中大普通地质学真题 -和答案
中山大学考研2015年普通地质学678
2014年12月28日上午
一名词解释。(共25分)
1、晶体与准晶体;
答:1)晶体是内部原子或离子在三维空间中成周期性平移重复排列的固态物质。
2)准晶体是一种新的凝聚态固体,其内部原子或离子既不像非晶质体那样完全无序分布,
又不像晶体那样呈三维周期性平移有序排列。准晶体的粒径一般只达微米级。
2、冰期与间冰期;
答:1)地球历史中气候的冷暖变化是频繁发生的:气候寒冷时期,冰川大规模发生,冰雪
覆盖面积迅速扩大,称为冰川作用,对应的时期称为冰期;
2)气候温暖时期,冰川消融,面积大大缩小,称为间冰期。
3、潜水与承压水;
答:潜水:地面以下第一个稳定隔水层以上的饱和水,具自由的表面,该表面称为潜水面 ( 地
下水面 ) ,其特征为:一般情况下分布区域补给区一致。
承压水:充满于上、下两个稳定隔水层之间的含水层中的地下水。具有静水压力。
4、侵蚀基准面与地方性侵蚀基准面;
答:1)海平面及由海平面向大陆内引申的平面称为侵蚀基准面;
2)不直接入海的河流,以其所注入的水体表面,如湖水水面、主流的水面等为其侵蚀基准
面,称为局部侵蚀基准面。
5、地质灾害:
答:造成人类生命、财产损失,破坏自然形貌与生态的地质事件,称为地质灾害,例如滑
坡、崩塌、泥石流等。
二、问答题。(共125分)
1、组成地壳的主要元素及主要造岩矿物有哪些?(10分)
答:
1)已知地壳中大约存在有 92 种元素。这些元素在地壳中的含量和分布都是极不均匀的,
最常见的仅十余种。地壳中 10 种最主要化学元素按克拉克值由大到小依次是 O 、 Si 、 Al 、 Fe 、 Ca 、 Na 、 K 、 Mg 、 Ti 、 H ,它们共占地壳总质量的 99.96 %,其
中 O 、 Si 、 Al 、 Fe、Ca 5种元素即占 91.26 %。
2)组成地壳的主要造岩矿物有斜长石、碱性长石、石英、辉石、角闪石、云母、粘土、方
解石等,其中石英、长石、云母等硅酸盐矿物占92%,而石英长石含量高达63%。
2、河流搬运沉积物的方式与特征。(10分)
答:河流搬运物质的方式有底运、悬运和溶运三种。
底运又称牵引搬运,是指河床中的砂与砾等较粗物质,以滚动、滑动、拖移的方式沿
河床底的搬运。如水流速较小,只有相对较细的颗粒沿河床底部滚动和滑动;如水流速较
大,便有较多颗粒在河床底部移动,并相互碰撞。有的颗粒(主要是砂)因互相碰撞而被
瞬时性推举向上而向前运动,以及因受到紊流的涡旋作用而短暂上浮,呈跳跃式前进。底
运物是磨蚀河床的主要工具。
2)悬运 粘土、粉砂等细小颗粒,由于流水的紊流作用而呈悬浮状态进行搬运。它
是河流搬运物质的主体。洪水或暴雨后河水变得浑浊,即为悬运物骤增的结果。悬运物对
河床没有明显的侵蚀作用,只在当紊流停止时,它们才沉落下来。
3)溶运 易溶岩石及矿物溶解于河水中,以离子状态进行搬运。每升河水中溶运物质
约为150-300mg,其中以钙、镁的碳酸盐类最多,钾、钠的氯化物较少。在沙漠地区,河
流中氯化钠和硫酸钙等溶运物含量显著增高。
3、风化作用的类型与影响因素。(15分)
答:
1)风化作用的种类:物理风化作用,化学风化作用,生物风化作用。
A物理风化作用:又称机械风化作用,它是地表岩石发生机械破碎而不改变其化学成份
也不形成新矿物的作用。它的过程主要方式有矿物岩石的热膨胀冷缩、冰劈作用、层裂(卸
载作用)、盐分结晶的撑裂作用。
B化学风化作用:是指地表岩石在水、氧及二氧化碳的作用下发生化学成分变化,并产
生新矿物的作用。它的主要作用方式有熔解作用、水化作用、水解作用、碳酸化作用、氧
化作用。
C生物化学作用:是指生物活动对岩石所起的机械的或化学的破坏作用。它的主要表现
为生物的新陈代谢作用及生物遗体腐烂分解的产物引起岩石的解离,还有根劈作用。
2)控制岩石风化特征与风化速度的因素:气候、地形条件、岩石的特征。
A气候 在自然界,气温的高低及降水量的多少等因素明显地受所在地区的纬度、地
形以及距离海洋远近等因素的控制。在不同地区,岩石风化的性质与特点不同。在两极及
低纬度的高山地区,气候寒冷,水的活跃程度低,植被较少,风化缓慢而微弱,冰劈作用
极为突出,岩石易破碎成为具有棱角状的粗大碎块。在干旱区,仍以物理风化为主导,化
学风化较弱,岩石多风化成为棱角状碎屑;由于雨水少,蒸发强烈,易溶矿物也难于溶解。在湿热气候区,气温高,降水量大,植物茂密,微生物活跃,化学风化和生物风化进行得
快速而充分,风化作用的深度达数十米以下,形成巨厚的风化层。
B地形 包括地势的高度、地形的起伏程度以及山坡的朝向等因素。
C岩石的特征 如岩石成分、岩石的结构、构造以及解理的发育状况等对风化作用有
着或多或少的影响。
4、深海沉积物的类型与特征。(15分)
答:
深海是位于洋底上的水域。深海底水体平静,沉积物供应量少,沉积速度缓慢。有三
种沉积类型:软泥、浊流沉积及等深流沉积、金属泥和锰结核。
1)软泥
软泥又分为生物软泥和红色粘土。软泥的分布特点受气候,深度影响。
生物软泥含有丰富的(常占50%以上)生物骨骼,主要是浮游生物骨骼,以及泥与粉
砂物质。生物骨骼的成分或为钙质、硅质,前者如有孔虫、翼足虫,后者如放射虫及硅藻。
红色粘土主要由粘土构成,含大量火山碎屑,生物很少,CaCO3含量微弱,颜色为红
色。
2)浊流沉积及等深流沉积
浊流沉积是由砾、砂、粉砂等碎屑物与泥质物沉积而成的韵律交互层,具有清楚的递
变层理及印模等构造,由它固结而成的岩石称为浊积岩。浊流沉积:分布于活动性大陆边
缘。一个完整的浊流沉积称为鲍马层序,是由下列五个沉积单元组成的。自下而上为:A
粗粒递变层(砾-砂岩,发育冲刷面及印模);B平行纹层状砂岩,具粒序性;C丘状波纹层
状粉砂岩,发育前积层理(斜层理);D水平纹层状粉砂岩-页岩,可含生物化石;E块状泥
岩。
等深流沉积是细砂、粉砂与泥质物的互层层序。砂质物分选良好,水平层理普遍发育,
有时也有递变层理和内部侵蚀的痕迹。由它固结而成的岩石称为等深沉积岩。等深流沉积:分布于被动性大陆边缘。
3)金属泥和锰结核
金属泥是富含重金属的泥状沉积物,1965年首先在红海海底约2000m深处发现了金属
泥,随后在大西洋、太平洋、印度洋的洋脊上陆续发现了许多类似的金属泥,这些金属泥
的产出部位的海水都有温度高、含盐度高、重金属含量高的特点。金属泥的形成可能有两
种途径:一是地幔物质沿列古代上升,从上升的岩浆中分泌出含重金属元素的热水溶液,
其温度可达400℃,另一个则是沿裂隙下渗的海水受热后,从岩石中融滤出重金属离子。
锰结核呈浑圆状,不规则球状或土状,直径小于1cm至20cm,平均约为8cm。一般为
淡褐色至土黑色,软而多孔,密度为2.1~3.1g/cm3。其内部通常围绕核心呈同心圈状构造,核心为生物骨骼微陨石、红粘土、矿物或岩石碎片等。
锰结核中常含Cu、Cd、Co、Ni、Mo等元素。锰结核广泛分布在太平洋、大西洋、印
度洋洋底沉积物的表层。锰结核中的金属来源于大陆岩石的风化剥蚀以及海底火山喷发,
他们以真溶液或胶体溶液形式存在于海水中,并被以胶结方式凝聚的锰结核所吸收。
5、地球内部的圈层构造的划分及其岩石组成。(15分)(2013)
答:
地球物理学家根据地震波在地球内部不同深度下传播特征的变化情况,发现了不同的
波速与密度界面,以此为基础推算了地球内部的密度分布状况,进而分析了地球内部的物
理结构和物质分布的基本特征。地球内部有两个最明显,也是最重要的一级界面(波速不
连续面),即莫霍面和古滕堡面。
按照这两个界面,地球内部分成地壳、地慢和地核三大层圈。
A地壳是莫霍面以上的固体地球部分,分为大陆地壳和大洋地壳,陆壳的成分接近中性
火成岩;其下地壳岩石成分相当于基性麻粒岩,上地壳岩石成分相当于花岗岩,地壳表层
则为沉积岩;陆壳形成的年代老,内部构造很复杂。洋壳岩石主要由玄武岩和橄榄岩组成,构造简单。
B地幔即地壳与地核(莫霍面与古滕面)之间的层圈,进而分为上地幔和下地幔,其中
值得注意的是上地慢上部的软流圈(或低速带)。地幔是由超基性岩类的岩石组成的。
C地核位于古滕堡面以下直至地心,根据波速的变化,进而划分为外核(液态)过渡层
和内核(固态)。现在一般认为,地核是由Fe和少量Ni、S的混合物所组成。
6、试述环太平洋地震、火山带的成因。(15分)
答:书中找
7、威尔逊旋回划分为哪几个阶段及各阶段的特征及实例。(20分)(2012、2015)
答:
从板块构造观点来看,洋壳盆地并非永恒存在,一般都经历开裂、扩张、收缩、闭合的发
展过程。加拿大地球物理、地质学者威尔逊(J.T.Wilson,1973)首先联系现代各种海洋实例,系统归纳了洋盆开合的多阶段发展模式:
1)萌芽阶段
在张引背景下,大陆岩石圈变薄,地壳张裂,形成大规模的地堑或地堑群。地堑中堆
积巨厚沉积物。沿断裂发生火山活动,从地幔中分熔的岩浆涌出后形成高碱质的火山岩。
如现代的东非裂谷,为现代火山与地震的强烈活动带。
2)幼年阶段
大陆继续被拉张,岩石圈进一步变薄,分熔的物质大规模上涌,原先的大陆裂谷变成
海湾式的狭窄盆地。 如: 红海、亚丁湾。
3)成熟阶段
先前形成的狭窄洋盆被进一步扩张没形成广阔的大洋。大洋的中部为洋脊,两侧对称
发育大洋地壳或稳定大陆边缘,堆积巨厚的海相沉积物。其现代代表是大西洋。
4)收缩阶段
大洋中脊虽然继续扩张增生,但大洋边缘一侧或两侧出现强烈的俯冲、消减作用海洋
总面积渐趋减小。在海沟附近,部分洋壳物质被刮削下来,逐渐堆积成增生楔。在俯冲带
的上盘板块,发生强烈的火山作用、地震作用及构造变形,形成安山质火山岛弧或火山弧。在低应力俯冲型的弧后地区,形成弧后火山质碎屑岩盆地或边缘海。其现代实例是西太平
洋。
5)结束阶段
大洋板块的进一步俯冲,是大洋岩石圈逐渐缩小,称为狭窄的残留洋盆。在俯冲带附
近,继续形成增生楔,继续伴有强烈火山作用和地震活动。现代实例就是地中海.
6)大陆碰撞阶段 海洋消失,大陆相碰,使大陆边缘原有的沉积物强烈变形隆起成山,并
出现强烈的地震带、大规模的花岗岩带。现实的实例就是青藏高原和喜马拉雅山造山带。
上述海洋开闭过程在地质历史中反复出现,即构造运动具周期性。而海洋每一次开闭
过程就是构造活动的一次表现过程。它控制了地球表层活动与洋陆演化格局,为板块构造
理论的的总纲和精髓。为了纪念威尔逊的卓越贡献,地质学界将海洋开闭的过程称为威尔
逊旋回。
8、下图(见下页)为我国华南某地的区域地质图,据图分析该地区的地质演化历史。(25
分)
答:该地经历的地质构造发展史的顺序是寒武纪-奥陶纪O——泥盆纪D——石炭纪C——白垩纪K——第四纪Q。
1)寒武纪和奥陶纪是整合接触关系,奥陶纪之后由于加里东造山运动,地壳整体上升接受剥蚀。两个地层在上升过程中生成褶皱(背斜),经历了造山变质作用,形成了
硅质条带状板岩、页岩、石英砂岩、板岩、千枚岩等,且伴随花岗岩浆活动,形成了花岗闪长岩γ31。
2)志留纪时期,陆地处于上升期,寒武纪和奥陶纪的地层遭到剥蚀,而志留纪地层因为未能接受沉积所以缺失。
3)到泥盆纪初期,由于海西运动,陆地下降接受沉积,所以泥盆纪地层和其下伏地层呈角度不整合关系。
在泥盆纪中期,发生了断层运动,伴随岩浆侵入活动,生成了二长花岗岩γ
伴随有黑钨矿化现象。
且由物理沉积作用形成了石英砂岩、砂砾岩、泥质粉砂岩,由复合沉积作用生成了灰岩、泥灰岩夹生物碎屑灰岩
4)后继续沉积,泥盆纪与石炭纪是整合接触关系,石炭纪处于沉积环境,由于物理沉积作用生成泥质粉砂岩,有化学沉积作用生成了石灰岩。
5)二叠纪P,海西运动晚期,陆地抬升,伴随花岗质岩浆入侵形成二云母花岗岩γ53,未能接受沉积而导致二叠纪缺失,三叠纪和侏罗纪也是未能接受沉积而缺失。
6)白垩纪初期,由于燕山运动造成了南雄断裂,由物理沉积作用生成了陆相碎屑岩,并伴随玄武质岩浆喷发活动,生成火山岩。白垩纪地层与其下伏地层属于不整合角度接触。
7)由于喜马拉雅山运动,在古近纪E时,地壳抬升,导致古近纪和新近纪皆因未能接受沉积或有部分沉积但是被剥蚀掉而缺失。
8)到第四纪,地壳下降,接受沉积,Q与其下伏地层呈角度不整合接触关系,由物理沉积作用形成了第四系松散沉积物。
中山大学考研2014年普通地质学678
2014年1月5日上午
一名词解释。(共25分)
1地质作用; 25,并
2、克拉克值;
3、同质多象;
4、晶体;
5、雪线;
6、矿物的条痕;
7、解理;
8、地层;
9、毕鸟夫带;
10粘土矿物。
二、填空题(2分,共20分)
三、选择题(2分,共20分)
四、简答题(10分,共30分)
1、地质年代的含义是什么?怎样确定相对年代?
答:
1)地质年代是指地质体形成或地质事件发生的时代。它有两层含义:地质体形成或地质事件发生的先后顺序,成为相对年代;地质体形成或事件发生距今有多少年,称为绝对地质年代。
2)相对年代的确定方法有:
A地层层序律:原始产出的地层具有下老上新的规律称为地层层序律(称叠置原理),它是确定地层相对年代的基本方法。
① 叠置原理:下老上新。
② 原始水平原理:原始的沉积均为水平或近于水平。
③ 原始侧向连续原理,沿水平方向逐渐消失或过度到其他成分。
说明 :① 据公理性质,不证自明;② 只能用于同一地方;③ 对沉积岩而言。
B生物层序律:是根据化石来判断地层的新老关系,不同年代的地层含有不同种类的化石,同一年代的地层含有相同种类的化石,同时生物的进化是有规律的,地层年代越新,含有的生物越高级这种关系称为生物层序律。
C切割律:切割者新,被切割者老;包裹者新,被包裹者老。新的侵入岩切割老的侵入岩(对侵入岩而言)。
2、全球地震带的分布及我国地震带的分布情况分别是怎样的?P88
答:全球地震带分布很有规律,绝大多数沿岩石圈板块的边界发育,部分发生在大陆内部的活动断裂带。全球一共有四大地震带:
A环太平洋地震带 分布于濒临太平洋的大陆边缘与岛屿。从南美西海岸安第斯山开始,向南经南美洲南端,马尔维纳斯岛到南乔治亚岛;向北经墨西哥、北美洲西岸、阿留申群岛、勘察加半岛、千岛群岛和日本群岛。然后分成两支:一支向东南经马里亚纳群岛、关岛到雅浦岛,另一支向西南经琉球群岛、我国台湾、菲律宾到苏拉威西岛,与地中海-印尼地震带汇合后,经罗门群岛、新赫布里底群岛、斐济岛到新西兰。集中80%的地震,其基本位置与环太平洋火山带位置相同。
B地中海-印尼地震带 西起大西洋亚速尔群岛,向东经地中海、土耳其、阿富汗、巴基斯坦、印度北部、中国西部和西南部边境,过缅甸到印度尼西亚,与环太平洋地震带相接。横跨欧亚非三大洲,基本与东西向火山带位置相同。
C洋脊地震带 分布在全球洋脊的轴部,均为浅源地震,震级一般较小。
D陆内变形带 近代研究表明,大陆内部分布有一些范围比较小的地震带,主要是板块碰撞影响带(断裂带)和陆内裂谷带(如东非裂谷地震带)。其特点是地震频繁,震级大,震源深度小,一般不超过20km,破坏性很强。
2)我国邻近环太平洋地震带和地中海-印尼地震带的交接地区,地震频繁。我国地震主要分布在三个地带:
A邻近环太平洋地震带 该带沿近南北方向分布,从东北长白山经渤海湾、黄海到东南沿海、台湾,属于环太平洋地震带。中-浅源地震为主,有的震级较大。其中,东北是我国唯一有深源地震的地
区。
B贺兰山-六盘山-龙门山-横断山地震带 是纵贯我国中部、沿南北方向延伸的一个地震带,属于板块活动在陆内的影响区。受太平洋、欧亚、印度三大板块的联合夹击,时有强烈的地震发生。此区太古宇及元古宇岩层广泛发育,刚性强,易于破裂发震。在西南区段,受印度大陆朝北俯冲作用的影响,地震频发发生,震级大,破坏性强。
C我国西部地震带等 是新近断裂活动强烈的地区,地震频繁,时有大震发生。地震多集中在高山和盆地的交界线上,震中位置远离板块活动带,发震原因属于板块剧烈碰撞引发的远程效应。地震带主要分布在塔里木盆地的盆山交接带、昆仑山山缘、青藏高原等地。
3、海洋矿产资源主要有哪些?
答:
海洋是巨大的资源宝库,海洋底蕴藏着丰富的矿产资源。在陆上矿产资源日益枯竭的情况下,开发利用海洋矿物资源更显得重要。海洋矿产资源的种类很多,不同学者的分类也有差异。按照矿产资源形成的海洋环境和分布特征,分别介绍滨海砂矿、海底石油、磷钙石和海绿石、锰结核和富钴结壳、海底热液硫化物、天然气水合物等资源类型。
1)滨海矿沙
当陆上碎屑物质被径流搬运至河口、海滨地带,或者原地残存的物质和海底产物经波浪、潮流、沿岸流反复分选,其中一些化学性能稳定和密度较大的有用矿物,在特定地貌部位富集到具有经济意义时便成为滨海砂矿。此类矿产开采方便、选矿技术简单、投资小,是开发最早的海底矿产资源。
滨海砂矿的种类很多,Cronan(1980)将滨海砂矿分为非金属砂矿、重金属砂矿、宝石及稀有金属砂矿三大类,每大类包括若干种。据统计,滨海钛铁矿产量占世界钛铁砂矿总产量的30%、锡砂占70%、独居石占80%、金红石占98%、金刚石占90%、锆石占96%。
一个滨海砂矿往往是由一种或几种矿产为主、有时伴生有若干种有用矿物的不同组合。我国是世界上滨海砂矿种类较多的国家之一,矿种多达60多种,总探明储量达数亿吨。具有工业开采价值的主要有钛铁矿、锆石、金红石、磷钇矿、铌铁矿、钽铁矿及石英砂等。我国滨海以海积砂矿为主,其次为海/河混合堆积砂矿,多数矿床以共生─伴生组合形式存在。
2)海底石油和天然气
海底石油和天然气是最重要的海底矿产资源。石油是一种成分复杂的碳氢化合物的混合物,在自然界中以液体存在称为石油,以气体存在称为天然气。
我国沿海有广阔的大陆架,包括渤海、黄海的全部,东海的大部和南海的近岸地带,这里分布着许多中-新生代沉积盆地,沉积层厚达数千米,估计油气储藏量可达数百亿吨, 很有希望成为未来的“石油之海”。目前我国近海已发现的大型含油气盆地有七个,它们分别是渤海盆地、南黄海盆地、东海盆地、台湾浅滩盆地、南海珠江口盆地、南海北部湾盆地和南海的莺歌海盆地。
3) 磷钙石和海绿石
磷钙石又称磷钙土,是一种富含磷的海洋自生磷酸盐矿物,它是制造磷肥、生产纯磷和磷酸的重要原料。另外,磷钙石常伴有高含量的铀、铈、镧等金属元素。据估计,海底磷钙石达数千亿吨,如利用其中的10%则可供全世界几百年之用。
海绿石是一种在海底生成的含水的钾、铁、铝硅酸盐自生矿物,一般呈浅绿、黄绿或深绿色,可以从中提取钾,也可用作净化剂、玻璃染色剂和绝热材料。
4) 锰结核和富钴结壳
锰结核又叫锰矿瘤、锰团块或多金属结核,发现早期曾称其为铁锰结核。它主要是由铁锰氧化物和氢氧化物组成,并富含铜、镍、钴、钼和多种微量元素,广泛分布于深海大洋盆底表层。估计世界深海底锰结核的总储量约为(15~30)×1011t,是最有开发远景的深海矿产资源。
富钴结壳是一种生长在海底硬质基岩上的富含锰、钴、铂等金属元素的“壳状”沉积物,其中钴的含量特别高。钴是战略物资,备受世界各国的重视。结壳往往产于水深不足2000m的半深水区,开发技术和成本都比锰结核低,是具有巨大经济潜力的深海金属矿产类型。
5)海底热液硫化物
海底热液硫化物是富含铜、铅、锌、金、银、锰、铁等多种金属元素的新型海底矿产资源,常与海底扩张中心热液体系相伴生。自60年代初首次在红海发现热液重金属泥以来,在世界海洋底已发现130多处海底热液活动区。
海底热液矿床主要有两种类型,一种是层状重金属泥,另一种是块状多金属硫化物。前者以红海最典型,称为“红海型”;后者主要产于洋中脊的裂谷带,称“洋中脊型”。
6)天然气水合物
天然气水合物是近20年发现的一种新型海底矿产资源。它是由碳氢气体和水分子结合而成的冰晶状固体化合物。因95%以上的天然气水合物由96.5%的甲烷和3.5%的水在低温高压条件下被冻结成固相,故又称固态甲烷或甲烷水合物。冻结作用使天然气水合物的体积大大缩小,如果充分分解,1m3的天然气水合物可释放出150m3的甲烷气。
五、论述题。(共50分)
1、何谓断层?如何识别断层?研究断层有何意义?(15分)
答:
1)岩石断裂,并且沿着破裂面两侧的岩块有明显相对滑动者称为断层。
2)断层活动总会在产出地段的有关地层、构造、岩石或地貌等方面反映出来,即形成了所谓的断层标志,这些标志是识别断层的主要依据。
断层存在的证据如下:
A 擦痕、镜面、阶步,它们都是岩块运动时收到阻力而产生的。擦痕、镜面、阶步、反阶步都是断层滑动的证据。擦痕的方向平行于岩块的运动方向。阶步中从缓坡到陡坡的方向指示上盘岩块的运动方向,反阶步中陡坡的倾斜方向指示本盘岩块的运动方向。
B 拖曳褶皱 断层两侧岩层受断层错动影响所发生的变薄和弯曲。因断层性质和滑动方向不同,拖曳褶皱具有不同形态,根据其形态能判断断层的运动方向。
C 断层角砾岩与磨砾岩 断层两侧的岩石在断裂时被破碎,碎块经胶结而成的岩石被称为断层角砾岩与磨砾岩; 前者碎块为棱角状,其大小不一,常见于正断层中。后碎块圆滑,常呈拉长状、透镜状,乃至浑圆状,现实他们遭受过旋转摩擦与滚动,常见于逆断层或平移断层。因碎块来自断层两侧岩石,顾仔细追索其中某种成分碎块的分布,有助于推断断层的动向。
D 断层泥 断层两侧岩石因断裂作用,先破碎后研磨而形成的泥状物质。常与断层磨砾岩共生。 E 密集节理 断层面的发育常受先成节理的控制,所以断层面两侧往往有先存节理,它在近断层处密集,离开断层逐渐变稀以致消失。这种节理的方向大致与断层面平行。
F 地质体错断 岩层、矿层等地质体沿走向突然错断,以致不同的地质体或同一地质体的不同部位相互接触。此种错断关系可用于辨认倾滑断层或走滑断层的相对滑动方向。
G 地质体的重复和缺失 走向断层能破话地层的层序,造成地面上某些地层重复出现或缺失。
H 地形证据 由断层两侧岩块的差异性升降而形成的陡崖,称为断层崖。如果正断层横切一系列平行的山脊,其上升盘的山脊便展现出三角形的横切面,称为断层三角面。两个断层三角面之间的沟谷谷底明显高出上盘断块所构成的地面,该沟谷称为断层悬谷。断层崖、断层三角面以及断层悬谷是断层在晚近时期活动的证据,属于新构造运动的产物。
I 泉水出露和矿化现象 断层是地下水或矿液的通道,故沿断层延伸地带常能见到一系列泉水出露或矿化现象。
3)研究断层对找矿、找地下水以及工程水利建设都非常重要。因为断层是矿液的通道,他控制了矿体的形成和赋存部位;另一方面,断层也可以破坏已形成的矿体,只有根据断层性质才能推断矿体的延续情况。断层也是地下水循环的通道,在断层中常常有丰富的地下水赋存。在许多地区找水的成败就取决于是否能够找到晚近时期活动的断层。进行工程建设时必须对地基的断层情况进行详细的了解,以确定较优的工程基地,保证工程的稳固性。
2、地质作用的研究方法有哪些?(15分)
答:
1)野外调查。 地质现象是地质作用的结果或产物。通过对地质现象的观察,可以找出地质作用的特点和规律。因此,野外调查便是研究地质作用的前提和基础。大自然是最好的地质博物馆,在某种意义上也是实验室。
2)仪器测量。 目前主要采取物理的、化学的、数学的、生物的以及信息技术的方法来提高对物质的分辨能力、穿透能力、鉴定能力、模拟能力、遥感能力。电子显微镜的分辨能力达0.1m,对于矿物中原子、离子的排列能够直接进行观察。岩石地球化学方法可以精确测定组成岩石的各种元素含量,放射性同位素年龄测定方法可以测定地质作用发生的时间。
3)理论分析。 理论研究建立在丰富的地质事实和数据的基础上。这是一个由表及里,由此及彼,去粗取精,去伪存真,有感性认识上升到理性认识的过程。在这一过程中要进行地质思维,地质思维就是要运用地质学知识和原理去研究问题。
A 将今论古 这一方法的基本思想是“现在是认识过去的钥匙”,即用现在正在发生的地质作用去推测过去,类比过去,认识过去。
“将今论古”是地质学的传统思维方法,地质学成果很大程度上是建立在这一方法论之上的。但是随着人们对客观现象认识的深入,发现不同地质时期内条件是不同的,地质作用的规律也有相应的变化,现在并不是简单地重复着过去;因而不能将过去的地质作用规律和现代正在进行的地质作用规律机械地等同起来。
B 以古论今,论未来 是地质思维中另一个重要的方法论。因为人们今天能够直接加以观察的地质作用往往只是漫长地质作用过程中的一个片断,而在过去的地质记录中往往保留了某一地质作用的全部过程。因此,了解过去能够帮助我们更好地了解现在并且预测未来。
C 活动论 是当代地质学研究的指导理论。大陆、海洋不是固定不变的,而是不断活动和演变的。除了岩浆活动导致岩石圈隆起——沉降之外,地球浅层活动主要表现为水平运动。现在看到的洋陆面貌是地质历史期间大规模、长距离裂解或运移——聚合的结果。比如现在的地中海,是地质历史期间特提斯洋俯冲——关闭的残迹;而现在的红海,则是因非洲大陆裂解而形成的一个狭长的海盆。固定不变的认识是不对的,必须实事求是的去看待和认识地球。
3、何谓洋流,它是怎样形成的?它会产生哪些地质作用?(20分)
答:1)海水大规模的定向运动称为洋流或海流。洋流的速度一般不超过0.5-1.5m/s。它既见于海水表层,也能形成于海水深部;既发生于近岸地带,也分布于远海水域。表层洋流影响深度一般不超过100m,深部洋流可见于深海底。
2)定期到来的信风是引起表层洋流的主要原因。风对水面的拖曳力及施加于波浪迎风面的压力使海水前进速度减慢。
不同水域的温度差对表层洋流的形成也有重要影响。如赤道地区温度较高的海水流向高纬度地区,是为暖流,高纬度地区的寒冷海水流向赤道地区,是为寒流。
深部洋流的形成主要受海水密度控制。如高纬度地区表层海水结冰,所含盐分便向下转移,从而提高下层海水的含盐度和密度。这种温度较低,密度较大的水体一边下沉一边向赤道方向流动,促使低纬度地区下层的海水上升并向高纬度方向流动,遂构成大规模海水的深部循环。
洋流的运动方向还受盛行风的方向、科里奥利效应、大陆的轮廓、岛屿和海底地形等因素的影响。
3)洋流对海底有轻微的侵蚀作用并能搬运细粒的碎屑物质。海底磷矿是生活在水深100-150m深处的生物所产生的磷酸盐物质,通过上升流带到浅水地带后,在通过生物化学作用而沉淀而成的。
沿陆坡等深线方向流动的洋流称为等深流。它的流速低,一般仅为3-30cm/s,能对陆隆上的沉积物进行冲刷、搬运和沉积。等深流主要见于大西洋西部陆隆上。
中山大学考研2013年地质学基础二(外动力地质)898
2013年1月6日下午
一名词解释。(6分,共30分)
1浊流与等深流;
2、化石与标准化石;
3、物理风化与化学风化;
4、胶结物与基质;
5、侵蚀基准面与局部侵蚀基准面;
二、填空题(3分,共30分)
三、简答题(10分,共60分)
1、如何确定地质体的相对地质年代?(2014年考过,答案在2014)
答:
2、简述化学风化作用形成铝土矿的过程?
答:在水解作用中,钾长石发生水解时析出的K+离子与水中的OH-离子结合,形成KOH呈真溶液随水迁移,析出的SiO2呈胶体状态流失,铝硅酸根与一部分OH-结合形成高岭石残留原地。其反应式如下:
4K[AlSi3O8](钾长石)+6H2O→Al4[Si4O10](OH)8(高岭石)+8SiO2+4KOH
在湿热条件下,高岭石将进一步水解,形成铝土矿,其反应式如下:
Al4[Si4O10](OH)8(高岭石)+nH2O→2Al2O3·n6H2O +4SiO2+4H2O
如SiO2被水带走,铝土矿可以富集成矿。
3、海底沉积物的来源有哪些?(2011年考过)
答:1)陆源物质 由河流、冰川、风、地下水等从大陆搬运入海的物质以及海岸受侵蚀而成的物质、按其性质可分为陆源碎屑物与陆源化学物。前者是机械搬运的砂、粉砂、泥等较细碎屑以及少数砾石(块),后者是以真溶液或胶体溶液搬运的离子和化合物。
2)生物物质 由海中生物提供的CaCO3、SiO2以及磷酸盐类矿物质,它们呈溶解状态或者以介壳或骨骼的碎屑出现。
3)与岩浆活动有关的物质 是海底、岛屿或大陆近海区的火山喷发物,包括固体碎屑物、气液物质、熔岩及其在海水中分解而成的产物。此外,岩洋脊上升的热岩浆,有可能分泌热水溶液并带来某些金属元素及其化合物。
4)海底岩石融滤的物质 海水沿海底岩石裂隙向下渗透而被加温,被加温的海水从岩石中溶解并淋滤出某些物质,如SiO2、金属硫化物等,再沿裂隙向上运动,以海底热泉的方式溢出海底。
5)宇宙物质 主要是各种陨石和宇宙尘,如陨石爆炸后的残余物或漂浮在宇宙中的尘埃质点。这种物质一般数量很少。
4、河流的均夷化作用及引起河流去均夷化作用的因素有哪些?
答:1)河流在其进行下蚀之初,纵剖面不规则,多急流与瀑布。随着沉积与侵蚀作用的进行,河床上
的突起被削去,凹坑被填平,急流瀑布消失,纵剖面最终变成平滑的下凹曲线,这种现象称为河流均夷化。
2)引起河流发生去均夷化作用的因素主要有二:一是陆地上升或海平面下降,使河床抬高或侵蚀基准面降低;二是气候变化,如由干燥转为潮湿,结果流量增加,河流得以重新下蚀。
而且,人的因素也会改变河流的去均夷化方向,水坝的兴建是其要者。水坝将大量的负荷截留于水库内,水坝以下负荷减少,河流的能量转而用于加强对河床、河岸的破坏,冲刷下游的冲积平原和三角洲。水坝以上的河段也因其侵蚀基准面被抬高(以水库的水面为局部侵蚀基准面),侵蚀能力减弱,沉积作用加强,侵蚀-沉积的平衡遭到破坏。
5、冰川沉积物的特征?
答:
冰川沉积的物质称为冰碛物,过去称为泥砾层,主要特点有:
1)皆由碎削物组成;
2)大小混杂缺乏分选性,经常是巨大的石块和细微的泥质物的混合物;
3)碎削物无定向排列,扁平或长条状石块可以呈直立状态;
4)无成层现象;
5)绝大部分棱角鲜明;
6)有的角砾表面具有磨光面或冰擦痕;
7)冰碛物中的石英砂粒形态不规则,棱角尖锐,表面有蝶形洼坑,坑内有贝壳状断口及平行阶坎;
8)含有适应寒冷气候的生物化石。
6、沉积岩分为哪三大类?每类岩石写出至少三个主要岩石的名称?
四、论述题。(每题15分,共30分)
1、试分析影响喀斯特发育的因素有哪些?P197(2012年)
答:
1)气候 雨量及气温关系到水的冲刷以及溶蚀的强度和速度。气候潮湿、降雨量大以及常年气温较高是喀斯特发育的有利因素。
2)岩石性质 喀斯特发育的物质基础是有可溶性岩石。包括:A卤族岩类,如岩盐、钾盐;B硫酸岩类,如石膏、硬石膏、芒硝等;C碳酸盐类,包括石灰岩、白云岩及富含碳酸盐成分的碎屑沉积岩。这三类岩石中,卤族岩类及硫酸岩类最容易溶解,但分布面积有限。碳酸盐类岩石,虽然溶解度先对较小,但分布广泛,对于喀斯特发育最为重要。
碳酸岩类岩石中,最有利于喀斯特发育的是较纯的石灰岩,而白云岩与含泥质、硅质等杂质的石灰岩,喀斯特发育减弱。
岩石结构对喀斯特发育也有影响。一般来说,粗、中粒晶质结构的岩石因其溶解度较大,故比细微晶粒者更为有利。
3)地质构造 断裂破碎带有利于喀斯特发育。如果断裂延伸远,且张裂程度大,则更有利。在两组断层相交的地段,溶斗、溶洞极易形成。向地下深处,裂隙逐渐消失,岩石透水性降低,喀斯特趋于消失。
褶皱也影响喀斯特发育。背斜轴部及其倾伏端,向斜轴部及其翘起断,是喀斯特发育的有利部位。 岩层产状也有影响。岩层水平时,喀斯特可沿水平方向充分发展,岩层陡立时,喀斯特向下发展,但规模不大;岩层缓倾时,水的运动和扩展面较大,喀斯特发育较好。
4)水的作用 包括水的溶蚀能力和流动性。水的溶蚀能力主要取决于水中CO2的含量;它因发生溶解作用而消耗,又通过大气的扩散而得到补充。
地表水和地下水的流动性,涉及流速、流量和交替循环的强度等方面,它们都影响到水对岩石的破坏能力。 5)构造作用 构造运动的稳定性决定着喀斯特地貌演化的进程。在地壳处于相对稳定的条件下,如果气候因素无重大变化,喀斯特地貌的形成和发展可按以下阶段进行:A早期,地表水沿着地层表面的裂隙向下流动,形成大量的溶沟和石芽、少量的落水洞和溶斗,出现地下河道。B中期,溶斗和落水洞扩大,地表密布着规模不等的喀斯特洼地、干谷。除主要河道外,地表水流大都进入地下河道,形成完整的地下水系。C晚期,溶洞进一步扩大,地下河及溶洞的顶部不断坍塌,地面破碎,许多地下河变成明流,形成溶蚀谷、天然桥、喀斯特洼地以及峰林。D末期,溶洞顶部进一步坍塌,地下河均转变为地表水系,地面高程降低,残留少数孤峰和残丘,出现喀斯特平原。
2、试述浅海沉积与深海沉积物的主要特征?(2015、2011考过深海,2013考过深海与浅海)
答:1)浅海沉积物类型多样,碎屑沉积物,Al、Fe、Mn的氧化物,碳酸钙,碳酸镁以及磷酸钙等沉积物普遍发育。
A 碎屑沉积物方面:砂与粉砂多分布在浅海带的上部,具交错层与波痕,泥质物多分布在其较深部位,常具有水平层理。局部地区发育较粗的沉积物。在近极地地区还可以出现由冰山带来的冰碛物。
Al、Fe、Mn的氧化物主要以胶体形式从大陆搬运入海,遇到电解质后凝聚,有事富集成为矿体。他们常具有鮞状构造成为鲕状铝质岩、鲕状铁质岩、鲕状锰质岩。
碳酸盐沉积物最终都会转变为神物灰岩和颗粒结构的灰岩等。生物灰岩中以生物礁为代表。生物礁是由生物生长所形成的海底突起。生物礁的种类很多,最有代表意义的是珊瑚。古代的生物礁已经变成具有生物骨架结构的石灰岩,即礁灰岩。
浅海沉积中颗粒结构的灰岩甚为广泛。其颗粒可以使由生物介壳及骨骼破碎而成,也可以是海底碳酸钙质沉积物经侵蚀破碎而成。
绝大部分浅海沉积物都具有生物化石,有的还含有海绿石。在古代的浅海沉积中见有大规模白云岩,这可能是因但是气候干燥,蒸发量大,海水盐度高,白云石以化学方式沉淀,更多的是因碳酸钙沉积受到富含镁质的海水交代而形成。
2)深海是位于洋底上的水域。深海底水体平静,沉积物供应量少,沉积速度缓慢。有三种沉积类型:软泥、浊流沉积及等深流沉积、金属泥和锰结核。
A软泥
软泥又分为生物软泥和红色粘土。软泥的分布特点受气候,深度影响。
生物软泥含有丰富的(常占50%以上)生物骨骼,主要是浮游生物骨骼,以及泥与粉砂物质。生物骨骼的成分或为钙质、硅质,前者如有孔虫、翼足虫,后者如放射虫及硅藻。
红色粘土主要由粘土构成,含大量火山碎屑,生物很少,CaCO3含量微弱,颜色为红色。
B浊流沉积及等深流沉积
浊流沉积是由砾、砂、粉砂等碎屑物与泥质物沉积而成的韵律交互层,具有清楚的递变层理及印模等构造,由它固结而成的岩石称为浊积岩。浊流沉积:分布于活动性大陆边缘。一个完整的浊流沉积称为鲍马层序,是由下列五个沉积单元组成的。自下而上为:A粗粒递变层(砾-砂岩,发育冲刷面及印模);B平行纹层状砂岩,具粒序性;C丘状波纹层状粉砂岩,发育前积层理(斜层理);D水平纹层状粉砂岩-页岩,可含生物化石;E块状泥岩。
等深流沉积是细砂、粉砂与泥质物的互层层序。砂质物分选良好,水平层理普遍发育,有时也有递变层理和内部侵蚀的痕迹。由它固结而成的岩石称为等深沉积岩。等深流沉积:分布于被动性大陆边缘。
C金属泥和锰结核
金属泥是富含重金属的泥状沉积物,1965年首先在红海海底约2000m深处发现了金属泥,随后在大西洋、太平洋、印度洋的洋脊上陆续发现了许多类似的金属泥,这些金属泥的产出部位的海水都有
温度高、含盐度高、重金属含量高的特点。金属泥的形成可能有两种途径:一是地幔物质沿列古代上升,从上升的岩浆中分泌出含重金属元素的热水溶液,其温度可达400℃,另一个则是沿裂隙下渗的海水受热后,从岩石中融滤出重金属离子。
锰结核呈浑圆状,不规则球状或土状,直径小于1cm至20cm,平均约为8cm。一般为淡褐色至土黑色,软而多孔,密度为2.1~3.1g/cm3。其内部通常围绕核心呈同心圈状构造,核心为生物骨骼微陨石、红粘土、矿物或岩石碎片等。
锰结核中常含Cu、Cd、Co、Ni、Mo等元素。锰结核广泛分布在太平洋、大西洋、印度洋洋底沉积物的表层。锰结核中的金属来源于大陆岩石的风化剥蚀以及海底火山喷发,他们以真溶液或胶体溶液形式存在于海水中,并被以胶结方式凝聚的锰结核所吸收。
CCD,
中山大学考研2012年地质学基础二(外动力地质)901
2012年1月8日下午
一、填空(3分,共30分)
二、名词解释。(5分,共25分)
1、承压水;
2、内碎屑;
3、相对地质年代与绝对地质年代;
4、冰期与间冰期;
5、海进层序与海退层序;
三、简答题(10分,共50分)
1、有利于喀斯特地貌发育的条件有哪些?
答:
1)气候 雨量及气温关系到水的冲刷以及溶蚀的强度和速度。气候潮湿、降雨量大以及常年气温较高是喀斯特发育的有利因素。
2)岩石性质 喀斯特发育的物质基础是有可溶性岩石。包括:A卤族岩类,如岩盐、钾盐;B硫酸岩类,如石膏、硬石膏、芒硝等;C碳酸盐类,包括石灰岩、白云岩及富含碳酸盐成分的碎屑沉积岩。这三类岩石中,卤族岩类及硫酸岩类最容易溶解,但分布面积有限。碳酸盐类岩石,虽然溶解度先对较小,但分布广泛,对于喀斯特发育最为重要。
碳酸岩类岩石中,最有利于喀斯特发育的是较纯的石灰岩,而白云岩与含泥质、硅质等杂质的石灰岩,喀斯特发育减弱。
岩石结构对喀斯特发育也有影响。一般来说,粗、中粒晶质结构的岩石因其溶解度较大,故比细微晶粒者更为有利。
3)地质构造 断裂破碎带有利于喀斯特发育。如果断裂延伸远,且张裂程度大,则更有利。在两组断层相交的地段,溶斗、溶洞极易形成。向地下深处,裂隙逐渐消失,岩石透水性降低,喀斯特趋于消失。
褶皱也影响喀斯特发育。背斜轴部及其倾伏端,向斜轴部及其翘起断,是喀斯特发育的有利部位。 岩层产状也有影响。岩层水平时,喀斯特可沿水平方向充分发展,岩层陡立时,喀斯特向下发展,但规模不大;岩层缓倾时,水的运动和扩展面较大,喀斯特发育较好。
4)水的作用 包括水的溶蚀能力和流动性。水的溶蚀能力主要取决于水中CO2的含量;它因发生溶解作用而消耗,又通过大气的扩散而得到补充。
地表水和地下水的流动性,涉及流速、流量和交替循环的强度等方面,它们都影响到水对岩石的破坏能力。
5)构造作用 构造运动的稳定性决定着喀斯特地貌演化的进程。在地壳处于相对稳定的条件下,如果气候因素无重大变化,喀斯特地貌的形成和发展可按以下阶段进行:A早期,地表水沿着地层表
面的裂隙向下流动,形成大量的溶沟和石芽、少量的落水洞和溶斗,出现地下河道。B中期,溶斗和落水洞扩大,地表密布着规模不等的喀斯特洼地、干谷。除主要河道外,地表水流大都进入地下河道,形成完整的地下水系。C晚期,溶洞进一步扩大,地下河及溶洞的顶部不断坍塌,地面破碎,许多地下河变成明流,形成溶蚀谷、天然桥、喀斯特洼地以及峰林。D末期,溶洞顶部进一步坍塌,地下河均转变为地表水系,地面高程降低,残留少数孤峰和残丘,出现喀斯特平原。
2、化学风化作用的方式有哪些?
答:化学风化是地表岩石在水、氧及二氧化碳等作用下发生化学成分变化,使其成分分解,易溶解者流失,难溶解者残留原地,并产生新矿物的作用。有以下方式:
1)溶解作用
自然界的水含有一定数量的O2、CO2以及其他酸、碱物质,具有一定的溶解能力。大多数矿物可以溶解于水,但溶解度不同。
常见矿物在水中的溶解度由大到小顺序为:石盐、石膏、方解石、橄榄石、辉石、角闪石、滑石、蛇纹石、绿帘石、钾长石、黑云母、白云母、石英。
溶解度影响因素主要是温度、压力、PH值。温度升高则矿物的溶解度增大,故热带地区岩石的风化速度较快。
2)水化作用
有些矿物能够吸收一定数量的水并加入到矿物晶格中,转变成含水分子的矿物,称为水化作用,如硬石膏变成石膏。
3)水解作用
弱酸强碱盐或强酸弱碱盐遇水会解离成为带不同电荷的离子,这些离子分别与水中的H+和OH-发生反应,形成含OH-的新矿物,称为水解作用。大部分造岩矿物属于硅酸盐或铝硅酸盐类,是弱酸强碱盐,易于发生水解。
如钾长石发生水解时析出的K+离子与水中的OH-离子结合,形成KOH呈真溶液随水迁移,析出的SiO2呈胶体状态流失,铝硅酸根与一部分OH-结合形成高岭石残留原地。在湿热条件下,高岭石将进一步水解,形成铝土矿如SiO2被水带走,铝土矿可以富集成矿。
4)碳酸化作用
溶于水中的CO2形成CO32-和HCO3-离子,它们能夺取盐类矿物中的K、Na、Ca等金属离子,结合成易溶的碳酸盐而随水迁移,使原有矿物分解,这种变化成为盐酸化作用。如钾长石易于碳酸化形成K2CO3和SiO2均被水带走,高岭石残留原地。斜长石也易于碳酸化和水解,形成粘土矿物。
5)氧化作用
表现为两个方面:一是矿物中的某种元素与氧结合,形成新矿物;另一是许多变价元素在缺氧的成岩条件下是以低价形式出现在矿物中,当进入地表富氧的条件是时,容易转变成高价元素的化合物,导致原有矿物的解体。前一典型实例是黄铁矿经过氧化作用形成褐铁矿;后一实例是磁铁矿经氧化转变为褐铁矿。
3、海洋中形成的金属矿产资源有哪些?
答:海洋中的金属矿产资源主要形成于浅海沉积和深海沉积。
1)浅海沉积中,Al、Fe、Mn的氧化物主要以胶体形式从大陆搬运入海,遇到电解质后凝聚,有事富集成为矿体。他们常具有鮞状构造成为鲕状铝质岩、鲕状铁质岩、鲕状锰质岩。
2)在深海沉积中金属矿产资源主要以金属泥和锰结核的形式存在。
金属泥是富含重金属的泥状沉积物,1965年首先在红海海底约2000m深处发现了金属泥,这些金属泥富含Cu、Ag、Cd、Mo、Pb、V、Zn等。随后在大西洋、太平洋、印度洋的洋脊上陆续发现了许多类似的金属泥,这些金属泥的产出部位的海水都有温度高、含盐度高、重金属含量高的特点。金属泥的形成可能有两种途径:一是地幔物质沿列古代上升,从上升的岩浆中分泌出含重金属元素的热水溶液,其温度可达400℃,另一个则是沿裂隙下渗的海水受热后,从岩石中融滤出重金属离子。
锰结核中常含Cu、Cd、Co、Ni、Mo等元素。锰结核广泛分布在太平洋、大西洋、印度洋洋底沉积物的表层。锰结核中的金属来源于大陆岩石的风化剥蚀以及海底火山喷发,他们以真溶液或胶体溶液形式存在于海水中,并被以胶结方式凝聚的锰结核所吸收。
4、沉积作用的类型有哪些?
答:沉积岩的作用类型有以下几种:
1)风化作用 指地面岩石在原地发生机械破碎和化学分解的过程;
2)剥蚀作用 指在外力作用下,岩石因机械作用或化学作用而被剥离或蚀去的作用;
3)搬运作用 在水、风等作用下,将风化剥蚀的产物搬运至他处;
4)沉积作用 指搬运物在条件适宜的地方发生沉积的作用,由沉积作用沉积下来的物质称为沉积物,就其性质可分为四类:碎屑沉积物、化学沉积物、生物沉积物、生物化学沉积物。
5)固结成岩作用 是从松散沉积物变为坚硬岩石的作用。固结成岩作用的主要途径有:压实作用、胶结作用、重结晶作用、新矿物的生长等。
5、海洋中的生物有哪几大类?
答:海中生物有底栖,游泳及浮游三类:
1)底栖生物 固定在海底生活的生活,如珊瑚、腕足类、苔藓虫等,主要分布在0-100m深的海底;
2)游泳 在海水中能主动游泳的生物,主要为鱼类;
3)浮游生物 随水漂移的生物,如漂浮的藻类、有孔虫、放射虫等。游泳生物和浮游生物主要生活在还上层50-100米深的范围内。
三类生物按照骨骼成分分为钙质生物和硅质生物两大类。绝大部分底栖生物、游泳生物及部分浮游生物的骨骼(介壳)成分是CaCO3,而硅藻、放射虫及硅质海绵等生物的骨骼成分为SiO2。
四、论述题。(每题15分,共45分)
1、沉积岩的鉴定特征有哪些?
2、试述鲍马序列及其成因?
鲍马序列的是由于浊流沉积形成的,浊流不同水动力条件下在垂向形成的一套岩性组合序列,是鲍马根据大量古代浊积物资料对粗颗粒以砂级为主(中粒浊流)的近基序列做出的总结。
该序列与近基风暴流沉积序列很像,但也有不同,最重要的区别是浊流通常沉积在风暴浪基面以下的深海或深湖底部,不发育震荡成因的丘状交错层,底侵的沟槽和印模具有严格的顺流定向性。
在古代的浊流沉积物中,典型的鲍马序列比较常见,但同样有不完整或不典型的序列,典型的鲍马序列通常分为A、B、C、D、E五层,A层:具递变层理的杂砂岩组成,底面具有槽模,沟模等冲
刷铸模;B层:具有平行层理的砂岩;C层:为具小波痕交错层理,变形层理的粉砂岩;D层:为具有水平纹理的粉砂岩,粉砂质泥岩;E层:为块状泥岩。
鲍马序列的成因:
鲍马序列在垂向由下向上水动力逐渐减弱,浊流强度不断减弱,粗粒物质不断被沉积下来造成了纵向上粒度逐渐向上变细,单层厚度减薄,构造规模减小,而上部沉积构造表现出弱水动力条件的特
向上的特征。海底扇是典型的深海浊流沉积,但未见完整的鲍马序列,而事实上也很少发现完整的鲍马序列,鲍马序列的上部表现出部分牵引流特征。
延伸:鲍马层序又称鲍马序列,由鲍马本人在1962年的时候提出,并在以后长期作为标准的浊积岩模型为地质工作者们所参考,然而在将近半个世纪的对浊积岩的研究发现,在野外很难见到完整的鲍马层序,就连鲍马本人也曾表示,其见到过的完整鲍马序列的浊积岩不超过所有浊积岩的5%。1998年,有不少人提出新的观点认为,鲍马层序不能作为解释浊积岩的最终标准,无论是对广义的浊积岩还是狭义的浊积岩,它都是存在一定问题的。不过在国内,地质工作者们仍然沿用这种模式对浊积岩进行对比观察。
3、随着社会经济的发展,人类活动不断影响地质环境,试述人为地质作用引起地质环境恶化的表现有哪些?
中山大学考研2011年地质学基础二(外动力地质)906
2011年1月16日下午
一、填空题(3分,共30分)
二、名词解释。(6分,共30分)
1、标准化石;
2、河流均夷化;
3、羊背石;
4、喀斯特;
5、碳酸盐补偿深度;
三、简答题(10分,共50分)
1、橄榄石、辉石、角闪石、黑云母这些矿物很少在沉积岩中出现,分析其原因?
答:原因是:
1)风化、搬运过程中:橄榄石、辉石、角闪石、黑云母这些矿物经历了风化、搬运的过程,根据矿物在抗风化能力和在水中的溶解度,而橄榄石、辉石、角闪石、黑云母这些矿物属于造岩矿物中的不稳定矿物,易于被风化和被水溶解。
2)因为橄榄石、辉石、角闪石、黑云母这些矿物属于暗色矿物,是在玄武质岩浆中结晶分异出来的产物,多数出现在岩浆岩中。
2、河流沉积物的特征及河流沉积的主要类型有哪些?
答:1)由河流沉积作用形成的堆积物叫冲积物。其主要特点如下:
A由碎屑物质组成 主要为砂、粉砂、粘土,有时2可出现较多砾石。黄金、金刚石等重要矿物可局部富集,形成矿产。
B分选性较好 河流搬运能力的变化比较有规律,近源区者,河道较窄,沉积物大小混杂;远源区者,沉积物经过较长距离的搬运,其大小趋于一致,分选型良好。
C磨圆度较好 较粗的碎屑物质,在搬运过程中,相互摩擦,碎屑物与河底之间也不断摩擦,促使其外形变得圆滑,如河床中的卵石。
D成层性明显 河流的沉积作用具有规律性变化。如在河床侧向迁移过程中,河谷同一地点在不同时期所处的部位是不断发生变化的,接受沉积物的特征就不一样。就同一地点而言,洪水期沉积物粗且量大,枯水期沉积物细而量少;沉积物的颜色夏季较淡,冬季较深,等等,因而在沉积物剖面上表现出明显的成层现象。
E韵律性清楚 两种或两种以上有某种关联的沉积物在剖面上有规律的交替重复,称为韵律性。典型的河流沉积韵律包括下部的河床沉积(砂砾、粗砾)、中部的河漫滩沉积(粉砂)、上部的牛轭湖沉积(泥质)。他们是河床在一次侧向摆动是逐次沉积下来的产物,如河床反复进行侧向摆动,则可以形成若干个韵律。
F具有波痕、交错层等原始沉积构造 其波痕多为非对称形态,交错层主要呈单向倾斜。构成交错的物质除以砂为常见者外,可出现砾石,即由扁平、长条的砾石呈单向倾斜排列而显示交错层。这是动能较强的山区河流所具有的特征。
2)河流沉积的主要类型有心滩、边滩、河漫滩、三角洲等。
A心滩是由河床中部的沉积物构成的形态,形成于河流从狭窄段流入开阔段的部位。
B边滩即点沙坝,是弯道环流将凹岸掏蚀的物质带到凸岸沉积形成的小规模沉积体。
C河漫滩是边滩变宽、加高且面积增大的结果,在洪水泛滥时可被淹没。
D三角洲是由河口部位的沉积体所构成的形态。典型的三角洲见于尼罗河口,因其外形类似希腊字母△而得名。
风积物的特点和产物类型:风力堆积的物质称为风积物。其特点有:碎屑性,良好的分选性,圆度好,碎屑矿物成分复杂,具有大型的交错层理,颜色多样。堆积的方式有沉降堆积、遇阻堆积。风积地貌有:沙堆和沙丘。
3、引起河流去均夷化作用的因素有哪些?
答:引起河流发生去均夷化作用的因素主要有二:一是陆地上升或海平面下降,使河床抬高或侵蚀基准面降低;二是气候变化,如由干燥转为潮湿,结果流量增加,河流得以重新下蚀。
而且,人的因素也会改变河流的去均夷化方向,水坝的兴建是其要者。水坝将大量的负荷截留于水库内,水坝以下负荷减少,河流的能量转而用于加强对河床、河岸的破坏,冲刷下游的冲积平原和三角洲。水坝以上的河段也因其侵蚀基准面被抬高(以水库的水面为局部侵蚀基准面),侵蚀能力减弱,沉积作用加强,侵蚀-沉积的平衡遭到破坏。
4、海底沉积物来源有哪些?(答案在2013年也考过)
答:1)陆源物质 由河流、冰川、风、地下水等从大陆搬运入海的物质以及海岸受侵蚀而成的物质、按其性质可分为陆源碎屑物与陆源化学物。前者是机械搬运的砂、粉砂、泥等较细碎屑以及少数砾石(块),后者是以真溶液或胶体溶液搬运的离子和化合物。
2)生物物质 由海中生物提供的CaCO3、SiO2以及磷酸盐类矿物质,它们呈溶解状态或者以介壳或骨骼的碎屑出现。
3)与岩浆活动有关的物质 是海底、岛屿或大陆近海区的火山喷发物,包括固体碎屑物、气液物质、熔岩及其在海水中分解而成的产物。此外,岩洋脊上升的热岩浆,有可能分泌热水溶液并带来
某些金属元素及其化合物。
4)海底岩石融滤的物质 海水沿海底岩石裂隙向下渗透而被加温,被加温的海水从岩石中溶解并淋滤出某些物质,如SiO2、金属硫化物等,再沿裂隙向上运动,以海底热泉的方式溢出海底。
5)宇宙物质 主要是各种陨石和宇宙尘,如陨石爆炸后的残余物或漂浮在宇宙中的尘埃质点。这种物质一般数量很少。
5、黄土的风成标志有哪些?
答:典型的黄土是风成的,其标志是:
1)黄土的矿物成分与其下伏的基岩成分无关,而且含有在水中不稳定的矿物;
2)它不仅分布在低平地区,也能见于2000-3000m高的高山之顶;
3)黄土的厚度从沙漠边缘向外逐渐减薄;
4)组成黄土的颗粒向外逐渐变细。
此外,有一些类似于黄土的沉积物,称黄土状沉积物,其成因可能是原生黄土经过流水冲刷搬运后再堆积而成的。
四、论述题。(共40分)
1、试述深海金属泥的成因、(10分)
答:
金属泥是富含重金属元素的泥状沉积物,1965年首先在红海海底约2000m深处发现了金属泥,随后在大西洋、太平洋、印度洋的洋脊上陆续发现了许多类似的金属泥,这些金属泥的产出部位的海水都有温度高、含盐度高、重金属含量高的特点。
金属泥的形成可能有两种途径:一是地幔物质沿裂隙上升,从上升的岩浆中分泌出含重金属元素的热水溶液,其温度可达400℃,另一个则是沿裂隙下渗的海水受热后,从岩石中融滤出重金属离子。
2、试述深海沉积物的类型及特征。(15分)(2015、2013、2011考过)
答:
深海是位于洋底上的水域。深海底水体平静,沉积物供应量少,沉积速度缓慢。有三种沉积类型:软泥、浊流沉积及等深流沉积、金属泥和锰结核。
1)软泥
软泥又分为生物软泥和红色粘土。软泥的分布特点受气候,深度影响。
生物软泥含有丰富的(常占50%以上)生物骨骼,主要是浮游生物骨骼,以及泥与粉砂物质。生物骨骼的成分或为钙质、硅质,前者如有孔虫、翼足虫,后者如放射虫及硅藻。
红色粘土主要由粘土构成,含大量火山碎屑,生物很少,CaCO3含量微弱,颜色为红色。
2)浊流沉积及等深流沉积
浊流沉积是由砾、砂、粉砂等碎屑物与泥质物沉积而成的韵律交互层,具有清楚的递变层理及印模等构造,由它固结而成的岩石称为浊积岩。浊流沉积:分布于活动性大陆边缘。一个完整的浊流沉积称为鲍马层序,是由下列五个沉积单元组成的。自下而上为:A粗粒递变层(砾-砂岩,发育冲刷面及印模);B平行纹层状砂岩,具粒序性;C丘状波纹层状粉砂岩,发育前积层理(斜层理);D水平纹层状粉砂岩-页岩,可含生物化石;E块状泥岩。
等深流沉积是细砂、粉砂与泥质物的互层层序。砂质物分选良好,水平层理普遍发育,有时也有递变层理和内部侵蚀的痕迹。由它固结而成的岩石称为等深沉积岩。等深流沉积:分布于被动性大陆边缘。
3)金属泥和锰结核
金属泥是富含重金属的泥状沉积物,1965年首先在红海海底约2000m深处发现了金属泥,随后在大西洋、太平洋、印度洋的洋脊上陆续发现了许多类似的金属泥,这些金属泥的产出部位的海水都有温度高、含盐度高、重金属含量高的特点。金属泥的形成可能有两种途径:一是地幔物质沿列古代上
升,从上升的岩浆中分泌出含重金属元素的热水溶液,其温度可达400℃,另一个则是沿裂隙下渗的海水受热后,从岩石中融滤出重金属离子。 锰结核呈浑圆状,不规则球状或土状,直径小于1cm至20cm,平均约为8cm。一般为淡褐色至土黑色,软而多孔,密度为2.1~3.1g/cm3。其内部通常围绕核心呈同心圈状构造,核心为生物骨骼微陨石、红粘土、矿物或岩石碎片等。
锰结核中常含Cu、Cd、Co、Ni、Mo等元素。锰结核广泛分布在太平洋、大西洋、印度洋洋底沉积物的表层。锰结核中的金属来源于大陆岩石的风化剥蚀以及海底火山喷发,他们以真溶液或胶体溶液形式存在于海水中,并被以胶结方式凝聚的锰结核所吸收。
3、试述干旱地区湖泊化学沉积有哪几个阶段及各阶段的沉积特征。(15分)
答:干旱气候区湖水可得到河流或融雪水补给,很少外流。由于强烈蒸发,湖水的含盐度增大,易转变成咸水。当其从淡水湖变成咸水湖之后,沉积作用可出现下列四个阶段:
1)碳酸盐沉积阶段 在湖水逐渐咸化过程中,溶解度最小的碳酸盐首先沉积。其中以钙、镁的碳酸盐(方解石与白云石)最早,镁、钠的碳酸盐(苏打、天然碱等)次之,钾的碳酸盐最后。这一阶段可形成碱类矿床,由此成为碱湖。这一阶段还可以有较多的碎屑物沉积,他们与盐类沉积混合或单独出现。这类湖泊在内蒙古以及黑龙江和吉林两省的西部分布最多。
2)硫酸盐沉积阶段 由于湖水进一步咸化,溶解度较高的硫酸盐也相继沉积,生成石膏、芒硝、硫酸镁石和无水芒硝等。这些沉积物多数味苦,故此类湖泊常称为苦湖。在此阶段的湖泊沉积中碎屑物较少,石膏、芒硝等可称为独立的夹层。新疆、青海、内蒙古等地均有这类盐湖。
3)氯化物沉积阶段 湖水在含盐度超过24‰-25‰时,就转变为天然盐水——卤水,并析出溶解度最大的氯化物,如岩盐、光卤石等。它们的出现标志着盐湖沉积已达到最后阶段。这是已极少碎屑物质混入。这种湖泊称为盐湖。我国北部和西北部干旱地区盐湖很多,如内蒙的吉兰泰盐池,青海柴达木的茶卡盐池、柯柯盐、察尔汗盐池。新疆的罗布泊等。
此外,湖水内如含有硼酸盐,会在氯化物沉积阶段发生沉积,形成硼砂。
4)盐湖干枯与盐层埋藏阶段 经上述三阶段沉积后,盐类矿物基本上已全部沉淀出来,盐湖的生命就此结束。残留盐水只存在于盐晶的粒间空隙中,称为晶间卤水。在潮湿季节,可以有少量盐水出现于表层;在干旱季节,湖面全部干涸。这时其他外力地质作用就取代了湖泊地质作用,固体盐层可遭受风化、剥蚀或被其他沉积物覆盖,成为埋藏在地下的盐矿床。
中山大学考研2010年地质学基础二(外动力地质)868
2010年1月10日下午
一、填空题(4分,共40分)
二、判断题。(2分,共30分)
三.选择题(3分,共30分)
四、简答题(6分,共30分)
1、新生代
新生代(距今6500万年,Cenozoic Era)是地球历史上最新的一个地质时代 。随着恐龙的灭绝,中生代结束,新生代开始。新生代被分为三个纪:古近纪和新近纪和第四纪。总共包括七个世:古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世和全新世。这一时期形成的地层称新生界。新生代以哺乳动物和被子植物的高度繁盛为特征,由于生物界逐渐呈现了现代的面貌,故名新生代,即现代生物的时代。
2、温盐环流
全球气候变暖所致海水在空间上存在着的温度和/或盐度的差异使密度发生变化进而导致深层海水的缓慢运动称之为温盐环流。温盐环流(又称输送洋流)是一个大尺度的海洋环流,由温度及含盐度的差异所致。(正确,现在几乎不考)
备注:由温、盐变化引起的环流常被称为热盐环流,相对而言,它在大洋中下层占主导地位。热盐环
流相对风生环流而言其流动是缓慢的,但它是形成大洋的中下层温、盐分布特征及海洋层化结构的主要原因。
3、河流的侧蚀作用
河流的侧蚀作用又称旁蚀作用,是指河水冲刷河床两侧以及谷坡使河床左右迁徙,谷坡后退,河床及谷底加宽。引起侧蚀的主要原因有弯道离心力的作用、科力奥利效应(北半球偏右,南半球偏左)。(正确,另外弯道离心力和科里奥利力是什么意思也要大致知道意思,这样即可)
4、风蚀地貌
风的剥蚀作用简称为风蚀,包括吹扬和磨蚀两种方式,由风蚀作用形成的地貌景观称为风蚀地貌,例如风蚀洼地、绿洲与风蚀湖;风蚀谷、风蚀残丘。在洪流冲沟的基础上发育;风蚀城,平顶残丘; 风蚀蘑菇、风蚀柱; 蜂窝石等。
5、海洋型冰川(暖冰川)与大陆型冰川(冷冰川)
按气候条件分:
海洋型冰川:发育于降水量充沛海洋型气候冰川。特点是:雪线位置低、冰层温度高、冰雪积累量和消融量均大,运动速度较快、气候变化反应明显、而且不稳定、作用能量大、地质作用强。
大陆型冰川:发育于降水量少大陆气候型冰川。特点:雪线位置高、冰层温度低、冰雪积累量与消融量均小、运动速度缓慢、而且稳定。
冰川按形态、规模、所处地形划分:
(1)大陆冰川:大陆冰川是分布在高纬度和极地地区的冰川,又称冰盾或冰盖,其特点是雪线位置低,分布面积大,常呈面状分布、冰层厚,流动速度稍快,并由中间向四周流动。例如格陵兰冰盖,南极冰盖。
(2)山岳冰川:阿尔卑斯式冰川,山岳冰川是分布于高山地带的冰川,其特点是雪线位置高,规模小,冰层薄,受地形控制,呈线状分布。 又进一步分为: ① 冰斗冰川、悬冰川; ② 山谷冰川(单、复式); ③ 平顶冰川(高原冰川); ④ 山麓冰川;等等。这 4 种类型的冰川可以相互转换,如果气候变冷,山岳冰川逐渐扩展,则发展方向为:冰斗冰川→山谷冰川→平顶冰川→山麓冰川;如果气候变暖,则向相反的方向发展。(正确)
五、问答题。(每题10分,共20分)
1、试述竹叶状灰岩的岩石特征和可能成因。
1)由扁状的砾屑级内碎屑经CaCO3胶结而成,具砾屑结构,砾屑形状为椭圆形会长椭圆形,形似竹叶。
2)可能成因:在正常的浅水海洋中形成的薄层石灰岩,在其刚形成不久,有的可能尚处于半固结状态,被强烈的水动力(如风暴浪)破碎、搬运和磨蚀,并在搬运不太远的地方,在水动力条件相对较弱的环境下堆积下来,再经成岩作用,从而形成竹叶状灰岩。
2、试对比冰碛物与冲积物的区别 答:1)由河流沉积作用形成的堆积物叫冲积物。其主要特点如下:
①碎屑物质按颗粒的大小、比重依次从水中沉积下来,因此粒度较均一。
②磨圆度较好,碎屑物质在长距离搬运途中,相互碰撞、磨擦,使棱角消失,搬运距离愈远,磨圆度愈高。一般呈次棱角状、次圆状和圆球状外形。
③层理清晰,沉积物可由于矿物成分、粒度、颜色等的不同而在纵向上显示出成层现象,如水平层理、斜层理、交错层理等。
④砾石最大偏平面倾向上游。
⑤具二元结构,即下部为粗粒(砾石等)沉积物,上部为细粒(如粉尘或粘土)。
总结:(分选性较好、磨圆度较好、成层性较好、韵律性、具有流水成因的沉积构造。)
河流沉积的主要类型有心滩、边滩、河漫滩、三角洲等。
2)冰碛物的特点:
冰川沉积的物质称为冰碛物,过去称为泥砾层,主要特点有:
①皆由碎削物组成;
②大小混杂缺乏分选性,经常是巨大的石块和细微的泥质物的混合物;
③碎削物无定向排列,扁平或长条状石块可以呈直立状态;
④无成层现象;
⑤绝大部分棱角鲜明;
⑥有的角砾表面具有磨光面或冰擦痕;
⑦冰碛物中的石英砂粒形态不规则,棱角尖锐,表面有蝶形洼坑,坑内有贝壳状断口及平行阶坎; ⑧含有适应寒冷气候的生物化石。
总结:(缺乏分选性、无定向排列、无成层现象、棱角明显、适应寒冷气候的生物化石。) 冰川沉积的主要类型:纹泥、蛇形丘、冰水扇
风积物的特点和产物类型:风力堆积的物质称为风积物。其特点有:碎屑性,良好的分选性,圆度好,碎屑矿物成分复杂,具有大型的交错层理,颜色多样。堆积的方式有沉降堆积、遇阻堆积。风积地貌有:沙堆和沙丘。
中山大学考研2009年地质学基础二(外动力地质)865
2009年1月11日下午
一、填空题(3分,共30分)
二、判断题。(2分,共30分)
三.选择题(3分,共30分)
四、简答题(5分,共30分)
1、热(温)盐环流
2、裂点与阶地
3、海洋性(暖型)冰川与大陆性(冷型)冰川
4、请将如下沉积岩归类到碎屑岩类、粘土岩类、化学岩类和生物化学岩类:砾岩、石膏、砂岩、碳酸盐岩、硅质岩、竹叶状灰岩、粉砂岩、泥岩、页岩、硫酸盐岩。
a碎屑岩
b粘土岩
c化学岩
d生物化学岩
5、砖红壤
6、黄赤交角
五、问答题(每题10分,共30分)
1、论述从DSDP(深海钻探计划)到IODP(综合大洋钻探计划)以及已经取得的主要成果。
2、论述寒武纪的时代与古生物
3、请按照一般的岩石特征描述如下沉积岩
(1)细砂岩
(2)碳质页岩
(3)结晶灰岩
(4)白云岩
中山大学考研2008年地质学基础一(外动力地质)630
2008年1月20日上午
一、填空题(3分,共30分)
二、判断题。(2分,共30分)
三.选择题(3分,共30分)
四、名词解释。(5分,共30分)
1、原核生物界;
2、多金属软泥
3、海进层序和海退层序
4、机械沉积分异作用
5、粘土岩类
6、米兰科维奇轨道参数
四、问答题(每题10分,共30分)(选3题回答)
1、河流冲积物的主要鉴别标志有哪些?
答:1)由河流沉积作用形成的堆积物叫冲积物。其主要特点如下:
①由碎屑物质组成 主要为砂、粉砂、粘土,有时2可出现较多砾石。黄金、金刚石等重要矿物可局部富集,形成矿产。
②分选性较好,河流搬运能力的变化比较有规律,近源区者,河道较窄,沉积物大小混杂;远源区者,沉积物经过较长距离的搬运,其大小趋于一致,分选型良好。
③磨圆度较好 较粗的碎屑物质,在搬运过程中,相互摩擦,碎屑物与河底之间也不断摩擦,促使其外形变得圆滑,如河床中的卵石。
④成层性明显 河流的沉积作用
⑤
⑥
2、请解释以下化学式的外动力地质作用含义:
CaCO3+H++[HCO3]-→Ca2++2[HCO3]-
3、请论述岩石的风化产物
4、请论述对天然气水合物的了解
中山大学考研2007年地质学基础一(外动力地质)746
2007年1月21日上午
一、填空题(3分,共30分)
二、判断题。(2分,共30分)
三.选择题(3分,共30分)
四、名词解释。(5分,共30分)
1、米兰科维奇轨道参数
2、地层层序律、生物层序律和切割律
3、海进层序和海退层序
4、准平原和夷平面
5、喀斯特地貌
6、崩塌(崩落)和滑坡
四、问答题(每题10分,共30分)
1、河流阶地是怎样形成的?为什么同一条河流两岸的阶地发育常常呈部队称分布?
2、分析下图,回答下列问题:
(1)标出各海蚀地形单元名称
(2)阐明各类地形单元的演化过程
3、何为生物地球化学循环?简述碳循环的主要过程。