地质环境的形成与演化 地质环境的地质环境的组成

作者&投稿:调静 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

地质环境是在漫长的地质年代中逐渐发展、演化而成的,各种物理、化学和生物化学过程塑造了今天的地质环境。总体上,这些过程统称为地质循环,包括构造循环、水文循环、岩石循环(图1-4)、生物地球化学循环等。

图1-4 岩石循环示意图

王思敬将地质环境的形成与演化历史分为四个阶段[21]:①地质建造阶段,由于各种不同的地质作用造成物质的堆积和分异,形成不同岩组结构和岩石组合的地体;②构造演化阶段,大部分地体在地壳运动的作用下,产生不同规模的运移及变形,导致一部分地表成因的地体因沉降而接受巨厚沉积,而有一部分深部成因的岩体被运移到地壳表层,构造演化导致了地体物质成分、结构、边界的变化;③表生演化阶段,在地表过程作用下,地表及临近地表的地体缓慢发生变化,形成了人类工程经济活的地质和地理背景;④灵生演化阶段,人类工程经济活动成为一种重要的地质营力,通过改变大气、生物、水的动态和地质环境的边界条件,促使地质环境发生变化,并在一定程度上决定了地质环境的特性。近期的表生作用和灵生作用是地质环境现代演化中最积极、最活跃的因素。

从地质环境的形成、演化过程和机制分析,归根结底是内、外动力地质作用叠加的结果。灵生演化阶段以来,地质环境变化驱动因素可划分为两类:自然驱动因素和人为驱动因素(图1-5)。自然驱动因素包括内动力地质作用和外动力地质作用。人为驱动因素包括农业活动、地质资源开发、工程建设和城市化。

图1-5 地质环境变化主要驱动因素图



在环境地质学研究中,怎样揭示人类活动与地质环境,自然生态系统的关系~

俄国率先提出“生态环境地质”概念,研究岩石圈-生物体(吴传壁 等,2003);黄润秋提出地质环境与生态环境构成一个相对完整的系统,即“生态地质系统”,这个系统相对“人”这个主体而言,构成“生态地质环境”;卢耀如等(2003)认为以人类为主体的生存空间的环境属地质生态环境,包括岩石圈,水与大气圈及生物圈。几种定义均突出人对岩石圈的重要影响;陈梦熊(1999)基于环境地质学与地质环境系统概念,将地质环境、自然环境以及社会经济三个系统之间作用关系及机制视作统一的动力系统,系统以人类所处的地质环境为核心,研究人类系统与自然生态环境和社会生态环境间关系,概称为生态地质环境系统,该种定义较为全面。李树文等以环境承载力研究为基础,探讨了生态地质环境承载力的概念、内涵等,将生态地质环境承载力的内涵概括为在一定时期和一定区域范围内,以及一定的环境目标下,在维持生态结构、地质环境系统不发生质的改变,生态地质环境系统功能朝着有利于人类社会经济活动方向发展的条件下,区域生态地质环境系统所能承受人类活动和外部力量影响与改变的最大潜能,黄润秋(2001)认为地质环境与生态环境构成一个相对完整的系统即生态地质系统,这个系统相对“人”这个主体而言,构成“生态地质环境”;对于生态地质环境的研究逐渐升温,典型研究有:蒋惠忠等(2002)对吉林四平的环境现状综合评价,应用 ISODATA模糊聚类分析法对生态地质环境质量实现分区;张殿发等(2002)研究吉林西部土地盐碱化,指出气候、地形、地质、水文和水文地质及人类活动对生态地质环境具有显著影响;许向宁等(2003)以安宁河为例,研究生态地质环境与流域发展关系,制定保护区划;尹喜霖等(2004)研究岩相古地理、植物与气候变迁、人类活动影响分析了三江平原第四纪以来生态地质环境形成与演化,对发展趋势进行分析,认为人类活动对生态地质环境系统变迁具有重要作用;王勇等(2004)研究三江平原生态地质环境,评价指标主要为植被、地貌、土壤、第四系松散堆积物、岩石、地下水;王家文等(2009)提出了生态地质环境共轭管理方式。

也称地壳,是地球表面的固体部分。最大厚度为65公里以上,最小厚度为5~8公里,平均厚度30公里左右。人们能直接观察和接触到的只是地壳外层很浅的一部分。最深的矿井仅深入地下3公里左右,最深的钻井也不过 8公里。可是有的地表物质可能来自地下几十公里乃至几百公里。现在地表的火成岩,就是地球内部的物质通过火山活动和造山运动形成的。地壳表面为基岩或浮土。基岩是露在地表或位于浮土之下的坚硬岩石,浮土是包括土壤和岩石碎屑组成的松散覆盖层。浮土的厚度一般只有几十米,有的地方达几公里。浮土有的是由基岩风化就地生成,有的是异地风化产物经搬运沉积而成的。浮土在生物的、化学的和物理的作用下,经过一系列的变化,形成能使植物扎根生长的土壤。岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。火成岩是由岩浆或熔融状的成岩物质经过冷却和结晶生成的。火成岩类岩石包括超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩。基性岩中的玄武岩、酸性岩中的花岗岩是地壳表面分布最广的岩石。沉积岩是由地表上的岩石、矿物和生物残体经过风化、剥蚀、搬运、沉积,最后经过成岩作用而形成的。砂岩、砾岩、页岩、碳酸岩等是常见的沉积岩类岩石。变质岩是由原先存在的岩石经热力、压力和化学性质活泼的溶液的作用,在固体状态下发生变质而形成的。变质岩常见的有片岩、片麻岩、板岩、大理岩等。通过对各种岩石的化学成分的分析,在岩石圈外层16公里厚的岩带中,据估计氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等 8种元素占这个岩带重量的98%以上。岩石圈内物质的分布是不均匀的,因而不同的地球化学环境产生不同的生态系统。在不同地区不同的岩石中蕴藏着不同的矿产。现代板块学说将地壳结构分为六大板块,即太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。地球内部的应力作用使板块发生运动,从而使地质环境发生一系列变化。如板块的相互挤压造成巨大的山脉,两个板块的同时下沉造成海底深渊。地质构造运动引起岩层的断裂、褶皱、隆起和凹陷,而形成高山和峡谷。构造运动和侵蚀作用的结果形成了地貌的基本格局。构造运动还造成火山喷发和地震等自然灾害。 以岩石(以及浮土)为基础,包括水、大气在内的地质环境是一个有机系统,各个组成部分之间存在着能量流动和物质交换的密切联系。这种联系表现在:①大气和水成因于岩石圈:现代大气是经过原始大气、还原大气和氧化大气三个演化阶段形成的。地球形成初期的原始大气已逃逸殆尽。后来地球由于内部放射性元素的衰变和所谓的引力致热而处于熔融状态,因而从地球内部逸出气体。由于地球引力,这些逸出的气体渐渐积蓄在地球周围形成以二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨为主要成分的还原大气。在地球的熔化-冷却的演化过程中,地球内部的水分以蒸汽的形式逸出,冷凝成水,逐渐形成水圈。太阳辐射使水缓慢地分解,绿色植物出现后进行光合作用,渐渐产生了氧气,原来的还原大气逐步演化成现代的以氮、氧为主的氧化大气。②水和大气对岩石圈的作用:水和大气直接参与地球表面外形细部的塑造和地表物质再分配的地质作用,对地球环境的演化有重大的影响。岩石的风化和剥蚀,风化产物的搬运和沉积,都同水流和风力有密切关系。不同类型的岩石处在水、气、热差异很大的环境中,形成了不同的地貌格局和不同的地球化学环境,从而又出现了不同的生态系统。今天人们看到的山地和丘陵是经过风化、剥蚀的地貌;河谷和平原是经过水流切割、沉积物的堆积而形成的地貌;沙漠是干旱和风蚀的结果;花岗岩广泛分布的地区则是低山、丘陵的地貌。碳酸盐广泛分布的地区形成奇峰怪石的岩溶地貌。坚硬耐风化的石英岩、砂岩分布的地区常常出现崇山峻岭。在湿润的热带和亚热带,风化淋蚀作用强烈,岩石被风化后,可溶性盐类大量流失,往往形成缺钙而富铁铝的红壤,在半干旱半湿润的温带则形成富钙缺铁的黄土。

地质环境的形成与演化
答:地质环境是在漫长的地质年代中逐渐发展、演化而成的,各种物理、化学和生物化学过程塑造了今天的地质环境。总体上,这些过程统称为地质循环,包括构造循环、水文循环、岩石循环(图1-4)、生物地球化学循环等。图1-4 岩石循环示意图 王思敬将地质环境的形成与演化历史分为四个阶段[21]:①地质建造阶段,...

三江平原生态地质环境系统构成特点与形成演化
答:地质环境系统是一个多成分系统,主要由地貌环境、岩石环境、土壤环境和水环境4个子系统组成。各个子系统之间,彼此相互联系、相互作用,进行着物质、能量的转换与传递。 地质环境作为一个特殊的地质空间,受到大气圈、水圈、生物圈和地球内部圈层等自然系统的作用和影响,也受到人类社会、经济系统的强大作用和影响。 三江平...

形成的地质环境是什么 什么是形成的地质环境
答:1、地质环境主要指的是自地表面下的坚硬壳层,即岩石圈。地质环境是地球演化的产物。岩石在太阳能作用下的风化过程,使固结的物质解放出来,参加到地理环境中去,参加到地质循环以至星际物质大循环中去。2、由岩石、浮土、水和大气这些地球物质组成的体系;有人认为地质环境只由岩石及其风化产物──浮土...

生态与地质环境演变
答:一、地质环境类型与质量状况 (一)地质环境类型 地下水水位埋深、包气带的特征(岩性、水分、含盐量)和自然景观等是影响地质环境变化的重要因素,又是划分地质环境类型的主要依据。黑河流域下游区的地质环境类型,由类、区、段和型组成,如表6-7所示。 (二)地质环境质量状况 在黑河流域下游区,地质环境质量状况主...

矿山地质环境问题的产生
答:地质环境的出现早于人类,与地球演化历史相比较,地质环境的形成史要短得多。对人类有意义的是那些在人类出现时已形成的地质背景以及人类出现后发生的地质作用和地质过程。这些地质作用和地质过程往往具有中小时间尺度的特征,尽管它们的规模与强度不足以使全球地质背景发生结构性变化,但对于局域地质环境系统...

地质环境是不断演化的
答:地质环境是人类出现以后才有的,与地球演化历史相比较,地质环境的形成史要短得多。对人类有意义的是那些在人类出现时已形成的地质背景以及人类出现后发生的地质作用和地质过程。这些地质作用和地质过程往往具有中小时间尺度的特征,尽管它们的规模与强度不足以使全球地质背景发生结构性变化,但对于局域地质...

第四纪地质环境演化规律
答:上述地质构造环境的形成为松辽平原第四纪地壳拉张坳陷继承性发展提供了雏形。 (二)早更新世早期地质生态环境 早更新世早期(顶界1677.8ka,邓金宪,2001),松辽断坳已基本形成。松辽盆地继承发展,稳定下沉,形成松辽古大湖,并接受了来自大兴安岭、小兴安岭和长白山的碎屑物质补给,沉积一套厚度约20~100m的砂层、含砾砂层...

地质遗迹的形成与发展演化
答:一、地质遗迹的形成和演化阶段 深圳市内地质遗迹景观的形成,经历了中元古代至中生代、早新生代及晚新生代3个地质历史阶段。中元古代至中生代主要为各种岩石的形成及构造形迹的发展演化阶段,早新生代主要为构造抬升而使前期形成的岩石及构造形迹遭受剥蚀的阶段,晚新生代则是现今所见地质地貌景观的形成和发展演化的重要阶段...

盆地地质环境演化
答:上新世早期,松辽盆地受中央坳陷和开鲁断陷的控制,松辽向心状水系进一步发展,上新世晚期,松辽凹陷大幅度下沉,出现了松辽大湖全盛时期,形成古近纪以来湖盆面积最大、范围最广、积水最深的湖泊,沉积了泰康组(表2—4)。表2—4 松嫩平原古近纪、新近纪沉积环境演化表 第四纪以来松辽平原周边山地抬升...

生态地质环境演化
答:(一)人类活动改变天然生态环境 由于人们生产生活的需要,在勘查区内较大规模的河流中、上游或出山口附近开垦了大面积的耕地,并通过兴修水利、截流灌溉,逐步形成了规模不等的人工绿洲。到20世纪90年代末,区内已形成了大小不等的人工绿洲达十多个。为了维持人工绿洲的用水和人畜饮水,在垦殖耕地的同时修建了众多人工引...