歹徒通缉令
通过比较研究，我们可以体会到地质力学和板块构造学有许多共同点，如都强调水平运动、都坚持力学性质的研究、都重视建造与改造的研究、目前都只能说明中生代以来的地质构造问题等［1］。但是，我们也看到了它们之间有许多不同，特别是在研究思路和理论体系方面存在许多不同，其中重要的有如下几点:
(1)地质力学从大陆构造开始研究，所以有人又称其为大陆动力学。它强调地壳的表层滑动;而板块构造则是从海洋构造开始研究，强调岩石圈深部带动表层构造的运动。
(2)地质力学重视构造形变研究，认为只有构造形变是不存在多解性的地壳运动的历史记录。它研究地壳运动的思路是从构造形迹的共生组合确定构造型式和构造体系，从构造型式和构造体系反演地壳运动的程式，再从地壳运动的程式探求地壳运动的力源。这是一条严谨的认识路线。这条认识路线是李四光及其科研集体经过艰辛探索才形成的，它有别于传统大地构造学只研究大块体的运动，而有很大的优越性。从某种意义上讲，它代表着构造地质学未来的发展方向，因为只要是研究地质构造就必须研究其力学的本质，追究其力的来源。但也有它的局限性，即主要只强调大陆构造和表层构造的研究，对于海洋构造和深部构造的研究比较薄弱;而地壳和岩石圈的运动既有来自天体方面的原因，也有来自地球自身的原因，单纯强调地球自转速率的变化，就显得不够全面。板块构造理论重视块体的运动，通过古地磁纬度记录、古生物地理的变化来反演块体的水平运动，通过各种岩石学标志和构造遗迹来确定古板块的边界和古板块的地质运动。板块构造学说所运用的这些方法虽然有些本身还存在理论论证问题(如古地磁学)或存在多解性(如某些建造分析方法)，但以其方法的多样性和综合性能够最大限度地引用当代地学各分科的最新科学技术方法和手段，使其能够解决许多在这以前无法解决的地质构造问题，特别是使其能够进入地学和构造地质学许多前缘课题的研究，如岩石圈深部的研究，借助岩石圈探针和地球物理学、同位素地质学等许多最新研究手段向岩石圈深部软流圈乃至地核进军。如前述及的地幔柱等方面的研究已经成为板块构造研究的前缘课题，它显示板块构造学开始突破岩石圈的范围，而与地球的核、幔、壳演化研究结合起来。
(3)地质力学与板块构造学的理论体系存在很大的不同:地质力学创始人非常明确学科要解决的理论问题是地壳运动问题，为了解决地壳运动问题，科学地探索出解决这一理论问题的方法学和认识路线，由此形成了自己的理论体系。如果我们回顾地质力学大陆车阀说的形成过程，我们就不难看出它是从总结区域和全球构造型式和构造体系的空间展布规律发现全球构造格局的纬向、经向和扭动构造型式的展布所反演的全球水平构造力的作用，再进而追索这些构造力的来源与地球自转速率变化的关系。这样就形成了一个从地球的整体运动—地球的自转—控制和发动地球的表层—地壳的运动，再由地壳的运动形成各种构造体系和构造型式的严谨的科学和理论认识体系。事实上，总结全球构造格局的基本特征，不仅全球规模的经向和纬向构造与地球自转轴有严格的几何关系，而且极区的同心圈状、放射性断裂系，大陆内部的共轭剪切断裂系，EW向的大洋中脊转换断层与地球纬度带(愈近赤道，走滑断距愈大)也都表现出与地球自转轴有严格的几何关系、与地球的自转有成因联系。
但是，由这样一个理论认识体系所提出的地球动力机制如同当年的大陆漂移说一样碰到了极大的困难，即计算表明，李四光所认为的地球自转速率变化所产生的经向惯性离心力和纬向惯性力就其强度和数量级而言，都不足以发动一场大规模的构造运动和全球规模的构造形变。王仁等［2～4］曾按分层均质流变体模型(缓变模型)计算分析了地球自转速率变化所致的全球构造应力场。结果表明，地球自转速率变化所导致的构造应力的量级(10－2～nPa)与现今不同方法实测所得的古、今构造应力量级(MPa)相比，都显得太小，几乎可以忽略不计(快速模型所获得的量级更小)。很难想象，如此小的构造应力能驱动地壳与岩石圈块体的水平运动。因此，王仁等［2～4］、李东旭(1986)、高庆华(1996)都曾先后认为实际地球体在长时间尺度内表现出流变特性，用缓变模型描述更为合理，且在缓变模型中，应考虑应力随时间的长期积累效应。若地球在10Ma内长期保持加速或减速，则自转速率变化所致的应力积累至MPa量级这样的构造应力就足以产生显著的构造效应［2～4］。但对于构造应力能否随时间加大而积累的问题，尚缺乏实验依据，许多地质、地球物理与力学专家对此尚持否定态度［5］。
李四光提出的地球自转速率变化所引起的地球动力学机制遇到了重大的挑战，这种挑战推动了对地球自转动力作用的研究，地球科学界在否定过高估计地球惯性力(经向离心惯性力和纬向惯性力)的同时，对其他作用力进行了科学评估。
已经提出的驱动岩石圈地壳运动的动力有地幔对流、重力和热动力、洋脊推力、板块负浮力、碰撞挤压力、地球自转所致惯性离心力、周期性引潮力、西向引潮力、科里奥里力等。
科里奥里力的数量级非常小，对地壳构造运动几乎不起作用，可以忽略不计。理论计算分析表明，地幔对流能产生MPa量级的构造应力，但地幔对流模式存在很多问题，难以说明地球内部特别是大陆内部的动力学过程，而且受到地幔分层性、大陆巨厚山根等新研究成果的反对和制约。板块俯冲或陆陆碰撞所产生的构造应力属于次一级的构造应力场，而非驱动板块运动的构造应力。热动力和重力是重要的构造力量，但在驱动板块运动时主要表现在洋脊推力和地幔对流之中。看来能够对板块的拉张与挤压起到驱动作用的主要是西向引潮力和周期性的引潮力，两者所致的构造应力都能达到104～105Pa的量级，而且这两种应力都属于交变应力。周期性引潮力应力大小与方向都随时间变化作周期性变化，属于对称循环交变应力;西向引潮力仅应力大小随时间作周期性变化，而应力方向始终向西，属于脉动交变应力。如前所述，交变应力能降低岩石强度和疲劳极限，而且这两种交变应力的循环次数均达1010次的量级，因此这两种构造动力的实际动力学效应相当于105～106Pa以上的静态构造动力，有显著的构造动力学意义。但周期性引潮力所致的应力，由于其方向也随时间作周期性变化，所以对构造过程仅有触发作用，而无驱动作用;而西向引潮力仅应力大小作周期性变化，应力方向是基本恒定的以西向为主，所以对驱动岩石圈水平运动有重要意义，是导致岩石圈总体西向运动的主要动力，属全球构造运动的基本驱动力之一［5］。
由此可见，驱动构造运动的基本动力仍然与地球自转有关，只不过不是李四光原来意义上的离心惯性力而是西向引潮力，它可以很好地解释经向大洋中脊的展布及洋脊推力的产生。
王仁等［3］指出，日、月引潮力，钱德勒摆动和地球自转速率的短期变化所引起的地应力，在一个范围内正负交替作用周期性变化不能积累。因此尽管引潮力所引起的应力较大(10－1N/cm的量级)，最多只能起到触发构造运动的作用。要推动构造运动必须依靠非周期性的力，造成应力的积累。有人认为地球自转轴可能有过大范围的移动，地轴只要有20°左右的移动，就足以积累所引起构造运动的应力了。王仁曾采用缓变地球模型(厚度为80～400km的线性黏弹性壳体，内部为不可压缩流体)进行计算，约在106年左右可将地壳看成完全弹性的，进行应力叠加，将应力积累到10MPa的数量级，它足以引起拉张破裂和垂直于压应力的褶皱。按王仁的分析，若地球自转速度在106年内保持同一加速率变化，将在中低纬度产生足够的东西向拉应力造成洋中脊和全球性剪切破裂网络，同一时期的减速率将可造成极圈的同心弧和放射状断裂。问题在于会不会有这样的加速率时期［6］。交变应力对构造形变的意义是一些构造学者所关注的。众所周知，滴水可以穿石，岩石在长时间的交变应力作用下会减低强度而易于变形。一方面是客观上存在着全球性的纬向构造，另一方面形成这种构造的力量又不够大。这个矛盾看来也只有借助于长期的岩石流变了。张文佑等［6］从天文地质和地球表面形态、构造形迹等方面进一步系统论证地质力学的理论观点。他指出，月球、水星、火星等表面反射光像图所显示的线状构造和环形山、火山的排列，也大多为经向和纬向两种方位，一个旋转着的天体，其表面构造与其旋转轴之间必定有很大的联系。离极力的量级虽小，但在漫长的地质历史期内，我们不应该用常温常压常速条件下岩石力学的概念来理解地质历史中的岩石在特殊温压条件下的长期蠕变。另一方面，地球各圈层的物理、化学性质有差异，可使应力在不均一处集中，离极力的量级可以增大，这一点不容忽视。现在已经确定，有许多纬向构造带具有平移性质，而且有愈近赤道，平移距离愈大的趋势。南极大陆有逆时针旋转的现象，而北冰洋周围的大陆，又略似有顺时针旋转的现象。李四光早年曾提出由于地球自转速率变化所引起的岩石圈与水圈之间的相对扁率的变化，张文佑认为这种相对扁率的变化不仅可发生在岩石圈与水圈之间，而且还可能发生在岩石圈与软流圈之间，地幔与地核之间，以及一切具有不同密度和黏滞系数的地球各圈层界面之间。这种相对扁率的变化对岩石圈构造变形会发生什么样的影响是很值得研究的。李四光认为，在角动量基本守恒的前提下，地球内部物质向地心运动，这将使地球转动角动量矩变小，从而使自转角速度加快;反之，若地球内部物质向外运动，地球转动量矩则变大，从而导致自转角速度变慢。在这种质量再分配过程中(同时加上外部天体的影响)，地球自转轴也可能发生一定程度的偏转。地球自转速度与自转轴的摆动又将导致离极力、科里奥里力、旋转速度不均一效应的变化与极移应力的产生，以及地球内部各圈层间相对扁率的变化和滑动。地球表面南极为大陆，北极为海洋，其形态如鸭梨状，而重力均衡则呈倒置鸭梨型;洋脊扩张带和海沟消减带大致均呈经向和纬向;极扩张轴与旋转轴相交，又大致与地球赤道面和黄道面夹角相等(图1)。约为地轴摇摆角的倍数，这些现象都似乎与地球自转有关［6］。
西向引潮力的存在只能解释经向构造的形成，而离极力和经向切向力量级又太小，不足以形成纬向构造，看来形成纬向构造的构造动力只有另找答案。马宗晋等［7］提出全球表层构造格架具有N/S半球与0°/180°半球双重胀缩非对称性，本书作者认为从中可能找到形成纬向构造的动力:正是由于南半球地球的膨胀大于北半球，形成环南极洲的大洋中脊，南半球成为水半球;北半球收缩相对大于南半球，从而大陆块聚集于北半球，成为陆半球，并在北半球形成挤压性的纬向构造。李四光在他的大陆车阀说中也谈到在角动量等恒定律的支配下，当地球自转速率加快时，地球会相对收缩;当自转速率减弱时，地球会相对膨胀，因此地球的胀缩除了地球内部能量的集散和重力、热力的原因以外，地球自转速率的变化也是一个可能的诱发因素。
图1 板块沿球面的旋转运动( 据 F. Press et al. ，1978) Fig. 1 The rotational movement alongthe global surface( After F. Press et al. ，1978)，
近年来积累起来的一些对地质构造现象规律性的认识也进一步揭示地球自转动力作用的意义，例如Meyerhoff等［8］通过对全球许多构造带的调查，总结出54种朝东定向的构造现象，其中如火山弧和弧后盆地集中在西太平洋，弧顶指向东方，许多褶皱带中SN向火山深成岩带随时间向东迁移，SN向褶皱带和盆地中心随时间向东迁移等。还有，按李四光的说法，大规模的地壳运动发生在地球自转的加速期和减慢期，但地球自转速度变化的总趋势是长期减慢，因而学者们提出是否存在能够积累应变的长期加速段值得怀疑。不过，地质历史上的地质陈迹揭示出地球确实存在相对的不均匀膨胀和收缩，这是否可以间接论证地球自转速率有过周期性的加速与减慢?当代固体地球科学的一个重要发现是地球内部内核、外核、地幔的自转速度是不等的，并由此产生了一系列重要的地球动力现象，诸如地磁场及其极性倒转，地幔柱、热点的移动，地球内部一系列径向构造和圈层构造等。结合地球内部物质结构等新资料，充分考虑岩石圈的自转、核幔自转和岩石圈不同块体间自转的差异性，看来是推动地球自转动力说的一条途径［9］。Raralli等［10］论证了地幔与液态外核之间的角速度差可以解释所观测到的地磁场中心长期缓慢向西漂移现象。
综上所述可知，随着科学的进步和对地球自转动力作用的深入研究，尽管李四光原来的一些观点和结论受到置疑和修正，但就其理论体系的核心———地球自转及其变化的动力作用学说来说不仅没有削弱，反而得到加强。全球构造型式和构造体系的展布与地球旋转轴有严格的几何关系是不容置疑的客观事实，其成生与地球的自转有关，暂时不能阐明并不等于这种客观的生因不存在，这就是地质力学理论体系的优越之处。它的优越性不只是表现在它的整体论和系统论的科学观方面，而且还在于它是建立在对(或深刻揭示出)自然界对立统一的法则认识之上。
地质力学除了在动力学机制问题上受到挑战外，在解释地质构造的演化历史方面也受到严重的挑战。李四光一再申明，他所建立的构造体系是中生代以来的，也就是说他的全球构造格局也主要是中生代以来的，他的全球构造格架与地球自转轴有严格的几何关系，一旦地球自转轴发生变动，全球构造格局也就会发生变动，地质力学对地质历史上发生的超级大陆的形成与裂散、大洋的形成与消减和陆块的漂移至少在目前还无能为力加以合理的解释。
至于谈到板块构造的理论体系，如前所述，板块构造说是在海底扩张和大陆漂移等地质事实的基础上总结出来的。板块构造的开合机制，是根据岩石圈板块的开合推导出地幔流是其动力学机制。近年来对热点的研究和地幔柱构造学的发展，似乎为岩石圈板块的开合找到了深层的动力学机制。如前文曾经提到的，岩石圈地壳运动的原因既有来自宇宙天体运动方面的原因，也有来自地球内部的原因，板块说侧重从地球内部寻找岩石圈地壳运动的原因，应该说这也是一个重要的方面，这方面正是地质力学考虑不够之处。诚然，20世纪70年代，人造卫星的空间重力测量已经证实在地幔深处确实存在地幔流。但是由于地球内部的多层结构，这种对流体的规模究竟能有多大?特别值得提出质疑的是那些长达上万公里的洋中脊如果是由深处地幔流推开的，那么又是什么力量能造成地幔内部有如此长的定向性非常强的地幔流圈?卫星激光测量已经可以测出现今板块的运动速率，它远远大过地幔流的运动速率。极其缓慢的地幔流如何能使驮托其上的板块以较快的速度运移?以上只是涉及板块开合的地幔流机制还不能得到科学的阐明，更不要谈到板块在形态上和空间展布上有哪些规律，以及支配这些空间分布规律的动力学机制。
上述这些板块构造论者解释不了的问题会不会隐藏着因果倒置的问题?如果反过来，用表层构造运动来解释板块的运动问题可能迎刃而解。张文佑就用表层一对共轭剪切断裂受到EW向的拉张应力而形成近南北向的洋中脊［6］。拉张减压从而造成深处处于潜在状态的地幔物质转化成液态而上涌，由于表层构造的定向性从而诱发深部地幔流的定向性。较快运动的表层板块拖曳导致深部地幔发生缓慢的蠕变流动。这样看来，板块构造的空间展布及其运动规律恐怕还要借助于地质力学的理论和方法才能解释清楚。近来，地幔动力学的研究趋向于认为对流拖曳在板块运动中不是重要的驱动力。一些新的观测资料又重新引起对地球自转动力作用的重视，地球自转的动力作用还可能是岩石圈板块运动变化的原因［11］。Doglioni(1990)从地球自转的角度对板块运动提出了这样一种解释:岩石圈与下伏地幔间去耦程度的差异，可能是板块运动变化的原因。他根据世界不同地区板块运动方向的资料绘制了软流圈向东流动和板块朝西运动的流线图来说明岩石圈与软流圈相对运动的结果。流线的全球性大起伏可能是由于地球自转轴不稳定的摆动引起的(转引自马宗晋，2003)［11］。但是，板块的扩张和俯冲机制也不是凭空想象出来的，它是根据地壳岩石圈的构造形变、地震和建造记录反演的，特别是它能很好地说明幔壳是如何演化的，洋壳是如何形成的，如何通过俯冲机制和碰撞机制实现陆壳与洋壳各自物质的各自循环与更新;洋壳物质如何转化为陆壳物质;洋陆壳物质之间如何转化;大陆如何裂解和增生，等等。在地质历史方面，即便是在前中生代，对海陆变迁、超级大陆的聚合和分裂、沉积盆地的开合和造山带的形成用板块构造的理论模式仍然能够得到很好的解释。一句话，在阐明岩石圈物质的演化和大陆、海洋构造的演化历史方面，至少在目前板块构造学是远胜于地质力学的。
综上所述，通过以上地质力学与板块构造学理论体系、研究方法的系统比较，我们不仅了解到它们之间的异同，更重要的是了解到它们之间有较强的互补性。为了更全面地认识地质构造，对于我们，它们不应该成为互相排斥的学说，而应该互相融合，这方面将在本书的后述章节中做进一步的阐述。
(4)为生产实践、国民经济、环境保护服务方面:地质力学强调构造体系和构造型式的研究，而这些地质构造实体对矿产资源的展布、工程地基的稳定性、地质灾害的预报与防治等都具有控制和启示意义。因而尽管地质力学在理论上还有动力机制问题尚未解决，但产业部门如地质勘探和工程地质、水文地质等部门仍照用不误，这也说明地质力学在指导生产实践和服务于生产实践和国民经济、人民生活方面有极大的优势;而板块构造学由于它的研究对象是大的地质块体(板块)，因而它对生产实践和国民经济的意义往往是战略性和方向性的，不能太具体到每一个微细的地质构造。例如，地震主要发生在活动板块的板缘地带，如俯冲带和碰撞带，这些地带就成为地震的多发区。目前，许多国家也多用板块构造理论来研究地震和预报地震(地质力学则用活动体系来预报地震)，而沿板缘地带常是金属成矿带，因而这些地带也就成为找矿勘探优选的地区。总的说来，由于板块构造学研究的是大块体的运动，因而它在地质找矿、工程地质勘测与环境保护方面没有地质力学那样具体实用，但是，由于板块构造对区域构造的控制，因而在地质找矿、环境保护和防灾减灾方面往往具有区域规划方面的战略意义。
总而言之，板块构造学是战略性的，在战术性或可操作性方面较弱;地质力学则既有战略性又有战术性。
但是，尽管地质力学与板块构造学在为实践服务的领域里在研究思路和所能解决的问题方面有这些差异，我们都无妨让它们按照各自的研究思路对各自的研究对象进行研究并由此为生产实践、国民经济和环境保护方面作出贡献，而同时求得互补，我想这对全人类和地球科学都是有益的。
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黄豆珵珵
绪论一、自然地理学的研究对象和分科（一）地理学地理学是研究地理环境（自然环境、经济环境和社会文化环境）的科学。 地理学的“三分法”——自然地理学、经济地理学、人文地理学 地理学的“三层次”——统一、综合、部门 地理学的“三重性”——理论地理学、应用地理学、区域地理学（二）自然地理学的研究对象 自然地理环境（包括天然环境和人为环境）的组成、结构、功能、动态及其地域分异规律。（三）自然地理学的分科 综合自然地理学、部门自然地理学二、自然地理学的任务三、自然地理学与其他学科的关系四、本书的内容和结构第一章 地球第一节 地球在宇宙中的位置第二节 地球的形状和大小第三节 地球的运动第四节 地理坐标第五节 地球的圈层结构第六节 地球表面的基本形态和特征教学重点 认识地球的宇宙环境及其形状、大小、圈层结构及表面形态结构特征，掌握地球运动规律及其地理意义。教学难点 地球运动规律及其地理意义。教学活动 实习与实验：在野外或者实验室认识地球的宇宙环境及其形状、大小、圈层结构、表面形态结构特征以及地球运动规律。检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“地球运动”、“地球圈层结构”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，并了解该领域的新进展。参考文献1. Arthur N Strahler, Pysical Geography, John Wiley & Sons, 4th. Ed . 王维.地球的形状——人类对它认识的历史.北京：科学出版社，. .塔齐. 地球的构造圈.北京：地质出版社，. 弗兰克.普内斯等.地球.重庆：重庆出版社，1990.第一节 地球在宇宙中的位置一、宇宙和天体二、太阳和太阳系 9大行星、50个卫星、50万个小行星、少数彗星三、地球在天体中的位置第二节 地球的形状和大小一、地球的形状及其地理意义旋转椭球体 黄赤交角 太阳高度角 自然现象的地带性分布二、地球的大小及其地理意义 地球的巨大质量，使它能够保持一个具有一定质量和厚度的大气圈，拥有海洋和河湖，拥有生命……第三节 地球的运动一、地球的运动（一）地球自转的规律性（二）地球公转的规律性二、地球运动的地理意义首先，地球自转决定了昼夜更替，使水平运动的物体发生偏转（北半球右偏而南半球左偏），并使地球上同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间，而且由于月球和太阳的引力差使地球体发生弹性形变——潮汐作用，地球的整体自转运动同它的局部运动（地壳运动、海水运动、大气运动等）密切相关。同时，地球运动时，它的自转轴倾斜于其公转轨道面（黄赤交角），这影响着太阳辐射能在地面上的分布和变化，从而决定了地球上有四季的递变和五带的区分；其次，地球自转和公转的周期，提供了两个时间的自然单位——日和年，认识和利用它们的周期性规律，人们创造了历法制度和计时制度。第四节 地理坐标一、纬线与纬度二、经线与经度第五节 地球的圈层构造一、地球的圈层分化二、地球的内部构造 地壳、地幔、地核三、地球的外部构造 大气圈、水圈、生物圈第六节 地球表面的基本形态和特征一、海陆分布二、海陆起伏曲线三、岛屿四、地球表面的基本特征（一）地球表面是太阳辐射和太阳能转化的主要场所。（二）地球表面是固态、液态和气态物质相互渗透、相互转化的两相或三相界面。（三）地球表面具有独特的物质现象，如生物、风化壳、土壤层、粘土矿物、沉积岩以及各种地貌形态。（四）地球表层具有复杂的、高速度和高强度的物质、能量交换、转化和循环过程。（五）地球表层存在着复杂的强烈的内部分异过程。（六）地球表层是人类社会发生、发展的环境。第二章 地壳第一节 地壳的组成物质第二节 构造运动与地质构造第三节 大地构造学说第四节 火山与地震第五节 地壳的演变教学重点 认识地壳的物质组成及其演变，掌握构造运动、地质构造、大地构造学说以及地震、火山的概念和理论。教学难点 构造运动、地质构造、大地构造学说以及地震、火山的概念和理论。教学活动 实习与实验：在野外或者实验室、地质博物馆认识构造运动、地质构造以及地震、火山。检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“地壳”、“构造运动“火山”、“地震”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，并了解该领域的新进展。参考文献1. 夏邦栋等. 地质学概论.北京：高等教育出版社，. .塔齐. 地球的构造圈.北京：地质出版社，. 傅承义.大陆漂移、海底扩张和板块构造.北京：科学出版社，. 周廷儒. 故地理学.北京：北京师范大学出版社，1982.第一节 地壳的组成物质一、化学成分与矿物（一）化学成分 克拉克值 在已知的108种化学元素中，自然界存在92种，并有300余种同位素。（二）矿物 是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，它是构成岩石的基本单元。（三）主要造岩矿物与常见矿物岩石 是造岩矿物按照一定的结构集合而成的地质体，按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。二、岩浆岩 岩浆岩 是上地幔的高温熔融岩浆沿岩石圈破裂带上升侵入地壳甚至喷出地表形成的岩石。（一）岩浆岩的矿物组成硅酸盐、金属硫化物、氧化物、挥发物。（二）岩浆岩的产状、结构和构造1. 产状2. 结构：玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构、斑状结构3. 构造：块状构造、斑杂构造、流纹构造、气孔构造、杏仁状构造（三）岩浆岩的主要类型1. 按化学成分与矿物组成：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩2. 按结构、构造与产状：深成岩、浅成岩、喷出岩3. 综合分类：三、沉积岩 沉积岩是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物质等疏松沉积物固结而成的岩石。（一）沉积岩的基本特征 沉积岩具有层理，富含次生矿物、有机质和生物化石，有碎屑结构或非碎屑结构之分，具有印模（波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等）、缝合线或结核等原生构造特征。（二）沉积岩的主要类型1. 碎屑岩类2. 粘土岩类3. 生物化学岩类四、变质岩（一）变质作用与变质岩固态原岩因温度、压力及化学活动性流体的作用而导致矿物成分、化学结构与构造的变化统称为变质作用，其形成的岩石即为变质岩。（二）变质作用类型与常见变质岩1. 动力变质作用 构造运动引起的定向压力使原岩碎裂、变形及一定程度的重结晶，称为动力变质作用。代表性岩石：构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩2. 接触热变质作用 发生于侵入体与围岩接触带，围岩受热后矿物发生重结晶、脱水、脱碳、形成变晶结构结构与新矿物。 代表性岩石：斑点板岩、角岩、大理岩、石英岩3. 接触交代变质作用 发生于侵入体与围岩接触带，高温下岩浆分泌的挥发性物质与热液通过围岩的交代作用使后者化学成分发生变化形成新矿物。 代表性岩石：矽卡岩4. 区域变质作用 区域性构造运动导致的深广范围的变质作用。 代表性岩石：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩、麻粒岩5. 混合岩化作用（超变质作用） 区域变质与岩浆作用间的一种过渡性地质作用。 代表性岩石：混合花岗岩第二节 构造运动与地质构造一、构造运动的特点与基本方式 构造运动主要是地球内动力引起的使地壳发生变位与变形的机械运动，经常涉及更深的构造圈。 （一）构造运动的一般特点构造运动特点：普遍性、永恒性、方向性、非均速性、幅度与规模差异性等（二）构造运动的基本方式1. 水平运动 地壳或岩石圈块体沿大地水准面切线方向的运动2. 垂直运动 地壳或岩石圈块体垂直于大地水准面切线方向的升降运动二、构造运动与岩相、建造和地层接触关系（一）岩相 海相（深海相、浅海相）、陆相（河流相、湖泊相、沼泽相、滨海相）、过渡相（二）沉积建造 沉积建造 是彼此有共生关系的地层（岩相）组合或岩性大致相同的沉积物组合。1. 地槽型建造 主要由海相地层组成的、厚度很大，无沉积间断或仅有极短间断、产生于强裂构造下降区，岩浆岩与火山碎屑岩分布较广。2. 地台型建造 以陆相碎屑沉积为主，厚度不大，未受强烈构造变动，地壳升降幅度均较小的地台上的建造，岩浆岩分布较少。3. 过渡型建造 兼有地槽型与地台型建造特征但以碎屑岩占优势，陆相沉积与泻湖相沉积分布广泛。（三）地层的接触关系1. 整合 相邻新老地层产状一致且相互平行，时代连续，无沉积间断。2. 假整合 又称平行不整合，相邻地层产状平行但时代不连续。3. 不整合 又称角度不整合，相邻地层产状既不一致，时代也不连续，有地层缺失。4. 侵入接触 侵入体边缘有捕虏体，接触带界面不规则，围岩有变质现象。5. 侵入体的沉积接触 后期沉积岩覆于前期侵入体所形成的剥蚀面之上。二、地质构造 地质构造 岩层或岩体经构造运动而发生的变形与变位。（一）水平构造 丹霞地貌（二）倾斜构造 单面山（三）褶皱构造 背斜、向斜（四）断裂构造 节理、断层第三节 大地构造学说一、板块构造学说（一）大陆漂移学说（二）海底扩张学说（三）板块构造学说板块边界：扩张型、俯冲型、转换断层型六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块、南极板块二、槽台说与地洼说槽台说认为：地壳运动主要受垂直运动控制，其驱动力为地球物质的重力分异作用，其构造单元分为活动的地槽区和稳定的地台区。 地洼说认为：地壳发展过程中，活动区（地槽）和稳定区（地台）可以相互转化。三、地质力学学说 地质力学学说认为：全球地质构造的展布具有一定的方向和方位，即纬向构造体系、经向构造体系和扭动构造体系。 第四节 火山与地震一、火山（一）火山的类型与分布1. 火山类型2. 火山分布 （二）火山地貌二、地震第五节 地壳的演变一、地质年代（一）相对地质年代 依据地层下老上新的沉积顺序，地层剖面中的整合与不整合关系，标准古生物化石与生物群体进行对比，确定某个地层或事件的相对年代的方法。（二）绝对地质年代通过矿物或岩石的放射性同位素的测定，依据放射性同位素蜕变规律计算其距今年代的方法。二、地壳演化简史第三章 大气和气候第一节 大气的组成和热能第二节 大气水分和降水第三节 大气运动和天气系统第四节 气候的形成第五节 气候变化教学重点 认识大气的的组成、特性及其运动，掌握气候的形成和变化规律。教学难点 气候的形成和变化规律教学活动 实习与实验：在野外或者实验室认识大气的组成及气候变化规律。检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“大气”、“气候”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，并了解该领域的新进展。主要参考书1. 周淑贞主编.气象与气候学（第三版）.北京：高等教育出版社，. 潘守义等.现代气候学原理.北京：气象出版社，. 王绍武.气候系统引论.北京：气象出版社，. 张家诚著.气候与人类.郑州：河南科学技术出版社，. 谭冠日.气候变化与社会经济.北京：气象出版社，1992.第一节 大气的组成和热能一、大气的成分 大气由干洁空气、水汽、悬浮尘粒或杂质组成，在近地表85km以下，其成分可分为两类，定常成分（氮、氧、氩和微量惰性气体氖、氪、氙、氦等）和可变成分（水汽、二氧化碳、臭氧、一氧化碳、甲烷、硫化氢、二氧化硫等）。二、大气的结构（一） 大气质量（图3-1） （二）大气压力气压 是指从观测高度到大气上界单位面积上铅直空气柱的重量，它随着高度的上升而降低；但是，由于地表的非均一性及动力、热力因子影响，同一水平面上实际气压的分布并不均匀，因此，各地同一时刻的海平面气压值存在差异，可分为低气压、高气压、低压槽、高压脊及鞍形等气压场类型。（图3-2-3）（三）大气分层 按照温度和运动情况，可将大气分为五层。（图3-4）三、大气的热能（一）太阳辐射地球及大气的热状况是天气变化的基本因素，辐射交换是决定热状况的能量交换方式之一，而太阳辐射从根本上决定地球、大气的热状况，从而支配其他能量的传输过程。（二）大气能量及其保温效应 大气本身对太阳辐射的直接吸收很少，而水、陆、植被等下垫面却能大量吸收太阳辐射，并经潜热和感热转化供给大气。（图3-5）（三）地-气系统的辐射平衡 辐射平衡 是指地-气系统内部某一时段内，地面与大气以辐射和热量输送形式进行的能量交换的收支差值。（图3-6、3-7）四、气温（一）气温的周期性变化1. 气温的日变化 气温日较差 是指一天中最高温度与最低温度之差，它与纬度、季节、地表性质、天气状况等因素密切相关。2. 气温的年变化 气温年较差 是指气温的年变化幅度。（图3-8）（二）气温的水平分布（图3-9-10）（三）气温的垂直分布 气温主要随海拔高度的升高而降低，同时受到纬度、地面性质、大气环流等因素的影响。 第二节 大气水分和降水一、大气湿度（一）湿度概念及其表示方法 水汽压、饱和水汽压、绝对湿度、相对湿度、露点温度（二）湿度的变化与分布二、蒸发和凝结（一）蒸发及其影响因素 温度、性质、性状、空气湿度、风（二）凝结和凝结条件三、水汽的凝结现象（一）地表面的凝结现象 露、霜、雾凇、雨凇（二）大气中的凝结现象 雾：辐射雾、平流雾、蒸汽雾、上坡雾、锋面雾云：积状云、层状云、波状云（图3-13-14-15）四、大气降水（一）降水的形成云滴凝结增长 → → → → 云滴的冲并增长（二）降水的类型 对流雨、地形雨、锋面雨、台风雨（三）降水的时间变化1. 降水强度、降水量、降水变率2. 降水的日变化：大陆型、海洋型3. 降水的年变化：赤道型、热带型、副热带型、温带及高纬型（四）降水量的地理分布 降水量的空间分布受纬度、海陆位置、大气环流、天气系统、地形等多种因素制约，全球划分为四个降雨带：赤道多雨带、南北纬15o-30o少雨带、中纬多雨带、高纬少雨带。（图3-19）第三节 大气运动和天气系统一、大气的水平运动（一）作用于空气的力 水平气压梯度力、地转偏向力、地面摩擦力、惯性离心力（图3-20-21-22）（二）自由大气中的空气运动 地转风、梯度风（图3-23-24）（三）风随高度的变化1. 地转风随高度的变化——热成风（图3-25-26-27）2. 摩擦层中风随高度的变化（图3-28）二、大气环流 大气环流 是指大范围内具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象，它构成了全球大气运行的基本形势，是全球气候特征和大范围形势的主导因素与各种尺度天气系统活动的背景条件。水平尺度可涉及某个大地区、半球甚至全球；垂直尺度有对流层、平流层、中间层或整个大气圈的大气环流；时间尺度有数日、月、季、半年、一年直至多年的平均大气环流。 大气环流的主要表现形式包括全球行星风系、三圈环流、定常分布的平均槽脊和高空急流、西风带中的大型扰动、季风环流。 （图3-30-31-32-33-34-35）三、主要天气系统 天气系统 是指大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统，包括温压场和风场中的大气长波、气旋、反气旋、锋面、台风、龙卷风等。 （图3-38-42-43）第四节 气候的形成一、气候和气候系统（一）气候的概念 气候 是指某一地区多年间大气的一般状态及其变化特征，按空间尺度大小可分为全球气候、区域气候、小气候等。（二）气候系统 气候系统的组成：大气圈、海洋、冰雪圈、岩石圈、生物圈（图3-44）二、气候的形成（一）气候形成的辐射因子 太阳辐射是气候系统的能源，又是一切大气物理过程和现象形成的基本动力。（图3-46-47）（二）气候形成的环流因子 大气环流是热量和水分的转移者，也是气团形成的基本原因。 沃克环流、厄而尼诺、南方涛动（图3-48-49-50）（三）气候形成的地理因子 地理因子通过对辐射因子与环流因子的影响而作用于气候，使得气候既具有纬度地带性，又具有非地带性特征。三、气候带和气候型 （图3-51）
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