地质学基础 word版课件 - 图文

地质学基础

目录 绪论

第一章 地球概述 第二章 地质年代 第三章 矿物 第四章 岩浆岩 第五章 沉积岩 第六章 变质岩 第七章 地质构造 第八章 板块构造

第九章 风化作用与风的地质作用 第十章 海洋 第十一章 河流 第十二章 地下水 第十三章 冰川

绪论：

一、地质学的研究对象和任务

地质学： 地质学是以地球为研究对象的一门自然科学。当前，地质学主要是研究固体地球

的表层岩石圈，其研究内容主要是研究地球的物质组成和结构构造、形成及演化规律，研究地质学与社会经济发展相适应的应用技术。

地球工作者的研究范畴和工作地点：探索地球本身:大气圈、水圈、生物圈、土壌圈等外部圈

层，岩石圈（地壳）、地幔、地核等内部圈层。 探索地球外部：太阳系、银河系等。 二、 地质学的研究方法 1、地质学的特点

（1）空间的广泛性与微观性

（2）整体性与分异性（或差异性） （3）时间的漫长性与瞬间性

（4）自然过程的复杂性与有序性 （5）实践性很强

2、地质学的研究方法

收集前人资料和成果 制定工作方案 野外地质考察 测量数据 采集样品 室内综合分析 处理样品 编制图件 实验 模拟 地质研究中的类比法——“将今论古”的现实主义原理 3、地质学工作程序 （1）资料收集

野外调查、仪器观测和收集、分析已有资料和成果 （2）归纳、综合和推论

资料加工整理、归纳、综合、科学推论 （3）推论的验证

生产实践和科学实验证实或检验 三、 地质学分支学科（按内容和任务）：

（1）研究地球的物质组成方面的学科 如结晶学、矿物学、岩石学等 （2）研究地球的内部构造方面的学科

如构造地质学、构造物理学、区域构造学、地球动力学等 （3）研究地球的形成演化方面的学科

如古生物学、地层学、地史学、古地理学、地貌及第四纪地质学 （4）研究地质学的应用方面的学科 （A）研究地下资源方面的学科

矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学等 （B）研究地质与人类生活环境及灾害防护方面的分科 工程地质学、环境地质学、地震地质学等 四、 地质学的研究意义 1、地质学的研究意义

（1）揭示地球的形成、发展、演变过程及其规律和各种地学过程的成因机制及演化规律，这些规律将在社会经济发展中发挥巨大作用 （2）服务于社会经济发展

①在寻找、开发和利用自然资源，探明148种矿产和大量的地下水资源

②指导人类如何适应、保护、利用和改造自然环境，同各种自然灾害作斗争 人类社会可持续发展面临的问题： 人口爆炸、资源短缺 环境恶化、灾害频发

第一章 地球概述

第一节 地球的基本特征 一、太阳系

太阳系：太阳/ 水星/ 金星/ 地球/ 火星/小行星带/木星/ 土星/ 天王星/ 海王星/ 冥王星 类地行星：水/金/地/火 主要由岩石组成 类木行星：木/土/天/海/冥 主要由气体组成 地球 ：土壤 水 温度 大气 二 地球的形状和大小 赤道半径（a）6378.24km 两极半径（c）6356.86km 平均半径（R）6371 km 赤道周40075.36 km 表面积5.1×108 km2 体积1.083×1012 km3 质量5.976 ×1027 g

二、固体地球表面的形态特征

大陆：面积占29.2% ，平均860米高 大洋：面积占70.8% 平均3900米深 全球地形 陆地地形：山地、丘陵、平原、高原、盆地。

海底地形：大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧、海沟、大洋中脊、大洋盆地。 第二节 地球的结构

一、 地球的外部圈层

1.1 大气圈：防止太空物质灾害性的袭击地球。 固体物质（陨石、冰体）；宇宙辐射。 维持地球上生命生存的必备条件。 温度、呼吸、气压、循环。

1.1.1 大气圈的物质组成：100Km以下均匀层中由三部分组成：干洁大气、水气、 气溶胶粒子

1.1.2 大气圈的分层：

散逸层：粒子向太空扩散，构成地球外部磁场。 暖层（热层、电离层）：90-800km，温度迅速升高，300km达1000度高温，存在大量自由电子和离子，是吸收紫外线、传播无线电波和卫星运行的主要圈层。 中间层：50-90km，温度由热-冷（0— -83度）。 平流层：10-55km，温度由冷—热（-80—0度），无垂向大气对流，为飞行安全区和臭氧层分布区，吸收了大量的紫外线辐射。

对流层：平均11-13km，赤道17-18km，两极8-9km。密度最大，气温由热-冷（15— -50度）。是产生气侯现象的主要层圈。 1.2 水圈的构成及水的特点 水圈的构成:

海洋：97.3%（咸水）。 冰川：2.1% （固体淡水）。 地下水：0.6%。 地表水：0.01%。

大气水和生物水：0.001%。

能够被人类直接利用的水不足1%。 1.1.2 水的特征:

水的偶极性分子结构决定了水具有流动性好、表面张力强、热容量大、弱粘滞性的特点，使其成为地质作用的主要媒介。

水能够吸收大量的太阳辐射，使海洋成为生命的摇篮。 水是地球上生物生存和发展的必备条件。 海水的特征：海水含有3.5%的盐类，其中2.7%为氯化钠，其次为氯化镁、硫酸镁、碳酸钙 等。这些盐类是岩石风化形成的并由河流将其带入海洋中的。

海水表层温度受太阳辐射影响，与地理纬度一 致，200米透光带以下温度迅速降低，密度增高，洋底温度为2度左右。 地面流水包括：片流、洪流、河流 地面流水包括片流、洪流和河流。

片流：是指沿山体斜坡无固定水道的面状流水，它发生在大气降水刚降落到地面之后，特点是水层薄、速度慢、呈网状。

洪流：是指大气降水后沿沟谷的水流，它是由片流汇集到沟谷形成的，其特点是流速快，有固定的水道。

河流：是地表面具有固定河道的线状常年性流水。河流有稳定的补给水源，它的水源一般以地下水、冰雪融水为主。

地面流水在重力作用下，沿斜坡或沟谷由高处往低处流动，将势能转变为动能，这种动能常称为水的活力。 片流和洪流：

片流和洪流受大气降水控制，属季节性和暂时性流水。 地下水：

地下水来源于大气降水、冰雪融水、地表水，

并参与全球水的循环。 地下水的赋存状态：

地下水以包气带水、潜水、承压水（层间水）三种形式存在于地下。

包气带水：潜水面以上未饱和的地下水。该带内存在大量气体，地表水经包气带向下渗流。

潜水：位于第一个稳定隔水层以上具有自由表面的 地下水。受重力作用，潜水发生横向流动。

承压水：两个稳定隔水层之间的地下水。在承压区能打出自流井。 潜水面：包气带水与潜水的分界面。潜水面随地形和季节发生变化。 冰川的类型

冰川分为大陆冰川和山岳冰川两类。

大陆冰川：又称冰盖，分布于高纬度两极地区的南极洲和格陵兰岛，面状分布，形成中央厚，周边薄的盾状，冰川由中央向四周流动，不受地形影响。冰舌注入海中脱离冰川形成冰山。 山岳冰川：形成于中低纬度高山终年积雪区，受地形影响，分布在山谷中，支冰川汇入主冰川形成复式冰川。 1.3 生物圈的组成

生物按界、门、纲、目、科、属、种分类。

地球上的生物分五个界：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、动物界 二 地震与地球内部圈层的划分 1. 地震

1.1 一般概念

地震：地球的快速颤动称为地震。

地震分为: 火山地震、陷落地震、构造地震

世界上的大部分地震是由于断层活动引发的构造地震。 震源：地震的发源地。

震中：震源在地表的垂直投影。 震源深度：震源到震中的距离 浅源地震：＜＞70km 中源地震：70～300km 深源地震：＞ 300km 1.2 地震的成因

1.3 地震的震级和烈度

震级和烈度是表示地震强度的两种方法。

地震的震级：表示地震释放能量的大小，与地震波的振幅成正比，同一次地震只有一个震级。 地震的烈度：表示地震对地面的破坏程度。同一次地震，视距震中的距离不同存在不同的烈度。分为12级。 1.4 地震波

地震波由纵波（P波）、横波（S波）和面波（L波）组成。 纵波（P）：一种疏密波，速度最快，称为首波，8-9公里/秒，可以在任意介质中传播。 横波（S）：一种摆动波，速度其次，称为次波，4-5公里/秒，只能在固体中传播。 面波（L）：沿地表面传播的一重摆动波，类似波浪，速度最慢，也称长波，破坏性最大。 地震波的性质：地震波与光波类似，遇到不同介质界面发生折射和反射。

目前为止：地球内部层圈结构主要是通过地震波了解到的。称为地震成析成像技术。

1.5 地震带

全球地震的分布主要分布于环太平洋、阿尔卑斯——喜马拉雅和大洋中脊三个带上。 板块俯冲与贝尼奥夫带

贝尼奥夫带:由海沟开始向大陆方向深处倾斜延伸的地震震源深度面。是板块的汇聚边界。（活动大陆边缘） 2 地球的内部圈层 地壳

莫霍面（平均33km） 地幔

古登堡面（2900km） 地核

地球平均半径6371 地球平均密度5.5g/cm3 三 地球内部层圈的特征

1. 地球内部的研究手段：地震波（最主要手段）、岩石高温高压实验、陨石研究 2. 地球内部层圈（壳、幔、核）的密度、压力、温度特征。 2.1 地球内部结构与波速的变化 （1）莫霍面与古登堡面 莫霍面（M面）：全球地震波速不连续面，P波由7.6km/s(玄武岩的波速)突然增大到8.1km/s（橄榄岩的波速），平均深度33km，被视为地壳与地幔的分界。 古登堡面（G面）：2900km深度的地震波速不连续面，P波由 13.6km/s突然降低到8km/s，S波消失，被视为地幔与地核的分界，证实外核为液态。 （2）岩石圈与软流圈

岩石圈:由地壳和上地幔上部坚硬的岩石组成, 平均厚度75km，是固体地球的真正外壳，组成岩石圈板块。

软流圈：岩石圈下部上地幔中的软层，地震波低速带，在1400度高温下（接近岩石熔点），岩石塑性增大，深度延伸到300km，最软的部分位200km处。软流圈驮载着岩石 圈板块发生运动。

2.2 地球内部的密度、压力和温度 密度（克/立方厘米）：地球平均5.5，花岗岩2.6，玄武岩3.0，铁8。根据陨石（铁、铁石、石）实测和深部地震波速增加的事实，推断（计算）：地表到地心密度逐渐增高。 压力（围压）：随深度逐渐增大。地心是地表的350万倍。根据实验推断。

温度：随深度逐渐增大。地核达4000摄氏度以上。由地热增温率实测、高温高压实验和地震波测量结果推断。 (1)地球内部压力变化 (2)地球内部温度变化

(3)地壳的特征：厚度：平均33km，陆壳最厚达80km（青藏），洋壳平均7km。

组成：陆壳为三大岩类，洋壳主要为玄武岩。密度2.6 — 2.9，主要由硅 酸盐矿物组成。

构造：陆壳复杂（存在褶皱和断裂），洋壳简单（无褶皱）。 年龄：陆壳老（最老38亿年），洋壳新（最老2亿年）。 (4)地幔的特征

厚度：2850km，体积是地球的82.3%，质 量是地球的 67.8%。

组成：固体岩石。铁、镁硅酸盐矿物（根据陨石、深成岩、地震波和实验推测）。

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