中国地壳运动观测网络的上升运动和下降运动分别有哪些地貌标志

导读:第三节地壳的运动和变化,2.地壳运动:,(1)地壳运动又称构造运动,按照运动的方向可分为:①水平运动:指平行于地球表面方向的运动,②垂直运动:指沿地球半径方向的上升或下降运动,故也称升降运动,③两者的关系:水平运动和垂直运动的划分并不是绝对的,①概念:地壳运动引起的岩层的变形、变位,①构造地震:地壳的构造运动,特别是断裂构造运动是引起地震的最主要原因,第三节地壳的运动和变化制:审:时间:寄语:
地壳的运动和变化
寄语:抱怨无助于任何问题的解决,少抱怨多实干。
一、知识梳理: (一)地质作用:
1.定义:由引起的地壳的、内部结构和发生变化的各种作用统
称为地质作用。
2.类型:地质作用按照其能量来源的不同可分为: (1)内力作用:主要是由地球内能引起的。
(2)外力作用:主要是由地球以外的太阳辐射能和重力能等引起的。 (二)造成地表形态变化的内力作用: 1.岩浆活动:
活动方式主要有两种:一种是岩浆上升到一定位置,由于上覆岩层的外压力大于岩浆的内压力,迫使岩浆停留在地壳之中冷凝而结晶;另一种是岩浆冲破上覆岩层喷出地表,形成火山。 2.地壳运动:
(1)地壳运动又称构造运动,按照运动的方向可分为: ①水平运动:指平行于地球表面方向的运动
②垂直运动:指沿地球半径方向的上升或下降运动,故也称升降运动。
③两者的关系:水平运动和垂直运动的划分并不是绝对的,在自然界二者常相伴存在。 (2)地质构造:
①概念:地壳运动引起的岩层的变形、变位,称为地质构造。
②褶皱:岩层因受力而发生弯曲,称为褶曲。如果发生的是一系列褶曲,就称为褶皱。会出现高山和谷地等地貌形态。
③断层:如果岩层受到的强大压力或张力超过岩石的强度,岩层就会破裂断开,形成断裂构造。其中断裂面两侧岩块有明显相对位移的叫做断层。基本形态有:
地垒:两条断层之间的岩块相对上升,两边岩块相对下降,相对上升的岩块叫地垒。它常形成块状山地,如我国的华山、庐山等。
地堑:两条断层之间的岩块相对下降,两边岩块相对上升,相对下降的岩块叫地堑。它常形成狭长的凹陷地带,如我国陕西的渭河平原、著名的东非大裂谷等。
3.变质作用:地壳中原有的岩石,由于经受、或地壳内的热流变化等内动力的影响,使其矿物成分、结构和构造发生不同程度的变化,统称为变质作用。由变质作用形成的岩石称为变质岩。
4.地震:是地球内部急剧释放的表现。 (1)类型有:
①构造地震:地壳的构造运动,特别是断裂构造运动是引起地震的最主要原因,它所产生的地震称为构造地震。
②火山地震:火山活动产生的地震称为火山地震。
(2)描述地震的标量:
①震级:地震释放能量的大小用震级表示,地震释放的能量越大,震级越高。 ②烈度:地表面受地震影响破坏的程度用烈度表示。 (三)造成地表形态变化的外力作用:
1.外力作用使地表物质从向迁移。决定着物质迁移的方向。 2.类型:
(1)风化作用:岩石在地表或接近地表的地方,在温度变化、水、大气及生物的影响下发生的破坏作用,叫做风化作用。岩石经风化作用形成的疏松表层叫做风化壳。 (2)侵蚀作用:风、流水、冰川、海水等对地表岩石及其风化物的破坏作用,叫做侵蚀作用。根据成因,侵蚀作用可分为流水侵蚀、海水侵蚀、冰川侵蚀、风力侵蚀等。 (3)搬运作用:是指流水、风、冰川等将风化和侵蚀作用形成的碎屑物质转移离开原来位置的作用。
(4)沉积作用:是指被风、流水、冰川等搬运的物质在一定条件下沉积、堆积的过程。 (四)岩石圈的物质循环:
1.物质循环:地下深处的岩浆在强大压力作用下喷出地表或侵入到地壳之中,冷却凝结形成岩浆岩。出露地表的岩石经过风化、侵蚀作用变成碎屑物质;碎屑物质经过搬运作用迁移到地势相对较低的地区,再经过沉积作用形成沉积物;沉积物在固结成岩作用下形成沉积岩。沉积岩、岩浆岩在地下深处高温、高压条件下,发生变质作用,形成变质岩。沉积岩、岩浆岩和变质岩在地球内力作用下上升到地表,再次经受风化等外力地质作用,或者重新深入到地下重熔再生形成新的岩浆。 2.内、外力对地表形态的影响: 内力作用使地表变得高低不平,差异加大;外力作用则可夷平地表,使地表差异减小。 二、重难点讲解:
1.本节课涉及的概念较多,给人一种知识散碎的感觉,学习中应注意本节前后知识的联系。可通过下面网络图来把握各种作用之间的包容关系:
3.地壳物质循环――三大类岩石与岩浆之间的相互转化
4.三大类岩石的形成: (1)岩浆岩的形成:
(2)沉积岩形成过程:
(3)变质岩形成过程:
5.褶皱形成的地貌:
(1)一般情况下,褶皱中的背斜成为山地,背斜成为山谷。如下图
(2)在实际分布当中,会常常出现背斜成谷,向斜成山的情况,即地形倒置现象。原因是背斜顶部受张力,岩层破碎,易被侵蚀成为谷底;而向斜槽部受挤压力,岩层致密坚实,不易被侵蚀,从而成为山地。
6.地质构造知识的实际应用:
(1)利用向斜构造找水,如下图:
向斜构造有利于地下水汇集,两翼的水向中间汇集,下渗形成地下水,故打井可在向斜槽部打。
(2)利用背斜找油,如下图:
背斜是良好的储油构造。由于气最轻,分布于背斜顶部,水最重分布于底部,中间为石油。
(3)利用向斜、背斜确定钻矿位置:
背斜顶部易被侵蚀,背斜岩层中的矿石很可能被侵蚀搬运走了,因此岩层中如含有某种矿产层,如煤、铁矿等,往往保留在向斜部分的地下,钻探或打井应在向斜构造处。 (4)利用断层找水:断层往往是地下水出露的地方。 (5)建筑、工程隧道选址:
在断层地带搞大型工程,易诱发断层活动,产生地震、滑坡、渗漏等不良后果,造成建筑物塌陷,因此选址应避开断层。向斜构造在地形上一般表现为盆地,修筑铁路开凿隧道时应避开向斜部位,因为如果在向斜部位开凿,向斜是雨水汇集区,隧道可能变为水道。 三、高考链接:
“莫问桑田事,但看桑落洲。数家新住处,昔日大江流。古岸崩欲尽,平沙长未休。想应百年后,人世更悠悠。”读唐朝诗人胡玢的诗,结合图和所学知识,回答1~2题。 1.(09广东)下列叙述正确的是
A.曲流的东岸是侵蚀岸
B.“数家新住处”应位于乙地
C.诗中描述的情境一般发生在河流的上游 D.河流流向为自南向北
2.(09广东)内力作用主要影响河流的
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相关内容搜索第二篇内动力地质作用;第三章构造运动;主要由地球内力引起岩石圈的机械运动,称构造运动;晚第三纪以来的构造运动,叫新构造运动,它在地貌、;第一节构造运动的主要证据;一、地貌标志;各种地貌虽是内、外动力地质作用的产物,但不同类型;现代构造运动在较短时间内引起的地形、地物的变化较;二、沉积物标志;(一)沉积厚度;利用沉积物或沉积岩的厚度资料可以反映地壳升降运动;(
第二篇 内动力地质作用
第三章 构造运动
主要由地球内力引起岩石圈的机械运动,称构造运动。它是产生褶皱、断裂等各种地质构造,引起海陆分布的变化、地壳的隆起和凹陷以及形成山脉、海沟等的基本原因。构造运动不但引起地震活动,岩浆活动和变质作用;还决定着地表外动力地质作用的类型、方式和强度,控制着许多地貌形态的发育过程;同时也控制着外生矿床和内生矿床的形成及分布。所以,构造运动是使地壳不断变化发展的最重要的一种地质作用。
晚第三纪以来的构造运动,叫新构造运动,它在地貌、地物上有良好的表现;晚第三纪以前发生的构造运动,叫古构造运动;人类历史时期到现在所发生的新构造运动称现代构造运动。对于地质历史时期的古构造运动,主要通过地质学的方法去研究;对于新构造运动则主要依靠地质学及地貌第四纪地质方法进行研究;对于现代构造运动则多用考古学方法和现代精密仪器定性定量测定方法研究。
第一节 构造运动的主要证据
一、地貌标志
各种地貌虽是内、外动力地质作用的产物,但不同类型的地貌分布多受构造运动的控制。在上升运动的地区以剥蚀地貌为主;在下降运动的地区以堆积地貌为主。高山深谷、河谷陆地、多层溶洞的出现是新构造运动上升的标志;埋藏阶地、冲击平原等则是下降的标志。 根据海底平顶山和珊瑚岛距海面的深度也可说明地壳的升降运动情况。一般认为,珊瑚生长在高潮线到水深50m的水域。如果发现珊瑚礁水深大于50m时为地壳下降或海面上升。相反,珊瑚礁高出海面则说明地壳上升或海面下降。
现代构造运动在较短时间内引起的地形、地物的变化较小,不易被人们察觉。但通过精密仪器的测量和观测就能发现其高程和位置(经纬度)变化。
二、沉积物标志
(一)沉积厚度
利用沉积物或沉积岩的厚度资料可以反映地壳升降运动的速度和幅度。一般认为浅海的深度在200m以内,如果浅海沉积物或沉积岩的厚度大大超过200m,则表明是在地壳不断下降又不断接受沉积的条件下产生的。当地壳下降幅度恰为沉积物所填补,则沉积的厚度等于地壳下降的幅度。
(二)岩相变化
能反映沉积岩或沉积物生成环境的物质成分、结构、构造、生物化石等各种综合特征的术语,叫岩相。岩相变化与构造运动存在着微妙的内在联系,当地壳发生升降运动时,古地理环境随着改变,沉积相也相应发生变化。一般来说,地壳上升,引起海退,对同一位置来说,粒度粗的浅水沉积物盖在粒度较细的深水沉积物之上,甚至没有沉积而遭受风化剥蚀。地壳下降时,引起海进,粒度细的沉积物盖在粒度粗的沉积物之上。
三、地质构造的标志
(一)褶皱和断层
褶皱和断层是构造运动的直接产物,反过来它们又是构造运动的证据。通过对褶皱、断层的分析,可以恢复构造运动的性质和方向。孤立的平缓穹窿构造或高角度正断层的出现,代表这个地区有上升运动。水平运动导致地块的相互挤压会形成褶皱、逆断层、逆掩断层,特别是大规模的推覆构造。水平运动导致地块的相互背离,则会引起断陷。
(二)地层接触关系
上下两套地层之间的接触关系是构造运动的综合表现。常见的地层接触关系有整合、不整合两种。
整合是指上下两套地层的产状一致,时代是连续的。这种接触关系反映出缓慢持续的地壳下降,也可能有未露出水面的局部上升,但是沉积作用是连续的。
不整合是上下两套地层时代不连续,即两套地层之间有地层缺失。这种接触关系反映出沉积了一套地层之后,或者是上升运动,或者是水平运动使该地区高出海面。总之地壳升出水面以后,不仅沉积中断了,而且已经沉积了的地层也会被风化剥蚀掉一部分。后来又下降到海里,再接受沉积,新沉积的地层和原先沉积的较老地层之间产生了沉积作用的不连续,或者说发生了沉积间断,形成了不整合的接触关系。不整合上、下两套地层之间的接触面叫不整合面,常保留着古风化壳或大陆沉积物,或在不整合面上有粗粒的由下伏地层风化残留的碎屑沉积物组成的底砾岩。
不整合据其不同情况又可进一步分为:
(1)平行不整合
平行不整合面上、下两套地层的产状是彼此平行的,反映地壳有一次显著的升降运动。平行不整合的形成过程是:下降接受沉积→上升成陆遭受剥蚀→再下降接受新的沉积。
(2)角度不整合
角度不整合面上、下两套地层的产状呈斜交关系。反映发生过一次显著的水平运动。角度不整合的形成过程是:下降接受沉积→水平挤压,产生岩层褶皱或断裂,上升成陆遭受剥蚀→再下降接受新的沉积。
地壳的构造运动在地球上无处不在,地质历史中从未停息。研究构造运动的实质在于确定一个特定地区何时上升,何时下降?速度如何?幅度如何?什么时期为缓慢运动,什么时期为强烈运动等。
习惯上所说的构造运动,通常是指那些强烈的能够引起构造变动的地壳运动。全球性的步调一致的运动是不存在的。因此构造运动总是此起彼伏。就某地区而言,总是在上升和下降的交替之中,只是这种运动特征时紧时缓,其间也可能有暂时的停顿。似乎地球总是处于平衡又不平衡的不断调整状态之中。就整个地球空间而言,水平移动,亦即不同地区之间的相对位移才是构造运动的本质。
第二节 地质构造
组成地壳的岩层或岩体受力而发生变位、变形留下的形迹称为地质构造。地质构造在层状岩石中表现最为明显。地质构造的基本类型有水平构造、单斜构造、褶皱构造和断裂构造等。
确定岩层的产出状况是研究地质构造的基础。为此,地质学中常常应用岩层产状的概念。所谓岩层的产状是指岩层在空间的位置。用走向、倾向和倾角来确定岩层的空间位置,称为岩层的产状要素。走向是指岩层的层面与水平面交线的延伸方向,其交线叫走向线。走向表示岩层的水平延伸方向。倾向是指岩层向下倾斜的最大倾斜线在水平面上的投影所指的方向,它与走向正交。倾角是指岩层层面与水平面之间所夹的二面角,即最大倾斜线与其在水平面上投影之间所夹的角。
产状要素用地质罗盘来测量。走向和倾向用方位角表示。常用的记录格式为倾向加倾角。
一、 水平构造
产状近于水平的岩层(一般倾角小于5°)称为水平构造。绝对水平的岩层是没有的,水平构造出现在构造运动较轻微的地区或大范围内均匀抬升或下降的地区,一般都在平原、高原或盆地中部,其岩层未发生明显的变形。水平构造中较新地层总是位于较老地层之上。当岩层受(河流)切割时,老岩层出露在河谷低洼区,较新岩层出露在较高的地方。不同地点在同一高程上,出现的是同一岩层。
二、 单斜构造
岩层层面与水平面之间有一定夹角时,称为倾斜岩层。单斜构造是大区域内的不均匀抬升或下降,使岩层向某一方向倾斜形成的简单构造。
水平构造和单斜构造是岩层经受构造运动产生变位、变形,并改变了原始沉积时的状态,但仍保持顶面在上、底面在下,保持上面岩层较新,下面岩层较老的正常层序。倘若岩层受到强烈变位,使岩层倾角近于90°时,称直立岩层。当岩层顶面在下,底面在上时,则岩
层层序发生了倒转,层序是下新上老,称为倒转层序。
岩层的正常与倒转主要依据化石确定,也可根据岩层层面的构造特征以及沉积岩岩性和构造特征来判断。如沉积岩层层面上的泥裂、波痕、雨痕、足印等特征均可以确定岩层的正常与倒转。
三、 褶皱构造
(一) 褶皱的基本形态
褶皱是岩层受力变形后产生的一系列弯曲。岩层的连续完整性没有遭到破坏,是岩层塑形变形的表现。褶皱形态多种多样,规模有大有小,小的在手标本中即可看见;大的宽度可达几十公里。褶皱有背斜和向斜两种基本形态。
背斜是岩层向上弯曲,形成中心部分为较老岩层,两侧岩层依次变新;向斜是岩层向下弯曲,中心部分是较新岩层,两侧岩层依次变老。如果岩层未经剥蚀,则背斜形成隆起的脊,向斜成为谷地,地表仅能见到时代最新的地层。褶皱遭受风化剥蚀后,背斜隆起部分被削低甚至遭受强烈剥蚀而形成谷地;而向斜中部则因处于挤压状态,岩石不易被剥蚀而形成山脊。因此地形并不等于构造形态,二者不能混淆。
背斜和向斜遭受风化剥蚀之后,地表可见到不同时代的地层出露。在平面上认识背斜和向斜,是根据岩层的新老关系的分布规律来确定的。如中间为老地层,两侧依次对称出现较新地层,即为背斜构造;如中间为新地层,两侧依次对称出现较老地层,则为向斜构造。
(二) 褶皱要素
为了对各式各样的褶皱进行描述和研究,认识和区别不同形状、不同特征的褶皱构造,需要统一规定能够表征褶皱的各种要素。
核是褶皱的中心部分。指组成褶皱的岩层受到风化剥蚀后,出露在地面上的中心部分。背斜剥蚀越深,核部地层越老。因此一个褶皱的不同地段,往往由于剥蚀深度上的差异,可以出露不同时代的地层,故核与翼仅是相对的概念。
翼是指褶皱核部两侧对称出现的部分。相邻的背斜和向斜的翼是共有的。
枢纽是褶皱在同一层面上各最大弯曲点的连线。枢纽可以是倾斜的、水平的和直立的,也常呈波状起伏的状态。
轴面是连接褶皱各层的枢纽构成的面。在一定情况下,它是平分褶皱的假想面。它可以
是平面,也可以是曲面。它可以是直立的,也可以是倾斜的。轴面直立,则两翼岩层倾角相等;轴面倾斜,则两翼岩层倾角不等。
(三) 褶皱的主要类型
褶皱的几何形态很多,其分类也不同,现在仅介绍按轴面产状及枢纽产状两种分类。
1、 按轴面产状划分
(1) 直立褶皱
轴面直立,两翼岩层倾向相反,倾角大致相等。
(2) 斜歪褶皱
轴面倾斜,两翼岩层倾向相反,倾角不等。
(3) 倒转褶皱
轴面倾斜,两翼岩层倾向相同,一翼层序正常,另一翼地层倒转。
(4) 平卧褶皱
轴面近于水平,两翼岩层产状近于水平。一翼层序正常,另一翼层序倒转。
2、 按枢纽产状划分
(1) 水平褶皱
枢纽水平,褶皱经风化剥蚀后,两翼岩层的露头线平行延伸。
(2) 倾伏褶皱
枢纽倾斜,褶皱经风化剥蚀后,两翼岩层的露头线不平行延伸,时宽时窄,或呈“之”字展布。
如果枢纽向两端很快倾伏或扬起,形成长宽之比小于3
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 表格1 构造运动表地质年代 新生代(Cz) 第四纪 新近纪 古近纪 65 白垩纪 中生代(Mz) 三叠纪 255 二叠纪 295 石炭纪 古生代(Pz) 泥盆纪 410 志留纪 435 奥陶纪...  中国构造运动表_天文/地理_自然科学_专业资料。构造运动表地质年代 新生代(Cz) 第四纪 新近纪 古近纪 65 白垩纪 中生代(Mz) 三叠纪 255 二叠纪 295 石炭纪 ...  几期构造运动 1、早古生代时期加里东运动加里东运动是古生代早期地壳运动的总称。 泛指早古生代志留纪与泥盆纪之 间发生的地壳运动, 属早古生代的主造山幕。 欧洲...  新构造运动:研究最新构造运动产生的地壳构造和形态构造及其发生、发展演化的科学,它 是介于大地构造学与地貌学之间的新兴边缘学科。 新构造运动是指地史上最近一个...  十大地质构造运动详解一、迁西运动迁西运动是发生于中国北方始太古代末的一次构造运动及构造 ―热事件。 因河北迁西得名。 在冀东, 表现为迁西群遭受强烈的变形、 ...  2004 年 9 月 广东地质 GUANGDONG GEOLOGY 第 19 卷第 3 期 对新构造运动表现特征的一些认识魏国灵 何珊儒(广东省惠州地质工程勘察院,惠州 516008) 摘要 新...  地质历史上八大运动_天文/地理_自然科学_专业资料。地质构造运动:由地球内动力引起岩石圈地质体变形、变位的机械运动。 1、加里东运动: 古生代早期地壳运动的总称,...  新构造运动与新构造_天文/地理_自然科学_专业资料。新构造运动与新构造新构造运动与新构造 (及其与各类地质灾害关系)
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3秒自动关闭窗口第三章&&地壳运动与地质构造
​一、地壳运动的概念
地球作为一个不均一的星体,除整体不停息地在茫茫宇宙中作旋转运动之外,无论其内部还是外部也都始终存在着运动和变化。自然界一切现象都是物质运动的表现,其运动表现为各种各样的形式,诸如:机械的、物理的、化学的、生物的以及人类的社会生活等运动形式。广义的地壳运动是指地壳内部物质的一切机械的、物理的和化学的运动,其中包括地壳的变形、变质作用和岩浆活动等;狭义的地壳运动主要是指地壳机械运动,是地壳由于地球内力所引起的变形和变位运动。其运动能量来源,一般认为是地球自身的旋转能、地球内部的热能、引力能(地球重力、天体引力)以及化学能和结晶能等,是诸能量综合作用的结果。
由于地壳中各种地质构造基本上都是地壳运动的产物,所以人们也将地壳运动称为构造运动。
二、地壳运动的表现
在地球漫长的发展历史中,来自地壳以外(如大气层、太阳、月球及其他天体)的影响和地壳以下地球内部物质的变化和运动(如在高温、高压条件下,物质的化学和物理变化)以及地球自转变化的影响而产生的运动,都不可避免地要集中反映到地壳中来。地壳内外过去和现在所发生的一切现象,只有从构成地壳物质的结构(形成方面)和构造(形变方面)中,才能认识它们的表现,探索它们的规律。对于地壳运动问题的认识,也只有根据每一次运动所保留下来的遗迹来加以分析、判断。
自古以来,人们就注意到构成地球表面的那些有形的东西不是永远处于静止不动状态,而是不断发生着运动与变化。这种运动有时异常猛烈,如火山、地震,瞬息之间使大地摇动,山崩地裂,陵谷变迁,地貌改观。但经常发生的是缓慢的、人们难以觉察的运动,只有通过仔细观察分析和进行长期的精密仪器测量之后才能发现。例如,1966年,我国科学工作者在珠穆朗玛峰地区发现了海生爬行类鱼龙化石。根据地层资料,现今“地球之巅”喜马拉雅山,在3000万年以前一直是一片汪洋大海,现今却成为拥有海拔8844.43m的世界第一高峰的山脉,它平均每年只以0.03cm的速度在上升。可见,地壳运动的速度尽管很慢,但由于它是长期地进行着,经过漫长的岁月,会使地壳发生巨大的变化,甚至造成海陆变迁。
古代对于地壳运动的现象早已有所记述。如我国周初至春秋末期(公元前1027~公元前481年)的《诗经》上曾提到“百川沸腾,山冢崒崩;高岸为谷,深谷为陵”的地貌变化。唐朝颜真卿(707~784年)在《麻姑神仙传》里谈到“东山三为桑田”,他从抚州麻姑山的螺蚌推断其曾为大海。北宋沈括(年)在《梦溪笔谈》中曾记载:“予奉使河北,遵太行而北,山崖之间,往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者,横亘石壁如带。此乃昔之海滨,今东距海已近千里。”对海陆变迁也有类似的论述。以后到南宋朱熹(年)进一步发展了他们的思想,他在《理气—天地》篇中有这样一段话:“尝见高山有螺蚌壳,或生石中;此石即旧日之土,螺蚌现水中之物,下者却变而为高,柔者却变而为刚。”他从化石推到海陆变迁和岩石的形成。
关于海陆交替的事实在1世纪已为古希腊、古罗马、古埃及与地中海各国人们所熟悉,甚至在文艺中也有反映。古罗马诗人奥维德在他的《转化》中写道:
“我看到,
从前是牢固的陆地,
现在变成了汪洋。
从海底暴露出大陆——
远离海岸的地方散布着贝壳,
在那高山之巅发现古老的船锚。
洪流奔腾澎湃,
把往昔的平畴冲成山谷。
巨浪正把那高山移向海洋。”
从以上可以看出,古代中外学者根据岩石中的贝壳化石与岩石特征,从而推断海陆是变迁的,地壳是运动和变化的。这在今天看来也是完全正确的。随着地质科学工作的进展,新的观测技术的应用,愈来愈多的、确凿的地壳运动的证据逐渐被人们所发现,并得到深入研究。
(一)现代地壳运动的表现
现代地壳运动,是指人类历史时期所发生的地壳运动。是人类能够直接观察以及用地貌变化、历史考古和仪器直接观测的构造运动。它主要表现在大陆与海平面及大陆内部相邻地区的相对升降和平移运动。
从海岸线的变迁和海滨阶地的升降可反映出现代地壳的上升和下降。如广州七星岗,保留着完好的海蚀阶地、海蚀凹槽及海蚀峭壁等(图3-1);旅大市附近海岸,在高处有贝壳层堆积;山东荣成沿海一带,过去的海滩已高出海面20~40m;福建漳州、厦门一带,海滩也高出海面20m左右;广东雷州半岛的大部分地区,过去是海底,现已高出海面30m;我国南海有许多珊瑚礁,高出海面达15m等,这都表明这些地区的地壳相对海面发生了上升运动。
当陆地相对下降时,常使海滨阶地埋在海面以下,甚至在海底可以追索出陆地的地形。如非洲刚果河口外有一段河道深入海面以下2000m,在海底伸延离岸130km远;我国海河也有一段河道伸入渤海7km之多。
除发现沿海一些陆地相对海面发生上升或下降运动外,还发现有些地区,在不同的时间内发生交替的升降运动。最典型的证例,就是意大利那不勒斯湾海岸的变动。在公元前2世纪的罗马时代,那里曾建造了一座塞拉比斯庙,现在这里仍保存着三根高约12m的大理石柱,在石柱台座以上3.6~6.3m一段已被海洋生物蛀蚀出无数愈深愈大的梨状小孔,孔内留有这些动物的贝壳。在这一段以上和以下,石柱表面平滑无痕。据以上材料和历史记载得知,该庙建成后于公元79年因附近维苏威火山爆发,石柱被火山灰掩埋了3.6m。以后该地区逐渐下沉,到15世纪时石柱被海水淹没6m以上。但到18世纪石柱又重新升出海面,从19世纪开始该区再度下沉,到1955年石柱又被海水淹了2.5m,地壳下降速率约为2cm/a(图3-2)。
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/large/5d895f34gw1f736jh92pej20dc05uglr.jpg" ALT="图3-1 广州七星岗海蚀崖示意图&#10;(据《地震地质学基础》,地震出版社,1998)"
TITLE="第三章&&地壳运动与地质构造" />
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/large/5d895f34gw1f736k6i65dj20eg05ngls.jpg" ALT="图3-2 三根大理石的升降变化示意图&#10;石柱上横线部分代表曾被火山灰覆盖;"
TITLE="第三章&&地壳运动与地质构造" />
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(石柱上横线部分代表曾被火山灰覆盖;小点部分代表被海生动物钻孔)
现代地壳运动不但影响地貌发生变化,同时还直接影响外力作用的进行。一般来讲,地壳上升地区,地面主要表现为侵蚀作用,上升速度愈快,侵蚀愈强烈。而地表下降地区则主要表现为沉积作用,下降速度愈快幅度愈大,沉积物也愈厚。河谷中各种类型阶地(由于河流下切,河床不断加深,原先的河漫滩地面超出一般洪水期水面,并呈阶梯状分布于河谷两侧的,称为河流阶地)的形成代表河谷在不同时期有侵蚀、有堆积,也就是说地壳在上升过程中会有停滞或下降的时期。阶地的数目和高度往往能反映上升的次数和幅度。
除发现地壳进行垂直的升降运动外,还发现大量的水平运动现象。如石嘴山市西南贺兰山东麓红果子沟附近的明代长城明显水平错动1.45m;四川茂汶县城西北七里地,沿西北东南向大道两侧有唐姓人家的房屋的大门正对着,年35年间,东北侧房屋向东南相对移动7.7m;1970年云南通海地震,一条长60km的北西西向断裂,发生显著的水平错动,最大水平错距2.2m。
对现代地壳运动还可进行仪器观测,以了解它的微量动态变化。如对海面升降变化观测,发现波罗的海海面年间,相对大陆作均匀下降,下降的总幅度为265.4cm,也就是陆地上升平均速度为1.02cm/a;据水准测量资料,1976年唐山地震前后,地壳发生了显著的升降运动,震后,唐山市西北上升,最大幅度在150mm以上,并在7.8级地震及主要余震的震中附近形成了唐山、滦县、宁河三个下降中心,幅度分别为-748mm、-1044mm、
-1551mm(图3-3);美国加利福尼亚地区,从年的测量结果表明,该地区在32年内曾向北西方向移动了1.7m,1906年旧金山地震后又进行复测,圣安德烈斯大断裂两侧的海岸地带向北移动了3m,目前应用卫星测距测到有的地段右旋水平相对错动速率达5cm/a。诸如此类的例子很多。
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/large/5d895f34gw1f736mbdrwgj20f709jt9b.jpg" ALT="图3-3 唐山地区年(震后)垂直形变图(cm)"
TITLE="第三章&&地壳运动与地质构造" />
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(引自《一九七六年唐山地震》,1982)
(二)地质历史时期中地壳运动的表现
在地质历史时期中,已发生过的地壳运动,人们是无法直接观测的,但是可以根据地壳运动在地壳物质中保留下来的遗迹,如岩相变化、岩层的厚度、岩层之间的接触关系以及构造变动等来认识地质历史时期的地壳运动。
1.岩相变化
一定环境下产生的岩石必然具有相应的成分、结构、构造、化石和产状特征,这种特征就叫岩相。岩相不仅反映其形成的物理化学环境,也反映其形成的海拔高度和水下、地下深度。
沉积岩层是地质历史中最重要的物质记录,它的特征是由其形成时的古地理环境、水动力条件、水化学特征及古代生物活动情况等所决定的。而地壳运动往往使得沉积环境发生改变,沉积环境的改变必然使得由其所决定的岩相也随之发生变化。
例如:地壳逐渐上升,使沉积环境自浅海—滨海—陆地发生变化,则相应的岩相变化自含珊瑚礁灰岩—含植物化石的砂页岩、煤及含腕足类化石的灰岩、盐岩沉积等—含植物化石的粗砂岩、页岩互层沉积。反之,如岩相从陆相变成滨海相、浅海相,则表现地壳是下降的。
海相沉积物的分布与海岸线的位置有关。愈远离海岸沉积物愈细;反之,愈靠近海岸,沉积物则愈粗。当地壳运动使陆地、海底、海面三者发生相对升降时,使海水向大陆侵泛(称为海侵)或退出大陆(称为海退)时,海岸线亦随海水的进退而发生移动,沉积物的粗细分布位置也将随之发生变化。这种由于海水的进退造成沉积物颗粒由粗变细又由细变粗的有规律变化现象称为沉积旋回现象(图3-4)。如一套砾岩—砂岩—页岩—灰岩连续的更迭或相反的连续更迭,这种现象反映了岩石性质及其形成环境在纵向上有规律的变化,它的形成大部分与地壳运动密切相关。
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/large/5d895f34gw1f736naemtvj20ay096dg6.jpg" ALT="图3-4 地层的海进超覆与海退退覆(据《地震地质学基础》,地震出版社,1998)"
TITLE="第三章&&地壳运动与地质构造" />
&#8203;(a)海进超覆序列;(b)海退退覆序列t1-t1,t2-t2,t3-t3为等时面;l1-l1,l2-l2,l3-l3为岩性界面
地向斜或称地槽是地球上巨大长形堆积地带。在这个地带的中央,沉积物总厚度可达1万米至几万米,向两侧则趋于变薄。其中的沉积岩相以浅海为主,相变往往不显著。这种情况说明,并不是先有一个一两万米深的槽子逐渐为不同深度的沉积物填满,而是在大致相近的深度下,槽底一边下沉,一边接受沉积而形成的。但地球上许多这样的地向斜现在都已隆起成为山脉,往往是沉积最厚(即下降最深)的部分构成山脉的主峰。地向斜的发展史充分证明了“高岸为谷,深谷为陵”的地壳升降过程。
陆地上的动植物都有一定的垂直分带,如喜马拉雅山区的杜鹃花只生长在m海拔高度范围内。但在珠穆朗玛峰地区发现1万年前的杜鹃花化石位于海拔4300m的高度,而近1万年气候变化不大,由此可推知珠穆朗玛峰近代在强烈上升。
在地下,地壳中形成的岩浆岩、变质岩也都有一定的深度分带。如花岗岩、混合岩、片麻岩、片岩等的形成深度在3~5km深度以下,但现今却经常出现在高耸的山巅,这只能用地壳上升来解释。
2.岩层之间的接触关系
如前所述,在地壳处于长期稳定下沉的情况下,岩层是一层接一层生成的,是连续的;老的岩层沉积在下,而新的岩层在上面。层与层之间产状平行,岩性递变,时代连续。如果新老两套地层不是连续沉积,有很长的时间间隔,岩性和古生物特征以及岩层产状发生突变,即存在不整合接触关系,说明在新的一套地层沉积之前,这一部分地壳曾经发生过比较缓和或者剧烈的构造运动,使老一套地层发生升降或造成大规模的褶皱。并常伴有不同阶段的岩浆侵入和变质作用。
地层之间的不整合接触关系,是一种重要的地质现象,是反映地壳运动的重要标志。
3.构造变动
沉积岩层的原始产状一般都是水平或近于水平的。但人们在野外实际所见到的岩层,往往都发生规模不等的挠曲、褶皱、断裂等现象,这些现象无疑是地壳岩层受力作用后的表现。如果这些岩层变动是由于地壳运动所引起的,就称为构造变动。
岩层的层位变动,并不完全都是由地壳运动引起的。地球表面的外力作用也能造成岩层层位发生变动。如地下水的潜蚀作用发生山崩地滑可以使岩层产生断裂或弯曲;水下斜坡发生的海底地滑使尚未固结的沉积物形成复杂的褶皱和断裂;山坡上的重力作用也可使岩层发生扭曲;冰川可使其下面岩层产状遭受破坏,等等。所有这些由外力作用引起的岩层层位变动都叫非构造变动。
但在地壳中所见到的岩层变动,大量的、占主导的都属构造变动。由于构造变动的结果,不仅使岩层本身产生各种各样的褶皱、断裂,而且还使地貌形态发生改变,使一些地区上升成为山岳,另一些地区则下降成为洼地、湖泊或为海水所淹没。在山岳地带由于外力的侵蚀作用,高山逐渐被剥落,直至夷为平地;而在低洼地区,就接受那些被剥蚀下来的岩石碎屑,暂时或永久地沉积下来。这样,在地壳运动和外力作用下,特别是地壳运动为主导因素的影响控制了沉积岩层的形成。在沉积岩形成过程中和形成以后,只要地壳运动达到一定的强度,它就必然在地层的特殊结构和构造中反映出来。如前边所讲到的岩相变化、岩层厚度、岩层之间的接触关系等。关于构造变动,将在后面的章节中重点介绍。
对地壳运动发生的时期,根据来自各个大陆数千计的地壳运动年龄资料分析得出,自晚元古代以来,大致隔1.5亿~2亿年发生一次强烈的地壳运动(表3-1)。通常人们把晚第三纪以前地质历史时期发生的地壳运动称为老构造运动;把晚第三纪以来发生的地壳运动称为新构造运动;把人类有史时期或现今仍在继续发生的地壳运动称为现代构造运动。
地壳运动在不同地区所表现的活动性是不一致的。总是在一些地区活动性强,而在另一些地区活动性弱,通常称为活动区和稳定区(图3-5)。这是因为地壳岩层各部分的力学性质、受力大小与方式等的不均匀性所致。在这两类地区之外的地区,其活动则介于两者之间,大陆地壳和海洋地壳具有这种特征。
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/large/5d895f34gw1f736obel3yj20eu0l7wga.jpg" ALT="表3-1 中国区域年代地层(地质年代)"
TITLE="第三章&&地壳运动与地质构造" />
&#8203;据:全国地层委员会、中国区域年代地层(地质年代)表说明书 2002年10月,地质出版社。
<img src="/blog7style/images/common/sg_trans.gif" real_src ="/large/5d895f34gw1f736p0z8tsg20a806d74a.gif" ALT="图3-5 大陆地壳构造概略图(据成都地质学院等,1978)"
TITLE="第三章&&地壳运动与地质构造" />
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& & & & 黑色部分为活动带;黑点部分为稳定区
1. 中朝地块;2. 西伯利亚地块;3. 东欧地块;4. 北美地块;5. 南美地块;6. 非洲地块;7. 印度地块;8 .
澳大利亚地块
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