1、第一章 地球考试要求1、掌握太阳系行星运动特点及地球运动的意义2、掌握地球表面的基本形态和特征 1A、掌握太阳系行星运动特点及地球运动的意义一：太阳系行星运动规律很早的时候，人们根据自己的直观感觉，认为地球是宇宙的中心，这也符合宗教的教义。但是这样的地球中心说和观测的现象存在着矛盾，使得一些现象无法解释。当哥白尼提出“日心说” 把地球排除出宇宙的中心，以太阳取而代之以后，看起来好像杂乱无章的星星世界，显现出惊人的统一性。受时代的局限，哥白尼的体系也存在缺陷。比如认为太阳是宇宙的中心等。揭示太阳系行星运动真实规律的，是德国天文学家开普勒（15711630） 。他经过对前人观测记录的严密分析，提出
2、著名的行星运动三定律：1：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳位于行星轨道椭圆的二个焦点之一。这是行星运动第一定律，也叫轨道定律。2：在同样的时间内，行星向径在其轨道平面上扫过的面积相等。这是行星运动第二定律，也叫面积定律。3：任何两个行星绕太阳公转的周期的平方之比，等于它们与太阳的距离的立方之比。为行星运动第三定律，也叫周期定律。设 T1 和 T2 分别表示两行星的公转周期，a1 和 a2 分别表示它们与太阳的平均距离（即各自轨道的半长轴） ，得公式：二:掌握地球运动的意义 自转与公转(一)：地球自转的地理意义 地球转产生的自然现象是多方面的1：产生了昼夜更替的现象，并使地表个
3、中国成具有一昼夜的节奏。由于地球是一个不发光，也不透明的球体，所以在同一时间里，太阳之能照亮地球表面的一半，向着太阳的半球是白天。由于地球不停的自转，昼夜交替的周期不长，这样使得地面白昼增温不至于过分炎热，黑夜冷却不至于过分寒冷，从而保证了地球上生命有机体的生存和发展。节律性。2：由于自转，产生了地球自转偏向力 公式：角速度与纬度正弦的积，只影响方向，不影响速度。而运动物体的速度影响偏转力的大小。物体静止不动，偏转力也就为零。 影响气团、洋流、流水等。北半球向右偏，南半球向左偏。3：造成地球上同一时刻，不同经度的地方有不同的地方时一个地方正当午时，距它 180 度的地方，正当午夜。说明每隔 1
4、5 度精度，时差相差一个小时。为此人们划定了地球的时区。共 24 个时区。以本初子午线为中心，东西 7 度 30 分为中时区。东西各加 15 度为东一区、西一区。自西向东，每过一个时区，要加一个小时，过了国际日期变更线要减去一日。4：天体引力产生潮汐，由于自转，相反的潮汐又阻碍它的运动。4 万年一昼夜延长一秒。但是却具有不可忽视的意义。5：地球整体的自转，同它的局部运动也有密切的关系。可以影响大陆漂移、地震、潮汐摩擦、洋流等。此外，自转产生的离心力，也是影响地球形状的原因。(二)：地球公转的意义1：昼夜长短的变化。在太阳的照射下，地球被分为昼夜两个半球：向太阳的半球是昼半球，背太阳的半球是夜半
5、球。昼夜两半球之间的分界线，被叫做晨昏线，是地球的一个大圆。昼夜的长短，视晨昏圈分割纬线的情况而定。一般情形下，纬线被晨昏圈分割成两部分：位于昼半球的部分叫昼弧；位于夜半球的部分叫夜弧。昼弧和夜弧的弧长，决定该地的昼长和夜长。由于黄赤交角的存在，使太阳直射点发生南北移动，因此，除了在赤道和春秋分日外，各地的昼弧和夜弧都不等长。自 3 月 21 日（北半球春分日）至 9 月 23 日。是北半球的夏半年。太阳直射北半球，北半球个纬度昼弧大于夜弧，昼长大于夜长，纬度越高，白昼越长，黑夜越短。北极四周，太阳正日不落，叫做极昼现象。南半球反之。6 月 22 日，是北半球的夏至日，这一天，北半球昼最长。北
6、极圈以北，都是白昼，南半球反之。9 月 23 至次年的 3 月 21 是北半球的冬半年。12 月 22 日为北半球的冬至日。每年的 3 月 21 和 9月 23。太阳直射赤道，全球各地昼夜等长，各为 12 小时。2：正午太阳高度的变化。太阳高度，是指太阳对于地平的高度角。它在很大程度上决定地面或得太阳热能的多少。太阳高度最大的时候，地面上得热最多（光束面积、途径短） 。一日之内，太阳以不同的高度照射地面。正午时刻，它升的最高，称正午太阳高度。由于地球的公转，在不同的日期内，同一地点正午太阳高度是不同的。对于地球上的四季的形成来说。昼夜长短和正午太阳高度是两个主要的因素。前者影响日照时间的长短，
7、后者决定辐射强度的大小。气候（climate）希腊原意为 “倾斜”指的就是正午太阳高度。3：四季。由于黄赤交角的存在和地球的公转，造成地球上各地昼夜长短和正午太阳高度的变化，一年分成春夏秋冬四季。但是，严格的说，只有中纬度地带才是四季分明的。季节变化是半球性的现象，南北两个半球没有同事来临的同一季节，而总是彼此相反。这是因为影响季节变化的两个主要的因素：昼夜长短和正午太阳高度的变化是半球性的。这两个因素影响地球所得太阳热量在南北两个半球之间的分配。太阳直射的半球，昼长夜短，正午太阳高度较大，太阳热量集中，是夏季，非太阳直射的半球是冬季。春秋二季是夏冬之间的过渡季节。如果太阳始终直射赤道，全球各
8、地昼夜等长，正午太阳高度不变，南北半球获得的热量始终不变，也就无所谓季节变化了。B、掌握地球表面的基本形态和特征一、海陆分布。地球表面明显地分为海洋和陆地两大部分。连续的广阔水体称为世界洋，它是海洋的主体。被海洋所环绕，但突出于海洋面上的部分则称为陆地。大陆是陆地的主体；岛屿是陆地的组成部分。在地球表面积中，海洋与陆地的面积比约为 2.51，海洋占有明显的优势。这种情况至少在太阳系是独一无二的，故有的学者曾严肃地称地球为“水球” 。地表的海陆分布不均匀。以新西兰东南为中心，包括太平洋主体的半球，海洋占 90.5而陆地面积极小，因而有水半球之称。另外的半球以法国南特附近为中心，虽然名为陆半球，陆
9、地面积占 47.3，仍然比水域小。从传统的南北两半球来看，陆地的 2/3 集中于北半球，占该半球面积的 39.3。在南半球，陆地只占总面积的 19.1。全球共有七个大陆，即亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲、澳大利亚和南极洲。亚洲大陆和欧洲大陆虽以乌拉尔山脉、乌拉尔河、里海、高加索山脉、博斯普鲁斯海峡、达达尼尔海峡为分界，但实际上它们是连在一起的整体，合称亚欧大陆。所以也可以说全球共有六个大陆。亚洲大陆与非洲大陆的分界线是苏伊士运河。北美与南美以巴拿马运河为界。澳大利亚和南极大陆各以自己的海岸线为界。除南极洲外，所有的大陆都是成对的。例如北美和南美，欧洲和非洲，亚洲和澳大利亚。仔细研究大陆的轮廓
10、，将发现每个大陆都是北部比较宽广，向南逐渐变窄，像一个底边位于北方的三角形。甚至南极大陆也可以称为三角形，其狭窄部分对着南美。还应该指出，南半球各大陆西边都向里凹进，而东边则向外突出。非洲西海岸和南美洲东海岸在形态上具有明显的相似性。在 1 公里深的大陆坡上把这两个大陆拼接起来，平均误差只有 88公里。用同样方法将南美、非洲、北美和格陵兰都拼接在一起， 如将西班牙做一些转动， 平均误差也不超过 130 公里。这样拼接的结果，给人一种强烈的印象：某些大陆似乎原来是连在一起，以后才分开的。二十多年来板块学说的崛起和大陆漂移学说的复苏，已为这一问题提供了肯定的答案。地球上的海陆分布形式对南北两半球的
11、气候有很大的影响。南半球由于水面广阔，气候比较温和，普遍具有海洋性特征。北半球温度变化的幅度比南半球高 8左右。二、海陆起伏曲线地球上各大陆高出海平面的平均高度和各大洋底部低于海平面的平均深度存在着很悬殊的差别。南极洲平均海拔 2263 米，历来被视为世界上最高的大陆。实际上它是由于地表覆有巨厚的冰盖所致。以裸露地表而论，亚洲大陆最高（950 米） ，以下依次为北美（700 米） 、非洲（650 米） 、南美（600 米） 、欧洲（300 米）等。太平洋平均深度达 4300 米，是世界最深的海洋，其次为印度洋（3897 米） 、大西洋（3626 米） ，而以北冰洋为最浅（1205 米） ，同样
12、表现出泛对称性。地球上最高的山峰出现在最大的大陆上，最深的海沟分布于最大的大洋中。大部分陆地在海拔 1000 米以下，平均海拔为 875 米；海洋面积大，大部分海区深度在 30006000米，平均深度约 3800 米。三、岛屿同样被海洋所环绕，但面积远比大陆小的小块陆地，称为岛屿。实际上，不仅海洋中有岛屿，河流、湖泊，甚至水库中都可以形成岛屿。这里主要介绍海洋中的岛屿，这种岛屿可以分为大陆岛和海洋岛两类：1.大陆岛 位于大陆附近，在地质构造上与邻近的大陆有密切的联系。大陆岛本来是陆地的一部分，由于大陆的某些部分发生破裂或沉陷而被海水所淹没，使它与大陆分离，形成了岛屿。但它的基础仍固定在大陆架或
13、大陆坡上（例如马达加斯加岛、斯里兰卡岛、科西嘉岛、新地岛、格陵兰岛、我国的台湾岛和海南岛） 。许多大陆岛常成列分布在大陆外围，形成弧形列岛，亚洲大陆东岸的弧形列岛是最典型的例子。2.海洋岛 面积比大陆岛小，与大陆在地质构造上没有直接联系，从来不是大陆的一部分。海洋岛又可按成因分为火山岛和珊瑚岛两类。（1）火山岛：火山岛是海底火山喷发形成的岛屿。火山喷发首先形成了海底火山，多次喷发使海底火山逐渐增高，最后露出海面成为火山岛。火山岛面积不大，但地势高峻。火山岛主要分布在太平洋西南部、印度洋西部和大西洋中部。夏威夷岛是最著名的火山岛，它的基础位于深达4600m 的海底，而最高处又高出海平面 4166
14、m。1973 年 1 月火山爆发后才形成的，位于冰岛以南的大西洋中的一座火山岛，是世界上最年轻的岛屿。（2）珊瑚岛：珊瑚岛是由珊瑚礁构成的岩岛。它们的分布与气候条件有着密切的关系。热带、亚热带浅海的暖水中生长的珊瑚死亡后，残骸堆积下来，新珊瑚又在其上繁殖。这种珊瑚残体，以 35335 年 1 米的速度增高，最后露出海面，即成为珊瑚礁。珊瑚礁可以分为岸礁、堡礁和环礁三种。岸礁紧密连着大陆或岛屿的海岸；堡礁与陆地之间隔开一条水带；环礁呈近似圆环状，但通常有缺口与海洋相通，环礁中间是平静的礁湖。澳大利亚东岸的大堡礁是世界上规模最大，最著名的珊瑚礁，沿海岸分布，南北长达 1900 公里，东西宽约 21
15、50 公里；落潮时露出水面，涨潮时大半被淹没。我国南海诸岛：东沙群岛、中沙群岛、西沙群岛和南沙群岛都是珊瑚岛。四、地球表面的基本特征地球表面有海洋、陆地，有高耸的山脉，宽广的平原和盆地，大大小小的河流湖泊，种类繁多的生物，但是，什么是它的基本特征呢？前面已经提到地球各圈层在地表面附近相互渗透和相互重叠这一分布特点，赋予地球表面一系列独特的性质。这些独特性质同时也就是它的基本特征：1.太阳辐射集中分布于地表，太阳能的转化亦主要在地表进行。高空大气只能吸收小部分太阳辐射，大部分的太阳辐射到达地球表面后，只能穿透地表以下很小的厚度。因此太阳辐射主要在地表发生转化，并对地表的几乎所有自然过程起作用。如
16、前所述，地球表层是一个远离平衡状态的有序开放系统。正是太阳辐射的输入和输出平衡对于维持这个耗散结构的有序性起着主要的作用。2.固态、液态、气态物质同时并存于地表，三相物质相互转化，形成多种多样的物质系统。海洋表面成为液+气界面，海底成为液+ 固界面，陆地表面成为气-固界面，而沿岸地带成为三相界面。各界面上的物质相互渗透，三相物质相互转化，形成多种多样的胶体物质和溶液系统。3.地球表面具有其特有的、由其本身发展形成的物质和现象。如生物、风化壳、土壤层、粘土矿物、沉积岩、各种地貌形态，等等。这些表层物质乃是地球表层这一有序系统的负熵增长表现。4.相互渗透的地表各圈层之间，进行着复杂的物质、能量交换
17、和循环。如水循环、地质循环、化学物质循环等，井且在交换和循环中伴随着信息的传输。地表物质、能量转化过程的发展强度及速度都远比地球其他各处大，表现形式也更复杂多样。5.地球表面存在着复杂的内部分异。诚然，分异过程在高空和地球内部也都存在，但分异程度远不及地表强烈。地球表面的内部内异在水平方向和垂直方向上都有表现。分异的结果形成了不同等级的地表自然综合体。6.地球表面是人类社会发生、发展的环境，在人类的参与下，使其变得更加复杂。尽管随着科学技术的发展，人类已有可能潜入深海或上升至宇宙空间，但地表仍然是人类活动的基本场所。第二章 地壳考试要求1、掌握矿物的概念及性质2、掌握各类岩石的产状、结构与相关
18、知识3、掌握构造运动的特点、形式及基本构造类型A、掌握矿物的概念及性质一：矿物的概念矿物：由化学元素在一定的地质环境中形成的，具有一定的化学成分和理化性质的化合物或单质。矿物是构成岩石或地壳的基本单元。二：矿物的性质由于矿物的化学成分不同，晶体构造不同，从而表现出不同的物理性质。其中有些必须借助仪器测定（如折光率、膨胀系数等） ，有些则可凭借感官即能识别，后者是肉眼鉴定矿物的重要依据。1.颜色 矿物具有各种颜色，如赤铁矿、黄铁矿、孔雀石、蓝铜矿、黑云母等都是根据颜色命名的。2.条痕 矿物粉末的颜色称为条痕。通常是利用条痕板（无釉瓷板） ，观察矿物在其上划出的痕迹的颜色。由于矿物的粉末可以消除一
19、些杂质和物理方面的影响，所以比其颜色更为固定。有些矿物如赤铁矿，其颜色可能有赤红、黑灰等色，但其条痕则为樱红色，是一致的。因此条痕在鉴定矿物上具有重要意义。3.光泽 矿物表面的总光量或者矿物表面对于光线的反射形成光泽。光泽有强有弱，主要取决于矿物对于光线全反射的能力。光泽可以分为以下几种：（1）金属光泽矿物表面反光极强，如同平滑的金属表面所呈现的光泽。某些不透明矿物，如黄铁矿、方铅矿等，均具有金属光泽。（2）半金属光泽较金属光泽稍弱，暗淡而不刺目。如黑钨矿具有这种光泽。（3）非金属光泽是一种不具金属感的光泽。又可分为：金刚光泽光泽闪亮耀眼。如金刚石、闪锌矿等的光泽。玻璃光泽象普通玻璃一样的光泽
20、。大约占矿物总数 70的矿物，如水晶、萤石、方解石等具此光泽。此外，有一些特殊的光泽。如呈脂肪光泽；珍珠光泽；丝绢光泽；土状光泽等。4.透明度 指光线透过矿物多少的程度。矿物的透明度可以分为 3 级：（1）透明矿物：矿物碎片边缘能清晰地透见他物，如水晶、冰洲石等。（2）半透明矿物：矿物碎片边缘可以模糊地透见他物或有透光现象。（3）不透明矿物：矿物碎片边缘不能透见他物，如黄铁矿、磁铁矿、石墨等。一般所说矿物的透明度与矿物的大小厚薄有关。大多数矿物标本或样品，表面看是不透明的，但碎成小块或切成薄片，却是透明的，因此不能认为是不透明。5.硬度 指矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的程度。根据硬度高的矿物可
21、以刻划硬度低的矿物的道理，德国摩氏（F.Mohs）选择了 10 种矿物作为标准，将硬度分为 10 级，这 10 种矿物称为“摩氏硬度计 ”。注意：摩氏硬度计只代表矿物硬度的相对顺序，而不是绝对硬度的等级。6.解理 在力的作用下，矿物晶体按一定方向破裂并产生光滑平面的性质叫做解理。沿着一定方向分裂的面叫做解理面。解理是由晶体内部格架构造所决定的。7.断口 矿物受力破裂后所出现的没有一定方向的不规则的断开面叫做断口。断口出现的程度是跟解理的完善程度互为消长的，即一般说来，解理程度越高的矿物不易出现断口，解理程度越低的矿物才容易形成断口。根据断口的形状，可以分为贝壳状断口、锯齿状断口、参差状断口、平
22、坦状断口等。8.脆性和延展性 矿物受力极易破碎，不能弯曲，称为脆性。这类矿物用刀尖刻划即可产生粉末。大部分矿物具有脆性，如方解石。矿物受力发生塑性变形，如锤成薄片、拉成细丝，这种性质称为延展性。这类矿物用小刀刻划不产生粉末，而是留下光亮的刻痕。如金、自然铜等。9.弹性和挠性 矿物受力变形、作用力失去后又恢复原状的性质，称为弹性。如云母，屈而能伸，是弹性最强的矿物。矿物受力变形、作用力失去后不能恢复原状的性质，称为挠性。10.比重 矿物重量与 4时同体积水的重量比，称为矿物的比重。11.磁性 少数矿物（如磁铁矿、钛磁铁矿等）具有被磁铁吸引或本身能吸引铁屑的性质。一般用马蹄形磁铁或带磁性的小刀来测
23、验矿物的磁性。12.电性 有些矿物受热生电，称热电性，如电气石；有些矿物受摩擦生电，如琥珀；有的矿物在压力和张力的交互作用下产生电荷效应，称为压电效应，如压电石英。13.发光性 有些矿物在外来能量的激发下发生可见光，若在外界作用消失后停止发光，称为萤光。如萤石加热后产生蓝色萤光。有些矿物在外界作用消失后还能继续发光。B、掌握各类岩石的产状、结构与相关知识一：岩浆岩1、岩浆作用在地壳深部处于高温高压状态的岩浆，由于温度和压力的变化便会发生运动。当岩浆沿着岩石圈破裂带上升而侵入到地壳中时，称为岩浆侵入活动；由此冷凝结晶而成的岩石称为侵入岩。当岩浆喷出地面时，称为火山活动或喷出活动；由此冷却凝固而成
24、的岩石称为火山岩或喷出岩。岩浆的活动和冷凝的整个过程统称为岩浆作用。2、岩浆岩的矿物组成本源岩浆在其活动过程中，由于受各种因素和条件的影响，自身的性质也将不断发生变化。如各种矿物有规律地从熔融体中先后结晶出来，并因重力作用而下沉和集中，从而造成熔离和结晶分异。所以同一岩浆可以分化为理化性质各异的岩浆，固化后成为矿物组成不同的岩石。岩浆岩按其化学成分和矿物组成的不同可分为四类：1）超基性岩二氧化硅含量45，含铁镁较多，含钾钠甚少。主要由橄榄石、辉石组成。如橄榄岩。2）基性岩二氧化硅含量 4552，主要由辉石、钙斜长石和少量橄榄石和角闪石组成。如辉长岩、玄武岩。3）中性岩二氧化硅含量 5265，主
25、要由角闪石、长石和少量石英、辉石、黑云母等组成。如闪长岩、安山岩、正长岩和粗面岩。4）酸性岩二氧化硅含量65，含钾和钠较多而铁镁较少，主要由长石、石英和云母组成。如花岗岩、流纹岩。3、岩浆岩的结构与构造由于岩浆岩的形成条件和产状不同，矿物的结晶程度和颗粒大小以及矿物集合体的形状和组合方式等特征也各异。这些特征都充分反映在岩石的结构与构造上。结构：岩石中矿物颗粒本身的特点（结晶程度、晶粒大小、晶粒形状）及颗粒之间的相互关系。岩浆岩常见的结构有：1）在喷出的熔岩表面，因快速冷却而来不及结晶时，常形成玻璃质结构。2）在熔岩体内部冷却稍为缓慢些，常结晶成显微级的晶体，这称为隐晶质结构。3）岩浆在地下缓
26、慢冷却和从容结晶时形成肉眼明显可见的晶体，这称为显晶质结构。依晶体的大小又可分为：粗粒、中粒、细粒和伟晶等结构。4）岩浆在侵入过程中，前期因冷却较慢，从中先结晶出一些粗大的晶体，称为斑晶；后来则冷却变快都结晶成细粒或微粒的晶体，称为基质。因此，在基质中存在斑晶的结构称为斑状结构，又称不等粒结构。构造：组成岩石的矿物集合体的形状、大小、排列和空间分布等所反映出来的构成特征。岩浆岩常见的构造有：1）块状构造，即岩石中各种矿物的排列无一定方向和特殊的组合，大致呈均匀的块体。在侵入岩和一些火山岩中常见。2）斑杂构造，即岩石中矿物的成分和结构呈不均匀分布，在颜色和粒度上乱杂排列。常见于侵入岩体的边缘。3
27、）流纹构造，即岩石中保存有熔岩流动的形迹，其中矿物和气孔等呈定向排列。在酸性和中性喷出岩中常见，以流纹岩最为典型。4）气孔构造，即熔岩中大量气体逸出时形成大小不等的空洞。喷出岩中常见。5）杏仁状构造，即喷出岩中的气孔为次生矿物所充填。在玄武岩中常见。二：沉积岩1、沉积岩的形成沉积岩是由成层堆积的疏松沉积物经固结而成的岩石。这些沉积物是包括沉积于陆地或海洋中的岩矿碎屑、胶体和有机物质等的总称，是形成沉积岩的物质基础。2、沉积岩的基本特征沉积岩的物质组成与岩浆岩最不相同之处是富含次生矿物和有机物质以及存在化石。沉积岩的产状以呈层状产出为其最突出的特点。岩层在垂直和水平方向上的变化，皆能很好地反映出
28、沉积物当时的沉积环境以及沉积岩形成时的性质。沉积岩具有多种构造，其中最突出的是层理构造和层面构造。层理是指岩石的成分、结构、粒度、颜色等性质沿垂直于层面方向变化而形成的层状构造。它表明岩层是按一定的顺序和形式，一层叠一层构成的。简单的形式是由两种有关的岩石构成互层，如砂岩与页岩、或灰岩与页岩。复杂的构造形式是由层次更多而且不断重复构成层系或层系组。层理通常可分为：1）水平层理，即各层之间皆呈水平排列。一般认为它是形成于较平静的水域环境，如湖盆、海湾。2）波状层理，即其细层呈波状起伏，但其总的层面是大致平行的。它是由波浪的振荡运动或介质在单向前进运动中形成的。3）交错层理，即层面互不平行，细层倾
29、斜并相互交错。它是在物质移运方向多变的情况下形成的。在河流相、滨海及三角洲相中可见。层面构造系指上、下层面中留下的与岩石成因有联系的各种印模和痕迹。如上层面中的波痕、雨痕、干裂；下层面中的槽模、沟模等。沉积岩的结构特征和类型，对岩石的分类和命名具有重要的意义。主要的结构类型有：碎屑结构、泥质结构、化学结构和生物结构。三：变质岩（一） 、变质作用和变质岩的概念地壳中原有的岩石，由于经受构造运动、岩浆活动或地壳内的热流变化等内动力的影响，使其矿物成分和结构、构造发生不同程度的变化，统称为变质作用。由变质作用形成的岩石称为变质岩。变质作用是在较高的温度和一定的压力条件下岩石基本上是在固态中进行的变化
30、。所以，它既不同于表生作用，也不同于岩浆作用。它的岩性一方面受原岩的控制而具有一定继承性；另方面也因受变质作用而具有自己的特点，如含有新的变质矿物、变余结构和定向构造等。（二） 、变质作用的类型根据变质作用的性质、范围和主导因素，可分为以下变质作用类型及其所形成的各种变质岩。1.动力（碎裂）变质作用 主要在构造运动引起的定向压力作用下，使原岩发生碎裂、变形和一定程度的重结晶作用。这种变质作用主要发生于断裂带。2.接触（热力）变质作用 主要因侵入体的热力烘烤，使围岩的矿物发生重结晶作用，形成变晶结构和新的岩石构造。例如，粘土岩变质成为角岩，灰岩变质为大理岩，砂岩变质为石英岩等。这种变质岩皆分布于
31、侵入体与围岩的接触带。3.交代（热液）变质作用 由于岩浆结晶晚期析出的挥发分和热液，通过与围岩的交代作用，使接触带的岩石发生变质。如碳酸盐岩与中、酸性岩浆接触交代变质产生的矽卡岩等。4.区域（动力）变质作用由于区域性地壳活动导致较大空间的变质作用。影响因素多而复杂，广泛出现于古老结晶基底和造山带中，使岩石形成不同程度的片理构造和不同类型的递增变质带。（三）：变质岩的结构和构造结构：变晶结构：原岩重结晶时，具有结晶质结构，统称变晶结构。碎裂结构：岩石在应力作用下，其中矿物颗粒破碎形成外形不规则的带棱角的碎屑结构。变余结构：变质岩中残留的原来岩石的结构。构造：片理构造：岩石中矿物定向排列所显示的构
32、造，是变质岩中最常见的、最带有特征性的构造。块状构造：均一构造。变余构造：变质作用后保留下来的原岩构造。C、掌握构造运动的特点、形式及基本构造类型一：构造运动的特点主要是指由于地球内动力作用所引起的地壳的机械运动，即构造运动。构造运动具有如下一些基本特点：1.构造运动具有普遍性和永恒性 地壳自形成以来，在地球的旋转能、重力和地球内部的热能、化学能的作用下，以及地球外部的太阳辐射能、日月引力能等作用下，任何区域和任何时间都在发生运动。构造运动不但过去有、现在有，将来也不会停止。通常，把新第三纪以来的地壳运动称为新构造运动。2.构造运动具有方向性 构造运动的方向最基本的有两种：水平运动和垂直运动。
33、前者是指地壳部分沿平行于地表即沿地球各地表面切线方向的运动，它使岩层发生水平位移；后者是指其垂直于地表即沿地球铅垂线方向的升降运动，它使岩层发生隆起与拗陷。水平运动和垂直运动是构成地壳整个空间变形的两个分量，彼此不能截然分开，但也不能等同起来看待。它们在具体的空间和时间中的表现常有主次之分，在一定的条件下还可彼此转化。3.构造运动具有非均速性 构造运动的速度有快慢，即使缓慢的运动其速度也不是均等的。总的来说，构造运动的速度在时间上和在空间上都是不均等的，有强有弱的。4.构造运动具有不同的幅度和规模 构造运动的幅度常大小不一，这与运动的方向和速度有关。若运动的方向在长期内保持一致而且速度又较快时
34、，其运动的幅度就增大；若运动的方向变化频繁，其幅度可能就小。由于地壳运动的速度、幅度和方式不同，其波及的范围也就不同，有的可影响到全球或整个大陆，有的仅涉及局部区域。二：构造运动的形式 即水平运动与垂直运动三：基本构造类型1：水平构造原始岩层一般是水平的，它在地壳垂直运动影响下未经褶皱变动而仍保持水平或近似水平的产状者，称为水平构造。如第三系的红层中常见。在水平构造中，新岩层总是位于老岩层之上。2：倾斜构造倾斜构造是指岩层经构造运动后岩层层面与水平面间具有一定的夹角。倾斜岩层常是褶曲的一翼，断层的一盘，或者由不均匀的升降运动引起的。 3：褶皱构造岩层在侧方压应力作用下发生的弯曲叫褶曲。褶曲仅指
35、岩层的单个弯曲，而岩层的连续弯曲则称为褶皱。褶曲的基本类型有两种：背斜和向斜。背斜是核部的岩层相对较老，两翼的则较新的褶曲。向斜是核部的岩层相对较新，两翼的则较老的褶曲。4：断裂构造岩石受应力作用而发生变形，当应力超过一定强度时，岩石便发生破裂，甚至沿破裂面发生错动，使岩层的连续性完整性遭到破坏的现象，称为断裂构造。断裂构造包括两类：按断裂两侧的岩是否发生明显的滑动，可分为节理、断层。节理是指岩石破裂后无显著位移的断裂构造；断层是指岩层或岩体沿断裂面发生较大位移的断裂构造。断层的要素有：断层面、断层线、断盘和断距等。按断层两盘相对移动的关系，断层类型可分为：正断层、逆断层、平推断层、枢纽断层等
36、。第三章 大气和气候考试要求1、掌握大气的热能结构和气温分布2、掌握大气湿度和掌握水汽凝结现象及大气降水3、掌握自由大气中的空气运动和大气环流4、掌握各气候系统特征和气候形成影响因素5、掌握全球气候类型的成因、特点A、掌握大气的热能结构和气温分布一：大气热能太阳辐射：太阳通过辐射源源不断地将能量输送到地球表面。日地关系是研究大气的热力状况、大气运动、天气和气候形成的基础。太阳常数：就日地平均距离来说，在大气上界，垂直于太阳光线的 1 平方厘米内，1 分钟内获得的太阳辐射能量，称太阳常数。实际上，大气上界的太阳辐射并不都等于太阳常数。其时空分布受日地距离、太阳高度、日照时间三个因素的制约。1：对
37、太阳辐射的直接吸收吸收太阳辐射的物质主要是臭氧、水气和液态水。而吸收的辐射主要是能量比较小的低能区。因此，直接辐射所吸收的热量很少。2：对地面辐射的吸收据估计，约有 7595的地面长波辐射被大气吸收，用于大气增温，只有极少部分穿透大气散失到宇宙空间。由此可见，地面是大气第二热源。地面长波辐射几乎全被近地面 4050 米厚的大气层所吸收。低层空气吸收的热量又以辐射、对流等方式传递到较高一层。这是对流层气温随高度增加而降低的重要原因。3：潜热输送 主要是大气中水汽凝结所释放出的热量。4：感热输送 陆面、水面与低层大气温度并不相等，因此地面与大气可以存在感热交换。当地面温度高于大气温度时，便出现热量
38、输送给大气的过程。二：气温的垂直分布对流层大气距离地面愈高，所吸收的长波辐射能便愈少。因此，在对流层范围内，气温随海拔升高而降低。 气温随高度变化的情况，用单位高度 （通常取 100 米）气温变化值来表示，即/100 米，称为气温垂直递减率，简称气温直减率 。从整个对流层平均状况来看，海拔每升高 100米，气温降低 0.6。由于气温受纬度、地面性质、气流运动等因素影响，所以对流层内的气温直减率不可能到处都是 0.65/100 米，而是随地点、季节、昼夜的不同而变化。一般说来，在夏季和白天，地面吸收大量太阳辐射，地温高，地面辐射强度大，近地面空气层受热多，气温直减率大；反之，在冬季和夜晚气温直减
39、率小。在一定条件下，还可能呈现下层气温反比上层为低的现象。气温随高度增大而上升的现象，称为逆温。产生逆温的原因主要有三：（1）辐射：经常发生在晴朗无云的夜间，由于地面有效辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处气层降温较少，从而形成自地面开始的逆温层。（2）平流：暖空气水平移动到冷地面或气层之上，其下层受冷地面或气层的影响而迅速降温，上层受影响较少，降温较慢，从而形成逆温。（3）空气下沉：常发生在山地。山坡上的冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以又称为地形逆温。逆温的存在阻碍空气垂直运动，妨碍烟尘、污染
40、物、水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使能见度变坏，使大气污染更为严重。废气污染严重的工厂不宜建在闭塞的山谷，以免地形逆温引起大气污染事故。三：气温的水平分布。气温的水平分布通常用等温线来表示。等温线就是将气温相同的地点连结起来的曲线。等温线愈密，表示气温水平变化愈大；否则，反之。封闭的等温线表示存在温暖或寒冷的中心。有时为了便于比较，可将地面气温实际观测值（或统计值）订正为海平面温度，然后再绘制等温线。气温的水平分布状况与地理纬度、海陆分布、大气环流、地形起伏、洋流等因素有密切关系。图 3-14 和图 3-15 分别是 1 月份和 7 月份世界多年平均气温分布图，从中可见全球范围内的气温水平
41、分布有如下几个特点：（1）由于太阳辐射量随纬度的变化而不同，所以等温线分布的总趋势大致与纬度平行。北半球的夏季，随着太阳直射点北移，整个等温线系统也北移；冬季则相反，整个等温线系统南移。这个特点在南半球辽阔的海面上表现得相当典型。北半球海陆分布复杂，等温线不像南半球海面上那样简单、平直，而是走向曲折，甚至变为封闭曲线，形成温暖或寒冷中心。（2）冬季太阳辐射量的纬度差异比夏季大。北半球一月份等温线密集，南北温差大；七月份等温线稀疏，南北温差小。在南半球，因海洋的巨大调节作用，一月与七月的等温线分布对比不像北半球那样鲜明。（3）水体增温慢，降温也慢。夏季海面气温低于陆面，冬季海面气温高于陆地。所以
42、，冬季大陆上等温线向南弯曲，海洋上等温线向北弯曲；夏季情况则相反，大陆上等温线向北弯曲，海洋上等温线向南弯曲。等温线这种弯曲在亚欧大陆和北太平洋上表现得最清楚。（4）洋流对海面气温的分布有很大影响。强大的墨西哥湾流使大西洋上的等温线呈 NESW向，一月份 0等温线在大西洋伸展到 70N 附近。其他洋流系统对等温线走向也有类似的影响，但影响范围较小。（5）7 月份最热的地方不在赤道，而在 2030N 的撒哈拉、阿拉伯、加利福尼亚形成炎热中心。世界绝对最高温出现在利比亚的阿济济亚，那里受来自南部撒哈拉大沙漠的干热风影响，气温曾达到 58。1 月份，西伯利亚则形成寒冷中心，在奥伊米亚康曾观测到-71
43、的极端最低温。南极洲也出现过-88.3的地面最低温度纪录。B、掌握大气湿度和掌握水汽凝结现象及大气降水一：大气湿度的表示方法 表示大气湿润程度的物理量，称大气湿度，它有如下几种表示方法：1：水汽压和饱和水汽压 水汽是大气的组成部分，具有压力，称为水汽压。当大气中的水汽含量增加时，水汽压也相应增大；反之，水汽压减小。因此，水汽压可以用来表示大气中水汽含量的多少。 空气中水汽含量与温度高低有密切关系。温度愈高，空气中容纳水汽的能力愈强。在一定的温度条件下，一定体积的空气中所容纳的水汽数量是有一定限度的，因而水汽压也有一个限度。当水汽含量恰好达到这个限度，叫饱和空气。饱和空气的水汽压称为饱和水汽压
44、E，或称最大水汽压。饱和水汽压的大小与温度有关，温度愈高，饱和水汽压愈大。2：绝对湿度和相对湿度绝对湿度单位容积空气中所含的水汽质量（通常以 g/m 表示） ，称为绝对湿度。大气中实际水汽含量与饱和时水汽含量的比数，即实际水汽压 e 与同温度条件下饱和水汽压 E之比称为相对湿度。相对湿度通常用百分数表示：f 100当空气饱和时，eE ，此时f100 ；当空气未饱和时，eE ，f100；空气处于过饱和时，f100。相对湿度能够直接反映空气距饱和时的程度和大气中水汽的相对含量，在气候资料分析中运用很广。3：露点温度当空气中水汽含量不变、气压一定时，气温下降到使空气达到饱和时的温度，称为露点温度，简
45、称露点。空气经常处于未饱和状态，所以露点温度经常低于气温。气温降低到露点，是水汽凝结的必要条件。二：大气降水的形成形成降水必须具备两个条件：一是雨滴下降速度超过上升气流速度。二是雨滴降落到地面前不至于完全被蒸发。这表明雨滴必须具有相当大的尺度才能形成降水。因此，降水的形成，必须经历云滴增大为雨滴、雪花及其其他降水物的过程。云滴增长主要有两个过程：1：云滴凝结（凝华）增长过程在云的形成和发展阶段中，因云体继续上升，绝热冷却，或不断有水汽输入云中，使云滴周围的实际水汽压大于它的饱和水汽压，云滴就因为水汽凝结或凝华而逐渐增大。但是，一旦云滴表面产生凝结或凝华，水汽从空气中析出，空气湿度减小，云滴周围
46、便不能维持过饱和状态，从而使凝结停止。因此，在一般情况下，凝结增长有一定的限度。如果要想不断进行。还必须有水汽的扩散转移过程。也就是说云内存在着冰水云滴共存、冷暖云滴共存或大小云滴共存的任意一种条件。当云中水滴与冰晶共存时，更容易促使云滴增长。对冰而言，空气已达饱和，对水来说，尚未饱和，于是，水滴将会被蒸发，而冰晶将因水汽在它们上面凝华而不断增长。当冰晶从空气中吸收水汽时，水滴不断蒸发以保持水汽的供应。这样，很快就能形成大冰晶。这个过程为冰晶效应。2：云滴的冲并增长云内的云滴大小不一。相应地具有不同的运动速度。下降时，大云滴很快追上小云滴；或者有上升气流时，小云滴追上大云滴。当云滴增大后，横截
47、面增大，可以合并更多小云滴。因此这个过程是一个加速的过程。三：降水的类型大气中气流上升有不同的方式，导致降水的成因也有所不同，根据气流上升特点，降水可分以下三个基本类型：1.对流雨 近地面气层强烈受热，造成不稳定的对流运动，气块强烈上升，气温急剧下降，水汽迅速达到饱和而产生对流雨。这类降水多以暴雨形式出现，并伴随雷电现象，所以又称热雷雨。其形成的条件是：空气湿度很高，热力对流运动强烈。从全球范围来说，赤道带全年以对流雨为主。2.地形雨 暖湿气流在前进中，遇到较高的山地阻碍被迫抬升，因高度上升，绝热冷却，在达到凝结高度时，便产生凝结降水。地形雨多发生在山地迎风坡，世界年降水量最多的地方基本上都和
48、地形雨有关。背风侧，因水汽含量已大为减少，更重要的是气流越山下沉，绝热增温，气温升高，发生焚风效应。所以背风侧降水很少，形成雨影区。3.锋面雨 两种物理性质不同的气块相接触，暖湿气流循交界面滑升，绝热冷却，达到凝结高度时便产生云雨。由于空气块的水平范围很广，上升速度缓慢，所以锋面雨一般具有雨区广、持续时间长的特点。温带地区，锋面雨占有重要地位。4.台风雨 台风中有大量上升气流，可以产生强度很大的降水。和对流雨的性质比较接近。但是强度和范围有所不同。C: 掌握自由大气中的空气运动和大气环流一：自有大气中的空气运动1：作用于空气的力有：水平气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力、摩擦力。在自由大气中，
49、空气的运动比较简单。这样就不考虑摩擦力。2：地转风 自由大气中，空气作等速、直线水平运动。在高空自由大气中，摩擦力可以忽略不计，起作用的主要是气压梯度力和地转偏向力，当这两种力平衡时，就形成地转风。高空风近似于地转风，它的方向与等压线平行，背风而立，在北半球是高压在右，低压在左；在南半球是高压在左，低压在右。 （白贝罗风压率）地转风是严格的平衡运动。3：梯度风 自由大气中的空气作曲线运动时，作用于空气的气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力达到平衡时的风，称为梯度风。在高压区内岑在气压梯度极限值。因为如果曲率半径小或者气压梯度很大时。地转偏向力就不能与气压梯度力和离心力的合力平衡。因此不能维持梯度风的存在。在低压区就不存在这种情况，因此风速可以很大。比如台风。另外，在低纬度或者小尺度低压中，如果气压梯度力和离心力都很大，而地转偏向力很小时，则出现 G=C 的空气运动。这种风已经不考虑地转偏向力的影响。它可以使顺时针，也可以是逆时针。比如龙卷风。但中心气压必须是低压，才可以使 G=C二：大气环流（一）：全球环流1：全球气压带 当空气由赤道上空流向极地时，开始受地转偏向力影响很小，基本上按气压梯度力方向沿经圈运动。往后，随纬度增高偏
