1.2 地质作用

第二章 地 质 作 用
第一节 概 述 第二节 内动力地质作用 第三节 外动力地质作用
第一节 概述
一、 地质作用的概念 地质作用是指由自然动力引起地球（主要是岩石圈）的物质组成、 内部结构、构造和地表形态变化、发展的作用。引起这些变化的 各种自然动力，称为地质营力。
* 地质作用一方面不停地破坏着地球原有的物质成分、结构、构造和地表形 态；另一方面又不断形成新的物质成分、结构、构造和地表形态。
地球旋转能：
是由地球自转和 公转而产生的能量。 促使地球物质移动
移动等。
2.外能
源于地球外部的 能量。
太阳辐射能： 产生空气对流和 大气环流、水圈 的运动等。
日月引力能： 导致潮汐、固体潮 等。
生物能： 可对地表岩石、矿 物产生破坏作用。
三、地质作用的类型
根据地质作用的能量来源不同，通常将其分为： 1.内动力地质作用
风蚀地貌
二、地质作用的能量来源
1.内能
源于地球内部的 能量。
重力能：是地心引
力给予物体的位能。 是地表流水、冰川、 块体等运动的动力。
热能：由增积作
用、重力收缩、放射 性元素衰变等产生。 与岩浆作用、变质作 用等关系密切。
结晶能和化学能
是内部化学成分的转 变及结晶过程中
产生的，常以热能 的形式表现出来。
历史上有记载的、人员伤亡居前的两次地震均发生在中国： ①1556年1月23日在陕西华县一带发生约里氏8.0级的大
地震，导致约83万人死亡 （该 年是明 嘉靖35年）；
②1976年7月28日发生在河北唐山一代发生里氏7.8级的 大地震，导致约24万人 死亡，16万人重伤。
3.地震的成因分类
物理风化使岩 石逐渐破碎，不 仅形成陆源碎屑 物质，也为化学 风化提供有利条 件。在高寒和干 燥地区，物理风 化占优势。
2）化学风化
是岩石矿物发生化学反应而变化的作用。
1）氧化作用
氧与岩石元素反应。
如地表的黄铁矿的氧化形成褐铁矿，铁帽——找矿的标志。
4FeS2 + O2 + H2O → Fe(OH)3 +H2SO4
又如，美国圣安德里斯断 层西盘向西北方向的移动速 度为1cm/a（4cm/a)。
珠穆朗玛峰
2）地貌
主要适用于新构造运动分 析。 因为新构造运动发生的时间 较近，有关地貌形态保存较 好。 如，广州、青岛等地的海 蚀地貌；秦皇岛等地与断裂 相关的地貌；泰山地貌等。
黄岛张屯嘴东侧海岸
秦皇岛某地的断层三角面 秦皇岛某地的地堑
2.风化作用类型 包括：物理风化、化学风化、生物化学风化。 1）物理风化（机械风化） 物理风化是指在地表条件下，岩石机械破碎成细小碎块的
作用。 引起物理风化的因素包括： ①温度变化——岩石热胀冷缩； ②水的物态变化——冰劈； ③盐类结晶 ④岩石释重——岩石体积膨胀、破坏； ⑤植物根劈等
1
2
3
岩石释重
* 外动力地质作用：风化、河流、地下水、海洋、冰川、风等。
第二节 内动力地质作用
一、构造运动（地壳运动）
1.什么是构造运动
构造运动是指由地球内动力引起的地球物质（主 要为地壳或岩石圈）的机械运动。
2.构造运动分类
1）根据构造运动发生的时间分类 ①新构造运动 新近纪以来发生的构造运动。 其中，从人类出现到现在所发生的构造运 动有称为现代构造运动。 ②古构造运动 新近纪以前发生的构造运动
2、地中海—印度尼西亚地震带：又称阿尔卑斯-喜马拉雅地震带，横跨 欧亚大陆，主要分布于地中海、经喜马拉雅山、向南至印度尼西亚， 再转向东与环太平洋地震带相接。约有15%的地震分布于此。主要为 浅源和深源地震。
3、洋脊地震带：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。地震强度较前两带弱很多，但均为浅源地震。
矿物。如， CaSO4 + H2O = CaSO42H2O
3）生物化学风化
生物新陈代谢及尸体腐烂分解的产物与岩石中矿物发生化学反应，使其破坏 的过程。
溶解作用
3.风化作用的影响因素
1）自然地理条件 主要包括温度、湿度等，另外，植被、地形等也有影响。 干旱、寒冷——物理风化为主； 炎热、潮湿——化学风化为主。
黄铁矿
褐铁矿
2.溶解作用 除易溶盐类以外，富含碳酸等酸类的水可使许多 盐类溶解。
3.水解作用 水中的H+或OH-与矿物离子间的反应，使部分成分溶解。如，
4KAlSi3O8 + H2O → Al4(Si4O8)(OH)8 + SiO2 + K(OH)
正长石
高岭石
4.水化（水合）作用 矿物吸收一定量的水，形成结晶水、结构水，成为新
物理风化作用，化学风化作用，生物风化作用 风的剥蚀作用，河流的侵蚀作用，地下水的潜蚀作 用，海洋和湖泊的剥蚀作用，冰川的刨蚀作用 风的搬运作用，河流的搬运作用，地下水的搬运作 用，海洋和湖泊的搬运作用，冰川的搬运作用 风的沉积作用，河流的沉积作用，地下水的沉积作 用，海洋和湖泊的沉积作用，冰川的沉积作用 胶结作用，重结晶作用，压实作用
又进一步分为： a.液态分异作用—在岩浆结晶之前，在液态下发生的，按照相对密度 析为成分较简单的岩浆，重者在下，轻者在上。 b.结晶分异作用—在岩浆结晶过程中发生的。岩浆在冷却过程中，有 一部分先结晶出来的矿物因各自的相对密度不同，大者沉于岩浆底部，小 者上浮。 ④同化混染作用等 岩浆活动过程中，熔化围岩并改变自身成分的作用。 同化混染作用的强弱 取决于地质构造条件、岩体规模、热力条件、挥发组分含量及围岩性质等。
四、变 质 作 用
2.特点
1.与地壳的形成发展密切相关，不同时期地壳状况、热流强度 和分布、构造运动特点的差异均影响变质作用。
2.一般发生在温度、压力较高的地下深处。 3.基本固态条件下进行的，无大量流体参与。
第三节 外动力地质作用
一、风化作用
1.什么是风化作用 风化作用是指暴露在地表的岩石长期受到温度、O2、 CO2、水以及生物等影响而发生机械破碎和化学分解的作用。
内动力地质作用是指由内能引起的岩石圈甚至地球的物质成 分、结构和地表形态的变化与发展。
内动力地质作用的具体类型见下页。 2.外动力地质作用
外动力地质作用是指由外能引起地壳表面形态、物质成分变 化的作用。
外动力地质作用的具体类型见下页。
**总体而言，内动力地质作用形成地表的高低起伏，决定了地球 表面的基本特征和内部构造；外动力地质作用削高填低，塑造地 表形态，促使地表形态演变。内、外动力地质作用相互联系、相 互制约，共同促进地壳的不断演化。
根据引起地震的原因不同，可将地震分为：
1.构造地震 地应力的累积超过岩石临界强度而产生地壳断裂引 起。约占全球天然地震的90%，数量多、破坏大。
2.陷落地震 由悬空地层引起的地震。震源浅、范围小，占3%。
3.火山地震 由火山爆发引起的地震。局限于现代火山活动带， 强度不大、震源较浅、范围较小，占7%。
地质作用类型划分表
地质 作用
内 构造运动
动 地震作用 力 地 岩浆作用
质
作 用
变质作用
风化作用
外 剥蚀作用
动
力 搬运作用 地
质 作
沉积作用
用 成岩作用?
水平运动，垂直（升降）运动
构造地震作用，火山地震作用，陷落地震作用 火山作用，侵入作用
动力变质作用，区域变质作用，接触变质作用，交
代变质作用，混合岩化作用，冲击变质作用
泰山与泰安市区
3）地质构造等
褶皱和断层是构造运动的产 物，因而也是构造运动的证据。
褶皱
断层
构造运动
二、地 震
1.概念 地震：是内能逐渐积累到一定程度突然释放，造成岩石圈
的快速颤动。可以发生于陆上，也可以发生于海底。
2.与地震有关的术语 ①震源：地下始发震动并释放能量处。 ②震中：震源在地面上的垂直投影。
河流阶地：地壳阶段性抬升与河流侵蚀作用的产物
2.河流的地质作用
包括侵蚀、搬运和沉积作用。 1）河流的侵蚀作用
2）根据构造运动的方向分类 ①水平构造运动 右上图西盘1cm/a
（4cm/a)。 ②垂直构造运动 右下图19世纪初起下降 2cm/a。
美国圣安德里斯断层 意大利那不勒斯古建筑
2.构造运动的证据
1）大地测量资料
主要适用于新构造运动分 析。
如，喜马拉雅山山脉上升 速度1～2cm/a，其主峰珠穆 朗玛峰海拔8844m。
4、大陆裂谷地震带：与区域性大断裂有关，多为浅源地震。如东非裂谷、 红海-死海裂谷、贝加尔湖、莱茵地堑等。
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世界地震分布
5. 中国地震分布 分为东部地震带（如，唐山地区等）、中部地震带（如， 汶川地 区等）和西部地震带（如，喜马拉雅地区等，属地 中海-印尼带）。
第二节 内动力地质作用
形成于地下深处的岩 体，由于上覆巨厚的沉 积物而承受巨大的静压 力，由于地壳运动的抬 升，上覆岩层遭受剥蚀 并被搬离原地，使地下 深处的岩体出露于地表。 随着静压力的解除，岩 体趋向于向上或向外产 生膨胀，从而形成一系 列与地表近于平行的大 裂隙，破坏了岩体的完 整性，为各种外动力地 质作用奠定了基础。
4.人工地震 因施工打桩、地下核试验、人工爆破、水库积水等 人为原因引起的地震。规模小、范围小。
如：美国科罗拉多州米德湖地区，1935年蓄水，1937年发生 有感地震百余次，1939年水蓄满后，地震达到高潮，发生过5级 地震，至今尚未平息。
4.世界地震分布
1、环太平洋地震带：位于太平洋沿岸的海沟-岛弧地带，从南美的安第 斯山、北美的洛杉矶、阿拉斯加、阿留申群岛、勘察加半岛和千岛群 岛、日本群岛、我国台湾岛、菲律宾群岛、至新西兰群岛，是地球上 最主要的地震带。集中了几乎全部的深源地震、90%的中源地震、 80%的浅源地震。