地球科学概论 第11讲 地质作用及地貌演化

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1.地质年代与地质作用
地质作用的能量来源
引起地质作用的能量来源主要包括地球外部的能源和地球 内部的能源两种。 地球外部的能源主要是太阳辐射能和日月引力能。 地球内部的能源主要包括重力能、地热能、地球旋转能及 化学能、结晶能等
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1.地质年代与地质作用
地质作用的分类
地质作用可根据能量来源和发生部位分为表层地质作用 和内部地质作用两大类。 表层地质作用是指主要由地球外部的能源引起的、发生 在地球表层的地质作用。 内部地质作用是指主要由地球内部能源引起的地质作用 (又称内动力地质作用或内力地质作用)。
1.地质年代与地质作用
表层地质作用的过程（类型）
风化作用是指在地表或近地表环境下，由于 气温、大气、水及生物等因素作用，使地壳或 岩石圈的岩石、矿物在原地遭受分解和破坏的 地质作用。风化作用使地表岩石变得松软，为 剥蚀作用创造条件，是表层作用的前导。 剥蚀作用是指各种地质营力(如风、水、冰川等 )在其运动过程中对地表岩石产生破坏并将破坏 物剥离原地的作用。剥蚀作用不断破坏和剥离 地表物质，使地表形态发生改变，形成新的 地形。
山 脉 分 布 行 政 区 地 图 对 照
中国五岳名山位置
中国十十大大名山山： 泰山山，⻩黄山山，峨眉山山， 庐山山，珠穆朗玛峰 （定日日县），⻓长白白山山， 华山山，武夷山山，玉玉山山， 五台山山（山山⻄西省东北 部，忻州市五台县和 繁峙县之间）
地质构造地貌
地质构造地貌由构造运动形成，同时又受到外营 力作用的侵蚀、破坏，但破坏程度差别甚大。有 的直接由构造运动形成，很少或轻微受外营力的 改造；有的则受到外营力的显著破坏，几乎面目 全非。常见的地质构造地貌有断裂地貌、褶皱地 貌、火山和熔岩地貌。
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海底构造地貌主要可分为大洋中脊、大洋盆 地、海沟、海底高原等不同部分
大大洋中脊
大大洋盆地 海沟 海底高高原
大陆上的地貌类型
大大陆上的地貌类型 有构造山山系和裂谷谷； 高高原与平原；丘陵 与盆地等。
构造山系和大陆裂谷
构造山系和大陆裂谷都是大地构造运动 形成的、大陆上最显著的两个大地貌 类型。前者表现为高大隆起的山系， 后者表现为拗陷的断陷谷地。
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地貌：内-外地质作用共同作用的结果
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内营力在地表形成大陆与海洋、构造山系与拗陷盆 地等基本地貌格架，总的趋势是增加起伏。 外营力对这个格架不断进行风化、侵蚀、剥蚀，并 把破坏了的物质搬运到低处堆积起来，总的趋势是 削高填低。
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上述过程相互交叉、循环往复，呈现出一定的地貌 轮回。因此，地貌的变化发展受地球内营力、外营 力和时间三个因素的影响。
沟谷发育过程中，间歇性洪流把冲刷下来的物质带 到沟口，发生大量堆积，形成一种半圆锥形的堆积 体，称冲出锥
冲出锥
河流阶地和深切河曲
河流阶地常可看作地壳垂直运动的标志之一，
在地壳运动相对稳定时期，河流以侧蚀作用为主， 河谷不断侧向迁移，形成宽阔的河谷，河谷中形成由 冲积物构成的河漫滩。如果地壳运动使该区域处于上 升状态，则河流侵蚀基准面下降，河流的下蚀作用重 新加强，使河床降低，原有的河漫滩相对升高，洪水 已不能达到，形成分布于河谷谷坡上、洪水已不能淹 没的、顶面较平坦的台阶状地形（称为河流阶地）的 过程，就会沿河谷出现多级阶地，其中位置愈高的形 成时间愈早，通常从河漫滩以上最低一级阶地算起， 从下而上或由新到老依次称为一级、二级、三级 阶地……。
1.地质年代与地质作用
地质作用相关的一些基本概念
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地质学把自然界引起地壳或岩石圈的物质组成、结 构、构造及地表形态等不断发生变化的各种作用称 为地质作用；把引起这些变化的自然动力称为地质 营力；而传播能量的媒介称为介质。 地表形态又称地形或地貌，是我们最直接感受到的 地球表面特征，也是与人类生活、生产关系最密切 的自然特征之一 规模不同、形态各异的地貌是在不同的地球内、外 营力下形成的，这些营力也可称为地貌营力。
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1.地质年代与地质作用
内部地质作用的类型
变质作用是指在地下特定的地质环境中，由于物 理、化学条件的改变，使原来的岩石(包括沉积 岩、岩浆岩及变质岩)基本上在固体状态下发生 物质成分与结构、构造变化，从而形成新的岩石 的地质作用。新形成的岩石称变质岩。 构造运动是指主要由地球内部能源引起的地壳或 岩石圈物质的机械运动。常以岩石变形、变位、 地表形态的变化等形式表现出来。按物质的运动 方向可分为水平运动和垂直运动。
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1.地质年代与地质作用
地质年代表
19 世纪以来，地质学家和古生物学家，通过对全球各 个地区新老不同的地层进行对比研究，特别是对其中 所含的古生物化石的对比研究，逐渐认识到地球和地 壳在整个发展进程中，生物界的演化及无机界的演化 均表现出明显的自然阶段性。于是，他们以地球演化 的这种自然阶段性为依据，配合同位素地质年龄的 测定，对漫长的地质历史进行了系统性的编年与划分 ，编制出一个在全球范围内能普遍参照对比的年代表 ，即地质年代表。地质年代表的建立是地质学研究的 重要成果，它为推进地质学的发展起到了重要作用， 成为现代地质学必不可少的重要基础。 地层是一定地质历史时期形成的层状岩石。
断裂构造地貌
岩石石受力力作用用超过岩石石的强度极限时， 岩石石就要破裂，形成断裂构造
褶皱构造地貌
褶皱
褶皱的组成部分称褶皱的要素。褶皱要素主 要有核、翼、转折端、枢纽、轴面等。
褶皱构造地貌
陕⻄西永寿好时河奥陶系石石灰岩中斜歪倾伏褶皱
陕⻄西永寿好时河奥陶系石石灰岩中发育的褶皱
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单面山
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背斜山
上图，伊拉克和伊朗 交界附近的背斜山山
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火山锥
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全球地表起伏图
大地构造地貌
大地构造地貌 包括大陆内和洋底上的 大地貌类型。前者包括山脉、高原、盆 地、平原等；后者包括海岭、深海平原 和海沟等。这些地貌的形成虽然受构造 运动所控制，但同时也受到外营力的改 造。
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1.地质年代与地质作用
表层地质作用的过程（类型）
表层地质作用的营力有多种类型，介质条件差异甚大， 地质作用的特点也各不相同，但每种营力一般都按照 风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作 用这样的过程进行。这几种作用既代表了表层地质作 用的序列，也是表层地质作用的主要类型。
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河流阶地、河漫滩示示意图
河流阶地、河漫滩
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在地壳相对稳定时期经长期演变已经发展成蛇曲的 河流，若地壳转为上升，河流下蚀作用加强，河床 降低，并深切至基岩，形成在河谷横剖面形态上 成“V”形谷，而河谷在平面上仍保留极度弯曲的蛇 曲形态的不协调现象，称为深切河曲。它反映了地壳 由相对稳定转向强烈上升运动的特征。
1.地质年代与地质作用
地质年代单位的划分是以生物界及无机界的演化 阶段为依据的，这种阶段的延续时间常常在百万年 、千万年甚至数亿年以上，并且常常是大的阶段中 又套着小的阶段，小的阶段中又包含着更小的阶段 。根据这种阶段的级次关系，地质年代表中划分出 了相应的不同级别的地质年代单位，其中最主要的 有宙、代、纪、世四级年代单位。与上述各级地质 年代单位相对应的年代地层单位为：宇、界、系 、统，它们是在各级地质年代单位的时间内所形成 的地层。
背斜山 发 育 于 南 威 尔 士士 的 古 生生 界 背 斜
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向斜
发 育 于 英 格 兰 的 上 部 二二 叠 系 向 斜
向斜
宁夏贺兰山山汝其沟三叠系砂岩中向斜
火火山山和熔岩地貌
巴⻄西南部帕拉纳州
火火山山和熔岩地貌
3 外营力地貌
河流的下蚀作用用 河流的侧蚀作用用
第 11 讲
地表形态及变迁
申文斌 邓洪涛 罗佳 徐新禹 2014.4.23
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⺫目目录
l 1地质年代与地质作用 l 2 内营力与构造地貌 l 3 外营力地貌 l 4 地貌演化
l 练习题
1.地质年代与地质作用
地质年代指地球上各种地质事件发生的时代。它包 含两方面含义： 一是指各地质事件发生的先后顺序，称为相对地质 年代。 二是指各地质事件发生的距今年龄，由于主要是运 用同位素技术，称为同位素地质年龄。
地貌的空间尺度：五级划分方案
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从最大的空间尺度上看地貌，有大陆和海洋。 海洋中有大洋中脊、大洋盆地、海沟。
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在次一级尺度上，大陆内部有山地、高原、平原、盆地；
更次一级尺度上，以山地为例，可分为分水岭、坡地、 谷地。 最小尺度上，谷地可分为河床、河漫滩、阶地。
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由此可见：较高级的地貌多由较低级的地貌组合 而成。
1.地质年代与地质作用
内部地质作用的类型
内部地质作用主要包括岩浆作用、变质作用和构 造运动。 岩浆作用是指在岩浆的形成、运动直到冷凝、结 晶成岩石的过程中，岩浆本身及其对围岩所产生 的一系列变化。从岩浆侵入到围岩(未喷出地表) 并冷凝结晶形成岩石的全过程，称侵入作用，形 成的岩石称侵入岩。当岩浆喷出地表，在地表的 条件下冷凝形成岩石并使地表形态发生变化的过 程称火山作用(喷出作用)，形成的岩石称火山岩 (喷出岩)。
的地貌称大地构造地貌，或构造地 貌。如地壳隆起形成的山地、台地 或构造运动拗陷形成的平原、盆地 等。
构造地貌的分级
第一级：全球构造地貌，包括大陆和海洋两个大 地貌单元； n 第二级：大地构造地貌，指大陆上和大洋底的地 形起伏； n 第三级：地质构造地貌，主要指地质构造被外力 剥蚀后所反映的地貌特征，如单面山、背斜山、 向斜谷以及火山锥、熔岩台地等。
n 地壳的垂直运动常常表现为大规模的隆起
或拗陷，造成地势高低起伏和海陆变迁， 所以又称为造陆（海）运动。
构造形式对地貌发育的影响
地壳运动所形成的地质构造对地貌发育也有 很明显的影响，不同地质构造往往造成不同 的地表形态，例如褶皱构造会形成背斜山、 向斜谷或向斜山、背斜谷等；断裂构造会形 成断块山、断陷盆地、断裂谷等；岩浆喷发 形成火山；熔岩流形成各种熔岩流地貌。
1.地质年代与地质作用
地质年代单位 地层单位 宙(eon)………………… 宇(eonothem)>5亿年 代(era)………………… 界(erathem)>5000万年 纪(period)………………系(system)>200万年 世(epoch)……………… 统(series)<200万年 如显生生宙时期形成的地层称为显生生宇；古生生代时 期形成的地层称为古生生界；寒武纪时期形成的地 层称为寒武系等等，依此类推。
2 内营力与构造地貌
n 内营力作用对地貌发育的影响
地壳运动使地壳发生变形和位移，形成各种形 迹的地质构造，并引起岩浆活动和变质作用。 其结果是抬高了地表，切断了河谷，造成“沧 海桑田”，“高岸为谷，深谷为陵”的地形巨 变。
运动方向造成的地形效应
n 地壳水平运动往往形成巨大的褶皱山脉和
断裂构造，所以又称为造山运动。
定义：地质构造 褶皱 下⻚页
构造形式对地貌发育的影响
岩石变形的产物称为地质构造，地质构造又
可分为褶皱和断裂
褶皱是岩层受力变形产生wenku.baidu.com连续弯曲，其岩 层的连续完整性没有破坏，它是岩层塑性 变形的表现。
褶皱的基本类型有两种，即背斜和向斜
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构造地貌
n 形成、发展都与大地构造作用有关
1.地质年代与地质作用
表层地质作用的过程（类型）
搬运作用与剥蚀作用是紧密联系在一起的，物 质剥离原地的同时也是其进入搬运状态的时刻。 搬运作用是一种中间过程。 沉积作用是指各种营力搬运的物质，在介质动 能减小或物化条件发生改变以及生物作用下，在 新的场所堆积下来的作用。 成岩作用是指使松散沉积物固结形成沉积岩的 作用。经沉积作用形成的沉积物，在适当的条件 下(如埋藏一定的深度)，在胶结、压实和重结晶的 作用下，它们就可固结成岩石。 表层地质作用的类型可归纳如下(下页图)