外動(dòng)力地質(zhì)作用課件

1、外動(dòng)力地質(zhì)作用黃定華中國地質(zhì)大學(xué)（武漢） 地球生物學(xué)系外動(dòng)力地質(zhì)作用的主要任務(wù)就是削高補(bǔ)低，重塑地表形態(tài)并產(chǎn)生相應(yīng)的地質(zhì)產(chǎn)物沉積物學(xué)習(xí)要點(diǎn)何謂外動(dòng)力地質(zhì)作用？外動(dòng)力作用指以太陽能為主、重力參與所驅(qū)動(dòng)的地球過程。在形式上分別表現(xiàn)為風(fēng)的作用、海洋與湖泊作用、河流與地下水作用、冰川與重力作用；在過程上則依次表現(xiàn)為風(fēng)化作用，剝蝕作用，搬運(yùn)作用和沉積作用。 外動(dòng)力地質(zhì)作用類型按地質(zhì)營力分：地面流水地質(zhì)作用、海洋地質(zhì)作用、地下水地質(zhì)作用、風(fēng)的地質(zhì)作用、湖泊地質(zhì)作用、冰川地質(zhì)作用、生物地質(zhì)作用等。按作用程序分：風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用。成巖作用是介于內(nèi)、外作用之間的一個(gè)特殊階段風(fēng) 化 作 用

2、風(fēng)化作用是指在地表?xiàng)l件下，由于太陽，大氣，水，生物等的作用，使巖石在原地遭受破壞的地質(zhì)作用。根本原因：巖石在新的環(huán)境下調(diào)整達(dá)到新的平衡狀態(tài)。風(fēng)化作用是所有外動(dòng)力地質(zhì)作用得以發(fā)生的序幕。 風(fēng)的地質(zhì)作用風(fēng)化作用1.物理風(fēng)化作用定義：巖石和礦物主要受溫度變化等因素影響，在原地發(fā)生機(jī)械破碎而無明顯化學(xué)改變的過程。物理風(fēng)化的主要方式1. 溫差風(fēng)化：巖石表層溫度的周期性變化使巖石崩解，多在溫差大的干旱和半干旱地區(qū)發(fā)生。2. 冰劈作用：巖石裂隙中的水結(jié)冰后體積膨脹,溶化后體積變小，再加入水，然后再次膨脹,長期反復(fù)作用引起巖石破裂。主要發(fā)生有高緯度及高山區(qū)。3. 鹽類的結(jié)晶與潮解作用：與冰劈類似。鹽類結(jié)晶使體

3、積增大，多發(fā)生在干旱及半干旱地區(qū)。物理風(fēng)化作用的產(chǎn)物定義：生物在生命活動(dòng)中引起巖石的分解和破壞作用。3. 生物風(fēng)化作用 生物機(jī)械風(fēng)化作用:根劈作用；人類活動(dòng)。2. 生物化學(xué)風(fēng)化作用:生物的分泌物和死亡后遺體腐爛分解產(chǎn)物對(duì)巖石和礦物的破壞作用?；瘜W(xué)風(fēng)化的主要方式1）巖石成分對(duì)風(fēng)化作用的影響：元素的遷移能力：某些元素易于從礦物中析出。如K、Ca、Na、Mg等，有些不易析出，如Al、Fe、Ti及SiO2等。礦物的抗風(fēng)化能力：淺色或無色礦物抗風(fēng)化能力大于深色礦物；表層形成的礦物比地下深處高溫高壓環(huán)境中形成的礦物耐風(fēng)化；巖漿巖礦物中抗風(fēng)化能力與結(jié)晶順序相反。4. 影響風(fēng)化作用的因素花崗閃長巖中閃長巖包體

4、差異風(fēng)化現(xiàn)象差異風(fēng)化現(xiàn)象：在相同風(fēng)化條件下由于巖性的不同導(dǎo)致風(fēng)化速度不同，使巖石表面出現(xiàn)凸凹不平的現(xiàn)象2）巖石結(jié)構(gòu)、裂隙度的影響： 巖石中礦物顆粒大小、孔隙度、裂隙度等均會(huì)對(duì)巖石的風(fēng)化產(chǎn)生影響。通常顆粒大者易風(fēng)化，裂隙發(fā)育者易風(fēng)化。 球形風(fēng)化現(xiàn)象：巖石中因發(fā)育多組裂隙，在風(fēng)化作用下趨于球形化的現(xiàn)象。常見于較細(xì)、均質(zhì)巖石中，如粉砂巖、凝灰?guī)r、火山熔巖中。細(xì)砂巖、中淺層侵入巖等巖性均一的巖石最易發(fā)生3）氣候的影響：炎熱潮濕區(qū)化學(xué)生物風(fēng)化作用十分強(qiáng)烈，干旱、半干旱區(qū)以溫差風(fēng)化為主，寒冷冰凍區(qū)以冰劈作用為主。氣候?qū)︼L(fēng)化作用的程度、類型和深度影響也是顯著的4）地形條件：地形高低造成氣候垂直分帶；陽坡比陰

5、坡風(fēng)化作用強(qiáng)風(fēng)化殼：由殘積物和土壤在陸地上構(gòu)成的，厚薄不均的不連續(xù)薄殼。古風(fēng)化殼：地質(zhì)時(shí)期形成、已經(jīng)成巖但仍保留相應(yīng)特征的風(fēng)化殼風(fēng)化殼的垂直分帶結(jié)構(gòu)：土壤層、殘積層、半風(fēng)化層5 風(fēng)化殼的組成與結(jié)構(gòu) 風(fēng)化殼的垂向結(jié)構(gòu)土壤層：經(jīng)過生物風(fēng)化作用的改造而富含腐殖質(zhì)的殘積物。殘積層：經(jīng)長期物理和化學(xué)風(fēng)化作用后殘留在原地的風(fēng)化產(chǎn)物。半風(fēng)化層：遭受初步風(fēng)化作用影響、巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和成分尚未發(fā)生徹底變化的巖石部分現(xiàn)代風(fēng)化殼剖面土壤層殘積層半風(fēng)化層腐殖質(zhì)是一種復(fù)雜化合物的混合物，通常呈黑色或棕色，性質(zhì)為膠體狀。它具有比土壤無機(jī)組成中粘粒更強(qiáng)的吸持水分和養(yǎng)分離子的能力，因此，少量的腐殖質(zhì)就能顯著提高土壤的肥力。

6、 風(fēng) 化 作用的元素序列與發(fā)展階段昆侖山頂風(fēng)化殼古風(fēng)化殼現(xiàn)代風(fēng)化殼 風(fēng) 化 殼 與 土 壤腐殖質(zhì)層（O）淋 溶 層 （A）淀積層 （B）半風(fēng)化層（C）O、A、B層合稱為土體，是成土作用最為活躍的層次和真正意義上的土壤層。風(fēng)的地質(zhì)作用風(fēng)是空氣的水平運(yùn)動(dòng)。它起源于太陽對(duì)大氣的幅射，形成于不同的緯度分帶和地理分區(qū)。風(fēng)是導(dǎo)致沙漠化，風(fēng)成黃土與風(fēng)災(zāi)的直接原因之一。大氣系統(tǒng)是一個(gè)受到多種不確定因素影響的復(fù)雜系統(tǒng)；因此氣候變化的長期行為是不可預(yù)測的。多發(fā)生于植被稀少、地表物質(zhì)疏松、蒸發(fā)量遠(yuǎn)大于降雨量的干旱地區(qū)。是一種純機(jī)械性作用，即風(fēng)的侵蝕、搬運(yùn)、沉積均以機(jī)械方式進(jìn)行。 風(fēng)是氣體介質(zhì)，多無固定的流動(dòng)路線；風(fēng)

7、速和風(fēng)向變化大。 1 風(fēng)的地質(zhì)作用特點(diǎn)在海洋與陸地交界的部位，會(huì)產(chǎn)生一種特殊的“海陸風(fēng)”。主要成因是源于海洋與陸地的熱容不同，導(dǎo)致了相互間溫度的不同步變化，從而產(chǎn)生了晝夜風(fēng)向不同的海陸風(fēng)。海陸風(fēng)的形成與運(yùn)動(dòng)1.大氣的結(jié)構(gòu) 大氣圈在垂直和水平兩個(gè)方向上分別存在著非均一現(xiàn)象，據(jù)此可以對(duì)大氣進(jìn)行垂向和水平劃分。對(duì)流層是大氣圈的最下一層，平均厚度為10km左右，厚度不到大氣圈的1，但集中了大氣質(zhì)量的34，大氣水汽的90。主要天氣現(xiàn)象如云、霧、雨、雪、雹都形成在此層內(nèi)。風(fēng)的地質(zhì)作用也因此而起。2.大氣的運(yùn)動(dòng) 大氣的運(yùn)動(dòng)既有垂直方向，也有水平方向的。前者可形成大氣環(huán)流，后者則形成氣旋和風(fēng)。 大氣的運(yùn)動(dòng)是在

8、氣壓梯度的驅(qū)動(dòng)下發(fā)生和維持的。 大氣每時(shí)每刻都在不停地運(yùn)動(dòng)著，其運(yùn)行是極其復(fù)雜和多變的。大氣環(huán)流就是大氣運(yùn)動(dòng)的基本形式之一，可以按運(yùn)動(dòng)方向分為水平環(huán)流和垂向環(huán)流，按地理方向分為經(jīng)圈環(huán)流和緯圈環(huán)流。大氣環(huán)流平均經(jīng)圈環(huán)流平均緯圈環(huán)流 太陽輻射造成高低緯之間的溫度差異，形成低緯低壓和高緯高壓的局面，進(jìn)而產(chǎn)生了高低緯之間的氣壓梯度。在氣壓梯度的控制下，赤道附近空氣受熱膨脹上升，高空空氣流向兩極；在極地空氣冷卻下沉，向低緯地區(qū)流動(dòng)，于是形成南北方向高低緯之間的大氣環(huán)流圈。大氣環(huán)流的實(shí)質(zhì)熱對(duì)流赤道極軸南北方向的經(jīng)圈環(huán)流隨季節(jié)移動(dòng)，北半球冬季南移，夏季北移。南半球反之。東西方向的水平環(huán)流隨冬夏太陽位置的南北

9、移動(dòng)，規(guī)模和位置也南北移動(dòng)。且中、高緯地區(qū)風(fēng)力冬強(qiáng)夏弱；在030的低緯地區(qū)則夏強(qiáng)冬弱。加上地形的影響，大氣環(huán)流的規(guī)模和形態(tài)變得更為復(fù)雜。00S300S600N300N600厄爾尼諾與拉尼娜 厄爾尼諾(El Nino)是一種異常性災(zāi)害天氣現(xiàn)象。泛指某些年份圣誕節(jié)前后，南美秘魯和厄瓜多爾附近出現(xiàn)的尺度為幾千km的赤道東太平洋上海面溫度的異常增溫現(xiàn)象。厄爾尼諾現(xiàn)象之后往往出現(xiàn)赤道東太平洋上溫度異常變冷現(xiàn)象，稱為拉尼娜（La Nina ）現(xiàn)象。 厄爾尼諾-拉尼娜與東南信風(fēng)的關(guān)系赤道洋面正常高程太平洋東海岸太平洋西海岸東南信風(fēng)強(qiáng)東南信風(fēng)：赤道東太平洋上洋面低溫洋流向西移動(dòng)，太平洋西海岸出現(xiàn)高出平均海平面

10、的冷水涌流現(xiàn)象；弱東南信風(fēng)：赤道東太平洋上逆流增強(qiáng)，西太平洋深層暖水洋流向東移動(dòng)。 東南信風(fēng)減弱并轉(zhuǎn)變?yōu)槲黠L(fēng)赤道太平洋東岸的冷海水上翻現(xiàn)象消失，赤道逆流（自西向東水流）增強(qiáng)更多的暖海水輸送到東太平洋，海水溫度高于多年平均值厄爾尼諾出現(xiàn)。東太平洋洋面溫度升高，暖洋流代替冷洋流，則氣層由原來穩(wěn)定變?yōu)椴环€(wěn)定，原來的沃克環(huán)流中的下沉氣流消弱或消失，從而出現(xiàn)對(duì)流天氣，氣候由原來干燥少雨變?yōu)槎嘤辏⑶页霈F(xiàn)洪澇災(zāi)害,就是拉尼娜現(xiàn)象。厄爾尼諾-拉尼娜的形成過程吹蝕作用：風(fēng)將地表松散物質(zhì)吹離原地的過程。 對(duì)象主要為粘土 粉沙級(jí)的松散物質(zhì)。磨蝕作用：風(fēng)攜帶的沙粒對(duì)地表巖石的沖擊、磨擦使其破壞的作用。 風(fēng)的含沙量具

11、明顯的垂直分帶性，絕大部分沙粒集中在距地面30 cm 范圍內(nèi)，尤其是10cm以下，故風(fēng)的磨蝕作用主要發(fā)生在30 cm的高度內(nèi)2 風(fēng)的侵蝕作用風(fēng)蝕作用的產(chǎn)物包括風(fēng)蝕的巖石和風(fēng)蝕地形兩種風(fēng)蝕作用改造的巖石有：風(fēng)棱石；蜂窩石；蘑菇石等風(fēng)蝕作用形成的地形有：風(fēng)蝕洼地；風(fēng)蝕谷；風(fēng)蝕殘丘等風(fēng)蝕作用的產(chǎn)物風(fēng)蝕作用的產(chǎn)物蘑菇石風(fēng)蝕作用產(chǎn)物示意圖風(fēng)蝕作用的產(chǎn)物“駱駝”石風(fēng)蝕作用的產(chǎn)物風(fēng)棱石風(fēng)棱石風(fēng)蝕地貌新月形沙丘風(fēng)蝕地貌新月形沙丘月牙湖風(fēng)蝕地貌風(fēng)城定義：風(fēng)將碎屑物攜帶至它處的過程。由于風(fēng)是氣體，密度小，其搬運(yùn)力通常不大，但有其獨(dú)特的特征：1. 風(fēng)主要搬運(yùn)沙級(jí)以下的物質(zhì)（粒徑2mm）。但風(fēng)暴的搬運(yùn)量和搬運(yùn)距離可很

12、大（幾百萬噸、上萬公里）。細(xì)小的懸浮物可環(huán)球旅行. 3 風(fēng)的搬運(yùn)作用2. 在風(fēng)的搬運(yùn)過程中，特別在定向風(fēng)的作用下，搬運(yùn)物的分選性非常明顯。 通常，推移（滾動(dòng)）粒徑 2 mm、躍移物粒徑20.2mm（距地面30cm）、懸移物 粒徑0.2 mm。3. 因風(fēng)是氣體，風(fēng)運(yùn)物更容易碰 撞、磨圓磨細(xì)。風(fēng)的搬運(yùn)方式風(fēng)的沉積作用：當(dāng)風(fēng)速的降低，紊流的上舉速度低于沙粒的沉降速度時(shí)，沙粒和塵土便堆積下來形成的風(fēng)積物的過程從風(fēng)源區(qū)順著風(fēng)的前進(jìn)方向，沉積物由礫逐漸成為粉塵，并具明顯分帶性，同一帶中的沉積物粒度相等，分選性很好4 風(fēng)的沉積作用風(fēng)積物主要分為兩類：一類為沙級(jí)（2-0.05mm）稱風(fēng)成沙；一類為粉沙和粘土（

13、粒度0.05毫米）稱風(fēng)成黃土。 風(fēng)成沙和風(fēng)成黃土在空間分布上有嚴(yán)格的規(guī)律性，其生成條件也不同。風(fēng)積物分選性極好，大多數(shù)顆粒直徑為0.1-1mm;磨圓度好,顆?；旧蠠o棱角,石英顆粒表面常呈毛玻璃狀;成分穩(wěn)定,多以石英為主,云母等片狀礦物少見;常具板狀斜層理和風(fēng)成交錯(cuò)層理;較粗的沙表面上常有氧化錳和氧化鐵薄膜,俗稱“沙漠漆”;一般不含生物遺體和遺跡。風(fēng)成沙特點(diǎn)：灰黃、棕黃色,疏松多孔,孔隙度高達(dá)44-55,垂直裂隙發(fā)育;分選性良好,大部分顆粒直徑為0.5-0.05mm;磨圓度差,一般呈次棱角狀-棱角狀;礦物成分以石英和長石為主;無層理。風(fēng)成黃土特點(diǎn)：黃土地貌塬、梁、峁塬是黃土覆蓋的范圍較廣的平坦高地，是黃土覆蓋在大片平整古地形