資源簡介 2021年新蘇教版科學(xué)五年級上冊教材分析第三單元地球的表面和內(nèi)部一、單元設(shè)計(jì)意圖1.本單元主題的提出地球養(yǎng)育了人類,是人類賴以生存的家園。地球科學(xué)是地質(zhì)、地理、海洋、氣象以及與之有關(guān)的學(xué)科的總稱。人類面臨的資源短缺、氣候變暖、環(huán)境污染、自然災(zāi)害等一系列問題,無不與地球有關(guān),無不與地球科學(xué)有關(guān)。在地球各系統(tǒng)內(nèi)外均有能量流動和物質(zhì)循環(huán)。板塊運(yùn)動、造山運(yùn)動以及地震、火山噴發(fā)等就與地球內(nèi)部物質(zhì)、能量的不斷作用和平衡有關(guān),它們主宰全球海陸變遷和地球物質(zhì)遷移與積累,并造就千變?nèi)f化的地貌以及氣候。隨著巖石循環(huán)學(xué)說的提出、大陸漂移現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、板塊學(xué)說的創(chuàng)立、同位素理論的應(yīng)用、全球遙感及定位系統(tǒng)的布控、數(shù)字地球的建立、新材料新能源的開發(fā)……地球的過去、現(xiàn)在、將來,以及地球內(nèi)部的奧秘正被人類一一揭示。合理選擇棲居地,建立呵護(hù)地球家園的全球化環(huán)保共識,是每一個地球公民的必備素養(yǎng)。千變?nèi)f化的地貌與經(jīng)緯度共同決定一個地區(qū)的氣候和植被。描述和區(qū)分不同地貌,有利于學(xué)生把握主要地形的本質(zhì)特征,正確使用科學(xué)語言進(jìn)行交流。小學(xué)生對諸如溫泉、火山噴發(fā)、地震、地表變遷等不同尋常的地質(zhì)現(xiàn)象充滿好奇心和求知欲,但是對火山噴發(fā)和地震的過程、巖石風(fēng)化方式、巖石成因的認(rèn)識是片面的、模糊的。本單元將幫助他們發(fā)現(xiàn)改變地形地貌的內(nèi)外自然力量,將地表的變化與地球內(nèi)部神秘的圈層結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成和運(yùn)動建立起對應(yīng)關(guān)系,學(xué)習(xí)抗震防災(zāi)的基本常識。本單元從地表探秘入手,通過一系列模擬活動指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識地球表面常見的地形及其變化和形成原因,以及地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)與物質(zhì)組成。學(xué)生將設(shè)計(jì)制作地形模型來表現(xiàn)地形特征;將從多個角度提出有針對性的假設(shè),借助模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步感受地震、火山噴發(fā)、板塊運(yùn)動、巖石自然破碎的發(fā)展模式,初步了解它們的成因;將感受地震、火山的巨大危害,了解地震、火山對人們的生產(chǎn)與生活造成的嚴(yán)重破壞,學(xué)習(xí)科學(xué)避震的一些基本方法;在認(rèn)識地球內(nèi)部巖漿活動、板塊運(yùn)動以及風(fēng)化、侵蝕、沉積作用的基礎(chǔ)上,將地球內(nèi)外因素綜合起來認(rèn)識巖石的三大成因。本單元內(nèi)容趣味性強(qiáng)、可操作性強(qiáng),每課均開發(fā)或使用一個模型顯示相關(guān)自然事物之間的關(guān)系,通過描述現(xiàn)象或運(yùn)動機(jī)制支持學(xué)生的學(xué)習(xí),符合五年級學(xué)生認(rèn)知水平。2.本單元對《課程標(biāo)準(zhǔn)》的落實(shí)(1)本單元通過觀察、實(shí)驗(yàn)、閱讀、交流等活動,落實(shí)《課程標(biāo)準(zhǔn)》高年段的課程目標(biāo)。科學(xué)知識:初步了解地球上一些與地殼運(yùn)動有關(guān)的自然現(xiàn)象的成因。科學(xué)探究:能基于所學(xué)的知識,從事物的結(jié)構(gòu)、功能、變化及相互關(guān)系等角度提出有針對性的假設(shè),并能說明假設(shè)的依據(jù)。能基于所學(xué)的知識,通過觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料、調(diào)查、案例分析等方式獲取事物的信息。能基于所學(xué)的知識,用科學(xué)語言、概念圖、統(tǒng)計(jì)圖表等方式記錄整理信息,表述探究結(jié)果。科學(xué)態(tài)度:能大膽質(zhì)疑,從不同視角提出研究思路,采用新的方法、利用新的材料,完成探究、設(shè)計(jì)與制作,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。在進(jìn)行多人合作時,愿意溝通交流,綜合考慮小組各成員的意見,形成集體的觀點(diǎn)。科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境:了解科學(xué)技術(shù)可以減少自然災(zāi)害對人類生活的影響。了解人類的好奇和社會的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動力,技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會發(fā)展。(2)本單元學(xué)習(xí)內(nèi)容基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》課程內(nèi)容中“地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域”高年段要求。14.2地球表面有由各種水體組成的水圈。舉例說明水在地表流動的過程中,塑造著地表形態(tài)。14.5地球內(nèi)部可以劃分為地殼、地幔和地核三個圈層。描述地球內(nèi)部有地殼、地幔和地核三個圈層。知道地殼運(yùn)動是地震、火山噴發(fā)等自然現(xiàn)象形成的原因。說出地殼主要由巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類巖石構(gòu)成。15.3人類生存需要防御各種災(zāi)害,人類活動會影響自然環(huán)境。了解地震、火山噴發(fā)等自然災(zāi)害對人類的影響,知道抗震防災(zāi)的基本常識。3.本單元在整套教材中與其他單元的關(guān)系4.本單元次級主題的構(gòu)成及邏輯關(guān)系本單元側(cè)重認(rèn)識地球的構(gòu)造和地殼變化原因,由《地球的表面》《火山和地震》《地球的內(nèi)部》《地表雕刻師》四課組成,按照從結(jié)果到原因、先現(xiàn)象后本質(zhì)、由具體到宏觀的邏輯順序展開,從觀察描述地形、認(rèn)識地質(zhì)災(zāi)難延伸到理解導(dǎo)致地貌改變的內(nèi)部和外部原因,符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn),有利于建構(gòu)起本主題的核心概念——“地球上有大氣、水、生物、土壤和巖石,地球內(nèi)部有地殼、地幔和地核”“地球是人類生存的家園”。第一課《地球的表面》引導(dǎo)學(xué)生觀察描述地球表面五種常見地形的特征,運(yùn)用身邊材料制作模型,表征兩種地形。第二課《火山和地震》聚焦兩種極具破壞力的地質(zhì)災(zāi)害。學(xué)生將通過閱讀和交流認(rèn)識火山噴發(fā)和地震的現(xiàn)象、發(fā)展過程與危害,借助模擬實(shí)驗(yàn)初步了解火山與地震的成因,學(xué)習(xí)避震逃生的基本常識。第三課《地球的內(nèi)部》則指向地球內(nèi)部構(gòu)造和地殼運(yùn)動,先向?qū)W生介紹人類對地球內(nèi)部的探索與認(rèn)識結(jié)果,再通過模擬實(shí)驗(yàn)和閱讀資料初步認(rèn)識地球內(nèi)部物質(zhì)與能量運(yùn)動而導(dǎo)致地表持續(xù)變遷。第四課《地表雕刻師》將幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)緩慢改變地球表面的外部力量,如風(fēng)、流水、溫度變化等,并綜合地球內(nèi)部因素的作用揭示巖石三大成因,滲透巖石循環(huán)的觀念。二、單元教學(xué)目標(biāo)能使用科學(xué)語言描述地表陸地形態(tài)、地球內(nèi)部圈層以及巖石成因。能較詳細(xì)地說明地震、火山噴發(fā)等自然災(zāi)害對人類的影響,以及抗震防災(zāi)的基本常識。樂于用模擬實(shí)驗(yàn)解釋地震、火山噴發(fā)的成因是地殼運(yùn)動。舉例說明水、溫度、風(fēng)等自然力量會塑造地表形態(tài)。三、單元活動框架四、課時建議序號課題課時9地球的表面110火山和地震211地球的內(nèi)部112地表雕刻師2總課時6五、分課分析9.地球的表面1.教學(xué)內(nèi)容本課是單元起始課,意在指導(dǎo)學(xué)生觀察描述地球表面五種陸地地形的特點(diǎn),嘗試運(yùn)用身邊材料制作地形模型來表現(xiàn)地形特點(diǎn),持續(xù)提高學(xué)生科學(xué)描述的能力及設(shè)計(jì)與物化模型的能力。本課內(nèi)容共分為三個部分。第一部分是認(rèn)識地球表面陸地地形特點(diǎn)。先借助摸政區(qū)地球儀和地形地球儀讓學(xué)生感受地球并不是一個光滑球體,它的表面高低起伏,有陸地和海洋兩種表現(xiàn)形式。再以圖片的形式展現(xiàn)平原、高原、山地、丘陵、盆地五種陸地地形,用卡通人物提示海底地形也是起伏不平的。第二部分是描述各種地形的主要特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生觀察山地、平原、丘陵、盆地四種地形,從地勢高低和起伏大小兩個方面準(zhǔn)確描述它們的特點(diǎn)。第三部分為制作一個包含兩種地形的立體模型。教材呈現(xiàn)了兩種立體地形模型的表現(xiàn)技法,學(xué)生可以參考這兩種立體模型的材料和做法來設(shè)計(jì)制作自己的地形模型。通過制作活動,讓學(xué)生更好地領(lǐng)會地形特征,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)與物化地形模型的能力。2.教學(xué)目標(biāo)能整體描述地表特征,能識別常見的陸地地形。能細(xì)致觀察各種地形,學(xué)會描述地形主要特征。能制作立體地形模型,學(xué)會運(yùn)用常見材料表現(xiàn)地形特征。3.重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):描述五種典型地形的主要特征。難點(diǎn):設(shè)計(jì)制作立體地形模型。4.教學(xué)準(zhǔn)備教師材料:政區(qū)地球儀、地形地球儀、立體地形模型、教學(xué)相關(guān)視頻和PPT。學(xué)生分組材料:立體地形模型的制作材料,如石膏塑形布、紙板、廢紙、泡沫塑料、海綿、丙烯顏料、筆等。10.火山和地震1.教學(xué)內(nèi)容本課意在幫助學(xué)生初步了解火山與地震這兩種地質(zhì)災(zāi)害的重要特征、破壞能力,借助模型理解、建構(gòu)火山噴發(fā)與地震形成過程,學(xué)習(xí)避災(zāi)基本知識,樹立維護(hù)生命安全的意識,增強(qiáng)自護(hù)自救能力。學(xué)習(xí)本課,還能激發(fā)學(xué)生探索地球內(nèi)部奧秘的好奇心和求知欲,形成以現(xiàn)象為線索、以自然規(guī)律為前提的研究意識。本課內(nèi)容共分為五個部分。第一部分是認(rèn)識火山噴發(fā)現(xiàn)象,借助圖片和兩個問題引導(dǎo)學(xué)生用生活語言描述火山噴發(fā)前后現(xiàn)象,再通過閱讀課文學(xué)習(xí)運(yùn)用科學(xué)語言描述火山噴發(fā)的現(xiàn)象和危害。第二部分是模擬火山噴發(fā),建立火山的結(jié)構(gòu)模型和工作模型,模擬火山噴發(fā)現(xiàn)象,幫助學(xué)生意識到火山噴發(fā)物質(zhì)和能量來自地球內(nèi)部。第三部分是認(rèn)識地震的危害和成因,通過精煉的文字和富有沖擊力的圖片,讓學(xué)生了解地震對人們生產(chǎn)與生活造成的嚴(yán)重破壞——房屋倒塌、公路毀壞、鐵路變形、海嘯沖毀港口等。第四部分是模擬地殼運(yùn)動和地震的形成,借助三個模擬實(shí)驗(yàn)探究褶皺形成、巖層斷裂和巖層錯動等與地震相關(guān)的地殼運(yùn)動,觀察并體驗(yàn)?zāi)芰糠e聚及釋放時會產(chǎn)生震動。第五部分是認(rèn)識科學(xué)避震方法,借助閱讀資料卡、誦讀避震口訣和海報,初步了解科學(xué)避震的基本方法。2.教學(xué)目標(biāo)通過觀察、比較和閱讀,學(xué)會描述火山噴發(fā)、地震的主要表現(xiàn)和危害。樂于通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M火山噴發(fā)、地震,并意識到導(dǎo)致火山噴發(fā)和地震的力量來自地球內(nèi)部。通過閱讀與研討,初步了解科學(xué)避震的基本方法。3.重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):了解火山噴發(fā)和地震的重要特征、破壞能力和成因。難點(diǎn):模擬火山噴發(fā)和地震。4.教學(xué)準(zhǔn)備教師材料:教學(xué)PPT和相關(guān)視頻。學(xué)生分組材料:模擬火山噴發(fā)實(shí)驗(yàn)器材(三腳架、酒精燈、火柴、金屬盤、土豆泥、番茄醬、50mL燒杯、小勺子、玻璃棒、鑷子);模擬巖層褶皺和地震形成實(shí)驗(yàn)器材(多層海綿、木片、厚泡沫板)。11.地球的內(nèi)部1.教學(xué)內(nèi)容本課內(nèi)容深入前兩課本質(zhì)層面,旨在幫助學(xué)生初步了解地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)和地殼運(yùn)動模式,初步了解地殼運(yùn)動會導(dǎo)致地表發(fā)生全球性或小范圍的海陸變遷,能初步從宏觀層面解釋地形高低起伏、火山地震頻發(fā)的原因。本課共分為三個部分。第一部分是認(rèn)識地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)與地殼運(yùn)動。先讓學(xué)生根據(jù)地表火山噴發(fā)、地?zé)帷⒌卣鹬械奈镔|(zhì)和能量推測地球內(nèi)部可能是怎樣的,再通過閱讀資料認(rèn)識人類探索地球內(nèi)部的主要方法和成果,以及科學(xué)家對地球內(nèi)部圈層運(yùn)動模式作出的猜測。第二部分是模擬地球板塊的漂移與碰撞,通過觀察進(jìn)一步理解地殼運(yùn)動時板塊之間或靠近或遠(yuǎn)離、或擠壓或抬升的現(xiàn)象,意識到能量來自地殼下方處于對流運(yùn)動狀態(tài)的巖漿。第三部分是認(rèn)識地殼運(yùn)動導(dǎo)致海陸變化,遵循從局部到整體的認(rèn)知規(guī)律,先讓學(xué)生根據(jù)喜馬拉雅山上發(fā)現(xiàn)的菊石化石、魚龍化石推測喜馬拉雅山地區(qū)很久以前的情況,建立陸地和海洋會轉(zhuǎn)化的意識;再觀察地球大陸板塊變化示意圖,比較今天的地球與兩億年前的地球有什么不同,認(rèn)識陸地的變化趨勢,從而認(rèn)識海陸變遷、大陸漂移也是地殼運(yùn)動的結(jié)果,為今后繼續(xù)認(rèn)識地表變遷理論打下基礎(chǔ)。2.教學(xué)目標(biāo)通過資料學(xué)習(xí),能說明地球內(nèi)部的圈層結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。通過閱讀、模擬實(shí)驗(yàn),理解地球內(nèi)部的運(yùn)動模式,能解釋地殼緩慢移動的原因和結(jié)果。借助研討與交流,認(rèn)識海陸變遷、大陸漂移也是地殼運(yùn)動的結(jié)果。3.重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):能說明地球內(nèi)部的圈層結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。難點(diǎn):通過模擬實(shí)驗(yàn)推測、解釋地殼運(yùn)動的原因和表現(xiàn)。4.教學(xué)準(zhǔn)備教師材料:教學(xué)PPT與視頻。學(xué)生分組材料:模擬地殼運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)材料(燒杯、水、石棉網(wǎng)、三腳架、酒精燈、火柴、濕抹布、泡沫塊、膠水或洗衣液等),補(bǔ)充閱讀資料。12.地表雕刻師1.教學(xué)內(nèi)容本課承接本單元前面三課,重在探討改變地表的外部自然力量,揭示巖石的三大成因,起到總結(jié)延伸的作用。學(xué)生將借助模擬活動認(rèn)識到除了來自地球內(nèi)部的力量,流水、風(fēng)、溫度變化等外部自然力量也在緩慢改變著地表形態(tài)。學(xué)習(xí)本課,能促進(jìn)學(xué)生整體認(rèn)識導(dǎo)致地表變遷的內(nèi)部力量和外部自然力量,為后續(xù)認(rèn)識巖石循環(huán)、化石成因奠定基礎(chǔ),有利于深化認(rèn)識、提高開發(fā)與使用模型的能力。本課內(nèi)容具體分為三個部分。第一部分是初步認(rèn)識外部自然力量會改變地表形態(tài),通過課文直接告訴學(xué)生“地球表面始終處于不斷變化之中”,除了來自地球內(nèi)部的力量,風(fēng)、水、冰、溫度變化等外部自然力量也會改變地表的形態(tài)。第二部分是探究外部自然力量如何改變地表形態(tài),如溫度變化和風(fēng)對地表的影響,意識到水、冰、風(fēng)、生物和重力將巖石、土壤和沉積物破碎成較小的顆粒并使它們四處遷移。第二部分共安排了三個小活動:一是通過模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度變化會使巖石碎裂;二是通過模擬實(shí)驗(yàn)探究風(fēng)對地貌的影響;三是識別圖片中改變巖石和地貌的外部自然力量。第三部分為“模擬變質(zhì)巖的形成,認(rèn)識巖石三大成因,安排了兩個小活動:一是閱讀資料,認(rèn)識巖石的三大成因;二是模擬變質(zhì)巖的形成過程。2.教學(xué)目標(biāo)樂于模擬外部自然力量改變地表的過程,大致說明作用方式和結(jié)果。通過模擬變質(zhì)巖的形成過程和閱讀活動,能說明三類巖石的形成原因。能舉例說明水在地表流動的過程中,塑造著地表形態(tài)。3.重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn):能從模擬實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí),理解作用方式,說明三類巖石的成因。難點(diǎn):說明自然力量作用方式和三類巖石的成因。4.教學(xué)準(zhǔn)備教師材料:教學(xué)PPT與相關(guān)視頻資料。學(xué)生分組材料:模擬溫度變化對巖石的影響的實(shí)驗(yàn)材料(坩堝鉗、頁巖薄片或石灰?guī)r、酒精燈、火柴、冷水),模擬風(fēng)對地表的影響的實(shí)驗(yàn)材料(深塑料盒、石子、玉米粉、玉米碎粒、吸管數(shù)根),模擬變質(zhì)巖形成的實(shí)驗(yàn)材料(三種顏色的橡皮泥或超輕黏土、塑料墊板等)。六、參考資料地球科學(xué)地球科學(xué)是七大基礎(chǔ)學(xué)科之一,是以地球系統(tǒng)(包括大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈和日地空間)的過程與變化及其相互作用為研究對象的基礎(chǔ)學(xué)科。地球科學(xué)的范圍很廣,包括地質(zhì)學(xué)、地理學(xué),以及其他衍生學(xué)科,如海洋學(xué)、氣象學(xué)和天文學(xué),可謂縱橫幾萬里,上下數(shù)億年。地質(zhì)學(xué)探討地球的歷史與各部分組成,包括其演化和構(gòu)造、巖石與礦產(chǎn)的分布;海洋學(xué)研究海水的運(yùn)動、海水的物理與化學(xué)性質(zhì)及海底地形;氣象學(xué)分析大氣的組成、構(gòu)造和運(yùn)動;而有關(guān)地球起源、太陽系的形成和天體的運(yùn)動變化,乃至宇宙的演化,均屬天文學(xué)的研究范圍。人們意識到,地球科學(xué)與人類的生活息息相關(guān),對地球的認(rèn)識程度同世界各民族的起源、歷史、文化乃至世界文明的進(jìn)程緊密相連。譬如,人們手上所戴的黃金和鉆石飾品,都來自地球的礦產(chǎn)資源;蓋房子所用的沙、石、水泥,其原料也來自地球;所吃的魚蝦,大都取自海洋;氣溫的變化對生活的影響巨大;天體的運(yùn)行,也時時刻刻影響著我們。因此,地球科學(xué)是一門很基礎(chǔ)、很重要的學(xué)科。地形學(xué)的研究意義地形學(xué)是研究地球表面形態(tài)特征及其發(fā)生、發(fā)展、結(jié)構(gòu)和分布規(guī)律的學(xué)科。其研究內(nèi)容包括地球表面形態(tài)和形成動力的分析,地球表面形態(tài)的發(fā)生、發(fā)育規(guī)律和組成地貌的沉積物,還研究地形與人類活動的關(guān)系。地形可以影響氣候變化,造成氣候的復(fù)雜性和多樣性。地形對于中國氣候的影響最顯著的有以下幾個方面:(l)山脈常為南北暖冷氣團(tuán)的障壁,以東西走向的山脈最為顯著,形成山脈南北不同的氣候特點(diǎn)。例如,秦嶺南坡溫暖多雨,北坡寒冷少雨;南鄭和西安僅一山之隔,氣溫和年降水量的區(qū)別卻很明顯。南鄭1月平均氣溫為3°C,7月為26.7°C,平均年降水量為689.5毫米;西安1月平均氣溫為-0.5°C,7月為28.1°C,平均年降水量為566.3毫米。“一樣春風(fēng)有兩般,南枝盛開北枝寒”則是形容南嶺南北兩側(cè)氣候差異的膾炙人口的名句。(2)山地阻礙和影響了寒潮的路徑,使得由北冰洋或西伯利亞流來的冷氣團(tuán)受層層山地的阻擋,路徑迂回曲折。不像北美洲那樣,由于山脈以南北走向?yàn)橹鳎狈絹淼睦錃鈭F(tuán)可以長驅(qū)南下。中國自西北侵入的寒潮最初是從西北向東南,以后又轉(zhuǎn)成向南或向西南方向流動,而當(dāng)寒潮到達(dá)中國東部平原后,則能一直深入到華南,這都是地形影響的結(jié)果。(3)青藏高原的存在對空氣運(yùn)動的影響。青藏高原阻礙著高空西風(fēng)急流,造成急流分支與匯合等作用,這對于高原南北兩側(cè)的氣壓系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響,并且影響全國甚至全世界的大氣環(huán)流,最明顯的是加強(qiáng)了中國、印度和日本的季風(fēng)。(4)山地面向暖濕氣流的一側(cè)常為多雨的中心,如喜馬拉雅山的南坡、四川盆地的西緣、臺灣中央山脈南段的西坡;而背向暖濕氣流的一側(cè)常因焚風(fēng)作用使氣溫增高。中國長江以南冬春多雨,則是由于江南丘陵的地形阻礙,冷空氣易于堆積,造成半穩(wěn)定性的鋒面。(5)在自由大氣中,高度每上升100米,溫度減低0.6°C。在山地也發(fā)生隨高度升高而溫度降低的現(xiàn)象,不過情況更要復(fù)雜一些。因?yàn)樵谏絽^(qū)影響溫度變化的不僅是高度,還有地形形態(tài)和坡向。“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開。長恨春歸無覓處,不知轉(zhuǎn)入此中來。”這是唐朝詩人白居易的詩句,他早就認(rèn)識到廬山由于山高谷深,氣候、物候與平地不同,從而產(chǎn)生春來晚、秋去早的變化。李白的《塞下曲》開頭寫道:“五月天山雪,無花只有寒。笛中聞?wù)哿荷丛础!保瑯邮堑匦螌夂颉⑽锖蛴绊懙臉O好的科學(xué)紀(jì)實(shí)。此外,即使高度相同,地形形態(tài)不同造成的氣候差異也是十分大的。地形還可以破壞或掩蓋地理環(huán)境的緯度地帶性,從而影響農(nóng)業(yè)、副業(yè)生產(chǎn)布局;優(yōu)美的地理環(huán)境的形成,更是與地形條件息息相關(guān)。因此,對于中國地形的研究不但具有理論上的意義,而且對于如何根據(jù)各地的具體地形條件,因地制宜地合理推動農(nóng)、林、牧、副、漁和旅游等事業(yè)的發(fā)展,以及不斷改造自然條件,發(fā)展社會主義生產(chǎn)等方面都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。如今,地形學(xué)已廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)和地下水資源的普查、各種工程勘測與設(shè)計(jì),以及農(nóng)業(yè)、軍事和編制地圖等生產(chǎn)實(shí)踐中。中國陸地地形中國地勢呈階梯狀分布。地勢的第一級階梯上分布著青藏高原和柴達(dá)木盆地,平均海拔在4000米以上。地勢的第二級階梯上分布著大型的盆地和高原,平均海拔在1000—2000米之間。地勢的第三級階梯上分布著廣闊的平原,間有丘陵和低山,其海拔多在500米以下。中國陸地地形多樣,類型齊全,平原少,山地多,陸地高差懸殊。西部多是海拔幾千米的高原和山地,東部主要是平原和千米以下的低山、丘陵,就好像一座巨大的階梯,由西向東逐級下降。四大高原中國有四大高原:青藏高原、內(nèi)蒙古高原、黃土高原、云貴高原。它們集中分布在地勢第一、二級階梯上。由于高度、位置、成因和受外力侵蝕作用不同,高原的外貌特征各異。高原地形特征:海拔在500米以上;地勢起伏不大,但邊緣陡峭;山巒起伏,凹凸不平。四大盆地中國有四大盆地:塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、柴達(dá)木盆地、四川盆地。它們多分布在地勢的第二級階梯上,由于所在位置不同,其特點(diǎn)也不相同。著名的吐魯番盆地是中國地勢最低的地方(海拔-155米)。盆地地形特征:四周高,中間低。三大平原中國有三大平原:東北平原、華北平原、長江中下游平原。它們在中國東部地勢第三級階梯上,是中國最重要的農(nóng)耕區(qū)。除此以外,還有成都平原、汾渭平原、珠江三角洲、臺灣西部平原等,它們也都是重要的農(nóng)耕區(qū)。平原地形特征:海拔在200米以下;表面寬廣,地面平坦;位于大河兩岸和瀕臨海洋的地區(qū)。三大丘陵中國有三大丘陵:東南丘陵、遼東丘陵、山東丘陵。東南丘陵是我國最大的丘陵,北至長江,南至南海,東至東海,西至云貴高原,多呈東北—西南走向,與低山之間多有河谷盆地。丘陵地形特征:海拔在200米—500米之間;坡度較緩;主要由低矮的山地組成。山地山嶺和高地的統(tǒng)稱。我國的山地大多分布在西部,喜馬拉雅山、昆侖山、唐古拉山、天山、阿爾泰山都是著名的大山。山地地形特征:海拔在500米以上;起伏很大,坡度陡峻,溝谷幽深,一般多呈脈狀分布。海底地貌指海水覆蓋下的固體地球表面形態(tài)的總稱。海底有高聳的海山、起伏的海丘、綿延的海嶺、深邃的海溝,也有坦蕩的深海平原。大洋最深點(diǎn)11034米,位于太平洋馬里亞納海溝,超過了陸上最高峰珠穆朗瑪峰的海拔高度(8844.43米)。深海平原坡度小于千分之一,其平坦程度超過大陸平原。整個海底可分為大陸邊緣、大洋盆地和大洋中脊三大基本地貌單元,及若干次一級的海底地貌單元。地震和火山噴發(fā)的成因地球表面并不是一整塊巨大的巖石,而是由巨大的板塊組成。地震和火山噴發(fā)與這些板塊的運(yùn)動相關(guān)。整個地球表面包括六大板塊,它們像益智拼圖一樣組合在一起。下圖顯示了這些主要板塊的分界線。板塊通常移動得非常緩慢,一年僅移動幾厘米而已。由于它們是沿著不同方向移動的,一塊板塊的移動必將影響到與其毗鄰的其他板塊。一部分板塊相互擠推,一部分相互分離,另一部分則相互滑擦而過。當(dāng)板塊突然快速移動時,地震就發(fā)生了。板塊互相刮擦推擠導(dǎo)致地球表面斷裂,巖石突然推移,使其周圍所有地面發(fā)生強(qiáng)烈的震動,以至于造成巨大的山崩和地表巖層開裂。巖漿是位于地球內(nèi)部的熾熱的熔融態(tài)巖石。當(dāng)?shù)厍騼?nèi)部壓力迫使巖漿沖向地表的時候,火山噴發(fā)就形成了。巨大的壓力和熱量導(dǎo)致巖漿從地表的豁口,即火山口噴涌而出。當(dāng)巖漿從火山口噴出時,就變成了熔巖。氣體、火山灰和巖石塊也會從火山口射出。熔巖在火山口周圍堆積后開始冷卻,并最終變成堅(jiān)硬的巖石。火山噴發(fā)出現(xiàn)在火山活動活躍的板塊內(nèi)部或板塊交界處。地震和火山噴發(fā)可以使建筑物、農(nóng)作物和水循環(huán)系統(tǒng)遭到大范圍的破壞,從而影響人類的生活。目前,人們還不能控制地震和火山活動。但是,通過研究它們產(chǎn)生的原因,人們可以掌握方法,將生命危險和財產(chǎn)損失降到最小。火山類型火山是多種多樣的,根據(jù)活動情況可以分為死火山、休眠火山和活火山三大類。死火山指史前曾發(fā)生過噴發(fā),但有史以來一直未活動過的火山。此類火山已喪失了活動能力,有的仍保持著完整的火山形態(tài),有的則已遭受風(fēng)化侵蝕,只剩下殘缺不全的火山遺體。休眠火山指有始以來曾經(jīng)噴發(fā)過,但長期以來處于相對靜止?fàn)顟B(tài)的火山。此類火山都保存有完好的火山形態(tài),仍具有火山活力,或尚不能斷定其已喪失火山活動能力。如我國白頭山天池,曾于1597年、1668年和1702年三度噴發(fā),在此之前還有多次活動。目前雖然沒有噴發(fā)活動,但從山坡上一些深不可測的噴氣孔中不斷噴出高溫氣體,可見該火山目前正處于休眠狀態(tài)。活火山指現(xiàn)代尚在活動或周期性發(fā)生噴發(fā)活動的火山。這類火山正處于活動的旺盛時期。如爪哇島上的默拉皮火山,本世紀(jì)以來,平均間隔幾年就要持續(xù)噴發(fā)一個時期。我國近年火山活動以臺灣島大屯火山群的主峰七星山最為有名。火山學(xué)家專門從事對火山的研究,他們試圖揭示火山為什么會噴發(fā)以及噴發(fā)的時間。火山學(xué)家發(fā)現(xiàn),某些特定的跡象可能預(yù)示著一些火山的噴發(fā):如大量氣體從火山坑中溢出,大多數(shù)火山噴發(fā)前都會發(fā)生地震。然而,火山學(xué)家目前仍不能準(zhǔn)確判斷火山是否一定會噴發(fā),以及什么時間會噴發(fā)。他們能夠估計(jì)出在數(shù)小時或數(shù)天內(nèi)可能發(fā)生的火山活動,但是想要準(zhǔn)確預(yù)報在目前還是很難的。地震波由于地球是實(shí)心體,地震發(fā)生時產(chǎn)生的地震波就由震源向地球內(nèi)部及表層各處傳播開去。這就像把石子投入水中,水波會向四周一圈一圈地擴(kuò)散一樣。地震波主要包含縱波和橫波。縱波會使地面上下震動,傳播速度快,破壞性較弱;橫波會使地面發(fā)生前后、左右抖動,破壞性較強(qiáng),傳播速度較慢。所以地震時,縱波總是先到達(dá)地表,橫波總落后一步。橫波是地震時造成建筑物破壞的主要原因。發(fā)生較大的地震時,一般人們先感到上下顛簸,過數(shù)秒到十幾秒后才感到有很強(qiáng)的水平晃動。地震時,先到達(dá)地表的縱波能提前十秒左右給我們發(fā)出一個警告,告訴我們造成建筑物破壞的橫波馬上就要到了,快點(diǎn)避震和逃生。2020年7月12日06時38分,河北唐山古冶區(qū)發(fā)生5.1級地震,橫波到達(dá)前,電視里出現(xiàn)地震預(yù)警信息,并發(fā)出警報聲,為市民避震爭取了時間。小規(guī)模的地震時常發(fā)生,但每隔幾個月地球的某個地方就會有一次強(qiáng)烈的地震。地震學(xué)家用一種叫作測震儀的工具來測量和記錄地震波。盡管現(xiàn)在地震學(xué)家能夠探測正在發(fā)生的地震,但他們還不能準(zhǔn)確地預(yù)報下一次地震發(fā)生的時間。在地震活動頻繁的地區(qū),合理選擇建筑物位置,采用防震設(shè)計(jì)及施工,都有助于將破壞降到最小。地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)科學(xué)家根據(jù)地震波在地下不同深度和不同介質(zhì)中的傳播能力和速度,推測地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),隨著物質(zhì)密度的增加,縱波和橫波傳播速度都會變快,但橫波不能在液體物質(zhì)中傳播。一般將地球內(nèi)部分為三個同心球?qū)樱旱睾恕⒌蒯:偷貧ぁ?br/>地殼(qiào)由巖石組成,是巖石圈的重要組成部分。整個地殼平均厚度約17千米,大陸地殼厚度平均約為39—41千米,大洋地殼厚度只有幾千米。青藏高原是地球上地殼最厚的地方,厚達(dá)70千米。地球上地殼最薄的地方在大西洋南部靠近南極洲的地方,僅為1.5千米。地幔厚度約2900千米,占地球總體積的82.3%,占地球總質(zhì)量的67.8%,是地球的主體部分。地震波橫波能在地幔中傳播,說明它主要由固態(tài)物質(zhì)組成。地核位于地球的最內(nèi)部,厚約3400千米,占整個地球質(zhì)量的31.5%,占整個地球體積的16.2%。密度高,平均密度大約為10.7克/立方厘米,主要由鐵、鎳元素組成。溫度高達(dá)4000~6800°C。液態(tài)金屬繞著地核高速運(yùn)轉(zhuǎn),好像一個巨大的電磁鐵。大陸漂移說1912年,德國科學(xué)家阿爾弗雷德·魏格納在一篇學(xué)術(shù)論文中第一次提出大陸漂移的論點(diǎn),并于1915年出版《海陸的起源》,從四個方面論述了大陸漂移的假說。大約2億年前,地球上只有一個統(tǒng)一的大陸,稱為泛大陸,從侏羅紀(jì)開始,泛大陸分裂并漂移,每塊大陸朝著它現(xiàn)在的位置移動,直至移到今天的位置。魏格納為了證明自己的觀點(diǎn),收集了各門學(xué)科的證據(jù)。他調(diào)查地形、化石以及數(shù)百萬年來的氣候變化,并把這些證據(jù)收集在《海陸的起源》一書中。當(dāng)魏格納在地圖上把非洲和南美洲拼到一起時,他發(fā)現(xiàn)了一件非常奇怪的事情:海岸線,特別是巴西東端的直角突出部分與非洲西岸呈直角凹進(jìn)的幾內(nèi)亞灣非常吻合。魏格納利用報紙來作比喻,如果兩張報紙紙片上的文字能吻合,那么它們肯定是從同一張報紙上撕下來的。這是魏格納找到的地形證據(jù)。魏格納還從化石中為大陸漂移說找到證據(jù)。他發(fā)現(xiàn),巴西和南非的地層中均含一種生活在淡水或微咸水中的爬行類化石——中龍化石,而迄今為止世界上其他地區(qū)都未曾發(fā)現(xiàn)。在非洲、南美洲、澳大利亞、印度和南極洲都發(fā)現(xiàn)了舌羊齒化石。舌羊齒是2.5億年前的一種蕨類植物,其孢子體不可能遠(yuǎn)距離傳播。由此推斷,這些大陸在當(dāng)時曾連成一體。他在調(diào)查氣候變遷時也獲得驚人的發(fā)現(xiàn)。北冰洋地區(qū)島嶼上發(fā)現(xiàn)了熱帶植物化石。3億年前,這些植物生活的地方肯定位于赤道附近,氣候溫暖濕潤。而南非地區(qū)卻發(fā)現(xiàn)了冰川擦痕,表明南非當(dāng)時曾被大陸冰川覆蓋。這些氣候線索也足以證明大陸曾經(jīng)發(fā)生漂移。海底擴(kuò)張說隨著海底科學(xué)的發(fā)展,人們利用放射性同位素測定海底巖石年齡,發(fā)現(xiàn)海底巖石一般不超過2億年(大陸最老巖石年齡在30億年以上),相當(dāng)于中生代侏羅紀(jì),而且離海嶺(又叫大洋中脊)愈近,巖石年齡愈輕;離海嶺愈遠(yuǎn),巖石年齡愈老,在海嶺兩側(cè)呈對稱分布。六十年代初,一些科學(xué)家提出了海底擴(kuò)張學(xué)說,認(rèn)為海嶺是新的大洋地殼誕生處。板塊運(yùn)動的驅(qū)動力是地幔物質(zhì)的對流。地幔物質(zhì)從海嶺頂部的巨大開裂處涌出,凝固后形成新的大洋地殼。以后繼續(xù)上升的巖漿又把原先形成的大洋地殼以每年幾厘米的速度推向兩邊,使海底不斷更新和擴(kuò)張。當(dāng)擴(kuò)張著的大洋地殼遇到大陸地殼時,便俯沖到大陸地殼之下的地幔中,逐漸熔化而消亡。這一過程實(shí)際上是洋殼“新陳代謝”過程,其所歷時間約為2億年。板塊構(gòu)造說板塊構(gòu)造說是在大陸漂移說和海底擴(kuò)張說的理論基礎(chǔ)上,又根據(jù)大量的海洋地質(zhì)、地球物理、海底地貌等資料,經(jīng)過綜合分析而提出的學(xué)說。板塊構(gòu)造說是近代最盛行的全球構(gòu)造理論。這個學(xué)說認(rèn)為地球的巖石圈不是一塊整體,會被地殼生長邊界海嶺和轉(zhuǎn)換斷層,以及地殼消亡邊界海溝和造山帶、地縫合線等一些構(gòu)造帶,分割成許多構(gòu)造單元,這些構(gòu)造單元叫作板塊。全球巖石圈分為亞歐板塊(又譯“歐亞板塊”)、非洲板塊、美洲板塊、太平洋板塊、印澳板塊和南極板塊,共六大板塊。大板塊還可劃分成若干次一級的小板塊。這些板塊漂浮在軟流圈之上,處于不斷運(yùn)動之中。一般說來,板塊內(nèi)部的地殼比較穩(wěn)定,板塊與板塊交界處,地殼不穩(wěn)定。在板塊張裂地區(qū),常形成裂谷和海洋,如東非大裂谷、大西洋就是這樣形成的。在板塊相撞擠壓的地區(qū),常形成山脈。當(dāng)大洋板塊和大陸板塊相撞時,大洋板塊因密度大、位置較低,便俯沖到大陸板塊之下,這里往往形成海溝,成為海洋最深的地方;大陸板塊受擠上拱,隆起成島弧和海岸山脈。板塊構(gòu)造理論已被用來解釋火山、地震的形成和分布,以及礦產(chǎn)的生成和分布等。但是,關(guān)于什么力量驅(qū)動著板塊作大幅度、持續(xù)運(yùn)動的問題,意見還不一致。喜馬拉雅山脈成因雄偉的喜馬拉雅山高聳在歐亞大陸上,擁有被稱為“世界屋脊”的珠穆朗瑪峰。據(jù)地質(zhì)學(xué)家考證,7000萬年以前,這里還是一片汪洋大海。那么,喜馬拉雅山是怎樣形成的呢?經(jīng)過長時間研究,地球科學(xué)家現(xiàn)在大體上可以講出它的故事。8000萬年前,印澳板塊尚未與歐亞大陸結(jié)合,每年漂移約10厘米。5000萬年前,印澳板塊已與歐亞大陸結(jié)合,每年漂移大約4.5厘米。3000萬年前,南方的印澳板塊向北漂移,與亞歐板塊碰撞,不但推動亞歐板塊一同向北移動,而且碰撞后古代海洋海底被抬升,現(xiàn)在的喜馬拉雅一帶就變成了陸地。印澳板塊俯沖到亞歐板塊下方,對喜馬拉雅山地區(qū)的抬升力度越來越大。印澳板塊大量物質(zhì)聚存在亞歐板塊的地殼和上地幔處,不僅產(chǎn)生了全球最高的喜馬拉雅山,還造就了青藏高原。喜馬拉雅山脈最終形成。據(jù)觀測,印度洋板塊和亞歐板塊還在互相擠壓,因此喜馬拉雅山脈仍以每年5厘米左右的速度繼續(xù)升高,珠穆朗瑪峰每年增高約1.27厘米。深入地下的科學(xué)鉆探越來越多的證據(jù)表明,地球表層看到的現(xiàn)象,根源在深部。缺少對地球深部的了解,就無法理解地球系統(tǒng)。范圍越大、尺度越長,越是如此。深部物質(zhì)與能量交換的地球動力學(xué)過程,引起了地球表面的地貌變化、剝蝕和沉積作用,以及地震、滑坡等自然災(zāi)害,控制了化石能源或地?zé)岬茸匀毁Y源的分布,是理解成山、成盆、成巖、成礦和成災(zāi)等過程成因的核心。科學(xué)鉆探被形象地譽(yù)為“了解地球內(nèi)部信息的‘望遠(yuǎn)鏡’”。科學(xué)鉆探的目的是對地殼巖石圈、生物圈、水圈(含地下流體)的組織結(jié)構(gòu)、物質(zhì)成分、形成機(jī)理等進(jìn)行各類研究。通過科學(xué)鉆探,研究地球深部構(gòu)造及演化、地球深部流體及其作用,校驗(yàn)地球物理探測結(jié)果;研究成礦理論、油氣成因,調(diào)查和開發(fā)深部熱能;研究地震成因、火山噴發(fā)機(jī)制、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、地球氣候演變、生命演化歷史。1958年,美國率先啟動了旨在探測地球地殼和地幔之間交界面的“莫霍計(jì)劃”。蘇聯(lián)也隨即展開了進(jìn)軍莫霍面的計(jì)劃。超深科學(xué)鉆探競爭也由此展開。蘇聯(lián)創(chuàng)造了12262米世界超深井的紀(jì)錄,是人類迄今為止在地球上鉆出的最深的洞。一系列超深井的鉆探過程,屢遭挫折,進(jìn)展緩慢,但是為了更加深入地了解地球,無論是為了尋找深埋地下的資源,還是研究地球自身板塊運(yùn)動和地質(zhì)變遷的規(guī)律,目前唯一可能的探索方向,仍然是進(jìn)一步向地殼更深處鉆探,采集更多的數(shù)據(jù)。這需要深井鉆探技術(shù)的進(jìn)一步突破。2009年,中國在松遼盆地拉開了“入地”計(jì)劃的序幕。中國的“地殼一號”鉆機(jī)將向13000米乃至15000米的深度發(fā)起挑戰(zhàn)。外部力量對地表形態(tài)的塑造地球表面有著千差萬別的地表形態(tài),這些地表形態(tài)始終外在變化之中。只是有些變化迅猛些,如地震和火山噴發(fā),帶來地動山搖、大地開裂;有些變化則相對緩慢,如風(fēng)力、流水、溫度變化和冰川對巖石的改變。風(fēng)力作用風(fēng)是引起風(fēng)化、讓巖石由大變小的一個因素。風(fēng)能夠卷起大量塵土和沙礫,并將它們吹到巖石表面,使巖石受到磨蝕,侵蝕作用就發(fā)生了。風(fēng)把地表松散的風(fēng)化物質(zhì)吹走,使地表受到破壞。風(fēng)力能夠卷起巖石顆粒,將它們堆積起來或撒落到其他地方。風(fēng)的侵蝕力能在相當(dāng)長的時間和大范圍內(nèi)產(chǎn)生影響。沙暴、塵暴和海風(fēng)都能夠改變地表形態(tài)。來自大洋的海風(fēng),可以改變海岸線附近的地形。這種風(fēng)能夠造成沙丘的形成。波濤將海中的沙子卷到岸上,然后風(fēng)又把它們吹到內(nèi)陸,這些沙子緊挨著巖石和植物堆積起來。日復(fù)一日,風(fēng)不停地堆積起越來越多的沙子,于是一座座由沙子組成的沙丘就形成了。流水作用地表流水是陸地上塑造地貌最重要的外動力。流水有三種作用,即侵蝕作用、搬運(yùn)作用和堆積作用。這三種作用主要受流速、流量和含沙量的控制。一定的流速、流量,只能挾運(yùn)一定數(shù)量的泥沙,因此,當(dāng)流速、流量增加,或含沙量減少時,流水就產(chǎn)生侵蝕作用,并將侵蝕下來的物質(zhì)運(yùn)走;反之,就發(fā)生堆積。推薦一個觀察沉積作用的好裝置。將石粒、沙子和黏土各一份裝入透明塑料管中,倒入水,封好口。觀察時,先上下晃動塑料管,讓它們充分混合,然后倒置靜置幾分鐘,可觀察沉積的先后順序,大的重的先沉下來,小的輕的后沉下來。流水還會影響河床的位置和深淺。在筆直流淌的河流中,中間水流速度快過靠近岸邊的水流速度,河床中間深,兩邊淺,在河床中央附近的石塊較大。在彎曲的河道中,外側(cè)的水流速度快過內(nèi)側(cè)的水流速度,外側(cè)河道較深,內(nèi)側(cè)較淺,河底外側(cè)附近石塊較大內(nèi)側(cè)石塊較小,外側(cè)被沖刷后形成懸崖,內(nèi)側(cè)則形成了河床。冰川作用巖石縫隙中的水在溫度降到0°C以下時結(jié)冰,當(dāng)冰體膨脹時,它會推壓巖石,使之裂為碎片。風(fēng)化之后,侵蝕接踵而至。隨著冰川滑動,沿途的巖石就被冰川作用所侵蝕,冰川能夠在陸地上造就盆地,鏟出深谷。當(dāng)冰川融化時,其攜帶的土壤、巖石塊會沉積下來,改變著地表形態(tài)。巖石的成因與循環(huán)巖石是組成陸地表面的物質(zhì),通過巖漿活動、沉積成巖作用或變質(zhì)作用而形成。巖石不是永恒不變的。在形成之后,受地表的各種剝蝕作用影響,或改變了成分、結(jié)構(gòu),或改變了位置,讓地形地貌發(fā)生改變。在各種剝蝕作用下,地面的巖石破碎或移動,集中沉積于一些低洼的位置,經(jīng)成巖作用形成沉積巖。若發(fā)生板塊碰撞或火山口塌陷,巖石會掉進(jìn)巖漿中被熔融。在地表薄弱位置或裂縫位置,巖漿會上涌至較低溫地帶而冷凝為巖漿巖。當(dāng)巖漿上涌時,熱量會使兩旁的巖石局部熔化、礦物重新結(jié)晶。地殼運(yùn)動產(chǎn)生斷層或褶皺時,受力的巖石會變質(zhì)或破碎,形成變質(zhì)巖。組成巖石圈的三大類巖石因地質(zhì)條件的變化會相互轉(zhuǎn)換,這種現(xiàn)象稱為“巖石圈的物質(zhì)循環(huán)”。復(fù)雜又神奇的巖石循環(huán)在地球上重復(fù)進(jìn)行著,形成了千奇百怪、各具特色的巖石,構(gòu)成了地球上最具魅力的風(fēng)景!沉積巖沉積巖是地表風(fēng)化物,經(jīng)過風(fēng)或水的搬運(yùn)后在新的地點(diǎn)沉積固化形成的巖石。砂巖、頁巖、石灰?guī)r、礫巖、泥巖、白云巖都是沉積巖。沉積巖分布極廣,占陸地面積的75%,是構(gòu)成地殼表層的主要巖石。隨著搬運(yùn)介質(zhì)和沉積條件的不同,巖石呈現(xiàn)不同特點(diǎn)。大多數(shù)沉積巖有著明顯的水平層理。沉積巖可簡單分為陸源碎屑巖和內(nèi)積巖。陸源碎屑巖按顆粒大小分為泥巖、砂巖和礫巖。內(nèi)積巖按成分分為石灰?guī)r、硅質(zhì)巖、凝灰?guī)r等。巖漿巖地殼深處的巖漿沿地殼裂隙上升,冷凝而成。其特征是:一般較堅(jiān)硬,絕大多數(shù)礦物呈結(jié)晶粒狀緊密結(jié)合,常具塊狀、流紋狀及氣孔狀構(gòu)造。目前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的巖漿巖有700多種,大部分是在地殼里面的巖石。花崗巖、玄武巖、橄欖巖、金伯利巖、輝長巖、閃長巖、安山巖、正長巖、流紋巖、黑曜巖都是巖漿巖。根據(jù)巖石侵入到地下還是噴出到地表,巖漿巖又可以分為侵入巖和噴出巖。侵入巖根據(jù)形成深度的不同,又細(xì)分為深成巖和淺成巖。深成巖形成于比較深的地下,如花崗巖、橄欖巖。深成巖形成時溫度是緩慢下降的,大部分礦物都會形成比較好的晶體,顆粒也會比較粗大,顆粒直徑一般在1~10毫米。淺成巖由于巖漿侵入到地表附近,溫度降低得很快,其中只有部分成分能形成晶體,不能形成晶體的部分成為基質(zhì),因此巖石中晶體呈斑狀分布。如果巖漿直接噴出地表則為噴出巖,如玄武巖、流紋巖,巖漿迅速冷卻,因此難以形成肉眼可見的礦物晶體。變質(zhì)巖早先形成的巖漿巖、沉積巖在巖漿活動、構(gòu)造運(yùn)動等一系列內(nèi)力地質(zhì)作用的影響下,經(jīng)受高溫、高壓和化學(xué)活動性流體作用,其結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、化學(xué)成分等發(fā)生變化而形成新的巖石。大理巖、板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、石英巖都是變質(zhì)巖。變質(zhì)巖分熱力變質(zhì)和動力變質(zhì)。熱力變質(zhì)巖是巖漿在侵入過程中,巖漿的高溫使圍巖重新結(jié)晶,改變了礦物的結(jié)構(gòu),抑或是巖漿中的一些成分進(jìn)入了圍巖,改變了原巖石的化學(xué)成分,形成了新的巖石;還有一種情況是,巖漿的高溫使圍巖中的礦物部分揮發(fā)性成分流失,形成新的巖石。巖漿的高溫導(dǎo)致圍巖重結(jié)晶,如石灰?guī)r會變質(zhì)為大理巖,砂巖會變質(zhì)為石英巖。動力變質(zhì)作用是巖石受定向高壓影響,其中的礦物成分重新結(jié)品,形成體積縮小、密度增大的新礦物。動力變質(zhì)作用形成的巖石的另一個特點(diǎn)是其中礦物晶體常呈定向排列。在區(qū)域變質(zhì)過程中,隨著溫度、壓力的增高,變質(zhì)加深,硅鋁質(zhì)原巖依次變質(zhì)成為板巖、千枚巖、片巖、片麻巖等巖石。 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