板块运动被认为是使地壳表层发生位置移动,出现断裂、褶皱以及引起地震、岩浆活动和岩石变质等地质作用的总原因,这些地质作用总称为内力地质作用。内力地质作用改变着地壳的构造,同时为地貌的形成打下基础。这就是说板块运动能够解释地壳中岩石的变形,包括区域的和整个地壳的。
来自太阳的热能,是引起大气和水不断运动的主因,同时给生物的繁殖提供能量,并直接对岩石圈施加影响。这一切活动的结果,使地表的凸出部分受到风化、侵蚀等作用的破坏,破坏的产物在低凹的部位沉积起来形成新的岩石。上述变动总称外力地质作用。
地球的内力和外力地质作用同时存在并相互影响。水往低处流是受到重力的作用,而地势的高低又是内力地质作用所塑造。火山喷出的气体和水分是地球大气圈和水圈重要的物质来源之一,一次强烈的火山活动还可以引起人能直接感受到的气候异常。地质作用强烈地影响着气候以及水资源与土壤的分布,创造出了适于人类生存的环境。这种良好环境的出现,是地球大气圈、水圈和岩石圈演化到一定阶段的产物。地球形成的初期,大气圈和水圈的成分、质量都和现代大不相同,大气曾经历以二氧化碳为主的阶段,海水是约在10亿年前才具有今天的含盐度,生物最早出现在地球形成约10亿年以后。由此也说明在地球演化的不同历史阶段,各种地质作用的规模乃至性质都有所不同。
简介地质作用由自然动力引起的使地壳组成物质、地壳构造及地表形态等不断变化和形成的作用。按应力的来源不同,分外应力地质作用和内应力地质作用两种。前者来自地球外部(太阳能等),主要作用于地壳表层,包括风化、剥蚀、搬运、沉积作用等;后者来自地球内部(温度、压力等),作用于整个地壳内部,包括地壳运动、岩浆活动和岩石的变质作用等。1
分类根据动力来源部位,地质作用常被划分为内力地质作用和外力地质作用两类。地质作用常常引起灾害,按地质灾害成因的不同,工程地质学把地质作用划分为物理地质作用和工程地质作用两种。其中,物理地质作用即自然物质作用,包括内力地质作用和外力地质作用;工程地质作用即人为地质作用。
1.物理地质作用(1)内力地质作用
内力地质作用的动力来自地球本身,并主要发生在地球内部,按其作用方式可分为地壳运动、岩浆作用、变质作用和地震作用四种。
地壳运动是指由地球内动力所引起的地壳岩石发生变形、变位(如弯曲、错断等)的机械运动。地壳运动按其运动方向可以分为水平运动和垂直运动两种形式。水平方向的运动常使岩层受到挤压产生褶皱,或使岩层拉张而破裂。垂直方向的构造运动会使地壳发生上升或下降,青藏高原数百万年以来的隆升是垂直运动的表现。
变质作用是指地壳运动、岩浆作用等引起物理和化学条件发生变化,促使岩石在固体状态下改变其成分、结构和构造的作用,变质作用可形成不同的变质岩。
地震作用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。
(2)外力地质作用
外力地质作用主要由太阳热辐射引起,主要发生在地壳的表层。一般按下面的程序进行:风化一剥蚀一搬运一沉积一固结成岩。主要包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用等作用方式。
风化作用是指在温度、气体、水及生物等因素的长期作用下,暴露于地表的岩石发生化学分解和机械破碎。
剥蚀作用是指河水、海水、湖水、冰川I及风等在其运动过程中对地表岩石造成破坏,破坏产物随其运动而搬走。例如,海岸、河岸因受海浪和流水的撞击、冲刷而发生后退。斜坡发生剥蚀作用时,斜坡物质在重力以及其他外力作用下产生滑动和崩塌,又称为块体运动。
搬运作用是指岩石经风化、剥蚀破坏后的产物,被流水、风、冰川等介质搬运到其他地方的作用。搬运作用与剥蚀作用是同时进行的。
沉积作用是指由于搬运介质的搬运能力减弱,搬运介质的物理、化学条件发生变化,或由于生物的作用,被搬运的物质从搬运介质中分离出来,形成沉积物的过程。
固结成岩作用是指沉积下来的各种松散堆积物,在一定条件下,由于压力增大、温度升高以及某些化学溶液的影响,发生压密、胶结及重结晶等物理或化学过程而使之固结成为坚硬岩石的作用。
2.工程地质作用——人为地质作用工程地质作用或人为地质作用是指人类活动引起的地质效应。例如,采矿特别是露天开采穆动大量岩体会引起地表变形、崩塌和滑坡;人类在开采石油、天然气和地下水时因岩土层疏干排水会造成地面沉降;特别是兴建水利工程,会造成土地淹没、盐渍化、沼泽化或是库岸滑坡、水库地震。2
能量来源产生地质作用的能量主要是内能和外能,内能是来源于地球本身的能源系统,主要有地内热能、重力能、地球旋转能、化学能和结晶能;外能则是指来源于地球以外的能源,主要有太阳辐射热、位能、潮汐能和生物能等。
地内热能①放射性热能是地球内部的放射性元素蜕变而产生的。②重力分异产生的热能是地球物质在地心引力作用下按不同比重发生分异的过程中,释放出的位能转化成的热能。③冲击、压缩产生的热能是地球在由星际物质聚积而成的过程中,微星体以高速冲击地球时巨大动能转变而来的。另外原始地球在自身重力作用下压缩,体积逐渐收缩而产生压缩热。此外,地球内部物质发生化学变化,结晶时会释放热,构造运动的机械能也可以转为热能。据计算,地内每年产生的热总量与经地表每年散失的总热量相抵后还有剩余,这部分剩余热能便是岩浆活动和变质作用的主要能量来源。
重力能重力能是地心引力给予物体的位能。
地球旋转能地球旋转能是地球自转产生的力给予地球表层物质的能它包括离心力、离极力和科里奥利力。①离心力的大小随纬度而异,两极为零,赤道最大。地表离心力的水平力平行于地表相应点沿经向的切线,并指向低纬度,其大小在两极和赤道均为零,中纬度最大。②离极力的方向指向赤道,促成表层物质向赤道运动。③科里奥利力影响着地球表层物质沿纬向或径向的运动。
太阳辐射热太阳辐射热是太阳向地球输送的热。其中60%为大气、大陆和海洋吸收,成为大气圈、水圈和生物圈赖以活动,发育,并相互进行物质、能量交换的主要能源。由此产生了一系列外营力,如风、流水、冰川、波浪等。
潮汐能潮汐能是因日、月对旋转着的地球的各点的引力不断变化而产生的能。在它的作用下 ,地球上海水发生潮汐现象。潮汐具有机械能,是海洋中地质营力之一。
生物能生物能是生命活动经过能量转换而产生的能。其中特别指出人类大规模改造自然的活动,更是重要的能的表现形式。
其他能源地表还有来自外层空间的宇宙线、陨石冲击能,以及地表发生化学反应和结晶释放的热3
作用关系内、外力地质作用互有联系,但发展趋势相反。内力作用使地球内部和地壳的组成和结构复杂化,造成地表高低起伏4;外力作用使地壳原有的组成和构造改变,夷平地表的起伏,向单一化发展。一般来说,内力作用控制着外力作用的过程和发展。
内力和外力作用比较
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二者关系:
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本词条内容贡献者为:
吴俊文 - 博士 - 厦门大学