经典地质图集,彻底搞明白地质作用!
格格巫22
2022年03月28日 10:43:16
来自于茶余饭后
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有着约46亿年历史的地球 一直是一个充满活力的星球。 地壳内部和地球表面 始终在不断变化和发展着。 (图源@Imgur) 这些发展变化 由 自然动力造成, 地质学家将其称为 地质营力 。 由地质营力引起 地壳物质组成、内部结构和 地表形态变化与发展的作用, 称为 地质作用

有着约46亿年历史的地球

一直是一个充满活力的星球。

地壳内部和地球表面

始终在不断变化和发展着。


(图源@Imgur)

这些发展变化
自然动力造成,
地质学家将其称为 地质营力
由地质营力引起
地壳物质组成、内部结构和
地表形态变化与发展的作用,
称为 地质作用

(图源@Imgur)

一些地质作用总是
进行得十分猛烈,
如火山喷发; 
另一些则进行得
极其缓慢, 如岩石风化,
这些地质作用是如何产生的?
又具有什么特征?

(图源@SciTechDaily)




风化作用

   

   

   



风化作用 是指

地表或接近地表的

坚硬岩石、矿物与大气、

水及生物接触过程中产生物理、

化学变化而在原地形成

松散堆积物的全过程。


(图源@giphy.com

风化作用发生在原地,
不包含物体移动,
不能与侵蚀作用混淆。
按性质可分为
物理风化作用、
化学风化作用和
生物风化作用


物理风化作用
( 或称机械风化作用)
是指由于(大气)温度变化等
自然因素的影响,
使岩石在原地
发生碎裂的过程。

物理风化作用(图源@Till Niermann)

引起物理风化作用的
主要因素有
温差风化、冰劈作用、
盐类结晶(盐风化)等。
其中温差风化通常发生在
类似沙漠等有很大
每日温差的地方。

盐风化(图源@ Not home)

温度在日间升高,
在夜间则急剧下降,
如此长期反复作用
使矿物之间及
矿物本身产生裂隙。
裂隙逐渐扩大,
导致岩石表层
出现逐层剥离。

沙漠(图源@ Biomes - Terrestrial)

在高寒地区和
温带严冬季节
冰劈作用特别突出。
白天水渗入填满岩石裂缝,
夜晚再冻结。
冰体的长期反复挤压
将使裂缝扩展而导致
岩石崩解、 垮落。

冰劈作用

化学风化作用 是指
在大气 水和水溶液的作用下
岩石发生的化学分解过程。
如水溶液可通过溶解、
水化、水解、碳酸化等
方式促使岩石化学风化。

化学风化作用

生物风化作用 可分为
生物物理风化和
生物化学风化两类。
生物物理风化表现为
生物对岩石的机械破坏。
如植物根部在裂隙中
生长引起岩石崩解的
根劈作用。

根劈作用 (图源@image.baidu.com

由于生物活动引起
岩石、矿物的化学成分
发生变化而使其
遭受破坏的过程,
称为生物化学风化作用。
如细菌新陈代谢分泌出
酸类溶液腐蚀岩石,
从而改变岩石的
性质、结构和成分。

(图源@USDA Forest Service)




地面流水的作用

   

   

   



在陆地表面上流动的水

称为 地面流水

其主要来源为大气降水, 

其次是冰雪融水和

地下水以及活动的湖水。


(图源@WordPress.com)

在斜坡上形成的,
向低处流动的薄水层称为坡流,
是一种暂时性
无固定水槽的地面细流。
其在流动过程中对坡面产生
剥皮式的破坏作用, 
称为洗刷作用。

(图源@wikiwand.com)

坡流向小沟和山涧汇集, 
形成一股较大线状水流, 
称为洪流。
洪流猛烈冲刷沟谷内岩石,
使冲沟逐渐加长、 加深,
这种破坏作用称为冲刷作用。

(图源@iStock)

洪流由于流速快, 
具有很强搬运能力。
如山洪暴发,
携带大量泥砂、砾石
奔腾倾泻而下,
于冲沟出口处
堆积形成洪积物。

菲律宾朗芒芽地洪水 (图源@Philtoyota

洪积物在沟口
堆积多、厚,颗粒粗大;
愈向外堆积就愈少、
薄,颗粒细小, 
具有明显分带性,
层理发育较差。

洪积物(图源@AGU)

坡流与洪流为暂时性水流, 
而河谷中河流一般为常流水。
河流对河床的侵蚀按其
侵蚀作用的方向可分为
底蚀作用、 侧蚀作用。

河流阶地的形成

河流是陆地上最强的搬运工,
搬运能力大小取决于
流速和流量。
被机械搬运的碎屑物主要有
悬移、推移、 跃移
3种运动方式。

河流搬运作用

当河流流量、流速减小, 
河流携带的
机械搬运物质沉积下来。
该沉积物一般具
良好的分选性、
较好的磨圆度、
一般发育清晰的层理等特点。

河流沉积(图源@NeSoil)




地下水的作用

   

   

   



地下水 在参与

自然界水圈循环的

运动过程中, 

也不断地进行着地质作用, 

是重要的外营力。


地下水(图源@TLWVC)

地下水在岩石裂隙或
土壤空隙中流动较慢, 
因此其机械冲刷能力较小,
但破坏作用不能小视,
常酿成滑坡、
黄土湿陷等地质灾害。

滑坡(图源@Raymond D. Petersen )

地下水缓慢地流动在
土壤空隙和岩石的裂隙中, 
能较充分地溶解
其流径区的化学成分。

(图源@Agweek)

可溶性岩石在地下水和
地面流水的共同作用下,
在其演化的过程中所形成的
种种地质现象,
称为 岩溶
( 亦称喀斯特)现象

喀斯特地貌(图源@Britannica)

岩溶现象中最典型、 
最常见的岩溶地貌有
溶沟与石芽、漏斗与落水洞、
溶洞与地下河、
天生桥和峰林等。

喀斯特地貌(图源@SUCCESS HUB)




湖泊的作用

   

   

   



湖泊 与河流、海洋

相比较为平静, 

但也在不断运动着, 

也是破坏和改变地貌的

一种外营力。


(图源@Sea to Sky Air)

由于湖水运动较缓慢,
其剥蚀和搬运能力远弱于
其他外动力地质作用。
但它作为陆地上的
低洼静水环境, 
却是沉积的良好场所。

(图源@The World Economic Forum)

因此,湖泊的地质作用
以沉积为主
主要可分为
机械、化学、生物
三种沉积作用。

(图源@Primo GIF)

湖泊的机械沉积作用主要是
由河流搬运来的碎屑及
少量由湖浪冲蚀破坏的
碎屑的沉积。
一般较粗物质沉积在湖岸边缘, 
愈向湖心沉积物愈细。

湖相沉积(图源@landscape.soilweb)

湖相沉积物发育有
良好的水平层理。
湖泊由于泥沙日益淤积,
湖底不断填高, 
可能导致湖水变浅, 
最后整个湖泊被淤塞而消亡。

湖相沉积(图源@landscape.soilweb)

湖泊化学沉积作用常体现在
湖内盐分变化上。
随着湖水蒸发, 
水中盐分浓度过饱和,
多余的盐分就会从
湖水中结晶出来, 
一层层地沉积于湖底。

盐滩(图源@The Virgin Atlantic)

淡水湖中生长着
大量藻类和微生物,
这些生物死亡后堆积于湖底,
与黏土混合形成腐泥,
属于湖泊的生物沉积作用 。

藻类(图源@ Lake George)




海洋的作用

   

   

   



运动的海水是产生
海洋地质作用 的动力源泉。
海水的剥蚀作用以
冲蚀和磨蚀两种
机械动力作用方式, 
塑造着特殊海岸地貌。

(图源@Cfycat)

在永不停息的海浪冲击下, 
岸边岩石会被冲蚀出各种形态,
形成浪蚀岩洞、海蚀崖、
海蚀柱和海蚀拱桥等
海蚀产物。

海蚀崖形成

海浪冲蚀海岸的同时,
会用它所破坏的碎屑为工具,
不断地进行着磨蚀作用, 
久而久之使水下基岩被磨平, 
形成海蚀平台。

海蚀平台(图源@zh.wikipedia.org)

浊流 是含有大量悬浮物质,
相对密度大,
以较高速向下流动的水体。
 具有很强的侵蚀搬运能力,
对海底沉积物和
海底地貌的形成
起着重要的作用。

浊流(图源@NOAA)

海水在进行海蚀作用的同时,
又对海蚀产物和
河流带来的物质进行搬运, 
其中 波浪
海水搬运作用的主要动力。

波浪(图源@NOAA)

海洋是地球上最大的沉积场所。
根据沉积环境可分为
滨海、浅海、半深海和
深海沉积四种情况。
地质历史时期的沉积岩
绝大部分是在
海洋环境中沉积的。

(图源@American Geophysical Union)




冰川的作用

   

   

   



冰川 在缓慢运动过程中

对地面岩石的破坏作用, 

称为冰川侵蚀作用。

由冰川侵蚀作用所形成的

主要地貌形态有

冰斗、U型谷等。


冰川侵蚀作用

冰斗 是由于冰劈作用和
冰川侵蚀作用所造成的,
三面环以峭壁、
呈半圆形剧场形状或
圆椅状的洼地。

冰斗(图源@wikipedia.org)

U型谷 是由
冰川侵蚀作用形成的谷,
其前身大部分是
山地上升前的河谷。

U型谷形成

运动中冰川的侵蚀与
搬运作用是同时进行的。
冰川将侵蚀产物及
冰面岩石碎块冻结于冰体中, 
如传送带般将其运至冰川末端, 
称为冰川的搬运作用。

冰川的搬运沉积作用

冰川融化堆积的物质
称为 冰碛物
其主要特征是碎屑大小混杂、
形状各异, 无成层现象,
砾石表面常有很多冰擦痕。
它是冰川存在的重要标志之一。

冰碛物(图源@Grabenstedt)




风的作用

   

   

   



在干旱地区, 

风的地质作用 表现十分突出。

它扬尘、运沙,

同时也对地面物体

产生风蚀破坏。

因此它是发生在沙漠地区的

一种主要的地质外营力。


风蚀作用(图源@biocircuits.ucsd.edu)

风蚀作用包括
吹蚀和磨蚀两种方式。
吹蚀作用是指风力将
地表的松散沉积物或者
基岩上的风化产物吹走,
使地面遭到破坏的作用。

风蚀蘑菇(图源@Chmee2)

风力携带吹扬起的碎屑物质, 
对地表物质的冲击和摩擦, 
以及所扬起的碎屑间的
冲撞和摩擦并造成它们破坏, 
称为风的磨蚀作用。

磨蚀成风棱石(图源@Wilson44691)

风搬运碎屑物的
能力和风运方式, 
与风力强弱、沙粒大小、
碎屑质量有关。
一般风的搬运常以
悬移、跃移和蠕移
的方式进行。

风力搬运作用

风的堆积是
纯机械的堆积作用,
具有明显的分带性。
干旱风源地区以
风成砂堆积为主,
风源外围的半干旱地区
则发育风成黄土。

(图源@ThoughtCo)




地壳运动

   

   
为      
   



由地球内力引起地壳的

变位、变形以及

洋底的变化等机械运动,

称为 地壳运动

是内力地质作用最重要的、

起主导作用的一种表现方式。


地壳运动 (图源@google.com

地壳中褶皱与断裂构造的发生、 
沉积岩原始产状的再变动
以及地层间
度不整合接触关系的表现
都反映地壳运动的存在,
是地壳运动最直接的证据。

(图源@Eastern Connecticut State University)

地壳运动的特征
主要表现在两个方面: 
水平运动和垂直运动。
地壳或岩石圈大致沿
地球表面切线方向的运动
称为水平运动。

(图源@ResearchGate)

水平运动表现为
地壳或岩石圈的水平挤压或
水平引张引起岩层褶皱和断裂,
形成巨大的褶皱山系或
大型地堑、裂谷, 以及
形成巨型的平移断层。

圣安德烈斯断层(图源@Ikluft)

地壳或岩石圈沿垂直于地表, 
即地球半径方向运动, 
称为垂直运动。
垂直运动表现为
地壳某些区域上升成为
高地或山岭;
另一区域下降成为
盆地或平原。

喜马拉雅山脉(图源@Education Images/GETTY IMAGES)




地震作用

   

   

   



地震 又称地动、地振动,

是地壳快速释放能量过程中

造成的振动,

期间会产生地震波的

一种自然现象。


2015年4月尼泊尔7.8级地震(图源@ Chris McGrath/Getty Images)

地震发源于地下某一点, 
该点称为 震源
地面离震源最近的一点, 
震中 (epicenter);
震源至震中的距离, 
震源深度

(图源@SEIS )

从震源中产生的弹性波,
称为 地震波
按传播方式主要包括
纵波(P波)、横波( S波)
(纵波和横波均属于体波)
和面波(L波)。

(图源@STRUCTURE magazine )

地震根据成因可分为
构造地震、火山地震等。
构造地震是由地壳运动
导致地下岩石突然发生断裂
所引起强烈震动,
占地震总数99%, 
破坏性很大。

地震(图源@Science News for Students)

每当地震发生时, 
常会在地表出现以下地质现象:
山崩地裂、 雪崩海啸、
喷沙冒水、 地表错位、 
河流堵塞、 建筑倒塌等。

2017年墨西哥中部强震(图源@BBC)





参考资料:

[1] 重庆地质学校. 构造地质学及地质制图学[M]. 中国工业出版社, 1961.


[2] 尼, 古, 拉. 构造地质学原理[M]. 石油工业出版社, 1989.


[3] 朱筱敏. 沉积岩石学[M]. 石油工业出版社, 2008.


[4] 王良忱, 张金亮. 沉积环境和沉积相[M]. 石油工业出版社, 1996.


[5] 李似椿 著作,地下水,中国土木水利工程学会,4-6页,1998年5月,ISBN 9576551889


YouTube、GEOLOGY、维基百科、搜狐、百度百科等 

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捞起月亮的渔民
2022年07月15日 15:56:05
2楼

感谢分享,写的不错!

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