《自然地理学Ⅰ——地壳及其运动》
自编习题集及答案
一、填空题
1、 地壳 是地球内部圈层结构的最外层，它与 大气圈、 水圈、 生物圈 等地球外部圈层的联系最为紧密。 地壳运动 使地球内部物质和能量参与地壳外部形态的塑造，从而奠定自然地理环境的基本骨架。具有 刚性 特点的地壳，可抑制岩浆不致大量无规则地涌出地表，对 自然地理环境 起着调节和保护作用，从而使人类获得一个较为安宁的自然环境。
2、 矿物的晶形按形态基本上可以分为两大类型—— 单形 和 聚形 。如果两个以上同种晶体有规律地连生在一起，称为 双晶 。最常见的双晶有： 接触双晶 、 穿插双品 、 聚片双晶 。
3、结晶习性大体分为三种类型： 一向延伸型 、 二向延伸型 、 三向延伸型 。
4、矿物的物理性质主要包括矿物的 光学性质 和 力学性质 。矿物光学性质包括 颜色 、 条痕 、 透明度 、 光泽 。矿物力学性质含 硬度 、 解理 、 断口 、 延展性 、 脆性 等。矿物其他物理性质还有 比重 、 磁性 等。
5、矿物的颜色是矿物对可见光中不同波长光波选择性吸收和反射的物理性能的表征。分为 自色 、 他色 和 假色 。
6、据反射光亮程度，光泽可以分为： 金属光泽 、半金属光泽 、非金屑光泽 （可以进一步分为 金刚光泽 、 玻璃光泽 ）、 特殊的光泽 （如在石英的不平坦断面上的 油脂光泽 ； 闪锌矿断面上的 松脂光泽 ； 具纤维状集合体形态的石膏和石棉呈现出的 丝绢光泽 ； 白云母、滑石等片状矿物表面上的 珍珠光泽 ；粒分散集合体的高岭石的 土状光泽 ，这种光择最弱，易称 无光泽 。矿物的光泽也表现出各个方面的 差异性 。
7、矿物硬度大小主要取决于内部结构 质点间连接力的强弱 。德国莫氏(F.Mohs)选择了常见的10种矿物，将硬度由小到大排列，分为 10级 ，这就是习称的 莫氏硬度计 ，其中，滑石硬度为 1 ，石英硬度为 7 ，刚玉硬度为 9 ，金刚石硬度为 10 。野外鉴定矿物时，如找不到标准矿物，可利用一些代用品测试，如指甲 (硬度 2-2.5 )，铜钥匙 (约 3 ) ，小钢刀 (约 5.5-6 )。通常，可以将矿物硬度略列划分为软 (其硬度 <指甲 )、中 ( 指甲-小刀 )、硬 ( >小刀 ) 和极硬 (石英刻不动) 四类。
8、矿物受力后沿着一定结晶方向断开，并产生光滑平面的性质称为 解理 ，裂开的光滑乎面称 解理面 。解理一般沿着晶体内部构造联系力量弱的方向发生。根据裂成光滑解理面的难易程度，可以分为： 极完全解理 、 完全解理 、 中等解理 、 不完全解理 、 无解理 。
9、矿物断口依其裂面形状分为： 贝壳状断口 、 参差状断口 、 锯齿状断口 等。解理 完善程度与 断口 发育程度是 互为消长 的，解理极完全则无断口，反之断口发育，则无解理或者解理极不完全。
10、按比重，矿物可以分为四级： 轻矿物 ——比重<2.5； 中等比重矿物 ——比重2.5-4； 重矿物 ——比重4-7； 极重矿物 ——比重>7。对极重矿物来说，比重是鉴定的重要标志。比重不仅对于鉴定矿物有重要意义，而且对于研究古代沉积环境、查明物质来源亦是重要的。
11、 类质同象 表示方法是将相互置换的两种离子用括弧括起来，中间加一逗点，并把含量 较多 的一种写在前面，如橄榄石化学式(Mg,Fe)2SiO4表示Mg,Fe两者可以 相互置换 ，且前者含量 多 于后者。
1．矿物的分类
12、按品体化学分类将矿物分为5个大类： 自然元素矿物 、 硫化物 、 卤化物 、 氧化物及氢氧化物类矿物 、 含氧盐矿物 。其中含氧盐矿物又包括 硅酸盐类 、碳酸盐类 、 磷酸盐、硼酸盐、钨酸盐等 。地壳岩石主要由此类矿物组成，约 800 多种，占已知矿物的 1/3 左右，为地壳总重量的 3/4 ，如将SiO2重量计入，可为地壳总重量的 87％ 以上。
13、任意举出10种常见矿物的名字：(1)石英、(2)磁铁矿、(3)赤铁矿、(4)褐铁矿、 (5)软猛矿、(6)黄铁矿、(7)黄铜矿、(8)方铅矿、(9)闪锌矿、 (10)方解石、(11)白云石、(12)石膏、(13)磷灰石、(14)萤石、(15)正长石、(16)斜长石、(17)云母、(18)高岭石、(19)石榴子石、(20)角闪石、(21)辉石、(22)橄揽石、(23)石墨、(24)辉锑矿、(25)铝土矿、(26)滑石、(27)蛇纹石、(28)石棉、(29)孔雀石、(30)黑钨矿。
14、石英分为两大类：一类是 晶体 。颜色不一，如果是无色透明的晶体称 “水晶” ，紫色的称 “紫水晶” ，黑色的称 “墨品” 等。一类是 隐晶体 ，主要由 Si02 胶体溶液沉淀而成。
15、云母是主要造岩矿物之一，为钾、镁、锂、铝等的 铝硅酸盐 。在地壳中分布较 广泛 ，占地壳重量的3.8％。晶体常呈假六方片状或板状晶体，集合体通常为 片状或鳞片状 。颜色随成分而异。玻璃及珍珠光泽，透明或半透明。硬度2-3，具一组 完全 解理，比重2.7-3.1。根据其成分和颜色可再分为 白云母 、 金云母 和 黑云母 等。
16、斜长石Na[AlSi3O8]-Ca[Al2Si2O8]是由 钠长石 Na[AlSi3O8]和 钙长石Ca[Al2Si2O8]所组成的 类质同象 混合物，两者之间可以 任意 比例组合，并据此将其分为3类（ 酸性斜长石 、 中性斜长石 、 基性斜长石 ）6种。
17、按成因，岩石可以分 岩浆岩(火成岩) 、 沉积岩(水成岩) 和 变质岩 三大类。
18、岩浆是一种粘稠的熔浆，粘度与 硅酸 含量有密切的关系。硅酸含量少者称基性岩浆 ， 粘性小 、易流动；硅酸含量多者称 酸性岩浆 ， 粘性大 ，不易流动。根据近代火山口逸出的熔岩流测量结果，岩浆温度大约 800-1250℃ ，人们推测地表3000km以下的岩浆温度可达 1500-2500℃ 。
19、岩浆活动包括2种方式：岩浆上升到一定位置，由于上覆岩层的外压力大于岩浆的内压力，使之停滞在地壳中冷凝，结晶，称 岩浆的侵入作用 。由此作用形成的岩石称 侵入岩 。其在地壳深处(地表以下3-6Km处)和浅处(地表以下0-3km或近地表)形成的岩石分别称 深成岩 和 浅成岩 。岩浆冲破上覆岩层喷出地表，即 喷出作用 或 火山活功 (挥发成分大部逸失)，这种作用形成的岩石称 喷出岩 ，又称 火山岩 。
20、岩浆岩化学成分复杂，几乎包括地壳中所有元素。含量差异明显，以 O, Si, Al, Fe, Ca, Na， K， Mg， Ti 等元素含量最多，占岩浆岩化学元素总量的 99％ 以上。若以氧化物即这些元素与氧结合来计，也同样占 99％ 以上，其中SiO2含量最高，占 59.14％ ，其次是Al2O3，含量为 15.34％ ，因而可以认为，岩浆岩实际上是一种 硅酸盐岩石 。
21、依硅酸饱和程度，可将岩浆岩分为四大类型：（见下表）
表 岩浆岩分类（依硅酸饱和程度）
岩 类 超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩
SiO2含量% <45 45％-52 52％-65 >65
22、岩浆岩矿物主要是 硅酸盐矿物 ，分布很 不均匀 ，最多的是 长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石 ，其总和占岩浆岩矿物平均总含量的 92％ 。这些被称为 岩浆岩造岩矿物 。长石、石英、白云母等富含硅铝，色浅，称 硅铝矿物 或 浅色矿物 ；角闪石、辉石、橄榄石、黑云母富含铁镁，色深，称 铁镁矿物 或 暗色矿物 。
23、地表或近地表先成岩石遭受 风化剥蚀 以及生物和火山作用的产物在原地或经 外力搬运沉积 后，又经 成岩作用 而成的岩石称为 沉积岩 。一些时代年轻的疏松的沉积，如广泛分布于地表的 第四纪沉积 ，虽成岩作用较弱，亦被包括在广义的沉积岩 范畴。沉积岩在产状上，一般说来是 成层 的，在成因上是 外生 的，故富含有机质及生物化石 。不过只有成层的产状并不一定都是沉积岩，某些 喷出岩、变质岩 也是成层的。但总的说来， 成层产状和外动力成因 ，是沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的最主要的特点。
24、各种先成的岩石碎屑及溶解物质是沉积岩的 主要物源 ，但最基本的是来源于地壳最先成的岩石——岩浆岩，故沉积岩的化学成分和岩浆岩 基本相似。由于沉积岩形成的 环境 与岩浆岩完全不同，所以在化学成分上并不尽一致。两者间差异主要是： 沉积岩 中Fe2O3>FeO，Al>Ca+Na+K，K>Na，而 岩浆岩 恰恰相反； 沉积岩 中富含H20和CO2，而 岩浆岩 中则很少。其原因主要是沉积岩的 氧化条件 有利于Fe2O3和Al聚集，地表植被和岩石风化所形成的 胶体矿物 对K的 吸附作用 以及地表和大气中 H20和CO2 的参与。
25、沉积岩中矿物约有160余种，常见矿物仅20余种。其中， 石英、长石、白云母、粘土矿物和碳酸盐矿物 可占该类岩石矿物总量的93％以上。沉积岩与岩浆岩在矿物种类和含量上存在 很大差别 。这些差别的原因主要与沉积岩形成时的 表生地球化学环境 特别是 生物化学风化 和 侵蚀 、 搬运 与 堆积作用 有关。
26、根据结构类型，沉积岩分为 碎屑岩 、 粘土岩 和 化学岩与生物化学岩 。依据粒级和粒度，沉积碎屑岩再分为 砾岩 、 砂岩 、 粉砂岩 、 火山碎屑岩 等类型。火山碎屑岩又可以进一步细分为 火山角砾岩 、 火山凝灰岩 、 火山集块岩 。根据粘土岩构造和固结程度等可将其进一步分为 粘土 、 泥岩 和 页岩 。化学岩和生物化学岩按其化学分异顺序可以分为如下儿类： 铝土岩、铁质岩、锰质岩 ， 硅藻土、燧石岩、磷块岩 ， 碳酸盐 ， 可燃有机岩 ，可燃有机岩包括 煤、石油、油页岩及天然气 等。
27、导致岩石发生变质的主要因素为 温度 、 压力 和 化学性质活泼的气体和溶液 。 温度一是主要由地球深部 放射性元素的蜕变 产生的地热；二是 岩浆侵入 对其围岩产生的热能；三是 新构造运动 产生的摩擦热，但对岩石变质影响较小。温度一方面使发生 重结晶作用 ，另一方面产生新的 高温变质矿物 。压力有 静压力 和 定向压力 两种，静压力可以产生 体积减小而比重增大 的新矿物，定向压力使岩石发生破碎和变形 ，还可以使其中的柱状或片状矿物垂直压力方向定向排列，形成岩石中的片理构造 。化学性质活泼的气体和溶液导致 岩石物质成分发生变化 ，产生 新的变质矿物 。
28、常见变质岩有： (1)板岩 、 (2)千枚岩 、 (3)片岩 、 (4)片麻岩 、 (5)石英岩 、 (6)大理岩 、(7)角闪岩及角闪片岩 、 (8)硅卡岩等 。
29、矿床是指在 地质作用 下形成的，在 经济与技术条件 下其 质和量均 可供开采利用 的 有用矿物 的富集地段。矿床的概念中包括 成矿作用 和 经济技术并发因素 的变化，故矿床的范畴是随着科学技术的进步而 不断扩大 的。矿体是矿床中具有 一定形态、大小和产状 的矿石聚集体，它是组成矿床的 基本单位 ，开采的对象。一个矿床可以由一个或若干个 矿体 构成，也可由几十至几百个矿体组成。
30、根据地质条件，可将成矿作用分为 内生成矿作用 、 外生成矿作用 及 变质成矿作用 ，所形成的矿床分别叫 内生矿床 、 外生矿床 和 变质矿床 。
31、岩浆主要由两部分组成：一部分以 硅酸盐熔浆 为主体；一部分是 挥发组分(主要是水蒸汽和其他的一些气态物质)。随着岩浆所受 压力 和 温度 的变化，两部分物质发生 分离 。岩浆不断冷却凝固，不断形成不同岩浆岩的过程中，也形成了各种相关的 内生矿床 。
32、依据岩浆的发展顺序和冷凝成矿阶段，内生矿床分为 岩浆矿床 、 伟晶岩矿床 、 气化热液矿床 和 火山矿床 四种。
33、在 外力作用 下使有用组分聚集形成矿床的作用称为 外生成矿作用 ，主要指风化作用 、 沉积作用 及 生物堆积作用 。这三种作用分别形成 风化矿床 、 沉积矿床 及 可燃性有机岩矿床 ，统称为 外生矿床 ，包括铁、锰、铝等金属矿产及能源矿床等。
34、岩石或原有矿床在 热力 、 动力 特别是 区域变质作用 下受到改造，使之某些成矿组分 集中和重结晶 而形成矿床的作用称为 变质成矿作用 ，所形成的矿床称 变质矿床 。主要包括 变成矿床 、 受变质矿床 和 混合岩化矿床 三类。
35、燃料矿床即 可燃性有机岩矿床 。它是在过去地史时期的某一阶段，地球上极为发育的生物群死亡后，在 适宜环境 中堆积起来，经特定的 物理、化学作用和成矿作用 而形成的，又称 “化石燃料” ，包括固态的 煤和油页岩 ，液态的 石油 和气态的 天然气 。
35、煤是一种固态的，可以燃烧的或用作工艺原料的 可燃有机岩 。它是 古植物遗体 堆积在一定环境下，经过一系列复杂的演化过程形成的。煤矿的有机组分右 C，H．O，N等 元素组成，主要由 植物遗体 转化而来，燃烧后便挥发逸失；无机组分燃烧后变成残渣，称为 灰分 。煤矿中的灰分一般在 30％ 以下。煤是主要的 能源 ，世界使用的能源大约 1/4 从煤而来。煤在中国能源结构中更占 70％以上 。
36、暖湿的 石炭纪 、 二叠纪 、 三叠纪 、 侏罗纪 、 第三纪 等地史时期系植物生长茂盛的时期，因此为最重要的成煤期。在这些时期，大量的植物遗体个断堆积，并遇空气隔绝的 封闭环境 ，处于以 下降为主 的地壳运动背景，在湖盆中便能逐渐形成含煤地层。
37、最早形成的初生石油呈分散液珠状态分布于 生油层 中，这些分散的油气在某些外力的作用下往隆起处发生迁移，转入 储油层 。油气迁移到储油层内，当遇到 盖层与圈闭条件 时则形成 油气藏 。同一隆起构造中的油气藏的总和就称为 油田 。
38、构造运动主要按时间分为 (古)构造运动 ——发生于第三纪末期以前， 新构造运动 ——晚第三纪末和第四纪； 现代构造运动 ——五六千年前至现代。
39、无论古、新构造运动或者是现代构造运动，其表现的形式主要系水平运动和垂直运动。水平运动又称“造山运动”，垂直运动又称“造陆运动”，日益增多的证据证明，水平和近水平运动是主导，而垂直运动是派生的。
40、确定地壳运动的方法有： 沉积岩相分析方法 、 厚度分析方法 、 岩层接触关系分析方法 、 其他方法 。
41、从世界范围看，地震活动带的分布与火山活功带大体一致，主要处于各 大板块构造边缘 ，可以分为四大火山-地震带： ①环太平洋火山-地震带 、 ②地中海—喜马拉雅火山-地震带 、 ③大洋中脊火山-地震带 、 ④大陆断裂谷火山-地震带 。
42、按地震成因可以分为 构造地震 、 火山地震 、 塌陷地震 和 诱发地震 四种。按震源深度又可分为： 浅源地震 、 中源地震 、 深源地震 。按地震发生的地表结构形态可分为 海洋地震 和 大陆地震 二大类。
43、火山构造含 火山通道 、 火山锥 和 火山口 。火山喷发类型分为 裂隙式 和中心式 两种类型，中心式又分 宁静式 、 暴烈式 、 斯特龙博利式 。火山喷发物分气体、液体和固体三种类型。液体喷出物分 熔岩流 、 熔岩被 和 熔岩锥 。固体喷发物按颗粒大小可再分为 火山灰 、 火山渣 、 火山弹 。
44、由自然原因所引起的地壳震动叫 地震 。地震是一种经常发生的自然现象，是 地壳运动 的一种特殊形式。地震的发源地叫 震源 ；震源在地面上的垂直投影叫震中 ；从震源至震中的距离叫 震源深度 ；震中到观测点的距离叫 震中距 。地震烈度和地震震级既有联系，又有区别，一次地震只有 一个 震级，但同一次地震会因震中距不同而有 不同 的烈度。一般说来，距震中越近，烈度越 大 。
45、地震的能量是以 波 的形式输送出来的。强烈地震发生所引起的种种地面破坏现象，都是地震的强烈冲击波所造成的。地震波是一种 弹性波 ，它包括 体波 和面波 ，其中体波又分为 纵波(P) 和 横波(s) 。 纵波 在固体、液体中都能传播，传播速度最快，能量散失也快； 横波 只能在固体中传播，速度较慢，能量的散失也慢，故影响范围比纵波大。 面波 传播速度最慢、频率较低，引起的震动最强烈，破坏作用最大。
46、地球自形成以来所经历的构造运动为：阜平运动——其时代大致相当于 太古代(Ar) ；五台、吕梁和晋宁运动——相当于 元古代(Pt) ； 加里东构造运动 ——早古生代(Pz1)；海西构造运动—— 晚古生代(Pz2) ；印支及燕山运动—— 中生代(Mz) ；喜马拉雅运动 ——新生代(Kz)。
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47、岩层包括 沉积岩 、 层状火山岩 以及由这两者轻度变质而形成的 变质岩 ，通常由若干个层所组成。
48、岩层产状用岩层的 走向 、 倾向 和 倾角 三个要素来表示
49、辨认褶曲类型，不能单靠褶曲形态，而尤为重要的是对比构成褶曲岩层的 新老关系 。.若所形成的背斜或向斜与地形起伏基本一致，可分别称之为 背斜山 和 向斜谷 。若地形上背斜部位侵蚀成谷，向斜部位发育成山，则可分别称之为 背斜谷 和 向斜山 。这种地形与构造不吻合的现象称为 地形例置 。
50、断层两侧相当点之间滑动的距离，叫 真位移 ；断层两侧相当层之间的错动距离，叫 视位移 。后者不能代表断层的 真正滑动的距离 ，但可以有效 确定断层 。
51、 非构造节理 是指岩石在 外力地质作用 下，如风化、山崩、地滑、岩溶塌陷、冰川活动以及 人工作用 下产生的节理。非构造节理分布于地表较浅的岩石中，其 几何规律性较差 ，无矿化现象。非构造节理不包括岩石在 成岩过程 中形成的节理，如侵入岩体的 原生节理 和玄武岩中 柱状节理 。 构造节理 指构造运动作用下形成的节理，常成组成束成群 有规律地出现 。这种节理往往和其他构造如 褶皱 、断层 等有一定的 组合关系 和 成因关系 。依据节理力学性质所表露的形态特点，通常分为 张节理 和 剪节理 两类。 张节理 是由拓张形变造成的破裂。 剪节理 是由剪切形变所造成的破裂，常成群出现，两组交叉者称为 “X节理” ，或称 “共扼节理” 。节理的发生和发展并不是孤立的。其分布与褶皱、断层等有着密切的成因联系，往往是在 同一构造作用 下形成的。
52、直到现在还没有一个学说能全面完整地解释各种问题，因而可以说各家提出的多还是一些 假说 。有关地壳运动及其成因的假说很多，有 收缩说 、 膨胀说 、均衡说 、 对流说 ． 波动说 、 大陆漂移说 等等。
53、板块构造学说是 60 年代末 兴起的，它是在 大陆漂移 、 海底扩张学说 基础上，综合 大洋 和 大陆 的地质研究资料发展而来的，所以又称 全球构造理论 ，是现今世界上最盛行的大地构造学说。
54、在 海底扩张说 的基础上以及弄清了几种类型板块边界之后，一些学者就进行板块划分，其中以法国学者勒皮顺的划分最为大家接受。他把全球岩石圈划分为6大板块，即 太平洋板块 、 欧亚板块 、 印度洋板块 、 非洲板块 、 美洲板块 和 南极洲板块 。
55、全球岩石圈划分为6大板块，既包括 陆地 ，也包括 海洋 。太平洋板块虽然几乎全是 水域 ，但也包括北美圣安德列斯断层以西的 陆地 及 加利福尼亚半岛 。所以板块的划分 不受陆地和海洋限制 ，只根据 板块边界 而划分。
56、 绝对地质年代 是通过对岩石 放射性同位素 含量的测定，并据其蜕变规律而计算出该岩石的年龄。例如 铀铅法 、 铀钍法 、 钾氩法 、 铷锶法 、 碳同位素
57、对比年代地层系统单位与对应的地质年代单位
表 年代地层系统单位与对应的地质年代单位对比
年代地层系统单位 宇 界 系 统 阶 带
地质年代单位 宙 代 纪 世 期 时
58、各地质年代单位对应的符号分别是：太古代 Ar 、元古代 Pt 、早古生代 Pz1 、晚古生代 Pz2 、中生代 Mz 、新生代 Kz 、震旦纪 Z 、寒武纪 Э 、奥陶纪 O 、志留纪 S 、泥盆纪 D 、石炭纪 C 、二叠纪 P 、三叠纪 T 、侏罗纪 J 、白垩纪 K 、第三纪 R 、早第三纪 E 、晚第三纪 N 、第四纪 Q 。
59、原始 大气圈 和 水圈 的形成，是生命起源的孕育条件。原始的大气圈和水圈的主要成分为 碳 、 氢 、 氧 、 氮 、 硫 等，并含其他多种化学元素，这些化学元素正是 细胞 的主要组分，为地球上生命的出现提供了物质条件。当大气圈分解出 氢 和 游离氧 ，并形成 臭氧层 之后，就为生命的出现形成了条件。
60、生命起源于无机界，其过程可概括为如下的简单模式：从 无机物 → 简单有机物 (氨基酸等碳氢化合物) →蛋白质、核酸等 复杂有机物 → 原始生命 →最原始的生物 。
61、植物界的演化与发展：(1) 元古代是 藻类植物 时代；(2) 早古生代是 海生藻类植物 继续发展时代；晚古生代是 孢子植物 时代；(3) 中生代是 裸子植物 时代；(4) 新生代是 被子植物 时代。
62、动物界的演化与发展：(1) 元古代晚期，从古老的 原生生物 中已发展出 低等的无脊椎动物 ；(2) 早古生代是 海生无脊椎动物 繁盛时代；(3) 晚古生代是 脊椎动物 的兴起及其 由水生到陆生 的发展；(4) 中生代是 爬行动物 的时代；(5) 新生代是 哺乳动物 的时代。
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