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地質作用,是指由於受到某種能量(外力、內力、人為)的作用,從而引起地殼組成物質、地殼構造、地表形態等不斷的變化和形成的作用。其中內力作用使地球內部和地殼的組成和結構複雜化,造成地表高低起伏;外力作用使地殼原有的組成和構造改變,夷平地表的起伏,向單一化發展。地質學界把自然界引起這些變化的各種作用稱為地質作用。地質作用主要分為構造運動、岩漿活動、地震作用、變質作用、風化作用、斜坡重力作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和硬結成岩作用等。

1 地質作用 -分類

地質作用風的地質作用
地質作用的自然力是地質營力。力是能的表現,按照能的來源不同,地質作用可分為外力作用和內力作用。

1外力作用
按照方式不同分為風化作用,包括物理作用、化學作用和生物作用。剝蝕作用,包括機械風化作用,化學風化作用,搬運作用,包括機械搬運和化學搬運作用兩類。沉積作用,包括機械,化學,生物三類。

2內力作用
它們既發生於地表,也發生於地球內部。有的強烈急促,如地震;有的微弱緩慢,如風化作用。地球的地表現狀是地質作用對地球表面長期改造的結果。

2 地質作用 -概述

地質作用板塊運動
板塊運動被認為是使地殼表層發生位置移動,出現斷裂、褶皺以及引起地震、岩漿活動和岩石變質等地質作用的總原因,這些地質作用總稱為內力地質作用。內力地質作用改變著地殼的構造,同時為地貌的形成打下基礎。這就是說板塊運動能夠解釋地殼中岩石的變形,包括區域的和整個地殼的。

產生內力地質作用的能源,一般推測,主要是放射性元素蛻變釋放的熱能和地幔重熔形成的熱能。這些能量,部分傳導到地面散失,大量的內熱由於岩石導熱性差,在地下聚積,成為產生各種內力地質作用的動力。還有人認為,地球自轉所產生的能也是產生內力地質作用的因素之一。

來自太陽的熱能,是引起大氣和水不斷運動的主因,同時給生物的繁殖以能量,並直接對岩石圈施加影響。這一切活動的結果,使地表的凸出部分受到風化、侵蝕等作用的破壞,破壞的產物在低凹的部位沉積起來形成新的岩石。上述變動總稱外力地質作用。

地質作用板塊運動
地球的內力和外力地質作用同時存在並相互影響。水往低處流是受到重力的作用,而地勢的高低又是內力地質作用所塑造。火山噴出的氣體和水分是地球大氣圈和水圈重要的物質來源之一,一次強烈的火山活動還可以引起人能直接感受到的氣候異常。地質作用強烈地影響著氣候以及水資源與土壤的分佈,創造出了適於人類生存的環境。這種良好環境的出現,是地球大氣圈、水圈和岩石圈演化到一定階段的產物。地球形成的初期,大氣圈和水圈的成分、質量都和現代大不相同,大氣曾經歷以二氧化碳為主的階段,海水是約在10億年前才具有今天的含鹽度,生物最早出現在地球形成約10億年以後。由此也說明在地球演化的不同歷史階段,各種地質作用的規模乃至性質都有所不同。

地質作用也會給人帶來危害,如地震、火山爆發、洪水泛濫等。人類無力改變地質作用的規律,但可以認識和運用這些規律,使之向有利於人的方向發展,防患於未然。如預報預防地質災害的發生,就有可能減輕損失。中國在古代就有「束水攻沙」,引黃河水灌溉淤田壓鹼等經驗,是利用河流的地質作用的規律來治理河流取得成功的例子。

3 地質作用 -能量來源

地質作用地質作用

產生地質作用的力。來自地球內部的稱為內能,主要有地內熱能、重力能、地球旋轉能、化學能和結晶能。來自地球外部的稱為外能,主要有太陽輻射熱、位能、潮汐能和生物能等。

1地內熱能的主要來源是放射性和重力的熱轉換。

①放射性熱能是地球內部的放射性元素蛻變而產生的。

②重力分異產生的熱能是地球物質在地心引力作用下按不同比重發生分異的過程中,釋放出的位能轉化成的熱能。

③衝擊、壓縮產生的熱能是地球在由星際物質聚積而成的過程中,微星體以高速衝擊地球時巨大動能轉變而來的。另外原始地球在自身重力作用下壓縮,體積逐漸收縮而產生壓縮熱。此外,地球內部物質發生化學變化,結晶時會釋放熱,構造運動的機械能也可以轉為熱能。據計算,地內每年產生的熱總量與經地表每年散失的總熱量相抵后還有剩餘,這部分剩餘熱能便是岩漿活動和變質作用的主要能量來源。

2重力能是地心引力給予物體的位能。

3地球旋轉能是地球自轉產生的力給予地球表層物質的能。它包括離心力、離極力和科里奧利力。
①離心力的大小隨緯度而異,兩極為零,赤道最大。地表離心力的水平力平行於地表相應點沿經向的切線,並指向低緯度,其大小在兩極和赤道均為零,中緯度最大。

②離極力的方向指向赤道,促成表層物質向赤道運動。

③科里奧利力影響著地球表層物質沿緯向或徑向的運動。

4太陽輻射熱是太陽向地球輸送的熱。其中60%為大氣、大陸和海洋吸收,成為大氣圈、水圈和生物圈賴以活動,發育,並相互進行物質、能量交換的主要能源。由此產生了一系列外營力,如風、流水、冰川、波浪等。

5潮汐能是因日、月對旋轉著的地球的各點的引力不斷變化而產生的能。在它的作用下,地球上海水發生潮汐現象。潮汐具有機械能,是海洋中地質營力之一。

6生物能是生命活動經過能量轉換而產生的能。其中特別指出人類大規模改造自然的活動,更是重要的能的表現形式。

7此外,地表還有來自外層空間的宇宙射線、隕石衝擊能,以及地表發生化學反應和結晶釋放的熱。

4 地質作用 -影響結果

地質作用地質作用

1內力地質作用是因地球內部能產生的地質作用,有構造運動,岩漿活動,地震作用和變質作用這類地質作用主要發生在地下深處,有的可波及到地表。它使岩石圈發生變形、變位,或發生變質,或發生物質重熔,以至形成新岩石。

2外力地質作用是因地球外部能產生的,它主要發生在地表或地表附近。外力地質作用幾乎都有重力能參與。外力地質作用使地表形態和地殼岩石組成發生變化。可分成河流的地質作用、地下水的地質作用、冰川的地質作用、湖泊和沼澤的地質作用、風的地質作用和海洋的地質作用等。外力地質作用按照其發生的序列還可分成風化作用、斜坡重力作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和硬結成岩作用。

3構造運動是指岩石圈物質的機械運動。它有垂直和水平兩種運動形式。構造運動可使岩石變形、變位,形成各種構造形跡,塑造岩石圈的構造,並決定地表形態發育的基礎。構造運動可引起海陸變遷。地震是岩石中積蓄的應變能以彈性波形式突然釋放而引起的地球內部的快速顫動。地震發源於地下深處,並波及地表。絕大多數地震是構造運動引起岩石斷裂而發生的。

地質作用地質作用
4岩漿作用是岩漿從形成、運動直到冷凝成岩的全過程。岩漿是地下岩石的高溫(800~1200℃)熔融體。它不連續地發源於地幔頂部或地殼深部。岩漿形成后循軟弱帶從深部向淺部運動,在運動中隨溫度、壓力的降低,本身也發生變化,並與周圍岩石相互作用。
變質作用是岩石在風化帶以下,受溫度、壓力和流體物質的影響,在固態下轉變成新的岩石的作用。岩石變質后,其原有構造、礦物成分都有不同程度的變化,有的可完全改變原岩特徵。

5風化作用是地表環境中,礦物和岩石因大氣溫度的變化,水分、氧、二氧化碳和生物的作用在原地分解,碎裂的作用。

6斜坡重力作用是斜坡上的土和岩石塊體在重力作用下順坡向低處移動的作用。重力是主要營力,斜坡是必要條件,暴雨、地震、人為開挖往往起誘發作用。塊體物質的運動方式分為崩落、滑移、流動和蠕動。前三者運動較快,後者較慢。

7剝蝕作用是河流、地下水、冰川、風等在運動中對地表岩石和地表形態的破壞和改造的總稱。
搬運作用是地質營力將風化、剝蝕作用形成的物質從原地搬往他處的過程。

8沉積作用是各種被外營力搬運的物質因營力動能減小,或介質的物化條件發生變化而沉澱、堆積的過程。

9硬結成岩作用是鬆散沉積物轉變為堅硬岩石的過程。這種過程往往是因上覆沉積物的重荷壓力作用使下層沉積物減少孔隙,排除水分、碎屑顆粒間的聯繫力增強而發生;也可以因碎屑間隙中的充填物質具有粘結力,或因壓力、溫度的影響,沉積物部分溶解並再結晶而發生。

5 地質作用 -作用關係

內、外力地質作用互有聯繫,但發展趨勢相反。內力作用使地球內部和地殼的組成和結構複雜化,造成地表高低起伏;外力作用使地殼原有的組成和構造改變,夷平地表的起伏,向單一化發展。一般來說,內力作用控制著外力作用的過程和發展。

6 地質作用 -人為地質作用

地質作用人為地質作用
地質學家在19世紀就注意到生物的地質作用,人類活動是生物地質作用的一部分。20世紀里(尤其是20世紀後半葉),人類活動(尤其是工程活動)廣泛進行,對地球的表面和外層系統產生了巨大的影響甚至超過了天然地質作用及其產物,甚至危及人類自身的生存環境。21世紀內,人們必須研究這種影響,控制和消除這種影響。有人把地質科學的這一新興分支學科稱「人為地球科學」。

與天然地質作用相對,人類地質活動具有下列特點。1.速度快;如單純靠各種外力作用來夷平山脈或山地,可能需要幾百萬年或幾千萬年,而人類的活動,如農業上修建人造平原,工程建設上興建高速公路等等,幾年內的剝蝕搬運量可能相當「老天爺」幾十萬年裡的「工作量」。2.強度大;其實,人們每年向河中傾倒的各種垃圾,包括工業垃圾和生活垃圾,很可能是河流自身輸沙量的幾倍。從搬運量來說,各種地質作用中首推河流的搬運量大,而現在人類為採煤和採礦,每年搬運的礦(矸)石量是全球河流總搬運量的3倍。3.範圍廣:人類活動不僅影響地球表面,而且影響到岩石圈、生物圈、水圈和大氣圈。4.效果明顯:大自然本來是一個和諧的世界,生物鏈就是一個例子。人類的許多活動明顯是破壞這種和諧性的。對生物鏈的破壞有多種手段,如過量捕殺,生存環境惡化,活動範圍變小,近親繁殖等等。一旦一個環節斷了,下面的環節就會一個一個斷下去,自然界的和諧性就這樣被破壞了。5)危害

地質作用人為地質作用
大:地球歷史上曾發生過多次地外物體的撞擊事件。大氣圈的厚度基本可以保護地球避免地外物體的致命性撞擊(因為通過大氣層時的摩擦燃燒只有極小極小的質量能撞擊地球)。那麼,人類是否可以高忱無憂了呢?不,因為原子彈和氫彈的爆炸產生的危害遠大於火山噴發,而可能產生類似地外物體撞擊的效果。6.直接影響人類生存,黃河斷流就是一例。

20世紀的實踐已經證明:國家越發達,科學越進步,對地球系統的破壞就越大,問題是能否迅速地認識到這一點並及時採取有效措施。美國西部的淘金熱就是說明,因為有過環境急劇惡化的慘痛教訓,保護生物、保護環境已成了美洲人的強烈要求和自覺行動。

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