第四章 外动力地质作用与沉积岩
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湖北省高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:地质学基础课程代号:02091第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点《地质学基础》是工程类专业的专业基础课,是工程类专业大学生在大学学习期间所接触到的最重要的地质学课程。
本课程涉及了地质科学的各个分支的核心部分,不仅教给学生地质学的基本理论与研究方法,培养学生的地质思维能力,同时也使学生了解了地质学各分支学科的发展方向与现状.本课程内容主要分为地球及其物质组成、地质作用及其产物、岩层的产状及其地层系统、褶皱及其断层构造、矿产资源等重要组成部分。
二、课程目的与基本要求本课程为地理科学、环境工程、地球物理、岩土工程等工程专业基础课程,旨在通过学习和实验,掌握地质学基础理论、基本知识及地质学所涉及的最基本的技能.通过本课程的学习,使学生在地球及地质作用、矿物及岩石、构造运动及产物等诸方面具备一定的理论基础与基本知识,并具有肉眼鉴定和描述多种矿物和岩石标本,收集与阅读地质资料,绘制相应地质图件,对一般地质现象的分析和判断能力,为学习专业课程和野外工作打下必要的地质基础。
三、本课程与其他学科及相关课程的关系对于地质学其他学科,如地球物理、地质工程、石油地质、环境工程、水文地质等,地质学基础知识是必要的研究基础和前提。
无论是地质理论研究工作者,还是工程勘察设计者,都必须具备扎实地质学知识,学会地质思维,掌握地质学方法,才能保证工作顺利进行,保证成果的准确性和可靠性.各相关学科的研究成果,既丰富地质学内容,又推动地质学发展。
因此,地质学基础知识是构筑各相关专业知识的基石,是做好本专业工作的保证。
《地质学基础》课程内容主要涉及岩石圈的物质组成(如元素、矿物、主要岩石类型及形成过程、矿产特征);研究区域地质构造、岩石圈的结构和运动规律等;研究大陆以至整个岩石圈的发展和演化史。
因此,该课程是后续相关专业基础课的先导课程。
在完成该课程的学习基础上,可以相继深入学习《矿物学》、《岩石学》、《地层学与古生物学》、《构造地质学》、《地球化学》、《矿床学》等地质学专业的主干课程.第二部分考核内容与考核目标绪论地质学概念、研究对象、研究方法、研究意义,“将今论古”法的基本思想,地质学发展简史,地质学的研究意义以及与其它相关学科的关系,《地质学基础》课程的特点和要求。
第一章绪论综合思考题分析“将今论古”、“以古论今、论将来”和“活动论”这三大地质学思维方法论,以及对指导地质理论研究的重要性。
1)“将今论古”:经典地质学的思维方式和理论支柱,国际地层序列、国际地质年代表以及其它许多地质成果均建立在此基础上。
2)“以古论今、论将来”:认识过去,可以帮助我们了解现在、预测未来。
3)“活动论”:大陆和海洋的位置不是固定不变的,是不断活动和演变的,以水平运动为主,大陆漂移、海底扩张、板块学说建立的基础,大陆动力学也是活动论的表现。
2.分析我国具有的独特地域特色和研究优势。
我国地域辽阔,地球各个演化时期地质信息和物质记录丰富,有地球上最古老和最年轻的造山带,有各种类型的盆地构造,有分布十分广泛的花岗岩,有丰富的矿产与能源。
具有独特的地域特色和研究优势,形成了一些重要的地学研究和教学基地。
包括青藏高原、西北黄土高原、大别-秦岭高压-超高压变质带、云南澄江动物群、辽西热河动物群、陆相生油盆地、滇黔桂喀斯特地貌、华南花岗岩与矿产等等3.为什么到大自然中去实践是地质学研究的基础和前提。
地质现象是地质作用的结果或产物。
通过对地质现象的观察,可以找出地质作用的特点和放射性同位素规律。
第二章矿物学一、基本概念Important conception放射性同位素;稳定同位素;克拉克值;矿物;晶体,准晶体;同质多象;条痕,解理,断口;摩氏硬度计;矿物集合体;三类岩石放射性同位素:主要有U238,U235,U234,Th232,Rb87,K40等。
稳定同位素:主要有O16,O17,O18,C12,C13,S32,S33,S36,H1。
放射性同位素主要用来测定火成岩石的绝对年龄;稳定同位素主要用来确定岩石的物质环境与来源。
如地壳,地幔,水圈,大气圈,生物圈,月球,陨石等。
克拉克值:中上地壳中50种元素的平均含量.美国科学家克拉克采集了世界各地的样品5159个;用取得的化学分析数据,求出了16km厚的地壳内50种元素的平均百分重量,后人称克拉克值.国际通用.单位ppm=10-6,即克/吨。
地质学基础复习资料第一章绪论1.地质作用:形成和改变地球的物质组成、外部形态特征与内部构造的各种自然作用。
分为内力作用(岩浆作用、构造作用、地震作用、变质作用、地球各层圈相互作用),外力作用(地质体的风化作用、重力滑动作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用)第二章矿物1.地壳:指固体地球的最外圈,由岩石组成,岩石圈的重要组成部分底界为莫霍面。
2.克拉克值:由美国化学家求出的厚16km的地壳内50种元素的平均含量与总质量的比值,也称为地壳元素丰度。
3.矿物:由地质作用形成,在正常情况下呈结晶质的元素或无机化合物,是组成岩石和矿石的基本单元。
4.矿物的物理性质:透明度、光泽、颜色、条痕、硬度、节理、断口、密度、磁性。
5.矿物的分类;自然元素矿物、硫化物及其类似化合物矿物、卤化物矿物、氧化物和氢氧化物矿物、含氧盐矿物。
6.主要造岩矿物:石英、钾长石、斜长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石(这些矿物在造岩运动中占有极其重要的地位)7.(辨析题):①对比解理与断口:解理是指晶体受到外力打击时能够沿着一定结晶方向裂成平面(即解理面)的能力。
断口是指矿物受到外力打击后不沿固定的结晶方向开裂而形成的的断裂面。
这两者截然相反!②对比晶体与非晶体:晶体是其内部原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固态物质。
非晶体是内部原子或离子在三维空间不呈规律性重复排列的固体。
③对比显晶质与隐晶质:显晶质指晶粒大小不一,较粗的用肉眼或放大镜就可以看出来。
隐晶质指晶粒细微,通过显微镜才可加以分辨。
第三章岩浆作用与火成岩1.岩石:火成岩,沉积岩与变质岩。
2.岩浆作用:指岩浆发育、运动、冷凝固结成为火成岩的作用,包括喷出作用与侵入作用。
3.喷出作用:岩浆喷出地表,冷凝固结的作用。
固体(火山灰-----凝灰岩,火山砾、火山渣------火山角砾岩,火山弹,火山块-------集块岩)4.火山喷发方式:(中心式、裂隙式和融透式)或者(宁静式、猛烈式和交替式)5.(填空题)喷出岩类型:按SiO2含量分:<45%超基性岩浆(科马提岩),45%—52%基性岩浆(玄武岩),52%—65%中性岩浆(安山岩),>65%酸性岩浆(流纹岩)。
第四章外动力地质作用内动力地质作用控制了地球表面起伏的总格局,外动力地质作用则在此基础上“铲高填低”,欲使地表起伏趋于平坦。
“削高”是通过母岩风化作用和各种外营力对其产生剥蚀作用来达到,搬运作用则将风化剥蚀的产物运输到地表上的洼地之中,通过沉积作用将洼地填高。
外动力地质作用在“铲高填低”过程中,不仅塑造出丰富多彩的地貌景观,如河流上游的高山峡谷、中下游的一马平川等地貌,而且通过成岩作用将来自于母岩风化剥蚀的产物转变为一种新的岩石,即沉积岩。
本章分五节分别介绍风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用。
第一节风化作用风化作用是指在地表或近地表的条件下,由于气温、大气、水及生物等因素的影响,使地壳或岩石圈的矿物、岩石在原地发生分解和破坏的过程。
风化作用在地表极为常见,几乎无时不有、无处不在。
出露地表的岩石之所以能发生风化作用,那是因为地表以下的物理化学环境与地表是迥然不同的。
地下温度高、压力大、缺乏游离氧、没有生命活动或很弱等;而地表气温低,且年、月、日变化频繁,有大气和生物的作用,特别是具有溶有各种气体及化学组分的水溶液的作用。
由于这种环境的变化,露出地表的岩石必然会发生一系列的物理、化学性质的变化来适应新的环境。
风化作用的重要特征是岩石或矿物在原地遭受分解和破坏,风化的产物仍保留在原地。
一、风化作用的类型根据风化作用的方式和特点,风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。
(一)物理风化作用物理风化作用是指主要由气温、大气、水等因素的作用引起的矿物、岩石在原地发生机械破碎的过程。
在此过程中,矿物、岩石的物质成分不发生变化,只是从整体或大块崩解为大小不等的碎块。
物理风化常有以下几种方式。
1.温差风化是指由于岩石表层温度周期性的变化而使岩石崩解的过程。
任何物质受热后体积发生膨胀,遇冷则体积收缩,岩石也不例外。
在白天,当岩石受太阳光照射时,岩石表面的温度升高,表层体积就会膨胀,同时一部分热量向岩石的内部传递,但由于岩石是不良的热导体,热量传播得较慢,因而内部的温度上升很慢,体积膨胀的量也很小。
外动力地质作用名词解释外动力地质作用名词解释及详细阐述一、概述外动力地质作用,又称外营力地质作用,是指地球表面的各种外力作用对地壳表层岩石、矿物、土壤等物质进行剥蚀、搬运、沉积和形成地形地貌的过程。
这些外力作用包括风、水、冰、生物等。
外动力地质作用对于地球表面的形态、结构和物质分布具有重要影响,是地球科学领域研究的重要内容。
二、主要类型1.风化作用:风化作用是指岩石在地表环境中,由于温度变化、水的作用、生物活动等因素,导致岩石的物理性质、化学性质和矿物成分发生改变的过程。
风化作用是地表物质循环的重要环节,为其他外动力地质作用提供物质来源。
2.剥蚀作用:剥蚀作用是指风、水、冰等外力对地表岩石进行破坏、剥离的过程。
剥蚀作用可以形成各种地形地貌,如河流峡谷、风蚀地貌等。
3.搬运作用:搬运作用是指风、水、冰等外力将剥蚀下来的物质从一个地方搬运到另一个地方的过程。
搬运作用对于地表物质的分布和沉积具有重要影响。
4.沉积作用:沉积作用是指搬运过程中的物质在适当的环境条件下沉积下来的过程。
沉积作用可以形成各种沉积岩和沉积地貌,如河流冲积平原、湖泊沉积等。
三、影响因素外动力地质作用的影响因素主要包括气候、地形、岩性、生物等。
气候因素如温度、降水量等会影响风化、剥蚀作用的强度;地形因素如坡度、高程等会影响剥蚀、搬运作用的方向和速度;岩性因素如岩石类型、矿物成分等会影响风化、剥蚀作用的难易程度;生物因素如植物根系、微生物活动等会影响风化作用的进程。
四、研究意义研究外动力地质作用对于理解地球表面的形成和演化过程具有重要意义。
首先,外动力地质作用是塑造地球表面形态的主要力量,通过研究外动力地质作用可以揭示地形地貌的形成机制和演化过程。
其次,外动力地质作用与自然资源的关系密切,如风化作用形成的土壤是农业生产的基础,剥蚀和沉积作用形成的矿产资源是人类社会发展的重要物质保障。
通过研究外动力地质作用,有助于预测自然资源的分布和开发潜力。
中国科学院大学硕士研究生入学考试《普通地质学》考试大纲《普通地质学》是地质学的入门知识体系,是地质学各二级学科或专业所必备的最基础的理论课程。
本考试大纲适用于中国科学院大学地质学硕士研究生的入学考试。
本课程介绍地质学的基本原理、研究内容、研究方法和研究对象,主要研究地球的层圈构造及各层圈的物理性质和化学组成、常见矿物和岩石、各种内动力地质作用、外动力地质作用的主要特征、岩石圈运动的一般规律及其演变历史、地质历史上地球生物演化概况等。
通过本课程的学习,考生应该准确掌握地质学特有的时空演化概念,尤其对岩石圈在空间上、时间上的四维动态演化过程有着深刻的理解。
一、考试内容(一)有关地球的基本知识(二)矿物1.矿物的定义及主要性质2.常见造岩矿物(三)岩浆作用和岩浆岩1.岩浆作用的基本概念2.火山与火山活动3.侵入岩的基本特征4.岩浆岩的结构、构造特征5.岩浆岩的基本类型(按SiO2含量)及其代表性深成岩与喷出岩6.科马提岩、玻基安岩、煌斑岩与煌斑结构7.常见岩浆岩的肉眼鉴定(四)外动力地质作用和沉积岩1.外动力地质作用的类型2.沉积岩类型3.沉积构造及其地质意义4.常见沉积岩的肉眼鉴定(五)变质作用和变质岩1.变质作用的基本概念及变质作用的方式2.变质岩的结构、构造3.四类变质作用类型及其代表性岩石4.常见变质岩的肉眼鉴定(六)地质年代学1.相对地质年代2.标准化石3.同位素地质年代、主要同位素测年方法与新进展4.地质年代表(要求熟记!)5.地层层序律、生物层序律和切割律的含义及其地质意义(七)地震及地球内部构造1.地震基本概念与地震波2.地球内部圈层构造及其划分依据3.地球内部主要的地震(P波)不连续面4.岩石圈与莫霍面(Moho)5.大陆地壳与大洋地壳(八)构造运动与地质构造1.岩石变形与地质构造2.褶皱与断层(断层的三种基本类型)3.脆性断层与韧性断层4.地层或地质体的接触关系(整合、不整合、平行不整合或假整合、侵入接触、冷接触)及其地质意义(九)板块构造学基础1.大陆漂移2.海底扩张与海底磁异常条带3.大洋中脊4.板块构造学基础知识(转换断层、三联点、板块分离/离散、板块汇聚、贝尼奥夫带、俯冲带与缝合带、岛弧、双变质带、活动大陆边缘与被动大陆边缘)5.威尔逊旋回(十)风化作用1.风化作用的主要类型2.影响风化作用的因素3.风化作用的产物4.古风化壳与残积物5.夷平面(十一)河流及其地质作用1.河流的形成2.阶地的成因分类3.河流的侵蚀作用4.河流的搬运作用5.河流的沉积作用(十二)海洋及其地质作用1.海洋概况2.海水运动及其地质作用3.海底沉积物(十三)湖泊和沼泽的地质作用1.湖泊概述2.湖泊的沉积作用3.沼泽及其地质作用(十四)冰川、地下水和风的地质作用1.冰川地质作用基础2.地下水地质作用基础3.风的地质作用基础4.冰碛岩(十五)地球的演化1.地球的天文时期2.隐生宙时期3.显生宙时期(十六)常见地质图件的识别1.综合地层柱状或地质剖面图识读与解释2.地质图识读与解释二、考试要求(一)有关地球的基本知识1.较好地把握地球的形状和大小、地球的表面形态、大陆和大洋地形特征。
第四章外动力地质作用与沉积岩
§1.外动力地质作用
一、定义:大气、水和生物在太阳辐射下能、重力能和明引力能的影响下
产生的动,对地表所进行的各种作用。
结果:减小地表起伏、夷平高差。
二、外动力地质作用的类型
(一)风化作用
岩石受外力作用后发生机械崩解和化学分解,破坏产物基本残留原地,使坚硬的岩石变为松散的碎屑及土壤。
(化学风化、物理风化、生物风化)
(二) 剥蚀作用
岩石受外力作用而破坏,破坏产物同时被搬走。
(侵蚀、刨蚀、潜蚀…….)
(三) 搬运作用
将风化、剥蚀物搬运到它处。
(机械搬运、化学搬运、生物搬运)(四)沉积作用
搬运物在条件适宜的地方发生沉积,。
条件适宜是指搬运能力减弱,如流水搬运泥砂时,流速减小时,动能减少,过载而沉积。
化学沉积受化学反应规律支配,过饱和沉积胶体凝胶作用。
CACO3+CO2+H2O Ca[HCO3]2
(五)固结成岩作用
松散沉积物(任何动力搬来的机械的或化学的)转变为坚硬的沉积岩。
沉积物是松散的,颗粒之间富含孔隙和水分,颗粒之间相互无坚密的连接力,从沉积物沉积岩经历以不几个阶段:
1.压固作用
上覆沉积物的重量作用于下部使其压实
(孔隙减少,水分排除,体积减小)。
2.胶结作用(只发生在碎屑沉积物中)
经压固后的沉积物仍有些孔隙(粒间),由胶结物质充真到孔隙中,使沉积颗粒胶结在一起变坚硬。
胶结物主要是化学沉淀物:硅质(SiO2);
铁质(Fe2O3.nH2O);
钙质(CaCO3);
(粘土矿物)
不同的化学成分的胶结物坚硬程度不同:硅质铁质〉钙质泥质
胶结类型可分为:接触式胶结,孔隙式胶结,基底式胶结。
图略
胶结类型不同坚硬程度不同:接触式胶结〉孔隙式胶结〉基底式胶结
1
2
3. 重结晶作用
在化学和生物化学沉积物中,沉积物埋藏后,在新的环境下,受一定温度和压力的影响(T<150°),矿物晶粒在原基础上增生、扩大形成较大晶粒紧密相嵌的过程。
(石英、方解石等)。
4. 新矿物生长
沉积物中不稳定矿物在成岩过程中溶解或发生化学变化,形成新的稳定矿物使沉积变坚硬,成岩石作用T<150℃ P<14巴。
经过以上阶段,纵观外动力地质作用的类型。
实际上是岩石在地表环境下转变的几个阶段(外动力地质作用的几个阶段),经过这几个阶段后形成了地表环境下稳定的坚硬的沉积岩。
沉积岩是外动力地质作用的产物。
在外动力中,流水是极为重要的动力,是沉积物、沉积岩形成的主要场所,因此沉积岩可谓“水成”,相反岩浆岩可谓为“火成”。
在地质学发展早期,300多年前,人们对地表岩石的形成曾有过“水成论”与“火成论”的一场论战,持续了三十多年。
“水成论”以德魏尔纳为代表,主张地球上岩石都是水中结晶沉淀的形成的。
“火成论”以赫屯(英)为代表,主张地球岩石并非全由水成,主要是熔融岩浆冷凝而成。
最终以“火成论”的胜利而告终。
§2 沉积岩的特征
沉积岩是次生岩石,地壳中第一块岩石不可能是沉积岩。
一、 矿物特征:特点是适应常T、常P的环境,
沉积岩形成于地表,必须适应常T常 P才能成为成分稳定的岩石。
常见矿物:石英、长石、白云母、方解石、粘土矿物、白云石、 鲕绿泥石、绿泥石等。
几乎无: 橄榄石、辉石、角闪石(适应高温高压环境)
二、 结构:(组成岩石颗粒的性质、大小、形态及其相互关系)
(一) 碎屑结构:常见结构类型
组成岩石的颗粒是机械沉积的碎屑物。
按碎屑屑大小分
砾状结构 >2mm
砂状结构 2-0.05mm 粗 2—0.5mm 中 0.5—0.25mm 来源
岩石碎屑
矿物碎屑
分选性——岩石中碎屑颗粒粗细均匀程度
好>75%; 中50-75%; 差<50% 磨圆度——碎屑颗粒棱角的磨损程度。
分为圆状、次圆状、次棱角状、棱角状。
分选性、磨圆度反映了搬运介质的性质及距离的远近。
可以结构成熟度的高、低来综合描述。
成熟度高说明分选性、磨圆度好搬运距离远;成熟度低说明分选性、磨圆度不好搬运距离近。
碎屑(颗粒)——机械成因;
胶结物——化学成因,Si质,Ca质,泥质;
基质(杂基)——机械成因。
(二) 非碎屑结构
晶粒结构(化学岩、碳酸岩)
三、沉积岩的原生构造
指沉积岩形成时所生成的岩石各个组成部分之间关系。
(一)层理构造
1.概念——指由沉积物的成分、结构、颜色及颗粒形状等沿垂向的
变化而显示出来的成层现象。
层与层的差异,是由于不同时期沉积作用的,环境及性质的变化而造成的,每一层为同时、同沉积条件下形成的,所以表现为层内的均一性,而层间由于条件变化,表现为差异性。
分隔不同性质的沉积层的界面称层面,面标志着沉积作用的短暂停顿或间断.每层顶、底面垂直厚度为层厚,根据厚度不同分:
块层>1米;中厚层0.5-0.1米;
厚层1-0.5米;薄层0.1-0.01米;纹层<0.01米。
2. 主要层理类型
水平层理:层面平行(原始水平)
细碎屑岩中常见(泥岩、粉砂岩),反映水动力弱,低能,深水环境。
交错层理:
韵律层理:
实验课:常见沉积岩的原生构造
实验课:常见沉积岩的观察与鉴定
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