地球物理学课堂报告

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1、地球表层水平运动对城市人类发展的影响081577洪欣阳【内容提要】地球在演变，地球表层也在运动。其势必对人类社会发展产生影响。而城市是现代社会政治、经济和生活的重心，随着世界经济一体化的进一步加剧，国内外城市化的进程迅速发展。可以预见，我国必将面对我国城市机体迅速扩大所产生的各类与地学研究有关的问题。地球的运动对人类未来发展的影响将主要产生于城市。本文中，主要从地球表层的水平运动的产生原应，人类对其的研究历史，以及对城市人类发展的影响等方面展开论述。【关键词】地壳水平运动　城市发展　城市地球物理学1．地壳运动１.1．概述由内应力引起地壳结构改变、地壳内部物质变位的构造运动叫地壳运动。地壳运

2、动实际上是指岩石圈相对于软流圈以下的地球内部的运动。岩石圈下面有一层容易发生塑性变形的较软的地层，同硬壳状表层不相同的软流圈。软流圈之上的硬壳状表层包括地壳和上地幔顶部。地壳同上地幔顶部紧密结合形成岩石圈，可以在软流圈之上运动。岩石圈的运动不仅决定了地表轮廓和水圈的分布，还影响着生物圈的分布，并改变了大气环流，以致影响着整个地球表层环境。1.２．地壳运动的分类12-12地壳运动按运动的速度可分为：①长期缓慢的构造运动。②较快速的运动。按运动方向可分为：①水平运动。指组成地壳的岩层，沿平行于地球表面方向的运动。也称造山运动或褶皱运动。该种运动常常可以形成巨大的褶皱山系，以及巨形凹陷、岛弧、海

3、沟等。②垂直运动。又称升降运动、造陆运动，它使岩层表现为隆起和相邻区的下降，可形成高原、断块山及拗陷、盆地和平原，还可引起海侵和海退，使海陆变迁。按运动规律来讲，地壳运动以水平运动为主，有些升降运动是水平运动派生出来的一种现象。1.３．地壳运动产生的物理条件和力学机制总的来说，每一地质时期的地壳运动，都是地球内力和外力矛盾斗争的产物。内力来源于放射性元素蜕变产生的热能、地幔物质的热对流、地球自转所产生的动能等。地壳的水平运动和垂直运动，以及随之产生的褶皱、断裂、火山喷发、岩浆侵入、地震等等，都是地球内力作用的表现。内力作用是造山、造海，使地球表面崎岖不平，是地壳发展的主导因素。外力来源于地

4、球以外的太阳能，包括风化、流水、冰川、风、波浪、海流等等，它们以缓慢的、不显著的方式对地球表面进行精雕细刻，时刻都在改变着由内力作用所形成的起伏形态，高山被夷平，洼地被充填，使地面趋于平缓。内力与外力是对立的，又互为影响，相互转化。比如，12-12从局部地区来说，例如地壳上升，河流侵蚀复活，产生强烈的下切作用；地壳下沉，河流沉积作用加剧，这体现了内力变化影响到外力变化。又如久经侵蚀的高原山岭，高度和体积逐渐降低和减小，使地壳内部压力减少，从而失去平衡，引起地壳上升，这表明外力的变化导致内力的变化。从全球来说，每经历一次强烈地壳运动，海陆轮廓变迁，地面高低起伏，使地壳处于一个新的平衡状态。接

5、着地壳运动转入一个长期的缓慢的变化阶段，外力开始占主导地位，通过风化流水等营力对地表的塑造，来改变地壳原来的平衡状态。当缓慢的运动长期进行，量变逐渐达到一定程度，就会破坏原来的平衡，孕育着一次新的质变，即新的强烈地壳运动的产生，预示地表又将经历一次翻天覆地的变化。1.４．地壳水平运动的发现历史　　我们早已知道，传统地质学最早发现了地球表层的垂直升降运动。其证据是在高山上发现海相的沉积岩，并且有海中特有的贝类化石。这表明某些大陆地区的地壳在过去的地质年代中曾经是海洋。地质学中有所谓海进和海退之说，表明局部地壳是有升降变化的。但是传统地质学否认地球表层曾有过大尺度的水平运动。1910年，德国地

6、球物理学家阿尔弗德雷·魏格纳在病房的世界地图上发现，非洲的西海岸和南美洲的东海岸形状十分吻合，从而推测太古时代地球上的大陆是连在一起的巨大板块，后因大陆不断漂移，才形成今天的各个大陆。为了证明自己的发现，他进行了大量的考证工作，找到了许多事实，提出大陆漂移的假说。20世纪60年代以后，一系列的地学研究成果终于证明了地球表层在地球的历史中曾经有过大规模的水平位移，各大陆的相对位置曾有过显着的变化。最主要的证据是：①全球地震带勾画出6大板块的轮廓，证明地球表层的岩石圈不是完整的一块。②12-12古地磁学的研究表明，由各大陆岩石磁性所得到的古地磁极位置不相重合，而根据各大陆不同地质年代的岩石磁性

7、所绘制的极移曲线，在近代趋向重合于今地磁极位置。①大洋中脊两侧的磁异常条带，表明海底地壳在不断从中脊向两侧扩张，各板块所负载的大陆岩石圈随之发生水平漂移。1.５．地壳水平运动的表现1.5.1褶皱岩层的弯曲现象称为褶皱。岩层在构造运动，或在地应力作用下，改变岩层的原始产状，不仅使岩层发生倾斜，而且大多数形成各式各样的弯曲。褶皱是岩层塑性变形的结果，是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。褶皱的规模可以长达几十到几百千米，