海洋地质学-4第四章地质年代与地质作用-课件2.ppt

1、第二节第二节 地质作用地质作用 一、地质作用概述一、地质作用概述 二、内力地质作用及地貌二、内力地质作用及地貌 三、外力地质作用与地貌三、外力地质作用与地貌一、地质作用的概念一、地质作用的概念地质作用：地质作用：地球科学把由自然动力所引起的地壳或岩石地球科学把由自然动力所引起的地壳或岩石圈的物质组成、结构、构造及地表形式等不断发圈的物质组成、结构、构造及地表形式等不断发生变化的各种作用叫做生变化的各种作用叫做地质作用地质作用。地质营力地质营力:引起地质作用的力称为引起地质作用的力称为地质劳营力。地质劳营力。地质作用是自然界的雕刻大师。地质作用是自然界的雕刻大师。地质作用的类型地质作用的类型 根

2、据地质营力的来源不同，把地质作用分为内动力地质作用根据地质营力的来源不同，把地质作用分为内动力地质作用和外动力地质作用。和外动力地质作用。内动力能量来源于地球内部的能源：内动力能量来源于地球内部的能源：主要包括地球的旋转能、主要包括地球的旋转能、重力能、热能，此外还有矿物的结晶能、物质变化的化学能重力能、热能，此外还有矿物的结晶能、物质变化的化学能等。等。1 1、内力地质作用又分为、内力地质作用又分为岩浆作用（侵入作用、喷发作用）岩浆作用（侵入作用、喷发作用）变质作用（热力变质作用、动力变质作用、变质作用（热力变质作用、动力变质作用、区域变质作用）区域变质作用）构造运动（水平运动、垂直运动）构

3、造运动（水平运动、垂直运动）地震作用（构造地震、火山地震、陷落地地震作用（构造地震、火山地震、陷落地震）震）2 2、外力地质作用又分为、外力地质作用又分为风化作用（物理风化、化学风化、生物风化）风化作用（物理风化、化学风化、生物风化）剥蚀作用（机械剥蚀作用、化学剥蚀作用）剥蚀作用（机械剥蚀作用、化学剥蚀作用）搬运作用（风的吹蚀、地面流水侵蚀、地下水的搬运作用（风的吹蚀、地面流水侵蚀、地下水的潜蚀、湖水及海水的冲蚀、冰川的刨蚀）潜蚀、湖水及海水的冲蚀、冰川的刨蚀）沉积作用（机械沉积作用、化学沉积作用、生物沉积作用（机械沉积作用、化学沉积作用、生物沉积作用、掺合作用）沉积作用、掺合作用）成岩作用（

4、胶结作用、压实作用、重结晶作用、成岩作用（胶结作用、压实作用、重结晶作用、交代作用）交代作用）二、内力地质作用二、内力地质作用岩浆作用（侵入作用、喷发作用）岩浆作用（侵入作用、喷发作用）岩浆作用的分类：岩浆作用的分类：喷出作用：喷出作用：岩浆喷出地表的作用称为喷出作用，又岩浆喷出地表的作用称为喷出作用，又称火山作用。称火山作用。侵入作用：侵入作用：深部岩浆向上运移，侵入周围岩石而未深部岩浆向上运移，侵入周围岩石而未到达地表，称为侵入作用。到达地表，称为侵入作用。（二）侵入作用（二）侵入作用侵入作用分为：浅成侵入和深成侵入。侵入作用分为：浅成侵入和深成侵入。1、浅成侵入作用：在地壳浅部（、浅成侵

5、入作用：在地壳浅部（36km以上）地以上）地层承受的静压力较小，脆性大，在断裂发育的部层承受的静压力较小，脆性大，在断裂发育的部位，由于层间结合松散，岩浆以机械力为主挤入位，由于层间结合松散，岩浆以机械力为主挤入围岩的过程。围岩的过程。由其所形成的岩体叫浅成侵入体。常见的浅成侵入由其所形成的岩体叫浅成侵入体。常见的浅成侵入体有：岩床，岩饼、岩盘、岩墙（岩脉）体有：岩床，岩饼、岩盘、岩墙（岩脉）变质作用（热力变质作用、动力变质变质作用（热力变质作用、动力变质作用、区域变质作用）作用、区域变质作用）夕卡岩夕卡岩(skarn)主要由富钙或富镁的硅酸盐主要由富钙或富镁的硅酸盐矿物矿物组成组成。矿。矿物

6、成分主要为石榴子石类、辉石类和其他硅酸盐物成分主要为石榴子石类、辉石类和其他硅酸盐矿物。细粒至中、粗粒不等粒结构，条带状、斑矿物。细粒至中、粗粒不等粒结构，条带状、斑杂状和块状构造。根据成分可分为杂状和块状构造。根据成分可分为钙质夕卡岩钙质夕卡岩镁质夕卡岩镁质夕卡岩硅酸盐夕卡岩硅酸盐夕卡岩构造运动构造运动 构造运动构造运动指地壳内部营力引起地壳或岩石圈物质的机指地壳内部营力引起地壳或岩石圈物质的机械运动。械运动。地壳运动的方向有水平运动和垂直运动之分。地壳运动地壳运动的方向有水平运动和垂直运动之分。地壳运动的速度一般在的速度一般在0.2cm/0.2cm/年年4cm/4cm/年左右（喜马拉雅山为

7、年左右（喜马拉雅山为1 1 cm/cm/年年2 cm/2 cm/年，洋中脊为年，洋中脊为2 cm/2 cm/年年4 cm/4 cm/年）。年）。地壳运动的产物有褶曲、褶皱、断层（阶梯状、叠瓦状、地壳运动的产物有褶曲、褶皱、断层（阶梯状、叠瓦状、地堑、地垒）、地层的不整合等。地堑、地垒）、地层的不整合等。构造（地壳）运动的类构造（地壳）运动的类型型 水平运动、垂直运动水平运动、垂直运动 地震作用地震作用 由地震引起的地壳（岩石圈）岩石构造和地表形态发生由地震引起的地壳（岩石圈）岩石构造和地表形态发生改变的地质作用，按地震的成因又可以分为构造地震作用、改变的地质作用，按地震的成因又可以分为构造地震

8、作用、火山地震作用和塌陷地震作用。火山地震作用和塌陷地震作用。三、外力地质作用与地貌三、外力地质作用与地貌 1、外力地质作用外力地质作用地球以外的自然动力（太阳辐射地球以外的自然动力（太阳辐射能、日月引力能等）引起地表岩石破坏、搬运、沉积等作能、日月引力能等）引起地表岩石破坏、搬运、沉积等作用。外力地质作用迫使地表削高填低，高处被夷平。用。外力地质作用迫使地表削高填低，高处被夷平。2 2、外力力地质作用、外力力地质作用按作用的介质条件分类：按作用的介质条件分类：海洋上的：海浪的地质作用海洋上的：海浪的地质作用 潮流的地质作用潮流的地质作用 浊流浊流的地质作用的地质作用 一、风化作用一、风化作用

9、由于温度、气体（由于温度、气体（O O2 2、COCO2 2）、水溶液、生物等作用使岩石、矿物）、水溶液、生物等作用使岩石、矿物的物理形态或化学成分的物理形态或化学成分在原地发生变化在原地发生变化，从而从而形成松散堆积物形成松散堆积物的过程。的过程。（二）风化壳（二）风化壳地球表面遭受长期风化剥蚀后残留在地球表面遭受长期风化剥蚀后残留在原地的岩石表层。从上到下可分为土壤层、坡积层、残积原地的岩石表层。从上到下可分为土壤层、坡积层、残积层和基岩层。层和基岩层。1 1、E E前形成的风化壳叫古风化壳，前形成的风化壳叫古风化壳，E E后形成的风化壳叫后形成的风化壳叫现代风化壳。现代风化壳。2 2、研

10、究风化壳的意义研究风化壳的意义：代表一个长期的沉积间断；代表一个长期的沉积间断；风化壳的发育情况及成分、产状反映自然地理风化壳的发育情况及成分、产状反映自然地理条件，能帮助研究古地理和古气候；条件，能帮助研究古地理和古气候；古风化壳是油气运移的通道和储集层；古风化壳是油气运移的通道和储集层；是某些风化矿产品集中的地方（高岭土、铁、是某些风化矿产品集中的地方（高岭土、铁、铝土矿等）；铝土矿等）；是工程项目应处理和加固的地方。是工程项目应处理和加固的地方。二、剥蚀作用二、剥蚀作用 剥蚀作用剥蚀作用指各种运动介质（风、流水、冰指各种运动介质（风、流水、冰川等）在其运动的过程中使地表岩石产生破坏并川等

11、）在其运动的过程中使地表岩石产生破坏并将其剥离原地的作用。将其剥离原地的作用。包括：河流、地下水、海洋、湖泊、冰包括：河流、地下水、海洋、湖泊、冰川、风川、风的剥蚀作用。的剥蚀作用。冰川和风只能进行机械剥蚀作用，而水既能进行机械剥蚀冰川和风只能进行机械剥蚀作用，而水既能进行机械剥蚀作用，又能进行化学剥蚀作用。作用，又能进行化学剥蚀作用。（一）河流的侵蚀作用（一）河流的侵蚀作用 1、河流概述、河流概述 河流是地陆地表面有固定水道的常年水流。河流是地陆地表面有固定水道的常年水流。2 2、河流的侵蚀作用、河流的侵蚀作用（1）河流的侵蚀作用主要有：机械侵蚀作用）河流的侵蚀作用主要有：机械侵蚀作用（冲蚀

12、、磨蚀），化学侵蚀作用（溶蚀）。（冲蚀、磨蚀），化学侵蚀作用（溶蚀）。（2）河流的机械侵蚀作用按其发展的方向分为）河流的机械侵蚀作用按其发展的方向分为两个类型，两个类型，一种称一种称下蚀作用下蚀作用，主要是河流对河床底部的侵蚀，主要是河流对河床底部的侵蚀破坏；破坏；另一种称另一种称侧蚀作用侧蚀作用，是河流对河岸两侧的侵蚀破，是河流对河岸两侧的侵蚀破坏过程。坏过程。A、河流的下蚀作用、河流的下蚀作用 下蚀作用侵蚀河床底部，使河床加长和加深。下蚀作用侵蚀河床底部，使河床加长和加深。下蚀作用受到如下因素的影响：下蚀作用受到如下因素的影响：强度因素强度因素河流纵坡降、水量、河床岩性、河流纵坡降、水量、

13、河床岩性、流速及含沙量流速及含沙量过程与产物过程与产物V V形谷；瀑布与向源侵蚀；河流形谷；瀑布与向源侵蚀；河流袭夺与断头河袭夺与断头河 河流的侵蚀基准面与平衡剖面河流的侵蚀基准面与平衡剖面跌水（瀑布）跌水（瀑布）河流的向源侵蚀河流的向源侵蚀对称V不对称V宽深上游河谷上游河谷窄、比降和流速大、窄、比降和流速大、水量小、侵蚀强烈、水量小、侵蚀强烈、纵断面呈纵断面呈阶梯状阶梯状并多急滩和瀑布的河段。并多急滩和瀑布的河段。中游河谷中游河谷比降已经和缓，河床比降已经和缓，河床位置比较稳定，侵蚀和堆积作位置比较稳定，侵蚀和堆积作用大致保持平衡，纵断面往往用大致保持平衡，纵断面往往成成平滑下凹曲线平滑下凹

14、曲线。下游河谷下游河谷宽广、河道弯曲，河宽广、河道弯曲，河水流速小而流量大，淤积作用水流速小而流量大，淤积作用显著，到处可见沙滩和沙洲。显著，到处可见沙滩和沙洲。（二（二)地下水的剥蚀作用：地下水的剥蚀作用：1 1、地下水在运动过程中对周围岩石的破坏作用与、地下水在运动过程中对周围岩石的破坏作用与称为潜蚀作用。称为潜蚀作用。地下水即潜水（第一稳定隔水层以上）也称重力水；地下水即潜水（第一稳定隔水层以上）也称重力水；层间水（地下两个稳定隔水层之间）透水层内的重层间水（地下两个稳定隔水层之间）透水层内的重力水又称承压水。力水又称承压水。2 2、喀斯特作用喀斯特作用指地下水及部分地表指地下水及部分地

15、表水对可溶性岩石以化学溶蚀为主及机械侵蚀水对可溶性岩石以化学溶蚀为主及机械侵蚀为辅的过程。作用的强弱与流体性质、岩石为辅的过程。作用的强弱与流体性质、岩石性质、气候、构造关系密切。性质、气候、构造关系密切。喀斯特地貌有石芽、石林（云南路南石喀斯特地貌有石芽、石林（云南路南石林）；漏斗（落水洞、竖井、天坑）；孤峰；林）；漏斗（落水洞、竖井、天坑）；孤峰；溶洞地貌（石钟乳、石笋、石柱等）。溶洞地貌（石钟乳、石笋、石柱等）。冰川地貌有冰缝、冰冰川地貌有冰缝、冰洞、冰山；冰蘑菇、冰洞、冰山；冰蘑菇、冰牙、冰塔；冰斗、角峰、牙、冰塔；冰斗、角峰、鳍 脊；冰 蚀 谷（鳍 脊；冰 蚀 谷（U U 形形谷）、

16、磨光面、冰擦痕、谷）、磨光面、冰擦痕、羊背石；冰碛（冰川后羊背石；冰碛（冰川后退，冰体消融，冰体携退，冰体消融，冰体携带的碎屑沉积）与漂砾。带的碎屑沉积）与漂砾。（四）、风蚀作用（四）、风蚀作用风狭带沙粒沿地表流动风狭带沙粒沿地表流动时对地面物质的剥蚀作用。时对地面物质的剥蚀作用。风沙地貌（吹蚀地貌）常见风棱石、风蚀柱风沙地貌（吹蚀地貌）常见风棱石、风蚀柱（蜂窝石）、风蘑菇、风蚀洞、风蚀城堡（风城，（蜂窝石）、风蘑菇、风蚀洞、风蚀城堡（风城，水平岩层经风蚀形成的平顶残丘）、风蚀垄槽水平岩层经风蚀形成的平顶残丘）、风蚀垄槽（维语（维语“雅丹雅丹”意即陡壁的风蚀垄槽。定向意即陡壁的风蚀垄槽。定向风

17、沿裂隙吹蚀，使裂隙加宽、加深所致）、石檐。风沿裂隙吹蚀，使裂隙加宽、加深所致）、石檐。（五）海洋与湖泊的剥蚀作用（五）海洋与湖泊的剥蚀作用 （五）海洋与湖泊的剥蚀作用（五）海洋与湖泊的剥蚀作用 三、搬运作用三、搬运作用母岩风化产物被搬运介母岩风化产物被搬运介质（风、水、冰川）携带到它处的作用。质（风、水、冰川）携带到它处的作用。1 1、机械搬运作用：分为、机械搬运作用：分为悬浮搬运悬浮搬运和和底运（滚动、底运（滚动、滑动和跳跃）滑动和跳跃）。2 2、化学搬运：分为真溶液搬运和胶体搬运。、化学搬运：分为真溶液搬运和胶体搬运。（一）碎屑物的搬运与沉积作用：（一）碎屑物的搬运与沉积作用：1 1、碎屑

18、物在流水中的搬运与沉积作用：使碎屑物呈机械、碎屑物在流水中的搬运与沉积作用：使碎屑物呈机械状态进行分散和集中。状态进行分散和集中。搬运包括：悬移、跃移、推移搬运包括：悬移、跃移、推移 2 2、碎屑物在海洋湖泊中的搬运与沉积作用：波浪、碎屑物在海洋湖泊中的搬运与沉积作用：波浪、潮流、海流为主要营力。潮流、海流为主要营力。包括：悬移、跃移、推移包括：悬移、跃移、推移3、碎屑物在风作用下的的搬运与沉积作用、碎屑物在风作用下的的搬运与沉积作用（2）风力堆积的物质称风积物。）风力堆积的物质称风积物。风积物的特点风积物的特点 1）具碎屑性）具碎屑性 2）良好的分选性）良好的分选性 3）有较高的圆度）有较高

19、的圆度 4）存在较多的铁镁质）存在较多的铁镁质 5）极大交错层理）极大交错层理 6）颜色多样）颜色多样堆积方式堆积方式 1）沉降堆积：因风速减弱而发生。）沉降堆积：因风速减弱而发生。2）遇阻堆积）遇阻堆积：碎屑物因遇到障碍物而发生堆积。：碎屑物因遇到障碍物而发生堆积。风积地貌风积地貌 1）沙堆）沙堆2）沙丘）沙丘 1）新月型）新月型2）横向型）横向型3）纵向型）纵向型 4）星状型）星状型（二）溶解物质的搬运及沉积作用（二）溶解物质的搬运及沉积作用 母岩风化产物中的溶解物质，主要为母岩风化产物中的溶解物质，主要为 Cl,S,Ca,Na,K,Mg,P,Si,AI,Fe,Mn 等。其中前六种溶解度较

20、大，呈等。其中前六种溶解度较大，呈真溶液真溶液；余者溶解度较小，主要呈；余者溶解度较小，主要呈胶体溶液胶体溶液。它们均呈溶。它们均呈溶解状态，在河水或地下水中，向湖泊和海洋内转移。解状态，在河水或地下水中，向湖泊和海洋内转移。溶解物质在水中呈溶解状态搬运，称为溶运。溶解物质在水中呈溶解状态搬运，称为溶运。（三）生物搬运与沉积作用：生物的新陈代谢和死亡后造（三）生物搬运与沉积作用：生物的新陈代谢和死亡后造成的堆积作用。有机械的和化学的以化学作用为主。成的堆积作用。有机械的和化学的以化学作用为主。（四）掺和作用：指沉积物在搬运过程中，与分异作用相（四）掺和作用：指沉积物在搬运过程中，与分异作用相反

21、的，使不同成分和性质的物质混杂在一起的一种地质作反的，使不同成分和性质的物质混杂在一起的一种地质作用。用。（五）沉积地貌（五）沉积地貌 有海洋的海滩地貌、砂咀、生物礁；河有海洋的海滩地貌、砂咀、生物礁；河流的阶地、漫滩、边滩、心滩、天然堤；三角洲流的阶地、漫滩、边滩、心滩、天然堤；三角洲 ；洞穴；洞穴沉积及石帐、石帘；黄土、沙漠等。沉积及石帐、石帘；黄土、沙漠等。四、成岩作用四、成岩作用松散沉积物经松散沉积物经过物理化学作用逐渐变成坚硬岩石的过物理化学作用逐渐变成坚硬岩石的过程。过程。包括胶结作用；压固（实）作用；包括胶结作用；压固（实）作用；重结晶作用；交代作用等。重结晶作用；交代作用等。1

22、 1、压实（固）作用：、压实（固）作用：2 2、胶结作用：、胶结作用：胶结作用是指从胶结作用是指从孔隙溶液中沉淀出的矿物质孔隙溶液中沉淀出的矿物质（即（即胶结物）将松散的沉积物粘结成为沉积岩的过程。胶结物）将松散的沉积物粘结成为沉积岩的过程。胶结物的矿成分：胶结物的矿成分：最常见的胶结物有钙质、硅质、最常见的胶结物有钙质、硅质、铁质和粘土质。铁质和粘土质。胶结物的来源：胶结物的来源：一部分是与沉积物同时形成的，或由地下一部分是与沉积物同时形成的，或由地下水带来的。水带来的。在重力产生的应力作用下颗粒间的接触点也可在重力产生的应力作用下颗粒间的接触点也可以部分溶解，并成为胶结物。以部分溶解，并成

23、为胶结物。胶结物的产状：胶结物的产状：可以充填于岩石的部分空隙，也可以填满可以充填于岩石的部分空隙，也可以填满岩石的全部空隙。岩石的全部空隙。砾岩、砂岩和粉砂岩等粗碎屑岩的形成主要靠胶结作用。砾岩、砂岩和粉砂岩等粗碎屑岩的形成主要靠胶结作用。对于碳酸盐沉积物，往往在还没有被埋藏时就已经发生强对于碳酸盐沉积物，往往在还没有被埋藏时就已经发生强烈的胶结作用。烈的胶结作用。胶结作用可使岩石的孔隙度和渗透性降低，特别是对那些胶结作用可使岩石的孔隙度和渗透性降低，特别是对那些彼此连通的孔隙影响较大。彼此连通的孔隙影响较大。3 3、交代作用：、交代作用：指一种矿物被另一种矿物替代的作指一种矿物被另一种矿物

24、替代的作用。交代作用在砂岩中最常见，如氧化石与方解用。交代作用在砂岩中最常见，如氧化石与方解石的相互替代，粘土矿物被氧化硅或方解石替代石的相互替代，粘土矿物被氧化硅或方解石替代等。等。碎屑岩中的胶结物被氧化硅交代，则称硅化作用。碎屑岩中的胶结物被氧化硅交代，则称硅化作用。碳酸盐在成岩阶段，沉积物内方解石中的碳酸盐在成岩阶段，沉积物内方解石中的 Ca2+被被水溶液上的水溶液上的 Mg2+交代，形成新矿物白云石交代，形成新矿物白云石 MgCa(C O3)2 的过程称为白云化，此外还有黄的过程称为白云化，此外还有黄铁矿化、重晶石化等。铁矿化、重晶石化等。4 4、重结晶作用：、重结晶作用：是指在温度、

25、压力的影响下，沉是指在温度、压力的影响下，沉积物中的矿物组分部分发生溶解和再结晶，使非积物中的矿物组分部分发生溶解和再结晶，使非晶质变为结晶质，细粒晶变为粗粒晶，从而晶质变为结晶质，细粒晶变为粗粒晶，从而使沉使沉积物固结成岩的过程积物固结成岩的过程。沉积物中的胶结物发生重结晶作用后，可以形成沉积物中的胶结物发生重结晶作用后，可以形成颗粒细小的矿物，使颗粒间胶结得更紧，岩石变颗粒细小的矿物，使颗粒间胶结得更紧，岩石变得更坚硬。重结晶前后，矿物的晶形、大小和排得更坚硬。重结晶前后，矿物的晶形、大小和排列方式发生改变，但化学成分不变。列方式发生改变，但化学成分不变。重结晶作用的强弱，与矿物成分、颗粒大小等因重结晶作用的强弱，与矿物成分、颗粒大小等因素有关。易溶的矿物成分（如碳酸蛊类）比较容素有关。易溶的矿物成分（如碳酸蛊类）比较容易发生重结晶作用。易发生重结晶作用。一般颗粒越小，越容易被溶解，被溶解的成分容一般颗粒越小，越容易被溶解，被溶解的成分容易沿较大果粒重新结晶，从而使大颗粒的矿物增易沿较大果粒重新结晶，从而使大颗粒的矿物增多、增大。碳酸钙很容易重结晶而变成较粗大的多、增大。碳酸钙很容易重结晶而变成较粗大的方解石晶体。方解石晶体。重结晶作用在化学岩、生物岩及生物化学岩的形重结晶作用在化学岩、生物岩及生物化学岩的形成过程中起着重要的作用。成过程中起着重要的作用。