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探地層 (地質作用與地貌變化 (褶皺 (常見於造山帶中, 規模大小可從寬1公里或小到需要顯微鏡來看, 將原來近水平的地層慢慢褶曲,造成如波狀一樣的構…
探地層
地質作用與地貌變化
地球內、外部作用
內營力:地球內部地質作用
外營力:地球表面的地質作用
褶皺
常見於造山帶中
規模大小可從寬1公里或小到需要顯微鏡來看
將原來近水平的地層慢慢褶曲,造成如波狀一樣的構造稱為褶皺
背斜:背斜狀構造有如波峰,沿水平方向外側較內側年輕
向斜:向斜狀構造有如波谷,沿水平方向外側較內側老
節理
節理:岩層受力斷裂兩側沒有位移
斷層:岩層受力斷裂兩側有位移
斷層
斷層分類
逆斷層:受壓力,上盤相對於下盤向上滑
平移斷層:受剪力
正斷層:受張力,上盤相對於下盤向下滑動
轉形斷層是一種特殊的平移斷層
地層的層態:以走向和傾角來定義空間的一個平面
風化作用:岩石接觸空氣、水及生物,經一段時間,由良好轉為鬆散,且仍附著於原地
物理風化:岩石由大塊變小塊,成分不改變
化學風化:岩石所含礦物質或化學成分發生變化
侵蝕作用
海浪
磨蝕:波浪夾帶砂礫對岩石磨蝕
溶蝕:對石灰岩質的溶蝕較明顯
拍擊:波浪拍擊岩石可產生很大的破壞力
風:風夾帶砂礫,將岩石磨成有稜有角的風稜石
河流
向旁侵蝕,河流變寬
向下侵蝕,河流加深
向源侵蝕,河流變長
冰川
冰川向下和向側侵蝕力均強,形成U形谷
冰會磨平岩石,冰中碎礫會劃割岩石
探地層
地震與地球內部層圈的探測
以震波方式推測地球內部
地球內部均質,且所有成分與物理性質皆相同,震源成放射狀
地球內部均質,但越接近地球內部密度越大,震波會持續偏折,沿著曲線向外傳遞
不連續面的發現:20世紀初莫荷洛比奇發現地殼、地函之間有不連續面存在,即莫氏不連續面
P 波速度較S波快可在固體、流體中傳播,S波較慢只能在固體中傳播
古氏不連續面:地震學家發現距震央100度~140度間沒有P波抵達,此區被稱為P波陰影帶,古騰堡利用P波陰影帶推算出距地表2900公里應有另一層圈存在,稱為地核
雷嫚不連續面:雷嫚發現在P波陰影帶中存在部分地震波,推論這些地震波應該是另一層圈反射而來,此層圈稱為雷嫚不連續面
人類對地球內部了解主要靠間接的測量,而其中大部分是依靠地震波
地球內部層圈
古氏不連續面:2900公里深,P波會被折射而S波完全無法通過,P波陰影帶距震源100度~140度,S波陰影帶100度~180度
外核:2900~5100公里深,液態金屬組成,P波速度大輻下降,S波無法通過
地函:40~2900公里深,橄欖岩組成
雷嫚不連續面:5100公里深,P波的強反射面,P波陰影帶中有一些內核表面反射出來的波
莫氏不連續面:40公里深,由地殼進入地函P波S波速度皆增快
內核:5100公里深~地心,固態金屬組成
地殼:0~40公里,密度較小的花崗岩或玄武岩
探測地層的性質
得知地層特性的方式
挖掘槽溝或礦坑:可探測地下岩層的性質,不適合大區域的調查
鑽井:鑽取較深地層
採集標本
採取岩心
現地觀察:觀察野外露出岩層
井下安裝儀器:量深處地層的物理性質,常用於工地的基礎調查或石油與天然氣的探勘中
沉積構造:沉積岩中顆粒排列為因為風、水或冰川作用而形成特殊的沉積
交錯層:上部角度較大,下部角度較平緩,下部角度較小指向水或風的流向
波痕:W形波痕尖端指向上方
粒級層:粒徑上側為細顆粒下側為粗顆粒
泥裂:V形張裂,開口指向上方,尖端部分指向下方
地質學家以岩性來描述地層的性質
組成顆粒大小
沉積構造
造岩礦物
地質構造
岩類
其他構造:如成層構造
在地面上探測地球內部的方法
磁力探勘:尋找含磁性的金屬礦
重力探勘:火成岩、金屬礦、背斜中心的地層等,都是密度大的地層,重力異常質較大
震波反射探勘:石油、天然氣常儲存在沉積岩背斜或斷層處,常藉此方法尋找
大陸地殼鑽探
國際大陸科學鑽探計畫鑽探地點分部全球
前蘇聯於科拉半島鑽了12261公尺深,未穿入地函,是世界最深的科學鑽探井
台灣的車籠埔斷層鑽井計畫:鑽入斷層帶研究斷層和地震原因