經(jīng)典地質(zhì)圖集，徹底搞明白地質(zhì)作用！

昵稱QAb6ICvc 2021-05-15

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有著約46億年歷史的地球

一直是一個充滿活力的星球。

地殼內(nèi)部和地球表面

始終在不斷變化和發(fā)展著。

（圖源@Imgur）

這些發(fā)展變化由

自然動力造成，

地質(zhì)學(xué)家將其稱為地質(zhì)營力。

由地質(zhì)營力引起

地殼物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和

地表形態(tài)變化與發(fā)展的作用，

稱為地質(zhì)作用。

（圖源@Imgur）

一些地質(zhì)作用總是

進(jìn)行得十分猛烈，

如火山噴發(fā);

另一些則進(jìn)行得

極其緩慢, 如巖石風(fēng)化，

這些地質(zhì)作用是如何產(chǎn)生的？

又具有什么特征？

（圖源@SciTechDaily）

風(fēng)化作用

風(fēng)化作用是指

地表或接近地表的

堅硬巖石、礦物與大氣、

水及生物接觸過程中產(chǎn)生物理、

化學(xué)變化而在原地形成

松散堆積物的全過程。

風(fēng)化作用發(fā)生在原地，

不包含物體移動，

不能與侵蝕作用混淆。

按性質(zhì)可分為

物理風(fēng)化作用、

化學(xué)風(fēng)化作用和

生物風(fēng)化作用。

物理風(fēng)化作用

( 或稱機(jī)械風(fēng)化作用)

是指由于（大氣）溫度變化等

自然因素的影響，

使巖石在原地

發(fā)生碎裂的過程。

物理風(fēng)化作用（圖源@Till Niermann）

引起物理風(fēng)化作用的

主要因素有

溫差風(fēng)化、冰劈作用、

鹽類結(jié)晶（鹽風(fēng)化）等。

其中溫差風(fēng)化通常發(fā)生在

類似沙漠等有很大

每日溫差的地方。

鹽風(fēng)化（圖源@ Not home）

溫度在日間升高，

在夜間則急劇下降，

如此長期反復(fù)作用

使礦物之間及

礦物本身產(chǎn)生裂隙。

裂隙逐漸擴(kuò)大，

導(dǎo)致巖石表層

出現(xiàn)逐層剝離。

沙漠（圖源@ Biomes - Terrestrial）

在高寒地區(qū)和

溫帶嚴(yán)冬季節(jié)

冰劈作用特別突出。

白天水滲入填滿巖石裂縫，

夜晚再凍結(jié)。

冰體的長期反復(fù)擠壓

將使裂縫擴(kuò)展而導(dǎo)致

巖石崩解、垮落。

冰劈作用

化學(xué)風(fēng)化作用是指

在大氣水和水溶液的作用下

巖石發(fā)生的化學(xué)分解過程。

如水溶液可通過溶解、

水化、水解、碳酸化等

方式促使巖石化學(xué)風(fēng)化。

化學(xué)風(fēng)化作用

生物風(fēng)化作用可分為

生物物理風(fēng)化和

生物化學(xué)風(fēng)化兩類。

生物物理風(fēng)化表現(xiàn)為

生物對巖石的機(jī)械破壞。

如植物根部在裂隙中

生長引起巖石崩解的

根劈作用。

根劈作用

由于生物活動引起

巖石、礦物的化學(xué)成分

發(fā)生變化而使其

遭受破壞的過程，

稱為生物化學(xué)風(fēng)化作用。

如細(xì)菌新陳代謝分泌出

酸類溶液腐蝕巖石，

從而改變巖石的

性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和成分。

（圖源@USDA Forest Service）

地面流水的作用

在陸地表面上流動的水

稱為地面流水。

其主要來源為大氣降水,

其次是冰雪融水和

地下水以及活動的湖水。

（圖源@WordPress.com）

在斜坡上形成的，

向低處流動的薄水層稱為坡流，

是一種暫時性

無固定水槽的地面細(xì)流。

其在流動過程中對坡面產(chǎn)生

剝皮式的破壞作用,

稱為洗刷作用。

（圖源@wikiwand.com）

坡流向小溝和山澗匯集,

形成一股較大線狀水流,

稱為洪流。

洪流猛烈沖刷溝谷內(nèi)巖石，

使沖溝逐漸加長、加深，

這種破壞作用稱為沖刷作用。

洪流由于流速快,

具有很強(qiáng)搬運(yùn)能力。

如山洪暴發(fā)，

攜帶大量泥砂、礫石

奔騰傾瀉而下，

于沖溝出口處

堆積形成洪積物。

菲律賓朗芒芽地洪水

洪積物在溝口

堆積多、厚，顆粒粗大；

愈向外堆積就愈少、

薄，顆粒細(xì)小,

具有明顯分帶性，

層理發(fā)育較差。

洪積物（圖源@AGU）

坡流與洪流為暫時性水流，

而河谷中河流一般為常流水。

河流對河床的侵蝕按其

侵蝕作用的方向可分為

底蝕作用、側(cè)蝕作用。

河流階地的形成

河流是陸地上最強(qiáng)的搬運(yùn)工，

搬運(yùn)能力大小取決于

流速和流量。

被機(jī)械搬運(yùn)的碎屑物主要有

懸移、推移、躍移

3種運(yùn)動方式。

河流搬運(yùn)作用

當(dāng)河流流量、流速減小，

河流攜帶的

機(jī)械搬運(yùn)物質(zhì)沉積下來。

該沉積物一般具

良好的分選性、

較好的磨圓度、

一般發(fā)育清晰的層理等特點(diǎn)。

河流沉積（圖源@NeSoil）

地下水的作用

地下水在參與

自然界水圈循環(huán)的

運(yùn)動過程中，

也不斷地進(jìn)行著地質(zhì)作用，

是重要的外營力。

地下水（圖源@TLWVC）

地下水在巖石裂隙或

土壤空隙中流動較慢,

因此其機(jī)械沖刷能力較小，

但破壞作用不能小視，

常釀成滑坡、

黃土濕陷等地質(zhì)災(zāi)害。

滑坡（圖源@Raymond D. Petersen ）

地下水緩慢地流動在

土壤空隙和巖石的裂隙中,

能較充分地溶解

其流徑區(qū)的化學(xué)成分。

（圖源@Agweek）

可溶性巖石在地下水和

地面流水的共同作用下,

在其演化的過程中所形成的

種種地質(zhì)現(xiàn)象，

稱為巖溶

( 亦稱喀斯特)現(xiàn)象。

喀斯特地貌（圖源@Britannica）

巖溶現(xiàn)象中最典型、

最常見的巖溶地貌有

溶溝與石芽、漏斗與落水洞、

溶洞與地下河、

天生橋和峰林等。

喀斯特地貌（圖源@SUCCESS HUB）

湖泊的作用

湖泊與河流、海洋

相比較為平靜,

但也在不斷運(yùn)動著,

也是破壞和改變地貌的

一種外營力。

（圖源@Sea to Sky Air）

由于湖水運(yùn)動較緩慢,

其剝蝕和搬運(yùn)能力遠(yuǎn)弱于

其他外動力地質(zhì)作用。

但它作為陸地上的

低洼靜水環(huán)境,

卻是沉積的良好場所。

（圖源@The World Economic Forum）

因此，湖泊的地質(zhì)作用

以沉積為主，

主要可分為

機(jī)械、化學(xué)、生物

三種沉積作用。

（圖源@Primo GIF）

湖泊的機(jī)械沉積作用主要是指

由河流搬運(yùn)來的碎屑及

少量由湖浪沖蝕破壞的

碎屑的沉積。

一般較粗物質(zhì)沉積在湖岸邊緣,

愈向湖心沉積物愈細(xì)。

湖相沉積（圖源@landscape.soilweb）

湖相沉積物發(fā)育有

良好的水平層理。

湖泊由于泥沙日益淤積，

湖底不斷填高,

可能導(dǎo)致湖水變淺，

最后整個湖泊被淤塞而消亡。

湖相沉積（圖源@landscape.soilweb）

湖泊化學(xué)沉積作用常體現(xiàn)在

湖內(nèi)鹽分變化上。

隨著湖水蒸發(fā),

水中鹽分濃度過飽和，

多余的鹽分就會從

湖水中結(jié)晶出來,

一層層地沉積于湖底。

鹽灘（圖源@The Virgin Atlantic）

淡水湖中生長著

大量藻類和微生物，

這些生物死亡后堆積于湖底，

與黏土混合形成腐泥，

屬于湖泊的生物沉積作用。

藻類（圖源@ Lake George）

海洋的作用

運(yùn)動的海水是產(chǎn)生

海洋地質(zhì)作用的動力源泉。

海水的剝蝕作用以

沖蝕和磨蝕兩種

機(jī)械動力作用方式,

塑造著特殊海岸地貌。

（圖源@Cfycat）

在永不停息的海浪沖擊下,

岸邊巖石會被沖蝕出各種形態(tài)，

形成浪蝕巖洞、海蝕崖、

海蝕柱和海蝕拱橋等

海蝕產(chǎn)物。

海蝕崖形成

海浪沖蝕海岸的同時，

會用它所破壞的碎屑為工具，

不斷地進(jìn)行著磨蝕作用,

久而久之使水下基巖被磨平,

形成海蝕平臺。

海蝕平臺（圖源@zh.wikipedia.org）

濁流是含有大量懸浮物質(zhì)，

相對密度大，

以較高速向下流動的水體。

具有很強(qiáng)的侵蝕搬運(yùn)能力，

對海底沉積物和

海底地貌的形成

起著重要的作用。

濁流（圖源@NOAA）

海水在進(jìn)行海蝕作用的同時，

又對海蝕產(chǎn)物和

河流帶來的物質(zhì)進(jìn)行搬運(yùn)，

其中波浪是

海水搬運(yùn)作用的主要動力。

波浪（圖源@NOAA）

海洋是地球上最大的沉積場所。

根據(jù)沉積環(huán)境可分為

濱海、淺海、半深海和

深海沉積四種情況。

地質(zhì)歷史時期的沉積巖

絕大部分是在

海洋環(huán)境中沉積的。

（圖源@American Geophysical Union）

冰川的作用

冰川在緩慢運(yùn)動過程中

對地面巖石的破壞作用，

稱為冰川侵蝕作用。

由冰川侵蝕作用所形成的

主要地貌形態(tài)有

冰斗、U型谷等。

冰川侵蝕作用

冰斗是由于冰劈作用和

冰川侵蝕作用所造成的，

三面環(huán)以峭壁、

呈半圓形劇場形狀或

圓椅狀的洼地。

冰斗（圖源@wikipedia.org）

U型谷是由

冰川侵蝕作用形成的谷，

其前身大部分是

山地上升前的河谷。

U型谷形成

運(yùn)動中冰川的侵蝕與

搬運(yùn)作用是同時進(jìn)行的。

冰川將侵蝕產(chǎn)物及

冰面巖石碎塊凍結(jié)于冰體中，

如傳送帶般將其運(yùn)至冰川末端，

稱為冰川的搬運(yùn)作用。

冰川的搬運(yùn)沉積作用

冰川融化堆積的物質(zhì)

稱為冰磧物。

其主要特征是碎屑大小混雜、

形狀各異，無成層現(xiàn)象，

礫石表面常有很多冰擦痕。

它是冰川存在的重要標(biāo)志之一。

冰磧物（圖源@Grabenstedt）

風(fēng)的作用

在干旱地區(qū),

風(fēng)的地質(zhì)作用表現(xiàn)十分突出。

它揚(yáng)塵、運(yùn)沙，

同時也對地面物體

產(chǎn)生風(fēng)蝕破壞。

因此它是發(fā)生在沙漠地區(qū)的

一種主要的地質(zhì)外營力。

風(fēng)蝕作用（圖源@biocircuits.ucsd.edu）

風(fēng)蝕作用包括

吹蝕和磨蝕兩種方式。

吹蝕作用是指風(fēng)力將

地表的松散沉積物或者

基巖上的風(fēng)化產(chǎn)物吹走，

使地面遭到破壞的作用。

風(fēng)蝕蘑菇（圖源@Chmee2）

風(fēng)力攜帶吹揚(yáng)起的碎屑物質(zhì),

對地表物質(zhì)的沖擊和摩擦,

以及所揚(yáng)起的碎屑間的

沖撞和摩擦并造成它們破壞,

稱為風(fēng)的磨蝕作用。

磨蝕成風(fēng)棱石（圖源@Wilson44691)

風(fēng)搬運(yùn)碎屑物的

能力和風(fēng)運(yùn)方式,

與風(fēng)力強(qiáng)弱、沙粒大小、

碎屑質(zhì)量有關(guān)。

一般風(fēng)的搬運(yùn)常以

懸移、躍移和蠕移

的方式進(jìn)行。

風(fēng)力搬運(yùn)作用

風(fēng)的堆積是

純機(jī)械的堆積作用，

具有明顯的分帶性。

干旱風(fēng)源地區(qū)以

風(fēng)成砂堆積為主，

風(fēng)源外圍的半干旱地區(qū)

則發(fā)育風(fēng)成黃土。

（圖源@ThoughtCo）

地殼運(yùn)動

由地球內(nèi)力引起地殼的

變位、變形以及

洋底的變化等機(jī)械運(yùn)動,

稱為地殼運(yùn)動。

是內(nèi)力地質(zhì)作用最重要的、

起主導(dǎo)作用的一種表現(xiàn)方式。

地殼運(yùn)動

地殼中褶皺與斷裂構(gòu)造的發(fā)生、

沉積巖原始產(chǎn)狀的再變動

以及地層間

角度不整合接觸關(guān)系的表現(xiàn)

都反映地殼運(yùn)動的存在，

是地殼運(yùn)動最直接的證據(jù)。

（圖源@Eastern Connecticut State University）

地殼運(yùn)動的特征

主要表現(xiàn)在兩個方面:

水平運(yùn)動和垂直運(yùn)動。

地殼或巖石圈大致沿

地球表面切線方向的運(yùn)動

稱為水平運(yùn)動。

（圖源@ResearchGate）

水平運(yùn)動表現(xiàn)為

地殼或巖石圈的水平擠壓或

水平引張引起巖層褶皺和斷裂,

形成巨大的褶皺山系或

大型地塹、裂谷, 以及

形成巨型的平移斷層。

圣安德烈斯斷層（圖源@Ikluft）

地殼或巖石圈沿垂直于地表,

即地球半徑方向運(yùn)動,

稱為垂直運(yùn)動。

垂直運(yùn)動表現(xiàn)為

地殼某些區(qū)域上升成為

高地或山嶺；

另一區(qū)域下降成為

盆地或平原。

地震作用

地震又稱地動、地振動，

是地殼快速釋放能量過程中

造成的振動，

期間會產(chǎn)生地震波的

一種自然現(xiàn)象。

地震發(fā)源于地下某一點(diǎn),

該點(diǎn)稱為震源；

地面離震源最近的一點(diǎn),

稱震中（epicenter）；

震源至震中的距離,

稱震源深度。

（圖源@SEIS ）

從震源中產(chǎn)生的彈性波，

稱為地震波。

按傳播方式主要包括

縱波（P波）、橫波（ S波）

（縱波和橫波均屬于體波）

和面波（L波）。

（圖源@STRUCTURE magazine ）

地震根據(jù)成因可分為

構(gòu)造地震、火山地震等。

構(gòu)造地震是由地殼運(yùn)動

導(dǎo)致地下巖石突然發(fā)生斷裂

所引起強(qiáng)烈震動，

占地震總數(shù)90%以上，

破壞性很大。

地震（圖源@Science News for Students）

每當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，

常會在地表出現(xiàn)以下地質(zhì)現(xiàn)象：

山崩地裂、雪崩海嘯、

噴沙冒水、地表錯位、

河流堵塞、建筑倒塌等。

2017年墨西哥中部強(qiáng)震（圖源@BBC）

參考資料：

[1] 重慶地質(zhì)學(xué)校. 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)及地質(zhì)制圖學(xué)[M]. 中國工業(yè)出版社, 1961.

[2] 尼, 古, 拉. 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)原理[M]. 石油工業(yè)出版社, 1989.

[3] 朱筱敏. 沉積巖石學(xué)[M]. 石油工業(yè)出版社, 2008.

[4] 王良忱, 張金亮. 沉積環(huán)境和沉積相[M]. 石油工業(yè)出版社, 1996.

[5] 李似椿著作，地下水，中國土木水利工程學(xué)會，4-6頁，1998年5月，ISBN 9576551889

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