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第2章 地理科学(1)

地图

依据一定的法则,将地球表面上各种事物用特定的地图符号表现在平面图上,用以反映各种自然现象、社会现象的地理分布及其相互关系的平面图像叫地图。利用地图,人们就可以有效、便捷地研究和利用地球及其上面的事物。按比例尺大小,可将地图分为大、中、小比例尺地图;按内容,可分为普通地图和专题地图;按区域大小,可分为世界地图、半球图、洲陆地图、分国图等。随着自动化和遥感技术的发展,还有数字地图、影像地图和微缩地图。

地球仪

按照一定的比例把地球缩小制作而成的地球模型。上面画着经纬线、国家、陆地、海洋、山脉、河流等,安装在支架上,可以转动,可供教学使用。

比例尺

地图上连接两点的线段长度与其实际相应距离之间的比例。也称作“缩尺”。地图上的比例尺有三种表示方式:一、文字式:就是在地图上用文字说明图上1厘米代表实际距离多少千米。如“图上1厘米代表实际距离300千米”;二、数字式:在地图上用数字表示图上距离与实际相应距离的关系,如“1∶300,000”或“1/300,000”;三、线段式:即在图上画一线段,并说明图上1厘米代表实际距离多少千米。

等高线

将地面上海拔高度相同的各点连接而成的线叫作等高线,地形图上的等高线就是地面上等高线在地图上的投影。等高线的疏密程度反映了地形坡度的缓陡程度。等高线密集的地方,坡度就陡,反之,等高线稀疏的地方,坡度就平缓。

等深线

将海洋、湖泊或其他水体中深度相同的各点连接而成的线叫作等深线。等深线是以海平面或湖面作为起算面而测定的,实际上是关于水下地形的等高线,其疏密程度也反映了水下地形的陡缓程度,表明水下地形的起伏状况。

地貌

地表的各种地形,总称为地貌,也称“地形”。地貌是由地球内力与外力相互作用而形成的。而以内力作用为主,外力作用为辅。内力作用形成地表的基本轮廓,外力作用则通过风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩等作用塑造地表,使地表趋于平缓。根据海拔高度与起伏大小将地貌分为:山地、丘陵、高原、平原、盆地;按成因分为:构造地貌、气候地貌、侵蚀地貌、堆积地貌;按动力地貌可分为:流水地貌、冰川地貌、岩溶地貌、风沙地貌、海岸地貌。

地质地貌

地表的各种形态,总称为地貌。所以一般所见的平原、高原、山地、丘陵等即是。各种地貌间无严格的界限和定义,一般将地貌分为以下八种:一、平原,二、波状平原,三、高地、高原,四、丘陵平原,五、丘陵,六、低山地带,七、高山地带,八、冰原。

地质是有关地壳的性质、构造的状态。

地幔

位于地球中部介于地壳层和地核之间的固体圈层,又称作“中间层”。上界为莫霍洛维奇不连续面,下界为古登堡不连续面,厚度约为2900千米。莫霍洛维奇不连续面以下直至1000千米处为上地幔,1000千米以下至2900千米处为下地幔,成分中含铁比上地幔中更多。在地下60—250千米范围内,存在一个软流层,一般认为这是岩浆的主要发源地,地壳运动、岩浆活动、火山喷发以及矿产的形成和分布均与这一软流层有关。

地壳

地球固体圈层的最外层,主要由岩石组成。地壳的平均厚度约为17千米,它在全球上的厚度和成分极不均匀,大陆地壳厚,平均厚度约为3.3万米,最厚的青藏高原的地壳厚度达6.5万米,大洋地壳薄些,厚度只有5000到8000米。大陆地壳岩石中硅、铝、钾、钠成分较多,大洋地壳岩石中硅、铝、铁、镁成分较多。在大陆地壳中,距离地表约2.2万米的地方,有一个康拉德不连续面,将大陆地壳分为上下两层。上层部分成分与花岗岩相似,因此被称作“花岗岩层”,下层成分与玄武岩相似,故被称为“玄武岩层”。大洋地壳花岗岩层很少,有的地方甚至缺失。地壳表层由于受到大气、水、生物、阳光等的风化、侵蚀作用,形成了土壤层风化壳和沉积层,其厚度在1000到10000米之间。

地核

位于地幔下面的地球中心圈层,半径约为3400千米,在地下2900—5100千米深处为外核,地震横波不能通过,具有液态特征。在地下5100千米至地心部分为内核,地震纵波不能通过,只有横波才能通过,具有固态特征。一般认为地核的主要成分为铁、镍,并含少量轻元素,可能有硅、硫、钾、氧等。

地震波

由于地震或人工爆破产生的弹性振动在地球内部以一种波的振动形式表现出来,这种波就叫作地震波。地震波有纵波和横波两种,纵波和横波能否通过介质及其传播速度的不同,反映了地球内部不同的物质的性质和密度。通过对地震波的观测研究,可以推测到地球的内部构造。

岩石圈

由地壳和软流层以上的上地幔顶部坚硬岩石组成的圈。厚度约为75-150千米,我们现在能认识到的地质作用现象大部分发生于岩石圈。

地壳运动

地壳结构及其表面形态由于其本身或地球其他部分的物质、能量在内力作用下的变形、变位的运动。又称为“构造运动”。包括陆地运动、造山运动、地块运动、火山运动等,与海洋、陆地、火山等的形成及褶皱、断层等构造的形成密切相关。一般将地壳运动方式划分为两种:水平运动和垂直运动。水平运动指组成地壳的岩层沿平行于地表方向的运动,使岩层发生水平位移和弯曲变形,能造成巨大的褶皱山,也能形成海洋;垂直运动也称升降运动,指组成地壳的岩层作垂直于地表方向的运动,使岩层表现为隆起或凹陷,能引起地势高低起伏,海陆变迁。

地质构造

由于地壳运动引起的地壳和岩层的变形变位称为地质构造。基本形态为褶皱和断层。褶皱指岩层在巨大的内力作用挤压下变形变位产生褶曲,两个或两个以上的褶曲即构成褶皱;断层是指岩层在强大内力作用下断裂,但沿断裂面有明显位移的构造。地质构造是研究地壳运动性质、方式、强度的主要依据。通过研究地质构造,可以了解地壳发展历史中的重大事件。也是了解矿床贮藏的依据。

岩层走向

岩层层面与任一假想水平面相交形成的线叫岩层走向线。走向线的方向就是岩层的走向,它表明岩层在地底延伸的方向。

断层山

由于地层断裂或错动而形成的块状山体。也称断块山。按其形态可分为地垒式断层山和掀斜式断层山。地垒式断层山是指山边线较平直,陡山坡立的断层崖。相邻地一般为地堑形态,表现为谷地或盆地。如泰山、庐山;掀斜式断层山指山形不对称,一侧为陡峭的断层崖,另一侧为缓长山坡,向谷地或盆地过渡,如恒山、太行山。

岩浆活动

处在地壳下高温高压的岩浆,冲破地壳的束缚,顺着地壳薄弱地带侵入上部,或者沿着构造裂隙喷出地表,这种运动称为岩浆活动,又叫岩浆作用。一般表现为两种方式:一种是岩浆上升到一定位置,由于上覆岩层的外部压力大于岩浆内压力,迫使岩浆不能继续上升,在地壳中冷凝结晶。这种岩浆活动称为侵入作用;另一种是由于岩浆的内压力极大,上部岩层外部压力小于岩浆内压力,冲破上覆岩层或顺着裂隙喷出地表,这种岩浆活动称为火山作用或喷出作用。

火山

由于岩浆运动从地壳内部喷出的岩浆或碎屑物质冷凝堆积而成的山体。典型的火山外形是一个锥形山丘,称火山锥。火山锥顶部通常有火山口,为一凹形洼地,面积不大,为最后一次喷发所决定,与火山体积无直接联系。火山活动停止后,火山口下方的火山通道易凝固成熔岩柱,称为火山颈,火山颈与地壳深处熔融岩浆相连。一般来说,熔岩的性质决定喷发的强度及火山的外貌。当熔岩为酸性熔岩时,火山喷发强度大,火山坡度较大;当熔岩为碱性时,火山喷发强度较小,火山外貌往往为盾形。按火山活动情况可将火山分为活火山、死火山和休眠火山,我国目前已发现的火山有600多座,绝大部分属死火山。

地热

是地球在漫长的演化过程中逐渐积累起来的,贮存于地球内部的热量,是一种天然能源,又称地下热。地热的产生主要源于岩石中放射性元素蜕变时所释放的热量,是产生火山、地震、温泉、地壳运动的主要能源。

地震

是地球表面的震动,是地热释放的主要形式之一。地震按其成因可分三种:一、构造地震,是由于地壳和地幔上部的刚硬岩石受到地壳运动所产生的地应力的作用,发生断裂或原有断层重新活动而引起的。这类地震破坏性大,影响范围广,世界上90%的地震都属于构造地震;二、火山地震,即火山活动引起的地震。这类地震一般影响范围较小,而且以成群的小地震的形式出现,仅限于火山活动地带,全世界约有7%的地震属于火山地震;三、塌陷地震,指石灰岩等可溶性岩石,因受到溶蚀,导致溶洞洞顶塌落造成地震。这类地震影响范围小,强度弱,只占地震总数的3%左右。

风化作用

地表或近地表的岩石在温度变化、水、大气及生物作用影响下发生的破碎、分解的破坏作用。根据引起岩石破碎分解的原因可分为:物理风化作用、化学风化作用和生物分化作用。物理风化作用指在温度变化、水、风力等作用下发生的岩石的破碎,而没有化学成分分解发生的作用;化学风化作用指在水、空气、二氧化碳作用下岩石发生氧化、水解等化学分解并产生新矿物的作用;生物风化作用指由于生物活动而对岩石产生的破坏作用,包括单纯的岩石破碎和岩石化学成分的分解,前者如动物挖掘、动物破坏岩石以及植物根系生长劈开岩石,后者如植物分泌出来的植物酸侵蚀岩石产生的分解。

侵蚀作用

指雨水、河水、地下水、波浪、冰河、风力等的运动状态下对地表的破坏作用,可分为机械侵蚀作用和化学侵蚀作用。机械侵蚀作用指风力、流水、波浪、冰川在运动中以其产生的动能对岩石的机械破坏;化学侵蚀作用指流水、地下水等以溶解的方式分解岩石而产生的破坏作用。

搬运作用

地面上被风化作用和侵蚀作用形成的产物被流水、风、冰川等转移离开原来位置的作用。在搬运过程中,一般都既有机械搬运作用也有化学搬运作用,其中以机械搬运为主,如风、流水、冰川等在机械搬运碎屑物质及黏土物质的过程中,同时流水、冰川等还对这些物质进行着化学分解,使之更碎,更易搬运,这就是机械搬运作用和化学搬运作用的结合。

沉积作用

在地球表面,风化作用和侵蚀作用下的产物在流水、风、冰川等的搬运过程中,在遇到河谷、山麓、低洼地等处时,由于流速或风速减小,冰川的融化及其他因素的影响,导致搬运物质逐渐沉积下来,这种作用称为沉积作用。根据沉积产生的原因不同分为:机械沉积、化学沉积和生物沉积。机械沉积指在搬运过程中,因搬运动能减小,受重力作用支配而沉积;化学沉积指在搬运过程中,搬运物质因介质的物理化学条件的改变而沉积下来;生物沉积指通过生物的生命活动产生的沉积。

固结成岩作用

在地球内部,松散、破碎的沉积物在物理的、化学的、生物化学的改造后,逐渐变成为坚硬的岩石的作用。

岩石

在地质作用下,由一种或几种矿物按一定的结构、构造有规律结合而成的集合体。岩石按其成因可分为:岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩浆岩又叫火成岩,是由于地壳深处的岩浆,在巨大的压力作用下,沿着地壳薄弱地带侵入地壳上部或喷出地表,在温度、压力变化下,逐渐冷却凝固形成的岩石;沉积岩又称“水成岩”,是指地表或近地表的岩石在风化、侵蚀、搬运、堆积以及固结成岩作用下形成的岩石;变质岩是指由变质作用形成的岩石。岩石是构成地壳和岩石圈的物质基础。

岩浆

自然形成于地球内部的一种炽热、黏稠的含有一定挥发成分的硅酸盐质熔融体,是形成多数岩浆岩和内生矿系的母体。按其二氧化硅含量由少到多可分为:超基性、基性、中性及酸性岩浆。

变质作用

地壳中已生成的岩石,在地壳运动、岩浆活动的影响下,发生了矿物成分、结构和构造上的变化,引起这种变化发生的作用叫作变质作用。经过变质作用生成的岩石叫作变质岩。引起岩石发生变质的因素主要是温度、压力变化及遇到性质活泼的气体和溶液。

矿物

指各种地质作用下形成的具有固定化学成分、内部构造、外表形态和物理性质的自然单质和化合物。在常温下大多数矿物为固体,只有极少数为气态或液态。矿物是组成岩石的基本单位。绝大部分是结晶质,少数是非晶质。用人工方法取得的与某些天然矿物有相同或类似特征的单质或化合物称为“合成矿物”。来自地球以外的其他天体上的天然单质或化合物,称为“宇宙矿物”,目前已知矿物约有3000多种。

石英

六方柱及菱面的聚形晶体,柱面有横纹,化学成分为SiO?,一般呈致密块状,玻璃光泽,断口呈脂肪光泽,硬度大,无解理。颜色不一,无色透明的为“水晶”,乳白色的称“乳石英”,紫色的为“紫水晶”,浅玫瑰色的称“蔷薇石英”。石英是重要的造岩矿物。工业上用途也很广,可用来制造玻璃、陶瓷等。

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