地质作用外力作用.ppt

地质作用,作用场所：地壳表层； 能量来源：太阳辐射能、月球吸引能； 作用结果：引起的大自然物理和化学变化的各种地质作用，如：风、雨、河流、海浪、冰川等等自然营力的影响和作用外力地质作用； 作用过程： 风化作用 剥蚀作用 搬运作用 沉积和固结成岩,第3节 外力地质作用,1.风化作用的概念 风化作用是在温度变化、大气、水和水溶液及生物活动等因素影响下，使出露地表或接近地表的岩石在原地发生的破坏作用。 风化作用的影响因素主要有温度、水、空气等。 2.风化作用的类型： 按性质划分为三类。 物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用,（一）风化作用：,1）物理风化作用 岩石只发生机械破碎而化学成分未改变的风化作用。 引起物理风化的主要因素有：温度的变化、晶体生长的应力、重力作用、生物的生活活动，水、冰、风的破坏作用。,1）物理风化作用 物理风化的结果是使母岩崩解，形成各种碎屑物质。因此物理风化作用又称机械风化作用或石烂，其化学成分不变。 主要因素： 温度变化 水的作用,1）物理风化作用 温度 岩石大多由一种以上矿物组成，由于不同矿物的膨胀系数不同，在温度变化下，它们的膨胀收缩不一致，从而破坏了矿物之间的结合力； 岩石又是热的不良导体，在昼夜温度变化影响下，表层和内部必然出现温差，导致表里不协调的膨胀收缩。,1）物理风化作用 水的作用 存在于岩石空隙内的水，当气温降至0以下时，便结为冰，体积膨胀，对四周岩石产生巨大压力，促使岩石空隙扩大；温度上升，冰又融成水，向空隙深处渗透，同时扩大的空隙又为外来的水所充满。这样一冻一融反复进行，导致岩石空隙不断扩大，直至岩石崩解破碎，这种过程称为冰劈作用。,2）化学风化作用 指岩石在氧、水和溶于水中的各种酸的作用下，遭受氧化、水解和溶滤等化学变化，使其分解并产生新矿物的作用。 化学风化作用包括氧化作用、水解作用、水化作用、化学溶解作用等。这些化学反应往往以复合交替的复杂形式进行，同时有相应的新矿物生成。 化学风化作用不仅使母岩发生破碎，而且使其矿物成分和化学成分发生本质的改变，并形成新矿物。,氧化作用岩石中低价元素或化合物转变为高价元素 或化合物。 FeS2 Fe2O3 水解作用水分子离解H+、OH-离子，并与矿物中的阳离子K + 、 Na + 、Ca 2+ 等生成氢氧化物。 正长石 高岭石 水化作用岩石中矿物吸收水分而变成另一种矿物。 硬石膏 石膏 溶解作用作为一种溶剂，一些岩石、矿物可溶于水而流失. CaCO3 Ca(HCO3)2,（1）溶解作用 水溶液直接溶解矿物中的某些易溶成分，而使矿物分解破坏的过程。最易溶于水的是卤化物和硫酸盐矿物；其次是碳酸盐矿物；难溶于水的是硅酸盐矿物。 溶解作用的结果 使易溶解的物质溶解于水溶液，并随水溶液带走，使岩石孔隙增加，硬度减小，易于破碎； 使难溶物质残留原地，形成风化产物。,（2）氧化作用 矿物、岩石与大气或水中的游离氧起化学反应形成氧化物而使岩石分解的过程。 氧化作用的深度主要与地下水面深度有关： 地下水面以上，氧化作用活跃，为氧化环境氧化带 地下水面以下，岩石孔隙为水充满，为还原环境。,（3）水解作用和碳酸化作用 水解作用是指矿物与水作用发生分解并形成带OH-新矿物的过程。 碳酸化作用是指当CO2溶解于水中时，形成CO32-和HCO3-离子，它们与矿物中的阳离子结合，形成易溶于水的碳酸盐或碳酸氢盐的过程。,（4）水化作用 水化作用是指岩石中的某些矿物与水发生发应，吸收部分水后变成另一种含水的新矿物。,化学风化作用最常见的是多雨潮湿的石灰岩地区，其结果形成溶洞、岩溶地貌。,3）生物风化作用 指岩石由于生物的生活活动引起的破坏作用。 生物对岩石的破坏方式，有机械的如岩石裂隙中植物根系的生长产生根劈现象。也有化学的，几乎所有的化学风化作用都与生物作用有关。生物分泌出的有机酸，促进了岩石的化学分解，而且生物还可以从中吸取某些元素并将其转变成有机化合物。生物产生的大量O2、CO2等，同样影响着风化作用的进程。,4.风化作用的产物 风化作用的总趋势是使被改造的母岩发生物理的和化学的变化，使母岩解体并产生在地表条件下稳定的、新的物质成分。风化产物按性质可分三类： 碎屑物质岩石碎屑、矿物碎屑； 溶解物质真溶液和胶体溶液物质； 不溶残余物质不溶于水的新生矿物，如褐铁矿、高岭石等。,5.风化壳 地壳表层的岩石经过长期风化作用后，不稳定组分有不同程度的分解，可溶性物质或多或少随水而消失，部分稳定组分则残留在原地形成残积物。在有生物活动的地区残积物表层发育成土壤。残积物和土壤在大陆地壳表层构成一层不连续的薄壳，成为风化壳。 在地质历史时期形成的风化壳称为古风化壳。 在风化壳中一些难溶的元素，如Fe、Ni、Mn、Al等元素，可富集形成有益的矿床。如我国华北地区在奥陶系古风化壳中残积的“山西式铁矿”和“铝土矿”等。,（二）剥蚀作用 指风以及河流、地下水、海(湖)、冰川中的水体在运动状态下对地表或地下岩石产生的破坏，一方面将风化产物从母岩中剥离下来，另一方面又对岩石产生破坏作用，并同时使破坏后的产物脱离母岩，这一过程叫剥蚀作用。 风化作用与剥蚀作用紧密相关，岩石风化后为剥蚀作用提供了条件，剥蚀之后又利于继续风化,1、机械剥蚀作用 1）风的剥蚀作用： 2）地表水流的侵蚀作用： 坡流的洗刷作用洪流的冲刷作用河流的侵蚀作用 3）地下水的冲刷作用 4）冰川的刨蚀作用 5）海水的侵蚀作用 2、化学溶蚀作用 各种水体对岩石以溶解方式进行破坏的过程。,1）.风的剥蚀作用 风吹起地表碎屑物质并携带他们磨蚀岩石表面的过程叫风的剥蚀作用。 它有两种方式： 吹蚀风把岩石表面风化的碎屑物质及松散沉积物吹起而剥离下来。 磨蚀风挟带的碎屑物质撞击和磨损岩石表面，使其遭受破坏,美国西部风蚀地貌,2）.地表流水剥蚀作用 坡流的洗刷作用 斜坡上的面状无槽的暂时性流水，称为坡流。坡流可对斜坡上岩石的表层或土层进行破坏，使地面均匀降低，这种对坡面的破坏作用称为坡流的洗刷作用。 洪流的冲刷作用 当坡流向小沟或山涧汇集，形成一股快速奔腾的暂时性流水，称为洪流。洪流猛烈地冲刷着沟底和沟壁的岩石，这种破坏作用称为洪流的冲刷作用。 河流的侵蚀作用 当冲沟被洪流冲刷加深到地下水面时，取得地下水的补给，形成常年性的流水，称为河流。,2）.地表流水剥蚀作用 有二种类型： 河流的下蚀(底蚀)作用 河水及其夹带的砂石对河床底部岩石进行冲击、磨蚀、溶蚀等作用的过程。导致河床逐渐降低、河谷加深。 河流的侧蚀作用 河水在水平方向上冲击、侵蚀河岸，使河床左右迁移、河谷加宽的过程。 河流的下蚀(底蚀)作用到一定深度后，河水就无力继续向下侵蚀了，河水的能量消耗在搬运物质上，这个高度面称河流的侵蚀基准面，是控制河流下蚀的极限,3）.海水的剥蚀作用 海水对海岸及海底岩石进行破坏的过程叫海蚀作用，常发生在海岸带。其剥蚀的方式有三种类型： 机械破坏 运动海水的冲刷、海浪卷动的石块、沙粒对滨岸带的磨蚀。可形成浪蚀岩洞、海蚀崖、海蚀平台、海蚀柱等。 化学溶蚀 海水对岩石溶解所产生的破坏作用。 生物蛀蚀 潜穴动物可利用其壳刺或分泌物侵入岩石，使岩石表面产生许多洞穴，破坏了岩石的强度。,4）.冰川的剥蚀作用 冰川是在重力影响下由雪源向外缓慢移动的冰体。 冰川活动对组成冰床的岩石进行磨蚀、掘蚀等破坏作用的过程叫冰蚀作用。 冰川以自身的重量，以及冰体冻结挟带的许多岩块、岩屑，像锉刀一样对沿途基岩进行推锉、碾磨和挖掘。,上节回复,1.引起变质作用的因素主要包括（）、（）和（）。 2.引起变质作用的压力有（）和（）两种。其中（）是由上覆岩石的重力产生的，随深度增加而增大；（）是具有方向性的压力。 3.单纯由温度引起的接触变质为（）作用；单纯由岩浆中的挥发物质引起的交代作用为（）作用。由于产生接触热变质的主导因素是（），因此围岩的变质程度，随着距侵入体的远近而不同。离侵入体愈（）变质程度愈深，愈（）变质程度愈浅。 4.外力地质作用包括（）、（）、（）和（）。,上节回复,5.风的剥蚀作用常表现为（）和（）两种方式。风把岩石表面风化的碎屑物质及松散的沉积物吹起，是风的（）作用。 6.按照引起岩石变质的地质条件和因素不同，变质作用可分为（）、（）和（）三种类型。（）作用常出现在地壳发生强烈运动的地带，变质作用的范围很广；（）作用主要出现在强烈的褶皱断裂地带。 7.内陆干旱沙漠地区和寒冷干燥的高山地区，常以（）风化作用为主，而在温暖潮湿的地区，则以（）风化作用为主。 8.氧化作用的深度主要与地下水面深度有关：地下水面以上，（）作用活跃；地下水面以下，为（）环境；在高温湿润的条件下，（）作用尤其强烈。,上节回复,9.岩石的风化作用产物包括（）、（）和（）三大类。 10 剥蚀作用可分为（）作用和（）作用。其中地表水是剥蚀的主要动力，它包括（）作用，（）作用和（）作用。,（三）搬运作用 把风化和剥蚀的产物从进行风化、剥蚀的地区，经过一定距离运送到沉积区的过程。 搬运和剥蚀往往是同时由同一自然营力来完成的。例如：风和流水一边剥蚀着岩石，同时又把剥蚀下来的岩屑带走。 按搬运方式的不同，搬运作用主要分为两种类型： 1.机械搬运作用 2.化学搬运作用,1.机械搬运作用 机械搬运的营力，有流水、风、冰川等，其中以流水为主 1）流水 以河流为主的机械搬运 （1）底运颗粒大、比重大、球度较高的碎屑、沿水底滚动、滑动、跳跃式运移 （2）浮运颗粒小、比重小、球度较低的碎屑，呈悬浮状搬运。 河流的搬运能力与流量、流速、碎屑颗粒大小、以及流域的地质条件有关。 随搬运距离的加长，碎屑趋于粒度细而均匀、磨圆度提高、矿物成分单一。,2）风的机械搬运 也分为底运与浮运 底运分为滚动、滑动和跳动，其中以跳动为主，多为粗大的碎屑物质。 浮运 以细小的碎屑物质为主 风的机械搬运，具有按颗粒大小、形状、比重筛选的分选性和相互之间的摩擦作用。,3）冰川的机械搬运 冰川移动时将山坡滚落和刨蚀的各种不同的碎屑带走，因此被搬运的碎屑物质具有大小混杂、成分各异、不具分选性和磨圆度等特征。 4）海水的机械搬运 通过海浪、海流、潮汐进行，搬运物质大多为河流搬运而来的，少量来自海水对海岸侵蚀的产物。 海浪搬运作用随水深而降低，因此多发生在近岸浅海区，粗碎屑推向海岸，细碎屑推向海洋。 海流流速慢，常搬运细小淤泥和悬浮物质，能长距离搬运，甚至可达数千公里。 潮汐仅在海岸线一带搬运碎屑物质。,2.化学搬运作用 化学风化作用和化学溶蚀作用所产生的物质，常通过化学搬运作用，以真溶液或胶体溶液形式由原地运移到沉积区。 1）真溶液：搬运物质主要是岩石风化剥蚀产物中的K、Na、Ca、Mg等元素的可溶性盐类，如CaCO3 ,NaCl等。 2）胶体溶液：搬运物质来源于岩石风化剥蚀产物中的Fe、Mn、Al、Si等元素的氧化物和氢氧化物的胶体物质和难溶物质。,（四）沉积作用 母岩风化、剥蚀产物在搬运过程中，由于搬运介质的能量的减弱或因物理化学条件的改变，以及生物作用，可使被搬运的物质在适当的环境下停顿堆积起来，这一过程称为沉积作用。它可划分为三种类型： （1）机械沉积作用 （2）化学沉积作用 （3）生物沉积作用,1.机械沉积作用 机械沉积作用是在重力作用下发生的碎屑物质的沉积。 机械沉积作用分异作用：在搬运过程中，颗粒粗大的碎屑先沉积，依次过渡到最小的碎屑；比重大的颗粒沉积先于比重小的颗粒。 冰川的机械沉积没有分异作用，冰碛物颗粒大小混杂，不分层次，并带棱角。,三角洲的搬运与沉积作用 青海湖布哈河现代三角洲,2.化学沉积作用 1）胶体溶液沉积 当胶体溶液中加入电解质发生中和作用时，小质点聚合成大质点，产生胶体沉积。 如海岸地带，携带胶体溶液的大陆淡水与富含电解质的海水混合，便变出现胶体沉淀，形成浅海锰矿、铁矿等。,2）真溶液沉积 水介质酸碱度、湿度、CO2含量、溶液浓度的变化可以影响溶液溶解度变化，溶解度降低，以真溶液长途搬运来的K、Na、Ca、Mg的卤化物及硫酸盐、碳酸盐达到过饱和而沉积下来。 化学沉积分异作用： 溶于水中物质的溶解度不同，沉积必有先后之分，溶解度小的先沉积： Fe、Mn、Al、Si等的氧化物先沉积，然后硅酸盐、碳酸盐，最后硫酸盐和卤化物 。,3.生物沉积作用 1）生物遗体沉积： 海洋生物骨骼、贝壳堆积，形成生物灰岩或磷灰岩、硅质岩等，有的生物遗体在成岩过程中转化为煤、油页岩、石油、天然气等。 2）生物化学沉积： 生物新陈代谢引起周围介质改变，促使某些物质沉积。例如海藻光合作用吸收海水中的CO2 ，促使碳酸盐沉积，生产石灰岩。,（五）固结成岩作用 松散、富水的沉积物，随地壳沉降被掩埋，在温度、压力作用下，经过压缩、脱水、胶结、重结晶等变化，转变为坚硬的岩石的过程，叫固结成岩作用。 固结成岩作用包括：压固作用、胶结作用、重结晶作用。 1.压固作用 在上覆沉积物质的静压力作用下，沉积物体积收缩、孔隙缩小、密度加大、水分脱出、颗粒间吸附力加强，使沉积物固结变硬成为岩石。 新鲜软泥孔隙度高达80，压固成岩后减至20，压固作用是粘土沉积物成岩的主要方式。,2.胶结作用 充填在孔隙中的矿物质，将分散颗粒粘结成坚硬岩石的过程。是碎屑岩成岩的主要方式。 胶结物成分常见有硅质（SiO2）、铁质（Fe2O3）、钙质（CaCO3）、泥质（粘土质）、凝灰质（火山质） 等。 胶结物的来源：沉积物中水溶液或胶体溶液沉淀析出的新矿物；与沉积物同时形成（火山质）；地下水带来。,3.重结晶作用 在温度、压力作用下，沉积物中的非结晶物质变为结晶物质、细粒结晶变成粗粒结晶的过程。 一般真溶液和胶体溶液的物质颗粒细小、溶解度较大、成分均一，容易发生重结晶。是化学岩和生物化学岩成岩的主要方式。 成岩过程中，压固作用、胶结作用、重结晶作用互相影响，密切联系。,风化作用和剥蚀作用的破坏活动，主要发生在地壳上升隆起的地区，并且地壳上升越快、隆起幅度越大，破坏作用也越强烈；沉积作用和固结成岩作用的建设活动，主要在地壳下降的坳陷区内进行，而且地壳下降速度越快、沉积幅度越大、被搬运物质数量越多，沉积厚度也越大。,THANKS,