礦山地質(zhì)學(xué)第一章地球及地質(zhì)作用

1、礦山地質(zhì)礦山地質(zhì)北京冶金工業(yè)出版社2013出版劉興科 陳國山主編主講：葉 靜中鋁貴州礦業(yè)有限公司礦產(chǎn)資源部第一章 地球及地質(zhì)作用v主要內(nèi)容主要內(nèi)容v1.11.1地球地球v1.1.11.1.1地球構(gòu)造地球構(gòu)造v1.1.2 1.1.2 地球性質(zhì)地球性質(zhì)1.2 1.2 地質(zhì)作用地質(zhì)作用1.2.11.2.1內(nèi)力地質(zhì)作用內(nèi)力地質(zhì)作用1.2.21.2.2外力地質(zhì)作用外力地質(zhì)作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用 地球的形狀和大小地球的形狀和大小通常說的地球形狀指大地水準(zhǔn)面所圈閉的形狀。通常說的地球形狀指大地水準(zhǔn)面所圈閉的形狀。大地水準(zhǔn)面（大地水準(zhǔn)面（geoidgeoid）設(shè)想一個與靜止的平均海平面

2、重合并延伸到大陸內(nèi)部設(shè)想一個與靜止的平均海平面重合并延伸到大陸內(nèi)部的包圍整個地球的封閉的水準(zhǔn)面的包圍整個地球的封閉的水準(zhǔn)面 。1.1 地球有關(guān)地球形狀和大小的主要參數(shù)如下： 赤道半徑：6378.140km 極半徑：6356.779km 地球表面積：5億1千萬km2 地球體積：1.08*1012km3 扁率：1/298.25 （長短半徑之差與長半徑之比）赤道半徑比極半徑約大21km，地球的赤道半徑是一個橢圓形，其最長半徑比最短半徑大213米；北極凸出約10米；南極凹約30米的梨形。 第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地球地球地球的表面特征地球的表面特征陸地面積1.495億平方公里，

3、占地球表面積的29.2%；海洋面積為3.61億平方公里，占地球表面積的70.8%。它們在地表的分布是極不均勻的，陸地多集中在北半球，占全球陸地總面積的67.5%，而南半球僅為32.5%。地球上最高處-珠穆朗瑪峰 (8848.13m/.43)，最低處-馬利亞納海溝11033m），最大高差為20km。第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地球地球地球的表面特征地球的表面特征（一）陸地地形（一）陸地地形（按高程和起伏特征按高程和起伏特征）1 1、山地、山地（mountainsmountains）：是指海拔高程在是指海拔高程在500m500m以上的低

4、山、以上的低山、1000m1000m以上的中山和以上的中山和3500m3500m以上的高山的總稱。以上的高山的總稱。2 2、丘陵、丘陵（hillshills）：地表起伏數(shù)十米（最大不超過地表起伏數(shù)十米（最大不超過200200米）的低緩地形。米）的低緩地形。3 3、平原、平原（plainplain）：地勢寬廣平坦或略具有起伏的地帶。相對高差不超過數(shù)十米。地勢寬廣平坦或略具有起伏的地帶。相對高差不超過數(shù)十米。4 4、高原、高原(plateau)(plateau)：表面比較平坦，海拔高程大于表面比較平坦，海拔高程大于600600米的寬廣地區(qū)，米的寬廣地區(qū)，世界上最世界上最高的高原高的高原青藏高原。青

5、藏高原。5 5、盆地、盆地(basin) (basin) ：四周是高原或山地，四周是高原或山地，中央低平的地區(qū)，中央低平的地區(qū)，世界上最大的內(nèi)陸世界上最大的內(nèi)陸盆地盆地塔里木盆地。塔里木盆地。6 6、洼地、洼地（billabongbillabong）：陸地上某些陸地上某些高程低于海平面的低洼地區(qū)。高程低于海平面的低洼地區(qū)。7 7、大陸裂谷、大陸裂谷(continental rift) (continental rift) ：宏偉的線狀洼地，如東非裂谷，是地宏偉的線狀洼地，如東非裂谷，是地殼上拉張的結(jié)果，呈殼上拉張的結(jié)果，呈“之之”字形。字形。第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用第一章第一

6、章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地球地球（二）海底地形（二）海底地形o 海底大致可分為大陸邊緣大陸邊緣、大洋盆地、洋中脊等地形單元。海底地形主要單元示意圖海底地形主要單元示意圖第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地球地球v莫霍面（moho discontinuity）v古登堡面（Gutenberg discontinuity）v地殼(crust)v地幔（mantle）v地核（core）1.1.1地球構(gòu)造地球構(gòu)造第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地球地球v根據(jù)地震波傳播速度的突然變

7、化，先后發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部存在著7個顯著的地震波速不連續(xù)界面。其中最主要的不連續(xù)界面有2個。v莫霍洛維奇面（簡稱莫霍面） 最先由克羅地亞學(xué)者莫霍洛維奇(A. mohoroviche, 1857 - 1936) 于1909年發(fā)現(xiàn)。在莫霍面上下，縱波速度從7.0 km/s迅速增加到8.1 km/s左右；橫波速度則從4.2 km/s增加到4.4km/s左右莫霍面出現(xiàn)的深度，全球平均為33 km, 在大洋之下平均僅為7km。后來，人們就把莫霍面之上稱為地殼，莫霍面之下到古登堡面之間稱為地幔。v古登堡面 1914年由美籍德裔學(xué)者古登堡（B. Gutenberg, 1889 - 1960）發(fā)現(xiàn)的 在此不連續(xù)面上

8、下，縱波速度由 13.6 km/s突然降低為7.98 km/s；橫波速度從7.23 km/s到突然消失此界面位于地下2885 km深度。此界面之下到地心，稱為地核 。第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地球地球（一）地殼：（一）地殼：地殼厚度的一般規(guī)律地殼厚度的一般規(guī)律是：大陸所在的地方較厚，海洋所在的地方較薄，地殼平均厚度33km。 1、上層為花崗巖層(硅鋁層) 2、下層為玄武巖層(硅鎂層)（二）地幔：（二）地幔： 1、上地幔：33km984km，平均厚951km。成分以超基性橄欖巖類為主。因此這一層又叫橄欖巖層。 2、下地幔：984km

9、2898km，平均厚1914km。成分：金屬氧化物和硫化物。因此，這一層又叫金屬礦層圈。（三）地核：（三）地核： 是指古登堡分界面到地心。主要成分是高磁性的鐵、鎳物質(zhì)，故又稱鐵鎳核。關(guān)于地核成分目前還有爭議。 地核溫度達(dá)3000，壓力300萬個大氣壓，物質(zhì)密度較大。地球的內(nèi)部圈層的劃分三個一級圈層第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地球地球v軟流圈和巖石圈 在上地幔內(nèi)部（即層內(nèi)），還存在一個地震波的低速層，其深度一般在地表之下60 km250 km之間。在低速層內(nèi)，地震波速反而比上部減少左右，這表明此處巖石強(qiáng)度較低，可能局部熔融。低速層的上

10、下并沒有明顯的界面，地震波速表現(xiàn)為漸變的特征低速層后來就被命名為軟流圈軟流圈。軟流圈以上、巖石強(qiáng)度較大的部分（包括地殼和上地幔頂部）稱為巖石圈巖石圈。 地球的內(nèi)部圈層的劃分軟流圈和巖石圈第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地球地球地球（以地表為界）外圈層（根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)和狀態(tài)的不同）大氣圈水 圈生物圈 內(nèi)圈層（根據(jù)地震波提供的信息）地 殼硅鋁層硅鎂層地 幔上地幔下地幔地 核外 核內(nèi) 核地球的圈層構(gòu)造可列下表第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地球地球1地球的密度2地球的重力3地球的磁性4地

11、球的內(nèi)部溫度5地球的彈性及塑性想一想，這些物理性質(zhì)的作用是什么？1.1.2地球性質(zhì)第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地球地球一、地質(zhì)作用的概念一、地質(zhì)作用的概念 1、地質(zhì)作用：把自然界引起地殼巖石圈的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和地表形態(tài)變化和發(fā)展的各種作用過程，稱為地質(zhì)作用。 2、地質(zhì)營力：把引起地質(zhì)作用的各種自然動力稱為地質(zhì)營力。 3、分類：內(nèi)動力地質(zhì)作用和外動力地質(zhì)作用。1.2 地質(zhì)作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用二、內(nèi)力地質(zhì)作用二、內(nèi)力地質(zhì)作用構(gòu)造運(yùn)動：構(gòu)造運(yùn)動：使巖石圈發(fā)生變形變位的地質(zhì)作用。地震作用地震作用：由地震引起的地殼物質(zhì)遷移地表

12、形態(tài)變化的地質(zhì)作用。 巖漿作用：巖漿作用：巖漿沿地殼軟弱地帶上升時發(fā)生的一系列物理化學(xué)變化直至冷凝成巖的作用。 變質(zhì)作用：變質(zhì)作用：地殼中已經(jīng)存在的巖石受溫度、壓力或化學(xué)流體的加入而改變其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造形成新的巖石的作用。 第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用三、外力地質(zhì)作用三、外力地質(zhì)作用1風(fēng)化作用：風(fēng)化作用：指在地表或近地表的環(huán)境下，由于氣溫變化，大氣、水溶液和生物活動等因素的作用，使巖石在原地遭受破壞的過程。1） 物理風(fēng)化作用物理風(fēng)化作用溫溫度度變變化化導(dǎo)導(dǎo)致致巖巖石石機(jī)機(jī)械械破破碎碎的的過過程程 巖巖石石的的釋釋荷荷溫溫度度變變化化使使巖巖石石表表面面產(chǎn)產(chǎn)

13、生生裂裂隙隙 第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用2）化學(xué)風(fēng)化作用）化學(xué)風(fēng)化作用氧化作用水解作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用3）生物風(fēng)化作用）生物風(fēng)化作用根劈作用土壤酸化第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用河流的下蝕作用河流的下蝕作用：河水對河床底部巖石破壞，使河谷加深的過程。2 2剝蝕作用剝蝕作用 1）河流的侵蝕作用）河流的侵蝕作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用下蝕作用的結(jié)果峽谷地貌河流的下蝕作用河流的下蝕作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地

14、質(zhì)作用河流的側(cè)蝕作用河流的側(cè)蝕作用：河水對河床巖石破壞，使河谷拓寬的過程。側(cè)蝕作用示意側(cè)蝕作用示意蛇曲河蛇曲河第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用2）地下水的溶蝕作用）地下水的溶蝕作用石芽石芽石林石林峰林峰林溶洞溶洞第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用3）風(fēng)的吹蝕作用）風(fēng)的吹蝕作用吹蝕作用吹蝕作用：地表面上的松散小顆?？梢员伙L(fēng)吹起或沿地面滾動，這個過程稱為吹蝕作用。磨蝕作用磨蝕作用：當(dāng)風(fēng)攜帶砂、石或塵粒，撞擊裸露的巖石或土壤表面，造成表面磨損，這個過程稱風(fēng)的磨蝕作用。 蘑菇石風(fēng)蝕殘丘和風(fēng)蝕城 第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用-

15、-地質(zhì)作用地質(zhì)作用4）海洋的剝蝕作）海洋的剝蝕作用用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用5）冰川刨蝕作用）冰川刨蝕作用冰川刨蝕作用的方式有挖掘和磨蝕兩種冰川刨蝕作用的方式有挖掘和磨蝕兩種第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用3搬運(yùn)作用搬運(yùn)作用搬運(yùn)作用：母巖風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物，通過流動的水體、冰川、風(fēng)力及生物等動力，將它們從原地搬到沉積地區(qū)的作用稱之為搬運(yùn)作用。搬運(yùn)作用的方式：機(jī)械的、化學(xué)的及生物的三種方式。碎屑物質(zhì)在流水中搬運(yùn)碎屑物質(zhì)在流水中搬運(yùn):溶解物質(zhì)的搬運(yùn)溶解物質(zhì)的搬運(yùn): 懸浮運(yùn)懸浮運(yùn)拖運(yùn)拖運(yùn)第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用-

16、-地質(zhì)作用地質(zhì)作用1）機(jī)械沉積分異作用）機(jī)械沉積分異作用4 4沉積作用沉積作用母巖的風(fēng)化、剝蝕產(chǎn)物在外地質(zhì)營力的搬運(yùn)過程中，當(dāng)搬運(yùn)能力減弱或介質(zhì)的物理化學(xué)條件改變時，發(fā)生沉淀、堆積的過程，稱為沉積作用沉積作用。碎屑物質(zhì)按粒度機(jī)械沉積分異 第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用2）化學(xué)沉積分異作用）化學(xué)沉積分異作用（1）真溶液物質(zhì)的沉積）真溶液物質(zhì)的沉積作用作用（2）膠體溶液物質(zhì)的沉積）膠體溶液物質(zhì)的沉積作用作用3）生物沉積作用）生物沉積作用v由生物的遺體和生物活動過程中發(fā)生的生物化學(xué)作用所引起。生物的間接作用生物的間接作用 生物的直接作用生物的直接作用第一章第一章 地球及地質(zhì)作用地球及地質(zhì)作用- -地質(zhì)作用地質(zhì)作用5成巖作用成巖作用 壓固脫水作用壓固脫水作用：隨著沉積作用的進(jìn)行，沉積物的厚：隨著沉積作用的進(jìn)行，沉積物的厚度越來越大，下部沉積物在上覆沉積物重壓下，發(fā)生度越來越大，下部沉積物在上覆沉積物重壓下，發(fā)生的水分排出、孔隙度降低和體積縮小的作用的水分排出、孔隙度降低和體積縮小的作用 。膠結(jié)作用膠結(jié)作用：充填在沉積物孔隙中的礦物質(zhì)將松散的顆：充填在沉積物孔隙中的礦物質(zhì)將松散的顆粒粘結(jié)在一起的作用稱為膠結(jié)作用。粒粘結(jié)在一起的作用稱