为体波，分横波和纵波。震级震级地震释放能量大小的表示。目前已知最大地震不超过8.9里氏级。地震烈度地震烈度地震对地面的影响和破坏程度，通常分为12级。世界地震区呈带状分布并与板块边界非常一致。板块之间相互作用是引起地震的主要因素。2、地震的分布：、地震的分布：处于环太平洋带和地中海喜马拉雅带之间，地震较多。台湾省是我国地震最多地方。我国地震分布

19、：我国地震分布：（1）环太平洋地震活动带；（2）地中海喜马拉雅带；（3）大洋中脊带；（4）东非裂谷带。世界主要地震带：世界主要地震带：地壳的演变一、地质年代一、地质年代地质年代是表示地壳的组成、结构、构造及外部形态发展演化的时间与顺序的。有相对年代和绝对年代之分。指依据地层下老上新的沉积顺序，地层剖面中的整合与不整合关系，标准古生物化石与生物群体进行对比，确定某个地层或事件相对年代的方法。1、相对年代法或古生物地层法、相对年代法或古生物地层法依据该方法划分的地质年代：宙、代、纪、世；相应的地层单位：宇、界、系、统。地球物质年龄：早于地球的年龄；地球形成年龄：约为5010870108年；地壳形成

20、年龄：46108年；现有最古老岩石年龄：3010840108年；已知最早的生物化石年龄：30108年。2、绝对年代法、绝对年代法 同位素年龄测定方法。通过矿物或岩石的放射性元素的测定，依据放射性元素蜕变规律计算其绝对年龄，即距今天的年数。3、与地球演变有关的几种地质年龄、与地球演变有关的几种地质年龄二、地壳演化简史二、地壳演化简史 地质年代中最古老且历时最长的一个代，即原始地壳、原始大气圈、水圈、沉积圈和生物发生、发展的初期阶段。地盾形成。原始生命细菌与蓝藻出现。2、元古代大气成分转变。生命发展。陆核形成。包括太古代和元古代在内的隐生宙最重要事件：一是生命的出现并开始走向繁荣；二是原始大气圈与

21、水圈成分开始向现代化转变；三是形成了陆核与地盾。1、太古代包含5个纪，寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。环境：环境：大陆历经分合。生物界：生物界：古生代早期是海生无脊椎动物与低等植物繁荣的时代，晚期则是植物及脊椎动物登上大陆的时代。包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。环境：环境：造山运动普遍而强烈。中国大陆的轮廓基本形成。4、中生代3、古生代生物界变化显著：生物界变化显著：裸子植物（苏铁、银杏、松柏类）最繁盛时期，海生无脊索动物菊石兴盛，恐龙繁盛。三叠纪晚期爬行类向哺乳类和鸟类演化，晚白垩世被子植物取代裸子植物，白垩纪末恐龙灭绝。恐龙时代、菊石时代或苏铁时代。包括老第三纪、新第三纪和第四纪。历时最短且距今最近。气候：老第三纪气候温暖湿润，造山运动改变大气环流系统许多地方趋向干冷。第四纪温带与两极进一步变冷，出现多次冰期与间冰期。生物界：被子植物空前发展，哺乳动物繁盛，故又称为哺乳动物时代，昆虫与鸟类繁盛，人类出现，所以又称第四纪为灵生代。5、新生代