1、自然環(huán)境演化與社會環(huán)境發(fā)展的物質支撐巖石圈第三章巖石圈的結構、特征及其在人地系統(tǒng)中的作用巖石圈的物質組成內力作用下的地殼構造運動外力作用下的巖石物質運動人為活動對巖石圈動態(tài)的影響巖石圈表層的可持續(xù)開發(fā)利用途徑內容第一節(jié) 巖石圈的結構、特征 及其在人地系統(tǒng)中的作用巖石圈是人地復合系統(tǒng)的有機組成部分，它既是固體地球的外殼，又是地表環(huán)境系統(tǒng)的重要物質基礎，同時，還是外力與內力持續(xù)交互作用的場所。巖石圈一般是指由地殼和上地幔頂部堅硬巖石所組成的地球圈層之一，厚度約70100km。一、巖石圈的結構巖石圈是各種類型的巖石組成，是一個力學性質基本一致的剛性整體。垂直結構上，包括全部地殼和上地幔頂部的橄欖巖層

2、。水平結構上，地殼層包括大陸地殼和大洋地殼；地幔層也在橫向的各種構造環(huán)境中具有明顯的不均一性結構。從人為活動對巖石圈的影響來看，目前人類能直接涉及的巖石圈深度約為5km，最深的鉆探取樣深度尚不超過13km。從巖石圈對人類的作用看，人類生存與發(fā)展的環(huán)境是位于地殼上部的地球表層系統(tǒng)，但地幔的組成、結構、狀態(tài)以及在地幔中進行的各種作用對人類環(huán)境有重要作用。人類從地殼中獲取的多種資源、能源直接或間接源自地幔；地幔中的巖漿活動、構造運動既可能形成有用礦產、有利于發(fā)展的地貌，也可能帶來地質災害，尤其是上地幔與地殼之間持續(xù)進行的物質與能量交換，是地表環(huán)境形成的重要驅動力。二、地球系統(tǒng)中巖石圈的特征（一）內力

3、與外力交互作用的層面 作用于巖石圈的地質引力，因能的來源不同，可以分為內力作用與外力作用。 內能：地內熱能、重力能、地球旋轉能、化學能和結晶能 外能：太陽輻射能、日月潮汐能 內力作用與外力作用是相對獨立，又相互依存的對立統(tǒng)一體，二者的結合是促使地球演化、更新的動力。地表巖石組成及地貌特征的時空分布格局是內力與外力共同作用的結果。（二）地球表層系統(tǒng)的重要物質基礎地理殼（景觀殼）：在地球表層系統(tǒng)中，巖石圈與大氣圈、水圈、生物圈等其他自然圈層緊密交錯，它們之間存在著極為多樣的非線性相互作用，整合形成復雜的自然的綜合體，并且從赤道道極地覆蓋整個地球，構成地理殼。三、巖石圈在人類生存與發(fā)展中的作用類別

4、巖石圈的作用資源作用提供一定種類、含量與質量的礦物資源，并且以巖石圈為基礎，形成可再生地下水資源以及土地資源1.巖石圈中動力學過程的時空格局，尤其是有明顯構造活動的地球動力帶的分布與動態(tài)，通過對海陸分布格局、重要地貌形態(tài)分布的影響，對環(huán)境特征的形成產生影響。2.具有災害性的地質過程發(fā)展狀況與趨勢對生物與人類生存安全產生影響3.巖石圈中應力不穩(wěn)定度的時空格局及其在受擾動后，回到動力學平衡態(tài)的能力，對人類環(huán)境演變等產生影響地球動力學作用地球物理作用1.地球物理場的時空格局對人類活動具有影響2.地球物理場異常帶與可能致病帶的分布與動態(tài)對生物體與人體健康具有一定效應。3.與地球物理場應力強度相聯(lián)系的巖

5、石圈自調節(jié)能力以及對進入其中的宇宙能流及地球深部能流的聚集與改變能力，與環(huán)境的穩(wěn)定度、環(huán)境對人類的適宜性有密切關聯(lián)。地球化學作用1.地球化學場的非均質性，尤其是重要生命元素（或有毒有害元素）及其化合物在一定空間范圍內的嚴重缺失或過度集中，對人體健康影響顯著。2.巖石圈中元素及其化合物的水遷移、氣遷移、生物遷移能力，尤其是它們進入人體與生物體中的能力，影響環(huán)境要素與人體中元素分布與分配。3.巖石圈表層特征對進入環(huán)境的化學組分的分散性能和自凈能力產生影響第二節(jié) 巖石圈的物質組成構成巖石圈的基本單位是不同類型的巖石，這一圈層的基本狀態(tài)決定于主要巖石類型的組合。組成巖石的基本成分是礦物，即由各種化學元

6、素組成的化合物或單質，它們具有相對固定的化學成分和物理性質。巖石的物質組成可以分為化學元素、礦物、巖石三個不同層次進行研究。 化學元素組成：地殼中含有化學元素周期表中所列的絕大 部分元素，而其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8種主要元素占98以上，其他元素共占1%2。礦物組成：組成巖石主要成份的礦物，稱造巖礦物，最常見的造巖礦物有下列幾種：長石、石英、云母、角閃石、輝石、橄欖石 。它們也是組成巖石圈的主要礦物。1.固體地球及地殼的元素重量百分比固體地球中主要的元素和地殼中含有的絕大多數相似，但固體地球中鐵的含量占有很大的比例。一、地殼的化學元素地殼中含有周期表中的絕大部分元素，其

7、中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8種主要元素占98以上，其他元素共占1%-2。化學元素在地殼中平均含量稱克拉克值。地殼中化學元素的平均含量相差極為懸殊。氧幾乎占有一半，硅約占1/4，鋁約占1/13。 對于整個巖石圈的原子組成來說，氧占60.4%，硅占20.5%，鋁占6.2%，氫占2.9%，鈉占2.49%，鐵、鈣、鎂和鉀分別占1.9%、1.88%、1.77%和1.37%，其他元素含量都小于1%。2.巖石圈的元素組成3.豐度：定義：化學元素在任何宇宙或地球化學系統(tǒng)中（如地球、大氣圈、水圈、巖石圈）的平均含量。廣義的地殼中元素豐度可以分為：絕對豐度（Abosulute abundanc

8、e)和相對豐度(Relative abundance)狹義的地殼中元素豐度僅指絕對豐度。巖石圈的元素組成（1）絕對豐度：絕對豐度是指從全球范圍看，地球某一子系統(tǒng)中化學元素的平均含量。地殼的計算深度為16km。地殼中主要元素的豐度（質量分數）地殼中種類繁多的化學元素及同位素的絕對豐度有顯著的不均勻性。其中含量最大的元素O,Si,Al, Fe, Ca, Na, Mg, K占地殼總質量的99以上，被稱為造巖元素。地殼中元素豐度的變化規(guī)律：1）元素絕對豐度隨原子序數的增加而減少；2）偶數元素的絕對豐度高于其相鄰的奇數元素的豐度；3）4q型元素（相對原子質量為4的整數倍）的絕對豐度高；（2）相對豐度地殼

9、中化學元素的相對豐度是指在一定地域范圍內，給定元素的實測量與該元素絕對豐度之比。相對豐度顯著高或顯著低的地域被稱為地球化學異常區(qū)。當一定空間范圍內一種或幾種元素的相對豐度顯著地過高或過低時，通過巖石與其他環(huán)境要素間的物質交換，會導致整體環(huán)境中呈現(xiàn)相應的元素異常現(xiàn)象，從而可能引起對農、林、牧業(yè)生產以及對人體健康的不良影響。以重要的生命元素氟為例，花崗巖體、巨大含氟礦床的存在、火山活動等都能造成區(qū)域性氟的地球化學值異常。在我國受螢石礦、磷灰石礦影響的地區(qū)，礦脈周圍巖層及地下水中的含氟量高；渤海灣瀕海平原，由于多次海侵及海退，深層沉積物質與地下水的含氟量也高；在地質構造運動控制下，大陸塊的邊緣地帶和

10、斷裂帶出現(xiàn)高氟溫泉。3.巖石圈一般組成與人體元素組成間的聯(lián)系 人體通過呼吸空氣、飲水、攝入食物與地球環(huán)境間進行著物質與能量交換，從而與環(huán)境間保持著物質的動態(tài)平衡。通過長期演化，人體中元素豐度與其生存環(huán)境中元素豐度間有著統(tǒng)一性。 通過對大量樣品分析結果已經清楚地表明：人體任何一種組織中元素豐度與組成地殼的巖石中化學元素的絕對豐度具有相似的分布形式。 人體與巖石圈元素豐度間存在重要差異。 對大量數據統(tǒng)計研究結果清楚地表明：人體中元素含量與地殼巖石中元素絕對豐度間呈顯著相關，而人體中元素含量與海水中元素絕對豐度間地相關性更為顯著。 經過長期復雜的地球表層化學演化與生物進化的共軛過程，形成目前人體元素

11、豐度與巖石圈中元素絕對豐度既有驚人的相似性又有重要的差異性的特征。地殼巖石中元素絕對豐度與人體血液中元素濃度的比較二、巖石與礦物（一）、礦物定義：由地質作用形成的具有一定化學成分和物理性質的天然單質(如金剛石、自然金等)和化合物(如方解石、石英等),稱為礦物，是組成巖石和礦石的基本單元。有機作用形成的珍珠、琥珀不是礦物人造寶石不是礦物除了汞(水銀)以外，礦物都是固體礦物具有一定的化學組成和物理性質質礦物的原子排列有一定的規(guī)則礦物一般都有自己固有的形態(tài)，但在自然界產出時常不完整只有部分礦物如水晶、金剛石、黃鐵礦、方解石、黑云母、石棉等少數礦物易形成其固有的形態(tài)特征礦物也有較大的形體，可以用肉眼及

12、簡單的試驗方法辨認規(guī)則金剛石石英自然金紅寶石孔雀綠黃鐵礦1.礦物的分類礦物的分類方法很多,如結晶分類、工業(yè)分類、成因分類、結晶化學分類等。目前廣泛采用的是以礦物化學成分和晶體結構為依據的晶體化學分類法。由于礦物的性質主要決定于礦物的成分和內部結構,并與一定的生成條件有關,在一定程度上也反映了自然界化學元素結合的規(guī)律,因此,按晶體化學原則作為礦物分類的主要依據,相對來說是一種比較合理的分類方法。根據這種分類方法,可以將自然界中的礦物分為五大類:自然元素、硫化物、鹵化物、氧化物及氫氧化物、含氧鹽1.自然元素如金，金剛石、石墨、硫磺，還有銅、銀、汞等自然鉑Pt2.硫化物礦物：黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、

13、閃鋅礦、輝鉬礦、雄黃等3.鹵化物礦物（F、Cl、Br、I化合物）：石鹽、鉀鹽、螢石等4.氧化物和氫氧化物礦物： 如赤鐵礦、磁鐵礦、鉻鐵礦、錫石、鋁土礦、軟錳礦、硬錳礦、瀝青鈾礦、石英等。5.含氧酸鹽礦物： 最重要的是下面三種： 硫酸鹽礦物： 有石膏、芒硝、重晶石等 碳酸鹽礦物： 如方解石、孔雀石 硅酸鹽礦物：如正長石錫石（SnO2）方解石（CaCO3）硅酸鹽礦物種類繁多，約占已知礦物種數的1/4，占地殼總重量的85% 其中最常見的就是各類長石、云母、輝石、角閃石、橄欖石等幾種，它們廣泛分布在地殼與地幔內。奧長石（架狀硅酸鹽）蛇紋石（層狀硅酸鹽）薔薇輝石（鏈狀硅酸鹽）黃玉（島狀硅酸鹽）石英（Si

14、O2）2.礦物的內部結構和外形晶體內部質點（原子、離子）在三維空間周期性重復排列（即有序排列）的固體。非晶體內部質點排列無序。晶體礦物組成礦物的質點在三維空間周期性重復排列的礦物?；蚓哂芯w結構的礦物。對每種礦物來說，如果晶體充分自由發(fā)展，外形較固定，如：食鹽的立方體、方解石的菱體、磁鐵礦的八面體、石英的六方柱和六方雙錐。只有晶體礦物生長的環(huán)境良好，有充分的時間，空間才有完好的晶形，并非所有晶體礦物都能以規(guī)則的晶形產出。礦物的非晶質體：黑曜巖、珍珠巖、蛋白石 由于儀器觀測精度越來越高，過去許多以為是非晶質的礦物，其實是晶體微小的“隱晶質” 原來被列為非晶質礦物的種數變得越來越少礦物的同質多象與

15、類質同象同質多象相同化成分的物質在不同的地質條件（P、T）下，可以形成不同的晶體結構，從而成為不同的礦物。如石墨、金剛石、化學成分都是C，其物理性質可以完全不同；石英iO2有柯石英、斯石英等。類質同象礦物晶體結構中的某種原子或離子可以部分地被性質相似的它種原子或離子替代而不改變晶體結構。其物理性質差異一般不大。 如：橄欖石（g、e）2SiO4Mg、e為類質同象的替代3.礦物的物理性質4.常見的造巖礦物石英 (quartz) 的化學成分為SiO2，晶體屬三方晶系的氧化物礦物，即低溫石英（a-石英），是石英族礦物中分布最廣的一個礦物種。廣義的石英還包括高溫石英（b-石英）。低溫石英常呈帶尖頂的六方

16、柱狀晶體產出，柱面有橫紋，類似于六方雙錐狀的尖頂實際上是由兩個菱面體單形所形成的。石英集合體通常呈粒狀、塊狀或晶簇、晶腺等。純凈的石英無色透明，玻璃光澤，貝殼狀斷口上具油脂光澤，無解理，摩氏硬度7，比重2.65。受壓或受熱能產生電效應。石英因粒度、顏色、包裹體等的不同而有許多變種。無色透明的石英稱為水晶，紫色水晶俗稱紫晶，煙黃色、煙褐色至近黑色的俗稱茶晶、煙晶或墨晶，玫瑰紅色的俗稱芙蓉石；呈腎狀、鐘乳狀的隱晶質石英稱石髓，具不同顏色同心條帶構造的晶腺叫瑪瑙，瑪瑙晶腺內部有明顯可見的液態(tài)包裹體的俗稱瑪瑙水膽，細粒微晶組成的灰色至黑色隱晶質石英稱燧石，俗稱火石。石英的用途很廣。無裂隙、無缺陷的水晶

17、單晶用作壓電材料，來制造石英諧振器和濾波器。一般石英可以作為玻璃原料，紫色、粉色的石英和瑪瑙還可作雕刻工藝美術的原料。石英是最重要的造巖礦物之一，在火成巖、沉積巖、變質巖中均有廣泛分布。巴西是世界著名的水晶出產國，曾發(fā)現(xiàn)直徑2.5米、高5米、重達40余噸的水晶晶體?？滴醢鎝33圖3.12黃水晶、紫水晶、水晶正長石 (orthoclase feldspar) 正長石的化學組成是KAlSi3O8，晶體屬單斜晶系的架狀結構硅酸鹽礦物。正長石是鉀長石的亞穩(wěn)相變體，鉀長石和鈉長石不完全類質同象系列。短柱狀或厚板狀晶體，常見卡斯巴雙晶、巴溫諾雙晶和曼尼巴雙晶，集合體為致密塊狀。肉紅或淺黃、淺黃白色，玻璃光

18、澤，解理面珍珠光澤，半透明。兩組解理（一組完全、一組中等）相交成90，由此得正長石之名。摩氏硬度6，比重2.56-2.58。900以上生成的無色透明長石稱透長石。 正長石廣泛分布于酸性和堿性成分的巖漿巖、火山碎屑巖中，在鉀長片麻巖和花崗混合巖以及長石砂巖和硬砂巖中也有分布。正長石是陶瓷業(yè)和玻璃業(yè)的主要原料，也可用于制取鉀肥。 正長石 (orthoclase feldspar)斜長石 (plagioclase feldspar) 斜長石屬于NaAlSi3O8（Ab）-CaAl2Si2O8（An）類質同象系列的長石礦物的總稱，共分為6個礦物種：鈉長石（An0-10Ab100-90）、奧長石（An1

19、0-30Ab90-70）、中長石（An30-50Ab70-50）、拉長石（An50-70Ab50-30）、倍長石（An70-90Ab30-10）和鈣長石（An90-100Ab10-0）。巖石學中將前二者統(tǒng)稱為酸性斜長石，而將后三者統(tǒng)稱為基性斜長石。晶體屬三斜晶系的架狀結構硅酸鹽礦物，多為柱狀或板狀，常見聚片雙晶，在晶面或解理面上可見細而平行的雙晶紋。白至灰白色，有些呈微淺藍或淺綠色，玻璃光澤，半透明。兩組解理（一組完全、一組中等）相交成8624，故得名斜長石。摩氏硬度6-6.5，比重2.6-2.76。斜長石廣泛分布于巖漿巖、變質巖和沉積碎屑巖中。斜長石是陶瓷業(yè)和玻璃業(yè)的主要原料，色澤美麗者可作

20、寶玉石材料，如日光石。斜長石 (plagioclase feldspar) 云母 (mica) 云母的化學組成是XY2-3Z4O10(OH)2，晶體屬單斜晶系的一族層狀結構的硅酸鹽礦物的總稱。X代表2:1型結構單元層層間的陽離子，主要為K+，也可為Na+。Y代表層內八面體片中的陽離子，主要是Al3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+或Li+。Z代表四面體片中的陽離子，基本上是Si4+以及Al3+，Si:Al為3:1。云母族礦物，按照成分和顏色，可分為白云母、金云母、黑云母等。云母通常呈假六方或菱形的板狀、片狀、柱狀晶形。顏色多樣，玻璃光澤，解理面上珍珠光澤，透明或半透明。具一組極完全的平行底面解理

21、，薄片富彈性。摩氏硬度2-3，比重2.7-3.1。具高度的不導電性和耐火性。白云母為無色及淺灰、淺黃、淺綠等色。呈細小鱗片狀、具絲絹光澤的異種稱絹云母。金云母是含鎂的云母，黃褐色或金黃色，解理面上常具有半金屬光澤。黑云母是含鎂、鐵的云母，黑、綠黑或褐黑色。白云母和金云母可作為絕緣材料，廣泛用于電器、電子等工業(yè)生產。 云母 (mica)黑雲母方解石 (calcite) 化學成分為CaCO3，晶體屬三方晶系的碳酸鹽礦物。晶體常為復三方偏三角面體或菱面體與六面體的聚形，集合體多呈粒狀、塊狀、鐘乳狀、鮞狀、纖維狀及晶簇狀等。通常為無色、乳白色，含雜質則染成各種顏色，有時具暈色，其中無色透明的晶體稱冰洲

22、石，玻璃光澤。摩氏硬度3，比重2.6-2.9，三組完全菱面體解理，故名方解石，性脆。遇冷稀鹽酸劇烈起泡，放出CO2。鑒定特征：菱面體完全解理，硬度不大，加稀鹽酸劇烈起泡。方解石是分布最廣的礦物之一，是組成石灰?guī)r和大理巖的主要成分。在石灰?guī)r地區(qū)，溶解在溶液中的重碳酸鈣在適宜的條件下沉淀出方解石，形成千姿百態(tài)的鐘乳石、石筍、石幔、石柱等自然景觀。 方解石在冶金工業(yè)上用做熔劑，在建筑工業(yè)方面用來生產水泥、石灰。冰洲石是制作偏光棱鏡的高級材料。 方解石 (calcite) 巖石圈的組成巖石組成: 火成巖：火成巖以巖漿巖為主。巖漿巖是由巖漿凝結形成的巖石，約占地殼總體積的65%。分類：酸性巖、中性巖、基

23、性巖和超基性巖。 沉積巖：暴露在地殼表部的巖石，經過風化、剝蝕在原地或經搬運堆積下來，經過成巖作用而形成的巖石。類型：碎屑巖類， 粘土巖類， 生物化學巖類。 變質巖：由地球內力作用引起的巖石性質的變化過程總稱為變質作用。由變質作用形成的巖石，就是變質巖。變質作用的因素：溫度、壓力和化學因素。 如果根據變質母巖的性質，把變質巖歸屬于沉積巖和火成巖，那么在整個地殼的巖石組成中，火成巖占95%，而沉積巖只占到5%；但沉積巖卻覆蓋了整個地球表面的75%，火成巖卻只覆蓋了地球表面的25%。在巖石圈表層的大陸及其鄰近海域（分布面積）：沉積巖70，巖漿巖20，變質巖10 從全球表層的分布面積情況看：沉積巖2

24、0，巖漿巖86，變質巖4 從巖石圈的體積上看：沉積巖5，巖漿巖35，變質巖60巖漿巖由于冷凝結晶的條件不同，盡管有同樣的成分，所形成的的巖石主要礦物成分雖然差不多，但在巖貌和組構上有明顯區(qū)別，成為不同的巖石。主要結構有：1）顯晶質結構；2）隱晶質結構；3）玻璃質結構；4）斑狀結構和似斑狀結構。主要構造有：1）塊狀構造；2）流動構造; 3）氣孔構造。 隱晶質玻璃質斑狀結構和似斑狀結構 噴出巖侵入巖1.火成巖長石康熙版p32圖3.9黑云母石英花崗巖組成 世界資源總儲量的7585%是沉積和沉積變質成因的。 石油、天然氣、煤、油頁巖等可燃性有機礦產以及鹽類礦產幾乎均為沉積成因。 鐵礦的90%、鉛鋅礦的

25、4050%、銅礦的2530%、錳礦和鋁礦的絕大部分以及其它許多金屬和非金屬礦產均為沉積或沉積變質成因的。據19屆國際地質學會統(tǒng)計資料 2.沉積巖與礦床沉積巖原始物質成分來源1.主要由母巖風化產物形成的沉積巖(按母巖風化產物的類型和其搬運沉積作用不同，再劃分為兩類)碎屑巖按粒度劃分礫巖砂巖粉砂巖粘土巖化學巖按成分劃分碳酸鹽巖硫酸鹽巖鹵化物巖硅巖其它化學巖2.主要由火山碎屑物質組成的沉積巖火山碎屑巖3.主要由生物遺體組成的沉積巖按可燃性劃分可燃生物巖非可燃生物巖煤砂巖礫巖頁巖巖層沉積巖3.變質作用與變質巖1）變質作用的相關作用變質作用：先成巖在地下高溫高壓和化學活動性流體的參與下，在固態(tài)狀態(tài)下改變

26、其結構、構造或化學成分，從而形成新巖石的作用過程。一般說來，巖石是否變質，是以有無重結晶現(xiàn)象或者出不出現(xiàn)變質礦物為標志（特別在溫度升高的情況下）。根據觀察判斷，變質作用的溫度大體在150900之間，低于150屬于成巖作用的范疇；高于900則又屬于巖漿作用的范疇。巖石在變質過程中基本保持固體狀態(tài)，一般不經過熔融。變質作用不僅形成各種變質巖，而且還形成多種類型的變質礦產。變質作用與巖漿作用的區(qū)別溫度：溫度是引起變質的基本因素。溫度的變化來源于地熱、放射性元素的蛻變、巖漿活動及地殼運動諸方面。出現(xiàn)高溫的地區(qū)有：侵入巖體的周圍；斷裂帶附近；地殼深處的放射熱和地熱區(qū)；現(xiàn)代的島弧和大洋中脊等地區(qū)。壓力：壓

27、力可以使重結晶礦物產生定向排列，而形成變質巖特有的片理構造。 靜壓力是上覆地層引起的負荷壓力。有利于塑性變形和高壓礦物的產生。 定向壓力：其特征是具有定向性，主要由地殼運動引起的，在地殼中分布不均，在地殼的上部發(fā)育，使巖層產生褶皺、斷裂；使礦物的晶格變形；使其中的片狀礦物和柱狀礦物垂直于定向壓力的方向排列，而成片理構造。由于定向壓力出現(xiàn)在地殼淺處，這些地方往往有水分存在，所以在定向壓力條件下，產生的變質礦物多含OH-，如白云母、綠泥石、滑石等。2）變質作用的因素流體壓力是H2O、CO2、O2等揮發(fā)性流體占據巖石粒間空隙而產生的。在地下深處，全部負荷壓力都傳遞給流體，這時負荷壓力與流體壓力相等。

28、在地殼淺處，巖層裂隙發(fā)育，并與地表溝通，這時流體壓力小于負荷壓力。只有在巖漿侵入體周圍，巖漿結晶時析出大量流體，才可能出現(xiàn)流體壓力大于負荷壓力的狀況?；瘜W活動性流體的存在可使變質作用受什么影響呢？可以促使其它組分的溶解，加速擴散速度，增強重結晶作用和變質反應，同時將一些成分帶入巖石中，也將某些成分帶出，從而使原巖成分發(fā)生變化；流體的存在會大大降低巖石的重熔溫度和各變質級別的溫度界限。如花崗質的巖石，不含揮發(fā)組分時重熔溫度為950，若含飽和溶液時，其中低熔組分在640就開始重熔。 3）變質作用的方式 重結晶作用(recrystallization)就是使非晶質的巖石變成結晶質的巖石；結晶小的巖石

29、變?yōu)榻Y晶粗大的巖石。重結晶作用是在固態(tài)條件下進行，一般不改變原巖成分。變質結晶作用（metacrystallization）是指原巖總成分不變，而有新的結晶礦物形成，這說明原巖成分不純。平衡條件溫度是重結晶作用的主要因素，每一種變質礦物的生成和穩(wěn)定都有一個特定的溫度區(qū)間，只要溫度變化超過區(qū)間，原礦物就會消失，新礦物就開始形成，如純石灰?guī)r（CaCO3），溫度升高將變成大理巖，溫度繼續(xù)升高，結晶顆粒有變粗的趨勢。如無外來物質的參與不會有新礦物出現(xiàn)，只是結構發(fā)生變化。如果是硅質灰?guī)r（含SiO2的灰?guī)r），溫度升高則出現(xiàn)新的變質礦物硅灰石：SiO2CaCO3CaSiO3CO2 當壓力為1巴時，反應式的平

30、衡溫度為273；壓力為1千巴時，平衡溫度是580680；壓力為2千巴時，平衡溫度是610750 重結晶作用和變質結晶作用 壓力在重結晶作用中是影響溫度平衡的重要因素。上面的硅灰石反應式就說明了這個問題。另外，壓力增大有利于形成分子體積小而密度大的礦物。例如： Mg2SiO4CaAl2SiO8CaMg2Al2Si3O12 （橄欖石）（鈣長石） （石榴子石）克分子體積 43.9cc 101.1cc 121cc比重 3.2 2.7 3.44.3可見，通過反應，礦物體積縮小24cc，這就是變質巖中出現(xiàn)比重大，體積小的礦物的原因。在變質作用過程中，由于外來流體（熱氣、熱液）的加入，與巖石中的某種組分起化

31、學反應，發(fā)生置換，使巖石中出現(xiàn)新礦物，這種作用就叫交代作用。如含Na的流體與鉀長石反應置換出K，而形成新礦物鈉長石。KAlSi3O8NaNaAlSi3O8K (鉀長石) (加入Na) （鈉長石）（流失K）交代作用（metasomatism）交代作用的特點是：在固態(tài)下進行；交代前后巖石總體積不變；原礦物的成分被置換與新礦物的形成同時。交代作用的強度和范圍決定于：圍巖性質；化學活動性流體的成分；巖石裂隙的多少；作用時間的長短。4）變質作用的基本類型 變質作用的分類主要根據地質環(huán)境、變質因素及產物的特征劃分為接觸變質作用、碎裂變質作用、區(qū)域變質作用、混合巖化作用及洋底變質作用。 我們學習的重點在接觸

32、變質作用、碎裂變質作用、區(qū)域變質作用這三個類型上。 接觸變質作用（contact metamorphism）接觸變質作用發(fā)生在巖漿巖體與圍巖的接觸帶上，是巖漿散發(fā)的熱量和流體引起的變質作用。 一般接觸變質作用發(fā)生在38km深度范圍內。上覆巖層的負荷壓力在8002100巴（以275巴/km計）。按侵入體可以上升到1km淺處計，接觸變質作用的有效壓力范圍是2002000巴。這個壓力與區(qū)域變質及碎裂變質的壓力相比（幾千1萬巴）是很小的?？梢娊佑|變質作用是一種低壓高溫的變質作用。溫度和化學活動性流體是主要原因。 按變質因素和圍巖變質特征，又可分為：接觸熱變質作用；接觸交代變質作用。 前者是巖漿巖體散發(fā)

33、的熱引起圍巖的變質所形成的變質巖，不具備片理構造，稱為角巖，如紅柱石角巖、大理巖等。后者是巖體中的揮發(fā)組分與圍巖發(fā)生作用引起的變質，使之產生新礦物組合的巖石。特別是中酸性巖體與碳酸鹽類的巖石接觸（石灰?guī)r）而形成夕卡巖（含多金屬如Fe、Cu、W、Sn、Mo、Pb、Zn等）。 一般巖漿類型不同，溫度也不一樣?；◢弾r侵入體的溫度為700800；正長巖為900；輝長巖為1200。這說明基性巖體外圍的變質比酸性巖外圍的變質溫度高。而且愈接近巖體圍巖變質深，遠離巖體的圍巖變質淺，最后過渡為原巖。從平面上看，組成環(huán)狀接觸變質帶，稱為變質暈或變質圈。接觸變質作用示意圖 碎裂變質作用（或動力變質作用） （dyn

34、amic metamorphism） 動力變質作用是在定向壓力作用下發(fā)生變質的一種作用。這種變質由于動力作用的時間短暫，又可能多次疊加，結果使巖石發(fā)生破碎。其變質程度由巖石的破裂程度表現(xiàn)出來，這種巖石稱為碎裂巖。如果由大小不等的巖塊嵌在一起時，叫斷層角礫巖。在韌性條件下形成的動力變質巖叫糜棱巖。 這種作用常出現(xiàn)在斷層帶上，多伴有重晶作用和變晶作用（如出現(xiàn)綠泥石、綠簾石、蘭晶石等），有時出現(xiàn)構造透鏡體。 區(qū)域變質作用（regional metamorphism）這種變質作用常在大范圍內發(fā)生呈帶狀。變質帶長幾百幾千公里；寬幾十幾百公里；深度從幾公里幾十公里；壓力在200010000巴以上。引起這種

35、變質作用除負荷壓力以外，構造運動引起的應力常疊加其上。 區(qū)域變質的溫度范圍在150-900之間。熱量來源于地幔的熱流和局部的動力熱和巖漿熱。局部地方常因熱量不均勻積累，而有“超高熱囊”出現(xiàn)，使巖石發(fā)生重熔。從整體看溫度是比較均勻的，即使有侵入體的插入和碎裂帶的切割，也沒有改變區(qū)域變質帶的特征。所以，引起區(qū)域變質作用的溫度與侵入巖體和構造作用關系較小。化學活動性流體的作用普遍，主要來源于巖石和礦物的脫水和脫碳反應。 總的來說，區(qū)域變質作用是變質因素綜合引起的，區(qū)域變質巖與原巖相比，不論在化學成分上，礦物成分上以及結構、構造上都有改變。 從歷史發(fā)展角度看，區(qū)域變質作用過程是長期的、復雜的，也是周期

36、性疊加的。在空間上，變質程度隨溫度的升高而逐漸加深，從而反映出變質作用由低級到高級的排列規(guī)律。區(qū)域變質巖普遍具有礦物作定向性排列的片理構造。由低級到高級顯示為板狀千枚狀片狀片麻狀構造。 區(qū)域變質巖在高溫高壓下，因產生塑性變形，且多次疊加，所以變質巖中常見復雜的小型構造。三大類巖石的相互關系巖石一旦改變其所處的環(huán)境將隨之發(fā)生改造，可以轉化為其它類型巖石。 出露到地表面的巖漿巖、變質巖與沉積巖，經過風化、剝蝕、搬運作用而變成沉積物，沉積物埋到地下淺處就硬結成巖-重新形成沉積巖。 埋到地下深處的沉積巖或巖漿巖，在溫度不太高的條件下，可以以固態(tài)的形式發(fā)生變質，變成變質巖. 不管什么巖石，一旦進入高溫（

37、大于700800）狀態(tài)，巖石就將逐漸熔融成巖漿。巖漿在上升的過程中降低著自身的溫度，使自身的成分復雜化，并在地下淺處冷凝成侵入巖，或噴出地表而形成火山巖。 在巖石圈內形成的巖石，由于地殼抬升，上覆巖石遭受剝蝕，它們又有機會變成出露地表的巖石?；鸪蓭r變質巖沉積巖熔 化埋藏巖化作用搬運沉積崩解分解溶蝕變 質 作 用熔 化凝固巖漿侵入變 質 作 用埋藏巖化作用搬運沉積崩解分解溶蝕凝固巖漿侵入巖石轉化循環(huán)示意圖崩解分解溶蝕沉積物的搬運和沉積噴出的火成巖埋藏和巖化沉積巖變質作用變質巖變質作用熔化侵入巖漿的上升侵入的火成巖巖漿的上升由地殼上升和剝蝕而露出放射熱太陽能三大巖石的基本特點 巖 類特 點 巖 漿

38、 巖 沉 積 巖 變 質 巖產 狀侵入，噴出 層狀產出隨原巖產狀而定形 成 環(huán) 境巖漿泠卻，降溫降壓常溫常壓增溫增壓結 構大部分為結晶的巖石，部分為隱晶質、玻璃質碎屑結構、泥質結構、化學結構和生物結構等重結晶巖石，具粒狀、鱗片狀、斑狀等各種變晶結構構 造多為塊狀構造。噴出巖具氣孔狀、杏仁狀、流紋狀等構造各種層理構造，如斜層理、水平層理、交錯層理等大部分具片理構造，部分為塊狀構造標 準 礦 物橄欖石等石鹽、石膏等滑石、石墨等其 它不含生物化石，圍巖有烘烤現(xiàn)象,不能形成褶曲構造多含生物化石，可形成明顯的褶曲可有化石(副變質巖)，可形成褶曲內生成礦作用在巖石圈內部，由于物理、化學條件的變化使有用物質

39、達到工業(yè)上有用、并且成本上合算的程度，這種有用物質的聚集就稱為內生礦產資源。 這種在巖石圈內使有用物質聚集的作用就叫內生成礦作用。 當巖漿自海底噴出時，攜帶了各種有用元素的氣體揮發(fā)分就可以與海水結合，迅速冷凝、堆積在海底形成富含貴金屬或有色金屬的“黑礦”或其它硫化物礦床。熱水溶液噴出海底，常在海底構成“黑煙囪”與基性侵入體結晶分異作用相關的鐵礦床或鉑礦床 當基性巖漿侵入作用發(fā)生時，少數比重量較大的鐵族、鉑族元素易于下沉到巖體下部，相對聚集，有時就可形成鐵礦床或鉑礦床，如我國四川渡口最著名的攀枝花鐵礦床（含釩、鈦）。矽卡巖型礦床 中、酸性侵入體的上部接觸帶，當與碳酸鹽巖石，尤其與石膏巖鹽層相接觸

40、，圍巖中的堿、氯化物、碳酸根、硫酸根與巖漿發(fā)生接觸交代變質作用?？尚纬稍S多富銅、富鐵、白鎢、黃金等礦床，這是我國東部地區(qū)常見的一種礦床類型。氣成熱液礦床 中、酸性巖漿侵入活動晚期，常分泌出大量富含氣體、揮發(fā)分的流體，它們一般聚集在巖體頂部； 大氣降水滲入地下，水溫升高，它也可溶解并攜帶大量有用元素； 在成巖與變質作用過程中，晶格中與晶格間的水分子會被排出，在地下聚集成富含有用元素的流體。 上述三種流體中的任何一種，或者是它們的混合，都可以向壓力較小的方向流動。將金屬元素堆積在孔隙與裂隙較多的部位，有用元素?？筛患缴锨П痘蛏先f倍。形成氣成熱液礦床。 貴金屬（Au、Ag）、有色金屬（Cu、Pb、

41、Zn） 稀有金屬（、Sn、Mo、Bi、Hg、As、Sb、Co） 放射性元素（） 絕大部分蛇紋石石棉、菱鎂礦（MgCo）、石墨（）、磷灰?guī)r（磷酸鈣）等有用物質聚集的主要方式。 對地下流體及其成礦作用的研究，已經成為礦床學家與地球化學家特別注目的課題。變質作用礦產資源 太古代到早元古代與海底火山作用相關的鐵、硅質巖石，可以在區(qū)域變質作用過程中，使鐵質進一步聚集，形成磁鐵石英巖，構成礦體。 在區(qū)域變質作用下，煤層可變質而成為石墨礦層 灰黑色的石灰?guī)r經過變質作用，將炭分或其易揮發(fā)的有機雜質排除掉，而變成為白色的大理巖，變成良好的建筑石材韌性剪切帶中的金礦 后期的流體可以大體沿韌性剪切帶礦物定向排列的裂

42、開面而聚集成礦。此時韌性剪切帶其實是起到了一種良好圍巖的作用。金礦脈中金元素的含量比一般巖石中的含量富集了上千倍。巖石圈的物理狀態(tài)決定了三大巖石（沉積巖、巖漿巖、變質巖）的形成。 地熱的顯示表明了地內熱場的存在。 巖漿作用是熔融的巖漿向上運移、冷凝或噴出地表的過程。 變質作用是在地下由于溫度、壓力或流體作用的影響，使原有巖石在固態(tài)條件下，發(fā)生物質成分與結構、構造的變化。 三大巖石可以相互轉化，它們是巖石圈自身動力作用以及與其他圈層相互作用的產物。 特定的巖漿與變質作用過程，特定的物質基礎有可能使有用元素富集，形成內生礦床。三大巖石類型總結引起地殼及其表面形態(tài)不斷變化的作用，叫做“地質作用”地質

43、作用的能量來源： 放射性元素蛻變時產生的熱能、重力能、旋轉能等, 地球外部，主要是太陽輻射能及轉化形式，如風能等 來自地球內部的能量所起的作用稱為“內力作用 來自地球外部的能量所起的作用稱為“外力作用 內外力作用的具體表現(xiàn)： 內力作用主要表現(xiàn)為：地殼運動、巖漿活動、變質作用、地震等 外力作用主要表現(xiàn)為：地殼表層物質的破壞、搬運、堆積等 地球內力(內動力,內營力)是因地球的內能而產生的力。地球的內力主要作用于地球上地幔軟流層之上的巖石圈,導致巖石圈構造運動、巖漿活動、變質作用和地震作用的發(fā)生,引起地球物質的不均勻性。 第三節(jié) 內力作用下的地殼構造運動一、地殼構造運動（一）、地殼構造運動概說1.地

44、殼構造運動的概念構造運動(tectonic movement)在地球內力作用下引起巖石圈的巖石發(fā)生變形、變位的機械作用,它反映在地表,表現(xiàn)為地形高低變化,海洋、陸地范圍的改變,巖石產狀的改變以及地震等。廣義的地殼運動是指地殼內部物質的一切物理和化學的變化,包括地殼的變形、變質作用、巖漿作用、地震等。狹義的地殼運動是指主要由內力作用所引起的地殼隆起、拗陷以及形成各種構造形態(tài)的運動。2.地殼構造運動的基本特征（1）構造運動具有方向性 包括水平運動和垂直運動兩種水平運動（horizontal movement）：水平運動是指地殼在水平方向起主要作用的力,即與地面成切線方向的力(包括地殼的壓縮和拉張)

45、作用下,地殼巖層所發(fā)生的運動,這種運動使相鄰塊體受到擠壓、或者被分離拉開,或者剪切錯動,甚至旋轉。 表現(xiàn)為巖石圈的水平擠壓或水平引張，使巖層發(fā)生褶皺和斷裂，甚至形成巨大的褶皺山系或巨大的地塹和裂谷。 相對說來，水平運動難于觀察，常用三角測量網來查明，如美國西海岸舊金山附近的圣安德列斯斷層，經三角測量證明，水平錯開達480km。又如我國東部的郯城廬江斷裂，據地質標志估計，斷層的東西兩側平錯了740km。 舊金山附近三角測量站的相對位移垂直運動（vertical movement） 地殼的垂直運動是指地殼塊體沿著地球半徑方向發(fā)生的上升或下降的運動。一般表現(xiàn)為大面積的上升和下降運動，形成大型的隆起和

46、拗陷，引起海侵和海退 一般說來，垂直運動易于識別，但垂直運動比水平運動緩慢。在同一地區(qū)的不同時間內，上升運動和下降運動常常交替進行。另外，垂直運動總是此起彼落。在大陸內部，垂直運動可以通過大地水準測量來發(fā)現(xiàn)。在海邊可以利用各種標志來驗證。 意大利古羅馬廢墟塞拉比斯古廟石柱（二）構造運動的速度和幅度構造運動有快有慢，但多數是長期緩慢的運動，例如喜馬拉雅山，在四千萬年前還是一片汪洋，今日卻成了世界屋脊。第三紀以來，每年平均上升0.05cm。從18621932年的70年間，平均每年上升1.82cm，近些年來上升速度還在增加。此外像大洋中脊，也以每年24cm的速度向兩側移動。構造運動的幅度（指位移量）

47、，是隨時間和地點而變化的。運動的幅度與運動的方向和速度有關。不論垂直運動還是水平運動，只要運動方向不變，時間愈長運動幅度愈大，同一時間內，速度愈快，運動幅度愈大。如喜馬拉雅山。自開始上升以來，幅度已超過10000m。相反，像江漢平原地區(qū)，根據那里的上第三系和第四系沉積物厚度計算，卻下降了1000m左右。三、構造運動的地質證據（地層表現(xiàn)）地質證據：通過沉積物或沉積巖的厚度、巖相變化、褶皺和斷裂以及地層接觸關系等來了解構造運動的狀況。 巖相是指沉積巖生成時的自然環(huán)境、物質成分、結構構造以及所含生物的特征在巖石上的總體表現(xiàn)。地殼上升，沉積物的粒度變粗，厚度變小，甚至沒有沉積物，而使地表遭受風化剝蝕（

48、這是海退）；如果地殼下降，沉積物的粒度變細，厚度加大（這是海進）；如果地殼運動活動頻繁，交替出現(xiàn)，自然沉積物的粗細就復雜多變。反之，如果地殼運動相對穩(wěn)定，沉積物就趨于簡單化?？傊?，沉積巖的巖相變化，就意味著地殼運動的方向、速度變化；沉積巖的厚度變化卻反映了升降運動的幅度。如果同一種沉積巖在淺海中沉積，當沉積的厚度超過淺海深度，若超過愈多，說明地殼下降幅度愈大。反之，如果同一種沉積巖沉積很薄，甚至產生缺失，這就說明該地區(qū)相對上升的幅度很大，也意味著該地區(qū)已露出水面。（二）褶皺和斷層褶皺和斷層是構造運動的直接表現(xiàn)。一般升降運動引起的褶皺，從形態(tài)上看常常是一些大型的寬緩的隆起和拗陷。產生的斷層也主要

49、是張力引起的正斷層或高角度的逆斷層。如汾渭地塹、萊茵地塹、東非裂谷和大洋中脊等。 （三）地層的接觸關系是構造運動的集中表現(xiàn)。常見的地層的接觸關系有整合、假整合和不整合三種形式。 1.整合（conformity） 指兩套地層時代連續(xù)，巖層之間產狀一致，互相平行，這說明它們在沉積時，其間沒有發(fā)生間斷現(xiàn)象。盡管有過升降運動的交替，但沉積物沒有停止過。2.平行不整合又叫假整合（disconformity） 指兩套地層重疊，產狀基本一致，但時代不連續(xù)，其間缺失某些時代的沉積物（或地層）。這種接觸關系說明其間發(fā)生過升降運動，而且變?yōu)殛懙卦馐芮治g，使兩套地層之間出現(xiàn)凹凸不平的侵蝕面，這個面叫不整合面。缺失的

50、地層時代，就是地殼上升的時期 平行不整合和角度不整合的形成過程示意圖 O奧陶系 S志留系 D泥盆系C石炭系 箭頭指示構造運動方向 3.角度不整合（unconformity） 指兩套地層的接觸既不相互平行，地層時代又不連續(xù)，其間有地層缺失（沉積物發(fā)生過間斷），這說明在第二套地層形成以前，曾發(fā)生過水平擠壓運動和上升運動，使上下兩套地層間成交角接觸。二、構造運動引起的巖石變形（一）地質構造（geologic structure） 組成地殼的巖層和巖石，在地殼運動動力的作用下，發(fā)生變形、變位的行跡叫地質構造。從沉積作用所知，不論在海盆、湖盆或平原上沉積而成的巖石，它們都是水平的或近于水平的。為什么會變

51、成種種復雜的狀態(tài)呢？顯然是后來發(fā)生的變化，其主要原因就是受地殼運動影響的結果。地殼主要由堅硬的巖石組成，難道也會發(fā)生彎曲？其實只要考慮到地殼運動的長期性，巖石受力的環(huán)境狀況就不難理解了。巖石在高溫高壓下，同樣可以變得“柔軟”。（二）巖層的產狀（attitude of stratum） 巖層是指具有平行或近似平行頂底面的層狀巖石。巖層的產狀是指巖層在空間的分布狀態(tài)即巖石的面狀構造(如層面、片理、褶皺軸等)相對于水平參考面的空間位置,表示這種空間位置的數據稱產狀要素,產狀要素包括走向、傾向和傾角1.走向（strike） 巖層或其他面狀構造與水平參考面的交線稱為走向線,而走向線兩端的延伸方向即為走向

52、,它表示巖層在水平面上的延展方向。巖層的走向用走向線的方位角來表示,同一巖層的走向有兩個值,相差1802.傾向（dip） 指傾斜巖層層面上垂直于走向的傾斜線在水平面上的投影指向傾斜下方的方向，也用方位角表示。傾向與走向始終保持90的關系。3.傾角（dipangle） 傾角是指傾斜巖層層面與水平面間的最大夾角。它的數值在090的范圍內（三）褶皺構造巖層在側方擠壓力的作用下發(fā)生的波狀彎曲的塑性變形。巖層若只發(fā)生一個彎曲,稱為褶曲;兩個或兩個以上的褶曲組合,叫做褶皺。它們是由巖層發(fā)生連續(xù)性的移動而形成的構造形跡。 傾向1.褶皺的基本形態(tài)背斜（anticline） 向斜（syncline） 2.褶皺要

53、素雖然褶皺的形態(tài)很多，但它們都是由核部、翼部、軸面和樞紐等部分組成，這些組成部分就稱為褶皺要素。 軸面樞紐翼部部核1核部（core）指褶皺的中央部分。2翼部（limb）指褶皺兩側的巖層。 3軸面（axial plane）是平分褶皺為兩部分的理想面。軸面可以是直立的、傾斜的和水平的。軸面與水平面的交線叫軸線（axial line）。4樞紐（hinge）是軸面與同一層巖層的交線。樞紐在垂直面上看可以是水平的，也可以是波狀起伏的。如果從水平面上看，它可以是一條直線，也可以是一條曲線。它表示褶皺的延伸狀態(tài)，也表示褶皺的傾伏情況。 3.褶皺的類型褶皺類型多種多樣，下面我們介紹兩種重要的形態(tài)分類： 1)根

54、據軸面產狀分類直立褶皺（erect fold）褶皺軸面直立，兩翼傾向相反，傾角相等，又叫對稱褶皺。傾斜褶皺（inclined fold）褶皺軸面傾斜，兩翼傾向相反，但傾角不等。倒轉褶皺（overturned fold）褶皺軸面傾斜，兩翼傾向相同，一翼正常，一翼倒轉。 平臥褶皺（recumbent fold）褶皺軸面水平，一翼正常，一翼倒轉。 2）根據樞紐的產狀分類水平褶皺（horizontal fold）褶皺樞紐水平，褶皺核部寬度不變，褶皺兩翼巖層的露頭線平行延伸。傾伏褶皺（hinge fold）褶皺樞紐傾斜，兩翼巖層延伸不遠就逐漸靠近而連接起來（封閉起來）。波狀褶皺（wave fold）褶皺

55、樞紐呈起伏狀，在地面露頭上表現(xiàn)為核部忽寬忽窄。如果背斜褶皺和向斜褶皺是短軸的，寬度與長度之比在1：3內，則叫穹隆構造（dome）和構造盆地（basin）。（四）斷裂構造 物體受力發(fā)生變形這是一般性常識。當變形超過巖石的強度極限時，巖層的連續(xù)性和完整性受到破壞，就會發(fā)生斷裂。它是地殼中普遍發(fā)育的基本構造之一,其規(guī)模有大有小。據破裂巖石的相鄰巖塊相對位移的程度將斷裂構造分節(jié)理、劈理和斷層三大類。（一）節(jié)理（joint） 其實就是巖層受力后沒有發(fā)生顯著位移的裂隙。節(jié)理的兩壁叫節(jié)理面。節(jié)理規(guī)模大小不一。節(jié)理在巖石中常成群出現(xiàn)，有時幾組節(jié)理將巖石切割成塊狀。節(jié)理可以是平整的，也可以是不平整的。其產狀可以

56、是直立的、傾斜的和水平的。常見的節(jié)理有張節(jié)理和剪節(jié)理兩種。 1）張節(jié)理（tension joint） 張節(jié)理是在張應力作用下而產生的節(jié)理，張節(jié)理平行擠壓力的方向出現(xiàn)。節(jié)理面粗糙不平。2）剪節(jié)理（shear joint） 剪節(jié)理是受剪應力作用而產生的節(jié)理。它是在擠壓與伸張兩個方向之間出現(xiàn)的一對相交節(jié)理，外形成“X”型，故叫X節(jié)理。剪節(jié)理常呈羽列現(xiàn)象。（二）劈理 是指巖石受構造運動的影響而形成的一種薄板狀裂開。只產生于構造變動比較強烈的巖層中,因此其分布不如節(jié)理普遍。劈理可分為破劈理和流劈理。破劈理常發(fā)生在脆性巖層內,它的形成與剪切節(jié)理相似,實質是一種密集的節(jié)理;流劈理是巖石受力變形時,片狀、板狀

57、或針狀礦物顆粒沿壓力小的方向排列,形成易于劈開的軟弱面。（三）斷層（fault） 巖層受力后沿破裂面兩側的巖塊發(fā)生顯著的位移，使巖層失去連續(xù)性和完整性，就叫斷層。斷層規(guī)模不等，小者在手標本上可見，大者可以切穿巖石圈，叫深大斷裂。斷層形成原因很多，外力作用也可以形成。而我們講的是構造運動產生的斷層。 斷層的分類方法較多，但按形態(tài)分類仍然是研究斷層的基礎。根據斷層兩盤相對運動的方向分為正斷層、逆斷層及平移斷層。（1）正斷層（normal fault）指上盤下降，下盤相對上升。斷層面傾角一般在45以上。這種斷層多為張力或重力作用形成。 （2）逆斷層（revers fault）指上盤上升，下盤相對下降

58、的斷層（圖8-11B）。這類斷層主要由水平擠壓而形成，按斷面的傾角又分為：沖斷層（斷面傾角45）；逆掩斷層（斷面傾角在2545間）；輾掩斷層（斷面傾角25）。 （3）平移斷層（strike-slip fault） 兩盤沿斷層面走向方向作水平運動的斷層。一般這種斷層的斷層面較陡，是由水平剪切力形成。 實際上，我們在野外見到的斷層，并非單純的上下移動和水平移動，嚴格的說，是上下移動和水平移動兼而有之的斜向滑動形式。 斷層的基本類型圖解四、巖石圈活動的幾種模式簡介 關于全球性巖石圈運動,有多種理論加以解釋,但直到現(xiàn)在仍然沒有一種假說能夠作出全面完滿的解釋。 比較有代表性的有地槽地臺說、地洼說、板塊構

59、造說、大陸漂移說、海底擴張說、地質力學說等。1.板塊構造學說 20世紀逐漸發(fā)展起來的全球性構造理論,目前世界上極為活躍和最盛行的理論。是在大陸漂移、海底擴張等學說的基礎上繼承、發(fā)展而來。(1)大陸漂移說 大陸漂移的設想早在19世紀初就出現(xiàn)了，最初的提出是為了解釋大西洋兩岸明顯的對應性。直到1915年，德國氣象學家阿爾弗雷德魏格納（Alfred Wegener）的大陸和海洋的形成問世，才作為一個科學假說受到廣泛重視。不同大陸生物相似性的解釋中國地處環(huán)太平洋構造帶和特提斯構造帶的丁字接合處，具有中國特色的大地構造特征?！安ɡ藸铊偳稑嬙鞂W說”、“地質力學”、“多旋回構造”、“地洼說”和“斷塊構造說”

60、是老一輩地質學家對我國大地構造特征的總結，被稱為“中國五大地質構造學派”?！安ɡ藸铊偳稑嬙臁?學說 全球由不同級別的構造活動帶分開，又被其鑲嵌組成級級相套的鑲嵌圖案。地殼運動無不采取波浪運動形式。地質力學簡介 地質力學，是運用力學的觀點，研究地殼構造和地殼運動規(guī)律的一門學科。它是我國著名地質學家李四光教授，從本世紀二十年代初在研究我國和東亞構造的基礎上，總結廣大地質工作者的長期實踐經驗而創(chuàng)建的地質科學中的一門邊緣學科。李四光教授曾形象化地講過“地質力學是一門邊緣學科，它的一條腿站在地質學方面，另一條腿站在力學方面?！?地質力學的核心是構造體系。所謂構造體系是指通過對構造形跡的研究,并用次序把它