这10张地质学图,看似简单,却未必看得真切!

可视化图表为信息的传播带来了无限的便捷。抽象、繁杂的地质概念以及系统理论利用图表便可以实现方便、简洁的传播,也更易于接受。小桔整理了10张代表性的地质图表,既好看又好用!


01

地球圈层结构

这10张地质学图,看似简单,却未必看得真切!


图片来源:USGS


地球圈层结构分成外部圈层和内部圈层。

  • 地球外部圈层分为水圈、生物圈、大气圈;地球内圈分为地壳、地幔和地核。地壳和上地幔顶部(软流圈以上)由坚硬岩石组合,合成岩石圈。
  • 地核的外核为液态或者熔融状,内核为铁镍固体。
  • 地幔为铁镁固体,地幔上部的软流圈层为岩浆发源地。
  • 地壳厚度不均,陆壳厚洋壳薄,地壳上为硅铝层,下为硅镁层。


02

地质时间螺旋



这10张地质学图,看似简单,却未必看得真切!


图片来源:Ethan Hein


  • 大约46亿年前,地球形成。此前称为天文时期。此后成为地质时期。地质时期,由于各种地质作用形成的岩石,以及保存在岩石中的各种地质时间的痕迹,称为地质记录。
  • 地质年代是指地壳上不同时期的岩石和地层,在形成过程中的时间和顺序。时间表述单位:宙、代、纪、世、期、时;地层表述单位:宇、界、系、统、阶、带。
  • 你需要找一张地质年代表。最新地质年代表(2017.2)



03

地质年代与化石

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图片来源:Dylan Gibson


  • 标志化石:能够或可能用以确定其产出地层时代或阐明其生活环境的化石,多用于区域地层对比的标志,也用于指一个组合带中最为特征的代表性化石。
  • 寒武急(莱德利基虫、蝙蝠虫等)、奥陶纪(中华正形贝、中国角石等)、志留纪(王冠虫、耙笔石等)、泥盆纪(拖鞋珊瑚、六方珊瑚等)、石炭纪(小纺锤䗴等)、二叠纪(新米斯䗴等)、中、新生代(丽蚌,J-Q;克氏蛤,T;粗饰蚶,K-Q;等)
  • 地层年代表也可以看到每个地质年代的生物种类。


04

褶皱



这10张地质学图,看似简单,却未必看得真切!


图片来源:Learning Geology
  • 褶皱要素:核、翼、拐点、翼间角、转折端、轴面、轴迹、枢纽。
  • 背斜:形似拱门的褶皱。岩层沿着枢纽向下弯曲。
  • 向斜:形似槽状的褶皱。岩层沿着枢纽向上弯曲。
  • 单斜褶皱:形似阶梯,一翼明显地比另一翼陡峭的不对称的褶皱。
  • 倾伏背斜:褶皱枢纽与水平面有一定夹角,枢纽与其水平面的投影之间的夹角称为倾伏角。
  • 穹隆:形似倒转碗状的特殊褶皱。平面上地层呈近同心圆状分布,核部出露较老的地层,向外依次变新,岩层从顶部向四周倾斜。
  • 盆地:形似正常碗状的褶皱,平面上地层呈近同心圆状分布,核部出露较新的地层,向外依次变老,岩层从四轴向顶部倾斜。


05

威尔逊旋回



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加拿大人威尔逊按照大洋盆的生命周期顺序,把大洋发展史分成六个阶段,形象的概括了大洋从张开到闭合的整个过程。杜威和伯克将这一发展过程称为威尔逊旋回。上图和下图结合观察:

  • 胚胎期——在陆壳基础上因拉张开裂形成大陆裂谷,但尚未形成海洋环境。如现代的东非裂谷。
  • 幼年期——陆壳继续开裂,开始出现狭窄的海湾,局部已经出现洋壳。 如: 红海、亚丁湾。
  • 成年期——由于大洋中脊向两侧不断增生,海洋边缘又未出现俯冲、消减现象,所以大洋迅速扩张。如大西洋。
  • 衰退期——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。如太平洋。
  • 终了期——随着洋壳海域的缩小,终于导致两侧陆壳地块相互逼近,其间仅存残留小型洋壳盆地。如地中海。
  • 闭合期——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。 如喜马拉雅山,阿尔卑斯山脉。



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06

岩石循环

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岩石分为三大类:岩浆岩、沉积岩、变质岩。三大类岩石可以通过各种成岩作用相互转化,从而形成地壳的物质循环。

  • 岩浆岩:处于地下高温高压条件下的岩浆,或侵入地壳上部或喷出地表,岩浆冷却凝固形成岩浆岩。
  • 常见岩浆岩:花岗岩(侵入型岩浆岩)、玄武岩(喷出型岩浆岩)。
  • 沉积岩:地表裸露的岩石在风、流水、冰川、海浪等地质营力作用下,发生侵蚀、搬运、堆积、固结成岩作用,最终形成沉积岩。
  • 常见沉积岩:砾岩、砂岩、泥岩(机械沉积);石灰岩(化学沉积);煤炭(生物沉积)。
  • 沉积岩的特性:具有层理构造,常含有化石。
  • 变质岩:地壳中先形成的岩浆岩或沉积岩,由于岩浆活动或者处在高温高压条件下,矿物成分、化学成分、岩石结构和构造发生变化形成变质岩。
  • 常见的变质岩:石灰岩→大理岩;页岩→板岩→千枚岩→片岩→片麻岩。


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07

沉积环境

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沉积环境分为三大类:陆地、海陆过渡和海洋。

  • 陆地:冲积扇、辫状河、曲流河、网状河、沼泽、湖泊、冰川等。
  • 海陆过渡:三角洲、扇三角洲、辨状三角洲、泻湖、河口湾、障壁岛等。
  • 海洋:浅海、半深海、深海。
  • 各种沉积环境图解


08

地质事件的先后顺序

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上图中各地质事件发生的先后顺序是什么样的?欢迎留言讨论~

  • 由于地壳运动、岩浆作用、沉积作用、剥蚀作用的发生,常常会出现地质体(岩层、岩体、岩脉)之间的彼此穿切现象。
  • 被切割的岩层比切割的岩层老;被侵入的岩体比侵入的岩层或岩脉老。
  • 利用这种关系来确定岩层的相对地质年代,就叫构造地质学法。


09

地震勘探

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地震勘探是利用岩石的弹性差别,研究人工激发的地震波在地层中传播的情况,勘测地质特征的地球物理方法。

  • 地震勘探分为三大工作流程:地震资料采集、处理和解释。
  • 地震资料采集:测区布置测线,开始人工地震,建波器接受地震信号,地震记录仪记录等。
  • 地震资料处理:利用计算机对原始记录的地震信息进行各项处理,包括静校正、叠前噪音控制、叠前反褶积、剩余静校正、叠后时间偏移处理等。
  • 地震解释:将处理后的地震信息变成地质成果。一般包括合成地震记录、层位标定、建立连井剖面、断层及层位解释、求取速度场、时深转换、流体预测、属性建模等。


10

菱锰矿



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菱锰矿是锰的碳酸盐矿物,成分MnCO3。

  • 颜色:粉红色
  • 光泽:玻璃光泽至亚玻璃光泽
  • 透明度:透明至半透明
  • 形状:块状、粒状、肾状等。
  • 解理:三组菱面体解
  • 晶系:三方晶系
  • 硬度:3-5
  • 沉积作用形成为主


限于能力所及和篇幅,文字描述未能详尽。


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