地質(zhì)作用外力作用.ppt

1、地質(zhì)作用,作用場所：地殼表層； 能量來源：太陽輻射能、月球吸引能； 作用結(jié)果：引起的大自然物理和化學(xué)變化的各種地質(zhì)作用，如：風(fēng)、雨、河流、海浪、冰川等等自然營力的影響和作用外力地質(zhì)作用； 作用過程： 風(fēng)化作用 剝蝕作用 搬運(yùn)作用 沉積和固結(jié)成巖,第3節(jié) 外力地質(zhì)作用,1.風(fēng)化作用的概念 風(fēng)化作用是在溫度變化、大氣、水和水溶液及生物活動等因素影響下，使出露地表或接近地表的巖石在原地發(fā)生的破壞作用。 風(fēng)化作用的影響因素主要有溫度、水、空氣等。 2.風(fēng)化作用的類型： 按性質(zhì)劃分為三類。 物理風(fēng)化作用 化學(xué)風(fēng)化作用 生物風(fēng)化作用,（一）風(fēng)化作用：,1）物理風(fēng)化作用 巖石只發(fā)生機(jī)械破碎而化學(xué)成分未改變的

2、風(fēng)化作用。 引起物理風(fēng)化的主要因素有：溫度的變化、晶體生長的應(yīng)力、重力作用、生物的生活活動，水、冰、風(fēng)的破壞作用。,1）物理風(fēng)化作用 物理風(fēng)化的結(jié)果是使母巖崩解，形成各種碎屑物質(zhì)。因此物理風(fēng)化作用又稱機(jī)械風(fēng)化作用或石爛，其化學(xué)成分不變。 主要因素： 溫度變化 水的作用,1）物理風(fēng)化作用 溫度 巖石大多由一種以上礦物組成，由于不同礦物的膨脹系數(shù)不同，在溫度變化下，它們的膨脹收縮不一致，從而破壞了礦物之間的結(jié)合力； 巖石又是熱的不良導(dǎo)體，在晝夜溫度變化影響下，表層和內(nèi)部必然出現(xiàn)溫差，導(dǎo)致表里不協(xié)調(diào)的膨脹收縮。,1）物理風(fēng)化作用 水的作用 存在于巖石空隙內(nèi)的水，當(dāng)氣溫降至0以下時(shí)，便結(jié)為冰，體積膨脹

3、，對四周巖石產(chǎn)生巨大壓力，促使巖石空隙擴(kuò)大；溫度上升，冰又融成水，向空隙深處滲透，同時(shí)擴(kuò)大的空隙又為外來的水所充滿。這樣一凍一融反復(fù)進(jìn)行，導(dǎo)致巖石空隙不斷擴(kuò)大，直至巖石崩解破碎，這種過程稱為冰劈作用。,2）化學(xué)風(fēng)化作用 指巖石在氧、水和溶于水中的各種酸的作用下，遭受氧化、水解和溶濾等化學(xué)變化，使其分解并產(chǎn)生新礦物的作用。 化學(xué)風(fēng)化作用包括氧化作用、水解作用、水化作用、化學(xué)溶解作用等。這些化學(xué)反應(yīng)往往以復(fù)合交替的復(fù)雜形式進(jìn)行，同時(shí)有相應(yīng)的新礦物生成。 化學(xué)風(fēng)化作用不僅使母巖發(fā)生破碎，而且使其礦物成分和化學(xué)成分發(fā)生本質(zhì)的改變，并形成新礦物。,氧化作用巖石中低價(jià)元素或化合物轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r(jià)元素 或化合物。

4、 FeS2 Fe2O3 水解作用水分子離解H+、OH-離子，并與礦物中的陽離子K + 、 Na + 、Ca 2+ 等生成氫氧化物。 正長石 高嶺石 水化作用巖石中礦物吸收水分而變成另一種礦物。 硬石膏 石膏 溶解作用作為一種溶劑，一些巖石、礦物可溶于水而流失. CaCO3 Ca(HCO3)2,（1）溶解作用 水溶液直接溶解礦物中的某些易溶成分，而使礦物分解破壞的過程。最易溶于水的是鹵化物和硫酸鹽礦物；其次是碳酸鹽礦物；難溶于水的是硅酸鹽礦物。 溶解作用的結(jié)果 使易溶解的物質(zhì)溶解于水溶液，并隨水溶液帶走，使巖石孔隙增加，硬度減小，易于破碎； 使難溶物質(zhì)殘留原地，形成風(fēng)化產(chǎn)物。,（2）氧化作用 礦

5、物、巖石與大氣或水中的游離氧起化學(xué)反應(yīng)形成氧化物而使巖石分解的過程。 氧化作用的深度主要與地下水面深度有關(guān)： 地下水面以上，氧化作用活躍，為氧化環(huán)境氧化帶 地下水面以下，巖石孔隙為水充滿，為還原環(huán)境。,（3）水解作用和碳酸化作用 水解作用是指礦物與水作用發(fā)生分解并形成帶OH-新礦物的過程。 碳酸化作用是指當(dāng)CO2溶解于水中時(shí)，形成CO32-和HCO3-離子，它們與礦物中的陽離子結(jié)合，形成易溶于水的碳酸鹽或碳酸氫鹽的過程。,（4）水化作用 水化作用是指巖石中的某些礦物與水發(fā)生發(fā)應(yīng)，吸收部分水后變成另一種含水的新礦物。,化學(xué)風(fēng)化作用最常見的是多雨潮濕的石灰?guī)r地區(qū)，其結(jié)果形成溶洞、巖溶地貌。,3）生

6、物風(fēng)化作用 指巖石由于生物的生活活動引起的破壞作用。 生物對巖石的破壞方式，有機(jī)械的如巖石裂隙中植物根系的生長產(chǎn)生根劈現(xiàn)象。也有化學(xué)的，幾乎所有的化學(xué)風(fēng)化作用都與生物作用有關(guān)。生物分泌出的有機(jī)酸，促進(jìn)了巖石的化學(xué)分解，而且生物還可以從中吸取某些元素并將其轉(zhuǎn)變成有機(jī)化合物。生物產(chǎn)生的大量O2、CO2等，同樣影響著風(fēng)化作用的進(jìn)程。,4.風(fēng)化作用的產(chǎn)物 風(fēng)化作用的總趨勢是使被改造的母巖發(fā)生物理的和化學(xué)的變化，使母巖解體并產(chǎn)生在地表?xiàng)l件下穩(wěn)定的、新的物質(zhì)成分。風(fēng)化產(chǎn)物按性質(zhì)可分三類： 碎屑物質(zhì)巖石碎屑、礦物碎屑； 溶解物質(zhì)真溶液和膠體溶液物質(zhì)； 不溶殘余物質(zhì)不溶于水的新生礦物，如褐鐵礦、高嶺石等。,5

7、.風(fēng)化殼 地殼表層的巖石經(jīng)過長期風(fēng)化作用后，不穩(wěn)定組分有不同程度的分解，可溶性物質(zhì)或多或少隨水而消失，部分穩(wěn)定組分則殘留在原地形成殘積物。在有生物活動的地區(qū)殘積物表層發(fā)育成土壤。殘積物和土壤在大陸地殼表層構(gòu)成一層不連續(xù)的薄殼，成為風(fēng)化殼。 在地質(zhì)歷史時(shí)期形成的風(fēng)化殼稱為古風(fēng)化殼。 在風(fēng)化殼中一些難溶的元素，如Fe、Ni、Mn、Al等元素，可富集形成有益的礦床。如我國華北地區(qū)在奧陶系古風(fēng)化殼中殘積的“山西式鐵礦”和“鋁土礦”等。,（二）剝蝕作用 指風(fēng)以及河流、地下水、海(湖)、冰川中的水體在運(yùn)動狀態(tài)下對地表或地下巖石產(chǎn)生的破壞，一方面將風(fēng)化產(chǎn)物從母巖中剝離下來，另一方面又對巖石產(chǎn)生破壞作用，并同

8、時(shí)使破壞后的產(chǎn)物脫離母巖，這一過程叫剝蝕作用。 風(fēng)化作用與剝蝕作用緊密相關(guān)，巖石風(fēng)化后為剝蝕作用提供了條件，剝蝕之后又利于繼續(xù)風(fēng)化,1、機(jī)械剝蝕作用 1）風(fēng)的剝蝕作用： 2）地表水流的侵蝕作用： 坡流的洗刷作用洪流的沖刷作用河流的侵蝕作用 3）地下水的沖刷作用 4）冰川的刨蝕作用 5）海水的侵蝕作用 2、化學(xué)溶蝕作用 各種水體對巖石以溶解方式進(jìn)行破壞的過程。,1）.風(fēng)的剝蝕作用 風(fēng)吹起地表碎屑物質(zhì)并攜帶他們磨蝕巖石表面的過程叫風(fēng)的剝蝕作用。 它有兩種方式： 吹蝕風(fēng)把巖石表面風(fēng)化的碎屑物質(zhì)及松散沉積物吹起而剝離下來。 磨蝕風(fēng)挾帶的碎屑物質(zhì)撞擊和磨損巖石表面，使其遭受破壞,美國西部風(fēng)蝕地貌,2）.

9、地表流水剝蝕作用 坡流的洗刷作用 斜坡上的面狀無槽的暫時(shí)性流水，稱為坡流。坡流可對斜坡上巖石的表層或土層進(jìn)行破壞，使地面均勻降低，這種對坡面的破壞作用稱為坡流的洗刷作用。 洪流的沖刷作用 當(dāng)坡流向小溝或山澗匯集，形成一股快速奔騰的暫時(shí)性流水，稱為洪流。洪流猛烈地沖刷著溝底和溝壁的巖石，這種破壞作用稱為洪流的沖刷作用。 河流的侵蝕作用 當(dāng)沖溝被洪流沖刷加深到地下水面時(shí)，取得地下水的補(bǔ)給，形成常年性的流水，稱為河流。,2）.地表流水剝蝕作用 有二種類型： 河流的下蝕(底蝕)作用 河水及其夾帶的砂石對河床底部巖石進(jìn)行沖擊、磨蝕、溶蝕等作用的過程。導(dǎo)致河床逐漸降低、河谷加深。 河流的側(cè)蝕作用 河水在水

10、平方向上沖擊、侵蝕河岸，使河床左右遷移、河谷加寬的過程。 河流的下蝕(底蝕)作用到一定深度后，河水就無力繼續(xù)向下侵蝕了，河水的能量消耗在搬運(yùn)物質(zhì)上，這個(gè)高度面稱河流的侵蝕基準(zhǔn)面，是控制河流下蝕的極限,3）.海水的剝蝕作用 海水對海岸及海底巖石進(jìn)行破壞的過程叫海蝕作用，常發(fā)生在海岸帶。其剝蝕的方式有三種類型： 機(jī)械破壞 運(yùn)動海水的沖刷、海浪卷動的石塊、沙粒對濱岸帶的磨蝕?？尚纬衫宋g巖洞、海蝕崖、海蝕平臺、海蝕柱等。 化學(xué)溶蝕 海水對巖石溶解所產(chǎn)生的破壞作用。 生物蛀蝕 潛穴動物可利用其殼刺或分泌物侵入巖石，使巖石表面產(chǎn)生許多洞穴，破壞了巖石的強(qiáng)度。,4）.冰川的剝蝕作用 冰川是在重力影響下由雪源

11、向外緩慢移動的冰體。 冰川活動對組成冰床的巖石進(jìn)行磨蝕、掘蝕等破壞作用的過程叫冰蝕作用。 冰川以自身的重量，以及冰體凍結(jié)挾帶的許多巖塊、巖屑，像銼刀一樣對沿途基巖進(jìn)行推銼、碾磨和挖掘。,上節(jié)回復(fù),1.引起變質(zhì)作用的因素主要包括（）、（）和（）。 2.引起變質(zhì)作用的壓力有（）和（）兩種。其中（）是由上覆巖石的重力產(chǎn)生的，隨深度增加而增大；（）是具有方向性的壓力。 3.單純由溫度引起的接觸變質(zhì)為（）作用；單純由巖漿中的揮發(fā)物質(zhì)引起的交代作用為（）作用。由于產(chǎn)生接觸熱變質(zhì)的主導(dǎo)因素是（），因此圍巖的變質(zhì)程度，隨著距侵入體的遠(yuǎn)近而不同。離侵入體愈（）變質(zhì)程度愈深，愈（）變質(zhì)程度愈淺。 4.外力地質(zhì)作用

12、包括（）、（）、（）和（）。,上節(jié)回復(fù),5.風(fēng)的剝蝕作用常表現(xiàn)為（）和（）兩種方式。風(fēng)把巖石表面風(fēng)化的碎屑物質(zhì)及松散的沉積物吹起，是風(fēng)的（）作用。 6.按照引起巖石變質(zhì)的地質(zhì)條件和因素不同，變質(zhì)作用可分為（）、（）和（）三種類型。（）作用常出現(xiàn)在地殼發(fā)生強(qiáng)烈運(yùn)動的地帶，變質(zhì)作用的范圍很廣；（）作用主要出現(xiàn)在強(qiáng)烈的褶皺斷裂地帶。 7.內(nèi)陸干旱沙漠地區(qū)和寒冷干燥的高山地區(qū)，常以（）風(fēng)化作用為主，而在溫暖潮濕的地區(qū)，則以（）風(fēng)化作用為主。 8.氧化作用的深度主要與地下水面深度有關(guān)：地下水面以上，（）作用活躍；地下水面以下，為（）環(huán)境；在高溫濕潤的條件下，（）作用尤其強(qiáng)烈。,上節(jié)回復(fù),9.巖石的風(fēng)化作

13、用產(chǎn)物包括（）、（）和（）三大類。 10 剝蝕作用可分為（）作用和（）作用。其中地表水是剝蝕的主要動力，它包括（）作用，（）作用和（）作用。,（三）搬運(yùn)作用 把風(fēng)化和剝蝕的產(chǎn)物從進(jìn)行風(fēng)化、剝蝕的地區(qū)，經(jīng)過一定距離運(yùn)送到沉積區(qū)的過程。 搬運(yùn)和剝蝕往往是同時(shí)由同一自然營力來完成的。例如：風(fēng)和流水一邊剝蝕著巖石，同時(shí)又把剝蝕下來的巖屑帶走。 按搬運(yùn)方式的不同，搬運(yùn)作用主要分為兩種類型： 1.機(jī)械搬運(yùn)作用 2.化學(xué)搬運(yùn)作用,1.機(jī)械搬運(yùn)作用 機(jī)械搬運(yùn)的營力，有流水、風(fēng)、冰川等，其中以流水為主 1）流水 以河流為主的機(jī)械搬運(yùn) （1）底運(yùn)顆粒大、比重大、球度較高的碎屑、沿水底滾動、滑動、跳躍式運(yùn)移 （2）

14、浮運(yùn)顆粒小、比重小、球度較低的碎屑，呈懸浮狀搬運(yùn)。 河流的搬運(yùn)能力與流量、流速、碎屑顆粒大小、以及流域的地質(zhì)條件有關(guān)。 隨搬運(yùn)距離的加長，碎屑趨于粒度細(xì)而均勻、磨圓度提高、礦物成分單一。,2）風(fēng)的機(jī)械搬運(yùn) 也分為底運(yùn)與浮運(yùn) 底運(yùn)分為滾動、滑動和跳動，其中以跳動為主，多為粗大的碎屑物質(zhì)。 浮運(yùn) 以細(xì)小的碎屑物質(zhì)為主 風(fēng)的機(jī)械搬運(yùn)，具有按顆粒大小、形狀、比重篩選的分選性和相互之間的摩擦作用。,3）冰川的機(jī)械搬運(yùn) 冰川移動時(shí)將山坡滾落和刨蝕的各種不同的碎屑帶走，因此被搬運(yùn)的碎屑物質(zhì)具有大小混雜、成分各異、不具分選性和磨圓度等特征。 4）海水的機(jī)械搬運(yùn) 通過海浪、海流、潮汐進(jìn)行，搬運(yùn)物質(zhì)大多為河流搬運(yùn)

15、而來的，少量來自海水對海岸侵蝕的產(chǎn)物。 海浪搬運(yùn)作用隨水深而降低，因此多發(fā)生在近岸淺海區(qū)，粗碎屑推向海岸，細(xì)碎屑推向海洋。 海流流速慢，常搬運(yùn)細(xì)小淤泥和懸浮物質(zhì)，能長距離搬運(yùn)，甚至可達(dá)數(shù)千公里。 潮汐僅在海岸線一帶搬運(yùn)碎屑物質(zhì)。,2.化學(xué)搬運(yùn)作用 化學(xué)風(fēng)化作用和化學(xué)溶蝕作用所產(chǎn)生的物質(zhì)，常通過化學(xué)搬運(yùn)作用，以真溶液或膠體溶液形式由原地運(yùn)移到沉積區(qū)。 1）真溶液：搬運(yùn)物質(zhì)主要是巖石風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物中的K、Na、Ca、Mg等元素的可溶性鹽類，如CaCO3 ,NaCl等。 2）膠體溶液：搬運(yùn)物質(zhì)來源于巖石風(fēng)化剝蝕產(chǎn)物中的Fe、Mn、Al、Si等元素的氧化物和氫氧化物的膠體物質(zhì)和難溶物質(zhì)。,（四）沉積作用

16、 母巖風(fēng)化、剝蝕產(chǎn)物在搬運(yùn)過程中，由于搬運(yùn)介質(zhì)的能量的減弱或因物理化學(xué)條件的改變，以及生物作用，可使被搬運(yùn)的物質(zhì)在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下停頓堆積起來，這一過程稱為沉積作用。它可劃分為三種類型： （1）機(jī)械沉積作用 （2）化學(xué)沉積作用 （3）生物沉積作用,1.機(jī)械沉積作用 機(jī)械沉積作用是在重力作用下發(fā)生的碎屑物質(zhì)的沉積。 機(jī)械沉積作用分異作用：在搬運(yùn)過程中，顆粒粗大的碎屑先沉積，依次過渡到最小的碎屑；比重大的顆粒沉積先于比重小的顆粒。 冰川的機(jī)械沉積沒有分異作用，冰磧物顆粒大小混雜，不分層次，并帶棱角。,三角洲的搬運(yùn)與沉積作用 青海湖布哈河現(xiàn)代三角洲,2.化學(xué)沉積作用 1）膠體溶液沉積 當(dāng)膠體溶液中加入電

17、解質(zhì)發(fā)生中和作用時(shí)，小質(zhì)點(diǎn)聚合成大質(zhì)點(diǎn)，產(chǎn)生膠體沉積。 如海岸地帶，攜帶膠體溶液的大陸淡水與富含電解質(zhì)的海水混合，便變出現(xiàn)膠體沉淀，形成淺海錳礦、鐵礦等。,2）真溶液沉積 水介質(zhì)酸堿度、濕度、CO2含量、溶液濃度的變化可以影響溶液溶解度變化，溶解度降低，以真溶液長途搬運(yùn)來的K、Na、Ca、Mg的鹵化物及硫酸鹽、碳酸鹽達(dá)到過飽和而沉積下來。 化學(xué)沉積分異作用： 溶于水中物質(zhì)的溶解度不同，沉積必有先后之分，溶解度小的先沉積： Fe、Mn、Al、Si等的氧化物先沉積，然后硅酸鹽、碳酸鹽，最后硫酸鹽和鹵化物 。,3.生物沉積作用 1）生物遺體沉積： 海洋生物骨骼、貝殼堆積，形成生物灰?guī)r或磷灰?guī)r、硅質(zhì)巖

18、等，有的生物遺體在成巖過程中轉(zhuǎn)化為煤、油頁巖、石油、天然氣等。 2）生物化學(xué)沉積： 生物新陳代謝引起周圍介質(zhì)改變，促使某些物質(zhì)沉積。例如海藻光合作用吸收海水中的CO2 ，促使碳酸鹽沉積，生產(chǎn)石灰?guī)r。,（五）固結(jié)成巖作用 松散、富水的沉積物，隨地殼沉降被掩埋，在溫度、壓力作用下，經(jīng)過壓縮、脫水、膠結(jié)、重結(jié)晶等變化，轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)硬的巖石的過程，叫固結(jié)成巖作用。 固結(jié)成巖作用包括：壓固作用、膠結(jié)作用、重結(jié)晶作用。 1.壓固作用 在上覆沉積物質(zhì)的靜壓力作用下，沉積物體積收縮、孔隙縮小、密度加大、水分脫出、顆粒間吸附力加強(qiáng)，使沉積物固結(jié)變硬成為巖石。 新鮮軟泥孔隙度高達(dá)80，壓固成巖后減至20，壓固作用是粘土沉積物成巖的主要方式。,2.膠結(jié)作用 充填在孔隙中的礦物質(zhì)，將分散顆粒粘結(jié)成堅(jiān)硬巖石的過程。是碎屑巖成巖的主要方式。 膠結(jié)物成分常見有硅質(zhì)（SiO2）、鐵質(zhì)（Fe2O3）、鈣質(zhì)（CaCO3）、泥質(zhì)（粘土質(zhì)）、凝灰質(zhì)（火山質(zhì)） 等。 膠結(jié)物的來源：沉積物中水溶液或膠體溶液沉淀析出的新礦物