中心式喷发:
岩浆沿一定的管状通道喷出地表。熔岩覆盖面积较小。是现代火山活动最主要类型。 (a)宁静式:以基性熔岩喷发为主,温度高、气体少、不爆炸。形成盾形火山锥。如夏威夷诸火山。
(b)中间式:以中基性熔岩喷发为主,有一定爆炸力,可将熔岩抛到上空中,形成纺锤形,螺旋形火山弹。但没有火山灰。以意大利西西里岛斯特龙博利火山为代表。
(c)爆裂式:以中酸性熔岩喷发为主,含气体多、爆炸力强。形成大量的火山碎屑。属于这类火山喷发的较多。如意大利培苏威火山,印尼喀拉喀冲火山等。 2、火山构造——含火山通道、火山锥和火山口。 火山通道——指岩浆喷发通过地壳所形成的管道。 火山锥——由火山喷发物在火山口喷发而成,一般上部较陡,呈30~40°倾角,下部较缓。 火山口——位于火山顶部,火山口内若被物质填充,可以形成火山原,有时可称为村落之地,火山口内若积水成湖即称山湖。火山口可以很大很深。例如日本阿苏山火山口南北常23km,东西宽16km,位于长白山主峰白头山顶的天池是有名的火山湖,周长11.3km,湖深313m。
3、火山喷发物分气体、液体和固体三个类型。
(1)气体喷发物:水汽占60%~90%。其他成分是H2S,SO2,CO2,HF,HCL,NACL,NH4CL等。从这些气体中可以升华出硫磺、钠盐、钾盐等有用物质。 (2)液体喷出物:分熔岩流、熔岩被和熔岩锥。
(3)固体喷发物又称火山碎屑。其物质为熔岩碎块和谷燕碎块。按颗粒大小可分为: 火山灰——粒径《0.01mm ,很轻,其中的更小颗粒可以升到高空,甚至进入平流层。 火山渣——从砂砾级到50mm大小,且具尖锐菱角。
火山弹——直径50mm~100mm 大小到几吨重,成纺锤、梨及扭曲等形状,是熔岩高速喷向高空发生旋转迅速冷却冷凝而形成。 4、 分布规律
区域分布:
全球有大约2000多座死火山,516座活火山。这些火山大体呈带状分布。主要的火山带有:
(1)环太平洋火山带:有319座活火山分布于环太平洋带。我国台湾菲律宾群岛,印尼诸岛直至新西兰岛等。
(2)阿尔卑斯—喜马拉雅火山带(地中海火山带):94座活火山。 (3)大西洋海岭火山带:42座活火山。
我国境内分布有900多个火山锥,多属于死活山或休眠火山。活火山为数不多。主要分布于三个地区:
(a)位于环太平洋火山带上的东部地区:黑龙江——河北——广东雷川、海南; (b)云南腾冲(地中海火山带); (c)新疆至南昆仑山(地中海火山带)。 分布规律:
(1)火山无一例外地分布于大小板块的边界上; (2)环太平洋沟——弧系统火山密集。 5、 地理意义
(a) 引起灾害和环境污染;
(b) 释放SO2、H2S、HF、HCl、CO、CO2有害气体和固体颗粒物; (c) 产生“太阳伞效应”,引起全球气温变化;
(d) 产发毁灭性灾害。如培雷火山仅在二、三分钟之间,就使优美繁华的圣匹埃尔镇消失,3-4万人的城镇仅2人幸免于难。惨不忍睹;
(e) 形成风景名胜景点.如五大莲池,腾冲;
(f) 带来矿产资源、形成肥沃的土壤、并提供热源。
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二 地震(The earthquake)
地壳发生突然性的快速震动的现象。 有关地震的几个概念: 震源:诱发地震的地方;
震级:表示地震释放能量的大小; 震中:震源在地面上的投影为震中; 震源深度:震源到震中的距离。 1 类型:
根据震源深度分:
浅源地震:0—70km的深度:大多数地层为浅源地层,占总地震数72.5%; 中源地震:70—100km深度:较少,占23.5%; 深源地震:超过300km 深度,仅占总数的4%。
破坏性最大的地震,具震源深度多在10-20km,一般不超过100km. 根据成因机制分:
构造地震:由构造变动,特别是断裂活动产生的地震,占绝大多数。90%的地震为构造地震;
火山地震:直接由于火山爆发引起的地震,也可能因为火山活动引起构造变动而诱发的地震。为数不多,约占总数7%;
冲击地震:因山崩滑坡地下溶洞塌落等因素所引起的地震;
水库地震:由于水库蓄水,放水引起的库区发生的地震。如广东河源新本汇水库1962年3月发生一次6.4级地震。 2 区域分布
全球地震分布带:
环太平洋地震带:全世界约80%的浅源地震,90%的中源地震和几乎全部深源地震都发生在该带上;
地中海-喜马拉雅地震带:即地中海地震带意希土伊阿中等国; 大西洋中脊海岭地震带;
大陆裂谷地震带:一些区域性断裂带或地堑构造带。如东非裂谷红海地堑等。 中国地震分布:
华北区:东北带渤海湾至辽东半岛燕山带太行山带汾河地堑带渭河地堑带等; 东南沿海带: 西北区:
西南区:云南四川西藏贵州。
特点:地震分布与火山分布基本一致,都是沿板块构造的边界分布。 板块碰撞活动断层的活动与地震活动密切地相关。 3 地理意义
(1) 致灾;
(2) 诱发其他地质灾害。如火灾水灾海啸泥石流等 4 成因机制
地震的成因和地震预报是当今世界科学家面临的难题之一。 地震成因理论共识:现今学术界关于地震达成了这样一个共识,即一条断裂没有发生的时间越长,那么一旦该断层最终产生地震,则地震的规模越剧烈。大规模地震之前,有一个较长的断层休眠期。
普遍接受的理论遭受重创:大规模地震之前,并非一定要有一个较长的断层休眠期。用14
C测年法研究美国圣安伍列斯断层的结果显示。该断层在不超过100年的较短安静期后,通常会发生大规模的地震。 5 地震前兆
1999年台湾大地震,9月21日,鄂鱼有多种不安表现,尖叫声。次日发生7.3级地震,2400人丧命。2002年3月31日,台湾发生6.8级地震,震前鄂鱼发出异常叫声,烦躁不安。 地震发生之前还产生地电、地光等异常现象。此外,井水、河水可能出现异常、家畜活动出现异常等各种现象。
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第12讲:(第三章第三、五节)地壳的演化发展(大地构造学说) 目的要求:
1 要求学生掌握地质年代、地壳演化的概念和原理; 2 要求学生了解大地构造学说的基本内容。 重点、难点:地壳演化的规律及其特征 三 大地构造学说与地壳演化
由于地质作用发生时间跨度大,延续时间长。人们不但难以对正在进行的地质作用的全过程进行完整的观察,而且对地质历史中的地质作用不能直接去了解,更不能让历史地质作用重演。因此,提出假说来阐明地质过程便成为地质研究的重要方法之一。 1 大地构造学说 (Tectonic theories)
大地构造学说是阐明地壳演化规律的假说和认识。现代大地构造理论,主要有两大学派,即传统的槽台理论学派和流行的板块理论学派。
槽台学说←历史演化学说←强调地壳时间历史演化的特征 板块学说←运动演化说←强调地壳空间运动的特征 A 地槽——地台说 ( The Geosynclin-platform theory)
Halle(1959)认为地壳上的褶皱山脉曾经是地壳上的巨大拗陷。1873年Dana把这种拗陷称为地槽。后来被扩大,称为地槽区。
Suess(1885)提出地壳上存在稳定区,称为地台区。
1900年法国学者奥格把上述两个构造概念统一起来,将他们称为地壳上两个基本构造单元,自此,地槽-地台理论便诞生了。
地槽和地槽区:地槽就是地壳上发育的狭长的拗陷。发育有地槽的地区称为地槽区。地槽区内地壳活动强烈,地壳升降幅度大,沉积相变化大,岩浆作用强烈,以基性超基性的岩浆作用(侵入和喷发)为特征,岩石强烈褶皱。
地台和地台区:是地壳活动较弱,以稳定为特征,自形成后不再发生褶皱变形,岩浆作用变质作用均较弱的地区。 对地壳演化的认识:
地槽→地台:地壳演化是由地槽向地台演化,即由活动区向稳定区转化,形成具二元结构的地壳构造。即地槽+地台。
地台→地槽:地壳演化是由地台向地槽演化,即由稳定区向活动区转化,形成具二元结构的地壳。即地台+地槽。 地槽→地台→地洼:地壳演化在经历了地槽→地台的演化发展之后,不是转化为过渡区,而是演化进入一个新的构造发展阶段,即活化区。 B 板块构造说 (The plate theory)
(1)大陆漂移的发现←板块构造的起源思想 大西洋两岸的轮廓非常吻合; 许多浅海陆生动物种属相同;
C—P的冰川遗迹发现于印度澳大利亚非洲南美洲南极大陆;
挪威到苏格兰的加里东褶皱带消失于大西洋之后,在北美海岸(美加)又出现了。 (2)提出大陆漂移假说
魏格纳(1915)认为,大约150Ma之前,地球表面有一个统一的大陆,即联合古陆。大约自侏罗纪(140Ma)开始,联合古陆裂解,各自滑移。形成现今地球表面的洋陆分布格局。 (3)海底扩张说←板块构造的基石 海底洋中脊的发现; 洋脊地震火山活动频繁;
两种大陆边缘的确定,活动性和稳定性大陆边缘; 海沟与岛弧的展布;
海底热流值的分配:洋中脊轴部热流值高,而海沟热流值低。
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(4)海底扩张说:
在前述事实和认识的基础上,DIETZ(1961)首先提出海底扩张的假说,以后Hess(1962)对海底扩张假说进行了系统的阐述。其基本思想归结起来有如下几点:
● 洋底从洋脊裂谷带形成并不断向两测扩张,老的洋底在海沟处消减,使洋底不断更新;
● 洋底扩张是刚性的岩石圈块体驮在软流圈上运动的结果,运动的动力来自地幔物质的热对流;
● 洋脊是对流圈的上升处,海沟是对流圈的下沉处。如果上升流发生在大陆地壳,则导致大陆分裂和大样的形成。
(5)板块构造
板块:刚性的岩石圈分裂成为许多巨大的块体,即板块。它们驮在软流圈上做大规模的水平运动,致使板块相互作用。板块的边缘便成为地壳活动性强烈的地带。 全球板块划分:
南美洲板块和北美洲板块; 太平洋板块; 欧亚板块; 非洲板块;
澳大利亚—印度板块; 南极板块
——面临的问题:
① 驱动力:地幔热对流依据不足;
② 错断洋脊得巨大断裂得成因,轮换断层与洋脊错断方向相反故洋脊错断不是转换断层得结果;
③ 洋底出现了消减带;
④ 非洲板块没有发现消减带;
⑤ 板块构造涉及的时间不超过中生代,能否适用于太古代等历史地质时期,是个大问题。
2 地壳演化 (The crust evolution) A 研究方法
(1)确定地质年代:生物地层:相对地质年龄 同位素定年:绝对地质年龄 (2)确定构造运动←岩石底层的接触关系 B 地壳演化简史
(1)太古代(Archean,Ar)
a) 原始地壳的形成、发展初期阶段;b) 变质岩组成;c) 构造运动强烈,岩浆作用频繁而剧烈;d) 形成陆核。
(2)元古代(Proterozoic,Pr)
a) 地壳增生变厚;b) 发展碎屑沉积;c) 构造作用岩浆活动强烈;d) 出现原始动物;f)形成褶皱基底、出现冰期。
(3)古生代(Palaeozoic,Pa)
a) 地壳增生变厚;b) 地壳升降运动频繁;c) 生物大量繁殖;d) 大陆裂解。 (4)中生代(Mesozoic,Mz) T 、J、K
a) 广大地区结束海进演化的历史;b) 泛大陆继续分裂;c) 构造运动岩浆作用剧烈;d) 爬行动物繁荣时期;e) 发生K末恐龙灭绝事件。
(5)新生代(Cenozoic,Cz) N,Q a) 海底扩张、大陆碰撞;b) 气候温暖潮湿;c) 全球出现大规模的冰期;d) 人类出现。
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