武汉大学地球科学导论复习要点

莫霍面：地壳与地幔间的界面

古登堡面：地幔与地核之间的界面

1）密度：地表岩石密度：2.6～2.8g/cm3 ，一般取2.67g/cm3 2）压力：地球内总压力是指在不同深度处单位面积上的静岩压力（即压强）

3）温度：地球深部的温度高于地球表层温度，一般温度随深度增加而增高。地温梯度（地热增温率）：在常温层以下，每向下加深100m 所升高的温度

重力：地球上一点受到的地球总体引力(不包括地球以外天体的引力作用)与因地球自转产的离心力之合力。1Gal=1cm/s2

地面一点的重力随点位不同而异，影响一点重力大小的因素可有：（1）地球内部物质分布不均和地形起伏变化；

（2）地面点离地心距离的差异；

（3）地面点与地球自转轴的距离不同受到的惯性离心力不同，位于赤道的点离心力最大，南北两极离心力为零。

基本磁场由假想的地球内部等效大磁棒产生的磁场变化磁场：

变化磁场是起源于地球外部并叠加在磁场上的各种短期变化磁场。磁异常地球浅部具有磁性的矿物和岩石所引起的局部磁场，叠加在基本磁场之上

第五章

1、地质作用:自然界引起地壳或岩石圈的物质组成、结构、构造

及地表形态等不断发生变化的各种作用。

2、地质作用可根据能量来源和发生部位分为表层地质作用和内

部地质作用两大类。

3、表层地质作用是指主要由地球外部的能源引起的，发生在地球

表层的地质作用。

4、表层地质作用可分为风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作

用和成岩作用。

5、搬运作用有机械、化学和生物搬运3种方式。

6、沉积作用也具有机械、化学和生物沉积作用3种方式。

7、内部地质作用是指主要由地球内部能源引起的地质作用。

8、内部地质作用主要包括岩浆作用、变质作用和构造运动。

9、变质作用形成新的岩石称变质岩。

10.构造运动是指主要由地球内部能源引起的岩石圈物质的机械运

动。常以岩石变形、变位、地表形态的变化等形式表现出来。按物质的运动方向可分为水平运动和垂直运动。

11.确定岩石的相对地质年代的方法通常是依靠下述三条准则：(一)

地层层序律；(二)化石层序律；(三)地质体之间的切割律。

12. 生物演化律，即生物演化的总趋势：是从简单到复杂，从低级到高级；以往出现过的生物类型，在以后的演化过程中绝不会重复出现。

13. 同位素地质年龄测定法：放射性元素在自然界中自动放射出粒

子、电子、电磁辐射量子射线，而蜕变成另外一种新元素，并且

各种放射性元素都有自己恒定的蜕变速度。同位素的衰变速度通常是用半衰期表示的。所谓半衰期，是指母体元素的原子数蜕变一半所需要的时间。

14. 各种陨石都具有相同的年龄，大致在46亿a左右

15. 生物界的演化及无机界的演化均表现出明显的自然阶段性。

16. 以地球演化的这种自然阶段性为依据，配合同位素地质年龄的测

定，对漫长的地质历史进行了系统性的编年与划分，编制出一个在全球范围内能普遍参照对比的年代表，即地质年代表。

17. 地质年代单位的划分是以生物界及无机界的演化阶段为依据的。

18. 地质年代表中划分出了相应的不同级别的地质年代单位，其中最

主要的有宙、代、纪、世四级年代单位。

19. 整个地质历史从老到新被分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙

4个宙，每个宙的演化时间均在5亿年以上。每个代的演化时问均在5000万年以上。每个纪的演化时间在200万年以上。

20. 因化石依据不足或研究种度不够等原因，只能按地层层序、岩性

特征及构造运动持点来划分地层单位，称为区域性地层单位或岩石地层单位。岩石地层单位一般包括群、组、段3级。

21.太古宙：这一时期的生物仅有极原始的菌藻类。

22. 元古宙包括古元古代、中元古代和新元古代3个代。其中，中元

古代和新元古代在我国被分为4个纪（长城纪、蓟县纪、青白口纪、霞旦纪）。

23. 元古宙的生物主要为各种原始的菌藻类

24. 显生宙开始出现大量较高等生物，时间由远及近又分为古生代、

中生代和新生代生物。

25.古生代包括了寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠

纪。其中寒武纪、奥陶纪、志留纪又合称早古生代，泥盆纪、石炭纪、二叠纪又合称晚古生代。

26.早古生代后期开始出现鱼类。到早古生代末期，原始的植物开始

登陆，但主要是一些在海边生存的半陆生低等植物。

27. 中生代由老到新依次为：三叠纪、侏罗纪、白垩纪。

28. 中生代是爬行动物空前繁盛的时代。

29. 新生代包括第三纪和第四纪。

30. 中生代末期是地球上生物演化的巨大变革时期之一，原来繁盛的

爬行动物恐龙类在中生代末期突然全部绝灭，海洋中兴盛的菊石、箭石类(属软体动物)也几乎同时全部绝灭。

31. 新生代晚期开始出现人类，这是地球上生物演化史的最重大飞

跃。

第六章

构造运动是主要由地球内部能量引起的组成地球物质的机械运动。

构造运动按其运动方向可分为垂直运动和水平运动两类。垂直运动是指地壳或岩石圈物质垂直于地表即沿地球半径方向的运动。常表现为大面积的上升、下降或升降交替运动，它可造成地表地势高差的改变，

引起海陆变迁等。因此，这类运动过去常称为造陆运动。水平运动是指地壳或岩石圈物质平行于地表即沿地球切线方向的运动。常表现为地壳或岩石圈块体的相互分离拉开、相向靠拢挤压或呈剪切平移错动，它可造成岩层的裙皱与断裂，在岩石圈的一些软弱地带则可形成巨大的褶皱山系。传统的地质学常把产生强烈岩石变形(稽皱与断裂等)并与山系形成紧密相关的水平运动称造山运动。水平运动与垂直运动是构造运动的两个主导方向。对于某一地区，常表现为既有水平运动又有垂直运动。新第三纪以来的构造运动常在地形、地物上保存较好，人们常把新第三纪以来发生的构造运动称新构造运动；其中有人类历史记载以来的构造运动称现代构造运动。新第三纪前发生的构造运动称古构造运动。

二、构造运动在地物上的表现岩石圈的构造运动速率是极其缓慢的，但是长期积累就可造成大规模的位移。地物是指人类在地面上所建造的建筑物，地物建成后，如果地面发生构造运动，地物便成为记录运动的良好标志，再结合对地物的考古资料，便可了解构造运动的特征。

三、构造运动在地貌上的表现地貌是地质作用所形成的特定地表形态，构造运动对一些地貌的形成具有明显的控制作用。反过来，这些与构造运动有关的地貌成为我们研究构造运动的有力证据。古老的地貌往往早已被剥蚀殆尽，所以现今地貌一般反映的是新构造运动所造成的结果。反映地壳垂直运动的常见地貌有河流阶地、深切河曲、夷平面、海成阶地、多排溶洞等。

整合(conformity)两套地层之间的岩性和古生物演化基本一致，产状一

致，时间连续。它是在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下，沉积作用连续进行，沉积物依次堆叠而形成的。整合接触

平行不整合(disconformity)又称假整合。其特点是上、下两套地层的产状基本保持平行，但两套地层的时代不连续，其间有反映长期沉积间断和风化剥蚀的剥蚀面存在。平行不整合的出现反映了地壳的一次显著的升降运动。

角度不整合这种接触关系的特征是：上、下两套地层的产状不一致，以一定的角度相交；两套地层的时代不连续，两者之间有代表长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。角度不整合反映了一次显著的水平挤压运动及伴随的升降运动。

(二)褶皱的基本类型褶皱的基本类型有两种，即背斜(anticline)和向斜(syncline)背斜在形态上是向上供的弯曲，其两翼岩层一般相背倾斜(即以核部为中心分别向两侧倾斜)，经剥蚀后出露于地表的地层具有核部为老地层、两翼岩层依次变新的对称重复特征。向斜在形态上是向下凹的弯曲，其两翼岩层一般相向倾斜(即两翼均向核部倾斜)，经剥蚀后出露于地表的地层具有核部为新地层、两翼地层依次变老的对称重复特征。背斜形成的上供及向斜形成的下凹形态，经风化剥蚀后，并不一定与现在地形的高低一致。背斜可形成山岭，也可低地；向斜可是低地，也可构成山岭。故地形上的高低并不是判别背斜与向斜的标志。虽说组成背斜两翼的岩层一般相背倾斜、组成向斜两翼的岩层一般相向倾斜，但在实际工作中仅仅依靠岩层的产状来确定褶皱的基本类型是不

可靠的，有时甚至是错误的。褶皱存在的根本标志是在垂直地层走向方向上出露的相同年代的地层作对称式重复排列。因此判断背斜的根本标志是核老翼新的对称式重复排列，判断向斜的根本标志是核新翼老的对称式重复排列。

三、断裂构造岩石受力作用超过岩石的强度极限时，岩石就要破裂，形成断裂构造。断裂构造(fracture)包括节理(joint)和断层(fault)两类。岩石破裂并且两侧的岩块沿破裂面有显著位移者称为断层；岩石破裂但无明显位移者称为节理。断裂构造在地壳中分布极为普遍，它既可发育于沉积岩中，也可广泛发育于岩浆岩与变质岩中。断裂构造的规模有大有小，巨型的长可达上千公里。节理常表现为裂隙。

(一)节理节理常表现为岩石的裂隙。根据节理形成的力学性质，将节理分为剪节理和张节理两类。

剪节理(shearjoint)是由剪应力产生的破裂面，具有以下主要特征(1)产状稳定，沿走向和倾向延伸较远。(2)面较平直光滑，有时具有因剪切滑动而留下的擦痕。(3)两壁一般紧闭或壁距较小，较少被矿物质充填，若被充填，脉宽较为均匀，脉壁较为平直。(4)发育于砾岩和砂岩等岩石中的剪节理，一般切割砾石和胶结物。(5)典型的剪节理常常组成共扼X型节理系。X节理发育良好时，可将岩石切成菱形或棋盘格式。张节理(tensionjoint)是由张应力产生的破裂面，具有以下主要特征(1)张节理产状不甚稳定，延伸不远。(2)张节理面粗糙不平，无擦痕。(3)张节理多开口，常常被矿脉充填成楔形、扁豆形及其他不规则形状。脉宽变化较大，脉壁不平直。(4)在砾岩或砂岩中的张节理常常绕砾石

或粗砂粒而过。(5)张节理有时成不规则的树枝、网络状，有时也具一定几何形态，如追踪X型节理的锯齿状张节理、单列或共轭雁列式张节理等。

(二)断层岩石发生破裂，并沿破裂面发生显著位移的现象就是断层。

1.断层要素及断层位移断层的基本组成部分称断层要素。它包括断层面和断盘

断层面被错开的两部分岩石沿之滑动的破裂面称断层面。断层面的产状用走向、倾向和倾角表示，其测量与记录方法同岩层产状。断层面可以是水平的、倾斜的或直立的，以倾斜的最多。其形状可以是平面，也可以为曲面或台阶状。有时断层两侧的运动并不是沿一个面发生，而是沿着由许多破裂面组成的破裂带发生，这个带称为断层破碎带或断裂带。

2．断层的基本类型按断层两盘相对运动特点，断层可分为三种基本形态类型：正断层、逆断层、平移断层

正断层上盘相对下降、下盘相对上升的断层称为正断层。正断层的断层面常常较陡，倾角一般在450以上，断层线也比较平直，它通常是在拉张和重力作用下形成的。

逆断层上盘相对上升、下盘相对下降的断层称为逆断层。逆断层的倾角有陡有缓，如果断层面倾角小于450，常称为逆掩断层或冲断层(thrust)。逆断层一般是在较强的水平挤压力的作用下形成的。

平移断层(strike-slipfault)两盘沿断层面走向相对水平错动的断层称平移断层或走向滑动断层。

一、地震的有关概念

(一) 震源、震中、震中距地震时，地下深处发生地震的地区称为震源(seismicfocus)，它是地震能量积聚和释放的地方。实际上震源是具有一定空间范围的区间，称为震源区。震源在地表的垂直投影叫震中(epicentre)。震中也是有一定范围的，称为震中区，它是地震破坏最强的地区。从震中到震源的距离叫震源深度(focusdepth)，从震中到任一地震台站的地面距离叫震中距(epicentraldistance)，从震源到地面任一地震台站的距离叫震源距

(三) 震级和烈度地震震级和地震烈度是描述地震强度的两种不同的方法。1．震级(magnitude)震级是指地震能量大小的等级。一次地震只有一个震级，以这次地震中的主震震级为代表。

2．烈度(intensity)烈度是指地震对地面和建筑物的影响或破坏程度。地震发生后，通过对地震区的宏观调查，并在地形图上注明地震时各地的烈度，然后把烈度相同的地点用曲线连接起来，便可构成等震线图

二、地震的成因类型根据地震的形成原因，可把地震分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等。(一)构造地震由构造运动所引起的地震称构造地震。关于构造地震的成因，目前比较流行的是断层成因的弹性回跳说。

第七章

大陆漂移说：魏格纳最初于1912年发表大陆漂移观点，至1915年进

一步著成《海陆的起源》一书，系统地论述了大陆漂移问题：较轻的硅铝质的大陆块就像块状冰山一样漂浮在较重的硅镁层之上，并在其上发生漂移；全世界的大陆在古生代晚期曾连接成一体，称为联合古大陆或泛大陆，围绕联合古大陆的广阔海洋称为泛大洋，可能由于某种力的影响，自中生代开始，泛大陆逐渐破裂、分离、漂移，形成现代海陆分布的基本格局

论据一地层地质构造的相似性

论据二古生物古生物学家早就发现，在目前远隔重洋的一些大陆之间，古生物面貌有着密切的亲缘关系

论据三古气候古冰川的分布

论据四古地磁

海底扩张说：该学说认为，大洋中脊顶部是地幔物质上升的涌出口，上升的地幔物质就冷凝形成新的洋壳，并推动先形成的洋底逐渐向两侧对称扩张。

三大论据：

1.海底磁异常条带研究（海底磁异常条带的特点是大致平行于洋中脊轴线延伸，正负异常相间排列并对称地分布于大洋中脊两侧）

2.深海钻探成果

3.转换断层的发现（洋脊被一系列横向断层切割，断层长度可达数千公里，断层两侧洋脊被明显错断，错距可达数百至千余公里。洋脊被一系列横向断层切割，断层长度可达数千公里，断层两侧洋脊被明显错断，错距可达数百至千余公里。这种横断中脊的断裂带不是一般的

平移断层，而是自中脊轴部向两侧的海底扩张所引起的一种特殊断层。威尔逊称之为转换断层(transform fault)。）

在环太平洋地震带中，地震震源深度变化是很有规律的：在海沟附近都是浅源地震，离海沟较远出现中源地震，在更远的大陆内部则出现深源地震，最深达720km，震源排列成为一个由海沟向大陆方向倾斜的带，其倾角一般450左右。海沟附近的这种震源排列形式是50年代美国学者贝尼奥夫发现的，故称为贝尼奥夫地震带。

板块构造学说的基本思想是：

固体地球上层在垂向上可划分为物理性质显著不同的两个圈层，即上部的刚性岩石圈和下垫的塑性软流圈；刚性的岩石圈在侧向上可划分为若干大小不一的板块，它们漂浮在塑性较强的软流圈上作大规模的运动；板块内部是相对稳定的，板块的边缘则由于相邻板块的相互作用而成为构造活动性强烈的地带；板块之间的相互作用从根本上控制着各种地质作用的过程，同时也决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局。

板块边界类型分为3种：

1、分离型板块边界，相当于大洋中脊轴部。其两侧板块相背运动，板块边界受拉张而分离，软流圈物质上涌，冷凝成新的洋底岩石圈，并添加到两侧板块的后缘上。（东非大裂谷）

2、汇聚型板块边界, 相当于海沟及板块碰撞带。其两侧板块相向运动，在板块边界造成挤压、对冲或碰撞。又可进一步划分为俯冲边界和碰撞边界2种亚型：

俯冲边界：相当于海沟或贝尼奥夫带，相邻大洋与大陆板块发生相互叠覆。（马里亚纳海沟）

碰撞边界：又称地缝合线，指两个大陆板块之间的碰撞带或焊接线。（阿尔卑斯-喜马拉雅山构造带）

3、平错型(剪切、转换断层)板块边界，相当于转换断层，两侧板块相互剪切滑动，通

常即没有板块生长，也没有板块消亡（圣安德烈斯断层）

全球岩石圈划分为6大板块：欧亚板块、非洲板块、印度洋板块(或称大洋洲板块、印度-澳大利亚板块)、太平洋板块、美洲板块和南极洲板块

从大陆裂谷发展到大洋并进一步发展成为造山带的演化过程，反映了大洋形成与消亡的一般规律，被称为威尔逊旋回

板块构造与其他地质作用的关系

A板块构造与岩浆作用：分离型板块边界的大洋中脊，主要为基性的岩浆活动对于俯冲边界和碰撞边界两种情况，实际上碰撞边界是俯冲边界进一步发展的结果。俯冲板块边界的岩浆活动以中、酸性为主，

也有部分基性活动，其中以中性活动为典型代表

B板块构造与变质作用：在分离型板块边界的洋脊轴部附近，由于不断上涌形成新的洋壳，因而具有较高的地热梯度及热液作用，使先形成的洋壳岩发生中-低级变质作用，并随海底扩张分布于整个洋底，被称之为“洋底变质作用”。

在平错型板块边界，主要为动力变质作用。

板块构造与变质作用的关系中，变质作用中最主要的是区域变质作用，这种变质作用与汇聚型板块边界的活动关系密切

C板块构造与表层地质作用: 发生在地壳表部的表层地质作用与地表的地形及气候条件直接相关。沉积环境与剥蚀环境的形成与演变，与板块的活动是分不开的。