地球科学概论真题整理

发布时间:2012-03-02 10:39:48

地球科学概论历年真题整理

一、名词解释:

1元素的克拉克值:地质学上把元素在地壳中的平均质量百分比称为克拉克值。

2矿物的解理:矿物受力后沿一定方向规则裂开的性质称为解理,裂开的面称为解理面。

3岩石的结构与构造:岩石的结构:是指组成岩石的矿物(或岩屑)的结晶程度,颗粒大小,形状及其相互关系。岩石的构造:是指岩石中的矿物(或岩屑)颗粒在空间上的分布和排列方式特点。

4地层:地质历史上某一时代形成的层状岩石称为地层。

5搬运作用:指经风化作用、剥蚀作用剥离下来的产物,随运动介质从一地搬运到另一地的作用。

6胶结作用:是指从孔隙溶液中沉淀出的矿物质(即胶结物)将松散的沉积物粘结成为沉积岩的过程。

7侵入体:岩浆侵入地壳中但未喷出地表时称为侵入作用,侵入的岩浆冷凝后形成的各种各样的岩浆岩体称为侵入体,侵入体周围的岩石叫做围岩。

8角度不整合:是具有以下特征的地层接触关系:上下两套底层的产状不一致,以一定的角度相交;两套地层的时代不连续,两者之间有代表长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。

9褶皱:是岩层受力变形产生的连续弯曲,其岩层的连续完整性没有遭到破坏,它是岩层塑性变形的表现。

11地震的烈度:是指地震对地面的建筑物的影响或破坏程度。

12岩脉:岩墙又可称为岩脉也有人把规模小、形状不规则或贯入岩体之中的脉状岩体称为岩脉。

13岩层的产状要素:岩层在空间的位置称为岩层的产状。岩层的产状用岩层的走向、倾向和倾角来确定,这三者称为岩层的产状要素。

14地震:是地球或地壳的快速颤动。

15岩浆:是在地壳深处或上地幔形成的,以硅酸盐为主要成分的、炽热、粘稠并富含挥发分的熔岩体。熔浆:火山喷出的液态物质成为熔浆。

16地质年代:就是指地球上各种地质事件发生的时代。

17岩石:是天然形成的、由固体矿物或岩屑组成的集合体。

18矿物:是地壳中天然形成的单质或化合物,它具有一定的化学成分和内部结构,因而具有一定的物理、化学性质及外部形态。

19地壳:是指莫霍面以上的地球表层。

岩石圈:在上地幔上部存在着一个软流圈,软流圈以上的上地幔部分与地壳一起构成岩石圈。

软流圈:存在于上地幔上部,约从70km延伸到250km左右,其特征是出现地震波低速带,温度可达700——1300,熔隔物质占1%——10%

20V形谷:在河流的上游以及山区河流,由于河床的纵比降和流水量变大,因此活力在垂直方向上的分量也大,就能产生较强的下蚀能力,这样使河谷的加深速度快于拓宽速度,从而形成在横断面上呈V字形的河谷,也成V形谷。

U形谷:经山谷冰川刨蚀、改造而成的谷底称冰蚀谷,经改造后的冰蚀谷横断面一般为U字形,故称为U形谷。

21节理与断层:岩石破裂并且两侧的岩块沿破裂面有明显滑动者称为断层,无明显滑动者称为节理。

22沉积作用是指各种营力搬运的物质,在介质动能减小或物化条件发生改变以及生物作用下,在新的场所堆积下来的作用。

成岩作用是指使松散沉积物固结呈沉积岩的作用。

23边滩:河流在迁移弯曲的过程中,所携带的碎屑物在凸岸一侧沉积下来,开始仅仅形成浅滩,随着河流不断侧向迁移,浅滩也不断增长,最后形成边滩。

心滩:洪水期河流形成双向环流,表流从中央向两侧流,底流从两侧向中央汇聚,然后上升,由于水流的相互抵触和重力作用,使碎屑在河心发生沉积形成心滩。

河漫滩:当洪水期来到时,水位增加,边滩被没于水下,洪水中的细颗粒物质(粉砂、亚粘土等)就会叠积在边滩沉积物之上形成河漫滩,并一般具有水平薄层层理。

24风化作用与风化剥蚀作用风化作用:是指在地表或近地表环境下,由于气温、大气、水及生物等因素作用,使地壳或岩石圈的岩石、矿物在原地遭受分解和破坏的地质作用。剥蚀作用:是指各种地质营力(如风、水、冰川等)在其运动过程中对地表岩石产生破坏并将破坏物剥离原地的作用。风的的剥蚀作用:风以自身的动力以及所携带的沙石对地面进行破坏的作用成为风的剥蚀作用。

25岩层:是沉积岩的基本单位,同一岩层一般由成分基本一致的物质组成,岩层与岩层之间由层里面或层面分开。

地层:地质历史上某一时代形成的层状岩石。

26岩墙:厚度比较稳定且近于直立的版块侵入体,长度为厚度的几十倍甚至几千倍,厚度一般几十厘米至几十米,成几十米甚至几千米。

岩床:又称岩席,是厚度较小而面积较大的层间侵入体,与其顶、底板围岩平行,接触面平坦,中部稍厚,向边部逐渐变薄以至尖灭。

27倾向:眼层面上垂直于走向线向下所引的直线称为倾斜线,倾斜线在水平面上的投影所指的方向称为倾向。

倾角:倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角称为倾角。

28冲积扇:来自山区的河流,在流出山口时,由于坡降明显减小,水流无地形约束而散开,河流的搬运能力显著降低,所携带的大量碎屑物便堆积在山口开阔的平地上,沉积物堆积成半圆锥形成扇状地貌,称为冲积锥或冲积扇。

三角洲:当河流进入河口时,水域骤然变宽,再加上海水或湖水对河流的阻挡作用,河流减小,机械搬运物便大量沉积下来,所形成的沉积体形态从平面上看像三角洲,故称为三角洲。

29潜水:是指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上,具有自由表面的重力水,也成为饱水带水。

承压水:是指埋藏在两个稳定隔水层之间的透水层内的重力小,故又称层间水。

30洪流:是大气降水的同时或紧接其后在山体的沟谷中形成的线状流水,且在大气降水后不久该流水消退。

片流:是大气降水的同时在山体斜坡上出现的面状流水,它随着大气降水的结束而停止流动。

31解理:矿物受力后沿一定方向规则裂开的性质称为解理。

层理:沉积岩的成层性,是岩石的颜色、矿物成分和结构沿垂直方向变化而形成的一种层状构造。

片理:岩石中片状或长条状矿物连续而平行排列,形成平行、密集的纹理。

32绝对地质年代:是指各种地质事件发生的距今年龄,由于主要是运用同位素技术,又称为同位素地质年代。

相对地质年代:是指各种地质时间发生的先后顺序。

33风化壳:地表岩石经物理、化学、生物风化的长期作用,形成由风化产物组成的、分布于大陆基岩面上的不连续薄壳,成为风化壳。

34生态平衡:在任何一个正常的生态系统中,能量流动和物质循环总是不断进行着,在一定时间和空间内,生产者、消费者和分解者之间都保持着一种动态的稳定,这种稳定状态就成生态平衡。

35泥石流:是突然爆发的、含有大量泥沙、石块等固体物质并具有强大破坏力的特殊洪流。

36“将古论今”(历史比较法、现实主义原则):虽然人类不可能目睹地质事件发生的全过程,但是,可以通过各种地质事件遗留下来的地质现象与结果,利用现今地质作用的规律,反推古代地质事件发生的条件、过程及其特点,这就是所谓的“将古论今”。

二、简述题:

1、简述板块构造学说的基本思想。

固体地球上层在垂向上可划分位物理性质显著不同的两个圈层,即上不得刚性岩石圈和下垫的塑性软流圈;刚性的岩石圈在侧向上可划分为若干大小不一的板块,他们漂浮在塑性较强的软流圈上做大规模的运动;板块内部是相对稳定的,板块的边缘则由于相邻板块的相互作用而成为构造活动性强烈的地带。板块之间的相互作用从根本上控制着各种地质作用的过程,同时也决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局。

2、简述沉积作用及基本类型。

沉积作用:被运动介质搬运的物质达到适宜的场所后,由于条件发生改变而发生沉淀、堆积的过程,成为沉积作用。经过沉积作用形成的松散物质叫沉积物。

沉积方式基本可以分为3种类型,即机械沉积、化学沉积和生物沉积。

机械沉积作用是指被搬运的碎屑物质,因为介质物理条件的改变,而发生堆积的过程。

化学沉积作用:水介质中以胶体溶液和真溶液形式搬运的物质,当物理、化学条件发生变化时,产生沉淀的过程称化学沉积作用。

与生物生命活动及生物遗体紧密相关的沉积作用成为生物沉积作用。

3、详述风化作用及基本类型。

风化作用是指在地表或近地表的条件下,由于气温、大气、水及生物等因素的影响,使地壳或岩石圈的矿物、岩石在原地发生分解和破坏的过程。

根据风化作用的方式和特点,风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。

物理风化作用是指主要由气温、大气、水等因素的作用引起的矿物、岩石在原地发生机械破碎的过程。常有以下几种方式:温差风化、冰劈风化、盐类的结晶与潮解、层裂或卸载作用。

化学风化作用是指岩石在原地以化学变化的方式使岩石“腐烂”、破碎的过程。常有以下几种方式:溶解作用、氧化作用、水解和碳酸化作用。

由生物的生命活动引起岩石的破坏过程称生物风化作用。分为生物物理风化作用和生物化学风化作用。

4、详述变质作用及基本类型。

变质作用是指在地下特定的地质环境中,由于物理、化学条件的改变,使原有岩石基本上在固体状态下发生物质成分与结构、构造变化而形成新岩石的地质作用。变质作用发生的地质条件使机器复杂多样的,一般根据变质作用发生的地质背景和物理、化学条件分为以下4种主要类型:接触变质作用是在岩浆侵入体与围岩的接触带上,主要由岩浆活动所带来的热量及挥发性流体所引起的一种变质作用。按照引起接触变质的主导因素及变质作用方式的不同,接触变质作用可分为两种:接触热变质作用和接触交代变质作用。动力变质作用(又称为断裂变质作用)是指在构造运动所产生的定向压力作用下,岩石发生的破碎、变形以及伴随的重结晶等的作用。区域变质作用是指在广大范围内发生并由温度、压力及化学活动性流体等多种因素共同引起的一种变质作用。按照所处的压力与温度环境可概略的分为3种:低压区域变质作用、中压区域变质作用、高压区域变质作用。混合岩化作用使由变质作用向岩浆作用过渡的一种超深变质作用。

5、详述断层的概念、基本类型、主要组合类型及其主要识别标志。

岩石受力作用超过岩石的强度极限时,岩石破裂并且两侧的岩块沿破裂面有明显滑动者成为断层。

按照断层两盘相对运动的特点,断层可分为三种基本类型:正断层(上盘相对下降、下盘相对上升的断层)、逆断层(上盘相对上升、下盘相对下降的断层)、平移断层(两盘沿断层面走向相对水平错动的断层)。

断层有时在一个地区成群、成组出现,形成一定的组合形态,常见的断层组合类型有下列几种:阶梯状断层:由许多产状大致平行的正断层沿着同一个方向呈阶梯状下滑而形成的断层组合,因其形如下降的台阶,故称为阶梯状断层。地堑和地垒:是由两条或两组走向大致平行但倾向相反的断层所形成的断层组合。如果两条或两组断层之间的岩块相对下降,两边岩块相对上升则称为地堑,反之中间上升两侧下降者称为地垒。叠瓦状构造:由一系列产状大致平行的逆断层所组成,其老岩层依次叠覆于新岩层之上,状如叠瓦,故称为叠瓦状构造。

在野外,可根据下述几方面的标志去识别断层及判断断层的运动:1.构造线和地质体的不连续2.底层的重复与缺失3.擦痕、摩擦镜面、阶步及断层岩4.地貌及水文标志。

6、简述岩浆作用及其基本类型。

岩浆形成后沿着构造软弱带上升到地壳上部或喷溢出地表,在上升、运移过程中,由于物理化学条件的改变,岩浆岩的成分又不断发生变化,最后冷凝成为岩石,这一复杂过程成为岩浆作用。根据岩浆使侵入地壳中或是喷出地表,岩浆作用可分为侵入作用和喷出作用。

喷出作用又称为火山作用,由于岩浆的化学成分、物理性质、火山通道的形状及喷发环境的不同,因此喷发类型是多种多样的。按火山通道的形状,可分为裂隙式喷发和中心式喷发。岩浆沿一个方向的大断裂或断裂群上升,喷溢出地表,称为裂隙式喷发。喷发物沿火山喉管喷出地面,平面上成点状喷发,称为中心式喷发。

岩浆侵入地壳中但未喷出地表时称为侵入作用。根据岩浆侵入深度的不同,可分为深成侵入作用和浅成侵入作用。

7、简述褶皱的概念及其基本类型。

褶皱时岩层受力变形产生的连续弯曲,其岩层的连续完整性没有遭到破坏,它是岩层塑性变形的表现。褶皱的基本类型有两种,即背斜和向斜。

背斜在形态上时向上拱的弯曲,其两翼岩层一般相背倾斜,经剥蚀后出露于地表的地层具有核部为老地层、两翼岩层依次变新的对称重复特征。向斜在形态上时向下凹的弯曲,其两翼岩层一般相向倾斜,经剥蚀后出露于地表的地层具有核部为新地层,两翼地层依次变老的对称重复特征。

8、分析论述表层(外动力)地质作用与内部(内动力)地质作用的关系。

地质作用可根据能量来源和发生部位分为表层地质作用和内部地质作用两大类。

表层地质作用是指主要由地球外部的能量引起的、发生在地球表层的地质作用,主要有风化、剥蚀、搬运、沉积和成岩作用。内部地质作用是指主要由地球内部能源引起的地质作用,主要包括岩浆作用、变质作用和构造运动。

具体表现如下:出露于地表的岩浆岩、变质岩及沉积岩,在水、冰、大气等各种地表营力的作用下,经表层地质作用(风化、剥蚀、搬运、沉积及成岩作用)可以重新形成沉积岩。地球壳表层形成的沉积岩经构造运动的作用可卷入或埋藏到地下深处,经变质作用形成变质岩,当受到高温作用以至熔融时,可转变成岩浆岩,地壳深处的变质岩及岩浆岩,经构造运动的抬升与表层地质作用的风化于剥蚀,又可上升出露地表,进入形成沉积岩的阶段。如此循环反复,不断发展,由此可见表层地质作用与内部地质作用时相互联系、相互转化的辩证统一关系。

9、你对人类未来环境状况持如何态度?有何观点?

虽然目前我们面临着一系列环境问题,但是我相信随着人类环保意识的不断增强以及科学技术的不断进步,未来一定达到人类与环境协同可持续发展,要想实现这一目标我认为应从以下几方面着手:

首先,各国及区域组织应建立环境保护机构,负责环保的行政管理工作,制定一系列保护环境的政策、法律法规,制定“三废”的排放标准。

其次,建立环境监测机构和监测网。环境监测是国家对环境进行管理的基础和依据。通过监测,可以及时了解和掌握环境质量及其变化趋势,一边采取适当的对策和措施。

第三,开展环境治理工作,加强环境教育,合理利用资源,以谋求创造更好的环境。

综上,我们必须高度重视环境问题,多部门、多科学携手合作,全面规划着重抓好保持生态平衡与合理开发利用资源两个方面,从而实现人类与环境协调可持续发展。

10、试述能源矿产的主要类型、成因和用途。

能源矿产的主要类型有煤、石油、天然气。

煤的成因:煤是一种固态的可燃有机岩,是由充足的植物残骸在与空气隔绝的环境中不断堆积,然后经过泥炭化和腐泥化作用并随着地壳不断下降,在温度升高、压力增大的影响下,再经过成岩作用和变质作用等复杂的生物化学、物理化学以及地球化学变化而形成的。

煤的用途:煤可以作为工业动力燃料,居民生活燃料,还是重要的化工原料,通过焦化、加工等过程,可以得到许多重要的化工原料及化工产品。

石油和天然气的成因:石油是以液态形成存在于地下岩石空袭中的可燃有机矿产,是一种复杂的碳氢化合物的混合物。天然气通常是指储集在地下岩石空隙中的以烃类为主的可燃气体。

石油和天然气是由大量有机质转化而来的,一切有机质均可作为石油的原始物质,包括高等动物在内。这些生物遗体和泥沙一起沉积在海、湖底部,逐渐形成有机质淤泥。沉积物中的有机质在一定的物理化学因素和地质作用下转化为石油和天然气。

11、试述河流的地质作用。

河流的地质作用主要包括剥蚀、搬运和沉积三种地质作用。下面详细说明河流的这三种地质作用。

1)河流的侵蚀作用:河流在流动过程中,以其自身的动力以及所挟带的泥沙对河床的破坏,使其加深、加宽和加长的过程成为河流侵蚀作用。河流的侵蚀作用可分为机械和化学两种方式。河流的机械侵蚀作用是通过其动能或挟带的沙石对河床的机械破坏过程,而化学侵蚀作用是通过河水对河床岩石的溶解和反应完成的,尤其在可溶性岩石地区比较明显。河流的侵蚀作用按侵蚀的方向又可分为下蚀作用和侧蚀作用。

2)河流的搬运作用既有机械搬运,也有化学搬运,但以机械搬运为主,包括推移、跃移和悬移三种方式。在河流中,上游水急,颗粒较大,推移、跃移和悬移三者共存,且推移、跃移更重要一些,在中下游,则是跃移和悬移为主。颗粒的搬运方式不是固定不变的,随着流速增大,推移可变为跃移,跃移也可以变为悬移;流速降低时,则发生相反的转变。

3)河流的沉积作用,自上游至下游普遍存在。发生沉积作用的原因,归纳起来有三点:一是流速减小,二是流量减小,三是进入河流的碎屑过多,超出河流的搬运能力而发生沉积。据此分析,河流发生沉积作用有三个主要场所:一是河流汇入其他相对静止的水体处,二是河床纵剖面坡度由陡变缓处,三是河流的凸岸。

12、试解释“二十年河东,二十年河西”的地质含义。

从宏观角度看这句话揭示了“沧海桑田”的地质历史过程,需要用历史比较法去研究和探索,历史比较法是地质学最基本的方法论。时间的漫长性决定了地质学必须用历史的、辩证的方法来进行研究。虽然人类不可能目睹地质事件发生的全过程,但是可以通过各种地质事件遗留下来的地质现象与结果,利用现今地质作用的规律,反推古代地质事件发生的条件、过程及其特点没这就是所谓的“历史比较法”的原理。

从微观角度看这句话揭示了河流的截弯取直这种地质现象。随着河床的摆动,蛇曲河床相邻两个河湾的距离不断靠近,挡在洪水期,由于水量猛增、冲击力加大,河水冲溃两河湾之间的河岸,被遗弃的弯曲河道的两个河口,由于河水受阻发生沉积作用,被泥沙淤积、堵塞,演变形成牛轭湖,也就有了“河东、河西”的变动。

13、如何确定断层的存在及其基本类型。

在野外,可根据下述几方面的标志去识别断层及判断断层的运动:

1)构造线和地质体的不连续 岩层、含矿层、岩体、褶皱轴等地质体或地质界线等在平面和剖面上的突然中断、错开的现象,说明可能有断层存在。

2)底层的重复与缺失 在一区域内,按正常的地层层序,如果出现有些底层的不对称重复,某些地层的突然缺失或加厚、变薄等现象,这都可能是断层存在的标志。

3)擦痕、摩擦镜面、阶步及断层岩 擦痕、摩擦镜面及阶步均是断层滑动的直接证据,断层岩不仅是断层存在的岩石标志,而且断层岩的特征还能反映断层的性质、运动方向及形成的物理环境等。

4)地貌及水文标志 断层崖,断层三角面,山脊、谷地的相互错开,洪积扇的错断与偏转,水系突然直角转弯,泉水沿一定方向呈现状分布,湖泊、沼泽呈条带状断续分布等都可能是存在断层的间接标志。

按断层两盘相对运动特点,断层可分为三种基本形态类型:

正断层:上盘相对下降、下盘相对上升的断层。

逆断层:上盘相对上升、下盘相对下降的断层。

平移断层:两盘沿断层面走向相对平水错动的断层。

14、试述煤的形成过程。

煤是在各种地质因素综合作用的情况下形成的。要形成具有工业价值的煤层,须具有聚煤条件和成煤作用两个基本条件。

1.聚煤条件 植物遗体堆积成煤的首要条件是必须有茂盛的植物,保证成煤物质的充分供给;另一条件是已死亡的植物应与空气隔绝,以免遭受完全氧化、分解和强烈的微生物作用而被彻底破坏。

2.成煤作用 从植物遗体的堆积到形成煤层的转化过程成为成煤作用。这是一个漫长而复杂的变化过程,通常分为两个阶段:

1)泥炭化和腐泥化作用阶段 高等植物的遗体暴露在空气中,或堆积在沼泽浅部的多氧条件下,由于大气、氧和喜氧细菌的作用,会遭到一定的氧化和分解。但随着植物遗体的不断堆积和埋藏深度的增加,则逐渐与空气隔绝,氧化环境转变为还原环境。在厌氧细菌的作用下,是氧化分解产物之间及分解产物与植物残体之间发生复杂的生物化学变化,形成多水和富含腐植酸的腐殖质,这就是泥炭。低等植物藻类和浮游生物死亡后沉到水底,在与空气隔绝的还原环境中,在厌氧细菌的作用下,分解转变为含水很多的腐植胶,腐植胶再经脱水、压实即形成富含沥青质的腐泥。

2)煤化作用阶段 在泥炭和腐泥形成后,随着地壳不断下降,在温度升高、压力增大的影响下,逐渐转入成煤的第二阶段,包括成岩作用和变质作用。

成岩作用阶段 当泥炭或腐泥被泥沙等沉积物覆盖后,在上覆沉积物的静压力作用下,泥炭、腐泥逐渐失水、压实、固结,挥发分相对减少,含炭量相对增高,泥炭和腐泥分别逐渐转变成为褐煤和腐泥褐煤。

变质作用阶段 当褐煤层沉降到更深处时,受到继续升高的温度和不断增大的压力的作用,褐煤的内部分子结构,物理性质和化学性质发生变化,结果褐煤就逐渐变为烟煤。

15、各种内部地质作用之间有何关系?起主导作用的是哪一种?为什么?

内部地质作用主要包括岩浆作用,变质作用和构造作用。三者具有相互联系、相互促进和相互转化的关系。三者之间的关系在三大类岩石相互不断转化的过程中表现的尤为突出。在他们相互转化的过程中,内部地质作用的构造运动往往起着主导作用。如果没有构造运动,在地下形成的侵入岩与变质岩就不能上升和遭到破坏,并转化成沉积岩,如果没有构造运动,地壳表面或浅部的沉积岩与岩浆岩也不能进入地下深处遭受变质,并转化成变质岩,构造运动对岩浆的形成、上升级变质岩的最后形成也有重要的影响。

16、试从地球科学角度,讨论登月探测计划的科学意义。

嫦娥绕月探测工程四大科学任务是:1.月球表面三维影像探测2.月表化学元素与物质探测3.月壤厚度探测4.地月空间环境探测

这四项科学任务无不与地球科学有着密切的联系,从地球科学高度来看,我认为探月计划有以下的意义:

1)现代天文地质学已初步揭示,太阳系内的天体在物质组成、结构、起源和演化历史等方面都有一定的相似性和可类比性。月球表面撞击坑的大小、分布、密度与平整记录了小天体撞击月球表面的完整历史,且对比研究地球早期演化**事件的最佳信息载体。

2)“站得高就望得远”目前的通信、气象、资源等应用都是因为拥有高位置而发挥作用,月球的卫星更“高”,从那里回望地球,对地球的认识会更为全面、更为客观、更为整体。

3)月球在太阳系中的位置和其本身的环境特点,使它成为人类迈出地球的摇篮,走向深空的门槛和试验场,以月球探测为主的深空探测将成为人类进一步了解宇宙环境与地球的演化发展提供技术支持。

4)已经发现的月表中有100多种矿物,其中有很多事地球稀有矿物,现在地球上的主要能源矿产正在面临枯竭的危难,月壤中的氮3是最安全最清洁的核聚变发电原料。

17、如何理解地球科学正从“资源性”向“社会型”发展?

长期以来,地球科学在社会中的作用主要是通过研究地球,指导寻找矿产、能源和各种自然资源,以提供人类和社会发展对资源的需求,而对于自然环境方面的应用处于从属的地位,由此建立起来的地球科学知识体系,可概括为资源性的知识体系。但是随着社会发展,当代社会正面临着人口、资源、灾害和环境方面的挑战,它直接威胁着今后社会的进步和人类的生存条件。在这些社会挑战面前,地球科学除要解决能源和矿产的问题外,还必须解决当今社会生活中面临的许多重大问题,减轻自然和人为灾害,寻找和保证充足干净的水源,安全处理有毒有害和放射性废物以及合理利用自然资源,为环境污染的综合治理、为保护生态环境为国土整治和农业发展等等提供地学知识和服务。所有这一切,都将促使地球科学从资源时代进入环境时代。目前要求其社会功能由“资源型”拓宽到“社会型”。

18、风化作用、成岩作用、变质作用、岩浆作用都能使岩石发生变化,并形成新的岩石,比较他们之间的差异。

风化作用是指在地表或近地表环境下,由于气温、大气、水及生物等因素作用,使地壳或岩石圈的岩石、矿物在原地受力分解和破坏的地质作用。主要包括物理、化学和生物风化三种形式。而物理风化和生物物理风化中矿物、岩石的物质成分不发生变化,不形成新岩石,只有化学风化中岩石的物质成分能能发生变化形成新岩石。

成岩作用是指由松散的沉积物转变为沉积岩的过程。经沉积作用形成的沉积物,逐层堆积,在适当的条件下(如埋藏一定的深度,一定压力、温度等),在胶结、压实和重结晶的作用下,它们就可固结成岩石。

变质作用是在地下特点的地质环境中,由于物理、化学条件的改变,使原有岩石基本上在固体状态下发生物质成分与结构、构造变化而形成新岩石的地质作用。

岩浆形成后,沿着构造软弱带上升到地壳上部或喷溢出地表,在上升、运移过程中,由于物理化学条件的改变,岩浆的成分又不断发生变化,最后冷凝成为岩石,这一复杂的过程称为岩浆作用。

由四者的定义可知它们之间存在着很多差异,首先形成新岩石的地质条件不同,风化作用条件最低,对压力和温度要求不高,几乎无时不有,无处不在,成岩作用对压力要求高,变质作用对温度及压力相比成岩作用要求更高,有时可能会接近或到达岩浆形成的温度和压力,岩浆作用对温度要求最高。其次形成的地层深度依次变深,最后四者形成的新岩石的物理、化学性质迥异。变质作用和岩浆作用的区别在于它们的形成过程不同变质作用本身是一个升温的过程,早先形成的岩石因为温度上升发生各种变质反应,形成新的矿物组合。而岩浆作用主要是个降温过程,是在温度下降的条件下,不断冷凝、结晶成矿物的过程。变质作用还有一个重要特点是矿物转变是在固态情况下完成的,而岩浆作用形成的矿物是从液态中结晶的

19、阐述“矿产资源——地质环境——人口经济”之间的辩证关系。

矿产资源泛指自然界里一切埋藏于地下或分布于地表的可供人类利用的矿物或岩石资源。它是提高人民生活水平和进行经济建设的重要物质基础。长期以来对人类社会和经济的发展做出了巨大的贡献,但是现代化工业和农业的生产使矿产资源与能源以空前的规模方式开采出来,对人类赖以生存的地质环境造成了巨大的影响。

开采和利用矿产资源和能源是人类活动对地理环境最强烈的影响形式之一,其对周围地质环境的不利影响有以下几种形式:耗竭不可更新的资源通过挖掘和堆积作用而破坏土地岩土体的平衡状态受到破坏影响地表水及地下水的补给、径流与排泄条件污染地表水和地下水污染大气污染土地污染海洋。此外开采和加工矿产有时会直接危害人体健康。

由此可见,人们对矿产资源的不合理利用已严重破坏了地质环境,而矿产资源的开发利用一方面能促进人类社会和经济的发展,一方面也对地质环境造成了破坏,而地质环境的破坏又反过来抑制社会和经济的发展。因此三者互为条件,相互抑制。要合理的开发利用矿产资源,保证矿产资源的可持续利用,促进矿产资源——地质环境——人口经济的和谐发展。

20、论述机械搬运作用的四种方式。

碎屑物质的搬运主要可分为推移、跃移、悬移和载移四种方式。

碎屑物质的搬运方式取决于颗粒在介质中的受力状况。流体作用于碎屑颗粒上的力主要有:浮力F、重力G、水平推力P和垂直上举力R。水平推移力(简称推力)是流体作用于颗粒上的顺流向的,垂直上举力则是由紊流的扬举作用和流体由于不同深度的速度差异而产生的一种向上的力。

(1)推移 流体在运动过程中,对碎屑物质有一个向前的推力。当Pf·(G-F-R)(f为摩擦系数),碎屑颗粒开始沿介质底面滑动和滚动,这种搬运方式叫推移。被推移的物质一般为粗碎屑物质,如粗砂和砾石。推移一般与碎屑的成分、重量和形态有关。

(2)跃移 在搬运过程中,随心诶物质沿地面呈跳跃方式向前移动的过程叫跃移。一般来说,细沙、粉砂的搬运方式以跃移为主。当RG-F时,碎屑颗粒就会从地面上跃起,并在推力作用下向前移动。当颗粒上升到一定高度时,上举力就会大大减小,在重力作用下,颗粒再次落到地面。颗粒跃起、降落,再跃起、再降落。这种过程反复的进行,碎屑颗粒就不断地跳跃前进。跃移主要与受力状况和流体速度有关。

(3)悬移 细小的碎屑颗粒在流体中,由于R+FG,故不易沉到底部,总是呈悬浮状态被搬运,这种搬运方式称悬移。悬移主要发生在紊流中。

(4)载移 冰川在刨蚀作用的同时也进行搬运作用,被冰川搬运的物质称冰运物。冰川除在冰川前端推进时推移前端的碎屑物质外,主要是搬运刨蚀冰川基岩的产物和两侧谷壁基岩塌落下来的碎屑无。这些碎屑物有的堆积在冰川表面,有的冻结在冰体内,随冰川一起运移。恰似一条传送带载运物质,这种冰的固体搬运过程称为载移。

21、相对地质年代的确定有哪几种方法(原则)?

岩石是地质历史演化的产物,也是地质历史的记录者,无论是生物演变历史、构造运动历史、古地理变迁历史等都会在岩石中打下自己的烙印。因此,研究地质年代必须研究岩石中所包含的年代信息。确定岩石的相对地质年代的方法通常是依靠下述三条原则:(1)地层层序律 地质历史上某一时代形成的层状岩石称为地层,它主要包括沉积岩、火山岩以及由它们经受一定变质的浅变质岩。这种层状岩石最初一般是逐层堆积或趁机的方式形成的,所以,地层形成时的原始产状一般是水平的或近于水平的,并且总是先形成的老地层在下面,后形成的新地层盖在上面,这种正常的地层叠置关系称为地层层序律。它是确定同一地区地层相对地质年代的基本方法。当地层因构造运动发生倾斜但未倒转时,地层层序律仍然适用,这时倾斜面以上的地层新,倾斜面以下的地层老。当地层经剧烈的构造运动,层序发生倒转时,上下关系则正好颠倒。

(2)化石层序律 不同时代的地层中具有不同的古生物化石组合,相同时代的地层中具有相同或相似的古生物化石组合;古生物化石组合的形态、结构愈简单,则地层的时代愈老,反之则愈新。这就是化石层序律或称生物群层序律。而且还可以确定地层形成的大致时代。

(3)地质体之间的切割率 上述两条准则主要适用于确定沉积岩或层状岩石的相对新老关系,但对于呈块状产出的岩浆岩或变质岩则难以运用,因为它们不成层,也不含化石。但是,这些块状岩石常常与层状岩石之间以及它们相互之间存在着相互穿插、切割的关系,这时,它们之间的新老关系可依据地质体之间的切割律来判定,即较新的地质体总是切割或穿插较老的地质体,或说切割者新、被切割者老。

22为什么说岩石记录了地壳发展的历史?

23、对比风化作用与剥蚀作用的异同。

首先,两者的概念不同。风化作用是指在地表或近地表的条件下,由于气温、大气、水及生物等因素的影响,使地壳或岩石圈的矿物、岩石在原地发生分解和破坏的过程。风化作用在地表极为常见,几乎无处不在,无处不有。风化作用的重要特性是岩石或矿物在原地遭受分解和破坏。风化的产物仍保留在原地,而剥蚀作用就是指各种运动的介质在其运动的过程中,使地表岩石产生破坏并将其产物剥离原地的作用。剥蚀作用是陆地上的一种常见的、重要的地质作用,它塑造了地表千姿百态的地貌形态,同时又是地表物质迁移的重要动力。

其次,两者的具体划分类型也不同。根据风化作用的方式和特点,风化作用可分为物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用,其中物理风化作用常有温差风化、冰劈作用、盐类的结晶与潮解、层裂或卸载作用四种方式。化学风化作用通常有溶解作用、氧化作用、水解和碳酸化作用三种方式。生物风化作用又能分为生物物理风化作用和生物化学风化作用。其中生物物理风化作用常见的一种方式就是根劈。而剥蚀作用根据产生剥蚀作用的营力特点不同可划分为地面流水、地下水、海洋、湖泊、冰川、风等的剥蚀作用。剥蚀作用按方式有机械、化学和生物剥蚀作用三种。

最后,两者的产物也不同。物理风化作用是一种纯机械的破坏作用,其结果是使岩石崩解呈粗细不等、棱角明显的碎块。化学风化作用的最终产物包括两部分:一是能溶于水的迁移物质;一是难于迁移、堆积在原地的残积物。生物风化作用的一种重要的产物就是土壤。而剥蚀作用的产物是地表千姿百态的地貌形态,如V型谷、蛇曲河床、喀斯特地形、冰蚀谷风蚀湖等。 以上便是风化作用与剥蚀作用的不同。

24、灾变论与均变论。

灾变论”者的代表是法国学者居维叶,他在研究巴黎盆地地层中的古生物化石时发现,在相隔很近的岩层中动植物化石群的种属有显著差异,曾经一度出现的古生物种属,后来竟完全绝灭而代之以新的种属;他还看到较老岩层发生褶皱,上面盖以水平的沉积岩层。于是他便认为地壳曾经发生巨大变革,产生世界规模的大灾难,致使地形发生改变、生物灭绝,以后在一定的时间内又重新创造出新的动植物来;地球上曾经历了多次这样的大灾难和再创造过程;最后一次大灾难发生在五六千年前,并造就了地球的现今面貌和生物特征。

英国地质学家莱伊尔继承了郝屯的思想,经过与“灾变论”的多次论战,在结合前人成果及大量实际资料的基础上,与1830年出版的《地质学原理》第一册中明确提出了地质学的现实主义原则(即将古论今),指出地球的发展历史是漫长的,解释地球的历史用不着求助于上帝和灾变,那些看来非常微弱的地质动力,经过长期缓慢的作用过程,就能使地球面貌发生巨大变化。均变论认为,在漫长的地质历史过程中,地球的演变总是以渐进的方式持续的进行,无论是过去还是现在,其方式和结果都是一致的。

居维叶的灾变论强调地质发展过程中的突变阶段,虽有合理成分,但他否认地球的渐进发展过程,并把其演变历史归结为古今没有联系的一系列不可知的突然事件。现在地质学的研究证明,均变论的观点是片面和机械的。地球演变的过程是不可逆的,现在并不是过去的简单重复,而是既具有相似性,又具有前进行。地球演变的过程也并不总是以渐进、均变的形式进行,而是在均变的过程中存在着一些短暂的、剧烈的激变过程。所以整个地球的发展过程应是一个渐变——激变——渐变的前进式往复发展过程,这也符合量变——质变——量变的哲学规律。

25、一幅完整的地质图包括哪几个组成部分?(阅读地质图的方法与步骤)

(1)(看)图名和方位 从图名、图幅代号和经纬度可以了解该图幅的地理位置和图的类型,图名列于图幅上方,图框外正中部位,经纬度标于内图边缘。

(2)(看)比例尺 比例尺一般注在图框外上方图名之下或下方正中位置,也有与图例放在一起的。它反映了图幅内实际地质情况的详细程度,比例尺愈大,制图精度愈高,反映地质情况也愈详尽。此外,图廓右下方还有责任表,表中注明编图单位或人员,编图日期及资料来源,以了解资料的新旧和质量。

(3)(读)图例 一幅地质图上有其所表示的地质内容和图例。图例通常放在图框外的右边,图例包括地层图例和构造图例两方面。

(4)(读)地层柱状图 也称综合地层柱状图,置于图框外的左侧,它是按工作区所出露的地层新老叠置关系综合出来的,具有代表性的柱状剖面图。

(5)(读)地质剖面图 在地质图上选一条尽可能穿越不同地形、地层和构造状况的有代表性的直线,把该线段上的地形、地层和构造等用二维的垂直断面图的形式表示出来。

(6)地质图的综合分析 再熟悉了上述各种图例的基础上,即可转向图面观察。一幅地质图所反映的地质内容相当丰富。从观察内容上,先从地形入手,然后在观察地层、岩性、地质构造、地貌等;从观察方法上,采用一般——局部——整体的分析步骤,首先了解图幅内的一般情况,然后分析局部地段的地质特征,逐渐向外扩展,逐步建立图幅内宏观地质规律性的整体概念。

26、地质图的内容及其制图步骤。

地质图是用一定的符号、色谱和花纹将地壳某部分各种地质体及地质现象(如各种岩层、岩体、地质构造、矿床等的时代、产状、分布和相互关系),按一定比例概括地投影到平面图(地形图)上的一种图件。一幅正规的地质图应该有图名、比例尺、图例和责任表,其中责任表包括编图单位或人员、编图日期及资料来源等。正规地质图常附有一幅或几幅切过图区主要构造的剖面图。,正式的地质图常附有工作区的地层综合柱状图。

地质图的编制程序与地理图相同,也分为地图设计、地图编绘、出版准备三步阶段。

1.地图设计

1)确定制图区域的范围、地图的主要参数

2)图面配置设计

3)表示方法与资料的分配

4)图例和符号的设计

5)制定作业方法与制图工艺流程

6)以编辑设计书的形式加以规定

2.地图编绘 制图人员用一定的表示方法将构造线、岩层分布等专业内容完整准确地定位标志在地理底图上,就成为作者原图。作者原图是编绘后图的基础,原图编绘前,应先制作地理底图,再按一定的编图方法,将作者原图上的内容转移到地理底图上。

3.出版准备 经过作者原图与编绘原图编制的图样,只是体现了地图编制者的意图,而整饰质量不可能满足直接用户出版前的要求,应当采用刻绘或清绘的方法,制作供出版用的印刷原图,然后才能转入地图制作阶段,进行大量印刷。

27、试述喀斯特地貌发育的主要因素。

通常把在可溶性岩石地区发生的以地下水为主(兼有部分地表水的作用)对可溶性岩石进行以化学溶蚀为主、机械冲刷为辅的地质作用以及由此产生的崩塌作用等一系列过程成为岩溶作用或喀斯特作用。

要形成喀斯特地形需具备下列基本条件:

1)可溶性岩石 岩石的可溶性是发生岩溶作用的必要条件。岩石的可溶性主要取决于岩石的化学成分,像硅酸盐矿物组成的岩石难溶于水,而碳酸盐岩较易溶于水,所以喀斯特作用一般发生在灰岩、白云岩发育的地区。

2)掩饰的透水性与流动性 透水性强的岩石利于岩溶作用的进行,在这些岩石中的地下水运动速度相对较快,新鲜的地下水不断补充,使它处于不饱和状态,具较大溶蚀能力。岩石的透水性最主要取决于岩石的结构、构造、破碎程度和空隙的连通性。所以在石灰岩的破碎部位,地下水易于流动,岩溶作用也最为发育。

3)地下水的溶蚀能力 地下水的溶蚀能力主要取决于CO2含量和适宜的气候条件。CO2的含量越高,其溶蚀能力越强。在地下深处,渗流于岩石缝隙中的地下水,由于围压较大,可溶解较多的CO2;而在地表,压力较小,CO2含量较低。另外,CO2的含量还与温度有关,温度高的溶的CO2就少。气候条件对地下水的溶蚀能力影响很大,所以潮湿气候区比干旱气候区岩溶作用更发育。温度除影响水中的CO2含量外,更重要的是加速了化学反应的进行,所以气温高的地区溶解过程要更快一些,因而才潮湿、炎热的地区岩溶作用最为发育。

28、三大岩石的主要特点。

根据岩石形成的原因,地壳中的岩石可分为岩浆岩,沉积岩和变质岩三大类。

1)岩浆岩 由岩浆冷凝后的岩石称为岩浆岩。岩浆岩按其形成的环境可以分为:岩浆喷出地表冷凝形成的喷出岩;岩浆在地表下冷凝形成的侵入岩;;按岩浆岩中SiO2化学组分百分含量,则可分为超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩,并且按比顺序,暗色矿物逐渐减少。

岩浆岩的矿物成分主要包括橄榄辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石、石英等。

2)沉积岩 沉积岩是在地表或近地表环境下,由母岩风化、剥蚀的产物经搬运、沉积和硬结成岩而形成的。沉积岩绝大部分是在水介质中形成的,按成分可分为碎屑岩、粘土岩、化学岩和生物化学岩、火山碎屑岩。

组成沉积岩的物质成分主要为岩屑、矿物、有机质及胶结构。其中,岩屑是母岩经风化、剥蚀下来的岩石碎屑,有些则来自火山喷发的产物,矿物常包括三种类型:一是从原岩上风化剥蚀下来的碎屑矿物质,二是风化剥蚀过程中新形成的表生矿物,三是沉积过程中形成的化学沉积新矿物。沉积岩在地表分布广泛,最常见分布最广泛的是泥岩、页岩、砂岩和碳酸盐岩。

3)变质岩 在地壳中已经形成的岩石在高温、高压及化学活动性流体的作用下,使原岩石的物质成分、结构、构造发生改变而形成的新岩石。变质岩按形成的地质背景及原因主要包括接触变质岩、动力变质岩、区域变质岩和混和变质岩等几类。

变质岩中常出现某些只在变质岩中存在的矿物,称为变质矿物,如石榴子石、红柱石、滑石、石墨等,这些矿物常能反映岩石变质的环境,是鉴别变质岩的有力证据。

29、内外地质作用产生的基本作用。

地质作用可根据能量来源和发生部位可分为表层地质作用和内部地质作用。

表层地质作用是指主要由地球外部能源引起的,表生在地球表面的地质作用,主要来自地球以外的太阳辐射能和日月引力能等促使地球外部圈层——大气圈、水圈、生物圈的运动与循环,使它们成为改造地壳表面或表层的直接动力,同时,在地球外部圈层的运动过程中,地球内部的重力能和旋转能等也起着重要作用。

内部地质作用是指主要由地球内部能源引起的地质作用,内部地质作用一般起源于和发生于地球内部,但常常可以影响到地球表层,主要包括岩浆作用、变质作用和构造运动。

30论述地层接触关系。

地层接触关系是指新老地层(或岩石)在空间上的相互叠置状态。地层接触关系受构造运动的控制,同时也记录了构造运动的历史。通常,最基本的地层接触关系由整合、平行不整合和角度不整合三种,不同的接触关系反映了不同的构造运动特点。

1)整合 是指上下两套地层的产状完全一致,时代连续的一种接触关系。它是在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下,沉积作用连续进行,沉积物依次堆叠而形成的。

2)平行不整合 又称假整合。其特点是上、下两套地层的产状基本保持平行,但两套地层的时代不连续,其间有反映长期沉积间断和风化剥蚀的剥蚀面存在。

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