地质年代与地质作用-地质作用

第二节  地质作用

物质是运动的。地球自形成以来，在漫长的地质历史过程中一直处于永恒的不断运动变化之中。例如，地表形态和景观会发生“沧海桑田”的变化、裸露地表的岩石会变得破碎、松散、火山活动喷发出大量的高温熔融物质、地震产生山崩地裂等。这些现象表明地球由于受到某些能量的作用，使其表面形态、内部物质组成及结构、构造等不断发生变化。

地质学把自然界引起地壳或岩石圈的物质组成、结构、构造及地表形态等不断发生变化的各种作用称为地质作用（geological    process）；把引起这些变化的自然动力称为地质营力；而传播能量的媒介称为介质。地质作用一方面不停息地破坏着地壳或岩石圈中原有的物质成分、结构、构造和地表形态；另一方面又不断形成新的物质成分、结构、构造和地形形态。地质作用既有破坏性，又有再造性，是在破坏中再造，在再造中破坏，这对矛盾的统一体在其发展过程中不断改造着地壳或岩石圈，使其总是处于一种新的状态。

一、地质作用的能量来源

引起地质作用的能量来源主要包括地球外部的能源和地球内部的能源两种。

地球外部的能源主要是太阳辐射能和日月引力能。太阳以辐射的形式把热量传送到地球表面，使地表的温度发生变化，但由于不同纬度地区所接收的太阳辐射量不同，空气的温度、压力出现差异，从而产生空气对流和大气环流、水圈的运动等。日月引力能与地球旋转能共同作用可产生潮汐现象。此外其它星体作用及陨石的撞击等也起着一定的作用。

地球内部的能源主要包括重力能、地热能、地球旋转能及化学能、结晶能等。

重力能是由地球内部物质的引力产生的一种能量，在重力能的作用下，物质具有从高位能的地方向低位能的地方运动的趋势。

地热能是地球内部散发出的热量，这种热量认为有以下几个来源：①上地幔中放射性元素蜕变产生的热能；②地球体积在逐渐收缩过程中，一部分重力能转变而来的热能；③地球形成时一部分动能转变而来并保留在地球内部的热能；④地壳运动过程中，动能转变而来的热能。

结晶能和化学能是在地壳及地幔内部化学成分的转变以及结晶过程中产生的，常以热能的形式表现出来。

地球旋转能是由地球绕地轴自转和绕太阳公转而产生的能量，但自转产生的旋转能远大于公转所产生的能量，这是因为自转的角速度大于公转的角速度。据估算，地球自转产生的旋转能为1×1029J。

二、地质作用的类型

地质作用可根据能量来源和发生部位分为表层地质作用（surface  process）和内部地质作用（interal  process）两大类。

（一）表层地质作用

表层地质作用是指主要由地球外部的能源引起的、发生在地球表层的地质作用（又称外动力地质作用或外力地质作用）。

主要来自地球以外的太阳辐射能和日月引力能等促使了地球外部圈层——大气圈、水圈、生物圈的运动与循环，使它们成为改造地壳表面或表层的直接动力（即地质营力）。同时，在地球外部圈层的运动过程中，地球内部的重力能与旋转能等也起着重要作用。

地质营力总是通过一定的介质来起作用的。表层地质作用的地质营力按介质的物理状态（液、固、气）分为3种情况：介质为液态（即水）的营力主要有地面流水、地下水、湖泊和海洋；介质为固态的营力主要有冰川；介质为气态的营力主要为大气和风。所以，由这些营力在表层产生的作用分别称为地面流水的地质作用、地下水的地质作用、海洋的地质作用、湖泊的地质作用、冰川的地质作用及风的地质作用等。

虽然表层地质作用的营力有多种类型，介质条件差异甚大，地质作用的特点也各不相同，但每种营力一般都按照风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用这样的过程进行。这几种作用既代表了表层地质作用的序列，也是表层地质作用的主要类型。

风化作用是指在地表或近地表环境下，由于气温、大气、水及生物等因素作用，使地壳或岩石圈的岩石、矿物在原地遭受分解和破坏的地质作用。风化作用使地表岩石变得松软，为剥蚀作用创造条件，是表层作用的前导。

剥蚀作用是指各种地质营力（如风、水、冰川等）在其运动过程中对地表岩石产生破坏并将破坏物剥离原地的作用。剥蚀作用不断破坏和剥离地表物质，使地表形态发生改变，形成新的地形。剥蚀作用按方式可分为机械剥蚀作用、化学剥蚀作用和生物剥蚀作用。按地质营力类型又可分为地面流水、地下水、海洋、湖泊、冰川及风的剥蚀作用等。

搬运作用是指经风化作用、剥蚀作用剥离下来的产物，随运动介质从一地搬运到另一地的作用。搬运作用与剥蚀作用是紧密联系在一起的，物质剥离原地的同时也是其进入搬运状态的时刻。搬运作用有机械、化学和生物搬运3种方式。不同营力（地面流水、地下水、海洋、冰川、风等）搬运作用的方式、特点也不尽相同，搬运作用是一种中间过程。

沉积作用是指各种营力搬运的物质，在介质动能减小或物化条件发生改变以及生物作用下，在新的场所堆积下来的作用。沉积作用的场所常是能使介质动能减小或物化条件变化的地方，如山坡脚、冲沟口、河口区、海洋、湖泊等。沉积作用也具有机械、化学和生物沉积作用3种方式。按营力又可分为地面流水、地下水、海洋、湖泊、冰川和风的沉积作用。

成岩作用是指使松散沉积物固结形成沉积岩的作用。经沉积作用形成的沉积物，在适当的条件下（如埋藏一定的深度），在胶结、压实和重结晶的作用下，它们就可固结成岩石。

表层地质作用的类型可归纳如下：

（二）内部地质作用

内部地质作用是指主要由地球内部能源引起的地质作用（又称内动力地质作用或内力地质作用）。内部地质作用一般起源和发生于地球内部，但常常可以影响到地球表层，如火山作用、构造运动等。

内部地质作用主要包括岩浆作用、变质作用和构造运动。

岩浆作用是指在岩浆的形成、运动直到冷凝、结晶成岩石的过程中，岩浆本身及其对围岩所产生的一系列变化。岩浆是地下深处主要由硅酸盐组成的高温熔融体，并在巨大的压力驱使下向地壳的薄弱地带运移，在其运移过程中，由于物理、化学条件的变化，除岩浆自身发生变化外，还对围岩产生机械挤压和使围岩的物质成分和物理性状发生改变。从岩浆侵入到围岩（未喷出地表）并冷凝结晶形成岩石的全过程，称侵入作用，形成的岩石称侵入岩。当岩浆喷出地表，在地表的条件下冷凝形成岩石并使地表形态发生变化的过程称火山作用（喷出作用），形成的岩石称火山岩（喷出岩）。

变质作用是指在地下特定的地质环境中，由于物理、化学条件的改变，使原来的岩石（包括沉积岩、岩浆岩及变质岩）基本上在固体状态下发生物质成分与结构、构造变化，从而形成新的岩石的地质作用。新形成的岩石称变质岩。变质作用通常是在地表以下较高的温度和压力条件下进行的，并且常常有化学活动性流体参加作用。

构造运动是指主要由地球内部能源引起的地壳或岩石圈物质的机械运动。常以岩石变形、变位、地表形态的变化等形式表现出来。按物质的运动方向可分为水平运动和垂直运动。水平运动是指组成地壳的物质发生沿地球切线方向的运动。水平运动主要引起地壳的拉张、挤压、平移或旋转等，有时可使岩石发生强烈变形和变位，形成高大的褶皱山系。垂直运动是指地壳物质沿地球半径方向作上升和下降的运动。它可以造成地表地势高差的改变，引起海陆变迁等。岩石圈的大规模构造运动常常表现为岩石圈的一些大型板块的相互作用与相对运动。地震是构造运动的一种表现形式，是地壳的一种快速运动。当地表下的岩石受力产生变形，在变形的过程中，机械能就不断的累积，当积累到一定的限度时（岩石的破裂极限），岩石就会发生破裂，在破裂的同时，大量的机械能就会释放出来，地壳受到猛烈冲击而发生震动，从而产生地震。

内部地质作用类型可归纳如下：

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