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演示文稿內(nèi)動力地質(zhì)作用地質(zhì)學(xué)當(dāng)前第1頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(優(yōu)選)內(nèi)動力地質(zhì)作用地質(zhì)學(xué)當(dāng)前第2頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)第一節(jié)概述一、地質(zhì)作用概念

由自然動力引起地球(或地殼)的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)不斷運(yùn)動、變化、發(fā)展的作用,統(tǒng)稱為地質(zhì)作用。引起這些變化的各種自然動力,稱為地質(zhì)營力。地質(zhì)作用的結(jié)果:海陸分布的變遷;形成千姿百態(tài)的地貌景觀;促使各種巖石、礦物的形成與破壞;不斷地對地殼進(jìn)行著建造和改造。當(dāng)前第3頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)當(dāng)前第4頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)二、能量來源根據(jù)引起地質(zhì)作用的能量的來源和特點(diǎn),分為:1、內(nèi)能——源于地球內(nèi)部自身的能量。主要有:(1)放射能:放射性元素衰變產(chǎn)生的能量。(2)重力能:地心引力給予物體的能量。

(3)旋轉(zhuǎn)能:地球自轉(zhuǎn)的離心力給予地表物體的能量。(4)結(jié)晶能和化學(xué)能:物質(zhì)結(jié)晶相變產(chǎn)生的能和地殼與地幔、上地幔與下地幔等不同圈層之間的化學(xué)成分轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的能。當(dāng)前第5頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)2、外能——源于地球外部的能量。包括:(1)太陽輻射能:地球表面最主要的能源,是形成地面流水和大氣運(yùn)動的主要動力。(2)日月引力能:日月引力可形成潮汐,每年釋放出巨大的能量;還可在地球固體表面形成固體潮。當(dāng)前第6頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)三、地質(zhì)作用類型1、內(nèi)動力地質(zhì)作用——由地球內(nèi)能引起的、作用在整個地殼甚至整個巖石圈的地質(zhì)作用。根據(jù)動力及作用方式分:

地殼運(yùn)動地震作用巖漿作用變質(zhì)作用當(dāng)前第7頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)2、外動力地質(zhì)作用——由地球外能(太陽能、日月引力能)引起的、作用在地殼表層的地質(zhì)作用。按作用方式分:

風(fēng)化作用剝蝕作用搬運(yùn)作用沉積作用成巖作用當(dāng)前第8頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)動力地質(zhì)作用內(nèi)動力地質(zhì)作用地殼運(yùn)動水平運(yùn)動、垂直(升降)運(yùn)動地震作用構(gòu)造地震作用、火山地震作用、陷落地震作用巖漿作用火山作用、侵入作用變質(zhì)作用動力變質(zhì)作用、區(qū)域變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用混合巖化作用、沖擊變質(zhì)作用外動力地質(zhì)作用風(fēng)化作用物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用、生物風(fēng)化作用剝蝕作用風(fēng)的剝蝕作用、河流的侵蝕作用、地下水的潛蝕作用、海洋和湖泊的剝蝕作用、冰川的刨蝕作用搬運(yùn)作用風(fēng)的搬運(yùn)作用、河流的搬運(yùn)作用、地下水的搬運(yùn)作用、海洋和湖泊的搬運(yùn)作用、冰川的搬運(yùn)作用沉積作用風(fēng)的沉積作用、河流的沉積作用、地下水的沉積作用、海洋和湖泊的沉積作用、冰川的沉積作用成巖作用膠結(jié)作用、重結(jié)晶作用、壓實(shí)作用地質(zhì)作用分類當(dāng)前第9頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)四、地質(zhì)年代表當(dāng)前第10頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)第二節(jié)內(nèi)動力地質(zhì)作用內(nèi)動力地質(zhì)作用——由地球內(nèi)能引起的、作用在整個地殼甚至整個巖石圈的地質(zhì)作用。根據(jù)動力及作用方式分:

地殼運(yùn)動地震作用巖漿作用變質(zhì)作用當(dāng)前第11頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)一、地殼運(yùn)動海蝕崖海蝕槽當(dāng)前第12頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(一)概念:1、地殼運(yùn)動——由內(nèi)力所引起的地殼的緩慢的機(jī)械運(yùn)動。如板塊的分離、滑移、俯沖、碰撞;區(qū)域性沉陷與上隆;巖層的斷裂與褶皺。運(yùn)動速度:幾厘米--十幾厘米/年。如喜馬拉雅山脈,2500萬年以前從海底升起,平均速度0.04厘米/年。當(dāng)前第13頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)當(dāng)前第14頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)2、構(gòu)造運(yùn)動:由內(nèi)力所引起的巖石圈的緩慢的機(jī)械運(yùn)動。按發(fā)生的時間,可劃分為:現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動——人類歷史時期發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動。新構(gòu)造運(yùn)動——晚第三紀(jì)以來發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動。古構(gòu)造運(yùn)動——晚第三紀(jì)以前發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動。當(dāng)前第15頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)例一:意大利那不勒斯灣海岸上的三根大理石柱大理石柱:建于古羅馬時代(公元前105年),1742年發(fā)現(xiàn)。(二)構(gòu)造運(yùn)動的實(shí)例當(dāng)前第16頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)18世紀(jì)中葉,全柱升出海面19世紀(jì)初,開始下降1826年——0.30m1878年——0.65m1913年——1.53m1933年——2.05m1954年——2.50m下降速度:2厘米/年當(dāng)前第17頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)水平方向例二:圣安德烈斯斷裂帶:1882——1946年間,沿北西方向發(fā)生差異性移動(斷層西側(cè)向西北方向移動,4cm/a;東側(cè)只作相對較小的往復(fù)運(yùn)動)。當(dāng)前第18頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)秦皇島例三

地層的變形當(dāng)前第19頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)例四:波切臺地、波筑臺地、海蝕槽當(dāng)前第20頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)當(dāng)前第21頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)角度不整合缺失18億年€1m饅頭組太古界片麻巖例五:不整合的存在當(dāng)前第22頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)角度不整合缺失18億年太古界片麻巖下馬嶺組秦皇島當(dāng)前第23頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)

按地殼運(yùn)動的方向:1、升降運(yùn)動:分為上升運(yùn)動下降運(yùn)動

如:滄海桑田的變遷2、水平運(yùn)動:

造山運(yùn)動造谷運(yùn)動

如:大西洋洋中脊,每年以2-4厘米的速度向兩側(cè)移動。(三)地殼運(yùn)動的方向性當(dāng)前第24頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)地震,就是大地的震動,古代稱之為地動。在我國,遠(yuǎn)在公元一千多年以前就有地震的紀(jì)錄。(一)概念:地震——內(nèi)力引起的地殼的快速顫動。二地震作用當(dāng)前第25頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)

地震是內(nèi)能逐漸積累到一定程度突然釋放,造成巖石圈的快速顫動。當(dāng)前第26頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)1976年7月28日河北省唐山市的大地震,死亡人數(shù)約24萬。當(dāng)前第27頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)7.2級(二)地震現(xiàn)象當(dāng)前第28頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)中國日報網(wǎng)站消息:12月30日,印度尼西亞駐馬來西亞大使Rusdihardjo表示,印度洋海嘯的重災(zāi)區(qū)、印尼亞齊省的死亡人數(shù)可能超過40萬人。2004年12月26日,印尼蘇門答臘島北面海域26日發(fā)生強(qiáng)烈地震引發(fā)海嘯,席卷南亞東南亞多個國家。

當(dāng)前第29頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)

1、1920年12月16日,中國甘肅發(fā)生8.6級地震,死亡10萬人。2、1923年9月1日,日本關(guān)東地區(qū)發(fā)生里氏7.9級大地震,死者和下落不明者共達(dá)14.2萬人。3、1935年5月30日,巴基斯坦基達(dá)發(fā)生7.5級地震,死亡5萬人。4、1976年7月28日,中國河北省唐山、豐南一帶發(fā)生7.8級地震,造成24.2萬人死亡,重傷16.4萬人;唐山市97%以上的建筑倒塌,全市交通、通訊、供水、供電中斷,直接經(jīng)濟(jì)損失人民幣30多億元。5、1978年9月16日,伊朗塔巴斯鎮(zhèn)及周圍許多村莊被一場震級在里氏級之間的大地震夷為平地,造成1.5萬人死亡。6、1999年8月17日,土耳其西北部城市伊茲米特發(fā)生里氏7.4級地震,造成1.7萬人死亡,4.2人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失200億美元。7、2003年12月26日,伊朗東南部克爾曼省發(fā)生里氏6.8級地震,造成3萬多人死亡;位于古絲綢之路的巴姆古城有70%的住宅被夷為平地;有2500多年歷史的著名磚體建筑巴姆古城堡基本坍塌。8、2004年12月26日,印尼蘇門答臘島北面海域26日發(fā)生強(qiáng)烈地震引發(fā)海嘯,席卷南亞東南亞多個國家。9、2008年5月12日,中國汶川發(fā)生8.0級地震,地震最大烈度達(dá)十一度,震源深度18.66±0.49km。百年來世界重大地震當(dāng)前第30頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)當(dāng)前第31頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(三)地震的類型按照引起地震的原因,地震分為:1、構(gòu)造地震:地應(yīng)力的累積超過巖石臨界強(qiáng)度而產(chǎn)生的地殼斷裂。占全球的90%,數(shù)量多、破壞大。當(dāng)前第32頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)發(fā)生于海底的地震叫海震。1960年5月22日,南美智利西海岸的8.9級地震,因海底斷裂造成巨大海嘯。23日,夏威夷,浪高十多米,死傷200余人;24日,日本海岸,浪高3米多,傷亡數(shù)百人,沉船109艘。當(dāng)前第33頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)3、火山地震:由火山爆發(fā)引起的地震。局限于現(xiàn)代火山活動帶,強(qiáng)度不大、震源較淺、范圍較小,占7%。4、人工地震:因施工打樁、地下核試驗(yàn)、人工爆破、水庫等人為原因引起的地震。規(guī)模小、范圍小。如:美國科羅拉多州米德湖地區(qū),1935年蓄水,1937年發(fā)生有感地震百余次,1939年水蓄滿后,地震達(dá)到高潮,發(fā)生過5級地震,至今尚未平息。(最早發(fā)現(xiàn))2、陷落地震:由懸空地層陷落引起的地震。震源淺、范圍小,占3%。當(dāng)前第34頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(四)地震的主要參數(shù)震源:地下首先發(fā)生震動并釋放能量的地方。依震源深度劃分為:淺源地震(震源深度0~70公里,占72.5%.唐山地震震源深度為11公里,汶川地震震源深度:18.66±0.49km

)中源地震(震源深度70~300公里,占23.5%

)深源地震(震源深度大于300公里,占4%

)。震中:

震源在地面上的垂直投影。震中距:

震中到地震臺的距離。震源距:

震源到地震臺的距離。當(dāng)前第35頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)當(dāng)前第36頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)震級:表示一次地震釋放能量的大小。微震;有感地震;強(qiáng)震;大震;最大地震,1960年5月22日南美智利西海岸的8.9級地震。唐山地震7.8級,地震序列:由最先出現(xiàn)到趨于穩(wěn)定的一系列地震構(gòu)成。主震:在地震序列中最強(qiáng)烈的一次地震。前震與余震:主震之前的地震為前震,之后的地震為余震。當(dāng)前第37頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)地震烈度:指地震對地面及房屋建筑物的影響和破壞的程度。當(dāng)前第38頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)地震烈度大小與震級的大小、震源的深淺以及震區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)當(dāng)前第39頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(五)世界地震的分布:環(huán)太平洋地震帶地中?!《饶嵛鱽喌卣饚а蠹沟卣饚Т箨懥压鹊卣饚М?dāng)前第40頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)1、環(huán)太平洋地震帶:位于太平洋沿岸的海溝-島弧地帶,從南美的安第斯山、北美的洛杉磯、阿拉斯加、阿留申群島、勘察加半島和千島群島、日本群島、我國臺灣島、菲律賓群島、至新西蘭群島,是地球上最主要的地震帶。幾乎全部的深源地震、90%的中源地震、80%的淺源地震。2、地中?!《饶嵛鱽喌卣饚В河址Q阿爾卑斯-喜馬拉雅地震帶,橫跨歐亞大陸,主要分布于地中海、經(jīng)喜馬拉雅山、向南至印度尼西亞,再轉(zhuǎn)向東與環(huán)太平洋地震帶相接。約有15%的地震分布于此。主要為淺源和中源地震。3、洋脊地震帶:主要沿大西洋洋中脊、印度洋脊、太平洋洋隆及北冰洋洋脊分布。地震強(qiáng)度較前兩帶弱很多,但均為淺源地震。4、大陸裂谷地震帶:與區(qū)域性大斷裂有關(guān),多為淺源地震。如東非裂谷、紅海-死海裂谷、貝加爾湖、萊茵地塹等。當(dāng)前第41頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)1、東部地區(qū):包括東北、華北、華南沿海和臺灣省,主要受太平洋地震帶的控制。2、西南地區(qū):包括青藏高原和橫斷山脈,主要受地中海-印度尼西亞地震帶的控制。3、西北地區(qū):包括我國西部地區(qū)的東西向山脈和弧形山脈,是新構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈的地區(qū),地震常有發(fā)生。(六)我國地震分布我國位于環(huán)太平洋地震帶和地中海-印度尼西亞地震帶之間,因此地震頻繁,主要分布在:當(dāng)前第42頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)東部、西南、西北當(dāng)前第43頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)三巖漿作用當(dāng)前第44頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(一)概念1、巖漿——是地球深處天然產(chǎn)出的高溫、高壓、含大量氣體揮發(fā)組分、成分復(fù)雜的硅酸鹽熔融體。(1)成分:以硅酸鹽為主;次為金屬硫化物、氧化物,富含水蒸氣、二氧化碳、硫化氫等揮發(fā)組分;巖漿基本類型:超基性巖漿—SiO2小于45%基性巖漿—45-52%中性巖漿—52-65%酸性巖漿—大于65%當(dāng)前第45頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)冰島火山菲律賓火山當(dāng)前第46頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(2)溫度:

通過遙測裝置測定現(xiàn)代熔巖流的溫度,或在實(shí)驗(yàn)室測定熔化巖漿巖的溫度來近似地確定巖漿的溫度?;鹕饺蹘r流的溫度范圍為700℃-1200℃。其中:基性火山熔巖流為1000℃-1200℃,中性者約為900℃-1000℃,酸性者約為700℃-800℃。當(dāng)前第47頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)2、巖漿作用——巖漿從形成、運(yùn)動、直到冷凝、固結(jié)成巖的全過程。

巖漿沖破地殼上升到地面——噴出作用(火山作用);巖漿上升到某一部位侵入到圍巖中——侵入作用。

當(dāng)前第48頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)3、熔漿:從火山口流出的巖漿,其中的揮發(fā)組分已逸出,習(xí)慣上稱為熔漿。4、巖漿巖:由巖漿作用形成的巖石。5、巖漿發(fā)源地:上地幔的軟流層及地殼中部的局部地段。50-200公里。當(dāng)前第49頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(二)巖漿活動的類型按巖漿活動的部位分為火山作用及侵入作用。當(dāng)前第50頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)1、火山作用(噴出作用):巖漿噴出地表的作用。(1)火山錐:火山噴出物通過火山喉管或火山通道噴出,形成各種式樣的火山錐?;鹕娇冢夯鹕胶砉艿某隹?,多呈漏斗狀?;鹕綆r:火山作用形成的巖石。(2001-12-12)火熱的熔巖頓時沖上九霄云天,噴射出來的“火舌”最高高度時超過峰頂半英里,海撥高度為17884英尺

墨西哥波波凱臺帕提爾火山當(dāng)前第51頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)火山錐:火山通道、火山口當(dāng)前第52頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(2)火山的噴發(fā)類型根據(jù)火山活動的時間,火山可分為活火山:是指現(xiàn)在正在活動或近百年來有過活動的火山。1944年3月,維蘇威火山爆發(fā),流出的熔巖侵入了當(dāng)時的美軍基地,破壞了機(jī)場和一些飛機(jī)。休眠火山:是在人類歷史上有過活動而近百年來停止活動的火山??ν谢鹕?883年的爆發(fā)使36000人死亡。死火山:即人類歷史以來不再活動的火山。

當(dāng)前第53頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)大同火山群當(dāng)前第54頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)歷史上長白山地區(qū)有過多次噴發(fā)的“史料記載”,1668年和1702年、公元1199年和約5000年前公元1199~1201年天池火山大噴發(fā)是全球近2000年來最大的一次噴發(fā)事件,當(dāng)時噴出的火山灰降落到遠(yuǎn)至日本海及日本北部。

1997年國家“九五”重點(diǎn)項(xiàng)目“中國若干近代若干活動火山的監(jiān)測與研究”啟動。經(jīng)過幾年的研究,認(rèn)為:長白山是一個休眠的活火山當(dāng)前第55頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)按火山通道的形狀,火山分為:熔透式、裂隙式、中心式熔透式:將上覆圍巖熔透,呈面式噴發(fā)。大洋臺地型當(dāng)前第56頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)中心式噴發(fā):噴發(fā)物沿火山喉管噴出地面,平面上呈點(diǎn)狀噴發(fā),是中、新生代以至現(xiàn)代火山活動的主要方式,常伴隨有強(qiáng)烈的爆炸現(xiàn)象。除噴出大量氣體外,還噴出大量碎屑物質(zhì),最后溢出熔漿。按照爆炸的強(qiáng)烈程度,分為寧靜式、爆炸式和遞變式等。

猛烈式:又稱培雷式,以猛烈爆炸的形式出現(xiàn),具突然性。以中酸性巖漿為主,含氣體多、粘性大、流動慢、冷凝快,因此常在火山喉管中凝固,象“塞子”一樣堵住火山通道。隨著下部巖漿的不斷聚集,內(nèi)部壓力強(qiáng)大,當(dāng)壓力大于塞子阻力時,發(fā)生驟然的猛烈爆炸。大量的氣體、巖屑、巖漿團(tuán)塊噴向天空。以西印度群島上的培雷火山(1902年爆發(fā),灼熱的火山灰在幾分鐘內(nèi)將一座沿海城市圣皮爾毀滅,28000名居民除兩人外全部遇難)為代表。培雷型1968年馬榮火山當(dāng)前第57頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)印度尼西亞的喀拉喀托火山位于爪哇島和蘇門答臘島之間的海峽?,F(xiàn)在海拔813米,水上面積10.5平方公里。

火山活動力的強(qiáng)弱,不決定于火山的大小高低,印度尼西亞的喀拉喀托火山雖然不很大,但活動力極強(qiáng),其1883年的大爆發(fā),震動了世界。其強(qiáng)大的爆炸力,據(jù)專家估計相當(dāng)于投擲在日本廣島的原子彈的100萬倍。其爆發(fā)產(chǎn)生的轟鳴聲,使遠(yuǎn)在3000公里以外的澳大利亞也聽到了。這次大爆炸使原島(即原喀拉喀托火山)在水上的45平方公里土地,約有三分之二陷落到了水下。這次爆發(fā)還引起了強(qiáng)烈的地震和海嘯,海嘯激起的狂浪高達(dá)20—40米,超過10層樓高,致使海水侵入到爪哇和蘇門答臘島的內(nèi)地,摧毀了295個村鎮(zhèn),奪去了約50000人的生命。地震和海嘯引起的狂浪,還沖出海峽,沖決了印度加爾各答和澳大利亞帕斯等大海港,甚至沖到了南非好望角等地以及西歐海岸。據(jù)說狂浪從喀拉喀托沖出,到達(dá)西歐海岸時,全程只用了32小時,在此期間,洶涌的狂浪共沉沒了各種船艦約6500艘。在船艦上遇難的人們,多數(shù)是莫名其妙,不知所以。

1883年5月20日開始的這次大爆發(fā),到當(dāng)年8月27日基本上平息了,歷時99天。在火山爆發(fā)期間,其噴發(fā)物散落到半徑約為237公里的范圍內(nèi),在喀拉喀托周圍74—93公里距離內(nèi)的島嶼均遭到了灼熱噴發(fā)物的侵襲。有人形容這次大爆發(fā)是“聲震一萬里,灰撒三大洋“。當(dāng)前第58頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)寧靜式:又稱夏威夷式,以寧靜的溢流出熾熱巖漿為特點(diǎn),無爆炸現(xiàn)象。巖漿以基性為主,含氣體少、粘度小、流動快,以夏威夷群島的火山為代表。夏威夷火山這種噴發(fā)類型,熔巖往往是多次溢流,而且有許多裂隙作為通道,流出的熔巖形成比較平坦的熔巖穹。例如1924年基拉維厄和1975年冒納羅亞火山的噴發(fā)就是典型的夏威夷式噴發(fā)。當(dāng)前第59頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)遞變式:以爆炸式和寧靜式有規(guī)律的交替出現(xiàn)為特點(diǎn),多數(shù)火山為遞變式類型。通常是先猛烈噴發(fā)、噴出大量氣體和巖屑,后轉(zhuǎn)為寧靜的溢流出熔漿,反復(fù)交替出現(xiàn)。如意大利維蘇威火山。維蘇威火山在公元前有過多少次噴發(fā),沒有詳細(xì)記載。但公元63年的一次地震對附近的城市造成了相當(dāng)大的損失。從這次地震起直到公元79年,常有小地震發(fā)生,至公元79年8月地震逐漸增多,地震強(qiáng)度也越來越大,發(fā)生了火山大爆發(fā)。

這次大爆發(fā)之處,有一股濃煙柱從維蘇威火山垂直上升,后來向四面分散,狀似蘑菇。在這股烏云里,偶爾有閃電似的火焰穿插,火焰閃過后,就顯得比夜晚還黑暗。噴出的火山灰飄揚(yáng)得很遠(yuǎn),赫庫蘭尼姆城因距火山口較近,被掩埋在70英尺下的火山灰中,個別地方達(dá)112英尺,有些覆蓋物或泥流還充填到房屋內(nèi)部和地下室內(nèi)。

在1713年,人們打井無意打在了被埋沒的圓劇場的上面,后來又發(fā)現(xiàn)了赫庫蘭尼姆和龐貝兩座城市,但發(fā)現(xiàn)的骨骼很少,這可能是由于火山大爆發(fā)前,頻繁得地震,使多數(shù)城市居民,有了充分的逃避時間,并將貴重的、能攜帶的物品也一齊帶走了。但在兵營里發(fā)現(xiàn),兩個被鎖在木樁上的士兵卻未能逃脫。在郊區(qū)一座房屋的地下室里,發(fā)現(xiàn)了被埋在火山灰和泥流中的17個人,他們當(dāng)時可能認(rèn)為已經(jīng)找到了安全的避災(zāi)之處,后來這些人被包裹在火山灰和泥流硬化了的凝灰?guī)r中。

當(dāng)前第60頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)裂隙式噴發(fā):巖漿沿一個方向的大斷裂或斷裂群上升,噴溢出地表稱為裂隙式噴發(fā)。特點(diǎn):裂隙式噴發(fā)火山口不呈圓形,而是長達(dá)數(shù)十公里以上的斷裂帶,或者火山口沿斷裂帶呈串珠狀排列,往下可連成墻狀通道。以粘性小、流動性大的基性熔漿為主,沿裂隙緩慢溢出,然后向各個方向流動形成熔巖被,面積達(dá)幾十萬平方公里,厚達(dá)幾百米甚至超過千米。1783年冰島拉基火山噴發(fā)現(xiàn)代或近代裂隙式噴發(fā)主要局限在大洋中脊和大陸裂谷帶上。從長25km的裂隙中噴出約12km3的熔巖及3km3的火山啐屑物,覆蓋面積達(dá)565km2。當(dāng)前第61頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(3)火山噴出物:火山噴出的物質(zhì)有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種。氣態(tài)噴出物在巖漿向上運(yùn)移的過程中,壓力逐漸降低,溶解在巖漿中的揮發(fā)組分就以氣體的形式分離出來,巖漿噴出后壓力降低,更多的氣體進(jìn)一步釋放。噴出的氣體以水蒸氣為主(70%以上),此外還有二氧化碳、一氧化碳、氯化氫、氨氣、氯化銨、氯氣、硫、氮?dú)獾取kS溫度的降低,噴出氣體的成分發(fā)生變化:氯化物——酸氣——水蒸氣、二氧化碳。氣體噴出后部分氣體直接凝固成凝華物堆積在火山口附近。液態(tài)噴出物:火山的液態(tài)噴出物叫熔漿,熔漿與巖漿的差別在于前者揮發(fā)組分較少。熔漿冷凝后形成的巖石叫熔巖。按二氧化硅的含量多少,熔漿可分為:

基性、超基性熔漿——SiO2含量少于52%,溫度高(1000o-1200°),粘度小,易流動,含揮發(fā)組分少,冷卻速度慢為特點(diǎn),可形成熔巖瀑布。枕狀熔巖為海底噴發(fā)的基性熔巖。

中、酸性熔漿——SiO2含量大于52%,溫度低(800o-1000°),粘度大,流動慢,含揮發(fā)組分多,冷卻速度快。常形成巖鐘,巖針等地形。當(dāng)前第62頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)

2004年11月2日,在冰島東部的吉里姆斯沃恩山區(qū),一座火山噴發(fā)產(chǎn)生大量塵霧,這時一架飛機(jī)剛好飛過塵霧?;鹕絿姵龅乃樾嘉镔|(zhì)——火山彈、火山灰、火山塵。當(dāng)前第63頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)枕狀熔巖巖針當(dāng)前第64頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)火山噴出的熔巖流當(dāng)前第65頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)固態(tài)噴出物

由于氣體的膨脹力及其所派生的沖擊作用,使火山喉管及火山口附近被炸碎并拋射出來,未冷凝的巖漿呈團(tuán)塊、細(xì)滴噴射出來并在空中或落地后凝結(jié)為固體,均屬于固態(tài)噴處物,統(tǒng)稱為火山碎屑物?;鹕剿樾家来笮】煞譃椋?/p>

火山塊——大于32mm.;火山礫——4mm---32mm.;火山灰——小于4mm.當(dāng)前第66頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)火山彈火山角礫巖當(dāng)前第67頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(4)世界活火山的分布全世界的活火山大約有500-600座。其分布有一定的規(guī)律。環(huán)太平洋火山帶——分布于太平洋板塊與周圍大陸板塊的匯聚型邊界的大陸一側(cè),已知有319座火山,占62%,以安山質(zhì)和流紋質(zhì)熔漿噴發(fā)為主。地中海--印尼火山帶——又稱阿爾卑斯-喜馬拉雅火山帶,位于非洲板塊、印度板塊與歐亞板塊之間的匯聚型板塊邊緣,已知有94座活火山,占18%,熔漿噴發(fā)從基性到酸性都有,性質(zhì)多變。洋脊火山帶:分布于大西洋、太平洋、印度洋的洋脊,已知有活火山60余座,多為玄武質(zhì)巖漿。大陸裂谷火山帶:當(dāng)前第68頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)當(dāng)前第69頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)世界活火山的分布當(dāng)前第70頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)環(huán)太平洋火山帶正位于太平洋板塊的俯沖帶上,俯沖帶內(nèi)洋殼及其上沉積物的重熔,加上來自軟流層物質(zhì),沿板塊邊緣的裂隙上升形成玄武質(zhì)、安山質(zhì)、流紋質(zhì)的火山噴發(fā);地中海至印尼火山帶分布于歐亞板塊與非洲板塊和印度板塊相碰撞之處;洋脊和大陸裂谷軟流層物質(zhì)上升形成玄武質(zhì)熔巖噴發(fā);板塊構(gòu)造理論對火山分布的解釋當(dāng)前第71頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)巖漿侵入到圍巖中并占據(jù)一定空間,其方式有巖漿以熱力熔化圍巖和以機(jī)械力擠入圍巖兩種方式。根據(jù)巖漿侵入部位不同,可分為深成侵入作用(深度大于3公里)和淺成侵入作用(深度小于3公里)。(1)深成侵入作用:溫度、壓力均較高,巖漿冷凝緩慢,巖石多為全晶質(zhì)中粗粒結(jié)構(gòu),巖體規(guī)模較大。圍巖受巖漿高溫影響,變質(zhì)現(xiàn)象較強(qiáng),范圍較廣。常見巖體有巖基、巖株等。巖基:規(guī)模最大,面積大于100平方公里,最大可達(dá)數(shù)萬平方公里。平面上呈長圓形,長數(shù)十公里,甚至幾千公里,寬可達(dá)100公里以上。巖基一般為中酸性巖漿冷凝而成。巖株:是一種常見侵入體,平面上近圓形或不規(guī)則狀,接觸面較陡,規(guī)模較大,出路面積小于100平方公里??蓡为?dú)產(chǎn)出,或向下與巖基相連。2、侵入作用——地下深處的巖漿沿軟弱帶向上侵入到圍巖中冷凝固結(jié)成巖石的過程叫侵入作用。當(dāng)前第72頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)是侵入巖中最大的一種巖體,其出露面積大于100Km2。平面上呈圓形或不規(guī)則狀,主要由花崗巖類巖石組成巖基與圍巖接觸面較陡,在平面上近于圓形或不規(guī)則形狀的不整合侵入體。其出露面積小于100Km2巖株巖株多見于酸性巖中當(dāng)前第73頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(2)淺成侵入作用:淺成侵入活動接近地表,巖漿冷凝較快。侵入體的規(guī)模一般較小,可見底部邊界,常見有:巖床、巖墻、巖盆、巖盤等。巖床:厚度較小而面積較大的層間侵入體,與圍巖平行,以基性巖常見。巖墻:厚度比較穩(wěn)定且近于直立的板狀侵入體。在較大區(qū)域內(nèi),常多條有規(guī)律分布,形成巖墻群。規(guī)模小的可稱為巖脈。巖盆:中間厚、邊緣薄、中間微向下凹的盆狀侵入體。巖性多為基性。巖蓋(巖盤):上凸下平的穹隆狀侵入體。巖性以中酸性常見,延伸不遠(yuǎn)。當(dāng)前第74頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)巖床:層面貫入,薄而廣當(dāng)前第75頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)巖漿侵入到巖層之間,形成上凸下平的穹隆狀侵入體。巖蓋巖漿侵入到巖層之間,形成中心下凹的盆狀整合侵入體。巖盆當(dāng)前第76頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)巖墻

沿斷裂侵入,規(guī)模大,穩(wěn)定。當(dāng)前第77頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)1、巖漿的起源:1928年鮑文“一元論”:原始巖漿只有一種,即玄武質(zhì)巖漿——源自軟流圈;其它巖漿由玄武巖漿結(jié)晶分異而成。

“多元論”:原生巖漿至少包括玄武質(zhì)巖漿、流紋質(zhì)巖漿和安山質(zhì)巖漿,其中玄武質(zhì)巖漿起源于地幔(軟流圈),安山質(zhì)巖漿源自軟流圈或地殼物質(zhì)的重熔,花崗質(zhì)巖漿是地殼深處的巖石在來自深部的熱水作用下經(jīng)部分熔融或重熔而成的混合巖化花崗巖。

(三)巖漿的起源與演化當(dāng)前第78頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)2、巖漿的演化:幾種原始巖漿造成多種巖漿巖的主要原因有兩方面:(1)分異作用:包括液態(tài)分異作用——在巖漿結(jié)晶之前,在液態(tài)下發(fā)生的,按照比重析為較簡單的巖漿,重者在上,輕者在下。結(jié)晶分異作用——巖漿在冷卻過程中,有一部分先結(jié)晶出來的礦物依照各自的比重不同,重者沉于巖漿底部,輕者上浮。在巖漿結(jié)晶過程中發(fā)生的。鮑溫指出了巖漿中主要礦物的結(jié)晶順序。(2)同化混染作用——巖漿活動過程中,熔化圍巖改變自身成分的作用。

同化混染作用的強(qiáng)弱取決于地質(zhì)構(gòu)造條件、巖體規(guī)模、熱力條件、揮發(fā)組分含量及圍巖性質(zhì)等。當(dāng)前第79頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)同化混染當(dāng)前第80頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)四變質(zhì)作用變質(zhì)巖占地殼總體積的27.4%,各地質(zhì)時代均有分布。變質(zhì)作用形成的礦產(chǎn)極為豐富,據(jù)統(tǒng)計:西方國家礦產(chǎn)總儲量中前寒武紀(jì)的變質(zhì)儲量中,鐵礦占70%,錳礦占63%,銅礦:73%,白云母及白金母幾乎100%,金和鉑占大部分。一、概念:變質(zhì)作用——地殼內(nèi)早已存在的巖石,當(dāng)原有的物理化學(xué)條件發(fā)生改變時,其自身在成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造上發(fā)生相應(yīng)的改變,從而形成新巖石的過程。變質(zhì)巖——由變質(zhì)作用形成的巖石。當(dāng)前第81頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)原巖基本在固態(tài)的條件下,受溫度、壓力和化學(xué)活動性流體的作用。當(dāng)前第82頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)特征:

(1)巖石基本保持固態(tài),物質(zhì)成分一般不發(fā)生大規(guī)模的遷移,原巖在變質(zhì)前后總的化學(xué)成分保持不變;

(2)在地下深處高溫高壓下進(jìn)行,和常溫下的風(fēng)化作用不同。變質(zhì)作用的溫壓條件:溫度一般大于150oc,上限大致在700oc-900oc,高于此上限屬于巖漿作用范圍。(3)變質(zhì)作用與地殼形成和發(fā)展密切相關(guān),在不同時期,地殼狀況、熱流的強(qiáng)度和分布、構(gòu)造運(yùn)動的特點(diǎn)有差異,即影響到變質(zhì)作用。當(dāng)前第83頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)當(dāng)前第84頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)1、溫度溫度的升高有助于吸熱反應(yīng)的進(jìn)行。(1)對單礦巖來說,溫度的升高促使礦物晶粒由小長大,非晶質(zhì)礦物重新結(jié)晶成為晶質(zhì)礦物,這一過程就叫重結(jié)晶作用。重結(jié)晶作用造成變質(zhì)巖均由晶質(zhì)礦物組成。如:微晶石灰?guī)r粗粒變晶大理巖。(二)影響變質(zhì)作用的因素重結(jié)晶變質(zhì)當(dāng)前第85頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(2)對于復(fù)礦巖來說,溫度的升高,可促進(jìn)其內(nèi)部各種組分之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成新的礦物,使母巖中的原有的礦物組合發(fā)生改變,形成新的巖石。如:SiO2

+CaCO3

高溫

CaSiO3

+CO2↑-Q

石英方解石硅灰石(低壓、550°C)

高嶺石——紅柱石+石英+水(加熱)溫度來源:地?zé)帷r漿熱、構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)生的摩擦熱。當(dāng)前第86頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)2、壓力壓力按物性不同,分靜壓力和動壓力。(1)靜壓力——是指地下某深度處,由上覆物質(zhì)的重量產(chǎn)生的負(fù)荷壓力。靜壓力各向均等,大小隨深度增加,大致深度每增加1000米,靜壓力增加27MPa。變質(zhì)作用的靜壓力范圍,一般認(rèn)為在1-2(108Pa)到7-8(108Pa)之間,相當(dāng)于距地面深5公里-30公里的區(qū)間。靜壓力的增加,有利于形成體積小、密度大的礦物。如:Mg2[SiO4]+Ca[Al2Si2O8]——CaMg2Al2[SiO4]3

鎂橄欖石+鈣長石==石榴石分子體積縮小17.6%

體積:43.9101.1121

比重:3.22.73.52當(dāng)前第87頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(2)動壓力——構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)生的定向壓力。在地殼上部靜壓力不大的地方表現(xiàn)最強(qiáng),在地殼深部,因靜壓力較大,巖石呈塑性,應(yīng)力因塑性變形而釋放,因此,動壓力隨深度增加而減弱。動壓力的作用主要變現(xiàn)在它對巖石礦物的機(jī)械破壞(低溫)以及造成壓溶現(xiàn)象(高溫)。當(dāng)前第88頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)壓溶現(xiàn)象:在礦物受壓部位易產(chǎn)生溶解,其溶解物質(zhì)傾向于沉淀在受壓力小的部位,從而使礦物顆粒呈現(xiàn)出沿某方向排列的趨勢。從板巖、千枚巖、片巖到片麻巖,礦物排列的方向性增強(qiáng),反映了動壓力的增大。當(dāng)前第89頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)3、化學(xué)活動性流體化學(xué)活動性流體:指一種以水和CO2為主,包含多種金屬和非金屬以及氟、氯、硼、磷等組分的溶液。來源:部分來自原巖粒間孔隙中所含的液體,或者來自原巖中含OH-礦物在脫水時和碳酸鹽礦物在去碳酸鹽化過程中析出的水和CO2

,還可來自巖漿及地殼深處。在較高的溫度和壓力下,呈氣態(tài);在較低的溫度下,則形成熱液?;瘜W(xué)活動性流體的作用:

起溶劑作用,促進(jìn)組分的溶解,并加強(qiáng)其擴(kuò)散速度,從而促進(jìn)重結(jié)晶和變質(zhì)反應(yīng)的進(jìn)行;

作為組分參加變質(zhì)反應(yīng),如脫水和水化反應(yīng),形成不含水或含水礦物;作為加入和帶出物質(zhì)的介質(zhì)

如:鉀長石+Na+=鈉長石+K

+當(dāng)前第90頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)中、酸性巖漿侵入碳酸鹽巖時,接觸交代作用特別強(qiáng)烈,形成以石榴子石和透灰石為主要礦物的巖石,稱為矽卡巖。當(dāng)前第91頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(三)變質(zhì)作用的類型根據(jù)地質(zhì)環(huán)境、物理化學(xué)因素,變質(zhì)作用可分為:動力變質(zhì)、接觸變質(zhì)、區(qū)域變質(zhì)、混合變質(zhì)、沖擊變質(zhì)作用等。當(dāng)前第92頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)它是以定向動壓力為主要影響因素的變質(zhì)作用,發(fā)生于斷裂帶中,形成動力變質(zhì)巖,如斷層角礫巖。1、動力變質(zhì)作用當(dāng)前第93頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)動力變質(zhì)作用一般發(fā)生于斷裂帶附近,脆性變形,形成構(gòu)造角礫巖(具破裂角礫結(jié)構(gòu),分選極差)。動力變質(zhì)作用不僅使原巖破碎變形,而且還可能進(jìn)一步重結(jié)晶,產(chǎn)生新的礦物,其代表巖石就是糜棱巖。當(dāng)前第94頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)構(gòu)造角礫巖當(dāng)前第95頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)它是由巖漿侵入圍巖引起的變質(zhì)作用,發(fā)生于侵入體的邊緣地帶。其規(guī)模一般較小,分布不廣,變質(zhì)帶寬度自數(shù)米-1公里左右,溫度和揮發(fā)組分是主要因素。(1)熱接觸變質(zhì)作用——圍巖主要受巖漿散發(fā)的大量熱能影響而產(chǎn)生的一種變質(zhì)作用。溫度為主要影響因素,基本無外來物質(zhì)成分加入。作用的方式是重結(jié)晶作用,在變質(zhì)前后總的化學(xué)成分沒有變化,但通過重新組合可以形成新礦物。2、接觸變質(zhì)作用當(dāng)前第96頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)從接觸帶向外,圍巖的變質(zhì)作用由強(qiáng)到弱,依次遞減,因而使不同強(qiáng)度的接觸變質(zhì)帶圍繞侵入體呈環(huán)狀分布——變質(zhì)帶。當(dāng)前第97頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)粘土巖受低熱接觸變質(zhì)作用可形成石墨斑點(diǎn)板巖、紅柱石板巖和變質(zhì)粘土巖等。受中熱接觸變質(zhì)作用可形成具細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)的各種云母角巖,受高熱接觸變質(zhì)作用可形成片麻巖。當(dāng)前第98頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)(2)接觸交代變質(zhì)作用——除巖漿散發(fā)的熱量外,還有巖漿析出的熱液和揮發(fā)組分的加入,使接觸帶附近的巖漿巖和圍巖發(fā)生明顯的交代作用,簡稱交代作用。

如:中、酸性巖漿侵入碳酸鹽巖時,接觸交代作用特別強(qiáng)烈,形成以石榴子石和透灰石為主要礦物的巖石,稱為矽卡巖。矽卡巖中含多種金屬礦產(chǎn),如鐵、銅、鎢、錫、鉬、鉛、鋅等。當(dāng)前第99頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)交代變質(zhì)巖:巖漿侵入以后,巖漿與圍巖之間發(fā)生交代作用,有物質(zhì)的帶入和帶出,形成與原巖不同的變質(zhì)巖。

當(dāng)前第100頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)3、區(qū)域變質(zhì)作用——它是在廣大地區(qū)或地殼的不同深度內(nèi),由溫度、壓力、化學(xué)活動性流體等綜合作用引起的變質(zhì)作用,形成的巖石稱區(qū)域變質(zhì)巖。當(dāng)前第101頁\共有108頁\編于星期二\10點(diǎn)地殼活動帶是發(fā)生區(qū)域變質(zhì)作用的基本地質(zhì)背景,區(qū)域變質(zhì)呈大面積或帶狀分布,長數(shù)百至數(shù)千公里,寬數(shù)十至數(shù)百公里。依熱流質(zhì)的高低和應(yīng)力的大小不同,區(qū)域變質(zhì)通常分成三帶:(1)淺帶:定向壓力大,溫度和靜壓力都不高,水分比較多,變質(zhì)后產(chǎn)生許多含

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