地質(zhì)板塊運動與巖石圈課后練習(xí)_第1頁
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文檔簡介

地質(zhì)板塊運動與巖石圈課后練習(xí)地質(zhì)學(xué)中,板塊運動與巖石圈的演化是塑造地表形態(tài)、驅(qū)動地質(zhì)作用的核心機制。課后練習(xí)的深度理解不僅能鞏固理論知識,更能培養(yǎng)對地質(zhì)現(xiàn)象的分析能力。本文將結(jié)合核心概念、典型案例與針對性練習(xí),幫助學(xué)習(xí)者系統(tǒng)掌握這一領(lǐng)域的關(guān)鍵內(nèi)容。第一節(jié)核心概念梳理1.板塊運動的理論脈絡(luò)以大陸漂移學(xué)說(魏格納,基于古生物、地質(zhì)構(gòu)造的跨洋匹配)、海底擴張理論(赫斯、迪茨,通過洋中脊磁異常與深海沉積驗證)為基礎(chǔ),板塊構(gòu)造學(xué)說將巖石圈劃分為若干剛性板塊(如太平洋板塊、歐亞板塊),其運動由地幔對流、重力滑動等機制驅(qū)動。板塊邊界是地震、火山、造山運動的集中區(qū)域。2.巖石圈的定義與范圍巖石圈是地球的剛性外層,由地殼和上地幔頂部(軟流圈之上的剛性部分)組成,平均厚度約____km(大陸地殼更厚,大洋地殼較?。?。它與下方軟流圈(上地幔中部分熔融的塑性區(qū)域)形成力學(xué)分層——軟流圈的黏滯性流動為板塊運動提供“傳送帶”式的動力支撐。第二節(jié)板塊運動的類型與地質(zhì)響應(yīng)1.離散型板塊邊界(生長邊界)板塊沿洋中脊或大陸裂谷向兩側(cè)分離,軟流圈物質(zhì)上涌形成新洋殼(如大西洋中脊、東非大裂谷)。地質(zhì)現(xiàn)象包括:洋中脊頂部的中央裂谷、枕狀玄武巖噴發(fā);大陸裂谷階段的湖泊(如貝加爾湖)、火山活動,長期演化可形成新海洋(如紅海的擴張趨勢)。2.匯聚型板塊邊界(消亡邊界)(1)俯沖型(大洋板塊俯沖到大陸/大洋板塊之下)太平洋板塊向北美板塊俯沖形成環(huán)太平洋火山帶(“火環(huán)”),俯沖帶形成海溝(如馬里亞納海溝)、火山島?。ㄈ缛毡救簫u)或陸緣火山?。ㄈ绨驳谒股矫})。(2)碰撞型(大陸板塊與大陸板塊匯聚)大洋板塊俯沖殆盡后,大陸板塊碰撞擠壓,形成褶皺山系(如喜馬拉雅山脈,由印度板塊與歐亞板塊碰撞形成),伴隨強烈的變質(zhì)作用與逆沖斷層。3.轉(zhuǎn)換型板塊邊界(守恒邊界)板塊沿轉(zhuǎn)換斷層水平剪切滑動,既不生成也不消亡洋殼,地震活動頻繁(如圣安德烈斯斷層,太平洋板塊與北美板塊的邊界)。地質(zhì)現(xiàn)象表現(xiàn)為斷層兩側(cè)地形錯動(如河流、山脊的水平偏移),淺源地震集中發(fā)生。第三節(jié)巖石圈的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)循環(huán)1.地殼的雙重結(jié)構(gòu)大陸地殼(硅鋁層為主):厚度20-70km,成分以花崗巖類巖石為主,富含硅、鋁,形成古老的克拉通與年輕的造山帶。大洋地殼(硅鎂層為主):厚度5-10km,以玄武巖、輝長巖為主,硅、鎂含量高,年齡多小于2億年(因海底擴張不斷更新)。2.地幔與巖石圈的力學(xué)分層巖石圈地幔:與地殼共同構(gòu)成巖石圈,物質(zhì)為橄欖巖類,強度高、剛性大;軟流圈:上地幔下部,溫度壓力條件下巖石部分熔融(約1-10%的熔體),呈現(xiàn)塑性流動,是板塊運動的“動力層”。3.巖石圈的物質(zhì)循環(huán)洋殼在俯沖帶俯沖到地幔,發(fā)生熔融、交代作用,部分物質(zhì)返回地表形成火山巖(如安第斯山的安山巖);大陸地殼則通過碰撞造山、巖漿活動實現(xiàn)物質(zhì)重組與改造。課后練習(xí)題設(shè)計與解析一、選擇題(每題1分,共5分)1.巖石圈的組成包括()A.地殼+整個地幔B.地殼+上地幔剛性部分C.軟流圈+地核D.地殼+軟流圈解析:選B。巖石圈是剛性外層,包括地殼和上地幔頂部(軟流圈之上);軟流圈屬塑性地幔,地核與巖石圈無關(guān)。2.下列屬于匯聚型板塊邊界的是()A.大西洋中脊B.東非大裂谷C.喜馬拉雅山脈D.圣安德烈斯斷層解析:選C。喜馬拉雅由大陸板塊碰撞形成,屬匯聚邊界;A、B為離散邊界,D為轉(zhuǎn)換邊界。3.大洋地殼的主要巖石類型是()A.花崗巖B.玄武巖C.片麻巖D.大理巖解析:選B。大洋地殼以玄武巖(洋殼頂部)和輝長巖(洋殼下部)為主;花崗巖是大陸地殼代表,片麻巖、大理巖為變質(zhì)巖。4.地幔對流驅(qū)動板塊運動的核心邏輯是()A.軟流圈物質(zhì)上升形成洋中脊B.俯沖板塊的重力拉拽C.地幔物質(zhì)的熱對流帶動巖石圈移動D.隕石撞擊提供動力解析:選C。地幔對流是板塊運動的主流假說,熱物質(zhì)上升、冷物質(zhì)下沉形成對流環(huán),帶動巖石圈;A是離散邊界現(xiàn)象,B為輔助動力,D無科學(xué)依據(jù)。5.轉(zhuǎn)換斷層的主要運動方式是()A.垂直升降B.水平剪切C.俯沖消亡D.擴張生長解析:選B。轉(zhuǎn)換斷層以水平剪切滑動為主,如圣安德烈斯斷層的板塊錯動。二、簡答題(每題5分,共10分)1.簡述板塊運動的三大證據(jù)(從古生物、地質(zhì)構(gòu)造、地球物理角度各舉一例)。參考答案:古生物:非洲與南美洲的二疊紀爬行動物(如中龍)化石分布,說明大陸曾相連(大陸漂移證據(jù));地質(zhì)構(gòu)造:大西洋兩岸的褶皺山系(如阿巴拉契亞山與非洲西北山脈)走向一致,巖石年齡、構(gòu)造樣式匹配;地球物理:海底磁異常條帶平行于洋中脊,且正負交替,證明洋殼在中脊處形成并記錄地磁場反轉(zhuǎn)(海底擴張證據(jù))。2.對比巖石圈與軟流圈的力學(xué)性質(zhì)和物質(zhì)組成差異。參考答案:力學(xué)性質(zhì):巖石圈剛性強,能承受應(yīng)力并發(fā)生脆性斷裂(如地震斷層);軟流圈塑性強,呈黏滯性流動,可發(fā)生韌性變形。物質(zhì)組成:巖石圈地殼為硅鋁(大陸)或硅鎂(大洋)質(zhì),地幔部分為橄欖巖類;軟流圈以上地幔橄欖巖為主,含1-10%的部分熔融熔體,黏度降低。三、分析題(10分)結(jié)合板塊構(gòu)造理論,分析喜馬拉雅山脈的形成過程及伴隨的地質(zhì)現(xiàn)象。參考答案:形成過程:印度板塊(原屬岡瓦納大陸)向北漂移,與歐亞板塊之間的特提斯洋逐漸閉合;大洋板塊俯沖殆盡后,印度大陸與歐亞大陸發(fā)生碰撞(約6500萬年前至今),印度板塊持續(xù)向北擠壓,使地殼疊覆、隆升。地質(zhì)現(xiàn)象:1.地殼縮短與增厚:喜馬拉雅山脈地殼厚度超過70km,形成大規(guī)模逆沖斷層(如主中央逆沖斷層),巖石發(fā)生強烈褶皺(如喜馬拉雅群的復(fù)背斜);2.變質(zhì)作用:深部巖石在高壓低溫條件下形成藍片巖、榴輝巖等變質(zhì)巖;3.巖漿活動:碰撞后期的拆沉作用使地幔物質(zhì)上涌,形成淡色花崗巖(如岡底斯花崗巖帶);4.地震活動:板塊邊界的應(yīng)力積累與釋放,導(dǎo)致喜馬拉雅-地中海地震帶的強震頻發(fā)(如2005年克什米爾地震)。拓展思考與實踐建議1.實地觀察:若條件允許,可考察當(dāng)?shù)氐臄鄬樱ㄈ幺皬]斷裂帶)、火山(如長白山)或沉積盆地,結(jié)合板塊運動背景分析其成因;2.軟件模擬:使用“板塊構(gòu)造模擬器”(如EarthByte項目的可視化工具),動態(tài)觀察板塊演化的時空過程;3.文獻閱讀:精讀《PlateTectonics:AVeryShortIntroduction》等經(jīng)典著作,

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