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昆仑山大地震震后形变反映的地壳岩石流变特性

昆仑山大地震震后形变反映的地壳岩石流变特性
昆仑山大地震震后形变反映的地壳岩石流变特性

第30卷第9期 岩 土 力 学 V ol.30 No.9 2009年9月 Rock and Soil Mechanics

Sept. 2009

收稿日期:2008-03-13

基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目资助(No.KZCX2-VW-134);国家自然科学重大研究项目重点基金(No.90814014)资助;973课题(2004CB418405)资助;地震基本科研业务项目(020*******)资助。

第一作者简介:张晁军,男,1965年生,博士,高级工程师,主要从事慢地震及计算地球动力学的研究。E-mail: zhangchaojun@https://www.doczj.com/doc/dd15300962.html,

文章编号:1000-7598 (2009) 09-2552-07

昆仑山大地震震后形变反映的地壳岩石流变特性

张晁军1,

2,石耀霖2,马 丽3

(1. 中国地震台网中心 信息网络部,北京 100045;2. 中国科学院研究生院地球科学学院 计算地球动力学实验室,北京 100049;

3. 中国地震局地震预测研究所,北京 100036)

摘 要:2001年昆仑山地震是我国近50年来最大的地震。用3种模型对震后中国地震局跨断层布设的4个GPS 站点记录到显著的震后形变进行了模拟研究。结果表明:单纯的上地壳10 km 为滞弹性的模型不能解释震后形变的幅度;30 km 的弹性上地壳覆盖在 40 km 的柔性下地壳上的松弛模型可以解释变形速率指数衰减的主要特征;而两个模型的结合不但能解释整 体指数衰减的特征,而且还能更好地拟合震后最初几周的较高形变速率。结果表明,在昆仑山断层两侧存在着流变性质的 差异。

关 键 词:震后形变;黏滞系数;流变模型;滞弹性;标准线性固体;Maxwell 体 中图分类号:P 554 文献标识码:A

Numerical simulation of crust rheological property reflected by post-seiemic

deformations of Kunlun large earthquake

ZHANG Chao-jun

1, 2

, SHI Yao-lin 2, MA Li 3

(1. China Earthquake Network Center, Beijing 100045, China;

2. Laboratory of Computational Geodynamics, Graduate School, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;

3. Institute of Earthquake Science, China Earthquake Administration, Beijing 100036, China)

Abstract: The Mw7.8 Kunlun earthquake of 14 November, 2001, in the northern Tibetan Plateau of China, is the largest event in the

Chinese continent in the latest 50 years. In this paper, layered viscoelastic models are calculated by PSGRN/PSCMP code; and the results are used to fit post-seismic deformation obtained from four GPS stations of CEA across the earthquake fault. The results show that model of a single anelastic layer of 10 km thick upper crust overlying an elastic lower crust cannot explain the amplitude of deformation; the relaxation model of 30 km elastic upper crust overriding 40 km ductile lower crust can explain the main features of exponential attenuation of post-seismic deformation. Combination of the two models, however, can fit the character better with deformation rate being higher in the first few weeks and slower rate thereafter. The viscous layer of lower crust provide the main control of the post-seismic deformation of long term decay of deformation in months, while the upper anelastic layer may contribute to the high rate of initial few weeks after the main earthquake. The result also suggests that rheological differences exist at two sides of the Kunlun Mountains fault.

Key words: post-seismic deformation; viscosity rheological model; anelasticity standard line solid; maxwell body

1 前 言

2001年11月14日17时26分,在昆仑山口地区发生了7.8级强烈地震(美国国家地震信息中心NEIC 地震目录)。震后中国地震局利用GPS 开展了相对密集的地壳形变观测。穿越震区沿青藏公路跨断层布设了4个固定GPS 站点:格尔木(JB30)、昆仑山(KLGD )、不冻泉(BDGD )和五道梁

(WDGD ),其中不冻泉和五道梁位于东昆仑断裂南侧,距地震地表破裂带距离分别为30 km 和 130 km ;昆仑山和格尔木位于东昆仑断裂北侧,分别距地震地表破裂28 km 和100 km (图1)。从 JB30、KLGD 、BDGD 和WDGD 站点震后地表蠕动位移东向(E )运动的时间序列[1]可以看出,在断层南侧虽然WDGD 和BDGD 两者与断层距离不同,东向运动幅度与时间变化特征仍很相似,变形速率

第9期 张晁军等:昆仑山大地震震后形变反映的地壳岩石流变特性

总体呈指数衰减。从4个GPS 连续观测站震后地 表蠕动位移东向矢量的时间序列变化看出,东昆仑断裂两侧运动特征有差别,可能反映了地壳介质性质的差别,这为研究震后形变衰减机制和确定黏性层流变参数特性创造了条件。为此建立了不同流变模型来研究这个问题,借助于由野外地质考察、地震学资料和GPS 资料,考察究竟哪种流变模型以及

1―地震破裂带;2―GPS 跨断层观测剖面;3―区域GPS 复测站 点(站点代码为白字者是未施测的点);4―青藏铁路;5―青藏公路;

6―震中位置(中国地震局地震监测中心结果);

7―★4个跨断层GPS 观测站点位置

图1 GPS 观测站点分布图(据任金卫,王敏,2005)

Fig.1 Distribution of the GPS Sites

(from Ren and Wang, 2005) 选择什么样的参数能够较好地解释昆仑山地震震后形变。

2 地壳流变模型的建立和参数选取

本文借助于黏弹性程序PSGRN/PSCMP [2],运用下述3种模型对昆仑山7.8级地震后GPS 观测曲线进行了数值模拟。模型1为滞弹性模型,表层为滞弹性的标准线性固体(SLS )厚度为10 km ,下面的60 km 厚地壳为弹性体(E )。模型2为柔性下地壳模型,上地壳为30 km 厚的弹性体(E ),下

面40 km 厚的下地壳为Maxwell 体(M )。模型3为模型1与模型2的组合,即表层为10 km 厚的标准线性固体(SLS )、中层为20 km 厚的弹性体(E ),下层为40 km 厚的Maxwell 体(M )。各个模型的典型参数见表1。表1中H 为分层厚度;0μ为剪切模量;ρ为地壳岩石密度;α为静态模量与动态模量之比,无量纲[2]。对模型中的参量η应该稍加讨论,Maxwell 体在长期变形时的表现类似流体,η就是剪切变形的黏滞系数;而标准线性固体本质上讲是固体,只是在外载荷下完成弹性变形要有一定时间的滞后,其蠕变弛豫时间由0/(1)ηααμ?表示。对于标准线性固体,不要把标准线性固体中的η误解为是滞弹性固体的黏滞系数,有物理意义的是其弛豫时间。

表1 3种流变模型一览表

Table 1 The three kinds of rheological models and their parameters

上地壳

中地壳

下地壳

模型 属性 H /km μ0 /GPa ρ /(kg/m 3) η

/(Pa ?s)

α

属性H /km μ0 /GPa ρ /(kg/m 3)η /(Pa ?s)

α属性H /km μ0 /GPa ρ /(kg/m 3) η /(Pa ?s)

α 模型1 SLS 10 65 2 550 6.0×1016 0.80

E 60 90 2 800 ∞ 1.0模型2

E

30

90

2 800

1.0

M

40

120

3 100

3×10

170.0

模型3 SLS 10 65 2 550 2.0×1016

0.80 E 2090 2 800∞ 1.0M 40 120 3 100 3×1017

0.0

注:地壳总厚度、各层的岩石密度值依据crust2.0地壳模型取得。剪切模量0μ、α的取值主要依据近几年来岩石试验的成果取值[3?4]

。黏滞系数η是用试错法在此次数值模拟中得到的重要指标,与文献5、6、7获得的结果有较好的一致性。模型2是常见的流变模型,模型1、3是不常用的模型,旨在研究上层的标准线性固体层对同震及震后形变的影响。

3 断层滑动模型及同震形变计算

昆仑山7.8地震发生后,学者们[3?11]从不同的角度对昆仑山地震的震源错动模型进行了讨论。本文以第二次考察队获得的昆仑山地震整个地表破裂带同震位移的考察结果为基准,参照傅碧宏等人[12]对断层多次破裂的研究结果及各机构对震源机制测定的结果,将总长为426 km 的地震地表破裂带划分为5段(表2),并用汪荣江黏弹性程序[2]计算了昆仑山周边地区64个GPS 站点的同震位移,并与任金卫等人[1]发表的昆仑山7.8级地震的GPS 观测

表2 昆仑山7.8地震断层滑动模型分段一览表 Table 2 The fault slip model parameters of the Kunlun

7.8 earthquake

各段名称

西起点 坐标

断层长 度 /km 走向 /(°)

倾角 /(°)

滑动角/(°)

错动量/(m) 太阳湖段 35.94,90.28

26 98 83 ?10 3.0 布喀达坂峰-红水河段 36.02,91.10

105 99 85 ?10 5.7 库赛湖段 湖北冰峰段昆仑山口段

35.84,92.2135.69,92.8635.59,93.61

64 85 96 94 106 106 84 86 86 ?7 ?12?12

6.0 6.4 4.2

点的同震位移进行了比较(图2)。结果显示除断层南部一些测点计算值偏大外,总体上大致与GPS 实

若羌

索尔库里

大柴旦

格尔木 德令哈

曲麻莱

祁连

西宁

玛曲

达口

玉树

昌都

波密

安多 那曲 当雄 拉萨

巴塘

甘孜

康定

马尔康1 2 3 4 5 6

38°N

36°N

34°N

32°N

30°N

88°E

90°E

92°E 94°E 96°E 98°E 100°E 102°E 2553

岩 土 力 学 2009年

测同震位移吻合,因此所选取的断层滑移分布模型大体是合理的。在此基础上进而研究震后形变和确定该地区流变参数。

1―断层线;2―GPS 站点;3―7.8级震中;4―实测GPS 站点的

同震位移矢量;5―计算的GPS 站点的同震位移矢量

图2 计算的GPS 站点的同震位移与实测GPS

站点的同震位移比较图

Fig.2 The comparison of coseismic deformation between

observation and calculation

4 震后形变的计算

4.1 模型1:滞弹性上地壳模拟震后形变

图3是用模型1(滞弹性上地壳)取不同流变参数模拟的震后形变曲线与实测GPS 站点震后形变的比较。

(a )

(b )

(c )

(d )

图3 模型1取不同的η和α值计算震后形变的结果 Fig.3 The results of calculating the post-seismic

deformation by Model 1 with different

values of η and α

图3是模型1,即滞弹性层α取0.15(模型1a )和α取0.80(模型1b )时的计算结果。当弛豫时间取700 d (参数α=0.15,η=5.0×1017 Pa ?s )时,它对断层南边的BDGD 、WDGD GPS 站点的观测曲线拟合的效果较好,而当弛豫时间取70 d (参数

α=0.15,η=5.0×1016 Pa ?s )时,它对断层北边的

KLGD 、JB30 GPS 站点的观测曲线拟合的结果较好。虽然这一模型形式上似乎能较好地拟合断层两侧的观测曲线。然而,静态弹模与动态弹模之比值

α为0.15是太小了,实际条件下一般其值在0.6~

1.0内变化[3?4]。

限定α取与实际情况比较相符的合理数值0.80时,无论如何变动η,都不能得到满意的拟合结果。因此,认为滞弹性模型震后变形总幅度太小,不能很好地拟合震后形变(见图3)。 4.2 模型2:柔性下地壳模拟震后形变

图4是用模型2柔性下地壳模拟震后形变曲线与实测GPS 站点震后形变的比较。

用试错法得到当黏滞系数η=2.0×1017 Pa ?s 时,模型2对断层南边2个站点拟合的结果较好,而对断层北边的2个站点拟合结果较差,当η=4.0×1016Pa ?s 时,模型2对北边2个站点观测曲线拟合结果较好,而对断层南面的2个GPS 站点拟合的结果较差(图4)。

索尔库里

39

3837363534333231

90

95

100

大柴旦

德令哈

Jb30 格尔木

KLGD BLGD WDGD

安多 那曲

玉树

曲麻莱

达口

1 2 3 4 5 0.17 m

BDGD

0.15α=16510Pa s

η=×?0.15α=17510Pa s η=×?0.80

α=驰豫时间 /年-月 形变 /m m

WDGD

0.15α=16510Pa s

η=×?0.15α=17510Pa s

η=×?0.80

α=驰豫时间 /年-月 形变 /m m

KLGD

160.15 510Pa s αη==×?170.15 510Pa s

αη==×?0.80

α=驰豫时间 /年-月 形变 /m m

160.15 510Pa s αη==×?0.80α=驰豫时间 /年-月 形变 /m m

0.15α=17510Pa s

η=×?2554

第9期 张晁军等:昆仑山大地震震后形变反映的地壳岩石流变特性

(a )BDGD 站点

(b )WDGD 站点

(c )KLGD 站点

(d )JB30站点

图4 模型2取η = 2.0×1017 Pa ?s 和η = 5.0×1016

Pa ?s 拟合

断层两侧GPS 站点观测曲线图

Fig.4 Graph of fitting the GPS sites KLGD, JB30 of the north fault under model 2 with η = 2.0×1017 Pa ?s and

with η = 5.0×1016 Pa ?s

观察模拟结果,注意到以下两点:(1)模型2可基本上拟合断层两侧的GPS 站点的震后形变观测曲线,但断层两侧可能具有不同的流变特性,断层南侧下地壳黏滞系数可能高于北侧。(2)地震后最初两个多月形变速率较快,在1月中旬前后(特别在南部台站更为明显)变形似乎放缓形成了一个平台,随后又继续指数衰减。模型2只能简单模拟指数衰减的情况,对这种台阶的出现不能模拟。 4.3 模型3:组合模拟震后形变

图5是用模型3模拟的震后形变与实测GPS 站

点震后形变的比较。这个模型的特点是,用柔性下地壳(黏滞系数η=3.0×1017 Pa ?s )的存在解释震后变形总的幅度和趋势,引入一个弛豫时间在28 d 左

(a )BDGD 站点

(b )WDGD 站点

(c )KLGD 站点

(d )JB30站点

(e )2001.11~2002.11

图5 模型3拟合断层两侧GPS 站点观测曲线图

Fig.5 The results of calculating the post-seismic

deformation by Model 3

16510Pa s

η=×?17210Pa s

η=×?BDGD

时间 /年-月 震后形变 /m m

16510Pa s

η=×?17210Pa s

η=×?WDGD 时间 /年-月 震后形变 /m m

16510Pa s

η=×?17210Pa s

η=×?JB30

时间 /年-月 震后形变 /m m

16510Pa s

η=×?17210Pa s

η=×?KLGD

时间 /年-月 震后形变 /m m

BDGD

时间 /年-月

震后形变 /m m

WDGD

时间 /年-月 震后形变 /m m

KLGD

时间 /年-月 震后形变 /m m

JB30

时间 /年-月 震后形变 /m m

时间 /年-月

M w

2001.112002.11

?2555

岩土力学 2009年

右(参数η=2.0×1016 Pa?s)的滞弹性体上地壳,改善对震后最初两个月高速变形和随后出现变缓台阶的拟合。不难看出,模型3能更好地拟合震后形变实际观测。若要获得断层两侧GPS站点更好的拟合效果,也同样需要在断层两侧使用不同的流变参数来计算。

在以上各图中BDGD、WDGD和KLGD、JB30分别是地震地表破裂南侧与北侧震后地表蠕动位移东向(E)分量随时间变化曲线,注意横轴时间单位为年,每格0.2年,约为73 d[1]。

5 讨论

大地震后的变形可以有两大类机制。一种是认为介质为弹性,但断层仍在不断的蠕动;另一种认为震后变形是因为介质具有流变性质。前一种看法认为震后形变可能是在原断层面上或沿着原断层的延伸面发生慢速滑动,又称震后滑移[13?16](afterslip)。如果有大量的震后GPS资料,可以类似同震位移模拟一样,确定各时间段内的断层滑动。但昆仑山地震后仅有4个连续观测的台站,难以进行这类模拟。而且各台站,特别是BDGD和WDGD台站的震后变形速度明显呈指数衰减,这用介质的黏弹性很容易解释,而认为震后几个月内断层慢慢滑移、且滑移量随时间指数衰减,就显得有些牵强。

认为大震震后变形与岩石流变性质有关,但究竟是应用哪种流变模型更合适,文中对此进行了对比研究。第1种模型是滞弹性模型。滞弹性机制的一种可能解释是,由于接近地表的岩石内往往有裂隙孔隙,孔隙内又往往有流体,因此,在外力作用下虽然岩石骨架是弹性的,但由于裂隙孔隙的开合和孔隙流体的运移,弹性变形并不能瞬间到位而会有一段滞后。在高频载荷和长期载荷下岩石就会表现出动态弹性模量和静态弹性模量的差异。本文的研究表明,单纯用这种模型,在合理的静态弹模和动态弹模比值下,这种模型不能解释观测到的震后变形的幅度。

第2种模型是假定弹性上地壳覆盖于黏性流体之上。Maxwell体在短时间尺度内,表现为弹性体,可以传播弹性波,但在长期载荷下,表现为流体。在长时间内由于流体的流动造成应力松弛,反过来又影响其上面的弹性层内的变形。这种模型被用于解释1992年美国加州Landers地震、1992年Herctor Mine地震、1992年土耳其Izmit地震等地震的震后变形[17]。本文研究表明,对于昆仑山地震,这种模型也可以较好地解释观测到的震后变形总的趋势和幅度,看来是能够解释昆仑山震后变形的主要机制。得到的下地壳黏滞系数在1017 Pa?s数量级,这与过去世界不同地区利用震后变形资料分析得到的黏滞系数大体吻合[18?20]。但模型2计算值与实测值比较起来,在最初几周偏低,因此,该机制似乎不能被看作唯一的机制。

第3种模型是把第1种和第2种模型相结合,认为表层上地壳存在滞弹性层,中下地壳则存在Maxwell体,在长时间构造作用下表现为流体。模型3改进了对观测的拟合,笔者倾向于认为,昆仑山地震震后变形主要是由下地壳的柔性变形引起,但上地壳的滞弹性在震后最初几周也有一定贡献。应该指出,岩石试验表明,在地壳温压条件下一般应该表现为非牛顿流体,在牛顿流体近似下估算的等效黏滞系数与应变速率有关,在震后短期内的应变速率比长期孕震过程中的应变速率往往高很多,因此,震后变形和长时间地质变形研究时涉及的黏滞系数数值未必相同,Pollitz[21]研究阿拉斯加Denali地震时指出,暂态黏滞系数与稳态黏滞系数不同,前者仅1017 Pa?s,后者则较高为2.8×1018 Pa?s。

本文中因使用的软件功能所限,只能计算垂直方向分层的流变介质,不能考虑介质的横向变化的影响,但如上所述,研究中发现,如果使用较高的黏滞系数,计算结果对断层南侧台站观测结果拟合较好;如果使用较低黏滞系数,计算结果对断层北侧台站观测结果拟合较好。这很可能反映了断层南北两侧介质流变系数存在差异。

最后讨论一下昆仑山7.8级地震余震对震后变形的可能贡献。震后1年多共计发生M≥5.0级地震16次,其中包括2次6级地震。图5(d)给出震后2001年11月14日~2002年11月30日发生在昆仑山地区的M≥3.0级地震M-T与GPS观测曲线对照图,可看出余震与观测曲线的幅度和形态并没有明显的相关关系。6级地震能量仅为主震的1/1 000,引起的活动断层长度不大,不超过几十公里。因此,昆仑山7.8级地震后的形变主要看来是主震破裂引起,除余震邻近局部地区外,余震效应不足以产生大面积的震后形变。

6 结论

通过以上3种流变模型的计算、比较和分析,认识到:震后变形速率随时间大体呈指数衰减的总趋势,难以用原断层继续滑动解释。单纯的滞弹性上地壳模型不能解释观测到的震后形变的幅度。弹

2556

第9期张晁军等:昆仑山大地震震后形变反映的地壳岩石流变特性

性上地壳覆盖在柔性下地壳之上的松弛模型可以解释变形速率指数衰减的主要特征,但对大震后最初几个星期的计算变形小于实测变形。上地壳为滞弹性,中地壳为弹性,下地壳为Maxwell体的复合模型,能够更好地拟合震后变形。下地壳黏性层是控制震后变形长期衰减的主要因素,上地壳滞弹性的贡献可以更好解释最初几周较高的形变速率。下地壳黏滞系数为1017 Pa?s量级的模型能够拟合观测曲线,但采用较高的黏滞系数对断层南侧拟合更好,采用较低的黏滞系数对断层北侧拟合较好,可能意味着在昆仑山断层两侧存在着流变性质的差异,这一问题值得今后用有限单元法进一步研究和探讨。

感谢德国波兹坦地球科学中心汪荣江博士提供的PSGRN/PSCMP程序和在模型计算中的帮助。

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南京长江隧道全线贯通通车量可达长江大桥2倍

南京江心洲右线隧洞接受井内,随着巨大的刀盘冲破最后一层加固区,由中铁十四局承建的南京长江隧道工程全线贯通(左线隧道已于5月20日贯通)。它标志着我国超大直径盾构技术达到了一个新高度,南京主城跨江又增添了一条快捷通道。

南京长江隧道位于南京长江大桥和三桥之间,南起南京市主城区纬七路互通,北至浦口区宁合高速公路入口,长江隧道设计为双向6车道、行车时速80 km,是该市实现跨江发展,推动江北振兴的重大工程。

南京长江隧道被称为“万里长江第一隧”,是中国长江上工程技术难度最大、地质条件最复杂、挑战风险最多的越江隧道工程。它开挖直径达到14.96 m,最深达江底60 m处,地层透水性极强,盾构机承受压力居水下隧道项目之首。南京长江隧道公司和中铁十四局投入3 000多万元科研经费,就5项大课题29项子课题进行攻关,先后申报专利15项,其中超大型管片衬砌结构列入国家“863”计划。

依靠专家团队和科研成果的技术支撑,南京长江隧道左右线盾构成功穿越了进出洞超浅覆土、长江大堤、强透水地层、圆砾砾砂复合地层、江中冲槽超浅覆土等各种复杂地质地段。贯通后的左右线隧道光滑平整、美观整洁、不渗不漏,管片拼装无错台,赢得德国和日本专家的交口称赞。

隧道贯通后,将进行半年内部装修和设备安装,明年6月份可望通车。届时,南京从主城西南部纬七路快速通道驶上夹江大桥和隧道,可一步跨上江心洲和江北,到浦口只需10分钟。过江隧道和大桥一样均为主城过江服务,但通车量可达长江大桥的两倍,耗时约为后者的1/3。

(转自新华日报)2558

浙教版七年级科学上册:3.3组成地壳的岩石(I)卷

浙教版七年级科学上册:3.3 组成地壳的岩石(I)卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、基础题 (共10题;共19分) 1. (2分)某矿物晶体存在明显的矿物晶体颗粒和气孔,该矿物晶体在分类上最可能是() A . 岩浆岩 B . 沉积岩 C . 变质岩 D . 化石 2. (2分)潘老师收集到一块岩石,呈灰黑色,有气孔,这可能是() A . 花岗岩 B . 玄武岩 C . 石灰岩 D . 大理岩 3. (2分)下列以肉红色、浅灰色为主,有明显矿物晶体颗粒的岩石是() A . 花岗岩 B . 玄武岩 C . 石灰岩 D . 大理岩 4. (2分)在一定的温度和压力作用下,原有结构和成分发生改变,由此形成的岩石,是下列中的()

A . 石灰岩、玄武岩 B . 页岩、石灰岩 C . 板岩、大理岩 D . 花岗岩、页岩 5. (2分)小刘同学在2014年五一节旅游途中,找到如图所示的一块岩石,该岩石属于() A . 花岗岩 B . 玄武岩 C . 砂岩 D . 石灰岩 6. (1分)关于岩石的叙述正确的是() ①岩石按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类 ②岩浆岩分侵入型岩浆岩和喷出型岩浆岩两类 ③沉积岩按沉积物颗粒大小,可分为砾岩、砂岩、页岩等 ④已形成的各种岩石均可变成变质岩 A . ①②③④ B . ①③④

C . ①②④ D . ①②③ 7. (2分)如图是桐庐垂云通天河景区的景观,塑造洞内景观的地质作用和景区主要岩石类型分别是() A . 风力侵蚀岩浆岩 B . 流水侵蚀沉积岩 C . 冰川侵蚀变质岩 D . 海浪侵蚀沉积岩 8. (2分)当今社会,岩石的主要应用不包括() A . 建筑材料 B . 捕猎的石器工具 C . 工艺品材料 D . 冶炼金属的原料 9. (1分)岩浆岩往往有明显的________和气孔,或________结构。 10. (3分)读下图,分析回答下面试题。 (1)下列说法正确的是。 ①石灰岩是岩浆岩,大理岩是沉积岩

浅谈地形变观测的发展与地震预报

浅谈地形变观测的发展与地震预报 地震预报是一个系统工程,需要长期的科学探索和科学积累,地形变观测系统已成为地震预报学科领域不可取代的力学型的基础观测系统。本文简述了地形变观测的发展历程以及其在地震预报中的运用。 标签:地震预报地形变测量 我国地域辽阔,地质构造复杂,是世界上地质灾害较严重的国家之一。地震就是对人们生活和生命、财产安全影响较大经常发生的一种灾害。地震的前兆是可以预见的。如果在地震前能获知一些前兆特征,便能提醒人们引起注意,从而减少地震造成的灾害。 地震预报是对未来破坏性地震发生的时间、地点和震级及地震影响的预测。 地震预报目前或今后很长一段时间都将是以观测为主的试验性科学。物理统计分析方法是研究地震孕育动力学过程或进行预测的最具有潜力的途径之一。地形变测量就是物理统计分析方法的其中一种。尽管2008年汶川和2011年东日本大地震预报失败,但这两次和其他大地震前后GPS和其他观测得到的地壳形变表明,大地震是有前兆的,是可以预报的. 地震孕育的能量来源于地壳运动过程中产生的应变能积累,地形变观测是监测地壳运动与变形、认识地震孕育过程与开展地震预测的重要手段。如2008年汶川地震后,通过对其地形变化监测,监测显示,汶川地震引起震中区域监测点的水平位移量达238厘米,沉降量达到70厘米,隆起量达30厘米。通过数据观测,得出结果:地震造成灾区地形发生重大变化地形发生重大变化。根据这个结论,开展地形变分析后可以有效预报大地震后的余震及其震级。 地形变测量是指对一个地区地面的相对变化进行的重复地形变测量或连续观测。一般是在某个区域布设相当数量的形变观测点,在区域外设立基准点,利用常规大地测量仪器和工程测量中监测变形的方法。通过定期观测,并通过适当的数据处理和物理解释准确确定区域内各测点的空间随时间变化的“绝对”位移与方向,以达到预测地震之目的。地形变观测目前已具有多种手段并形成一定规模。地震地形变观测系统目前所涵盖的主要观测手段有:垂直形变测量网、水平形变测量网即GPS区域复测、重力测量网、跨断层形变测量网、重力与固体潮观测台网、地倾斜与固体潮观测台网、地应变与固体潮观测台网和连续GPS监测网也叫GPS基准网等。所采用的手段和仪器主要有:水准测量、三角测量、倾斜仪、伸缩仪、电阻丝应变仪、激光测距仪、测潮仪;近些年来还发展到应用一系列空间对地观测技术,如GPS(全球空间定位系统)等。 地形变观测系统所测定的物理量包括:位移、旋转、速度,加速度、应变(应力)、蠕变、位错、重力、固体潮汐、地下介质物性参量(密度、勒夫数)、电离层与对流层介质物性参量(电子浓度、湿度…)等的空间分布及其随时间变化。

七年级科学上册 33 组成地壳的岩石教案 浙教版.doc

《第3节组成地壳的岩石》 教学目标 科学知识: 1、认识到岩石组成地球外売,覆盖在地球表面; 2、知道常见岩石在颜色、结构、软硬程度及遇酸后的不同特征; :3、认识岩石有三种类型:岩浆岩、沉积岩、变质岩,并初步了解起形成的过程。 过稈与方法: 4、会用感官(看、摸)、工具及化学药品认识常见岩石,在观察实验中发现岩石的一些特征;能用相关的分类标准对岩石分类;能杳阅有关岩石的相关资料; 情感、态度与价值观:欣赏自然界岩石的美丽,产生热爱大自然的美好情意识到岩石在生产、生活中的广泛应用。 教学准备 (1)分纟H.实验用的岩浆石:(花岗岩)、沉积岩:(灰岩、砂岩)、变质岩:(大理石、片麻岩) (2)水槽、烧杯、滴管 (3)录像资料 活动学具准备(学生部分) (1)自己采集的备种岩标木; (2)查阅的有关岩石资料; (3)放大镜、锤子、水。 教学过程 一、导入:创设情境,引出课题。 1、播放关于石头的影像。 提问:关于石头,你都知道些什么? 了解学生对岩石情况的已有经验,忖的把学生已有的生活经验牵引过来,为下面的学习打基础,因为根据建构主义的理论,知识并不是线性的,新的知识是在学生己有的知识经验的基础上通过学生活动主动建构的。 2、学生展示自己带来的石头。 (教者根据学生的冋答:注意概括:这些石头來自在自然界屮,它们有些裸臨在表面, 来

自高山,而有的是被覆盖-着,如在水里、土壤下等等。) 师:这么多石头哪些是岩石,你们分得清么?(展示图片,学生判断是否是岩石) 学生说出自己的理由。 师:岩石来白大白然,是在白然中形成的,像砂岩、砾岩,而不是人为加工后的混合物,像砖头、水泥块、玻璃块,也不是地质变化后的矿产,像煤。 3、总结:地球外壳主要由岩石组成。今天我们就来认识岩石。(揭示课题) 二,探究:研究衿种岩石的特征。 1、提问:关于岩石你们想了解什么? 2、归纳学生提问,确定今天研究的问题:岩石的主要特征是什么? 3、引导学生明确白己的研究方法。 提问:了解岩石的特征,你打算用哪些方法? 引导说出:观察、敲击、浸水。 4、学生分组研究桌上的岩石标本,并填写实验记录表。(教师要进行了解,根据实际情况和学生的需要,给予适当的指导、帮助。 5、引导学生对相互Z间实验情况、记录进行交流、相互补充、完善、评价。完善对岩石的基木特征的认识。 6、介绍新的认识岩石特征的方法:川化学药品认识一一盐酸认识岩石的特征。 发展:归纳总结拓展延伸 1、归纳总结。(注意既总结木课的知识点一一岩石的特征,又总结研究岩石的观察方法一一利用感官、T具及其它物质如化学药品‘,三方面的结合才全面了解一个物体特征。) 2、提问:大家觉得这么多岩石,各有特点,你能把它们分一下类么? 学生自己分类 小组汇报白己的分类方法。 (汇报过程屮,教师注意进行学生Z间的沟通交流及评价) 3、讲述:我们就来看一看科学家们对这些岩石乂是怎样分类的。 播放录像或课件介绍三种岩石的形成过程及特征。 介绍岩浆岩,提问:花岗岩为什么那么坚硬? 播放水成岩,提问:在沉积过程屮你觉得会形成怎样的层次? 学生说说,教师补充

自然地理学-第二章 地壳

第二章地壳 第一节.地壳的组成物质 构成岩石的基本单元: 矿物滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石 硬度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 主要造岩矿物: 1.石英(quartz):分布最广(仅次于长石),为酸性岩浆的主要成分,在沉积岩和变质岩中也常见。 2.长石:(最大量), 3.钾长石(正长石):玻璃光泽,完全解理 4.斜长石:玻璃光泽 5.云母:集合体为鳞片状,极完全解理 6.普通角闪石:玻璃光泽,完全解理 7.辉石:完全解理,性脆。 8.橄揽石:玻璃光泽或油脂光泽,性脆,不完全解理 岩石分类 岩浆岩: 1.依矿物组成差别可分为:超基性岩(橄榄岩),基性岩(辉石、长石、玄武岩),中性岩(角闪石、长石), 酸性岩(云母、石英、花岗岩、流纹岩) 2.依据结构,构造与产状可分为:喷出岩、深成侵入岩、浅成侵入岩 3.岩浆岩的构造:块状结构、斑杂结构、流纹结构、气孔结构、杏仁状结构 沉积岩 依据成因、性质分:碎屑沉积物、化学沉积物、有机沉积物 沉积岩具有多种构造:层理构造和层面构造 层理通常可分为: 1)水平层理 2)交错层理 沉积岩的结构特征和类型: 1.碎屑岩类(1.砾岩和角砾岩; 2.砂岩eg石英砂岩; 3.粉砂岩eg黄土。)、 2.黏土岩类(泥岩、页岩、黏土)、 3.化学结构和生物结构(硅质岩,石灰岩,白云岩)。 变质岩 化学封闭系统中发生的,即其既不增加原子也不带走原子。 控制变质作用的因素:温度、压力,化学活动性流体。 变质作用的类型和常见的变质岩 1.动力变质作用:主要发生于断裂带,构造运动引起 2.接触热变质作用:发生于侵入体与围岩接触带eg大理岩,石英岩 3.接触交代变质作用:发生于侵入体与围岩接触带eg矽卡岩 4.区域变质作用:区域性构造运动导致,深广范围eg板岩

教科版-科学-四年级下册-教科版科学四年级下册4.3《岩石的组成》教学设计

《岩石的组成》教学设计 一、科学教育理论指导 课程标准在课程性质中明确指出:小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。在基本理念中指出:科学学习要以探究为核心,探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境下,借助其他人的帮助指导,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。综合上述观点,小学生科学素养的提升是在科学探究过程中不断对原有认知结构重新建构的过程。基于这一理念指导,本课将采取“探索——建构——发散”的教学模式,在学生已有的经验上,通过一定的科学方法认知,从而建构起科学知识的框架。 二、地球与宇宙领域教学内容与教学方法梳理 1.教学内容 《岩石的组成》是教科版小学科学四年级下第四单元《岩石和矿物》单元的第3课。《岩石和矿物》单元隶属于地球与宇宙科学领域,其科学知识内容来自“地球是太阳系中一颗很有特色的行星”这一主要概念中的“不同的岩石有不同的特征和特性”的一分解概念。本单元教学也是小学生初次对构成地球固体物质的探究。对于激起孩子的兴趣有着至关重要的作用。 在本课中,教材安排了两个内容“美丽的花岗岩”和“常见的岩石”。通过观察花岗岩,认识到岩石是由矿物组成的。教科书选择花岗岩是因为花岗岩是一种比较常见的岩浆岩,矿物颗粒比较粗,主要矿物成分长石、石英、云母颜色、形态不一样,容易区分。所以花岗岩是指导学生理解岩石是矿物集合而成的典型材料。从而将关注点从岩石引到矿物上。通过课文资料阅读初步了解不同矿物在形态、性质方面有着差异,在生产和生活中有不同的用途。从而引发学生对岩石的组成——矿物的关注。为下面两节观察矿物特性的教学做准备。 2.教学方法 《科学(3~6年级)课程标准》指出:科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在像科学家那样经历科学探究的过程,体验学习科学的乐趣,增长科学探究能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度。在这一理念指导下,结合本课特点,采取实验探究法、小组讨论法、全班交流等教学方法。给全体学生提供充分的科学探究机会,让学生在观察、提问、猜想、设计、实验、表达、交流的探究活动中,体验科学探究的过程,

组成地壳的岩石讲课教案

组成地壳的岩石

精品文档 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 浙教版科学七上3.3.1组成地壳的岩石 教学目标:知道岩石的类型。 教学重点:掌握不同种类的岩石。 教学难点:理解集中常见的岩石;岩石的应用。 教 学 过 程: 引入:不论是城市中雄伟的建筑,还是风景如画的黄山,我们都可以看到各种各样的岩石。地壳是由岩石组成的,你能认识不同种类的岩石吗?岩石是构成地貌,形成土塘的物质基础,也为人类提供了各种矿产资源。 一岩石的类型 1岩石圈 地壳+上地幔顶部,也就是软流层(位于上地幔)以上部分,由岩石组成。岩石圈不包含软流层(可提问)。岩石圈包括地壳和上地幔顶部。岩石圈厚度不一,大陆较厚,海洋较薄,但海洋部分的岩石圈并不缺失,缺失的只是硅铝层。//岩石圈的主要物质成分由表及里,铁镁成分增多。全球岩石圈不是 一块整体,而是被一些构造带分割成许多板块。 2矿物:由地质作用形成的天然单质或化合物。它们具有相对固定的化学组成,呈固态者还具有确定的内部结构;它们在一定的物理化学条件范围内稳定,是组成岩石和矿石的基本单元。 3岩石:岩石是构成地貌、形成土壤的物质基础。岩石是组成岩石圈的基本单位。是固态矿物或矿物的混合物。其中海面下的岩石称为礁、暗礁及暗沙,是由一种或多种矿物组成的,具有一定结构构造的集合体,也有少数包含有生物的遗骸或遗迹(即化石)。 4岩石的类型:复杂多样。 通过根据岩石的成因把岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三种类型。 ⑴岩浆岩。如花岗岩、玄武岩、流纹岩、安山岩。 *岩浆:由软流层喷出的熔融物。高温、液态。 #成因:由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固后形成的。分为侵入岩和喷出岩两类。是岩浆喷发后形成,属于地球的内力作用。 *注意。只有岩浆能形成岩浆岩。变质岩能形成新的岩浆。不能说各类岩石都能形成岩浆岩。 #特点:有明显的矿物晶体颗粒和气孔,或柱状结构。 #有明显气孔的岩石在成因分类中属于岩浆岩中的喷出岩(喷出岩有气孔、疏松;侵入岩无孔隙、致密)。分析:因为岩浆岩是岩浆喷出地表后,在温度、压力骤然降低的条件下冷却凝固形成的,造成溶解在岩浆中的挥发性成分以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。 *玄武岩最主要的特征是有气孔构造。由火山喷发冷凝而形成的玄武岩多气孔构造。 #岩浆岩形成气孔的原因:含有大量气体的岩浆在喷出地表后,气体大量逸出,在岩石中残留气孔。如玄武岩是喷出岩。 #有用成分举例:花岗岩是坚固、美观的建筑材料;多种金属矿是工业生产的原料。 ⑵沉积岩。常见的沉积岩有砾岩、砂岩、页岩和石灰岩等。 #成因:是地表的碎屑物一层层堆积、压实、固化形成的。各类岩石都能形成沉积岩。是地球外力作用形成。 #特点:由于沉积岩的生成是一层一层地沉积下来的,所以常能明显地看出层次,叫做层理构造。有明显的层状结构特征(但不能说都是层状分布)或化石,这是区别于其他岩石的主要特征,有些可以看到明显的砂粒或砾石,有化石存在。具有层理构造和常含有化石(有的含砂粒)是沉积岩的两个重要特征。 #有用成分举例:石灰岩是建筑材料和化工原料,钾盐是化工原料;煤、石油是当前世界最重要的能源。 #化石存在于沉积岩中。沉积岩中一般含有化石。砾石层形成年代很晚,不可能形成化石。 *贮煤地层的岩石类型一般是沉积岩。煤、石油、天然气是三大化石(矿物)燃料。 #沉积岩从下到上的顺序是砾岩 砂岩 页岩。

小学科学四年级下册《岩石的组成》教学设计

小学科学四年级下册《岩石的组成》教学设计 毕家0小学王利江 教学目标: 科学概念 1、花岗岩主要由石英、长石和云母三种矿物组成。 2、岩石都是由一种或几种矿物组成的。 3、不同矿物具有不同的形态特征和用途。 过程与方法 1、利用放大镜观察花岗岩的结构,并了解石英、长石、云母三种矿物的特征,并比较它们的特征。 2、通过阅读资料,了解一些矿物的形态特征和用途,从而为如何观察和描述矿物做好准备。 情感态度与价值观 1、培养对矿物观察研究的兴趣。 2、认识到矿物与岩石是组成地壳的重要物质,与人类关系密切。 3、认识到认真、细致的观察、比较、记录、描述是十分重要的。 教学重点:通过观察花岗岩,认识到岩石是由矿物组成的。 教学难点:观察、辨别花岗岩中石英、长石、云母三种矿物的形态,并与花岗岩进行对比,从中发现它们之间的联系。 教学准备:花岗岩、石英、长石、云母、放大镜、刻刀(或钉子)、教学课件。教学过程: 一、创设情境、提出问题 1.猜猜它是谁 师:上节课我们共同认识了几种常见的岩石,这节课我们接着研究岩石(板书:岩石),下列图片中都用到了一种岩石,猜猜看它究竟是哪种岩石? (师多媒体出示生活中的岩石图片,学生观看。) 生:花岗岩。 师:对,这种美丽漂亮的岩石就是花岗岩(板书:花岗岩)。随着人们生活水平的不断提高,花岗岩在生活中的用处将越来越大。 2.了解花岗岩在生活中的应用,发现它的美丽和坚硬。 人们为什么这么喜欢花岗岩呢? 生:因为花岗岩太美了。 师:是的,花岗岩是太美了,人们喜欢它。当然,人们喜欢它还有第二个理由是花岗岩非常坚固,你看(多媒体出示金字塔照片),这是一张4500年前古埃及法老胡夫最大的金字塔照片,金字塔塔顶是用9块花岗岩砌成的,每块重达50吨;塔身是用普通石头砌成的,风吹雨淋都风化了,而塔顶花岗岩却完好如常。大家说它结实不结实! 面对这么美丽、结实的花岗岩,你们有什么问题没有? 生:提出问题(预设:花岗岩怎样形成的?花岗岩由什么组成的?……)今天老师就和同学们一起探究一下花岗岩这种岩石的组成。(补充板书:的组成)。 二、问题引领、分步落实

华东师大版2019版七年级上册3.3组成地壳的岩石同步练习科学试卷B卷

华东师大版2019版七年级上册3.3组成地壳的岩石同步练习科学试卷B卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 1 . 根据岩石的外观特征和组成物质的特性可以推测岩石的形成过程。某山体由岩浆组成,该岩浆岩表面无气孔、矿物颗粒粗大,则对其形成过程的合理推测是() ①岩浆冷却较快②岩浆冷却较慢③在地表形成④在地下形成 A.①③B.①④C.②③D.②④ 2 . 图中岩石形成的先后顺序为() A.沉积岩Ⅰ、岩浆岩Ⅱ、岩浆岩Ⅰ、沉积岩Ⅱ B.岩浆岩Ⅱ、沉积岩Ⅱ、沉积岩Ⅰ、岩浆岩Ⅰ C.沉积岩Ⅱ、沉积岩Ⅰ、岩浆岩Ⅱ、岩浆岩Ⅰ D.沉积岩Ⅱ、岩浆岩Ⅱ、沉积岩Ⅰ、岩浆岩Ⅰ 3 . 下列说法正确的是() ①石灰岩是岩浆岩,大理岩是沉积岩;②石灰岩是在浅海环境中由化学沉淀物或生物遗体堆积而成的③大理岩是由石灰岩变质后形成的;④石灰岩是矿产,大理岩不是矿产 A.①③B.②③C.②④D.①④ 4 . 如图是位于桃渚风景区的珊瑚岩奇观。它是形成于八千万年前的六边形柱体,地质学家称为柱状节理。根据岩石的成因判断,珊瑚岩的岩石类型是 A.岩浆岩B.沉积岩 C.变质岩D.大理岩 5 . 关于岩石的成因叙述正确的是() A.花岗岩是由火山喷发而形成的 B.砂岩按成因属于岩浆岩 C.页岩受挤压变质成为坚硬的板岩 D.玄武岩受热变成大理岩 6 . 如图是某种岩石的形成示意图。下列说法错误的是()

A.①②两处的岩石都属于岩浆岩 B.①处常见的岩石是玄武岩 C.②处常见的岩石是花岗岩 D.②的岩石具有气孔等构造 7 . 地球上不同的岩石具有不同的成因。有关于图中数字代表内容,正确的是() A.①是沉积岩,大理岩属于数字①代表的岩石 B.②是岩浆岩,玄武岩属于数字②代表的岩石 C.①是岩浆岩,花岗岩属于数字①代表的岩石 D.②是沉积岩,石灰岩属于数字②代表的岩石 8 . 下列关于岩石的叙述,正确的是 ①岩石是构成地貌的物质基础 ②岩石组成了地壳 ③岩石能提供人类所需的全部矿产 ④岩石为我们的生产、生活提供原料和能源 A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④ 9 . 花岗岩、砂岩和石英岩分别属于() A.变质岩、岩浆岩和沉积岩 B.沉积岩、岩浆岩和变质岩 C.岩浆岩、变质岩和沉积岩 D.岩浆岩、沉积岩和变质岩 10 . 科学家通过比较如图与马相似动物的骨骼化石,以及它们的生存时期,认为它们是现代马的祖先。科学家不能直接从图中获得的演化证据是()

组成地壳的岩石

新世纪教育网https://www.doczj.com/doc/dd15300962.html, 精品资料版权所有@新世纪教育网 3.3 组成地壳的岩石 教学目标: 科学知识: 认识到岩石组成地球外壳,覆盖在地球表面; 知道常见岩石在颜色、结构、软硬程度及遇酸后的不同特征; 认识岩石有三种类型:岩浆岩、沉积岩、变质岩,并初步了解起形成的过程。过程与方法: 会用感官(看、摸)、工具及化学药品认识常见岩石,在观察实验中发现岩石的一些特征; 能用相关的分类标准对岩石分类; 能查阅有关岩石的相关资料; 情感、态度与价值观: 欣赏自然界岩石的美丽,产生热爱大自然的美好情感; 意识到岩石在生产、生活中的广泛应用。 教学准备: (1)分组实验用的岩石(鹅卵石、岩浆石:(花岗岩)、沉积岩:(灰岩、砂岩)、变质岩:(大理石、片麻岩) (2)水槽、烧杯、滴管 (3)录像资料 活动学具准备:(学生部分) (1)自己采集的各种岩标本; (2)查阅的有关岩石资料; (3)放大镜、锤子、水 教学过程: 一、导入:创设情境,引出课题。 1、播放关于石头的影像 提问:关于石头,你都知道些什么? [了解学生对岩石情况的已有经验,目的把学生已有的生活经验牵引过来,为下面的学习打基础,因为根据建构主义的理论,知识并不是线性的,新的知识是在学生已有的知识经验的基础上通过学生活动主动建构的。] 2、学生展示自己带来的石头。 (教者根据学生的回答:注意概括:这些石头来自在自然界中,它们有些裸露在表面,来自高山,而有的是被覆盖着,如在水里、土壤下等等。) 师:这么多石头哪些是岩石,你们分得清么?(展示图片,学生判断是否是岩石) 学生说出自己的理由 师:岩石来自大自然,是在自然中形成的,像砂岩、砾岩,而不是人为加工后的混合物,像砖头、水泥块、玻璃块,也不是地质变化后的矿产,像煤。 3、总结:地球外壳主要由岩石组成。今天我们就来认识岩石。(揭示课题) 二,探究:研究各种岩石的特征。 1、提问:关于岩石你们想了解什么? 2、归纳学生提问,确定今天研究的问题:岩石的主要特征是什么? 3、引导学生明确自己的研究方法。 提问:了解岩石的特征,你打算用哪些方法? 新世纪教育网-- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。版权所有@新世纪教育网

七年级科学上册《第3节-组成地壳的岩石》教案1

2020-2021学年秋季七年级科学上册 《第3节组成地壳的岩石》教案 教学目标 科学知识: 1、认识到岩石组成地球外壳,覆盖在地球表面; 2、知道常见岩石在颜色、结构、软硬程度及遇酸后的不同特征; 3、认识岩石有三种类型:岩浆岩、沉积岩、变质岩,并初步了解起形成的过程。 过程与方法: 4、会用感官(看、摸)、工具及化学药品认识常见岩石,在观察实验中发现岩石的一些特征;能用相关的分类标准对岩石分类;能查阅有关岩石的相关资料; 情感、态度与价值观:欣赏自然界岩石的美丽,产生热爱大自然的美好情意识到岩石在生产、生活中的广泛应用。 教学准备 (1)分组实验用的岩浆石:(花岗岩)、沉积岩:(灰岩、砂岩)、变质岩:(大理石、片麻岩) (2)水槽、烧杯、滴管 (3)录像资料 活动学具准备(学生部分) (1)自己采集的各种岩标本; (2)查阅的有关岩石资料; (3)放大镜、锤子、水。 教学过程 一、导入:创设情境,引出课题。 1、播放关于石头的影像。 提问:关于石头,你都知道些什么? 了解学生对岩石情况的已有经验,目的把学生已有的生活经验牵引过来,为下面的学习打基础,因为根据建构主义的理论,知识并不是线性的,新的知识是在学生已有的知识经验的基础上通过学生活动主动建构的。

2、学生展示自己带来的石头。 (教者根据学生的回答:注意概括:这些石头来自在自然界中,它们有些裸露在表面,来自高山,而有的是被覆盖着,如在水里、土壤下等等。) 师:这么多石头哪些是岩石,你们分得清么?(展示图片,学生判断是否是岩石) 学生说出自己的理由。 师:岩石来自大自然,是在自然中形成的,像砂岩、砾岩,而不是人为加工后的混合物,像砖头、水泥块、玻璃块,也不是地质变化后的矿产,像煤。 3、总结:地球外壳主要由岩石组成。今天我们就来认识岩石。(揭示课题) 二,探究:研究各种岩石的特征。 1、提问:关于岩石你们想了解什么? 2、归纳学生提问,确定今天研究的问题:岩石的主要特征是什么? 3、引导学生明确自己的研究方法。 提问:了解岩石的特征,你打算用哪些方法? 引导说出:观察、敲击、浸水。 4、学生分组研究桌上的岩石标本,并填写实验记录表。(教师要进行了解,根据实际情况和学生的需要,给予适当的指导、帮助。 5、引导学生对相互之间实验情况、记录进行交流、相互补充、完善、评价。完善对岩石的基本特征的认识。 6、介绍新的认识岩石特征的方法:用化学药品认识――盐酸认识岩石的特征。 发展:归纳总结拓展延伸 1、归纳总结。(注意既总结本课的知识点――岩石的特征,又总结研究岩石的观察方法――利用感官、工具及其它物质如化学药品,三方面的结合才全面了解一个物体特征。) 2、提问:大家觉得这么多岩石,各有特点,你能把它们分一下类么? 学生自己分类 小组汇报自己的分类方法。 (汇报过程中,教师注意进行学生之间的沟通交流及评价) 3、讲述:我们就来看一看科学家们对这些岩石又是怎样分类的。 播放录像或课件介绍三种岩石的形成过程及特征。 介绍岩浆岩,提问:花岗岩为什么那么坚硬? 播放水成岩,提问:在沉积过程中你觉得会形成怎样的层次?

3.3 组成地壳的岩石 导学案(含部分答案)

3.3组成地壳的岩石 预习案 一、预习目标及范围 1、预习目标 ①通过阅读、读图等,了解地球内部圈层和岩石圈的组成。 ②通过对各种岩石的了解和认识,结合生活经验说出岩石在生活中的用途。 2、预习范围 教材第3章第三节内容 二、预习要点 (一)地球内部圈层和岩石圈的结构 1.地理学家通过对的研究,将地球内部分为三个主要圈层:、、;分界面分别为、。 岩石圈的概念:包括的全部,软流层以上的部分 地壳是一个圈层,大陆部分较,大洋部分,平均厚度。 地幔介于和之间,厚度约。 地核以和分界,厚度约,可以分为和,地核,很大。 (二)岩石圈的组成与物质循环 1.岩石圈的组成 按成因分:、、 岩浆岩:是的产物。在地下巨大压力作用下,沿着地壳薄弱地带或,随着、的变化,而形成岩浆岩。常见的岩浆岩有、等。 沉积岩:裸露在地表的岩石,在风吹、雨打、日晒以及上午作用下,逐渐成为砾石、沙子和泥土。这些碎屑物被、等搬运后沉积下来,经过形成沉积岩。常见的沉积岩有、、等。沉积岩的特征有层理结构和化石的存在。 变质岩:地壳中原有的岩石,在、作用下,和 发生不同程度的改变而形成变质岩。常见的变质岩有、、等。 常见原岩与变质岩的关系:—→大理岩;页岩—→;—→

片麻岩。 2.岩石圈的物质循环 概念: 过程:地球内部的,在岩浆活动过程中上升冷形成;地表岩石在、、等外力作用被、、、、,形成;已经生成的岩石在的条件下,发生的改变,形成。各类岩石在地下深处发生,又形成新的。 意义: ①形成地球上丰富的; ②改变地表的,塑造千姿百态的; ③实现交换和传输,改变地表的。 三、预习检测 1.根据岩石的分类,石灰岩属于 A.岩浆岩 B.沉积岩 C.侵入岩 D.变质岩 2.作为重要建筑材料的花岗岩和大理岩在成因上分属于 A.岩浆岩和沉积岩 B.岩浆岩和变质岩 C.沉积岩和变质岩 D.变质岩和沉积岩 探究案 活动1仔细观察书中94页和95页书中岩石的照片,说出他们各自的比较表明显的特征。 活动2我们的祖先从石器时代起就开始利用岩石,在科学技术高度发展的今天,人们的衣、食、住、行、游、医……无一能离开岩石。你能结合你所知道的来谈谈关于岩石的用途吗? 二、随堂检测 1. 有一种岩浆岩它以黑色和灰色为主,有气孔构造,请问这种岩石最有可能是() A.花岗岩 B.砾岩 C.玄武岩 D.页岩 2.千锤百凿出深山,烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间。按成因,该种岩石是() A.沉积岩 B.岩浆岩 C.变质岩 D.火山岩

第二章 地壳岩体的天然应力状态

第二章地壳岩体的天然应力状态 1.岩体应力 地壳岩体内的天然应力,主要是在重力场和构造应力场的综合作用下,有时也在岩体的物理、化学及岩浆侵入等的作用下形成的应力状态。按成因,地壳岩体应力包括如下成分: ①自重应力(gravitational stress):在重力场作用下生成的应力; 垂直应力σ v =γh 水平应力σ h =(μ/1-μ)γh ②构造应力(tectonic stress):地壳运动在岩体内形成的应力; 活动的(active tectonic stress):地壳内现代正在积累的、能够导致岩体变形破裂的应力,即狭义的地应力; 剩余的(residual tectonic stress):古构造运动的残留应力; ③变异应力(altered stress):岩体的物理状态、化学性质或赋存条件的变化所引起的应力,通常只具有局部意义; 岩浆侵入-内部静水式应力; 挤压围岩; 岩浆喷出-冷凝收缩、水平应力显著降低; 深部蠕变-σ h =σ v (d) 残余应力(residual stress):岩体卸荷时,岩体中某些组分的膨胀回弹趋势部分地受到其它组分的约束,于是岩体结构内形成残余的拉、压应力自相平衡的应力系统。 2.地壳岩体的天然应力状态 (1)主要观点: ①“静水应力” σh =σv =γh ②垂直应力为主的观点 σv =γh σh=(μ/1-μ)γh ③水平应力为主的观点 地壳运动以水平运动为主,应力场以水平应力为主导。 a. σ h >σ v ,水平应力随深度线性增加。 b.水平应力具有明显的方向性,σ h1 >σ h2 = 0.3~0.75 (2)地壳岩体应力状态的三种基本情况:

浙教版-科学-七年级上册-第3章人类的家园—地球第3节组成地壳的岩石作业设计 浙教版

第3节组成地壳的岩石 1.岩石按成因可以分为、和____ 三大类。 2.根据本节所学知识,完成下列表格。 【夯实基础】 1.鉴别不同种类的岩石的依据是( ) ①岩石的外观特征 ②岩石的分布地区 ③组成岩石物质的特性 A.①② B.②③ C.①③ D.①②③ 2.化石是在地层中保存下来的地质时期生物的遗体或遗迹,有化石的岩石在成因上属于( ) A.岩浆岩 B.沉积岩 C.变质岩 D.不能确定 3.我国天安门前的人民英雄纪念碑是由何种岩石雕刻而成的( ) A.玄武岩 B.砂岩 C.石灰岩 D.花岗岩 4.下列物质属于矿物的是( ) A.生铁 B.铜丝 C.玻璃 D.铝土矿

5.下列属于岩浆岩的一组岩石是( ) A.玄武岩、石灰岩 B.大理岩、花岗岩 C.玄武岩、花岗岩 D.页岩、砾岩 6.下列叙述不正确的是( ) A.从石器时代到现在,岩石一直被广泛地应用于生活和生产之中 B.在岩石的形成过程中可以形成各种矿产资源,为我们的生活和生产提供原料和能源C.有些岩石是优质建筑材料,如新疆的和田玉、浙江的青田石等 D.我国在铁矿利用中也存在很多问题,如铁矿利用效率比较低、铁矿开采中对环境的破坏等 7.关于岩石的叙述,正确的是( ) ①岩石是构成地貌的物质基础 ②岩石能转化成土壤 ③岩石能提供人类所需的全部矿产 ④岩石是地球上生命生存的必要条件和基础 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 8.读图3-3-1,完成下列问题。 图3-3-1 (1)观察岩石的外观并根据其外观特征,属于岩浆岩的有,判断的依据是。 (2)观察岩石的外观并根据其外观特征,属于沉积岩的有,判断的依据是。 【能力提升】

【浙教版】七年级-科学-上册-.3组成地壳的岩石配套教案

课时授课计划 日期:年月日星期课题 3.3组成地壳的岩石 课时教学目标认知目标:知道岩石的三种成因类型;知道岩石的主要外观特征。 技能目标:能根据岩石的外观特征识别几种常见的岩浆岩、沉积岩、变质岩。 情感目标:知道岩石在生产和生活中的应用。 教学设想通过图片、动画帮助学生理解各类岩石之所以出现这种情形的原因,帮助学生理解各类岩石的特点并能加以分类。 实验用具及教具 课件或 投影片 课件 教学程序与策略 备课组修改意 见 个人修改意见 【新课探究】地壳是由岩石组成的 为什么岩石的特征都不一样? 岩石形状各不相同,有的岩石缝隙特别多,有的岩石有气孔, 有的岩石层层分明,有的有化石。这为我们区分岩石的种类提 供了帮助。依据岩石的形成原因不同,对岩石进行分类。 自主学习 请同学们预习课本95页第二段——96页前两段完成下列表格 岩石类 型 形成原因特征特征 岩浆岩岩浆喷出地表侵入地壳 冷却凝固而成 明显矿物晶体颗粒、气孔 或柱状结构。 沉积岩地表碎屑物一层层堆 积、压实、固化而成 有明显层状结构特征或化 石。 变质岩地壳中的岩石在岩浆、 地壳运动产生的高温、 高压条件下形成的 片状的结构 沉积岩比喻:沉积岩——地球历史地层——‘书页’化石——‘文字’ 书上94页A~I这些岩石,分别属于什么岩? 常见的变质岩:

石灰岩(沉积岩)变成大理岩 页岩(沉积岩)变成板岩 花岗岩(岩浆岩)变成片麻岩 砂岩(沉积岩)变成石英岩 补充填表:(详见课件) 读图三类岩石的转化:三大类岩石直接或间接来源于什么? 岩浆表格略,详见课件。 二、认识几种常见的岩石 沉积岩(石灰岩)砂岩:花岗岩:砾岩:石灰岩: 页岩:板岩: 岩石的应用 建筑材料、装饰材料、艺术材料、切割材料等 课堂小结 1.根据岩石的成因不同,我们把岩石分为了三类 ________、_________、_________。 2.三种岩石的成因:岩浆岩:沉积岩:变质岩: 3.三类岩石的特点:岩浆岩:沉积岩:变质岩: 堂堂清:习题训练 作业: 1、 2、 教后 反思记 主备教师签名授课教师签名

组成地壳的岩石

浙教版科学七上3.3.1组成地壳的岩石 教学目标:知道岩石的类型。 教学重点:掌握不同种类的岩石。 教学难点:理解集中常见的岩石;岩石的应用。 教学过程: 引入:不论是城市中雄伟的建筑,还是风景如画的黄山,我们都可以看到各种各样的岩石。地壳是由岩石组成的,你能认识不同种类的岩石吗?岩石是构成地貌,形成土塘的物质基础,也为人类提供了各种矿产资源。 一岩石的类型 1岩石圈 地壳+上地幔顶部,也就是软流层(位于上地幔)以上部分,由岩石组成。岩石圈不包含软流层(可提问)。岩石圈包括地壳和上地幔顶部。岩石圈厚度不一,大陆较厚,海洋较薄,但海洋部分的岩石圈并不缺失,缺失的只是硅铝层。//岩石圈的主要物质成分由表及里,铁镁成分增多。全球岩石圈不是一块整体,而是被一些构造带分割成许多板块。 2矿物:由地质作用形成的天然单质或化合物。它们具有相对固定的化学组成,呈固态者还具有确定的内部结构;它们在一定的物理化学条件范围内稳定,是组成岩石和矿石的基本单元。 3岩石:岩石是构成地貌、形成土壤的物质基础。岩石是组成岩石圈的基本单位。是固态矿物或矿物的混合物。其中海面下的岩石称为礁、暗礁及暗沙,是由一种或多种矿物组成的,具有一定结构构造的集合体,也有少数包含有生物的遗骸或遗迹(即化石)。 4岩石的类型:复杂多样。 通过根据岩石的成因把岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三种类型。 ⑴岩浆岩。如花岗岩、玄武岩、流纹岩、安山岩。 *岩浆:由软流层喷出的熔融物。高温、液态。 #成因:由岩浆喷出地表或侵入地壳冷却凝固后形成的。分为侵入岩和喷出岩两类。是岩浆喷发后形成,属于地球的内力作用。 *注意。只有岩浆能形成岩浆岩。变质岩能形成新的岩浆。不能说各类岩石都能形成岩浆岩。 #特点:有明显的矿物晶体颗粒和气孔,或柱状结构。 #有明显气孔的岩石在成因分类中属于岩浆岩中的喷出岩(喷出岩有气孔、疏松;侵入岩无孔隙、致密)。分析:因为岩浆岩是岩浆喷出地表后,在温度、压力骤然降低的条件下冷却凝固形成的,造成溶解在岩浆中的挥发性成分以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。 *玄武岩最主要的特征是有气孔构造。由火山喷发冷凝而形成的玄武岩多气孔构造。 #岩浆岩形成气孔的原因:含有大量气体的岩浆在喷出地表后,气体大量逸出,在岩石中残留气孔。如玄武岩是喷出岩。 #有用成分举例:花岗岩是坚固、美观的建筑材料;多种金属矿是工业生产的原料。 ⑵沉积岩。常见的沉积岩有砾岩、砂岩、页岩和石灰岩等。 #成因:是地表的碎屑物一层层堆积、压实、固化形成的。各类岩石都能形成沉积岩。是地球外力作用形成。 #特点:由于沉积岩的生成是一层一层地沉积下来的,所以常能明显地看出层次,叫做层理构造。有明显的层状结构特征(但不能说都是层状分布)或化石,这是区别于其他岩石的主要特征,有些可以看到明显的砂粒或砾石,有化石存在。具有层理构造和常含有化石(有的含砂粒)是沉积岩的两个重要特征。 #有用成分举例:石灰岩是建筑材料和化工原料,钾盐是化工原料;煤、石油是当前世界最重要的能源。 #化石存在于沉积岩中。沉积岩中一般含有化石。砾石层形成年代很晚,不可能形成化石。 *贮煤地层的岩石类型一般是沉积岩。煤、石油、天然气是三大化石(矿物)燃料。 #沉积岩从下到上的顺序是砾岩砂岩页岩。 ⑶变质岩。如大理岩、板岩、片麻岩。 #成因:地壳中已生成的岩石,在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压条件下,原来岩石的成分和结构发生变化而形成的新岩石。如大理岩是石灰岩变质而成。(石灰岩能变质成大理岩)板岩是页岩变质而成(板岩是由页岩受挤压变质而成的)。石英岩是由砂岩变质而来的。各类岩石都能形成变质岩。是地球内力作用形成。 #特点:常有片状结构。

【浙教版】七年级-科学-上册-组成地壳的岩石教学设计

组成地壳的岩石教学设计 教学目标 1.知识和技能 通过学生观察及查阅相关的资料,识别5种常见的岩石。 通过课前查阅岩石分类方法及特征,能识别自然界常见的岩石类型。通过模拟实验,粗略知道岩石的特征与形成的原因的关系。 利用对5种岩石的观察,对五种岩石进行分类,知道5种岩石和岩石类型的关系。 通过合作、讨论归纳岩石的用途。 2.过程与方法 通过对岩石的观察,巩固应用观察的基本方法技能,应用类似生物检索表的方法去认识常见 的岩石,让学生形成认识自然界一些事物的一般方法。 通过对查阅岩石类型及特征的相关资料,发展学生的自学能力、获取信息能力、合作学习能力、表达能力等。 3.情感态度价值观 通过合作学习,养成良好的实验习惯,愿意与他人合作并交流。 从欣赏自然界中的石头美景获得美的体验,从而热爱大自然。 从岩石的应用及矿藏的开采,认识到保护环境的重要性。 3学情分析 七年级学生他们知道在哪儿可以找到岩石并观察过一些岩石,有的从课外科普书籍上了解了许多关于岩石的知识,对岩石是各种各样的也早就心知肚明,但有时越是熟悉的事物学生越不容易产生关注,学生并不会花很多的时间去探究岩石更多的奥秘,这恰是我们教学有价值的地方。对岩石细致的观察和切实有效的分类则需要教师精心的设计和指导。对于七年级的学生的认知水平来说,由于有前面两章学习,已然知道了观察和测量的基本方法,也已知道生物检索表的应用。本节课突出检索表及观察的方法,符合学生的认知规律的。 4重点难点 识别5种常见岩石及岩石的分类 5教学过程 5.1.1教学活动 活动1【导入】组成地壳的岩石 1.将猪肉石放于投影仪上。(课前调整:同样大上的纸张对实物投影仪进行调整) 将猪肉石拿出来,让前面的同学观察 2.展示浮石。 师:这也是岩石,如果我将它放入水中,它会? 生:下沉或上浮 师:请大家从信封中拿出这种岩石,把它放入水中。(学生实验) 师:看到什么?(学生齐答) 师:神奇吧?岩石但越是熟悉的东西,我们往往越是不注意去观察它研究它。其实岩石还有很多的秘密等待我们去发现,去研究。这节课我们就来学习第三章第三节---组成地壳的岩石(板书课题) 活动2【活动】教学过程 (一)识别五种常见的岩石 1.构成岩石的矿物 活动1:让学生观察伟晶岩,找出它最明显的特征。

高中自然地理第二章地壳名词解释

高中自然地理第二章地壳名词解释高中自然地理第二章地壳名词解释 地壳:是地球硬表面以下到莫霍面之间由各类岩石构成的壳层,在大陆上平均厚度35km,在大洋下平均厚5km。地壳厚度差异很大。地壳由沉积壳、花岗质壳层与玄武质壳层组成。地壳是指地球表面的刚性外壳,属于岩石圈的上部。地壳的组成可以从元素、矿物、岩石三方面来说明。 克拉克值:把化学元素在地壳中的平均含量百分比称为克拉克值,即元素的丰度。各种元素丰度不一。高丰度元素的地球化学行为对地壳的矿物组成将发生积极影响。 矿物:地壳中的各种化学元素,在各种地质作用下不断进行化合,形成各种矿物。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化学成分和物理性质的化合物,是构成岩石的基本单位。矿物是人类生产资料和生活资料的重要来源之一,是构成地壳岩石的物质基础。单质少,化合物多,呈晶质固体,理化性质随环境而改变。 矿物的特征:形态、光学性质与力学性质。也是鉴别矿物的依据。矿物的光学性质:透明度、光泽、颜色及条痕。矿物的力学性质:硬度、解理、断口、弹性等。 岩石:是在各种地质作用下按一定方式结合而成的矿物集合体,是构成地壳及地幔的主要物质。岩石是地质作用的产物,又是地质作用的对象,所以岩石是研究各种地质构造和

地貌的物质基础。根据成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。 岩浆岩:是由岩浆凝结形成的岩石,约占地壳总体积的65%。岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体,是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程,称为岩浆作用。岩浆作用主要有两种方式:①岩浆侵入活动→侵入岩。②火山活动或喷出活动→喷出岩(火山岩) 沉积岩:是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物质等疏松沉积物固结而成的岩石。沉积岩具有层理,富含次生矿物、有机质,并有生物化石。 暴露在地壳表部的岩石,在地球发展过程中,不可避免的要受到各种外力作用的剥蚀破坏,然后再把破坏产物在原地或经搬运沉积下来,再经过复杂的成岩作用等四个而形成岩石,称沉积岩。 成岩过程:先成岩石的破坏(风化作用与剥蚀作用)、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用等四个阶段。 层理:是指岩石的矿物成分、结构、粒度、颜色等性质沿垂直于层面方向变化而形成层状构造。即表现出来的成层性。层理可分为:水平层理、波状层理、交错层理等。 变质作用:无论什么岩石,当其所处的环境与当初岩石形成时的环境发生变化后,岩石的成分、结构和构造等往往也

浙教版七年级上册科学3.3组成地壳的岩石培优练习

第3节组成地壳的岩石培优练习 一、选择题(共15题;共30分) 1.如图是桐庐垂云通天河景区的景观,塑造洞内景观的地质作用和景区主要岩石类型分别 是() A. 风力侵蚀、岩浆岩 B. 流水侵蚀、沉积岩 C. 冰川侵蚀、变质岩 D. 海浪侵蚀、沉积岩 2.如图所示为溪沟里的许多鹅卵石,其形成的主要原因是() A. 刮风扬沙,碰撞磨损 B. 流水冲击,岩石之间摩擦 C. 骤热和骤冷,岩石爆裂 D. 生物的分解作用 3.小刘同学在2019年五一节旅游途中,找到如图所示的一块岩石,该岩石属于( ) A. 花岗岩 B. 玄武岩 C. 砂岩 D. 石灰岩 4.图中岩石形成的先后顺序为( ) A. 沉积岩Ⅰ、岩浆岩Ⅱ、岩浆岩Ⅰ、沉积岩Ⅱ B. 岩浆岩Ⅱ、沉积岩Ⅱ、沉积岩Ⅰ、岩浆岩Ⅰ C. 沉积岩Ⅱ、沉积岩Ⅰ、岩浆岩Ⅱ、岩浆岩Ⅰ D. 沉积岩Ⅱ、岩浆岩Ⅱ、沉积岩Ⅰ、岩浆岩Ⅰ 5.莫干山蕴藏着丰富的莹石资源。莹石是在岩浆冷却过程中,被岩浆分离出来的以氟为主的物质,沿裂隙上升过程中,温度降低,压力减小,其中氟离子与周围岩石中的钙离子结合,形成氟化钙为主的新岩石。根据以上信息可以推测莹石可能是() A. 岩浆岩 B. 沉积岩 C. 变质岩 D. 石灰岩 6.下列常见的岩石中属于沉积岩的是() A. 花岗岩 B. 玄武岩 C. 石灰岩 D. 大理岩 7.关于能记录地球历史的岩石的叙述,不正确的是() A. 是岩浆岩 B. 主要由外力作用形成 C. 含有生物化石 D. 按组成物质颗粒大小可分为砾岩、砂岩、页岩等 8.潘老师收集到一块岩石,呈灰黑色,有气孔,这可能是() A. 花岗岩 B. 玄武岩 C. 石灰岩 D. 大理岩 9.鉴别不同种类的岩石的依据是() ①岩石的外貌特征②岩石的分布地区③组成岩石的物质特性 A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ①②③ 10.下列物质中属于矿物的是() A. 沉积岩 B. 石灰岩 C. 花岗石 D. 铁矿石 11.关于岩石的成因叙述正确的是()

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