《大地构造学绪论》课件

大地构造学绪论大地构造学是地质学的一个重要分支，主要研究地球表面的形态和结构，以及它们形成和演化的原因WD大地构造学的定义和研究对象定义研究对象研究内容大地构造学是研究地球的整体构造、演化和地球的整体结构、地壳运动、岩浆活动、火地球内部结构、地壳的物质组成、地壳的运动力学过程的学科，是地球科学的重要分山喷发、地震活动等地质现象动方式、地质构造的形成与演化支大地构造学的历史发展古代1中国古代对地球的形状和结构有初步认识古希腊人提出地球是球体，并进行了一些地理测量世纪172丹麦天文学家第谷布拉赫对地球的运动进行了精确的观测，为开普勒行星运动定律奠定了基础·世纪183德国学者维尔纳提出地壳是由一系列水平岩层组成的，并发现了化石证据，为地质学发展奠定了基础世纪194英国地质学家莱伊尔提出了地质均变论，强调地质作用的长期性和连续性，改变了人们对地球演变的认识世纪205德国气象学家魏格纳提出大陆漂移学说，解释了地球上大陆分布的规律，开创了现代大地构造学研究的新纪元世纪216板块构造理论的建立，将地质学研究推向了新的高度，并应用于资源勘探、环境保护等领域地球内部的结构和物质组成地球内部结构分为地壳、地幔和地核三个主要部分地壳是地球最外层，由岩石组成，厚度约为公里地幔是地球内部最厚的部分，占地球总质量的5-7084%地幔主要由橄榄石、辉石等硅酸盐矿物组成，分为上地幔和下地幔地核是地球的核心，占地球总质量的，由铁、镍等金属组成，分为外核和内核32%地球的内部热能地球内部热能主要来源于放射性元素衰变这些元素主要集中在地球深部热能来源占比放射性元素衰变80%地球形成时的原始热能20%地球的形状与大小6,371KM6,357KM赤道半径极半径地球的赤道半径约为公里，这地球的极半径约为公里，比赤6,3716,357也是地球的平均半径道半径略短，这是因为地球的自转导致赤道略微隆起40,075KM510M KM^3赤道周长地球体积地球的赤道周长约为公里，地球的体积约为亿立方公里，40,0755100地球是一个椭圆形的星球，所以赤道是一个巨大的星球周长大于经线周长地球内部温度的分布地球内部压力的分布深度压力（）描述GPa地壳地壳压力相对较低，

0.1-1由岩石重量和地表重力引起地幔地幔压力随着深度增1-360加而急剧上升，主要由地幔岩石重量和地球内部重力产生地核地核压力极高，超过360-3600地幔压力，主要由地核物质重量和地球内部重力产生地壳的结构和性质地壳的组成地壳的结构地壳主要由岩石组成，岩石可分地壳分为地表层和下地壳，地表为三大类岩浆岩、沉积岩和变层主要由沉积岩和变质岩组成，质岩下地壳主要由岩浆岩组成地壳的厚度地壳的性质地壳的厚度不均匀，大陆地壳较地壳是坚硬的，但并非完全不可厚，海洋地壳较薄变形地壳会随着地质作用发生变化，形成褶皱、断层等构造现象岩石的分类及其特征岩浆岩沉积岩变质岩123岩浆岩是由地下岩浆冷却凝固形成的沉积岩是由风化、剥蚀的岩石碎屑或变质岩是由原岩在高温、高压、化学岩石，具有结晶结构花岗岩、玄武生物遗骸经沉积、成岩作用形成的岩活动等因素的作用下发生矿物成分、岩等都是典型的岩浆岩，其特征取决石，具有层理构造砂岩、页岩、石结构构造的改变而形成的岩石大理于岩浆的成分和冷却速度灰岩等都是常见的沉积岩，其特征取石、板岩、片麻岩等都是变质岩，其决于沉积环境和成岩条件特征取决于原岩类型和变质程度岩矿的成因与分布火成岩沉积岩变质岩岩浆冷却凝固形成，分为侵入岩和喷出岩由风化、侵蚀、搬运、沉积、压实、胶结等原岩在高温、高压或化学活动的影响下发生作用形成改变火山作用的原理和分类岩浆上升1地壳内部的岩浆上升到地表喷发2岩浆喷出地表，形成火山类型3中心式、裂隙式火山作用是地球内部热能释放的一种形式岩浆在地下深处形成，并通过地壳的裂缝上升到地表，形成火山火山喷发可以是平静的，也可以是剧烈的，取决于岩浆的粘稠度和气体含量火山作用对地球表面地貌的形成具有重要的影响，例如形成了火山锥、火山湖、熔岩流等地貌火山喷发的类型与危害喷发类型危害火山喷发类型多样，包括裂隙式、中心式、熔岩喷发、爆炸式火山喷发会造成巨大的破坏火山灰可覆盖城市，影响交通，污等裂隙式喷发多见于大洋中脊，中心式喷发则常见于火山锥体染环境；火山熔岩可摧毁建筑，引发火灾；火山气体则会造成中顶端熔岩喷发以流淌状熔岩为主，爆炸式喷发则伴随火山碎毒、窒息等屑、气体等地震的成因与分类板块运动板块运动是引发地震最主要的原因板块间的碰撞、挤压、摩擦等相互作用，会释放巨大的能量，引发地震断层活动断层是岩石发生断裂并发生相对位移的区域，断层活动会造成地壳的震动，引发地震火山喷发火山喷发过程中，岩浆的流动和释放的能量也会引发地震，尤其是海底火山喷发会引发海啸人工爆破大型工程的爆破作业、核试验等人类活动也会引发地震，但这类地震规模较小，影响范围有限地震波的性质及其应用地震波的类型地震波分为纵波和横波两种，纵波传播速度快，横波传播速度慢，可以根据波速差异判断地震发生的时间和位置地震波的性质地震波能够穿透地球内部，并发生反射和折射，通过对地震波的分析，可以了解地球内部的结构和物质组成地震波的应用地震波用于地震预测、地质勘探、资源勘探等领域，对人类社会发展具有重要意义板块构造理论地壳运动地质现象地球表面由若干板块组成，板块板块构造理论解释了地震、火之间相互运动，导致地壳运动山、造山运动等地质现象的形成机制科学解释板块构造理论是现代地质学的重要理论，它为我们理解地球演化提供了科学解释板块的边界及运动汇聚边界发散边界转换边界当两个板块相互碰撞时，会形成汇聚边界两个板块相互分离，形成发散边界这种运两个板块相互滑动，形成转换边界这种运这会导致山脉的形成，例如喜马拉雅山脉动会产生新的地壳，例如洋中脊动会导致地震，例如加州的圣安德烈亚斯断层大陆漂移理论魏格纳的理论证据板块运动世纪初，德国科学家阿尔弗雷德魏该理论基于大陆轮廓的吻合、地质构造该理论认为，地球上的陆地原本连接在20·格纳提出了大陆漂移理论的相似性、古生物化石的分布以及古气一起，后来由于板块运动，大陆逐渐漂候证据移到现在的位置海底扩张理论海底扩张理论是由美国地质学家哈里赫斯于年提出，认为·1960大洋中脊是新地壳的生长地，地壳从那里向两侧移动，最终在海沟处俯冲回地幔该理论解释了大陆漂移的机制，并为板块构造理论的建立提供了重要证据地球上的主要构造形式地球表面是由各种构造形式组成的，反映了地球内部运动和地壳演化的结果主要构造形式包括褶皱、断层、火山、地震等这些构造形式共同构成地球的地形地貌，影响着地球上的环境和资源分布褶皱是地壳受力弯曲形成的波状弯曲，常见于山脉、盆地等地形断层是地壳受力断裂形成的错位，是地震发生的常见原因火山是地壳内部岩浆喷发形成的锥形山体，常伴随地震和火山灰喷发褶皱作用的成因与特征成因特征地壳运动产生的水平挤压力导致地层发生褶皱通常表现为波状弯曲，包括背斜和向弯曲水平挤压力是主要原因，地层自身斜背斜是向上弯曲，岩层中心最老，两重力和岩层的可塑性也起着重要作用侧逐渐变新向斜是向下弯曲，岩层中心最年轻，两侧逐渐变老断层作用的成因与特征地质应力断层类型地貌特征断层形成主要受地质应力控制地壳运动产断层可分为正断层、逆断层和走滑断层，每断层会导致地表产生明显的断裂带、陡崖、生的挤压或拉伸应力，会使岩石发生断裂和种类型都有其独特的形成机制和特征地堑和地垒等地貌特征位移构造应力和应变的关系应力1岩石受到外力作用应变2岩石的变形强度3岩石抵抗变形的能力破坏4岩石发生断裂构造应力是指地壳运动产生的力，会导致岩石发生变形，即应变岩石的应变可以是弹性变形、塑性变形或断裂岩石的强度是指岩石抵抗变形的能力，当应力超过岩石强度时，岩石就会发生断裂，形成断层构造运动的类型和特点褶皱运动断裂运动岩浆活动地震活动地壳受力弯曲形成褶皱，分为地壳受力断裂形成断层，分为岩浆在地壳内运动，形成火山地壳岩石断裂造成地震，释放背斜和向斜正断层和逆断层喷发和侵入岩体能量引起地表震动地层的划分和对比地层划分地层对比地层是岩石在地质历史时期形成地层对比是指将不同地点的地层的层状堆积，按年代顺序划分，进行比较，确定它们之间的对应形成地层层序关系对比方法•岩石类型化石••地层层序地质年代学的基本概念地质年代地质年代表12根据地层顺序和化石特征划分以时间顺序排列的地质年代单的时间单位，反映地球演化历位，展示地球历史的演变过史的漫长过程程相对地质年代绝对地质年代34基于地层层序和化石的相对位利用放射性同位素测年方法，置，确定地质事件发生的先后确定地质事件发生的具体时顺序间测年方法及其应用放射性同位素测年地层对比测年利用放射性元素衰变规律，确定根据地层叠置顺序，将不同地区岩石、矿物、化石等样品的年的地层进行对比，确定地质年龄代包括碳测年、铀铅测年、钾利用化石、岩石特征和岩层结构-14-氩测年等进行对比-古地磁测年测年方法的应用利用岩石中记录的古地磁方向和用于确定地质事件发生的时间，强度，确定岩石的形成年代研究地球演化历史和古环境变化适用于火山岩、沉积岩等记录古地磁信息的岩石在考古学、地质勘探、环境研究等领域都有重要应用大地构造学在工程建设中的应用地质构造识别岩土工程12了解地质构造特征，例如断评估岩土的物理性质，例如强层、褶皱，有助于选择安全稳度、稳定性，为建筑物设计和定的施工区域施工提供依据水文地质环境保护34研究地下水资源分布，避免工选择合适的地点进行建设，避程建设对地下水资源的过度开免对自然环境造成破坏，保护采，防止地质灾害发生生态平衡大地构造学在资源勘探中的应用石油天然气勘探矿产资源勘探地质构造对石油、天然气的生成、运特定矿产资源往往与特定的地质构造移和聚集起决定性作用环境相关，大地构造学可以为矿产资源的勘探提供指导地下水资源勘探地热资源勘探地下水的赋存和流动受地质构造的控地热资源的分布与地质构造密切相关，制，大地构造学在寻找地下水资源方大地构造学能够帮助识别地热资源的面有着重要的意义潜力大地构造学在环境保护中的应用大地构造学为环境问题研究提供理论基础比如，地质构造对地环境问题解决方案的制定，需要大地构造学提供支撑例如，废下水运动、土壤侵蚀和矿产资源分布的影响弃物处理的选址、污染物的迁移路径，以及环境修复方案的制定大地构造学的前沿研究方向地壳运动模拟地球深部探测卫星遥感技术地质构造模型利用数值模拟技术，研究地壳利用地震波、电磁波等手段，利用卫星遥感技术，获取地表建立三维地质构造模型，模拟运动的机制和过程，预测地震研究地球内部的结构、物质组形变、重力场变化等数据，监地壳运动和地质演化过程，为和火山爆发等自然灾害成和演化过程，揭示地球内部测地球构造活动，研究地壳运资源勘探和工程建设提供科学动力学机制动的规律依据。