公路工程地质.
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铁、镍最后向地心集结成为地核
硅铝、硅镁等较轻物质上浮，冷却而成为原始地壳Baidu Nhomakorabea
二者之间的铁镁硅酸盐组成地幔
在长期分异作用下，地核不断加大，地核内热不再散失，致 使外核保持液体状态
2.2 地壳的演化
1） 冥古宙地壳
目前地球上最古老的岩石为加拿大的阿卡斯达片麻岩（ 40 亿年），这说明最晚在距今 40 亿年已经存在由分异作用形 成的地壳
1644年，笛卡儿提出太阳、行星和卫星是在宇 宙物质涡流式的运动中形成的大小不同的旋涡里 形成的
1745年，布封提出一个巨量的物体，假定是彗 星，曾与太阳碰撞，使太阳的物质分裂为碎块而 飞散到太空中，形成了地球和行星
1755年，康德提出“星云假说”。1796年，法 国拉普拉斯提出另一种太阳系起源的星云假说。
地球内部又含有热源，这种变冷过程是极其 缓慢的，直到今天地球仍处于继续变冷的过 程中
2 地球的演化
2.1 地球内部层圈的形成
原始地球是均质的固体，主要由硅、氧、铁、 镁等的化合物组成
地球开始是冷的，由于下列原因逐渐变热
小星体碰撞转换来的热能这种热源可能是地球形成 初期的主要形式
压缩导致温度升高随着地球体积的缩小，内部压力 不断增高，重力压缩的结果使地球温度升高。由于 岩石的导热性差，大部分热能积累起来
放射性元素蜕变时放出的热量，长期积累起来，造 成地球升温
2.1 地球内部层圈的形成
在地球形成初期，由碰撞、压缩和放射性而产生的热量使地 球温度达到 1000 ℃ 或更高
2.2 地壳的演化
2）太古宙地壳
同时，火山岛弧被风化、剥蚀下来的碎屑物质，经过 搬运后沉积在岛弧附近的水域，形成最早的沉积岩， 并进一步扩大了陆壳的分布范围
由于板块活动和构造运动，又不断使这些早期的火山 岩、侵入岩和沉积岩发生变形、变质和焊接
因为太阳辐射作用产生的太阳风推开了轻的物质， 聚集成类木行星，较重的物质未能推走便在太阳 附近聚集成为类地行星
1 地球的起源
形成原始地球的物质主要是上述星云盘的 原始物质，其组成主要是氢和氦，它们约 占总质量的98％
还有固体尘埃和太阳早期收缩演化阶段抛 出的物质
在地球的形成过程中，由于物质的分化作 用，不断有轻物质随氢和氦等挥发性物质 分离出来，并被太阳光压和太阳抛出的物 质带到太阳系的外部，
地球形成的最初 10 亿年内，在深度 400 ～ 800km 范围内， 温度已上升达到铁的熔点
铁和镍的熔点较硅酸盐低，这时达到熔点首先熔化，形成熔 融的金属层，同时硅酸盐开始软化，为重力分异作用创造了 有利条件。
比重大的铁、镍形成大的熔滴向地心下沉。降落过程中将释 放出来的重力能转变为热能，使地球出现局部熔融状态
冥古宙（ 46 亿～ 38 亿年）地壳特点是从与月球对比获知的 在月球上，于 46 亿～ 44 亿年间，熔融深度达到 1000km
附近，形成了岩浆海，随着它的冷却，形成了大约 60km 厚 的以基性岩为主岩石圈
地球在冥古宙时比月球更强烈地遭受到陨石的轰击，被岩浆 海覆盖
在岩浆海冷却固结时，地壳以基性岩为主，经分异在局部形 成了花岗岩质的原始地壳，并有微弱板块活动
1 地球的起源
“康德－拉普拉斯星云学说” ：认为太阳系是由 星云本身的物质经自身的演变而逐渐形成的，没 能解释太阳与行星之间的角动量分配问题
“潮汐假说 ” ： 1916 年由吉恩兹提出。主张 炽热的原始太阳在与另一巨大星体接近时受吸力 或碰撞，使原始太阳抛出一股气流或团块，凝聚 成行星绕日旋转
“ 俘获假说 ”： 1946 年由施密特提出。认为 旋转着的太阳在穿过一片暗星云时，便俘获了一 部分气尘物质绕其旋转，并且相互聚集和碰撞， 使各个方向的轨道逐渐平均化而趋于同一轨道平 面，并按密度大小聚成行星和卫星
1 地球的起源
“ 磁藕合假说 ” ：60 年代霍伊尔和沙兹曼提出。 要点是角动量是可以由带电粒子在磁场中运动的 方式来转移的
2.2 地壳的演化
2）太古宙地壳
太古宙时（ 38 亿～ 25 亿年）地壳处于早期发展阶 段
在太古宙早期，地壳可能比较薄，大部分为脆弱的以 基性岩为主的岩石圈层
可能仅在发生板块挤压、俯冲的地区，由于岩浆的分 异作用与岛弧的形成，出现一些孤立的以岛弧形式为 主的原始陆壳
随着岛弧的逐渐增大，板块俯冲作用与岩浆活动也逐 渐增强，地幔、地壳物质交换剧烈，使得以中、酸性 为主的陆壳物质不断增长
认为太阳系开始时是一团凝缩的星云，但温度并 不高，转动并不快，转动速度因急剧收缩而加快， 当这团星云的半径收缩到一定的程度，它的转动 就达到不稳定的状态，两极渐扁，赤道突出，物 质终于由此处抛出，形成一个圆盘。
圆盘的质量只有太阳的百分之一。当中心体与圆 盘脱离后，继续收缩，不再分裂，最后形成太阳。 圆盘内物质则相互凝聚成了行星。
只有重物质或土物质凝聚起来逐渐形成了 原始的地球，并演化为今天的地球
1 地球的起源
根据估计，地球的形成所需时间约为1千万年 至1亿年
一种观点认为原始地球是热的，地壳先冷凝 成固体，随时间消逝，大部分热量散失，地 球内部保存余热
另一种观点认为原始地球是冷的，在演化过 程中逐渐变热
地球总体上经历了一个由热变冷的阶段
1 地球的起源
星际空间存在着很强的磁场，太阳的热核反应发 出电磁辐射，使周围的气体云盘成为等离子体在 磁场内转动，当太阳与圆盘脱离时，太阳与圆盘 内缘就发生了电磁流体力学作用而产生一种磁致 力矩，从而使太阳的角动量转移到圆盘上
由于角动量的增加，圆盘向外扩展，太阳不断收 缩。因失去了角动量而使其自转速度减慢
作者：庞峻岭 2008年11月
公路工程地质
第二章 地质构造
第二章 地质构造
第一节 地质年代 第二节 地质构造 第三节 阅读地质图 第四节 活断层 第五节 地震
1 地球的起源
古代，逐渐形成了关于天地万物起源的“创世说”
1543年哥白尼提出日心说以后，开始了对地球 和太阳系起源问题的真正科学探讨
硅铝、硅镁等较轻物质上浮，冷却而成为原始地壳Baidu Nhomakorabea
二者之间的铁镁硅酸盐组成地幔
在长期分异作用下，地核不断加大，地核内热不再散失，致 使外核保持液体状态
2.2 地壳的演化
1） 冥古宙地壳
目前地球上最古老的岩石为加拿大的阿卡斯达片麻岩（ 40 亿年），这说明最晚在距今 40 亿年已经存在由分异作用形 成的地壳
1644年，笛卡儿提出太阳、行星和卫星是在宇 宙物质涡流式的运动中形成的大小不同的旋涡里 形成的
1745年，布封提出一个巨量的物体，假定是彗 星，曾与太阳碰撞，使太阳的物质分裂为碎块而 飞散到太空中，形成了地球和行星
1755年，康德提出“星云假说”。1796年，法 国拉普拉斯提出另一种太阳系起源的星云假说。
地球内部又含有热源，这种变冷过程是极其 缓慢的，直到今天地球仍处于继续变冷的过 程中
2 地球的演化
2.1 地球内部层圈的形成
原始地球是均质的固体，主要由硅、氧、铁、 镁等的化合物组成
地球开始是冷的，由于下列原因逐渐变热
小星体碰撞转换来的热能这种热源可能是地球形成 初期的主要形式
压缩导致温度升高随着地球体积的缩小，内部压力 不断增高，重力压缩的结果使地球温度升高。由于 岩石的导热性差，大部分热能积累起来
放射性元素蜕变时放出的热量，长期积累起来，造 成地球升温
2.1 地球内部层圈的形成
在地球形成初期，由碰撞、压缩和放射性而产生的热量使地 球温度达到 1000 ℃ 或更高
2.2 地壳的演化
2）太古宙地壳
同时，火山岛弧被风化、剥蚀下来的碎屑物质，经过 搬运后沉积在岛弧附近的水域，形成最早的沉积岩， 并进一步扩大了陆壳的分布范围
由于板块活动和构造运动，又不断使这些早期的火山 岩、侵入岩和沉积岩发生变形、变质和焊接
因为太阳辐射作用产生的太阳风推开了轻的物质， 聚集成类木行星，较重的物质未能推走便在太阳 附近聚集成为类地行星
1 地球的起源
形成原始地球的物质主要是上述星云盘的 原始物质，其组成主要是氢和氦，它们约 占总质量的98％
还有固体尘埃和太阳早期收缩演化阶段抛 出的物质
在地球的形成过程中，由于物质的分化作 用，不断有轻物质随氢和氦等挥发性物质 分离出来，并被太阳光压和太阳抛出的物 质带到太阳系的外部，
地球形成的最初 10 亿年内，在深度 400 ～ 800km 范围内， 温度已上升达到铁的熔点
铁和镍的熔点较硅酸盐低，这时达到熔点首先熔化，形成熔 融的金属层，同时硅酸盐开始软化，为重力分异作用创造了 有利条件。
比重大的铁、镍形成大的熔滴向地心下沉。降落过程中将释 放出来的重力能转变为热能，使地球出现局部熔融状态
冥古宙（ 46 亿～ 38 亿年）地壳特点是从与月球对比获知的 在月球上，于 46 亿～ 44 亿年间，熔融深度达到 1000km
附近，形成了岩浆海，随着它的冷却，形成了大约 60km 厚 的以基性岩为主岩石圈
地球在冥古宙时比月球更强烈地遭受到陨石的轰击，被岩浆 海覆盖
在岩浆海冷却固结时，地壳以基性岩为主，经分异在局部形 成了花岗岩质的原始地壳，并有微弱板块活动
1 地球的起源
“康德－拉普拉斯星云学说” ：认为太阳系是由 星云本身的物质经自身的演变而逐渐形成的，没 能解释太阳与行星之间的角动量分配问题
“潮汐假说 ” ： 1916 年由吉恩兹提出。主张 炽热的原始太阳在与另一巨大星体接近时受吸力 或碰撞，使原始太阳抛出一股气流或团块，凝聚 成行星绕日旋转
“ 俘获假说 ”： 1946 年由施密特提出。认为 旋转着的太阳在穿过一片暗星云时，便俘获了一 部分气尘物质绕其旋转，并且相互聚集和碰撞， 使各个方向的轨道逐渐平均化而趋于同一轨道平 面，并按密度大小聚成行星和卫星
1 地球的起源
“ 磁藕合假说 ” ：60 年代霍伊尔和沙兹曼提出。 要点是角动量是可以由带电粒子在磁场中运动的 方式来转移的
2.2 地壳的演化
2）太古宙地壳
太古宙时（ 38 亿～ 25 亿年）地壳处于早期发展阶 段
在太古宙早期，地壳可能比较薄，大部分为脆弱的以 基性岩为主的岩石圈层
可能仅在发生板块挤压、俯冲的地区，由于岩浆的分 异作用与岛弧的形成，出现一些孤立的以岛弧形式为 主的原始陆壳
随着岛弧的逐渐增大，板块俯冲作用与岩浆活动也逐 渐增强，地幔、地壳物质交换剧烈，使得以中、酸性 为主的陆壳物质不断增长
认为太阳系开始时是一团凝缩的星云，但温度并 不高，转动并不快，转动速度因急剧收缩而加快， 当这团星云的半径收缩到一定的程度，它的转动 就达到不稳定的状态，两极渐扁，赤道突出，物 质终于由此处抛出，形成一个圆盘。
圆盘的质量只有太阳的百分之一。当中心体与圆 盘脱离后，继续收缩，不再分裂，最后形成太阳。 圆盘内物质则相互凝聚成了行星。
只有重物质或土物质凝聚起来逐渐形成了 原始的地球，并演化为今天的地球
1 地球的起源
根据估计，地球的形成所需时间约为1千万年 至1亿年
一种观点认为原始地球是热的，地壳先冷凝 成固体，随时间消逝，大部分热量散失，地 球内部保存余热
另一种观点认为原始地球是冷的，在演化过 程中逐渐变热
地球总体上经历了一个由热变冷的阶段
1 地球的起源
星际空间存在着很强的磁场，太阳的热核反应发 出电磁辐射，使周围的气体云盘成为等离子体在 磁场内转动，当太阳与圆盘脱离时，太阳与圆盘 内缘就发生了电磁流体力学作用而产生一种磁致 力矩，从而使太阳的角动量转移到圆盘上
由于角动量的增加，圆盘向外扩展，太阳不断收 缩。因失去了角动量而使其自转速度减慢
作者：庞峻岭 2008年11月
公路工程地质
第二章 地质构造
第二章 地质构造
第一节 地质年代 第二节 地质构造 第三节 阅读地质图 第四节 活断层 第五节 地震
1 地球的起源
古代，逐渐形成了关于天地万物起源的“创世说”
1543年哥白尼提出日心说以后，开始了对地球 和太阳系起源问题的真正科学探讨