《地質(zhì)學(xué)與地貌學(xué)》教案

地質(zhì)學(xué)與地貌學(xué)教案授課教師：文雪峰貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境系2013.12第一章 緒 論第一節(jié) 地質(zhì)學(xué)的研究對(duì)象與特點(diǎn)一、地質(zhì)學(xué)（Geology）的概念：地質(zhì)學(xué)是研究固體地球的組成、構(gòu)造、形成和演化的一門科學(xué)。1、科學(xué)意義：地質(zhì)學(xué)是六大自然科學(xué)的“數(shù)、理、化、天、地、生”中的重要一門學(xué)科，是研究地球的形成、發(fā)展，探索地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是人類認(rèn)識(shí)自然的重要理論；地球是人類生活、生產(chǎn)的舞臺(tái)，地質(zhì)學(xué)與礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)有著極其重要的關(guān)系，是人類改造自然的重要工具。2、研究?jī)?nèi)容：1）、研究組成地球的物質(zhì)；2）究地球的構(gòu)造特征巖石及巖石組合的空間分布，探索地殼運(yùn)動(dòng)規(guī)律；3）究地球形成、演變的歷史及地質(zhì)時(shí)期古生物的發(fā)展、演變；4）討地質(zhì)學(xué)研究的方法與手段；5）究地質(zhì)學(xué)在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境地質(zhì)和工程防災(zāi)等方面的應(yīng)用。 二、地質(zhì)學(xué)的創(chuàng)立與發(fā)展1、我國(guó)古代的地質(zhì)思想：禹貢、山海經(jīng)、夢(mèng)溪筆談、徐霞客游記等；2、國(guó)外古代的地質(zhì)思想：1）公元前384322年，亞里斯多德認(rèn)為地球是宇宙的中心，學(xué)生奧夫拉斯塔 2）公元前6320年古羅馬的斯特拉波著有地理學(xué) 3）中世紀(jì)羅馬歐洲，塔吉克的阿維森納 4）14世紀(jì)16世紀(jì)末的文藝復(fù)興促進(jìn)了地質(zhì)學(xué)思想的發(fā)展，隨著采礦、冶金工業(yè)的日益發(fā)展，開(kāi)始形成礦物學(xué)。 5）俄國(guó)學(xué)者羅蒙諾學(xué)夫（公元17111766年）著有論地層、論金屬由地震生成說(shuō)3、地質(zhì)學(xué)的創(chuàng)立18世紀(jì)是地質(zhì)學(xué)史上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)近代是地質(zhì)學(xué)創(chuàng)立時(shí)期。由于研究對(duì)象和方法的確立，使地質(zhì)學(xué)成為一門獨(dú)立的科學(xué)，并產(chǎn)生火成論對(duì)水成論、進(jìn)化論對(duì)實(shí)變論、活動(dòng)論及固定論的論戰(zhàn)。4、現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的發(fā)展：1）板塊物造學(xué)繼續(xù)發(fā)展 2）運(yùn)用動(dòng)力學(xué)方法研究地質(zhì)作用 3）沉積物年齡測(cè)定工作大大改進(jìn) 4）宇宙空間探索三、地質(zhì)學(xué)的分類1、關(guān)于地球的形成與發(fā)展方面的學(xué)科：宇宙、地球物理學(xué)、古地磁學(xué)、火山、地震、動(dòng)力、地貌學(xué)、地質(zhì)力學(xué)、大地構(gòu)造學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)；2、 關(guān)于地球的物質(zhì)組成方面的學(xué)科：結(jié)晶學(xué)、礦物學(xué)、玉石和寶石學(xué)、巖漿巖巖石學(xué)、沉積巖巖石學(xué)、變質(zhì)巖巖石學(xué)、地球化學(xué)、同位素地質(zhì)學(xué)、巖礦鑒定和巖礦分析；3、 關(guān)于地球歷史方面的學(xué)科：古生物學(xué)、古人類學(xué)、地層學(xué)、地史學(xué)、第四紀(jì)、古地理學(xué)；4、 關(guān)于地球的礦產(chǎn)資源和某些應(yīng)用地質(zhì)方面的學(xué)科：金屬礦床和非金屬礦床學(xué)、煤田、石油及天然氣、海洋、水文、工程、地?zé)釋W(xué)、環(huán)境；5、 關(guān)于地質(zhì)普查勘探技術(shù)方法方面的學(xué)科：測(cè)繪學(xué)、遙感地質(zhì)、數(shù)學(xué)地質(zhì)、區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦山地質(zhì)、地球物理勘探及地球化學(xué)探礦、鉆探工程、礦產(chǎn)加工利用。四、地質(zhì)學(xué)的特點(diǎn)1、 地質(zhì)學(xué)研究的領(lǐng)域涉及的時(shí)間與空間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人的生存時(shí)間和能夠直接接觸的時(shí)間。2、地質(zhì)學(xué)是復(fù)雜的自然科學(xué)：1）任何地質(zhì)過(guò)程都很少是單純的物理或化學(xué)過(guò)程。 2）地質(zhì)學(xué)在某些情況下類似社會(huì)科學(xué)，定性的分析往往是關(guān)鍵的。3、地質(zhì)學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的科學(xué)：1）是到自然界去調(diào)查研究 2）是到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。第二節(jié) 地貌學(xué)的研究與任務(wù)一、地貌學(xué)（geomorphotogy）又稱地形學(xué)。研究地球表面形態(tài)形成、演化和分離的科學(xué)。研究對(duì)象是地球表面形態(tài)，研究?jī)?nèi)容為地表形態(tài)、結(jié)構(gòu)、空間變化及其形成的動(dòng)力。二、地貌學(xué)于1858年由諾曼（K.F.Nauman）提出，國(guó)外可追溯到11世紀(jì)塔吉克人阿維森納（Avicenna）的流水侵蝕成山的認(rèn)識(shí)。1、 萌芽階段2、經(jīng)典地貌學(xué)理論形成階段。鮑威爾的侵蝕基面概念；戴維斯的侵蝕理論和“地貌是構(gòu)造、過(guò)程、階段（時(shí)間）的函數(shù)”概念；彭克等等的山麓梯地說(shuō)；馬爾科夫的地貌水準(zhǔn)面學(xué)說(shuō)等；重力均衡：普拉特模式。3、新地貌學(xué)和部門地貌學(xué)縱深發(fā)展階段，重大進(jìn)展有：1）以均衡概念研究地貌演化。 2）地形與時(shí)間關(guān)系。 3）地貌過(guò)程，機(jī)制與模型。 4）地貌突變與地貌臨界。 5）氣候成固地貌。 6）板塊構(gòu)造地貌。 7）地貌的數(shù)學(xué)形態(tài)與小尺度形態(tài)。 8）地貌（剝蝕）年代。 9）應(yīng)用地貌及環(huán)境地貌。中國(guó)對(duì)地貌學(xué)的研究很早，有禹貢、水經(jīng)注、夢(mèng)溪筆談、徐霞客游記；詩(shī)經(jīng)：“高岸為谷，深谷為陵”。三、地貌學(xué)科分支1、地貌發(fā)生系統(tǒng)：1）構(gòu)造地貌學(xué)； 2）氣候地貌學(xué)； 3）動(dòng)力地貌學(xué)； 4）人為地貌（學(xué)）。2、地貌營(yíng)力（過(guò)程系統(tǒng)）：1、流水地貌學(xué)； 2）冰川與冰源地貌學(xué) 3）河口與海岸地貌學(xué)； 4）海底地貌學(xué)； 5）湖泊地貌學(xué)； 6）泥石流與重力地貌學(xué) 7）風(fēng)沙地貌學(xué)； 8）巖石地貌學(xué)； 9）喀斯特地貌學(xué)； 10）歷史地貌學(xué)。3、地貌應(yīng)用（綜合）系統(tǒng)：1）區(qū)域地貌學(xué)； 2）應(yīng)用地貌學(xué)； 3）環(huán)境地貌學(xué)； 4）城市地貌學(xué)。4、地貌技術(shù)系統(tǒng)：1）數(shù)量地貌學(xué)； 2）試驗(yàn)地貌學(xué)； 3）地貌年代學(xué)； 4）地貌制圖學(xué)。四、地貌學(xué)研究的任務(wù)地貌學(xué)是介于自然地理學(xué)與地質(zhì)學(xué)之間的一門邊緣科學(xué)。在當(dāng)今世界面臨人口、資源、環(huán)境問(wèn)題的挑戰(zhàn)，因此地貌學(xué)已將環(huán)境地貌與應(yīng)用作為熱門課題。1、 環(huán)境地貌與應(yīng)用2、 地貌學(xué)任務(wù)第三節(jié) 地質(zhì)地貌學(xué)的研究方法地質(zhì)地貌學(xué)的基本研究方法是在實(shí)踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行推理，推理的基本方法是演繹和歸納，二者緊密聯(lián)系。一、地質(zhì)地貌研究的一般程序1、 調(diào)查研究2、 推斷解釋3、 實(shí)踐實(shí)驗(yàn)6、 現(xiàn)實(shí)主義原則“將今論古”歸納法研究問(wèn)題，經(jīng)常使用比較的方法，如對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行分類，既是比較而得出的。邏輯推理主要是對(duì)比事物的已知規(guī)律去推斷未知，萊伊爾提出：“現(xiàn)代是古代的一把鑰匙”即根據(jù)現(xiàn)代地質(zhì)地貌作用得出的規(guī)律，恢復(fù)和認(rèn)識(shí)古代的地質(zhì)地貌事件。1、“將今論古”的理論基礎(chǔ)是均變說(shuō)。過(guò)去的地質(zhì)事件可以用今天所觀察到的現(xiàn)象和動(dòng)力來(lái)解釋，研究“現(xiàn)在”是了解“過(guò)去”的關(guān)鍵。2、與均變說(shuō)相對(duì)的是實(shí)變說(shuō)（激變說(shuō)）3、 科學(xué)實(shí)踐與發(fā)展已對(duì)均變論作出必要的修正?？傊?，在地質(zhì)地貌的研究中，必須正確地理解“古”與“今”的關(guān)系，才能正確地研究現(xiàn)在、了解過(guò)去、預(yù)測(cè)未來(lái)。三、學(xué)習(xí)方法讀書(shū)、觀察、分析、實(shí)踐第二章 地球的基本知識(shí)第一節(jié) 固體地球的構(gòu)造和物質(zhì)成分一、地球的內(nèi)部構(gòu)造1、 地殼2、 地幔3、 地核4、 軟流圈和巖石圈二、地殼的化學(xué)組成1、 不同元素在地殼上的含量極不平衡；2、 同一元素在地殼不同區(qū)域、或相同區(qū)域的不同深度，其分布存在一定甚至很大差別：1）洋殼：又稱為硅鎂層，主要為玄武巖、輝長(zhǎng)巖、綠片巖，成分相當(dāng)于基性巖；2）陸殼：上部陸殼沉積巖分布面積較大，不超過(guò)3KM，其下成分與花崗閃長(zhǎng)巖相近，偏基性； 下部陸殼是化學(xué)成分接近中性、變質(zhì)程度較深的變質(zhì)巖.第三章 礦物一、礦物的概念與形態(tài)1、概念：礦物是天然形成的無(wú)機(jī)化合物或元素單質(zhì)，其化學(xué)成分和物理性質(zhì)是相對(duì)均一和固定的，一般為結(jié)晶質(zhì)，少數(shù)為膠體。結(jié)晶質(zhì)：組成礦物的的質(zhì)點(diǎn)按一定規(guī)則重復(fù)排列而成的一切固體，形成晶質(zhì)礦物。膠體：組成礦物的的質(zhì)點(diǎn)不規(guī)則排列的非晶質(zhì)礦物。2、礦物的形態(tài)二、礦物的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì) 礦物的物理性質(zhì)決定于其化學(xué)成分和晶體格架的特點(diǎn)，是鑒定礦物的重要依據(jù)，特別是在野外用肉眼測(cè)驗(yàn)物理性質(zhì)的方法，來(lái)鑒定礦物，是地質(zhì)工作者最重要的基本技能之一。1、解理2、硬度3、透明度和光澤4、顏色和條痕5、比重和密度6、磁性7、熔點(diǎn)三、常見(jiàn)礦物石英、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、軟錳礦、黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、方解石、白云石、石膏、磷灰石、螢石、正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、云母、高嶺石、石榴子石、角閃石、輝石、橄欖石、綠泥石、蛇紋石 第四章 巖 石巖石石自然形成的礦物集合體，它構(gòu)成了地球的固體部分。按成因，巖石可分成巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。一、巖漿巖1、 巖漿與巖漿巖（1）、巖漿一種粘稠地熔漿，粘度與硅酸含量有密切關(guān)系。（2）、巖漿巖（magma）由巖漿凝結(jié)形成地巖石稱為巖漿巖或火成巖。（3）、酸性巖漿巖中性巖漿巖基性巖漿巖超基性巖漿巖2、 巖漿巖的組構(gòu)噴出巖很快冷卻，礦物迅速結(jié)晶，礦物來(lái)不及充分生長(zhǎng)即已固化，所以噴出巖一般粒度較細(xì)，成為玻璃質(zhì)，侵入巖石在相對(duì)密封的條件下冷凝，冷凝緩慢，且壓力高，結(jié)晶一般較粗。據(jù)研究，一些大的侵入巖體冷卻時(shí)間可達(dá)若干萬(wàn)百萬(wàn)年以上，礦物晶體可以充分發(fā)育成長(zhǎng)。（1）、結(jié)構(gòu)（texture）主要指巖石中礦物顆粒本身的特點(diǎn)及顆粒之間的相互關(guān)系。顯晶質(zhì)結(jié)構(gòu)隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu)斑狀結(jié)構(gòu)似斑狀結(jié)構(gòu)（2）、構(gòu)造主要指巖石中不同顆粒集合體分布與排列的特點(diǎn)，即某部分顆粒與其他部分顆粒的關(guān)系，是比較結(jié)構(gòu)較為宏觀的組構(gòu)。塊狀構(gòu)造流動(dòng)構(gòu)造流紋構(gòu)造氣孔構(gòu)造杏仁構(gòu)造二、沉積巖1、 概述：由各種外力作用形成的巖石，都屬于沉積巖，其中以經(jīng)海、河、湖等流水剝蝕、搬運(yùn)沉積而成的巖石為主。過(guò)程：剝蝕搬運(yùn)沉積（壓實(shí)）固化（膠結(jié)）成巖一種次生巖石成固：碎削沉積、化學(xué)沉積（巖鹽）、生物沉積（煤、石油）顏色：主要受沉積環(huán)境影響，且較直觀易于辨認(rèn)。沉積巖的顏色主要為分散的微粒“色素”。Fe3+ 紅色、Fe2 綠色、C灰黑色、Mn褐黑色。百分之百的鐵即可使巖石具較濃的顏色。2、 沉積巖的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)（1）構(gòu)造：成層產(chǎn)出沉積巖都有層理構(gòu)造。一般在兩層巖石中間都有一層極薄的物理化學(xué)界面，將其分為兩層，每一層的頂、底面稱為層面。按照單層厚薄，可分為塊狀（層厚1米）、厚層（0.51米）、中間層（0.50.1米）、薄層（0.1米）；按照層理底形態(tài)，可分為水平層理、液狀層理、斜層理；層面構(gòu)造：液痕、泥裂。（2）、結(jié)構(gòu)碎屑結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)3、 最主要底沉積巖沉積巖一般按顏色、構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、成分順序描述。三、變質(zhì)巖1、 概述變質(zhì)巖是變質(zhì)作用形成的巖石。是原來(lái)已存在的巖漿巖、沉積巖或變質(zhì)巖，在特定的地質(zhì)和物理化學(xué)條件下，礦物成分和組構(gòu)發(fā)生變化轉(zhuǎn)化再造形成的巖石。2、 變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造（1）、變晶結(jié)構(gòu)在變質(zhì)過(guò)程中，各種新生礦物基本上同時(shí)結(jié)晶生長(zhǎng)，自形程度相等。變余結(jié)構(gòu)（2）、片理構(gòu)造表現(xiàn)為片狀礦物（如云母等）或柱狀礦物（如角閃石等）按一定平面，即片理面定向排列。片理的成因。第五章 地殼運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)構(gòu)造第一節(jié) 地殼運(yùn)動(dòng)概述一、地殼運(yùn)動(dòng)的基本形式1、 水平運(yùn)動(dòng)：又稱造山運(yùn)動(dòng)，是相對(duì)短期的劇烈運(yùn)動(dòng)，作用時(shí)間較短，每次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)都導(dǎo)致地殼構(gòu)造和地表形態(tài)的巨大變化，使自然環(huán)境、氣候發(fā)生變化，給生物演化、沉積作用、巖漿活動(dòng)等造成新的環(huán)境，為巖石圈和生物發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新的周期，顯示地質(zhì)歷史發(fā)展的階段性和旋回性。2、 垂直運(yùn)動(dòng)：又稱造陸運(yùn)動(dòng)，將廣大區(qū)域隆起上升的運(yùn)動(dòng)，上升形成高原，下降形成凹陷盆地。造陸運(yùn)動(dòng)是相對(duì)長(zhǎng)期的緩慢運(yùn)動(dòng)，它常發(fā)生于兩場(chǎng)強(qiáng)烈的造山運(yùn)動(dòng)之間。二、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段劃分1、 構(gòu)造旋回是以和緩的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)開(kāi)始，經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間，然后以較短時(shí)間的劇烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而結(jié)束，即從和緩運(yùn)動(dòng)到劇烈運(yùn)動(dòng)的一個(gè)過(guò)程或周期，叫構(gòu)造旋回。2、 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期進(jìn)行劇烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的階段，以最早發(fā)現(xiàn)該構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的所在地命名，如“喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動(dòng)”。3、 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段地質(zhì)歷史上所發(fā)生的具有全球性引起巖石圈飛躍發(fā)展的主要運(yùn)動(dòng)，由老而新有：阜平運(yùn)動(dòng) 前太古代 38億年前 五臺(tái)運(yùn)動(dòng) 太古代元古代之間呂梁運(yùn)動(dòng) 早元古代中元古代之間晉寧運(yùn)動(dòng) 晚元古代加里東運(yùn)動(dòng) 早古生代晚古生代的志留紀(jì)泥盆紀(jì)之間海西運(yùn)動(dòng) 晚古生代中生代的二疊紀(jì)三疊紀(jì)之間印支運(yùn)動(dòng) 中生代的三疊紀(jì)侏羅紀(jì)之間燕山運(yùn)動(dòng) 中生代后期的白堊紀(jì)喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)新生代的早第三紀(jì)晚第三紀(jì)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng) 第四紀(jì)以來(lái)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)三、確定構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的方法1、 沉積巖相分析方法巖相，“相”是代表成因標(biāo)志和時(shí)空分布的環(huán)境概念。地層沉積相組合，即相序，實(shí)際上反映了環(huán)境參數(shù)變化和環(huán)境演變過(guò)程。沉積相：是指沉積物或巖沉積時(shí)的自然地理環(huán)境。它是通過(guò)沉積物或巖石的沉積特征、生物特征等綜合判別和劃分的。沉積相按自然地理環(huán)境可分為陸相、海相、海陸過(guò)渡相三大類。然后再分相、亞相及微相等。2、 厚度分析方法沉積巖相厚度分析在很大程度上可獲得地殼升降幅度的定量變化。3、 巖層接觸關(guān)系分析方法是分析、闡明地殼運(yùn)動(dòng)的證據(jù)（1）、整合接觸 （2）、不整合接觸 a、平行不整合（假整合） b、角度不整合 五、火山和地震1、 火山（1）、火山構(gòu)造含火山通道、火山錐、火山口（2）、火山噴發(fā)物分為氣體、液體和固體三種類型 氣體噴發(fā)物：水汽占60%90%，其它成分有H2S、SO2、CO2 液體噴發(fā)物：熔巖流、熔巖被和熔巖錐 固體噴發(fā)物火山碎屑：火山灰、火山彈形成火山碎屑巖（3）、火山噴發(fā)類型： 裂隙式、中心式（4）、火山帶 2000多座死火山、500余座活火山，呈有規(guī)律的帶狀分布 a、環(huán)太平洋火山帶 b、地中?；鹕綆?c、大西洋海底隆起 d、東非火山帶2、 地震（1）、地震：由自然原因所引起的地殼震動(dòng)叫地震，它是地殼運(yùn)動(dòng)的一種特殊形式。震源、震中、震源深度、震中距地震波：縱波（P）、橫波（S）（2）、地震震級(jí)與烈度震級(jí)是表示震源釋放能量大小的級(jí)別，采用里克特提的里氏震級(jí)表示；烈度是地震對(duì)地面及建筑物的破壞程度。（3）、地震分類a、成因分類：構(gòu)造地震、火山地震、塌陷地震、誘發(fā)地震；b、震源深度分類：淺源地震（070km）、占72.5%，中源地震（70300km）、占23.5%，深源地震（大于300km）、占4%；c、地震發(fā)生的地表結(jié)構(gòu)分類：海洋地震、占85，大陸地震、占15；（4）、地震的分布世界地震主要分布在環(huán)太平洋帶、地中海喜馬拉雅帶、大西洋中脊和印度洋中脊、其它洋脊、裂谷與海溝、轉(zhuǎn)換斷層。（5）、地震預(yù)報(bào) 地槽地臺(tái)學(xué)說(shuō)一、地槽1、地槽是地殼中強(qiáng)烈活動(dòng)的地帶，多呈狹長(zhǎng)帶狀2、地槽的發(fā)展過(guò)程1）、強(qiáng)烈下降為主過(guò)程地槽下降海浸擴(kuò)大沉積物內(nèi)粗變細(xì)巖漿侵入、火山噴發(fā)2）、強(qiáng)烈上升為主的階段（回返階段）地向斜上升中央隆起與山間凹陷3)、褶皺隆起海退地槽變成錯(cuò)綜復(fù)雜的山脈（皺褶帶）（磨拉石建造）二、地臺(tái)1、地臺(tái)是地槽經(jīng)回返上升后轉(zhuǎn)化而成的相對(duì)穩(wěn)定所謂地區(qū)，即是有褶皺帶經(jīng)準(zhǔn)平原化以后轉(zhuǎn)變而成的構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)，以大面積緩慢的升降運(yùn)動(dòng)為主，多為平坦原大的地塊。2、地臺(tái)結(jié)構(gòu)雙層結(jié)構(gòu)與地盾1)、下構(gòu)層造為褶皺基底2)、上構(gòu)造層為沉積蓋層3)、無(wú)雙層構(gòu)造的地臺(tái)，稱為地盾3、地臺(tái)分類1)、古地臺(tái)，基底形成時(shí)代在寒武紀(jì)以前的地臺(tái)，大約6.5億年前；2)、年青地臺(tái)，基底形成于寒武紀(jì)以來(lái)的地臺(tái)，大約6.5億年后；地質(zhì)力學(xué)學(xué)說(shuō)一、概述1 、構(gòu)造形跡：由于地殼運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)期作用下受到地應(yīng)力的作用，當(dāng)其作用超過(guò)巖石強(qiáng)度后，巖石就產(chǎn)生了變形，造成褶皺、斷層、節(jié)理等一系列的永久形變，并統(tǒng)稱為構(gòu)造形跡，保留相對(duì)經(jīng)移的蹤跡。2 、構(gòu)造體系1)、概念：構(gòu)成體系是由許多不同形態(tài)、不同性質(zhì)、不同等級(jí)和不同序次，但是具有成生聯(lián)系的各項(xiàng)構(gòu)造形跡組成的構(gòu)造帶以及它們之間所夾的巖塊和地塊組合而成的一個(gè)總體，這個(gè)，叫做構(gòu)造體系。2)、構(gòu)造形式a 、緯向構(gòu)造體系b 、經(jīng)向構(gòu)造體系c 、扭動(dòng)構(gòu)造體系a）、直線扭動(dòng)：多字型構(gòu)造、入字型構(gòu)造、棋盤格式構(gòu)造、山字型構(gòu)造b）、曲線扭動(dòng)：壓扭性帚狀構(gòu)造、張扭性帚狀構(gòu)造、反S型構(gòu)造、平字型構(gòu)造、蓮花狀構(gòu)造、渦輪狀構(gòu)造3 、主要構(gòu)造體系三大緯向構(gòu)造體系，南北向構(gòu)造體系三道緯向長(zhǎng)城，三帶瀕洋峻嶺，西部對(duì)應(yīng)山岳，原大弧形山川，大型橫向水系，縱橫行列洼地。二、地殼運(yùn)動(dòng)的起因和動(dòng)力來(lái)源 板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)一、大陸漂移大陸漂移作為假說(shuō)提出者是偉大的地學(xué)先驅(qū)魏格納（1915）。大陸漂移的證據(jù)有：1)、大陸邊界的拼合2)、巖石和構(gòu)造拼合3)、生物學(xué)證據(jù)4)、古地磁證據(jù)5)、古氣候證據(jù)二、海底擴(kuò)張1、海底擴(kuò)張的演化 1960年1962年郝斯和迪茨提出海底擴(kuò)張的假說(shuō)，認(rèn)為洋殼在洋脊處不斷生長(zhǎng)并向兩側(cè)漂移，在海溝處插入地幔熔融消失，因此，海底是不斷更新的。1）、海洋的巖石圈因密度較低，浮在塑性的軟流圈之上，是可以漂移的。2）、由于地幔溫度不均勻?qū)е旅芏炔痪鶆?，結(jié)果在移流層或整個(gè)地幔中引起對(duì)流、熱物質(zhì)向上流、較冷的向下流動(dòng)。形成環(huán)流；3）、地幔向上環(huán)流的地方在地表形成洋脊，巖漿自洋脊涌出，冷凝后形成新的洋殼。隨著新洋殼在洋脊不斷生長(zhǎng)，洋殼向兩側(cè)擴(kuò)張；4）、海溝是地幔和軟流圈向下環(huán)流的部位，海洋的巖石圈沿?cái)嗔巡迦氲蒯＃?）、插入地幔的巖石圈由于其沉積層中多少含水，深處溫度較高，因此將部分以致全部熔融消失，并導(dǎo)致巖漿的生成，形成海溝陸側(cè)的高地?zé)崃鲙?，成為火山帶的巖漿來(lái)源。2、海底擴(kuò)張的證實(shí)1）、海洋磁條帶成因的推斷與證實(shí)a、地磁極曾有多次反轉(zhuǎn)，即磁南、北極對(duì)調(diào)；b、海洋磁條帶 1963年瓦因（Vine）和馬修斯（Mathens）推斷磁條帶是玄武巖漿在洋脊涌出冷卻時(shí)，在地磁場(chǎng)中磁化所獲得的熱剩磁所形成的，當(dāng)新的熔巖繼續(xù)涌出和被磁化時(shí)，老的熔巖向兩側(cè)推移，因此，洋脊兩側(cè)的玄武巖就會(huì)像錄音帶那樣保存地磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向的正、負(fù)記錄。如擴(kuò)張速度為定值16cm/a。1966年瓦因發(fā)表了他的計(jì)算結(jié)果。2）、深海鉆探和洋底年齡的證實(shí)3）、轉(zhuǎn)換斷層的推斷和證實(shí)轉(zhuǎn)換斷層 a沿?cái)鄬觾杀P的位移是由于洋脊的繼續(xù)擴(kuò)張，運(yùn)動(dòng)方向與洋脊錯(cuò)開(kāi)的方向相反，而一過(guò)洋脊軸，兩盤位移方向如錯(cuò)即改為同向以至同步。 b在斷裂持續(xù)發(fā)展時(shí)，兩盤位移增加，被錯(cuò)開(kāi)的洋脊之間的距離不一定增加，可以保持不變。三、板塊構(gòu)造1、主要論點(diǎn)：1)、巖石圈可以理解為由若干剛性板塊拼合起來(lái)的層圈，板塊內(nèi)部是穩(wěn)定的，板塊邊緣和接縫地帶則是不穩(wěn)定的，是發(fā)生構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、地震巖漿及變質(zhì)作用的主要場(chǎng)所；2)、巖石圈板塊是活動(dòng)的，并以水平運(yùn)動(dòng)占主導(dǎo)地位。板塊在漂移過(guò)程中，或分散裂開(kāi)，或碰撞爆合，或平移錯(cuò)動(dòng)，這些不同的運(yùn)動(dòng)方式以及相應(yīng)的各類活動(dòng)帶的產(chǎn)生，轉(zhuǎn)化和消失決定了全球巖石圈運(yùn)動(dòng)和演化的基本格局。2、板塊碰撞帶的地質(zhì)記錄地縫合線“板塊上陸”的關(guān)鍵問(wèn)題3、大陸裂谷1)、大陸裂谷是胚胎使其的洋脊2)、裂谷的發(fā)育和海洋演化旋回海洋形成與封閉全過(guò)程的發(fā)展旋回4、板塊運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力1)、熱點(diǎn)和地幔柱火山是地幔熱點(diǎn)在地表的表現(xiàn)，熱的地幔向上呈柱狀突起，成為地幔柱，分熔產(chǎn)生的巖漿穿過(guò)巖石圈噴出，2）、板塊運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力a、淺對(duì)流模式b、深對(duì)流模式c、熱點(diǎn)模式5、板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)存在的問(wèn)題第七章 地質(zhì)發(fā)展史第一節(jié) 地殼歷史的研究方法一、地層的劃分和對(duì)比1、地層劃分的依據(jù)地層：是在地殼發(fā)展過(guò)程中形成的各種成層巖石的總稱。地層具有時(shí)代概念，巖層泛指各種成層巖石，沒(méi)有時(shí)代概念。地層層序、正常層位、地層層序律：地層的上下關(guān)系或新老關(guān)系。1)、沉積旋回和巖性變化標(biāo)準(zhǔn)剖面：凡是地層出露完全、順序正常、接觸關(guān)系清楚、化石保存良好的剖面稱為標(biāo)準(zhǔn)剖面。沉積旋回：巖相由粗到細(xì)又由細(xì)到粗的重復(fù)變化，稱為一個(gè)沉積旋回。海相地層表現(xiàn)為由海侵層位到海退層位，陸相地層不一定很清楚，但可根據(jù)巖性來(lái)劃分。2)、地層接觸關(guān)系角度不整合和平行不整合都反映了地理環(huán)境的重大變化。3）、古生物化石化石：凡是保存在地層中的地質(zhì)時(shí)期的生物遺體和遺跡都叫化石。1、 地層的對(duì)比一、 巖相古地理1、沉積相的分類1)、海相沉積2)、過(guò)渡相沉積3)、陸相沉積 2、巖相分析的主要依據(jù)1） 古生物化石2） 巖性特征和結(jié)構(gòu)3） 特殊礦物3巖相分析的原則現(xiàn)實(shí)類比法1)、自然界演化的不可逆性2)、時(shí)間因素3)、沉積物的后生變化4 古地理圖第二節(jié) 地球上古生物的演化與發(fā)展 一、 生命起源的孕育過(guò)程1、 生命起源的孕育條件地球距太陽(yáng)14960萬(wàn)km15196萬(wàn)km,在行星中排列第三、地表平均溫度22，有利于生命繁衍；而金星距太陽(yáng)10820萬(wàn)km，表層溫度480，火星距太陽(yáng)22790萬(wàn)km，表層溫度23，均不利于生命繁衍。原始沉積巖石圈、水圈和生物發(fā)生發(fā)展的初期階段，地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿運(yùn)動(dòng)廣泛而強(qiáng)烈，火山噴發(fā)十分頻繁，“脫氣”過(guò)程形成大氣圈和水圈。原始大氣圈以元素態(tài)氣體占絕對(duì)勢(shì)，其中氧氣是重要成分；水圈由水體+固體+有機(jī)微粒+溶解鹽類+氣體+有機(jī)體組成。當(dāng)大氣圈分解出氫和游離氧，并形成臭氧層之后，就為生物界早期形成和發(fā)育形成了條件。2、生命起源與演化過(guò)程生命起源于無(wú)機(jī)界，其過(guò)程是：從無(wú)機(jī)界簡(jiǎn)單有機(jī)界（氨基酸等碳?xì)浠衔铮┑鞍踪|(zhì)、核酸等復(fù)雜有機(jī)物 原始生命具有細(xì)胞形態(tài)的生命體 最原始的生物（具有運(yùn)動(dòng)、營(yíng)養(yǎng)和生殖功能的群體單細(xì)胞）到太古代晚期，太古代后期出現(xiàn)蛋白質(zhì)和核酸、原核細(xì)胞、細(xì)菌、藍(lán)藻，在海洋里已出現(xiàn)原始單細(xì)胞細(xì)菌和藻類生物，已在南非32億年前的地層中發(fā)現(xiàn)。元古代開(kāi)始，藻類植物大發(fā)展， 二、生物的演化與發(fā)展1、 植物界的演化與發(fā)展元古代藻類空前繁盛，海洋中出現(xiàn)很多菌藻植物和疊層石稱為藻類植物時(shí)代；早古生代海生藻類植物繼續(xù)發(fā)展；晚古生代，陸地的擴(kuò)展，為植物從海到陸提供了條件，從S-D，陸上植物是以孢子繁盛的孢子植物，如裸蕨、鱗木、封印木、蘆木、大羽羊齒等極為繁盛晚古生代又稱孢子植物時(shí)代；中生代，以種子繁殖的裸子植物迅速發(fā)展，其種子裸露沒(méi)有果實(shí)包裹，蘇鐵、銀杏和松柏類是其代表稱為裸子植物時(shí)代；新生代被子植物大發(fā)展，種子為果實(shí)所包裹，如楊、柳、樺及各種果樹(shù)，其繁殖和生長(zhǎng)更能適應(yīng)陸地上不同的氣候和多變的地形。2、動(dòng)物界的演化與發(fā)展元古代晚期從古老的原生生物中已發(fā)展出低等的無(wú)脊椎動(dòng)物，如海綿和腔腸動(dòng)物； 早古生代海生無(wú)脊椎動(dòng)物空前繁盛，以三葉蟲(chóng)、腕足類、筆石、珊瑚、頭足類最為繁。寒武紀(jì)生命大爆發(fā)澄江動(dòng)物化石群；晚古生代脊椎動(dòng)物興起，魚(yú)類誕生，并由海生向陸生發(fā)展，演變?yōu)樵陉懮仙畹膬蓷悾⒊霈F(xiàn)了爬行類。C-P稱為兩棲類時(shí)代；中生代是爬行動(dòng)物高度繁盛的時(shí)代爬行動(dòng)物時(shí)代的，恐龍稱霸于此時(shí)，“災(zāi)變事件”，導(dǎo)致恐龍滅絕；晚期出現(xiàn)鳥(niǎo)類和哺乳類；新生代哺乳動(dòng)物的時(shí)代，始祖馬、始祖象、原始的豬、鹿、牛、羊、犬、熊，至第四紀(jì)形成現(xiàn)代哺乳動(dòng)物群類。人類的出現(xiàn)和發(fā)展，是生物演化史上劃時(shí)代的大事：早期猿人（古猿N2-Q1），晚期猿人(Q2)北京猿人、藍(lán)田猿人及爪哇猿人，早期智人（古人Q3）廣東馬壩人、山西丁村人及尼安德特人，晚期智人（新人Q32）北京周口店山頂洞人、四川資陽(yáng)人等。 新人進(jìn)一步發(fā)展成現(xiàn)代真人類（Q4）.第三節(jié) 地球古地理面貌的演變歷史一、古代自然地理環(huán)境的一般發(fā)展過(guò)程1、 原始地球中生代時(shí)期1） 由冷的星際固體物質(zhì)積聚而成的原始地球，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期變熱直到熔融狀態(tài)，才能發(fā)生重力分異，因此地界年齡小于地球年齡，一般認(rèn)為地球年齡5070億年，地界最古老巖石年齡46億年。2） 太古代（25億年前）海洋面積可能比現(xiàn)代大，但相當(dāng)純，且為酸性礦化水，大氣圈富含二氧化碳、水蒸氣和火山塵埃，很少氮和非生物成因的氧。陸地炎熱、荒蕪，為荒漠景觀。水圈形成生命。3） 元古代（25億a.B.P6億a.B.P）火山作用減弱，后期發(fā)生過(guò)的全球性的大冰期。4) 古生代 （2.36億a.B.P） 泛大陸分裂，形成岡瓦納、北美、歐洲、亞洲4個(gè)大陸。大陸分裂海侵蕨類森林遍布各大陸5) 中生代（0.7億年2.3億a.B.P） 自晚二疊紀(jì)起造山運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，泛大陸合并形成，海退；中生代中國(guó)地形東高西低，古長(zhǎng)江自巫山向西流入古地中海；大陸上形成巴蜀湖、慶陽(yáng)湖、云夢(mèng)澤，南方珠江三角洲一帶為粵清海灣。2、 古代自然地理環(huán)境變化的特征構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起海陸變遷，地表起伏及地面物質(zhì)大規(guī)模遷移；以全球性的冷暖干濕變化，大氣環(huán)流形勢(shì)和氣候帶的改變?yōu)樾问降臍夂蜃兓缓ｊ懽冞w和氣候變化導(dǎo)致生物界的發(fā)展。上述某些發(fā)展變化過(guò)程至今影響現(xiàn)代自然地理環(huán)境，但它們是歷史過(guò)程中的一些環(huán)節(jié)，與現(xiàn)代環(huán)境畢竟缺乏直接聯(lián)系。新生代尤其是第四紀(jì)以來(lái)的環(huán)境發(fā)展或變遷過(guò)程才是對(duì)現(xiàn)代環(huán)境有直接影響的時(shí)代與過(guò)程。二、新生代自然環(huán)境的發(fā)展趨勢(shì) 新生代以來(lái)，自然地理環(huán)境進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)期。現(xiàn)代自然地理環(huán)境是經(jīng)過(guò)新生代，特別是第四紀(jì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和氣候變遷的發(fā)展逐步形成的。1、 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地地貌分異和整個(gè)自然地理環(huán)境的改變 新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)新生代海陸輪廓明顯改變、地中海消失、歐亞大陸靠隴海洋、陸地兩大地貌單元形成。大陸海拔由300米上升到875米巨大的山系、高原與相伴生的盆地、平原形成地勢(shì)相對(duì)高差增大各種海底地貌對(duì)洋流海水理化性質(zhì)及水生生物發(fā)生影響。 我國(guó)的三大地貌階梯形成。2、 氣候帶形成與氣候變化1) 早第三紀(jì)氣候帶仍為行星風(fēng)系。海洋陸地兩大地貌單元之形成，出現(xiàn)了季風(fēng)，加之青藏高原隆起，加強(qiáng)了季風(fēng)形成現(xiàn)代氣候帶與氣候系統(tǒng)2) 冰期與間冰期交替出現(xiàn) 冰期：高緯度冰蓋擴(kuò)大，中低緯山岳冰川一下伸，古冰川面積最大時(shí)，相當(dāng)于現(xiàn)代3倍。 間冰期：溫暖程度不次于甚至略高于現(xiàn)代，年均溫比現(xiàn)代高2-3度。二者交替出現(xiàn)，在自然地理環(huán)境中造成顯著后果：生物氣候帶的移動(dòng)，地表侵蝕和堆積狀況、水文狀況、有機(jī)界及土壤發(fā)生相應(yīng)變化。海平面高度超過(guò)100m，海岸線轉(zhuǎn)移數(shù)百公里，厚厚黃土堆積等。 結(jié)論：新生代特別是第四紀(jì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和氣候變遷的發(fā)展、演變奠定了現(xiàn)代自然地理環(huán)境的地貌格局和氣候格局，成為現(xiàn)代自然地理環(huán)境形成發(fā)展的最直接的基礎(chǔ)。構(gòu)造地貌是在構(gòu)造影響下形成的地貌，它的作用力主要是內(nèi)力、故又稱為內(nèi)力地貌，構(gòu)造地貌按分類系統(tǒng)可分為3級(jí)第一級(jí) 全球構(gòu)造地貌第二級(jí) 大地構(gòu)造地貌第三級(jí) 地質(zhì)構(gòu)造地貌第一節(jié) 全球構(gòu)造地貌一 、大陸和大洋全球二種原型地貌1 、大陸特征大陸是在海平面之上的正地貌（主地），最高點(diǎn)珠峰8848m，最低點(diǎn)死海洼地399m，平均高度為875m。按高度分為山地、丘陵、平原、洼地2 、大洋特征大洋是低于海平面的負(fù)地形（水下部分），占全球總面積的70.8%。1）大陸邊緣大陸架大陸坡大陸基三個(gè)階段連接起來(lái)，構(gòu)成一條上凸下凹形曲線，形成最大的海底斜坡區(qū)。2）洋底水深 -2500m/-3000m至-6000m以下的大洋底部占大洋面積的77.2%，平均水深3800m。二 、大陸與大洋成因1 、地殼均衡說(shuō)1）陸殼厚度大，平均為33km上層為沉積巖及變質(zhì)巖層中層為花崗巖層下層為玄武巖層 玄武巖層具有連續(xù)性分布的特點(diǎn)，由陸殼底部延至洋底，包圍地球（2530km）2）洋殼 特點(diǎn)：薄而重，單一玄武巖層，3）假設(shè)和成因。 普拉特模式、艾里模式、實(shí)際模式。2.海底擴(kuò)張板塊構(gòu)造學(xué)說(shuō)大陸和大洋演變的六階段： 胚胎期東非大裂谷；幼年期紅海成年期大西洋衰退期太平洋終了期地中?？p合期雅魯藏布江地縫合線，有大量的蛇綠巖套。第二節(jié) 大地構(gòu)造地貌一、大陸區(qū) 1. 褶皺山系。如：比利牛斯山脈、阿爾卑斯山脈、喜馬拉雅山脈、阿拉斯加山脈、落基山脈、安第斯山脈等。 特征： （1）規(guī)模最大，地勢(shì)最高（2）構(gòu)造復(fù)雜，褶皺斷裂強(qiáng)烈 （3）新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，上升速度快 2. 大陸裂谷。如：東非大裂谷、貝加爾裂谷、萊茵裂谷、加利福尼亞裂谷等特征：（1）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)十分強(qiáng)烈（2）構(gòu)造復(fù)雜，沉積厚度大（3）沉積層和火山熔巖混雜（4）地?zé)嶂蹈?. 斷塊山。如：太行山、呂梁山、恒山、泰山、廬山、賀蘭山等。 特征：（1）山體兩側(cè)或四周出現(xiàn)斷裂帶、斷層崖，形態(tài)呈地壘式或掀斜式。（2）山地層狀地貌發(fā)育（多級(jí)武夷平面）（3）河道隨地殼變動(dòng)而發(fā)生明顯變化，出現(xiàn)倒流、改向、襲奪、重新下切等現(xiàn)象。4. 褶皺斷塊山。如阿爾泰山、天山、秦嶺、阿巴拉契亞山及烏拉爾山等。特征：（1）高大，呈地壘狀，多斷陷盆地、斷陷谷（2）山體斷裂，升降強(qiáng)烈（3）斷層地貌及層狀地貌明顯5. 斷陷谷和斷陷盆地。如：汾河、渭河谷地。常和褶皺斷塊山（如華山）相伴生6.高原（古生代或古生代以前形成，新生代再抬升）7.平原（1）堆積平原（基底：斷陷式、拗陷式 ）特征：堆積厚度大，平坦。（2）侵蝕平原特征：起伏較大，有殘丘，幾乎無(wú)堆積物。8.盆地。 二、海洋區(qū)1.大陸邊緣。（1）大陸架（陸棚）。特征：地勢(shì)平坦。范圍：一般以200m等深線為界線，至坡度明顯增大的轉(zhuǎn)折處。 特征：平緩且分級(jí)下降；溺水谷；陸架邊緣堤。（2）大陸坡。連接大陸架和洋底的大斜坡，坡度。特點(diǎn)：斜坡地貌形態(tài)類型多；海底峽谷（3）大陸裾（大陸裙）。大西洋最發(fā)育。2.大洋底（1）大洋中脊 分離型板快的分界線，地貌上呈巨型海底山脈，縱橫世界各大洋，稱大洋中脊。橫剖面，轉(zhuǎn)換斷層、平行嶺谷（2）海底山脈（海山）?；鹕芥溄M成，穿插于洋底。 地幔熱點(diǎn)。（3）海盆。特征：平坦，坡度小。（4）海底高原（海臺(tái)）。成因：活動(dòng)論、固定論（5）海溝。巨大槽型洼地，如：馬里亞納海溝、秘魯智利海溝。成因。貝尼奧夫帶、島弧海溝系第三節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造地貌一、水平構(gòu)造地貌。1. 成因：水平或近水平抬升，頂面巖層硬。2. 類型（1）構(gòu)造高原和構(gòu)造臺(tái)地特征：頂部平坦或微斜，地形面與原構(gòu)造面一致?？屏_拉多高原、鄂爾多斯高原（2）方山 特征：頂平坡陡，形似城堡山寨二、褶皺構(gòu)造地貌。1. 原生構(gòu)造地貌（順地貌）成因：褶皺構(gòu)造未經(jīng)破壞或輕微破壞。地貌形態(tài)：背斜成山、向斜成谷。2.次生構(gòu)造地貌（逆地貌）成因：褶皺構(gòu)造嚴(yán)重破壞（背斜縱張裂隙發(fā)育，向斜則相對(duì)壓實(shí)）地貌形態(tài)：向斜成山、背斜成谷。故又稱地形倒置或地貌倒置三、單斜構(gòu)造地貌1.成因：被破壞的背斜或向斜的一側(cè)、構(gòu)造盆地外圍，掀斜的巖層。2. 地貌形態(tài)：（1）單面山。如廬山五老峰 特征：兩坡不對(duì)稱，一坡與巖層方向相反，陡而短。（2）豬背山。特征：?jiǎn)涡睂觾A角大，兩坡對(duì)稱四、穹窿構(gòu)造1、巖漿侵入穹窿山2、鹽丘3、構(gòu)造拱曲穹窿山五、斷層構(gòu)造地貌1、斷層崖 斷層發(fā)生后，由出露的斷層面所成的陡崖；2、斷層谷 在斷層帶上，由于構(gòu)造破碎而易受風(fēng)化侵蝕，形成的谷底。六、火山與熔巖地貌1、火山構(gòu)造地貌 1 )錐狀火山 2)盾狀火山 2、熔巖構(gòu)造地貌七、隕石坑地貌第八章 流水地貌流水是陸地表面最普通、最活躍的一種外力，在地貌形成演變過(guò)程中，起著重要的作用。流水作用及其塑造的地貌分布十分廣泛，所以這種地貌又稱為“常態(tài)地貌”。 蒸發(fā)地表流水來(lái)自大氣降水地表 滲入地下成為地下水停留地面渚積成湖在重力作用下，由高處向低處流動(dòng)，成為地表水地表流水分為坡面片流、溝谷暴流和河谷流水（河流）三種，其特點(diǎn)是順著地表的坡向流動(dòng)。第一節(jié) 流水作用一、流水的能量和基本流量1、流水有能量，流水由高處向低處流，在流動(dòng)過(guò)程中，勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)變成為動(dòng)能。流水動(dòng)能的大小和流量的一次方和流速的二次方成正比1）、在同一河段上，流量愈大的時(shí)候，流水動(dòng)能愈大；2）、在不同的河段上，流速愈大的地方，流水的動(dòng)能愈大；3）、流速取決于坡降，頗度愈大的地方，流速愈快，動(dòng)能亦愈大。2 、流水的動(dòng)能主要用于消耗于克服與床面、水分子之間的摩擦，以及搬運(yùn)流水所攜帶的泥沙。1）、有余力產(chǎn)生流水的侵蝕作用2）、沉積作用流水過(guò)程中的侵蝕、搬運(yùn)、沉積作用，統(tǒng)稱為流水作用3 、流水的流態(tài)層流和紊流1）、層流是水的質(zhì)點(diǎn)彼此相互平行流動(dòng)，互不干擾和混摻，成為有規(guī)則的分層流動(dòng)；2）、紊流是水質(zhì)點(diǎn)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，當(dāng)水流流速或水深增加時(shí)，層流就失去穩(wěn)定性而產(chǎn)生漩渦運(yùn)動(dòng)；3）、水流是否失去穩(wěn)定性而由層流轉(zhuǎn)變成紊流，主要取決于水體的慣性力和粘滯力的對(duì)比關(guān)系，它常用雷諾數(shù)（Re）方程表示一般Re1000012000時(shí)，呈紊流狀態(tài)；通常河流和紊流，流速和流量都較大，多屬紊流；片流或含沙量大的濁水和水庫(kù)水流多為層流。二、流水的侵蝕作用流水破壞地表和攫取地表物質(zhì)的作用，稱為流水的侵蝕作用。1、侵蝕產(chǎn)生的主要原因：是流水作用地表泥沙時(shí)，產(chǎn)生的推移力（拖拽力）和上牽力，如上述作用力的強(qiáng)度大于泥沙本身的重力（阻力），就會(huì)是泥沙起動(dòng)脫離地表發(fā)生位移產(chǎn)生侵蝕。沙粒在流水作用下，起動(dòng)流速總是與其粒徑的平方根成正比VKd2、流水侵蝕作用的形式1）、坡面侵蝕（片蝕）是片流在流動(dòng)過(guò)程中比較均勻地沖刷整個(gè)坡面松散物質(zhì)，使坡面降低，斜坡后退。由于片流是暫時(shí)性的，所以片狀侵蝕也是暫時(shí)性的，分布非常廣泛。2）、線狀侵蝕是水流匯集于線狀延伸的溝槽或河槽中流動(dòng)而進(jìn)行的侵蝕作用，又稱槽床侵蝕。侵蝕形式有以下3種：a、垂直侵蝕（下切、下蝕）：它是流水垂直地面向下的侵蝕，其結(jié)果是加深溝床和河床。下切侵蝕可以沿較長(zhǎng)的河段進(jìn)行。b、溯源侵蝕（向源侵蝕）：侵蝕方向是不斷向源頭。侵蝕結(jié)果是使溝谷或河谷長(zhǎng)度增加。溯源侵蝕有兩種方式：一是暴流在溝頭侵蝕片流作用，使同頭崩塌，二是河流上游有泉眼出露，其以上巖層或土體因掏蝕而崩塌。C、側(cè)向侵蝕：指水流對(duì)溝谷和河谷兩岸進(jìn)行沖刷的作用。河流在其彎曲處受慣性離心作用，向圓圈運(yùn)動(dòng)的弧外力向（凹岸）偏離河流在其平直河岸，水流在地球自轉(zhuǎn)偏向力影響下，也可發(fā)生側(cè)向侵蝕，在北半球偏向右岸侵蝕，南半球偏向左岸侵蝕。側(cè)向侵蝕的結(jié)果是谷坡后退，溝谷、河谷拓寬三 、流水的搬運(yùn)作用流水將侵蝕下來(lái)的物質(zhì)向下游搬移的過(guò)程，稱為搬運(yùn)作用，河流搬運(yùn)是地表搬運(yùn)的主要力量。1 、推移，一般顆粒粗大而較重的沙礫，在水力推動(dòng)下，沿著床底滑動(dòng)或滾動(dòng)前移。在粒度相當(dāng)于沙粒級(jí)或礫石，搬運(yùn)大小為：MCV6由公式可見(jiàn)，當(dāng)流速增加1倍，推移物的顆粒重量將增加64倍。因此山洪搬運(yùn)能力很強(qiáng)。2 、躍移，顆粒中等大小沙礫，在床底與水流之間跳躍式前進(jìn)，這種方式稱為躍移。躍移是，水流上常力大于顆粒重力，顆粒躍起，介入水中，當(dāng)沙礫頂、底面的流速相差大，壓力差減小，重力作用增加，顆粒又沉降到河床。3 、懸移，指顆粒細(xì)小的泥沙，是以懸移方式移動(dòng)的，稱為懸移。處于紊流狀態(tài)的水流，當(dāng)其水質(zhì)點(diǎn)的向上分速大于泥沙沉速時(shí)，泥沙則被抬升，進(jìn)入水中成為懸游狀態(tài)，并被搬運(yùn)。4 、溶解質(zhì)搬運(yùn)，可溶性的礦物或巖石被水溶后，成為溶解質(zhì)被水帶走，稱為溶解度搬運(yùn)。水徑挾沙力，水流所能挾帶遇過(guò)斷面的含沙量稱為水徑挾沙力，它包括推移質(zhì)躍移質(zhì)和懸移質(zhì)等全部沙量。TV3但在實(shí)際工作中僅能測(cè)量到懸移質(zhì)，故常以懸移質(zhì)輸沙量代替水流的全部挾沙量。四 、流水的堆積作用流水挾帶的泥沙在條件改變時(shí)，如坡度減少、流速減緩、水量減少和泥沙量增多等等情況下，都會(huì)引起搬運(yùn)能力減弱，導(dǎo)致泥沙的沉降堆積，稱為流水的堆積作用。1 、條件1）當(dāng)流水的水流量減少2）當(dāng)流速減慢3）當(dāng)含沙量增大時(shí)，流水的搬運(yùn)能力都將會(huì)受到削弱，造成泥沙堆積。2 、堆積次序：流水搬運(yùn)能力是逐漸進(jìn)行的，所以泥沙堆積也是有次序的。粗重顆粒中等顆粒細(xì)小顆粒 順序堆積。流水的侵蝕、搬運(yùn)和堆積作用總是同時(shí)進(jìn)行的，是一個(gè)統(tǒng)一的過(guò)程。只是在不同地點(diǎn)、時(shí)間和不同條件下，其作用性質(zhì)和強(qiáng)度不同而已，所以把三者不能孤立起來(lái)，機(jī)械分隔。第二節(jié) 河流地貌一 、片流（面流、散流、坡面流水）作用指雨水或冰雪溶水在坡地上產(chǎn)生的厚層流水，在多數(shù)情況下，它由無(wú)數(shù)的微小股流組成，流路極不穩(wěn)定，沿坡面呈網(wǎng)狀流動(dòng)，故又稱散流。在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生侵蝕力，片蝕發(fā)生區(qū)域廣闊，故侵蝕總量很大。片蝕對(duì)微地貌生成起著巨大作用1、降雨量與降雨強(qiáng)度雨滴對(duì)地面的打擊相當(dāng)重要，V最大可達(dá)到79米/s，如此巨大的沖擊力，可使土壤濺到60cm高和1.5遠(yuǎn)的地方，一次傾盆暴雨能夠擾動(dòng)225T/km2 的土壤，雨滴濺擊侵蝕使土壤緩慢向坡下蠕移，雨滴的濺蝕與降雨侵蝕力成正比。雨滴侵蝕力： EK1 F/S1MK1 K2dIVh/(C1+C)H 暴雨后地面侵蝕量： W=A10.75L0.5M2、地形一般來(lái)說(shuō)坡度增大使水流速度加快，沖刷加強(qiáng)。當(dāng)斜坡坡度為4050時(shí)，沖刷作用最強(qiáng)。坡長(zhǎng)一般與沖刷作用成正比關(guān)系。3、巖性1）、巖性：軟弱巖層、堅(jiān)硬巖層、粗碎屑風(fēng)化殼、細(xì)碎屑風(fēng)化殼；2）、結(jié)構(gòu)：微密疏松巖石或土層，抗蝕力強(qiáng)，不易被侵蝕4、植被1）、樹(shù)冠、草類和調(diào)落物可攔截雨滴直接打擊。人工按樹(shù)和混交林對(duì)雨量截留量達(dá)到7.4和8.4。2）、調(diào)落物層即能儲(chǔ)存水分，增加地表的下透率，又能阻滯地表徑流可減少1/10以下。3）、植物的根莖能固結(jié)土區(qū)和南方紅土區(qū)片蝕作用十分強(qiáng)烈。侵蝕深度往往達(dá)到年平均1cm以上。5、人為因素1）、植被管理失誤2）、人口迅速增長(zhǎng)，毀林開(kāi)荒3）、耕作方式落后4）、開(kāi)發(fā)工程造成裸地二、片流地貌1、侵蝕坡面坡面形態(tài)主要有1)、下凹形坡面2）、上凸形坡面2、淺凹地，指河谷源頭地方的淺平洼谷地形。凹地由兩側(cè)侵蝕性坡面構(gòu)成，坡面和緩沒(méi)有明顯坡析線，又稱“無(wú)床谷地”。例如：黃河源頭河流，錫林郭勒河源頭3、深凹地淺凹地下游是淺凹地延續(xù)部分，它有較明顯的谷坡、谷坡深度均較前為大，其生成1)、片流沖刷作用2)、古沖溝溝坡擴(kuò)寬4、坡積裙片流沿斜坡下部和坡麓地帶堆積的松散沉積物稱為坡積物坡積裙。第二節(jié) 溝谷流水地貌一、溝谷水流作用（暴流作用）1、 流量變化大、暴漲暴落，有時(shí)干涸2、 水流湍急3、 含沙量多，顆粒大小混雜，分選性和磨圓度均差，故又叫暴流，洪流坡地-凹地-流心線-沖刷加深形成溝谷和溝谷流水二 、溝谷流水地貌1 、溝谷1)、細(xì)溝2)、切溝3)、沖溝4)、坳溝2 、集水盆，是溝谷源頭擴(kuò)大后的小盆地3 、扇形地（洪積扇）1)、成因2)、扇形地巖相帶扇頂相扇形相邊緣相 相疊加形成多期洪積扇疊霞。第三節(jié) 河流地貌一 、河谷地貌河谷是由河流長(zhǎng)期侵蝕而成的線狀延伸的凹地，它的底部有經(jīng)常性水流，由其它成因如構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所成的各地如果沒(méi)有河流出現(xiàn)，都可能稱為河谷。1 、組成河谷由谷坡和谷底兩大部分組成2 、形態(tài)，河谷的發(fā)育大致經(jīng)運(yùn)行3個(gè)階段，并相應(yīng)形成3種谷形。1）、峽谷-又稱為V形谷2)、河漫灘河谷側(cè)向侵蝕加強(qiáng)，谷底拓寬，堆積加強(qiáng)，并有河漫灘發(fā)育，呈箱形的河漫灘河谷。谷寬=f（Q/R；J）3)、成形河谷當(dāng)河漫灘河谷因侵蝕基灘面因下降而河流重新下切時(shí)，并且河流又在新的基準(zhǔn)面上開(kāi)辟新的谷地，這種具有階地的河谷稱為成形河谷。二 、河床地貌1 、河床縱剖面1)、河床縱剖面是指由河源至河口的河床底部最深點(diǎn)的連接，從宏觀上看，縱剖面上是一條下凹形的曲線，上游坡度大而下游坡度?。粡奈⒂^上看，曲線的每一段都并非平整，而是呈階梯狀高低起伏的。地質(zhì)構(gòu)造和地殼運(yùn)動(dòng)的影響巖性的影響地形的影響支流的影響2）、河床平衡剖面動(dòng)力平衡-沖淤平衡在河谷長(zhǎng)期作用下，河床線剖面發(fā)展到一定階段時(shí)，就趨于平衡，這時(shí)的縱剖面稱為平衡剖面。所謂平衡，主要指動(dòng)力平衡，平衡時(shí)的河流請(qǐng)示力與河床阻力相等，即河流既不侵蝕，也不堆積，水流動(dòng)力正好消耗在搬運(yùn)泥沙和克服水流內(nèi)、外摩擦阻力上，此時(shí)由河流上游帶來(lái)的泥沙等于河流帶走的泥沙，即沖淤平衡。3）、河床床底地貌形態(tài) 淺灘正地貌 巖鹽負(fù)地貌-深槽2 、河床平面形態(tài)1）、山地河床地貌以河床淺灘地形發(fā)育為主：石質(zhì)淺灘、砂卵石淺灘、多順直河道淺灘成因：堅(jiān)硬巖層橫阻床底，黃河九曲的19個(gè)峽灘即是峽谷兩岸土石崩落阻塞河床形成沖溝溝的扇形地和泥石流阻塞河床形成2)、平原河床地貌順直河道，順直河道彎曲率為1.01.2橫向環(huán)流：河流在洪水期與枯水期分別構(gòu)成流向相反的兩個(gè)環(huán)流雙向環(huán)流。順直河床不易保存，大多數(shù)略帶彎曲，上游一旦彎曲，下游便作“之”字形反復(fù)折射，可是產(chǎn)生一連串河灣。彎曲河道彎邊河流：當(dāng)水流經(jīng)過(guò)彎邊時(shí)，水質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生離心力。a、在離心力影響下，表層水流趨向凹岸，使凹岸水位提高，作用方向指向凸岸的橫向力b、離心力與橫向力相疊加，其結(jié)果是水流上層（表層）合力向著凹岸，水質(zhì)點(diǎn)向凹岸運(yùn)動(dòng)；水流下層（底層）合力指向凸岸。c、彎邊河流與縱向水流運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)，便構(gòu)成螺旋狀河流。分汊河道平原河道如果河床中出現(xiàn)一個(gè)或幾個(gè)以上的江心洲時(shí)，都會(huì)使河床分成兩股或多股汊道。游蕩河床（網(wǎng)道河床）三 、河漫灘地貌河漫灘是在河流洪水期被淹沒(méi)的河床以外的谷底平坦部分。被普通洪水淹沒(méi)的部分稱為低河漫灘，特大洪水泛濫淹沒(méi)的部分，稱為高河漫灘。在大河下游，河漫灘可寬于河床幾倍至幾十倍。大型