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地质科普系列|神奇的地质作用
2024年05月08日 10:43 访问次数: 作者: 来源: 武汉规划展示馆



    我们生活的地球有蔚蓝壮阔的海洋、雄伟挺拔的山峰、蜿蜒曲折的河流……这些壮丽的自然景观究竟是怎样形成的呢? 它如何拥有这么丰富的地形地貌?这要归功于地质作用的“鬼斧神工”。



认识地质作用


    由于板块的相互作用和持续运动,岩石圈直至地表形态无时无刻不发生着变化。引起这些变化的各种自然动力又称为地质营力,这种由地质营力引起岩石圈的内部结构、物质成分和地表形态发生变化的作用,被称为“地质作用”。


    地质作用在自然界中普遍存在,有短暂而猛烈的,如地震、火山、海啸等,也有长期持续缓慢进行的,如岩石风化、海陆变迁、山脉隆起等。它一方面对已有矿物、岩石、地质构造和地表形态等进行破坏,另一方面又不断形成新的矿物、岩石、地质构造和新的地表形态。


流水侵蚀地貌(黄土高原


河流沟谷、峡谷地貌



海岸地貌



冰川地貌


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     地质作用是促使地球不断新陈代谢的动力。按照动力来源和作用部位的不同,地质作用分为内力作用和外力作用两类。地球内部能量产生的地质作用为内力作用,由地球外部能量产生的地质作用为外力作用。



内力地质作用


    内力地质作用以地球内部放射性元素衰变产生的热能、重力能、地球旋转能和潮汐能为动力,主要表现为地球内部应力变化引起的火山、地震、褶皱、断层等活动,包括构造作用、岩浆作用、变质作用和地震。


    构造作用主要是指由地球内部应力变化引起地壳或岩石圈的物质发生变形和变位,导致地表形态发生剧烈变化,如山脉形成、海陆变迁、大陆分离等。其中褶皱和断层属于构造运动的基本类型。

断层示意图


褶皱示意图


    岩浆作用是指软流圈和岩石圈中、下部内集聚的高温熔融物质,顺通道运移至浅部甚至涌出地面冷凝成岩石的过程。


岩浆作用(火山结构)示意


岩浆地貌

    变质作用是指岩石圈内部现存的岩石在新的温度、压力条件下,也可能有外来气、液物质参与,使原岩在固态状况下发生结构、构造及矿物组合产生新岩石的过程。

质作用示意图


变质岩(花岗岩)

    地震一般是由于地壳运动引起地球内部能量的长期积累,达到一定限度而突然释放时,地壳在一定范围内的快速颤动。按产生的原因,地震作用可分为构造地震、火山地震、陷落地震和激发地震等。


地震示意图


山区地震


    各种内动力作用是相互关联的。构造运动可以导致岩石圈断裂、地震发生,可以诱发岩浆活动;构造运动和岩浆活动可以引起变质作用的发生。其中,构造运动在内动力地质作用中起主导作用。



外力地质作用


    外力地质作用以太阳辐射能、日月引力能和生物能为动力,通过大气、水、生物因素引起,包括风化作用、以及各种地表载体(如河流、冰川、地下水、海水、湖泊、风沙等)的剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用。其中流水和风力的侵蚀、沉积作用的影响最为普遍和常见。


    风化作用是指岩石在原地因气温变化大气、水、生物等的共同作用下逐步分解、破坏的过程。

风化作用示意图


风化地貌


    剥蚀作用指流水、风在其运动过程中,使地表岩石产生破坏并将破坏产物剥离原地的作用。剥蚀作用可划分为地面流水、地下水、海洋、湖泊、冰川、风等的剥蚀作用。


河流剥蚀作用示意图

河流剥蚀地貌


    搬运作用是地表岩石的风化剥蚀产物被流水、风等运动介质从原地搬到别处的过程。

流水搬运作用示意图

因流水搬运形成的沙洲


    沉积作用是指由于搬运介质的动能减弱或搬运介质的条件发生改变,导致搬运物在新的环境下堆积或沉淀下来的过程。

沉积作用示意图

风的沉积作用(沙漠)

    成岩作用是由松散的沉积物转变为固结沉积岩的过程。


成岩作用示意图


沉积岩地貌



地质作用与地貌变化


    在地质演化中,内力地质作用与外力地质作用是密切联系、相互促进和相互制约的,两者共同促使地表形态的不断改观和地球内部结构及物质成分的不断变化。其中,内力地质作用占据主导地位,地下深处高温高压的岩浆在向上运移,将深处的物质带到地球表层,使地表形态发生剧烈的变化。外力地质作用的总趋势是削高填洼,夷平大山和高原,将破坏产物搬到低洼处堆积起来,使地球表面趋于平坦化。地球上存在的山地、高原、盆地、平原等千姿百态的地表形态,就是各种内外地质作用共同塑造的结果。


内外地质作用共同塑造了浙江施家庄悬崖村独特地貌


    地质作用发生和延续的时间一般很长,如海陆变迁、山脉隆升、海底扩张、岩浆侵入等过程需要很长时间。虽然也有些地质作用看起来其表现时间很短,但是其发生之前能量的聚集过程却相当长,如地震、火山等。大部分的外地质作用引起的地表变化都发生的非常缓慢,并不是人类用肉眼及感观目测可及的,有的甚至会达到数亿年以上。

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