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探地層 (地質作用與地貌變化 (侵蝕作用 (海浪:海岸後退、海蝕崖、海柱、海蝕平台、石灰岩地形, 風:風稜石, 河流:河流襲奪、曲流、V型谷,…
探地層
地質作用與地貌變化
風化作用
物理風化
凍裂作用:高山上日夜溫差大,夜晚岩石孔隙中的水因結冰而膨脹,將岩石撐裂
剝離作用:外層岩層消失減壓,內層產生張力破裂,如書頁狀
溫度變化
樹根作用
化學風化
溶解作用:石灰岩中的碳酸鈣溶於水中
水解作用:長石類礦物,在含氫離子的水中變成黏土礦物
氧化作用
水化作用:黏土礦物吸水膨脹;硬石膏經水化作用轉為石膏
節理
斷層受力斷裂
兩側位移
斷層
分類
逆斷層:受壓力,上盤相對於下盤向上滑動
平移斷層
右移:受剪力
左移:受剪力
正斷層:受張力,上盤相對下盤向下滑動
轉型斷層:特殊的平一段層,劇版塊邊界和平一段層的特性,不以斷開的中洋脊為指標而是看斷層兩側板塊的相對運動方向
層態
走向:傾斜的地層和水平面的交線方位
清剿:水平面向下和地層層面所相夾的角度
兩側沒有位移
節理
侵蝕作用
海浪:海岸後退、海蝕崖、海柱、海蝕平台、石灰岩地形
風:風稜石
河流:河流襲奪、曲流、V型谷
冰川:U型谷、冰蝕擦痕
褶皺
被斜
背斜狀構造如波峰,沿水平方向外側岩層叫內側年輕
常突起成山丘或台地
將原來近水平的地層慢慢褶曲,常見於造山帶中
向斜
向斜狀構造如波谷,向斜沿水平方向,外側岩層比內側老
向斜易受風化和侵蝕而凹入成谷
搬運和沉積作用
內外部作用
內營力
外營力
岩石循環:岩石並沒有所謂最終狀態
探地層
地震與地球內部層圈探測
不連續面的發現
40公里深,由地殼進入地函,P波核S波波速增快
距震央200公里外側道P波波速比距離200公里內的P波波速快
莫荷洛比奇發現地殼、地含間有不連續面存在,故稱莫氏不連續面,因密度差異大,波醋在此有跳升或突降
古氏不連續面
2900公里深,P波被折射S波無法通過
P波陰影帶:具震源100~140度S波陰影帶:100~180度
距震央100~140度間沒有P波抵達,被稱為P波陰影帶,1914年古騰堡以此推算出具地表2900公里處有地核存在
主要靠間接測量的地震波了解,分為P波和S波,P波較快,可在固體與液體間傳播,S波較慢,僅能在固體傳播
雷曼不連續面
5100公里深,P波強反射
P波陰影帶中有一些由內核表面反射出的P波
1920年代雷曼發現在P波陰影帶中存在部分地震波,推算這些應是另一個層圈(內外核交界面)
地面探勘
磁力探勘:若地下含慈物質,出現磁力異常值
重力探勘:地下有地質構造或具有不同物質,產生重力異常值
震波反射探勘:石油和天然氣存於沉積岩被斜軸部或斷層處
探測地層性質
地質學家以岩性來描述地層性質
組成顆粒大小:粒、砂、粉砂、泥....
沉積構造
交錯層:流水或風帶著沉積物往前堆積,成曲面往前推進,與主層面斜,上部角度較大,下部較平緩,可指向水或風的流向
波痕:W行波痕,尖端向上
水流波痕:流速較高
浪成波痕:受水波震盪
風城浪痕
粒級層:水流速件慢,無法搬運沉積物,粗粒先沉積,故粒徑上側為細,下側為粗,只是地層上下方向
泥裂:泥製沉積物在陽光曝曬張賴,沉積物充填泥裂中而保存於地層中,V型張裂開口指向上,尖突部分向下
造岩礦物:英石、長石、角閃石、輝石、黏土礦物、橄欖石、方解石等八大礦物
得知地層特性方式
挖掘溝槽或礦坑、鑽井
採取岩心
現地觀察、採集標本
井下安裝儀器:量身處地層的物理性質,判斷地層恐氣中可能含有液體(水、石油、天然氣)
岩類
火成岩
變質岩
沉積岩
大陸地殼鑽探
國際大陸科學鑽探計畫:鑽探地點分布全球,以解決下列問題
1.氣候變遷和全球環境 2.隕石撞擊構造 3.生物圈和早期生命 4.火山系統和地球熱源 5.熱點及張裂作用 6.活動斷層 7.板塊聚合帶 8.自然資源
前蘇聯於柯拉半島鑽了12261公尺深,但未穿入地殼進入地函,為全世界最深的科學鑽探井