南京大学精品课程《普通地质学》教学大纲及教案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 19:55:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

二.我国地震的分布

1.邻近环太平洋地震带:东北,华北,华南,台湾,华东沿海 ●为中-浅源地震,但东北有深源地震.

●华北为古老刚性地壳,不震则已,一震则大震. 华南为较年青破裂型地壳,能量不易集中,故大震极少.

2.西北-西南地震带:塔里木、喜马拉雅、川西-滇东. ●为新构造强烈活动区,属地中海-印尼带. ●多发生在盆地与高山的交接带. ●为中-浅源地震,震级较大,5-7级常见.

第四节 地震预报与预防

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(地震预报三要素:时间、地点、震级) 一.中长期预报

1.根据地震活动规律预测1011-1076:活跃65年→1077-1289:平静212年→ 1290-1368:活跃78年→1369-1483:平静114年→ 1484-1730:活跃246年→1731-1811:平静80年→

1812-现在:预计活跃200年(至2012年) 规律:活跃期越来越长,平静期越来越短.2.地震地质调查预测

确定地震危险地带(活断层带)。

二.近震预报●地面变形测量(卫星激光距离测量) ●地应力测量

●地球物理测量a 地磁场:岩石的压磁效应出现的地磁场变化。 b 电阻率:岩石承受力达到破坏所需力的一半时, 会产生裂隙,使体积增加。造成扩容,电阻率增加。 ●地声地光

●地下水变化、水面变化、井水化学成分变化;泥砂上喷;氡气量变化。 ●动植物异常(竹林开花,鸡飞狗叫,鼠虫乱窜) ●地震规律:小震后有大震、大震后有余震。 三.海啸(tsunami)

1 定义:海底突然局部变动,引起海水大幅度升降,形成巨大波浪的现象.地震可以产生海啸. 2 特征:1937年前苏勘察加半岛,浪高达64米、波峰距100公里、速度700-800公里/小时

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3 破坏:破坏力极大. 1960年智利地震产生海啸,700公里/小时传至日本,冲进海港,将码头淹没,房屋冲跨,将鱼船“开运丸”号冲上陆地,压倒民房.

4 原因:海底断裂活动,引起地震; 或海底火山口崩塌,或海底斜坡上沉积物的大规模滑动 5 地点:与地形、构造环境有关. 海岸临近深海,大能量的海水汹涌上岸(智利、日本);喇叭形海湾、四周都是海洋的地方如夏威夷,极易受海啸影响.

6 我国:影响较小. 一是近岸有宽阔的大陆架,摩擦作用大,海啸能量被消耗,二是岛屿起屏障作用.

注意: 钱塘江大潮与潮汐有关,不是海啸. 四.地震预防

●增加建筑物的防震强度 ●灌水(减小摩擦力)

●通过一系列无破坏的小震释放能量 ●制造平衡(地基用钢珠) 五.地震利用

1 地震层析:宽频带高分辨率地震波接收仪,研究深部构造 2 地震勘探,寻找石油 3 地震能量能否应用?

第五节 地球的内部构造

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一 地球内部构造及主要界面(见P84)

二 确定依据:地震波波速的变化(P、S波在地球内部的传播与物质成分、物理状态有关:密度越高速度越快;介面处要发生反射和折射;液体介质中S波不能通过,P波则要降低速度).

三 地球内部重要界面:

1.康拉德面(Si-Al/Si-Mg界面):~10km深处, 2.莫霍面(~33km深处),

3.低速带或软流圈(60-250km之间;青藏150-400km之间), 4.200间断面( 413km处,相变过渡带,密度和波速增加) 5.上下地幔界面(?):670km或984km深处, 6.古登堡面(幔核界面):2898km,

7.莱曼面(固内核-液外核间过渡带):4703-5154km.二.地球内部各圈层的物质成分及其状态

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(见P84)

1.地壳(Crust):大洋厚7-8km;大陆平均35km,喜山最厚70km. ● Si-Al层(A’层:大陆地壳)

成分相当于花岗岩(沉积岩、火成岩、变质岩);P波6/秒;密度2.7. 陆壳变形复杂,陆核形成很老. 2亿年前的地层大都分布在陆壳中. ——————————康拉德面—————————— ● Si-Mg层(A’’层:大洋地壳)

成分相当玄武岩(辉长岩);P波7/秒;密度2.9;缺少花岗岩 ———————————33km(莫霍面)—————— 2.地幔(Mantle):成分相当于为超镁铁岩.

2.1 上地幔: B’层,固态,~30km厚. A’+A’’+B’=岩石圈铁镁钙含量高;P波速度为8km/秒;火山岩中的包裹体和模拟实验得出:

橄榄石55%+辉石35%+石榴子石10% = “辉石橄榄岩”(与上地幔相同)

——————60km(大洋区)或150km(大陆区)———— B’’层,平均60-250km,此200km为软流圈,玄武岩浆源;P波速7.8km/秒.1-10%的物质呈熔融状态,强度小、波速低、可缓慢流动.

—— 413km:相变过渡带,密度和波速增加,称震中距200间断面———C’层: 固相带,密度更大,使橄榄石分解为FeO、SiO、MgO。

C’’层, 成分和物相无变化,密度和波速随深度加大而加大. ——————————670或984km———————————— 2.2 下地幔:铁镁含量更高 D’层,除波速密度外,情况不明. D’’层,除波速密度外,情况不明.

—————————2898km(古登堡面)————————

3.地核 占地球质量的1/3;密度极大(10-11);成分推测为铁与少量镍、硫混合物. E层(外核):液态(P波阴影区是由于界面折射,而S波阴影区是由于不能通过横波) ———————F层(来曼面:内外核过渡带)————————G层(内核):固态 ——————————6371km(地心)——————————— 地球内部结构构造小结

1 地球的内部形态 层圈状:地壳+上地幔顶部=岩石圈→软流圈→固

相上地幔→固相下地幔→液态外核→固态内核 7个界面:康拉德面→莫霍面→岩石圈-软流圈界面→200间断面→上-下地幔界面→古登堡面→来曼面 2 物质成分 地壳(硅铝+硅镁)

地幔(铁镁硅酸盐(上);硅-硫-氧化物+Fe-Ni(下))

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地核(铁+镍+硫)

3 物理状态:密度、震波三.均衡原理1.地表高低不平,如何能保持平衡? 陆地平均高840米,最高山8848.3米; 最低处土鲁番艾丁湖-154米;荷兰平均-5米;

海洋平均深-3800米,最深海沟-11033米,为马里亚纳海沟. 4.艾利地壳均衡说(山根说, Aily G B,1855)

山体、平原区的岩石密度相同,山体下沉深而平原下沉浅;由于下沉的深度不同而保持平衡. 特点: 无水平底界. 5.均衡补偿(Holmes A,1978)

●原理:高山下面地壳厚,平原下面地壳薄.地势的起伏与莫霍面起伏呈镜像反映,称均衡现象.

●原因:地幔顶部有一平面,叫补偿基面,在此面以上各柱体的物质总重量相等,故能保持重力的平衡. ●均衡面≠莫霍面. ●平衡是暂时的!

内力作用下,地壳加厚,平衡破坏; 外力作用下,山体剥蚀,低地和海洋沉积,平衡破坏. 本章图象32个;表格2个

第八章 构造运动与地质构造

第一节 地壳运动 Crustal movement

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一. 基本概念

1.地球是一层圈体,各层圈之间无休止地作相互运动。地核间的差异旋转是地壳运动的内因(发动机);地壳运动与人类活动关系密切,是形成地表万象、大千世界的原因。

2.地壳时刻在运动,水平岩层的褶皱弯曲与破碎,都是地壳运动产物。只有急剧的地震才会被人们感觉到,缓慢的、深部的运动只能被大地测量、天文测量记录到。

3.古地壳运动的证据记录在岩石中,现代地壳运动的证据记录在岩石和毁坏的建筑物中。 4.地壳运动的方式:垂直运动、水平运动。以水平运动为主。包括褶皱、断裂、岩浆三大类

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型。

二.地壳运动的实例

●地球运动:自转1700km/小时;公转17000km/小时。 ●垂直运动:同一地点、不同时间,升降交替;有升必有降。 ●水平运动:同一地点,有时挤压,有时拉伸,有时走滑。可以复合。 ●大量证据表明,水平运动是主导的,垂直运动是次要的、派生的。 ●格陵兰:与欧洲之间的距离在47年中(1823-1870)增加了420米。

●意大利:导致海平面升降。那不勒斯海岸升降,导至塞拉比斯神庙毁坏(公元前2世纪罗马建筑),现仅残留三根12米高的大理石柱。

●喜山:300万年上升6000米,在北坡4000米处发现海洋鱼龙化石。 ●天山:滨海沼泽处形成的煤层,500万年以来被抬升到4000m的高处。 ●泰山:100万年升高了500多米,平均1mm/2年.

●天津:100万年来下降数十米,使永定河、海河经天津汇入渤海。 ●宁-镇:几多风雨,沧海良田。

第二节 岩石的变形构造

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一、一般概念

1.Structural geology定义:是研究岩石的变形、分析外力作用方式的专门科学。 2.褶皱与断裂:岩石在外力作用下,产生永久变形,形成各种形态的弯曲(褶皱)和不同方向的破裂(断裂).外力为各向不均匀力;各向均匀的外力只改变体积,不改变形态。 3.构造变形与岩石力学性质(弹性与塑性、脆性与韧性、刚性与粘性)关系密切。 弹性:受力变形,撤力回复原态,如弹簧。塑性:撤力后不回复原态,如页岩。 脆性:<5%弹性变形便很快破裂,多在上地壳。

韧性:破裂前可承受>10%的塑性变形,发生在中、下地壳。

刚性:岩石不易变形弯曲的性质。粘性:岩石容易流动变形的性质。 elastic, plastic, brittle, ductile, rigid, viscous 4.空间位置由岩层的走向、倾向、倾角(产状三要素)所确定 a.走向strike:层面与假想水平面的交线方向。

b.倾向dip:倾斜线在水平面上的投影;倾斜线即层面上与走向垂直的线(指向下方)。 c.倾角dip angle:层面与假想水平面的最大夹角(真倾角)。视倾角小于真倾角。 5.岩层厚度thickness:岩层顶底面之间的垂直距离(真厚度);非垂直距离为假厚度(大于

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