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習(xí)題第一章.地球科學(xué)的研究對(duì)象是什么?地球科學(xué)的研究對(duì)象是整個(gè)地球,包括地球從地心到外層空間的廣闊范圍。.地球科學(xué)研究的意義是什么?地球科學(xué)是自然辯證法的重要組成部分,是揭示地球的形成、發(fā)展、演化過(guò)程及其規(guī)律學(xué)科,對(duì)人類認(rèn)識(shí)自然、改造自然具有重要意義。在21世紀(jì)人類面對(duì)的實(shí)際問(wèn)題中,地球科學(xué)對(duì)資源、環(huán)境、減災(zāi)等問(wèn)題的深入研究,都將對(duì)人類的發(fā)展起到至關(guān)重要的意義。.地球科學(xué)有何特點(diǎn)?大空間尺度:地球科學(xué)全球性的特點(diǎn)使得各國(guó)地球科學(xué)家的研究工作受到局限,往往需要大范圍的合作才能夠全面地了解地球;另一方面是地球內(nèi)部實(shí)際觀測(cè)的難度,目前只能通過(guò)地球物理手段進(jìn)行間接的了解。長(zhǎng)時(shí)間尺度:地球形成自今大約經(jīng)歷46億年的演化,而這些歷史很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以證實(shí),通常采用的是將今論古的方法。.地球科學(xué)的主要研究方法有那些?野外實(shí)際調(diào)查,各分支學(xué)科的野外調(diào)查方式有所不同采集各種地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)資料和樣品確定地學(xué)過(guò)程的時(shí)空關(guān)系利用各種現(xiàn)代化受到進(jìn)行分析研究.現(xiàn)今地球科學(xué)的主要研究任務(wù)有那些?1993年美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)編寫(xiě)了《固體地球科學(xué)與社會(huì)》一書(shū),為二十一世紀(jì)的地球科學(xué)提出了四個(gè)目標(biāo):①了解所有研究領(lǐng)域的各種作用過(guò)程;②滿足自然資源的需求;③減輕地質(zhì)災(zāi)害;④調(diào)節(jié)和縮小全球變化的影響。隨著高新技術(shù)在地學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,對(duì)地球深部結(jié)構(gòu)及其地學(xué)過(guò)程的研究已經(jīng)成為可能。一些發(fā)達(dá)國(guó)家的學(xué)者在探討地球科學(xué)的未來(lái)時(shí),不失時(shí)機(jī)地提出了包括深、淺、表在內(nèi)的“地球系統(tǒng)”的概念和提出“了解整個(gè)地球系統(tǒng)的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的行為及其演變過(guò)程”的基本目標(biāo)。1998年1月31日,美國(guó)前副總統(tǒng)戈?duì)栐诩永D醽喛茖W(xué)中心的演講中提出了“數(shù)字地球”的概念,立刻受到了世界各國(guó)政府和地球科學(xué)工作者的普遍重視,歐洲及日本、澳大利亞等一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施“數(shù)字地球”計(jì)劃。“數(shù)字地球”的重要意義毫無(wú)疑問(wèn)地展現(xiàn)在我們面前。“數(shù)字地球”概念的提出,為我們展示了地質(zhì)科學(xué)未來(lái)的光輝前景。第二章.什么是多普勒效應(yīng)?乘座過(guò)火車(chē)的人可能都有這樣的經(jīng)驗(yàn),當(dāng)一列火車(chē)迎面駛來(lái)時(shí),我們會(huì)覺(jué)得汽笛的聲音非常尖銳;而當(dāng)火車(chē)經(jīng)過(guò)身邊遠(yuǎn)離我們而去時(shí),汽笛的聲音會(huì)突然變得低沉,這就是多普勒效應(yīng)。根據(jù)愛(ài)因斯坦相對(duì)論原理可以推出,輻射源向觀測(cè)者方向運(yùn)動(dòng)時(shí),其輻射波的波長(zhǎng)將變短;而輻射源遠(yuǎn)離觀測(cè)者而去時(shí),其輻射波的波長(zhǎng)將變長(zhǎng)。.什么是哈勃定律?30年代,美國(guó)天文學(xué)家哈勃在對(duì)比研究各星系的紅移資料時(shí)發(fā)現(xiàn),距離我們?cè)竭h(yuǎn)的星系,其退行的速度越大,即紅移的大小與星系的距離成正比。這一紅移和距離的關(guān)系被稱之為“哈勃定律”。根據(jù)這一定律可以想象,觀測(cè)者不論位于宇宙的什么地方,其觀測(cè)結(jié)果都是相同的,所有的星系全都遠(yuǎn)離觀測(cè)者四散而去。哈勃的這一發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)宇宙有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí),宇宙并不是靜態(tài)的,永恒不變的,而是動(dòng)態(tài)的,膨脹的。.簡(jiǎn)述大爆炸理論由俄裔美國(guó)天文學(xué)家加莫夫在1946年根據(jù)宇宙膨脹的現(xiàn)象所提出,即宇宙起源于150億年前的一次大爆炸。宇宙形成的早期,溫度極高,在100億度以上。物質(zhì)密度也相當(dāng)大,整個(gè)宇宙體系達(dá)到平衡。宇宙間只有中子、質(zhì)子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態(tài)的物質(zhì)。但是因?yàn)檎麄€(gè)體系在不斷膨脹,結(jié)果溫度很快下降。當(dāng)溫度降到10億度左右時(shí),中子開(kāi)始失去自由存在的條件,它要么發(fā)生衰變,要么與質(zhì)子結(jié)合成重氫、氦等元素;化學(xué)元素就是從這一時(shí)期開(kāi)始形成的。溫度進(jìn)一步下降到100萬(wàn)度后,早期形成化學(xué)元素的過(guò)程結(jié)束(見(jiàn)元素合成理論)。宇宙間的物質(zhì)主要是質(zhì)子、電子、光子和一些比較輕的原子核。當(dāng)溫度降到幾千度時(shí),輻射減退,宇宙間主要是氣態(tài)物質(zhì),氣體逐漸凝聚成氣云,再進(jìn)一步形成各種各樣的恒星體系,成為我們今天看到的宇宙。大爆炸模型能統(tǒng)一地說(shuō)明以下幾個(gè)觀測(cè)事實(shí):(1)大爆炸理論主張所有恒星都是在溫度下降后產(chǎn)生的,因而任何天體的年齡都應(yīng)比自溫度下降至今天這一段時(shí)間為短,即應(yīng)小于200億年。各種天體年齡的測(cè)量證明了這一點(diǎn)。(2)觀測(cè)到河外天體有系統(tǒng)性的譜線紅移,而且紅移與距離大體成正比。如果用多普勒效應(yīng)來(lái)解釋,那么紅移就是宇宙膨脹的反映。(3)在各種不同天體上,氦豐度相當(dāng)大,而且大都是30%。用恒星核反應(yīng)機(jī)制不足以說(shuō)明為什么有如此多的氦。而根據(jù)大爆炸理論,早期溫度很高,產(chǎn)生氦的效率也很高,則可以說(shuō)明這一事實(shí)。(4)根據(jù)宇宙膨脹速度以及氦豐度等,可以具體計(jì)算宇宙每一歷史時(shí)期的溫度。.星系是怎么演化的?幼年期由氣塵云逐漸凝聚成星系,在開(kāi)始發(fā)生氫地核聚變時(shí)進(jìn)入主序星階段,當(dāng)氫的核聚變結(jié)束后繼而發(fā)生的氦核聚變使星系進(jìn)入紅巨星階段,紅巨星階段演化結(jié)束后進(jìn)入白矮星階段或脈動(dòng)星階段而后發(fā)生超新星爆發(fā)。.主序星、紅巨星、白矮星各有什么特點(diǎn)?從星系誕生起,恒星在引力作用下不斷地收縮,內(nèi)部溫度也不斷升高。當(dāng)恒星的內(nèi)部溫度升高到700萬(wàn)度時(shí),其內(nèi)部開(kāi)始發(fā)生熱核反應(yīng),由此產(chǎn)生熱膨脹力與收縮力相抵抗,達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,使恒星長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)。恒星質(zhì)量的大小決定了恒星在主序星階段的亮度和生命周期,太陽(yáng)系的主序星周期估計(jì)在100億年左右。恒星演化到老年期時(shí),氫的熱核反應(yīng)停止,其中心部分在引力作用下急劇收縮,并釋放出巨大的能量,使溫度再次升高,外殼急劇膨脹,形成紅巨星。紅巨星的表面溫度雖然降低,但總發(fā)光量卻增加了,因此變成一顆呈紅色的亮星。由主序星轉(zhuǎn)化成紅巨星的過(guò)程很快,但由于紅巨星的內(nèi)部溫度重新升高,又發(fā)生了氦的熱核反應(yīng),因此紅巨星還可以停留相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。恒星的熱核反應(yīng)停止后,在強(qiáng)大的引力作用下發(fā)生收縮,體積急劇縮小,依靠勢(shì)能所轉(zhuǎn)化的熱能與引力相抗衡,形成白矮星。此時(shí)恒星的表面溫度可達(dá)1萬(wàn)度,這就是白矮星發(fā)白光的原因。白矮星的密度為地球的數(shù)十萬(wàn)倍到數(shù)百萬(wàn)倍,能量耗盡后將變成質(zhì)量更大,不能發(fā)光的黑矮星.太陽(yáng)系是如何形成的?解釋太陽(yáng)系的起源問(wèn)題需要考慮幾個(gè)問(wèn)題:一是太陽(yáng)系的動(dòng)量和質(zhì)量的分布,太陽(yáng)系的一個(gè)特征參數(shù)是其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的分配,慣量由產(chǎn)生它的物體距太陽(yáng)的遠(yuǎn)近和該物體自轉(zhuǎn)的速率所決定。從太陽(yáng)和行星具有共同起源出發(fā),占整個(gè)太陽(yáng)系全部質(zhì)量90%以上的太陽(yáng)也應(yīng)有最大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。但實(shí)際上由于太陽(yáng)自轉(zhuǎn)很慢,它只占有總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的2%,而行星卻占有總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的98%;二是重元素的來(lái)源,研究表明,依靠太陽(yáng)系所提供的能量所能獲得的最重的元素是鐵,而太陽(yáng)系中比鐵更重的這些元素是如何形成的,需要有一個(gè)合理的解釋;三是同一性問(wèn)題,太陽(yáng)系的行星具有許多相似的特征,這些特征很難以災(zāi)變的模式加以解釋?,F(xiàn)代太陽(yáng)系起源學(xué)說(shuō)一般認(rèn)為包括以下幾個(gè)階段:⑴由星際氣塵云形成太陽(yáng)和近太陽(yáng)的旋轉(zhuǎn)星云。這個(gè)過(guò)程可能是在近處一顆超新星爆發(fā)的影響下發(fā)生的。超新星爆發(fā)產(chǎn)生的強(qiáng)烈核反應(yīng)形成太陽(yáng)系中的重元素,并可能促使星云發(fā)生收縮。⑵太陽(yáng)和近太陽(yáng)星云的演化中,以電磁或湍流對(duì)流方式從太陽(yáng)向行星傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。太陽(yáng)周?chē)脑夹窃坪吞?yáng)本身都快速旋轉(zhuǎn),但漸漸被磁流體動(dòng)力所減緩,太陽(yáng)系中的慣量重新分配。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,原太陽(yáng)星云中有強(qiáng)湍流對(duì)流,在此過(guò)程中伴有物質(zhì)的拋射和慣量轉(zhuǎn)移。⑶環(huán)繞太陽(yáng)的環(huán)形塵云凝聚成星子,并進(jìn)一步凝聚成行星。當(dāng)太陽(yáng)達(dá)到一定大以后,其內(nèi)部的熱核反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行,同時(shí)以太陽(yáng)風(fēng)的形式拋射物質(zhì),最初可能形成類似土星光環(huán)一樣的行星環(huán),然后以在環(huán)的內(nèi)部形成星子,在萬(wàn)有引力的作用下,最大的星子逐漸的成為凝聚核心發(fā)展成行星。⑷在行星周?chē)舶l(fā)生類似的作用形成衛(wèi)星。.類地行星和類木行星各有什么特點(diǎn)?靠近太陽(yáng)的4顆行星與地球的大小、物質(zhì)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面都很相似,故稱為類地行星,又稱內(nèi)行星。其共同特點(diǎn)是:體積小、密度大,構(gòu)成行星的主要物質(zhì)是巖石。太陽(yáng)系靠外的除了冥王星以外的四顆行星,由于與木星的性質(zhì)相近,稱為類木行星,又成為外行星。其共同特點(diǎn)是:體積大、密度小,除了核部是由石質(zhì)物質(zhì)或冰塊組成的外,其物質(zhì)成分主要為輕氣體。.除了行星及其衛(wèi)星外,太陽(yáng)系還有那些主要天體?除了行星及其衛(wèi)星外,太陽(yáng)系還有小行星、彗星和隕星等。第三章.地球是怎么形成的?地球的形成與太陽(yáng)系的形成有著密切的關(guān)系。從目前行星比較地質(zhì)學(xué)的研究結(jié)果看,在太陽(yáng)系形成的早期存在著大規(guī)模的隕石沖擊事件。這次隕石沖擊大約發(fā)生在距今40億年前,時(shí)間可能長(zhǎng)達(dá)5-10億年,月球、水星以及眾多的小行星至今布滿了這次沖擊事件的隕石坑。隕石沖擊事件實(shí)際上是太陽(yáng)系形成中的一個(gè)必然過(guò)程。太陽(yáng)系形成初期,原始的氣塵云在萬(wàn)有引力的作用下首先凝聚成大大小小的塊體,并逐漸地相互撞擊形成大的凝聚中心。之后,逐漸演變成行星。隕石沖擊事件不但是行星形成的原因,也是地球圈層分異的主要原因之一。.地球的外圈是怎么形成的?地球形成的早期曾經(jīng)存在一個(gè)原始大氣圈,其成分與宇宙中的其它天體一樣,以氫、氦為主。由于氫、氦氣體容易向外層空間逃逸,在太陽(yáng)風(fēng)的作用下很快就消失了。地球早期的隕石沖擊事件使得地球表面的溫度不斷增加,大部分的巖石和外來(lái)的隕石都處于熔融狀態(tài),巖石中的揮發(fā)組分從巖石中分離出來(lái),形成了現(xiàn)在大氣圈的雛形,但早期大氣圈的成分和現(xiàn)在的大氣圈成分相比有較大的區(qū)別,最明顯的是氧和二氧化碳含量的變化。水圈的形成也與大氣圈的形成相似,在隕石沖擊下,隕石和地球巖石中大量的結(jié)晶水由于溫度的升高從礦物的分子結(jié)構(gòu)中分離出來(lái),形成大量的蒸汽,并最終形成水圈。地球生命的起源問(wèn)題是自然科學(xué)的三大基礎(chǔ)理論問(wèn)題,目前尚無(wú)明確的答案。20世紀(jì)60年代,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)宇宙中存在大量的有機(jī)分子,說(shuō)明構(gòu)成生命物質(zhì)基礎(chǔ)的有機(jī)物質(zhì)可以在自然條件下的宇宙空間形成。但從從簡(jiǎn)單的有機(jī)分子道生命的誕生則需要經(jīng)過(guò):有機(jī)物小分子-有機(jī)物大分子-多分子體系-生命的飛躍過(guò)程。從地球早期大氣圈的成分推測(cè),由于早期大氣圈中氧的含量很低,臭氧的含量更低,不能有效地阻止太陽(yáng)紫外線輻射對(duì)生命的傷害。因此地球早期的生命可能誕生于海洋,海洋中富含各種生命繁殖所必須得元素,同時(shí)深深的海水阻擋了紫外線對(duì)生命的傷害,是生命繁衍最合適的環(huán)境。.地球的內(nèi)圈是怎么形成的?隕石沖擊事件給地球帶來(lái)了大量的物質(zhì)和能量,使地球的溫度急劇升高,并使地球表層處于熔融狀態(tài),促進(jìn)了地球的圈層分異。地球內(nèi)圈形成和演化的另外一個(gè)重要因素是行星的質(zhì)量行星的質(zhì)量決定了行星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化歷史。只有質(zhì)量達(dá)到一定值,行星才能夠演化成球體,小行星的外形是隨機(jī)的在重力的作用下,行星物質(zhì)不斷分異,重物質(zhì)向行星內(nèi)部集中并釋放勢(shì)能,同時(shí)放射性物質(zhì)所釋放的能量使地球內(nèi)部不斷地升溫,加速了物質(zhì)的分異,最終形成了內(nèi)部圈層。質(zhì)量越大,這種分異過(guò)程也就越長(zhǎng),能量積累也越多,行星的活動(dòng)性時(shí)間也就越長(zhǎng)。從地球的大地?zé)崃餮芯靠?,地球?nèi)部向外釋放的能量遠(yuǎn)小于地球內(nèi)部所產(chǎn)生的能量,因此地球內(nèi)部的活動(dòng)還將繼續(xù)下去。而像水星、火星這種質(zhì)量較小的行星,現(xiàn)在已經(jīng)停止了內(nèi)部的活動(dòng)。.什么是相對(duì)地質(zhì)年代?在研究地球的演化歷史或者地質(zhì)過(guò)程時(shí),有時(shí)候并不一定需要知道地質(zhì)事件發(fā)生的準(zhǔn)確時(shí)間,而只需要知道它們之間的先后順序,這種只確定地質(zhì)事件發(fā)生先后順序的方法稱為相對(duì)地質(zhì)年代。.什么是絕對(duì)地質(zhì)年代?絕對(duì)地質(zhì)年代是以絕對(duì)的天文單位“年”來(lái)表達(dá)地質(zhì)時(shí)間的方法,絕對(duì)地質(zhì)年代學(xué)可以用來(lái)確定地質(zhì)事件發(fā)生、延續(xù)和結(jié)束的時(shí)間。.斯坦諾地層學(xué)的三個(gè)定律是什么?有什么意義?地層層序律即先沉積的一定位于地層的下部后沉積的一定位于上部,由此可以確定沉積事件的先后順序。原始連續(xù)性定律即沉積過(guò)程中如果沒(méi)有干擾因素,則原始的沉積地層一定是連續(xù)的。原始水平性定律在原始條件下形成的沉積地層一定是水平的。由這三條定律出發(fā),如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)地區(qū)的地層不符合上述情況,這一定有什么地質(zhì)事件發(fā)生。通過(guò)對(duì)區(qū)域間地層的對(duì)比,就可以確定區(qū)域地層沉積的先后順序,并根據(jù)其它地質(zhì)體與地層的關(guān)系來(lái)確定地質(zhì)事件發(fā)生的先后。.熟記地質(zhì)年代表第四章.什么是地球體、康拉德面、莫霍面、古登堡面、巖石圈、軟流圈、磁偏角、磁傾角?地球體是與大洋水面相一致的重力位表面??道旅娴貧ぶ械囊粋€(gè)地震界面,通常作為上下地殼的界面,康拉德面并非全球連續(xù)。莫霍面地球內(nèi)部的一級(jí)地震界面,由南斯拉夫地震學(xué)家莫霍洛維奇提出,在大陸地區(qū)位于地表以下30-75km處;在大洋地區(qū)位于5-i2km處。是地殼和地幔的分界面。古登堡面位于地表以下2900km處的一級(jí)地震界面,是地幔和地核的分界面。磁偏角由于地殼表面巖石所含磁性礦物及其極化方向的不一致,以及磁北極與地理北極不重合,導(dǎo)致了磁偏角的產(chǎn)生。磁偏角是以當(dāng)?shù)亓_盤(pán)磁針?lè)较颍串?dāng)?shù)卮帕€方向)與地理經(jīng)度線的夾角定義的,羅盤(pán)磁針既可以向東,也可以向西偏轉(zhuǎn)。磁傾角當(dāng)?shù)卮帕€與水平面之間的夾角稱為磁傾角。磁傾角最大的兩極地區(qū)。軟流圈板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)建立的過(guò)程中,地質(zhì)學(xué)家對(duì)地球的圈層結(jié)構(gòu)有了一些新的認(rèn)識(shí),在大約200km深度的位置上有一個(gè)S波的低速層,科學(xué)家們因此推測(cè)該層物質(zhì)的塑性程度較高,在動(dòng)力的作用下可以發(fā)生緩慢的流動(dòng),并稱之為軟流圈。巖石圈在軟流圈之上的地殼和上地幔的堅(jiān)硬部分則稱之為巖石圈。.地球的內(nèi)部壓力、溫度分布都有那些特征?根據(jù)萬(wàn)有引力定律和重力資料計(jì)算,地球的平均密度為5.52g/cm3。地殼的平均密度為2.8g/cm3,這個(gè)數(shù)值比地球的平均密度小,因此可以推斷地球內(nèi)部的密度應(yīng)有明顯的增加,根據(jù)重力與地震資料可以算出地球內(nèi)部壓力隨深度的變化:由于地球內(nèi)部蘊(yùn)涵有巨大的能量,這些能量在正常情況下通過(guò)大地?zé)崃鞯男问较虻乇磲尫?,熱流的度量單位?xí)慣上用每秒每平方厘米微卡表示(|ical/cm2s)。對(duì)大地?zé)崃鞯难芯勘砻?,地球表面不同地區(qū)的熱流值有很大的差異,其熱流值大小和該區(qū)的地殼活動(dòng)性有關(guān)。資料顯示,在大陸最穩(wěn)定的地區(qū)(克拉通),熱流值一般在0.9-1.2Kal/cm2s,局部地區(qū)可高達(dá)1.4Rcal/cm2s或低至0.6^cal/cmzs。造山帶通常有較高的熱流值,有些地區(qū)可達(dá)2—4四al/cm2s。廣闊的大洋盆地?zé)崃髦蹬c大陸穩(wěn)定區(qū)相近,平均為1.1^cal/cm2s,大洋中脊則有較高的熱流值,一般為2^cal/cm2s,最高可達(dá)8^cal/cm2s。全球平均熱流值約為1.5^cal/cm2so地球內(nèi)部較深處的溫度主要是根據(jù)一些間接的資料來(lái)估計(jì)的,在地幔、地核深處,用來(lái)計(jì)算溫度的熱流值、巖石熱導(dǎo)率、地?zé)崽荻鹊葏?shù)都是很難得到的,甚至連巖石的準(zhǔn)確成分都不很清楚??梢酝茰y(cè)的是,地球內(nèi)部的地?zé)崽荻却蟠鬁p小,但溫度還是隨著深度的增加而增加,地幔的溫度在1000—3700°C之間,外核的溫度在3700—4300°C之間,內(nèi)核的溫度約為5000°C。.地球主要由哪些圈層組成,各有什么特點(diǎn)?大氣圈厚度在幾萬(wàn)km以上,壓力每上升20km減小10倍。溫度變化與大氣熱源有關(guān)。大氣圈下部為對(duì)流層,從地面起在赤道到17km高度,兩極到9km高度。氣溫來(lái)源于地面的輻射,溫度隨高度增加而降低,可降至赤道-53°C,兩極-83°C;從對(duì)流層頂部至50km高度為平流層,溫度隨高度的增加上升至0°C以上,主要原因是因?yàn)槌粞跷樟俗贤饩€輻射。水圈是地球表層的水體,大部分匯聚在海洋中,還有一部分分布在陸地上的河流、湖泊、冰川和土壤、巖石的孔隙中,另有極小部分分布在大氣圈和生物圈中。由于海洋水具有很高的鹽度,很難被人類所開(kāi)發(fā)利用,人類所能利用的水資源只占總水體體積不到3%的比例。生命離不開(kāi)水,這是眾所周知的真理,我們應(yīng)該象珍惜自己的生命一樣珍惜每一滴水。生物圈大氣圈10km高空,地殼中3km的深處都有生物存在。生命可以在-250i80°C,8000個(gè)大氣壓下存活,但主要分布在陽(yáng)光、空氣、水分和有機(jī)質(zhì)充足的地表和淺海附近。地球上生命的存在至少有30多億年的歷史,但直到5.7億年前的寒武紀(jì),地球上的生物才有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。地球上的生物在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中已經(jīng)形成了相互依存的關(guān)系,即生物鏈。人類只不過(guò)是生物鏈中的一個(gè)環(huán)節(jié),破壞了生物鏈的正常運(yùn)轉(zhuǎn),造成的惡果也只能是人類自己去吞食。地殼以康拉德面為界可以分為上下兩個(gè)部分,上地殼的主要物質(zhì)成分是以硅鋁質(zhì)礦物組成的巖石,其密度大約為2.5g/cm3,也叫花崗巖層。下地殼的主要物質(zhì)成分是鎂鐵質(zhì)礦物組成的巖石,其密度大約為3.0g/cm3,也叫玄武巖層。這種觀點(diǎn)目前正受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),來(lái)自俄羅斯科拉半島超深鉆的資料表明,康拉德面以下的巖石仍然是硅鋁質(zhì)的片麻巖或麻粒巖,這個(gè)結(jié)果正在改變地質(zhì)學(xué)家對(duì)地殼的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。地幔大約在670km深度的位置上可以將地幔分為上下兩個(gè)部分,上地幔的上部密度大約為3.3—3.4g/cm3,其物質(zhì)成分一般認(rèn)為是由橄欖石、輝石和石榴子石按不同的比例組成的。下地幔的物質(zhì)成分與上地?;鞠嗨?,所不同的是物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)鍵的轉(zhuǎn)變,由離子鍵轉(zhuǎn)變成共價(jià)鍵時(shí),物質(zhì)的密度可以提高18%。在2900km深處的地幔底部,其密度達(dá)到5.6—5.7g/cm3。地核也可以分為上下兩個(gè)部分,在深度4980km以上的部分稱為外核,以下部分稱為內(nèi)核,由于S波不能在外核中傳播,所以外核應(yīng)該是液態(tài)的。外核的密度由地幔的底部的5.6—5.7g/cm3,急劇跳躍到9.7g/cm3,然后逐漸增加到11.5g/cm3,推測(cè)地球外核由氧化鐵組成,在巨大的壓力下它不僅是熔體,而且相變?yōu)槊芏雀蟮慕饘傧?。?nèi)核物質(zhì)的密度最大,大約是12.5—13g/cm3,主要由鐵和鎳組成,也可能有其它元素存在。.什么是地殼均衡原理?研究表明,地殼的厚度在大陸的造山帶地區(qū)最厚,在大洋地區(qū)最薄,青藏高原的地殼厚度達(dá)到78km,而在大洋的一些地區(qū)甚至不到5km。這一現(xiàn)象可以用阿基米德原理加以解釋,地殼在地幔之上如同漂浮在水面的木塊,在地幔的某一深度面上,上覆巖石對(duì)地幔的壓力處處相等,處于一種均衡狀態(tài),地質(zhì)學(xué)家稱之為:地殼均衡原理。第五章.什么是地質(zhì)作用?什么是地質(zhì)作用的三重概念?地球在不斷地演化著,許多證據(jù)表明地球從地核內(nèi)部到大氣圈外層都在進(jìn)行著復(fù)雜的變化,所有引起地球的外表形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成發(fā)生變化的作用過(guò)程都稱為地質(zhì)作用過(guò)程,簡(jiǎn)稱地質(zhì)作用。所有地質(zhì)作用都具有破壞和建設(shè)的雙重性質(zhì),一方面在不停地破壞地球原有的礦物、巖石、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地表形態(tài)的同時(shí),另一方面又在形成新的礦物、巖石、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)。地質(zhì)作用的三重概念是:能、營(yíng)力、作用方式能是地質(zhì)作用的能量來(lái)源,可以分為內(nèi)能和外能。能量主要來(lái)源于地球以外的,作用在地球表層的地質(zhì)作用稱為外動(dòng)力地質(zhì)作用;能量主要來(lái)源于地球內(nèi)部的,作用于整個(gè)地球的地質(zhì)作用稱為內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用。營(yíng)力是由能量轉(zhuǎn)化而成的,能夠發(fā)生地質(zhì)作用的驅(qū)動(dòng)力。作用方式地質(zhì)作用過(guò)程會(huì)以不同的方式改造地球,如河流的侵蝕、搬運(yùn)、沉積作用對(duì)地表的改造,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)地球結(jié)構(gòu)的改造等都是地質(zhì)作用的不同方式。.粒級(jí)、分選和磨圓度各是什么概念?粒級(jí)反映碎屑物顆粒的大小分選沉積物中碎屑的粒級(jí)方差越小,分選性越好,反映碎屑物大小的集中程度磨圓度碎屑物在搬運(yùn)過(guò)程中棱角會(huì)逐漸地磨損,使碎屑顆粒逐漸變圓,反映碎屑顆粒被磨圓的程度就是磨圓度.什么叫風(fēng)化作用?風(fēng)化作用是礦物和巖石的物理破碎崩解、化學(xué)分解和生物分解等復(fù)雜過(guò)程的綜合。.物理風(fēng)化中起決定作用的因素是什么?其過(guò)程是怎樣進(jìn)行的?引起物理風(fēng)化的因素也是多種多樣的。在一些情況下風(fēng)化過(guò)程是由于巖石自身的原因和溫度變化的作用,而沒(méi)有外部機(jī)械營(yíng)力的作用,稱這種風(fēng)化作用為溫度風(fēng)化。由于外部營(yíng)力的機(jī)械作用使巖石發(fā)生崩解的過(guò)程稱為機(jī)械風(fēng)化。溫度風(fēng)化的原因是由于晝夜溫差和季節(jié)溫差的影響造成巖石發(fā)生不均勻的熱脹冷縮而引起的。巖石通常是由多種礦物組成的,不同的礦物具有不同的膨脹系數(shù),在溫度變化過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致巖石中礦物之間的結(jié)合力減弱,最終松弛崩解。即便是成分較為均一的巖石,由于存在著巖石的各向異性,甚至是晶格結(jié)構(gòu)的差異,也可以造成熱脹冷縮的差異,導(dǎo)致巖石的風(fēng)化。溫度風(fēng)化在溫差大的地區(qū)最為強(qiáng)烈,特別是晝夜溫差大、空氣干燥、缺少植被地地區(qū),因此溫度訪華沙漠地區(qū)最為盛行。機(jī)械風(fēng)化是外部營(yíng)力作用使巖石發(fā)生機(jī)械破壞的結(jié)果。水在凍結(jié)過(guò)程中由于密度降低,體積增大,會(huì)產(chǎn)生巨大的破壞力。當(dāng)水進(jìn)入巖石的孔隙或裂隙中,如果產(chǎn)生凍結(jié)過(guò)程,其相應(yīng)的膨脹力可以導(dǎo)致巖石發(fā)生解體,尤其是周期性的凍結(jié)作用,很容易把巖石破壞成較小的塊體,這種風(fēng)化作用稱為凍結(jié)風(fēng)化。.化學(xué)風(fēng)化有哪些主要形式?影響化學(xué)風(fēng)化作用的因素主要有哪些?化學(xué)風(fēng)化的主要形式有:氧化作用、溶解作用、水化作用和水解作用等。影響化學(xué)風(fēng)化作用的因素主要有:巖石的地球化學(xué)特征、有機(jī)界的作用、環(huán)境與氣候等。巖石的地球化學(xué)特征是影響化學(xué)風(fēng)化作用的主要因素。不同的巖石由于化學(xué)成分的不同,其化學(xué)活動(dòng)性也明顯不同(主要表現(xiàn)在原子價(jià)、離子半徑、離子親和力、化合能力和極化能力等方面),容易被氧化、溶解的巖石出露區(qū),總是化學(xué)風(fēng)化作用較為強(qiáng)烈的地段。同一巖石中由于不同礦物成分的差異,也會(huì)造成風(fēng)化作用的差異。化學(xué)風(fēng)化過(guò)程中有機(jī)界的作用是另一個(gè)重要的因素。在堅(jiān)硬的巖石表面出現(xiàn)生物(微生物、苔蘚等)起,化學(xué)風(fēng)化的作用就開(kāi)始了。由于生物吸收的成分與巖石的成分有較大的差異,造成了巖石的風(fēng)化。同時(shí),生物的新陳代謝過(guò)程所產(chǎn)生的氧氣、有機(jī)酸等物質(zhì),加速了化學(xué)風(fēng)化的進(jìn)程。氣候與環(huán)境同樣是影響化學(xué)風(fēng)化過(guò)程的重要因素。干燥炎熱的氣候使得氧化作用容易進(jìn)行,潮濕的氣候則使得溶解作用、水解作用易于發(fā)生。地形會(huì)影響氣候條件,山地的垂直分帶現(xiàn)象會(huì)影響溫度風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用的進(jìn)行。山的陰坡和陽(yáng)坡因?yàn)槿照盏臈l件不一樣,在陽(yáng)坡一面通常溫度風(fēng)化作用較為強(qiáng)烈。地下水的性質(zhì)特征、地球化學(xué)場(chǎng)、構(gòu)造活動(dòng)性等環(huán)境因素也都影響化學(xué)風(fēng)化作用的進(jìn)程。.酸雨是怎么形成的?主要有哪些破壞作用?酸雨是指pH值<5.6的降水。酸雨是工廠排放的酸性氣體,造成空氣污染,并經(jīng)過(guò)復(fù)雜的大氣物理化學(xué)過(guò)程,通過(guò)大氣降雨的形式重新返回地面。酸雨中所含的酸性物質(zhì)主要是硫酸和硝酸。煤炭燃燒排出的二氧化硫和石油燃燒排出的氮氧化物是酸雨形成的主要原因。大氣降水的酸度過(guò)高,可能會(huì)使生態(tài)系統(tǒng)受到破壞,毀壞森林、干擾農(nóng)作物的光合作用,甚至造成毀滅性的破壞。酸雨還能腐蝕金屬結(jié)構(gòu)、破壞建筑物、加速風(fēng)化作用的進(jìn)程。酸雨可使土壤、湖泊、河流酸化,導(dǎo)致水生生物的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,破壞生態(tài)平衡。一些發(fā)達(dá)國(guó)家在發(fā)展中曾經(jīng)造成湖泊的嚴(yán)重酸化,導(dǎo)致魚(yú)類死亡。.什么是殘積物、倒石堆、風(fēng)化殼?風(fēng)化殼地質(zhì)研究中有什么意義?殘積物未移動(dòng)的殘留在原地的風(fēng)化產(chǎn)物倒石堆風(fēng)化作用崩落的碎石、泥砂和其他殘積物構(gòu)成的錐形堆積物,分選性、磨圓度都很差風(fēng)化殼巖石圈上部各種殘積物的總和風(fēng)化殼地質(zhì)研究的意義主要有:①由于巖石中礦物的抗風(fēng)化能力不同,隨著風(fēng)化作用的進(jìn)行,風(fēng)化殼將保留某些特殊的礦物或成分,形成特殊的礦產(chǎn)。②研究不同地區(qū)、不同構(gòu)造單元中風(fēng)化殼的不同性質(zhì)和發(fā)育程度,對(duì)工程建筑具有重要意義,尤其是工程的地基處理,對(duì)工程的穩(wěn)定性至關(guān)重要。如高層建筑物、鐵路路基的地基穩(wěn)定,水庫(kù)庫(kù)底的滲漏問(wèn)題等,都需要對(duì)風(fēng)化殼進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查研究。③古風(fēng)化殼對(duì)古氣候、古環(huán)境及構(gòu)造活動(dòng)等具有指示意義。.什么是土壤?具有肥力、含有有機(jī)成分,并有特殊結(jié)構(gòu)類型的陸地表面層稱為土壤。第六章.大氣的主要成分是什么?大氣最主要的成分是氮和氧,二者所占大氣的比例在99%以上。氮是植物制造蛋白質(zhì)的主要原料,氧是生物能量的主要來(lái)源,對(duì)生命具有重要意義。二氧化碳是一種溫室氣體,對(duì)調(diào)節(jié)地球表層的溫度起到關(guān)鍵的作用,主要來(lái)源于地球內(nèi)部析氣(火山、地裂縫等)、生物的呼吸、有機(jī)質(zhì)的燃燒等。臭氧主要分布在離地面20-35千米的平流層中。臭氧是氧分子受到紫外線輻射后分解成氧原子,大部分氧原子很快又結(jié)合成O2,部分氧原子與氧分子結(jié)合成O3。由于臭氧吸收了太陽(yáng)輻射中的大量紫外線,構(gòu)成了地球的一道保護(hù)層。大氣中還有其他一些組分:H2、CO、SO2、N2O、NO2、NO、Kr、Xe、Rn等,其含量都很低。在人口比較稠密的地區(qū)或工業(yè)區(qū)co2、co、So2、no2、NO的含量相對(duì)較高,是污染大氣的主要成分。在低層大氣中還含有數(shù)量不等的可吸入顆粒物,主要來(lái)自巖石風(fēng)化的微小顆粒、工業(yè)排放的粉塵、生物顆粒以及海水中的鹽粒等。.對(duì)流層、平流層、中間層、熱層、外層各有什么特點(diǎn)?對(duì)流層是大氣圈的最下一層,平均厚度在高緯度地區(qū)為8?9km,中緯度地區(qū)為10?12km,低緯度地區(qū)為17?18km。夏季厚度大于冬季。對(duì)流層厚度不到整個(gè)大氣圈的1%,但集中了大氣質(zhì)量的3/4,大氣水汽的90%。對(duì)流層受地球表面的影響最大,層內(nèi)對(duì)流旺盛,大氣中的主要天氣現(xiàn)象如云、霧、雨、雪、雹都形成在此層內(nèi)。對(duì)流層中溫度一般隨高度的升高而降低,垂直溫度梯度(在垂直方向高度變化100m時(shí)氣溫的變化值)平均為0.65℃/100m。對(duì)流層頂部的溫度降至零下幾十度。對(duì)流層對(duì)人類的影響最大,通常所說(shuō)的大氣污染就是對(duì)此層而言。從對(duì)流層頂部以上到大約50km左右高度為平流層。平流層中氣溫隨高度升高初時(shí)不變,而后逐步升高到UC以上,這主要是地面輻射減少和氧及臭氧對(duì)太陽(yáng)輻射吸收加熱的結(jié)果。這種溫度分布抑制了空氣對(duì)流,所以此層內(nèi)氣流比較平穩(wěn),是噴氣式飛機(jī)飛行的理想場(chǎng)所。由于平流層中水汽和塵埃含量較少,因此沒(méi)有對(duì)流層中那種劇烈的云雨天氣現(xiàn)象。平流層頂以上到大約80km的一層為中間層。此層中氣溫又隨高度升高而降低,其頂部溫度可降至一113?一83℃。由于垂直溫度梯度大,有相當(dāng)強(qiáng)的垂直混合。該層內(nèi)水汽極少,幾乎沒(méi)有云層出現(xiàn)。中間層頂以上為熱層。該層溫度隨高度增高而迅速升高。由于太陽(yáng)輻射中波長(zhǎng)小于0.17^m的紫外線幾乎全被該層中的分子氧和原子氧吸收,并且吸收的能量大部分用于氣層的增溫,加之氣層內(nèi)分子稀少,熱量無(wú)法通過(guò)熱量傳輸?shù)姆椒▊鬟f出去,因此熱層溫度達(dá)1000K以上。熱層沒(méi)有明顯的頂部,通常認(rèn)為溫度從增溫轉(zhuǎn)為等溫時(shí)為熱層頂部。在太陽(yáng)活動(dòng)寧?kù)o時(shí),頂高約250km,當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)烈時(shí)頂高約500km。熱層以上的大氣層為外層。為大氣圈向星際空間的過(guò)渡地帶。在那里空氣極為稀薄,溫度隨高度很少變化。由于那里地球引力很小,空氣分子運(yùn)動(dòng)的自由度很大,使一些高速運(yùn)動(dòng)的空氣質(zhì)點(diǎn)不斷向星際空間逃逸,故又稱散逸層。.氣壓、脊、槽、鞍、風(fēng)、季風(fēng)、大氣環(huán)流、氣旋、大氣降水、降水量、降水強(qiáng)度的概念氣壓指大氣壓強(qiáng),通常用觀測(cè)高度到大氣上界的單位面積上垂直空氣柱的重量表示,其單位為Pa,1Pa=1N/m2。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=101325Pa=1013.2hPa。由氣壓定義可以看出,氣壓是隨著高度減小的。氣壓隨高度升高按指數(shù)律遞減。在水平面上用等壓線封閉的高值區(qū)表示高氣壓(簡(jiǎn)稱高壓)所在,等值線封閉的低壓區(qū)表示低氣壓(簡(jiǎn)稱低壓)所在。高氣壓的延伸部分稱為高壓脊,低氣壓的延伸部分稱為低壓槽。兩個(gè)高壓和兩個(gè)低壓相對(duì)組成的中間氣壓區(qū)叫鞍形氣壓區(qū)。通常把空氣的水平運(yùn)動(dòng)稱為風(fēng)。風(fēng)是矢量,有風(fēng)向和風(fēng)速兩個(gè)要素。風(fēng)向表示風(fēng)的來(lái)向,地面風(fēng)向用16個(gè)方位表示,每個(gè)方位各占22.5°角。例如北(N)風(fēng)是指由正北往東西各1.25°角度的范圍內(nèi)吹來(lái)的風(fēng)。高空風(fēng)向則用360°水平方位角表示,從北起順時(shí)針?lè)较蛄慷龋L(fēng)速指單位時(shí)間內(nèi)空氣在水平方向移動(dòng)的距離,單位為m/s。大氣圈中大規(guī)模的、有規(guī)律的氣流運(yùn)動(dòng)稱為大氣環(huán)流,大氣環(huán)流包括全球性的和局部性的環(huán)流。大氣環(huán)流是地球氣候系統(tǒng)的主要因素之一,對(duì)地球的區(qū)域性氣候變化具有重大的作用。季風(fēng)(季風(fēng)環(huán)流)是指在一個(gè)大范圍內(nèi)的隨季節(jié)變化的盛行風(fēng)向或氣壓系統(tǒng)。季風(fēng)具有明顯的季節(jié)變化,而且隨著方向和氣壓系統(tǒng)的季節(jié)變化,天氣系統(tǒng)也發(fā)生明顯得變化。季風(fēng)形成的原因主要是海陸間的熱力差異。氣旋是指氣壓低于四周的水平空氣渦旋,也是氣壓系統(tǒng)中的低壓區(qū),其中心氣壓值一般為950hPa左右,也有877hPa的最低記錄。氣旋可分為熱帶氣旋和溫帶氣旋。大氣降水是指從云層中降落地面的液態(tài)或固態(tài)的水,有雨、雪、雹等多種形式。降水量是指降水在水平面上的未經(jīng)蒸發(fā)、滲流或其它損失的積聚深度,以毫米為單位。降水強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)的降水量。通常把24小時(shí)內(nèi)的降水量來(lái)區(qū)分降水強(qiáng)度。將24小時(shí)內(nèi)的降水量<i0mm、10?25mm、25?50mm、50?100mm、100?200mm、>200mm分別稱為小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨和特大暴雨。.什么是風(fēng)成作用、吹蝕作用和磨蝕作用?風(fēng)成作用是指氣流對(duì)地球表面物質(zhì)的動(dòng)力作用及其相關(guān)的過(guò)程。主要表現(xiàn)在破壞地表巖石,使之破裂、粉碎、磨蝕,并把地表的松散物質(zhì)搬運(yùn)到其他地方沉積下來(lái),形成特殊的地貌景觀。吹蝕作用由氣流壓力的直接作用,使地面松散巖石遭到破壞、粉碎或被吹走的作用。磨蝕作用風(fēng)夾雜著一些硬顆粒對(duì)地面巖石的破壞過(guò)程稱為磨蝕作用。風(fēng)的吹蝕作用和磨蝕作用通常是一起發(fā)生作用的。.風(fēng)成作用和風(fēng)成地貌有何特點(diǎn)?風(fēng)的搬運(yùn)能力與風(fēng)力的大小成正比,搬運(yùn)距離與風(fēng)力大小和碎屑物的粒度有關(guān)。粉塵或粘土顆??梢噪S大氣環(huán)流搬運(yùn)到地球表面的任何地方。風(fēng)所搬運(yùn)碎屑物的方式主要有滾動(dòng)、跳動(dòng)和懸浮等,并在搬運(yùn)的同時(shí)也進(jìn)行著各種破壞作用。由風(fēng)的沉積作用所形成的堆積物稱為風(fēng)成堆積,其特點(diǎn)是:成分較為單一,主要是長(zhǎng)石、石英所組成的碎屑物;顏色多樣,黃色、灰色、白色居多;分選性較好,粒度隨風(fēng)向展布;磨圓度較好。中國(guó)西部是世界上最典型的風(fēng)成堆積物。風(fēng)成地貌可以分為風(fēng)蝕型地貌和堆積型地貌兩種,風(fēng)蝕型地貌主要有戈壁、雅丹,堆積型地貌主要有沙漠、黃土、鹽土荒漠等。.什么是荒漠化過(guò)程?荒漠化過(guò)程是一個(gè)地域的生物生產(chǎn)能力嚴(yán)重下降,生態(tài)系統(tǒng)貧瘠化,并引起土地載畜量、作物產(chǎn)量、人類健康水平嚴(yán)重下降的一系列不良連鎖反應(yīng)的過(guò)程。其直接的表現(xiàn)就是土地退化,荒漠?dāng)U大。.全球荒漠主要分布在什么地區(qū)?荒漠分布于除南極大陸之外的所有大陸上氣候干燥的高度干旱地區(qū),并主要分布在南北半球的10-45°的緯度帶上。全球荒漠主要集中在三種地區(qū):1.副熱帶高壓帶控制區(qū),如撒哈拉地區(qū)、阿拉伯半島、墨西哥西北部、澳大利亞西部等;2.內(nèi)陸干旱盆地,如中亞地區(qū)、我國(guó)西部、蒙古、美國(guó)西部等;3.寒流經(jīng)過(guò)的沿海地區(qū),如南美西部海岸、非洲西南部海岸.影響荒漠化的因素是什么?影響荒漠化的因素比較復(fù)雜,但歸根結(jié)底無(wú)非是自然因素和人為因素兩大類。干旱的氣候條件是荒漠化過(guò)程得以進(jìn)行的最主要因素。干旱氣候使荒漠化地區(qū)的降水量達(dá)不到植物生長(zhǎng)的最低要求,抑制植物的生長(zhǎng),造成植物生產(chǎn)量的嚴(yán)重減少,使風(fēng)的作用加劇,并導(dǎo)致荒漠化。干旱是一種在時(shí)間上漸進(jìn)式、效果上累加式的破壞,干旱的氣候在減少降水量的同時(shí)加大了蒸發(fā)量,形成一種惡性循環(huán)。受到大氣環(huán)流的影響,在南北半球的副熱帶高壓帶控制區(qū)由于降水量極少,加上優(yōu)勢(shì)風(fēng)的長(zhǎng)期作用,在這兩個(gè)地區(qū)形成了全球最大的荒漠帶。大陸內(nèi)部的盆地因遠(yuǎn)離大洋而降水量很少,加上盆地效應(yīng)形成干旱氣候,也是容易造成荒漠化的地區(qū)。過(guò)度放牧是荒漠化的一個(gè)重要的認(rèn)為因素,絕大部分牧區(qū)都是生態(tài)環(huán)境比較脆弱的地區(qū),草原下面往往就是貧瘠的土地,一旦放牧量超過(guò)草場(chǎng)的承載量,草原在風(fēng)的作用下,大量的水分就會(huì)被帶走,使草場(chǎng)的生態(tài)平衡遭受破壞,環(huán)境急劇惡化,造成荒漠化。亂砍濫伐森林,開(kāi)墾新的耕地,也是破壞生態(tài)平衡,造成荒漠化的一個(gè)重要原因。植被是保持土壤中的水分,防止風(fēng)的侵蝕作用最有效的防護(hù)層,破壞植被無(wú)疑是在破壞自己的家園。.對(duì)付荒漠化有那些可采用的措施?遏制荒漠化發(fā)展的對(duì)策最主要的方法就是固沙,其主要措施包括以下幾個(gè)方面:Z擬定合理的放牧、耕作和林業(yè)開(kāi)發(fā)計(jì)劃,防止植被的破壞;豈發(fā)展有助于限制沙漠入侵的土地利用方式;況實(shí)施阻止沙漠推進(jìn)的生態(tài)工程;韻資助防止荒漠化擴(kuò)展的相關(guān)基礎(chǔ)研究;區(qū)普及防止荒漠化進(jìn)程的科學(xué)知識(shí),提高民眾的防護(hù)意識(shí)。第七章斜坡面流的作用形式及沉積物是什么?斜坡面流是大氣降水或融雪時(shí)期產(chǎn)生的一系列細(xì)水流沿斜坡運(yùn)動(dòng)而形成的。斜坡面流能夠帶動(dòng)部分風(fēng)化作用形成的松散物質(zhì),并把所攜帶的松散物質(zhì)堆積到坡腳處形成坡積物。由于斜坡面流把坡頂?shù)乃缮⑽镔|(zhì)帶到坡腳處堆積起來(lái),其結(jié)果就是使斜坡的坡度逐漸減小。向源侵蝕和頂部跌水是何含義?斜坡面流匯聚到低洼處形成暫時(shí)性流水,這種較強(qiáng)的流水對(duì)地表的沖刷侵蝕在地表形成沖溝。沖溝不斷擴(kuò)大,向上游和下游兩個(gè)方向發(fā)展,在沖溝的最上游經(jīng)常形成地貌落差較大的地貌,稱為頂部跌水,沖溝向上游不斷發(fā)展的過(guò)程稱為向源侵蝕。侵蝕基準(zhǔn)面和平衡剖面各是什么概念?沖溝或者河流的下蝕作用發(fā)展到一定程度由于受到條件的限制,在到達(dá)某一基準(zhǔn)面之后便不能繼續(xù)下蝕,這一基準(zhǔn)面通常是沖溝或河流排泄口處的任一盆地的水面,稱為侵蝕基準(zhǔn)面。沖溝或者河流下蝕作用的結(jié)果是形成河流平衡剖面。河流平衡剖面是一種動(dòng)態(tài)平衡,當(dāng)河流的侵蝕能力、搬運(yùn)能力和巖石的抗沖刷能力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)即形成平衡剖面。洪積沖積扇沉積物的特點(diǎn)是什么?具有同心圓狀的分帶性:上帶成放射狀的河床水系從錐頂向下,粒度逐漸變小。主要沉積物為礫石、卵石和砂。中間帶主要沉積物為亞砂質(zhì)、亞粘土質(zhì),可能會(huì)有多個(gè)小沖積扇。外圍帶可能有周期性的地表水泛濫,形成一些暫時(shí)性的小型湖泊、沼澤或鹽沼。跌水和瀑布形成的原因是什么?跌水和瀑布的形成需要河谷落差的存在。形成落差的原因主要是巖性的差異或斷層的作用。巖性的影響通常是河床中上層巖石較硬,而下層巖石較軟,也可能巖石本身的抗沖刷能力不一樣,在流水的作用下形成較大的地形落差所造成的。斷層的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以直接造成地貌的高差,在河流經(jīng)過(guò)時(shí)即可形成瀑布。河流的襲奪作用也可以形成跌水和瀑布。河流主要的搬運(yùn)形式有那些?沿河床拖曳的碎屑物,呈懸浮狀的碎屑物,呈溶解狀態(tài)的運(yùn)移物質(zhì)。河床內(nèi)和河床外的主要沉積地貌各是什么?心灘是河床內(nèi)的沉積地貌,在平水期高出水面,洪水期被淹沒(méi)。心灘主要在寬河段由雙向環(huán)流作用或者主、支流的相互頂托而形成,外來(lái)障礙物也可形成心灘。漫灘是河床外的沉積地貌,側(cè)蝕作用在河流拐彎的凹岸侵蝕,同時(shí)河流的底部回水把碎屑物帶到凸岸沉積。隨著時(shí)間的推移,這部分沉積物的規(guī)模逐漸擴(kuò)大,只有在洪水期才會(huì)被淹沒(méi),故稱之為河漫灘。河漫灘的形成過(guò)程及漫灘沉積物的特點(diǎn)是什么?側(cè)蝕作用在河流拐彎的凹岸侵蝕,同時(shí)河流的底部回水把碎屑物帶到凸岸沉積。隨著時(shí)間的推移,這部分沉積物的規(guī)模逐漸擴(kuò)大,只有在洪水期才會(huì)被淹沒(méi),故稱之為河漫灘。河漫灘沉積的二元結(jié)構(gòu):由粗變細(xì)的河床沖積物和洪水期的漫灘沖積層。河流沖積平原主要由河流的往復(fù)沖積層組成,河流相沉積主要由三部分組成:河床相、漫灘相和舊河道相。河流階地的形成原因是什么?有哪些階地類型?河流在下蝕作用過(guò)程中常在河谷兩側(cè)留下一些臺(tái)階狀的地貌單元,這些地貌單元被稱為河流階地。河流階地大多數(shù)情況下由古河漫灘構(gòu)成,它的形成與地殼運(yùn)動(dòng)或侵蝕基準(zhǔn)面發(fā)生變化有關(guān)。河流在第一循環(huán)過(guò)程中形成了河漫灘,一旦發(fā)生地殼的抬升,或者暫時(shí)性的侵蝕基準(zhǔn)面被破壞,河流便重新開(kāi)始強(qiáng)烈下蝕,原有的河漫灘也就成了河流階地。多次的重復(fù)循環(huán)可以形成多級(jí)的河流階地。河流階地的形成反映了河谷發(fā)育過(guò)程具有平穩(wěn)和突變的雙重性。河流階地可以分為侵蝕階地、基座階地、堆積階地等幾種類型,不同類型的河流階地具有不同的成因機(jī)制。三角洲和河口灣的概念是什么?河流到達(dá)穩(wěn)定水體時(shí)在水體中或緊靠水體處形成的部分露出水面的沉積物和沉積地形稱為三角洲。河流在入海處的河口區(qū)如果沒(méi)有大量沉積物堆積,而是被海水所淹沒(méi),則稱之為河口灣。分水嶺的遷移和河流的襲奪是什么原因?其根本原因就是河流向源侵蝕地速度不同。由于河流向源侵蝕的速度不同,分水嶺將逐漸向侵蝕作用較弱的一側(cè)遷移。侵蝕作用較強(qiáng)的河流可能劈開(kāi)分水嶺,攔截其它河流上游的徑流水,造成河流的襲奪。巖石中有哪些水的類型?蒸汽狀水以水蒸氣的形式存在于巖石的空隙中。強(qiáng)結(jié)合水依靠分子電荷吸附在巖石空隙表面的第一個(gè)水分子層。弱結(jié)合水依靠分子電荷吸附在巖石空隙表面的若干個(gè)水分子層。毛細(xì)水依靠表面張力充填在巖石毛細(xì)管中的水。重力水能夠在重力或其它水動(dòng)力作用下在巖石空隙中自由流動(dòng)的水固態(tài)水以固態(tài)的形式存在于巖石空隙中的水。結(jié)晶水進(jìn)入礦物晶格中的結(jié)合水。地下水有哪些成因類型?入滲地下水——大氣降水入滲到透水巖石中形成的。凝結(jié)地下水——由巖石孔隙中的氣態(tài)水凝結(jié)而成。沉積地下水——在地層沉積過(guò)程中被封存起來(lái)的地下水。原生地下水——在巖漿冷卻過(guò)程中,從巖漿中析離出來(lái)的水。再生地下水——從含有結(jié)晶水的礦物中分離出來(lái)的水。地下水有哪些類型?上層滯留水在包氣帶范圍內(nèi),由大氣降水形成的,滯留在局部隔水巖石之上的聚集水。上層滯留水具有局部性、季節(jié)性、臨時(shí)性等特點(diǎn),其規(guī)模取決于隔水巖石的大小和大氣降水量。潛水分布于地下第一個(gè)隔水層之上的透水層中。潛水的水力特征是非承壓的,即潛水面是自由的。潛水面與地形表面的起伏成正相關(guān),但比地面更平緩。潛水水面所處的位置稱為潛水面,從隔水層頂部到潛水面的高度稱為含水層厚度。層間水位于兩個(gè)隔水層之間的地下水稱為層間水。可分為層間承壓水和層間非承壓水。層間非承壓水位于兩個(gè)隔水層之間的透水層中。這類地下水通常分布于地形切割嚴(yán)重地區(qū),而且未充滿整個(gè)透水層的空間。透水層常與沖溝、河流、湖泊等相連,使地下水以泉水的形式出露。層間承壓水同樣受到上下隔水層的限制,且不受局部排泄作用的影響,使層間水承受一定的壓力。什么叫泉、上升泉、下降泉、泉華?泉——地下水的天然露頭。下降泉——非承壓水的露頭。上升泉——承壓水的露頭。能對(duì)人的身體起生理作用的,并被用于治療目的的地下水稱為礦泉水。泉水出露地表時(shí),由于溫度壓力等因素的變化,泉水中所含物質(zhì)沉淀在露頭附近形成獨(dú)特的堆積物,稱之為泉華。16.地下水地質(zhì)作用地特點(diǎn)是什么?地下水的侵蝕作用可分為機(jī)械潛蝕作用和化學(xué)溶蝕作用。由于在巖石空隙或裂隙中的地下水流動(dòng)速度非常緩慢,其機(jī)械潛蝕作用一般較弱,只能對(duì)細(xì)小顆粒的粉砂、粘土級(jí)別的松散碎屑物進(jìn)行機(jī)械潛蝕。如果發(fā)育地下河,則可以形成與地表流水類似的侵蝕作用。化學(xué)溶

蝕作用是地下水侵蝕作用的主要形式。并可形成各種地下巖溶地貌。一般地說(shuō),地下水的溶蝕作用主要是含有CO2的水對(duì)碳酸鹽巖的溶蝕。同樣,地下水的搬運(yùn)能力也很弱,其搬運(yùn)能力的大小與潛蝕能力的大小成正比。機(jī)械潛蝕的產(chǎn)物以機(jī)械搬運(yùn)為主;溶蝕的產(chǎn)物則以溶液的形式搬運(yùn)。地下河則有很強(qiáng)的搬運(yùn)能力。通過(guò)地下水所搬運(yùn)的物質(zhì)成分,可以了解地下水所通過(guò)的巖石的物質(zhì)組成。地下水地沉積作用主要為過(guò)飽和沉積,地下水在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由于溫度、壓力的變化,可使地下水的溶解物產(chǎn)生過(guò)飽和,使搬運(yùn)物沉積下來(lái)。由于地下水地破壞作用,還可以在地下溶洞中形成一些垮塌堆積。.礦脈、假化石、石化作用各是怎么形成的?溶解了礦物質(zhì)的地下水在流入巖石的裂隙后,由于壓力的降低,礦物質(zhì)會(huì)沉淀或結(jié)晶出來(lái),形成礦脈。在一些較緊閉的裂隙中,有時(shí)會(huì)沉淀一些樹(shù)枝狀的鐵、錳氧化物,稱之為假化石。石化作用是指地下水中溶解的礦物質(zhì)與掩埋在沉積物中的生物體之間進(jìn)行的物質(zhì)交換。在石化過(guò)程中,生物體內(nèi)能夠被地下水溶解的物質(zhì)被地下水溶解帶走,留下的空間則被地下水所攜帶的礦物質(zhì)所充填。生物體的物質(zhì)成分雖然發(fā)生了變化,但其生物結(jié)構(gòu)卻被保留了下來(lái),這就是化石形成的基本原理。.巖溶作用是如何進(jìn)行的?巖溶發(fā)育的基本條件是什么?巖溶作用是流水(地表水和地下水)對(duì)易溶巖石進(jìn)行溶解、淋濾、沖刷等地質(zhì)作用所形成的獨(dú)特的地貌景觀。巖溶發(fā)育的基本條件是:可溶性巖石具有較好的透水性(主要是裂隙),水可以沿裂隙自由流動(dòng),水有較強(qiáng)的溶解能力。.冰川有哪些主要類型?從大的方面,冰川可以分為兩大類,山岳冰川和大陸冰川。山岳冰川中有:拱形冰川從同一源地向不同方向流出的冰川。懸冰川位于陡峭的山坡上,填充在較小的盆地里,從盆地中伸出的短舌狀冰川。冰窩冰川形成于安樂(lè)椅狀的山窩中.大陸冰川目前只有南極大陸和格陵蘭發(fā)育有大陸冰川。其特點(diǎn)是盾狀形態(tài)、厚度大、不受地貌影響、冰源區(qū)在大陸中部、輻射狀流動(dòng)。.冰川的刨蝕作用及刨蝕地貌。冰川對(duì)其底部巖石的破壞作用稱為刨蝕。由于冰川的壓力和破壞,使底部巖石發(fā)生破碎,這些破碎的巖石在冰川的攜帶運(yùn)動(dòng)中更增加了冰川的刨蝕能力。其結(jié)果是使冰川底部巖石形成擦痕、溝槽??梢灾甘颈ㄟ\(yùn)動(dòng)的方向。冰川底部巖石的突出部分會(huì)被刨蝕成特征的長(zhǎng)圓形突起——羊背石。在山岳冰川的刨蝕作用中常形成一些特殊的地貌,如圍谷、冰斗、刃脊、角峰、U型谷圍谷

冰斗

刃脊冰川刨蝕形成的洼地圍谷

冰斗

刃脊位于山坡處的漏斗狀地形被冰川刨蝕成陡峭的刃狀山脊角峰刃脊交會(huì)的山峰U型谷冰川流動(dòng)過(guò)程中對(duì)底部地形的改造形成的特殊地貌。.冰磧物的類型。所有被冰川搬運(yùn)和沉積的松散碎屑物都稱為冰磧物。冰磧物按照其所在冰川中的位置,又可分為側(cè)磧、中磧、內(nèi)磧、底磧、終磧等。.冰水沉積物的主要特點(diǎn)是什么?當(dāng)冰川消融時(shí),其攜帶的冰磧物就會(huì)沉積下來(lái),形成冰水沉積。冰水沉積物主要有以下一些類型:終端冰磧物冰川的前緣長(zhǎng)期穩(wěn)定在某一位置上,冰川所攜帶的碎屑物也長(zhǎng)期堆積在冰川消融的前緣位置,使大量的冰磧物堆積成不同高度的堤或梁。在冰期過(guò)后可以形成堰塞湖泊。冰礫堤在地貌上表現(xiàn)為狹長(zhǎng)的梁子,其延長(zhǎng)方向與冰川運(yùn)動(dòng)的方向一致,是冰川在消融的過(guò)程中,冰川前緣不斷退卻時(shí)留下的終磧物。.地質(zhì)歷史中的主要冰川事件發(fā)生在什么時(shí)代?在地質(zhì)歷史中有多次全球規(guī)模的冰期,并且發(fā)育了分布廣泛的大陸冰川。對(duì)人類影響最大的是第四紀(jì)冰川的發(fā)育,從新第三紀(jì)末期開(kāi)始至今有四次較大冰期:智群、民德、里斯、玉木。在兩次冰期之間為間冰期。最后一次冰期玉木冰期至今大約20000—15000年。晚古生代有一次大規(guī)模的冰川活動(dòng),占據(jù)了曾經(jīng)連為一體的南大陸(岡瓦納古陸),包括現(xiàn)在的南極洲、澳洲、非洲、南美洲和印度次大陸。這一冰川活動(dòng)也是晚古生代以后,岡瓦納古陸解體的一個(gè)證據(jù)。有資料表明早古生代也有一次較大的冰川活動(dòng)。前寒武紀(jì)冰川活動(dòng)也很頻繁,我國(guó)的主要冰磧巖主要是形成于至今大約700Ma的震旦紀(jì),分布廣泛。.凍土帶的主要地貌及其成因?在一些寒冷地區(qū),地下的冰凍巖石或泥土在夏季也不能消融,成為永久的凍土帶,往往會(huì)形成一些特殊的地貌。鼓包較為潮濕的、透熱性較好的地區(qū)首先凍結(jié)鼓起,形成鼓包。多角形石灘由石塊下動(dòng)土的反復(fù)作用形成的。泥流階地山坡上凍土在夏天消融時(shí)發(fā)生緩慢的塑-粘性流動(dòng)所形成的。.大洋、大陸邊緣有哪些主要的地貌單元?大洋中脊是位于大洋中間的規(guī)模巨大的正地形,他比陸地上的任何山系都要壯觀得多。大洋中脊一般寬i500-2000km,一般高出洋底1-3km。各大洋的中脊首尾相連,連綿不斷??傞L(zhǎng)度大約60000km。大洋中脊上還有中央裂谷和轉(zhuǎn)換斷層等次級(jí)地貌單元。大洋盆地中最為顯著的地貌單元是深海平原,其坡度只有1/1000左右。無(wú)震海嶺大洋中脊一般有強(qiáng)烈的地震活動(dòng),但位于太平洋西北部的皇帝-夏威夷海嶺、印度洋的馬爾代夫海嶺、東經(jīng)90°海嶺都沒(méi)有現(xiàn)代地震,故成為無(wú)震海嶺。海底平頂山又稱蓋約特(Guyot,普林斯頓大學(xué)地質(zhì)系第一任系主任,由赫斯命名。)是一種特殊類型的海底火山,其平頂是被波浪削平的,后來(lái)又下沉被海水覆蓋。大陸架大陸的自然延伸,一般坡度小于1°,水深200m左右。與大陸坡過(guò)渡的地方有明顯的彎曲。大陸坡平均坡度約為4°,深度可達(dá)3000m。大陸坡被眾多的水下峽谷所切割,切割深度可達(dá)米。大陸坡腳位于大陸坡和大洋盆地之間,是非常平緩的水下平原,常有巨厚的沉積。活動(dòng)大陸邊緣還有海溝、島弧、弧后盆地等地貌單元。.海水有那些主要的運(yùn)動(dòng)形式?洋流大量海水發(fā)生長(zhǎng)距離的運(yùn)動(dòng),影響因素有溫度、鹽度、季風(fēng)和地球自轉(zhuǎn)等。洋流按深度可劃分出表層、深層和底層洋流等;按溫度可劃分為冷流和暖流。黑潮暖流是北太平洋副熱帶高壓帶的重要流系,也是影響中國(guó)沿海的水文系統(tǒng)的重要流系。黑潮是一支高溫、高鹽度流系,其厚度大約800-i000m,由于呈暗色,故稱“黑潮暖流”。沿岸流與海岸平行的近岸海流,主要受季風(fēng)的影響。潮汐是由日、月的引力所引起的海平面作周期性振蕩的過(guò)程。開(kāi)闊大洋的潮差大約在im左右,在一些海灣有的海潮可以達(dá)到18m,有些地方可以形成全日潮或不規(guī)則的潮汐。潮汐的運(yùn)動(dòng)包括了大洋的整個(gè)水層,因此它在深海沉積物的搬運(yùn)和沉積過(guò)程中具有重要的意義。波浪是海洋表面水質(zhì)點(diǎn)作圓周振動(dòng)的一種運(yùn)動(dòng)形式。波浪一般所影響的水深相當(dāng)于波長(zhǎng)的一半,在正常情況下所影響的范圍從低潮線到水深20m的范圍,如果出現(xiàn)風(fēng)暴浪,則可以影響到水深200m的范圍。當(dāng)水深小于1/2波長(zhǎng)時(shí),波長(zhǎng)開(kāi)始變短,波高變大,并最終出現(xiàn)翻卷,形成破浪。海嘯是由發(fā)生在水下的地震或火山爆發(fā)所引起的巨浪,傳播速度可以達(dá)到200-500km/h,會(huì)對(duì)海岸和人類造成極大的破壞。濁流是由碎屑物和水混合而成的在盆地底部流動(dòng)的重力流。海底濁流一般發(fā)端于大陸坡上部或陸架,在地震、火山爆發(fā)或其他觸發(fā)因素的作用下,濁流裹挾著泥沙順著大陸坡的海底峽谷進(jìn)入深海盆地,形成海底沉積扇。.什么是厄爾尼諾現(xiàn)象?厄爾尼諾現(xiàn)象是指太平洋表層水溫異常升高,造成魚(yú)類大量死亡的現(xiàn)象。在一般情況下,熱帶太平洋西部的表層水較暖,而東部的水溫很低。這種東西太平洋海面之間的水溫梯度變化和東向的信風(fēng)一起,構(gòu)成了海洋——大氣系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。大約每隔幾年,這種準(zhǔn)平衡狀態(tài)就要被打破一次,西太平洋的暖熱氣流伴隨雷暴東移,使得整個(gè)太平洋水域的水溫變暖,氣候出現(xiàn)異常,其時(shí)間可持續(xù)一年,有時(shí)更長(zhǎng),這就是厄爾尼諾現(xiàn)象。厄爾尼諾(ElNino)在西班牙語(yǔ)中的意思是“圣嬰”。由于該現(xiàn)象首先發(fā)生在南美洲的厄瓜多爾和秘魯沿太平洋海岸附近,多發(fā)生在年終圣誕節(jié)前后,因此得名。.海蝕階地是如何形成的?海浪對(duì)基巖海岸的破壞作用集中在高潮線附近,漲潮過(guò)程所形成的破浪對(duì)海岸具有強(qiáng)大的破壞作用,并在高潮線附近形成拍岸浪蝕洞。浪蝕洞進(jìn)一步擴(kuò)大以后懸崖就要坍塌,這一過(guò)程反復(fù)進(jìn)行會(huì)使海岸向大陸方向退卻,并逐漸形成海蝕階地(波切臺(tái))。.海灘海岸平衡剖面的形成過(guò)程?當(dāng)波浪向垂直海岸方向運(yùn)動(dòng)時(shí),碎屑物也是以垂直海岸的形式運(yùn)動(dòng)。波浪向海岸運(yùn)動(dòng)時(shí)具有較大的能量,可以把礫石或粗砂帶向海岸;退卻時(shí)能量大為減弱,只能把較細(xì)的碎屑物帶回海洋;而一些中等顆粒的碎屑物在往返運(yùn)動(dòng)中距離基本保持在原地,這一位置稱為中線。隨著波浪作用的不斷進(jìn)行,波浪的水動(dòng)力條件也發(fā)生改變,其結(jié)果是使中線不斷向大洋方向移動(dòng),并最終達(dá)到平衡,形成海岸平衡剖面。近岸堆積物的主要特點(diǎn)是:碎屑物的顆粒從大陸向大海的方向逐漸變細(xì),具有良好的磨圓度和分選性。.海灘沉積過(guò)程中會(huì)發(fā)育有哪些主要地貌?沿岸堤是由潮汐波浪的上沖流和回流所形成的,一般平行海岸分布。沿岸堤可以發(fā)展成為沙壩、沙島,使堤內(nèi)海水呈半封閉狀態(tài),不能與大洋水域正常溝通,形成障壁沙島-瀉湖體系。沙咀發(fā)育在有較強(qiáng)的沿岸流的地段。當(dāng)海岸向大陸彎曲時(shí),沿岸流所攜帶的碎屑物由于水動(dòng)力條件的突然改變而沉積下來(lái)形成沙咀。離岸壩和連陸沙洲受到一些地形的影響,海灘會(huì)形成特殊的與海岸近垂直的離岸沙壩。個(gè)別島嶼由于浪影區(qū)的作用和沙咀的發(fā)展,最終在大陸與島嶼之間形成連陸沙洲。.障壁沙島-瀉湖體系有什么沉積特點(diǎn)?瀉湖是與海水有限溝通的半封閉水體。一般地,瀉湖由于強(qiáng)烈的蒸發(fā),又不能與海水進(jìn)行充分的交換水體,因此含鹽度都比較高,除非瀉湖有河流的入口。瀉湖沉積物一般可分為三大類:陸源碎屑沉積物、生物沉積物和化學(xué)沉積物:陸源碎屑物主要分布在沙島附近,在瀉湖與海洋溝通的潮道口可以形成漲潮三角洲和退潮三角洲;瀉湖的水動(dòng)能比較小,一般呈還原環(huán)境,因此動(dòng)物很少生長(zhǎng),但微生物卻比較繁盛,品種單一;由于瀉湖的含鹽度比較高,在海水蒸發(fā)過(guò)程中會(huì)有許多化學(xué)沉積物在湖底沉積,形成蒸發(fā)鹽類。瀉湖沉積從大陸向大洋方向可以辨別出草沼相、瀉湖泥相、障壁沙相、淺海沙相。.深海沉積物有那些主要類型?這些沉積物的分布受什么因素控制?深海沉積作用與沉積物地來(lái)源有密切地關(guān)系,深海沉積主要有以下一些類型:深海陸源碎屑沉積——沉積物來(lái)源于大陸,主要分布在大陸邊緣。深海火山碎屑沉積——由火山噴發(fā)物組成地碎屑沉積,分布在大洋火山島周?chē)?。深海生物源沉積——可以分為鈣質(zhì)軟泥沉積和硅質(zhì)軟泥沉積,其分布范圍與生物地種類分布密切相關(guān)。深海粘土沉積——主要分布在東北太平洋中部地區(qū),由于遠(yuǎn)離大陸,各種沉積物都很少,沉積速率較低,因此沉積物中的宇宙物質(zhì)豐度略高。深?;瘜W(xué)沉積——以過(guò)飽和沉積的形式出現(xiàn)。.沉積相的概念沉積相是在一定的自然環(huán)境中形成的沉積巖石,根據(jù)巖石一系列的成因標(biāo)志可以判斷其形成環(huán)境,這種環(huán)境就稱為沉積相。.沉積巖有哪些主要構(gòu)造特征?有何意義?層理是沉積巖特有的構(gòu)造特征,反映了沉積巖形成的環(huán)境。正常層理、斜層理、交錯(cuò)層理。層面構(gòu)造是沉積巖的另外一種常見(jiàn)的構(gòu)造現(xiàn)象,也是用來(lái)判別沉積地層層序的重要標(biāo)志。波痕、泥裂、雨痕是常見(jiàn)的層面構(gòu)造。.湖泊的成因類型有哪些?可分為內(nèi)營(yíng)力作用和外營(yíng)力作用兩大類。.湖成沉積物的主要特征是什么?湖泊的沉積作用有三種類型:碎屑的、生物的和化學(xué)的。湖成沉積的主要特點(diǎn)是:1.以細(xì)組分的泥質(zhì)沉積物為主,并含有豐富的生物物質(zhì)和化學(xué)沉淀物。2.沉積物常有細(xì)而平直的層理,有時(shí)是微層理,這是由于湖水較為平靜的沉積條件所決定的。這些微層理還經(jīng)常反映了季節(jié)性的變化,即碎屑物的粗細(xì)韻律性變化。3.湖成沉積常見(jiàn)泥裂、雨痕、沖刷面,印模等層面構(gòu)造。碎屑沉積物:碎屑物形成與湖泊相似的同心圓狀分布,由湖岸向湖心方向碎屑物的粒度逐漸變細(xì)。具有良好的磨圓度和分選性。生物沉積物:湖水的平靜狀態(tài)適合于植物的生長(zhǎng),不同的水深有不同的植物類型,形成植物的分帶現(xiàn)象,并形成不同的生物沉積物?;瘜W(xué)沉積物:潮濕氣候可形成碳酸鈣沉積,干旱氣候可形成鹽類沉積。.沼澤是怎么形成的?大部分沼澤的形成是由于湖盆中堆積了植物遺體形成泥炭,當(dāng)泥炭的堆積使湖水變淺并使植物覆蓋整個(gè)湖區(qū)以后,湖就轉(zhuǎn)化成沼澤了。.沼澤沉積有什么意義?沼澤的地質(zhì)作用主要是導(dǎo)致泥炭的形成。泥炭是在沼澤中因供氧不足,使植物遺體不能充分分解堆積而成的生物巖。泥炭經(jīng)過(guò)一定的地質(zhì)條件可以轉(zhuǎn)化成煤。第八章.生物根據(jù)其組織水平不同可以劃分出哪些層次?生物根據(jù)其組織水平不同可以劃分出:大分子、蛋白質(zhì)、細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈等層次。.什么是生物的遷移和擴(kuò)散?每一個(gè)生物種都有自己的分布范圍,生物分布的地理區(qū)域反映了生物與環(huán)境的關(guān)系以及生物過(guò)去的演化歷史。環(huán)境的限制和物種個(gè)體的擴(kuò)撒能力對(duì)生物的分布有很大的影響。從生物的空間分布看,一些物種可以成功的突破環(huán)境的障礙,在另一地域建立自己的領(lǐng)地。一旦原地種群與新領(lǐng)地種群之間的聯(lián)系被切斷,就會(huì)造成種群的間斷分布。由于環(huán)境的變遷,物種個(gè)體在其有限的生命周期里會(huì)發(fā)生遷移,一個(gè)物種可以在很多的世代里累計(jì)遷移距離,造成物種的較長(zhǎng)距離遷移,以適應(yīng)環(huán)境的變化。擴(kuò)散也是生物擴(kuò)大自己領(lǐng)地的一種方式。由于物種之間的競(jìng)爭(zhēng),在有限的地理范圍內(nèi)的資源不能滿足物種的需要,自然選擇支持了生物的擴(kuò)散。.生物種群的概念及意義是什么?地球上的所有物種都不會(huì)只是單一的個(gè)體,而是有許多的個(gè)體組成的,而且這些生物個(gè)體總要在地球表層占據(jù)一定的空間,我們把占據(jù)著一定的環(huán)境空間的生物個(gè)體集合稱為生物種群。種群是由生物個(gè)體組成的,但在生物種群中,生物個(gè)體已經(jīng)成為種群中的組成部分,同時(shí)具備了許多新的生物種群的群體屬性,如種群的增長(zhǎng)率、年齡結(jié)構(gòu)、分布格局、社群結(jié)構(gòu)等。種群是物種存在、進(jìn)化和關(guān)系表達(dá)的基本單位,也是生物群落和生態(tài)系統(tǒng)的基本組成部分,同時(shí)也是生物資源開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)的具體對(duì)象。種群一詞與物種概念密切相關(guān)。根據(jù)生物學(xué)種定義同一物種的個(gè)體不僅因其同源共祖而表現(xiàn)出性狀上的相似(包括形態(tài)、大分子結(jié)構(gòu)及行為等各個(gè)方面),而且它們之間能相互交配并將其性狀遺傳給后代個(gè)體。但不同種之間則由于形態(tài)、生理或行為上的差異而不能交配繁育,這稱為生殖隔離。與此相應(yīng),廣義的種群即是指一切可能交配并繁育的同種個(gè)體的集群(該物種的全部個(gè)體)。例如世界上總?cè)丝?。但在生物學(xué)上更關(guān)心的卻是實(shí)際上進(jìn)行交配繁育的局部集群,即狹義的種群。.生物群落的概念是什么?自然界中任何生物都不是獨(dú)立存在的,總是與其它許多生物有著這樣那樣的聯(lián)系,形成一個(gè)完整的生物群體。在一定地段的自然環(huán)境中,彼此有著密切聯(lián)系的生物,按照一定的規(guī)律組合在一起的生物群體稱為生物群落。生物群落是生物種群的集合體,是一個(gè)比生物種群更高一級(jí)的生物集合體。群落因其所含生物的成分不一有不同的名稱,如生活在一定地段中的各種植物以不同的方式發(fā)生相互作用,形成彼此相互依賴的規(guī)律組合,稱為植物群落。如河邊生長(zhǎng)著各種小草的草地,池塘里的各種植物等。.植被、季相、演替是什么概念?生物群落以陸地的植物群落的外貌最為突出,在生物群落的結(jié)構(gòu)組成和生態(tài)功能中最為重要。一個(gè)地區(qū)全部植物群落的總和稱為該地區(qū)的植被,如神農(nóng)架地區(qū)的植被是指神農(nóng)架地區(qū)的全部植物群落。在季節(jié)變化明顯的地區(qū),植物由于新陳代謝過(guò)程的季節(jié)性差異,致使整個(gè)群落在不同季節(jié)由不同的外貌,稱之為群落的季相。不同的氣候帶季相的表現(xiàn)也有比較大的差異,如熱帶雨林地區(qū)一年四季的季相的變化就不大,而溫帶地區(qū)四季分明,季相變化最大。在一定地段上,一個(gè)生物群落被另一個(gè)不同性質(zhì)的生物群落所替代,稱之為生物群落的演替,演替的發(fā)生主要是因?yàn)樽匀灰蛩兀夂蜃冞w、洪水、山火、動(dòng)物遷徙等)和一些人為因素(開(kāi)墾耕地、林場(chǎng)伐木、工程建設(shè)等)致使環(huán)境變遷的結(jié)果。.生物的多樣性包括哪幾個(gè)方面?生物的多樣性包括了以下幾個(gè)方面:遺傳多樣性 一個(gè)物種有個(gè)體之間的差別也有種群之間的差別物種多樣性 一個(gè)區(qū)域內(nèi)動(dòng)植物和其它生物的不同類型生物群落和生態(tài)環(huán)境多樣性 指一個(gè)地區(qū)內(nèi)有各種各樣的生態(tài)環(huán)境功能多樣性 一個(gè)區(qū)域中生物所具有的不同功能.生態(tài)系統(tǒng)的概念及其特征是什么?自然界中,任何生物群落總是通過(guò)連續(xù)的物質(zhì)—能量交換與生存的環(huán)境聯(lián)系在一起的,這種生物與環(huán)境相互聯(lián)系、相互作用的統(tǒng)一體構(gòu)成的生態(tài)單位即生態(tài)系統(tǒng)?!跋到y(tǒng)”一詞有兩層基本含義:一是它由一些相互依賴、相互作用的部分所組成;二是這些部分按照一定的規(guī)律組織在一起,從而使這個(gè)整體具備了統(tǒng)一的功能特征。.生態(tài)系統(tǒng)由哪幾個(gè)方面組成?生態(tài)系統(tǒng)由生物和非生物兩大部分組成:非生物部分包括系統(tǒng)能量來(lái)源的太陽(yáng)能,生態(tài)系統(tǒng)中的物理化學(xué)環(huán)境(如溫度、水分、空氣、巖石、土壤及各種營(yíng)養(yǎng)元素等),生物物質(zhì)代謝的原料(如CO2、H2O、O2、N2及各種鹽類)。它們構(gòu)成了生物生長(zhǎng)發(fā)育的能量和物質(zhì)基礎(chǔ),又稱為生命支撐系統(tǒng)。生物部分以生物群落的形式構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)的核心,可以分為三大類群:第一類為自養(yǎng)型生物,包括各種綠色植物和化能合成細(xì)菌,稱為生產(chǎn)者。生產(chǎn)者可以通過(guò)光合作用或者化學(xué)能把水、CO2、無(wú)機(jī)鹽轉(zhuǎn)化成初級(jí)產(chǎn)品碳水化合物,以供消費(fèi)者使用。第二類為異養(yǎng)型生物,包括草食動(dòng)物和肉食動(dòng)物,稱為消費(fèi)者。消費(fèi)者不能直接利用太陽(yáng)能來(lái)生產(chǎn)食物,只能通過(guò)生產(chǎn)者制造的食物獲得物質(zhì)和能量。第三類為異養(yǎng)型微生物,如細(xì)菌、真菌、土壤中的原生動(dòng)物和一些小型無(wú)脊椎動(dòng)物等,它們靠分解動(dòng)植物的殘?bào)w為生,稱為分解者。分解者可以把有機(jī)體中的養(yǎng)分從有機(jī)質(zhì)中分解出來(lái),還原成無(wú)機(jī)鹽分,在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中起到了重要的作用。.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是什么樣的?生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由三個(gè)方面構(gòu)成:營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)。營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)生產(chǎn)者主要是綠色植物,能利用簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物質(zhì)制造復(fù)雜的有機(jī)物;消費(fèi)者主要是動(dòng)物,以植物或其他動(dòng)物為食,又分為一級(jí)消費(fèi)者(植食動(dòng)物)、二級(jí)消費(fèi)者(肉食動(dòng)物)、三級(jí)消費(fèi)者(頂級(jí)肉食動(dòng)物);分解者主要是微生物,將動(dòng)植物死體及排遺物中的復(fù)雜的有機(jī)物分解還原為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物,供生產(chǎn)者重新利用,它們又稱為還原者。從消費(fèi)食物的角度看,它們也屬于廣義的消費(fèi)者。在營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)中,生產(chǎn)者是系統(tǒng)中其他生物的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,屬第一營(yíng)養(yǎng)級(jí);作為一級(jí)消費(fèi)者的植食動(dòng)物屬第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),依此類推。但實(shí)際上對(duì)具體物種進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)分級(jí)只能是相對(duì)的。例如一個(gè)雜食動(dòng)物可能同時(shí)占若干營(yíng)養(yǎng)級(jí),微生物可能分解生產(chǎn)者和各級(jí)消費(fèi)者的死體和排遺物,所以通常也只籠統(tǒng)稱為“次級(jí)”消費(fèi)者而不再細(xì)分??臻g結(jié)構(gòu)草原、森林、湖泊、海洋等自然生態(tài)系統(tǒng)在空間上可區(qū)分出兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)層次:上面的吸收陽(yáng)光進(jìn)行光合作用的自養(yǎng)層和下面的異養(yǎng)層。自養(yǎng)層,其中生產(chǎn)者的生產(chǎn)過(guò)程占優(yōu)勢(shì),在水域中就是日光能透入的光亮層,在陸地上就是植被的株冠。異養(yǎng)層,以動(dòng)植物死體及排遺物的分解過(guò)程為主,在水域中就是無(wú)光帶和水底的沉積帶,在陸地上就是落葉層和土壤的上部。自然生態(tài)系統(tǒng)還有另一種垂直分層,往往是以植物生活型為標(biāo)準(zhǔn)劃分的。森林生態(tài)系統(tǒng)尤其是帶雨林,具有復(fù)雜的垂直分層結(jié)構(gòu),如喬木層、灌木層、草被層、地被層等。而草原和荒漠生態(tài)系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單。時(shí)間結(jié)構(gòu)由于日光、溫度和其他自然因素的晝夜周期變化,生態(tài)系統(tǒng)中大部分生物成員的活動(dòng)表現(xiàn)出晝夜的周期性。例如有的動(dòng)物白天活動(dòng),有的夜間活動(dòng),還有的在晨昏活動(dòng),這使生物群落的面貌在一晝夜中有明顯改變。同時(shí),季節(jié)周期性也是大多數(shù)生物群落的特征。一年四季,生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯而有規(guī)律的變化。例如夏季的食物網(wǎng)就與冬季的食物網(wǎng)明顯不同。.生物對(duì)環(huán)境有何指示作用?生物,尤其是植物可以指示環(huán)境的變化。在自然界的物質(zhì)循環(huán)中,生物是整個(gè)物質(zhì)循環(huán)的組成部分,因此物質(zhì)循環(huán)必然要反應(yīng)到生物體內(nèi)。由于植物不能隨意遷移,在植物生長(zhǎng)過(guò)程中,自然界的物質(zhì)變化必然要反應(yīng)到植物體內(nèi),一些有毒物質(zhì)通常會(huì)在植物體內(nèi)造成積累,使植物的生長(zhǎng)受到破壞。一些低級(jí)的生物對(duì)有害氣體的反應(yīng)非常敏感,如苔蘚、地衣等,可以用來(lái)報(bào)告大氣污染。有些植物在生長(zhǎng)過(guò)程中還會(huì)吸附一些特殊的元素,利用植物的這種環(huán)境指示作用,還可以尋找一些特殊的礦產(chǎn)。.什么是生物鏈?所謂生物鏈,通俗地說(shuō)就是自然界的生物之間為了生存而相互捕食的行為,弱者成為強(qiáng)者的食物,強(qiáng)者又成為更強(qiáng)者的食物由這樣弱肉強(qiáng)食的生存關(guān)系形成了各物種之間的一種聯(lián)系,食物鏈?zhǔn)窃谶@種聯(lián)系的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)不斷的整合優(yōu)化,過(guò)濾掉不穩(wěn)定的捕食關(guān)系之后形成的比較固定的食物循環(huán)?;跓o(wú)數(shù)條這樣的食物鏈,各物種種群才能維持?jǐn)?shù)目上的穩(wěn)定,生物圈也才能夠保持平衡狀態(tài)。通過(guò)食物而直接地或間接地將生物群落內(nèi)部各個(gè)成員聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體,這種生物聯(lián)系稱為生物鏈。生物鏈?zhǔn)俏镔|(zhì)和能量在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞和流動(dòng)的渠道。由于太陽(yáng)能是地球上任何生態(tài)系統(tǒng)所能獲得的唯一能源,而且,只能通過(guò)光合作用進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng),因此,任何食物鏈都以綠色植物為基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。例如,貓頭鷹吃田鼠,田鼠吃谷物。在此,谷物是食物鏈的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。又如,鸕鶿吃魚(yú),魚(yú)吃螺螄,螺螄吃水藻。在此,水藻是另一條食物鏈的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。由此可見(jiàn),植物在生態(tài)系統(tǒng)中作為生產(chǎn)者是有積極作用的。因此,人類應(yīng)當(dāng)保護(hù)綠色植物,維持生態(tài)平衡,避免亂砍亂伐。由于一種消費(fèi)者通常不止吃一種食物,而同一種食物又可能被不同種的消費(fèi)者所吃掉,各條食物鏈又相互交叉、連結(jié)在一起,形成復(fù)雜的網(wǎng)狀,因此生物鏈通常由非常復(fù)雜的食物網(wǎng)構(gòu)成。.生態(tài)平衡及其意義是什么?生物與環(huán)境的關(guān)系首先是平衡即生態(tài)平衡。平衡是對(duì)一個(gè)系統(tǒng)而言,生態(tài)系統(tǒng)是生物圈的基本功能單元,總是時(shí)刻不斷地進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量交換,在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中,各因素或各成分之間建立起了相互協(xié)調(diào)、相互制約與相互補(bǔ)償?shù)年P(guān)系,使整個(gè)自然界保持一定限度的穩(wěn)定狀態(tài)。如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的各個(gè)因素或成分在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持相對(duì)協(xié)調(diào)的穩(wěn)定狀態(tài)。這時(shí)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者(綠色植物)、消費(fèi)者(動(dòng)物)和分解者(微生物)之間,生物與環(huán)境的物質(zhì)和能量的輸入和輸出之間,存在著相對(duì)平衡的關(guān)系,即構(gòu)成了我們通常所說(shuō)的生態(tài)平衡。衡量一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)是否處于生態(tài)平衡,要考慮3個(gè)方面,即結(jié)構(gòu)上的協(xié)調(diào)、功能上的和諧、以及輸出和輸入物質(zhì)數(shù)量上的平衡。任何一個(gè)系統(tǒng)都有一定的適應(yīng)范圍,也就是說(shuō),生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的某一環(huán)節(jié),可以在允許限度內(nèi)有所變化時(shí),整個(gè)系統(tǒng)可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié),保持原有的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)不遭破壞,或遭受輕度破壞后,可再度自行修復(fù)。對(duì)生物而言,生物體本身具有一定限度的適應(yīng)環(huán)境變化的能力。這樣,生物與環(huán)境的相互適應(yīng)就結(jié)合成了一個(gè)靈活的整體。嚴(yán)格說(shuō)來(lái),生物與生物之間、生物與環(huán)境之間是不可能存在絕對(duì)平衡的。自然界是個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng),就生物群落而言,不僅植物、動(dòng)物、微生物之間存在相互制約的關(guān)系,使它們?cè)跀?shù)量上相互有所消長(zhǎng);在植物、動(dòng)物和微生物各自的群落,乃至種群內(nèi)部亦存在競(jìng)爭(zhēng)、排斥、共生、互助等相生相克的關(guān)系,因而不可能出現(xiàn)絕對(duì)平衡。一個(gè)處于平衡狀態(tài)的系統(tǒng),即使整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能在相互協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上保持了一定時(shí)期的穩(wěn)定狀態(tài),但其中的某一部分(或亞系統(tǒng))亦可能處于不穩(wěn)定的協(xié)調(diào)過(guò)程中,這也是自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的必然現(xiàn)象?;蚩梢哉f(shuō),在某種情況下,非平衡態(tài)促進(jìn)著自然系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的發(fā)展。生物生長(zhǎng)繁殖不斷影響著環(huán)境,受生物改變的環(huán)境又反過(guò)來(lái)作用于生物。生物與環(huán)境之間永遠(yuǎn)處于相互適應(yīng)與協(xié)調(diào)過(guò)程中。人類、生物與環(huán)境之間的相對(duì)平衡,實(shí)際上就是協(xié)調(diào)過(guò)程中出現(xiàn)的穩(wěn)定狀態(tài)。協(xié)調(diào)機(jī)理包括著多種物質(zhì)的分解、合成、補(bǔ)償、反饋、置換、協(xié)同等一系列的復(fù)雜過(guò)程。人們把這一觀點(diǎn)稱之為“生物-環(huán)境的協(xié)同進(jìn)化論”。這種觀點(diǎn)引起生態(tài)學(xué)家重視,并發(fā)展為大家所承認(rèn)的理論。協(xié)同進(jìn)化論把生物與環(huán)境看成是相互依存的整體。認(rèn)為生物既是一定環(huán)境空間的居留主人,又是環(huán)境的構(gòu)成成分。作為主人,生物不斷利用環(huán)境資源;而另一方面,作為環(huán)境成員,則又經(jīng)常對(duì)環(huán)境資源進(jìn)行補(bǔ)償,使環(huán)境能夠保持一定范圍的物質(zhì)儲(chǔ)備,以保證生物再生。違背了這一原則,就會(huì)導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量退化,甚至資源枯竭。人類為了提高生活水平和增加物質(zhì)生產(chǎn),運(yùn)用了包括生態(tài)學(xué)在內(nèi)的所有近代科學(xué)成就,改善環(huán)境和提高自然資源的經(jīng)濟(jì)效益,包括建立新型的人工生態(tài)系統(tǒng)?,F(xiàn)在談?wù)摫3稚鷳B(tài)平衡,不應(yīng)該簡(jiǎn)單地認(rèn)為是保持自然現(xiàn)狀,或?qū)ΜF(xiàn)有的自然資源不加利用,更不應(yīng)該理解為恢復(fù)自生自滅的原始狀態(tài)(自然保護(hù)區(qū)除外,它所以例外,是著重原始物種的保護(hù)),而是如何在生態(tài)系統(tǒng)允許的條件在進(jìn)行各種資源的合理利用。運(yùn)動(dòng)是自然界永恒的真理,生態(tài)平衡是動(dòng)態(tài)的,如不加破壞,將永遠(yuǎn)進(jìn)行著生生不息的能量和物質(zhì)的循環(huán)。第九章.大陸漂移學(xué)說(shuō)的形成及漂移的證據(jù)是什么?魏格納(德國(guó)氣象學(xué)家),1911年秋,魏格納在研究世界古氣候時(shí)偶然讀到一篇論文,文中提到“根據(jù)古生物證據(jù),巴西和非洲陸地曾經(jīng)連為一體”,從而產(chǎn)生了大陸漂移的思想。在進(jìn)行了一些較為倉(cāng)促的研究之后,1912年初在法蘭克福地質(zhì)協(xié)會(huì)做了題為“根據(jù)地球物理學(xué)論地殼輪廓的形成”的演講,幾天之后他又在馬爾堡科學(xué)協(xié)進(jìn)會(huì)上做了題為“大陸的水平位移”的第二次演講。同年,他將這些研究成果整理發(fā)表,從而形成了著名的大陸漂移學(xué)說(shuō)。1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后,魏格納應(yīng)征入伍,但他1915年利用負(fù)傷病休期間發(fā)表了他的著作《海陸起源》,系統(tǒng)地闡述了大陸漂移的理論,之后在1920年至1924年三次再版,成為新地球科學(xué)觀的經(jīng)典著作。魏格納從當(dāng)時(shí)已被廣泛接受的艾里(G.Airy)等人的地殼均衡理論中得到啟示,他認(rèn)為地殼均衡理論暗示了地殼之下存在一種高粘性流體(后來(lái)被確認(rèn)為軟流圈),在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史中,大陸既然可以在它上面升降,當(dāng)然也可以在它上面漂移。他還明確地闡述了自己的觀點(diǎn),陸地曾經(jīng)連接過(guò),但不是通過(guò)后來(lái)沉沒(méi)的陸橋,而是大陸間的直接連接,地殼中永存的不是個(gè)別的海盆或陸塊,而是整個(gè)海陸面積。舌羊齒植物化石發(fā)現(xiàn)于南美、南非、澳大利亞、印度及南極區(qū)同一時(shí)代巖石中,這種植物成熟的種子直徑達(dá)幾毫米,風(fēng)不可能攜帶它漂洋過(guò)海。南部各個(gè)大陸上幾乎同時(shí)出現(xiàn)舌羊齒植物化石,無(wú)疑成為它們?cè)?jīng)連接在一起的有力證據(jù)。古生代和中生代爬行動(dòng)物的分布情況也與之類似,爬行動(dòng)物幾個(gè)種屬的化石,在現(xiàn)在分離的南部各大陸上均有發(fā)現(xiàn)。例如,有一種類似哺乳動(dòng)物的爬行動(dòng)物--水龍獸,這種動(dòng)物是嚴(yán)格的陸生動(dòng)物,其化石廣泛見(jiàn)于南非、南美和亞洲,1969年美國(guó)的一個(gè)探險(xiǎn)隊(duì)在南極也發(fā)現(xiàn)了它們。因此,這個(gè)動(dòng)物屬曾出現(xiàn)于所有的南部大陸,這類爬行動(dòng)物顯然不能夠游過(guò)幾千公里寬的大西洋和南極洋,只能認(rèn)為這些大陸先前曾連接在一起。早先曾提出過(guò)陸橋假說(shuō)(類似今天的中美洲),來(lái)解釋水龍獸出現(xiàn)于世界上相距遙遠(yuǎn)的地區(qū),但是海底的研究并未發(fā)現(xiàn)這類現(xiàn)已沉沒(méi)的陸橋。在晚古生代(約300百萬(wàn)年),冰川覆蓋了南半球大陸的很大部分。很容易識(shí)別這些冰川留下的沉積物,由下伏巖石上留下的冰川擦痕和擦溝可以判別冰川的運(yùn)動(dòng)方向。除南極外,南半球各大陸現(xiàn)在均靠近赤道分布。與之相反,北半球大陸并未見(jiàn)到同期的冰川活動(dòng)痕跡,植物化石表明這些地區(qū)當(dāng)時(shí)以熱帶氣候?yàn)樘卣?若按照大陸固定論我們很難理解這一現(xiàn)象,因?yàn)闅夂驇怯捎诰暥葲Q定的。更有趣的是這些冰川的運(yùn)動(dòng)方向,通過(guò)擦痕和冰擦溝痕的區(qū)域填圖,我們發(fā)現(xiàn)在南美、印度、澳洲的冰川由海洋向內(nèi)陸運(yùn)動(dòng),從目前地理分布很難解釋這種運(yùn)動(dòng)方向,除非現(xiàn)在的海灣位置上曾經(jīng)存在過(guò)陸塊。非洲南端的東西向的褶皺山脈突然終止于大陸海岸,而在阿根廷的布宜諾斯艾麗斯附近又出

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