《岩石圈思维导图》
I. 岩石圈定义与范围
A. 定义
地球固体最外层,由地壳和上地幔顶部组成,具有较高强度和刚性。
B. 范围
- 地壳: 陆地地壳、海洋地壳
- 上地幔顶部: 莫霍面以下,约100-200公里深度
C. 与其他圈层的关系
- 软流圈: 岩石圈下伏,呈塑性流动状态,是地幔的一部分。岩石圈漂浮于软流圈之上。
- 大气圈: 岩石风化、侵蚀作用影响大气成分;大气圈中的降水等影响岩石圈的物质循环。
- 水圈: 海水、河流等地表水参与岩石风化、侵蚀、沉积过程;影响大陆地壳的形成与演化。
- 生物圈: 生物对岩石的风化、分解有重要作用;生物化石为研究地质历史提供重要信息。
II. 岩石圈的组成
A. 矿物
- 定义: 天然形成的,具有一定的化学成分和物理性质的结晶体。
- 常见矿物:
- 造岩矿物: 长石、石英、辉石、角闪石、橄榄石、云母等。
- 金属矿物: 铁、铜、铝、金等金属元素形成的矿物。
- 非金属矿物: 石膏、石盐、石棉、金刚石等。
- 矿物特性: 硬度、光泽、颜色、解理、断口等。
B. 岩石
- 定义: 由一种或多种矿物组成的固态集合体。
- 三大岩类:
- 岩浆岩 (火成岩): 由岩浆冷却凝固形成。
- 侵入岩: 深成,结晶粗大,如花岗岩、闪长岩。
- 喷出岩: 浅成或喷出地表,结晶细小或玻璃质,如玄武岩、流纹岩。
- 沉积岩: 由风化、侵蚀产物经过搬运、沉积、固结成岩作用形成。
- 碎屑岩: 如砂岩、页岩、砾岩。
- 化学岩: 如石灰岩、石膏。
- 生物岩: 如煤、生物灰岩。
- 变质岩: 由原有的岩石在高温、高压或化学作用下发生变质作用形成。
- 区域变质岩: 如片岩、片麻岩。
- 接触变质岩: 如大理岩、角岩。
- 岩浆岩 (火成岩): 由岩浆冷却凝固形成。
- 岩石循环: 岩浆岩、沉积岩、变质岩之间的相互转化。
C. 土壤
- 定义: 位于岩石圈表层,由岩石风化产物、有机质、水、空气等组成,具有肥力,能够生长植物的疏松表层。
- 组成:
- 矿物质: 岩石风化产物,提供植物生长所需的养分。
- 有机质: 植物残体、动物尸体等分解形成的腐殖质,改善土壤结构,提高保水保肥能力。
- 水: 溶解养分,供植物吸收。
- 空气: 供植物根部呼吸。
- 微生物: 分解有机质,促进养分循环。
- 土壤类型: 红壤、黄壤、黑土、棕壤等。
III. 岩石圈的构造运动与地质作用
A. 板块构造学说
- 基本观点: 岩石圈被分为若干板块,板块之间相互作用导致地震、火山、造山运动等地质现象。
- 板块类型:
- 大陆板块: 主要由花岗岩组成,密度较小,厚度较大。
- 海洋板块: 主要由玄武岩组成,密度较大,厚度较小。
- 板块边界类型:
- 生长边界 (离散边界): 板块张裂,岩浆上升,形成新的地壳,如大洋中脊。
- 消亡边界 (汇聚边界): 板块碰撞,一个板块俯冲到另一个板块之下,形成海沟、火山弧、造山带,如喜马拉雅山脉。
- 转换边界: 板块水平错动,产生断裂带,如圣安地列斯断层。
B. 内力作用
- 定义: 地球内部能量驱动的地质作用,包括地壳运动、岩浆活动、地震等。
- 地壳运动:
- 水平运动: 板块漂移、地壳断裂、褶皱。
- 垂直运动: 地壳上升、下降。
- 岩浆活动:
- 火山: 岩浆喷出地表,形成火山锥、熔岩流。
- 侵入: 岩浆侵入地壳内部,形成岩基、岩脉。
- 地震: 地壳快速释放能量,产生震动,破坏性巨大。
C. 外力作用
- 定义: 太阳能、重力等驱动的地质作用,包括风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩等。
- 风化作用:
- 物理风化: 温度变化、冰劈作用、生物作用等使岩石破碎。
- 化学风化: 水、空气中的化学物质与岩石发生化学反应,改变岩石成分。
- 侵蚀作用: 流水、风、冰川等对岩石表面进行破坏、搬运。
- 搬运作用: 流水、风、冰川等将侵蚀产物运送到其他地方。
- 沉积作用: 侵蚀产物在低洼处沉积下来。
- 固结成岩作用: 沉积物经过压实、胶结等作用形成沉积岩。
IV. 岩石圈的意义
A. 地球生命的基础
岩石圈提供生命生存所需的物质基础,如土壤、矿物等。
B. 资源宝库
岩石圈蕴藏着丰富的矿产资源、能源资源(石油、天然气、煤炭)和水资源。
C. 地质灾害的根源
地震、火山、滑坡、泥石流等地质灾害对人类社会造成巨大威胁,其发生与岩石圈的构造运动密切相关。
D. 地貌景观的塑造者
岩石圈的构造运动和外力作用塑造了千姿百态的地貌景观,如山脉、盆地、高原、平原、峡谷等。
E. 研究地球历史的重要载体
岩石圈中的岩石和地层记录了地球演化的历史,为研究地质历史、生物演化提供了重要信息。