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1. 地磁場有哪些基本特征和起源假說？ 答：地磁場的基本特征：相當(dāng)于地球球心磁偶所產(chǎn)生的磁場，有兩個(gè)磁極，北磁極具有S磁性，南磁極具有N磁性，磁力線的分布：在北半球，磁力線由空中指向地下。在赤道附近磁力線平行地面，在南半球，磁力線由地下指向空中。磁軸與地軸之間的夾角為11.5。磁場極強(qiáng)的變化規(guī)律：平均值為0.5 兩級最大值為0.6-0.7 赤道上最小值為0.3-0.4 起源假說：地球存在磁場的原因還不為人所知，普遍認(rèn)為是由地核內(nèi)液態(tài)鐵的流動引起的。最具代表性的假說是“發(fā)電機(jī)理論”。1945年，物理學(xué)家埃爾薩塞根據(jù)磁流體發(fā)電機(jī)的原理，認(rèn)為當(dāng)液態(tài)的外地核在最初的微弱磁場中運(yùn)動，像磁流體發(fā)電機(jī)一樣產(chǎn)生電流，電流的磁場又使原來的弱磁場增強(qiáng)，這樣外地核物質(zhì)與磁場相互作用，使原來的弱磁場不斷加強(qiáng)。由于摩擦生熱的消耗，磁場增加到一定程度就穩(wěn)定下來，形成了現(xiàn)在的地磁場。 再由物理知識可得，高溫高壓中的物質(zhì)，其原子的核外電子全被加速而逃逸，所以在地核6000K的高溫與360W個(gè)大氣壓的環(huán)境中會有大量的電子逃逸出來。地幔間會形成負(fù)電層，按照麥克斯的電磁理論，可以總結(jié)這樣的一句話：電動生磁，磁動生電。所以要形成地球南北極式的磁場必然需要形成旋轉(zhuǎn)電場（多說，由太陽提供初始力），而地球自轉(zhuǎn)必然會造成地幔負(fù)電層旋轉(zhuǎn)，即旋轉(zhuǎn)的電場。 還有一種假說認(rèn)為 　　　　地磁場起源 　　地球物理學(xué)的基本問題之一。自1600年英國的吉伯（W.Gilbert）提出“地球是一個(gè)巨大的磁石”開始，有關(guān)地磁場起源的推測已有近400年的歷史，但至今仍未獲得圓滿解決。 　　簡史 地磁場的主要部分猶如一個(gè)近似沿自轉(zhuǎn)軸方向均勻磁化的球體的磁場。因此“永久磁石說”就成為地磁場成因最早和最自然的猜測。當(dāng)?shù)厍蛭锢韺W(xué)家提出地核可能是由鐵、鎳等強(qiáng)磁性物質(zhì)組成的時(shí)候，這種猜測似乎得到了支持。然而地球內(nèi)部的溫度遠(yuǎn)超過鐵的居里點(diǎn)（見巖石磁性），所以這個(gè)假說不能成立。繼而有人曾企圖借助于帶電地球的旋轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)磁效應(yīng)、溫差電流以及感應(yīng)電流等物理效應(yīng)來解釋地磁場，但其量值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠大。例如根據(jù)回轉(zhuǎn)磁效應(yīng)，地球由于自轉(zhuǎn)獲得的磁化強(qiáng)度約為10-10電磁單位，比與地磁場相當(dāng)?shù)木鶆虼呕蝮w的磁化強(qiáng)度7.210-2約小 9個(gè)數(shù)量級。鑒于從已有的物理規(guī)律找不到答案，有人開始探索新的規(guī)律。1947年英國物理學(xué)家布萊克特（P.M.S.Blackett）發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)測定的太陽、室女星座78號星和地球 3個(gè)天體的磁矩M和角動量P滿足關(guān)系，其中G為萬有引力常數(shù),c為光速，β為比例常數(shù)，約為0.25。布萊克特把這個(gè)關(guān)系設(shè)想為物理學(xué)的一個(gè)新定律，作為地磁場起源的解釋，稱為“巨大轉(zhuǎn)體說”。由于有 3個(gè)天體的支持，這個(gè)假說曾一度引起廣泛的關(guān)注。為證實(shí)這一結(jié)果，布萊克特專門設(shè)計(jì)了一種測弱磁場的高靈敏度儀器，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否定的，所以布萊克特本人聲明放棄他的假說。 自激發(fā)電機(jī)說 　　與上述各種推測同時(shí)出現(xiàn)的是“自激發(fā)電機(jī)說”。1919年拉莫爾（J.Larmor）首先提出了旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)電流體維持自激發(fā)電機(jī)的可能性，這是關(guān)于地磁場起源的自激發(fā)電機(jī)說的最早概念。而較為系統(tǒng)的論述，則是40年代末和50年代初由埃爾薩塞 (W.M.Elsasser）、帕克(E.N.Parker）和布拉德(E.C.Bullard）等人完成的，稱為埃爾薩塞－帕克模型和布拉德過程。隨著大型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使更復(fù)雜的磁流體動力學(xué)的計(jì)算成為現(xiàn)實(shí)。60年代后期發(fā)現(xiàn)，布拉德過程是不穩(wěn)定的。這使得曾被認(rèn)為極有希望的“自激發(fā)電機(jī)說”陷入了危機(jī)。直到1970 年，利利（F.E.M.Lilley）修正了布拉德過程的運(yùn)動模式，才使得穩(wěn)定的“自激發(fā)電機(jī)說”再度有了可能。60年代古地磁學(xué)的數(shù)據(jù)肯定了地磁場在漫長的地質(zhì)時(shí)期經(jīng)歷了多次倒轉(zhuǎn)的事實(shí)，地磁場極性的正向與反向的歷史并沒有顯示出哪種極性更具有特殊性。這是除“自激發(fā)電機(jī)說”以外，其他關(guān)于地磁成因的假說所難以解釋的。地球具有磁場在天體中并不特殊，太陽系九大行星中至少有木星、水星具有與地球磁場相類似的內(nèi)源磁場。太陽和許多恒星也具有磁場。60～70年代帕克的研究說明，地磁場起源的模式可能對其他天體也適用。據(jù)此，人們現(xiàn)在認(rèn)為“自激發(fā)電機(jī)說”是解釋地磁成因的最有希望的理論。 　　原理 地核內(nèi)磁流體動力學(xué)的研究思路是導(dǎo)電流體和磁場的相互作用如何改變原始的磁場和運(yùn)動狀態(tài)，這是“自激發(fā)電機(jī)說”的基礎(chǔ)。 2、板塊運(yùn)動與地質(zhì)構(gòu)造、火山活動、地震活動的關(guān)系？ 大陸飄移是由板塊運(yùn)動引起的，板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為地球表層的巖石圈并不是整體一塊的，而是由多個(gè)板塊拼和而成的。全球有6大板塊，它們處于不同的運(yùn)動狀態(tài)中，使海洋與陸地的相對位置不斷變化。 一般來說,板塊的內(nèi)部比較穩(wěn)定,而板塊邊緣地殼運(yùn)動比較活躍,通常表現(xiàn)為張裂拉伸、俯沖碰撞、斷裂錯(cuò)動等，容易形成火山和地震。全球有兩大火山地震帶，即環(huán)太平洋火山地震帶和地中海----喜馬拉雅火山地震帶，地區(qū)眼上百分之九十五的大地震都發(fā)生在這兩帶內(nèi)。 簡單地說,地震的原因主要有:地球各個(gè)大板塊之間互相擠壓.另外還有火山噴發(fā)引起. 地震分為天然地震和人工地震兩大類。天然地震主要是構(gòu)造地震，它是由于地下深處巖石破裂、錯(cuò)動把長期積累起來的能量急劇釋放出來，以地震波的形式向四面八方傳播出去，到地面引起的房搖地動。構(gòu)造地震約占地震總數(shù)的90%以上。其次是由火山噴發(fā)引起的地震，稱為火山地震，約占地震總數(shù)的7%。此外，某些特殊情況下了也會產(chǎn)生地震，如巖洞崩塌（陷落地震）、大隕石沖擊地面（隕石沖擊地震）等。 引起地震的原因很多，據(jù)此可分為構(gòu)造地震、火山地震和沖擊地震，人類活動也可以導(dǎo)致發(fā)生地震，稱為誘發(fā)地震，如水庫地震。 一、構(gòu)造地震 構(gòu)造地震是由構(gòu)造變動特別是斷裂活動所產(chǎn)生的地震。全球絕大多數(shù)地震是構(gòu)造地震，約占地震總數(shù)的90％。其中大多數(shù)又屬于淺源地震，影響范圍廣，對地面及建筑物的破壞非常強(qiáng)烈，常引起生命財(cái)產(chǎn)的重大損失。 我國的強(qiáng)震絕大部分是淺源構(gòu)造地震，其中80％以上均與斷裂活動有關(guān)。如1970年1月5日云南通海地震（7.7級），是曲江斷裂重新活動造成的。1973年2月四川甘孜、爐霍地震（7.9級），是鮮水河斷裂重新活動造成的，并在地震后在地面形成一條走向NW310、長100多km的地裂縫。 世界上許多著名的大地震也都屬于構(gòu)造地震。1906年美國舊金山大地震（8.3級）與圣安德列斯大斷裂活動有關(guān)。1923年日本關(guān)東大地震（8.3級）與穿過相模灣的NW-SE向的斷裂活動有關(guān)。1960年5月21日至6月22日在智利發(fā)生一系列強(qiáng)震（3次8級以上的地震，10余次7級以上的地震），都發(fā)生在南北長達(dá)1400km的秘魯海溝斷裂帶上。 （一）構(gòu)造地震的成因和震源機(jī)制 這個(gè)問題是地震預(yù)報(bào)理論中最核心的問題，也是目前仍在繼續(xù)探討和需要解決的問題。 在地殼及上地幔中，由于物質(zhì)不斷運(yùn)動，經(jīng)常產(chǎn)生一種互相擠壓和推動巖石的巨大力量，即地應(yīng)力。巖石在地應(yīng)力作用下，積累了大量的應(yīng)變能；當(dāng)這種能一旦超過巖石所能承受的極限數(shù)值時(shí)，就會使巖石在一剎那間發(fā)生突然斷裂，釋放出大量能量，其中一部分以彈性波（地震波）的形式傳播出來，當(dāng)?shù)卣鸩▊鞯降孛鏁r(shí)，地面就震動起來，這就是地震。 從已發(fā)生的地震來看，它的發(fā)生跟已經(jīng)存在的活動構(gòu)造（特別是活斷層）有密切關(guān)系，許多強(qiáng)震的震中都分布在活動斷裂帶上。如果從全球范圍來看，地震帶的分布與板塊邊界密切相關(guān)。這些邊界實(shí)際上也是張性的、擠壓性的或水平錯(cuò)開的一些斷裂構(gòu)造。 斷裂活動何以產(chǎn)生能量很大的地震，其活動方式如何，目前存在若干有關(guān)的假說。 1.彈性回跳說 是出現(xiàn)最早、應(yīng)用最廣的關(guān)于地震成因的假說，是根據(jù)1906年美國舊金山大地震時(shí)發(fā)現(xiàn)圣安德列斯斷層產(chǎn)生水平移動而提出的一種假說。假說認(rèn)為地震的發(fā)生，是由于地殼中巖石發(fā)生了斷裂錯(cuò)動，而巖石本身具有彈性，在斷裂發(fā)生時(shí)已經(jīng)發(fā)生彈性變形的巖石，在力消失之后便向相反的方向整體回跳，恢復(fù)到未變形前的狀態(tài)。這種彈跳可以產(chǎn)生驚人的速度和力量，把長期積蓄的能量于霎那間釋放出來，造成地震。總之，地震波是由于斷層面兩側(cè)巖石發(fā)生整體的彈性回跳而產(chǎn)生的，來源于斷層面。如圖8-3，巖層受力發(fā)生彈性變形（B），力量超過巖石彈性強(qiáng)度，發(fā)生斷裂（C），接著斷層兩盤巖石整體彈跳回去，恢復(fù)到原來的狀態(tài)，于是地震就發(fā)生了。這一假說能夠較好地解釋淺源地震的成因，但對于中、深源地震則不好解釋。因?yàn)樵诘叵孪喈?dāng)深的地方，巖石已具有塑性，不可能發(fā)生彈性回跳的現(xiàn)象。 2.蠕動說 蠕動又稱潛移、潛動。地表土石層在重力作用下可以長期緩慢地向下移動，其移動體和基座之間沒有明顯的界面，并且形變量和移動量均屬過渡關(guān)系，這種變形和移動稱為蠕動。蠕動速率每年不過數(shù)毫米至數(shù)厘米。 人們發(fā)現(xiàn)建筑在活動斷層上的建筑物和活動斷層本身在沒有地震的情況下也有這種蠕動現(xiàn)象，即相對緩慢穩(wěn)定的滑動。如在土耳其安卡拉以北110km處有一條安納托里亞活動斷層帶，位于此斷層帶上的建筑物墻壁被發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)斷現(xiàn)象，其蠕動量每年約為2cm。也有人對中東一帶發(fā)生地震以后的斷層進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)有些地段伴有無震蠕動，其蠕動量每年約為1cm。 在什么情況下容易產(chǎn)生蠕動，還未十分清楚。有些實(shí)驗(yàn)表明，在高壓低溫，巖石孔隙度高（含水），含有軟弱性礦物如白云石、方解石、蛇紋石等巖石的條件下，容易產(chǎn)生穩(wěn)定蠕動。也有人認(rèn)為在更高的圍壓或更高的溫度下容易產(chǎn)生蠕動。 有一種現(xiàn)象逐漸為事實(shí)所證明，即巖層中長期蠕動的地段或在活動斷層中蠕動占長期活動的百分比較高的地段，由于能量通過緩慢的蠕動而逐漸釋放，反而很少發(fā)生強(qiáng)烈地震。在我國阿爾金山地區(qū)有規(guī)模很大的剪切斷層，是正在活動的斷層，通過衛(wèi)星影像分析，發(fā)現(xiàn)有蠕動現(xiàn)象，現(xiàn)代水系被切穿，位移明顯，錯(cuò)距也很大，但是有史以來卻少有地震記錄，推測此斷層的活動方式是以無震蠕動為主。 根據(jù)蠕動與地震大小關(guān)系的資料表明：蠕動占長期活動的50％以上的地段，最大地震只能為5級，而蠕動占長期活動的10％以下的地段，可能發(fā)生8級以上的大地震。 3.粘滑說 在地下較深的部位，斷層兩側(cè)的巖石若要滑動必須克服強(qiáng)大的摩擦力，因此在通常情況下兩盤巖石好像互相粘在一起，誰也動彈不了。但當(dāng)應(yīng)力積累到等于或大于摩擦力時(shí)，兩盤巖石便發(fā)生突然滑動。通過突然滑動，能量釋放出來，兩盤又粘結(jié)不動，直到能量再積累到一定程度導(dǎo)致下一次突然滑動。實(shí)驗(yàn)證明，物體在高壓下的破壞形式，是沿著斷裂面粘結(jié)和滑動交替進(jìn)行，斷面發(fā)生斷續(xù)的急跳滑動現(xiàn)象，經(jīng)過多次應(yīng)力降落，把積累的應(yīng)變能釋放出來，這種說法就叫粘滑說。 影響斷層活動方式的因素很多：一是溫度，溫度低于500℃，斷層面兩側(cè)巖體易產(chǎn)生粘滑；溫度高于500℃，則易產(chǎn)生蠕動和蠕變。二是巖石成分，巖性脆硬（如石英巖、石英砂巖等），斷層兩側(cè)巖石往往以粘滑為主；巖性柔軟，則以蠕動為主。三是巖石的孔隙度和水分含量，巖石孔隙大，孔隙度高，含水分多，當(dāng)然容易蠕動；相反，巖石孔隙小，孔隙度低，含水分少，則多呈粘滑形式。此外，圍壓的大小也會影響斷層的活動方式。如果斷層兩盤連續(xù)發(fā)生粘滑，便是地震頻繁的時(shí)期。 實(shí)際上，同一活動斷層在不同的深度可以有不同的活動方式，同一斷層在不同的時(shí)期也可以有不同的活動方式。例如，圣安德列斯斷層，深度在4km以上為無震的穩(wěn)定蠕動；4—12km則為伴隨有地震的粘滑運(yùn)動；12km以下（由于高溫）又以穩(wěn)定的蠕動為主。因此，圣安德列斯斷層帶上的地震震源深度均不超過20km。 4.相變說 有人認(rèn)為深源地震是由于深部物質(zhì)的相變過程引起的。地下物質(zhì)在高溫高壓條件下，引起巖石的礦物晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生突然改變，導(dǎo)致巖石體積驟然收縮或膨脹，形成一個(gè)爆發(fā)式振動源，于是發(fā)生地震。此說未能從多方面給出具體論證，因而未能得到廣泛流行。近年根據(jù)地震縱波在地下深部傳播情況分析，深源地震所在部位也同樣發(fā)生了斷裂和錯(cuò)動，證明地震發(fā)生與斷裂活動有關(guān)。同時(shí)，板塊構(gòu)造學(xué)說指出，當(dāng)巖石圈板塊向地下俯沖時(shí)，中、深源地震發(fā)生在向地幔消減的板塊內(nèi)部，而并非發(fā)生在地幔軟流圈物質(zhì)中，因此相變說自然失去了存在的依據(jù)。 （二）構(gòu)造地震的特征 構(gòu)造地震的特點(diǎn)是活動頻繁，延續(xù)時(shí)間長，波及范圍廣，破壞性強(qiáng)。 1.地震序列 任何一次地震的發(fā)生都經(jīng)過長期的孕育過程即應(yīng)力積累過程，這一過程可以長達(dá)十幾年、幾十年甚至幾百年。 但在一定時(shí)間內(nèi)（幾天，幾周，幾年），在同一地質(zhì)構(gòu)造帶上或同一震源體內(nèi)，卻可發(fā)生一系列大大小小具有成因聯(lián)系的地震，這樣的一系列地震叫做地震序列。在一個(gè)地震序列中，如果有一次地震特別大，稱為主震；在主震之前往往發(fā)生一系列微弱或較小的地震，稱為前震；在主震之后也常常發(fā)生一系列小于主震的地震，稱為余震。 構(gòu)造地震的重要特征之一，就是常呈這種有序列的發(fā)生。這種特征可能和構(gòu)造地震產(chǎn)生的過程有關(guān)。一般說來，當(dāng)?shù)貞?yīng)力即將加強(qiáng)到超過巖石所承受的強(qiáng)度時(shí)，巖層首先產(chǎn)生一系列較小的錯(cuò)動（或者沿著斷層帶粘滑開始交替過程），從而形成許多小震，即前震。接著地應(yīng)力繼續(xù)增大，到了巖層承受不了的時(shí)候，就會引起巖層的整體滑動或新斷裂滑動，形成大震，即主震。主震發(fā)生后，巖層之間的平衡狀態(tài)還需要經(jīng)過一段時(shí)間的活動和調(diào)整，把巖層中剩余能量釋放出來，從而引起一些小的余震。在地震現(xiàn)場，?？梢姷皆谄屏训牡孛嫔?，又出現(xiàn)許多次一級裂隙，錯(cuò)雜其間，表明運(yùn)動沒有完全停止，直到使許多尚未破壞的地點(diǎn)徹底破壞，所剩余的應(yīng)變能全部得到釋放。這種情況類似壓緊彈簧過程，當(dāng)作用力消失后，所蓄位能即轉(zhuǎn)化為動能反跳回來，恢復(fù)原來狀態(tài)，但又難于一下復(fù)原，還需經(jīng)過一段時(shí)間的慢慢顫動調(diào)整，才能恢復(fù)原來的平衡位置。這種現(xiàn)象稱為彈簧效應(yīng)。巖石也是具有彈性的，所以也應(yīng)有這種彈性效應(yīng)。1920年寧夏（原甘肅）海原大地震，余震三年未消。其強(qiáng)度與頻度時(shí)高時(shí)低，但總的趨勢是逐漸衰減直到平靜下來。 2.地震序列類型 雖說構(gòu)造地震常呈一定序列，但其能量釋放規(guī)律、大小地震的活動時(shí)間和比例等又常各不相同。根據(jù)1949年10月以來的我國所發(fā)生強(qiáng)震的分析研究，地震序列可以歸納為3種類型： （1）單發(fā)型地震 又稱孤立型地震。這種地震的前震和余震都很少而且微弱，并與主震震級相差懸殊，整個(gè)序列的地震能量幾乎全部通過主震釋放出來。此類地震較少，1966年秋安徽定遠(yuǎn)地震、1967年3月山東臨沂地震，均未觀測到前震和余震，震級很小，只有4—4.5級。 （2）主震型地震 是一種最常見的類型，主震震級特別突出，釋放出的能量約占全系列的90％以上；前震或有或無，但有很多余震。1975年2月4日遼寧海城地震（7.3級），發(fā)震前24小時(shí)內(nèi)共發(fā)生了500多次前震，主震后又發(fā)生很多次余震。1976年7月28日唐山大地震（7.8級），則基本沒有前震，但余震連續(xù)數(shù)年不斷。 （3）震群型地震 由許多次震級相似的地震組成地震序列，沒有突出的主震。此類地震的前震和余震多而且較大，常成群出現(xiàn)，活動時(shí)間持續(xù)較長，衰減速度較慢，活動范圍較大。如1966年邢臺地震，從2月28日至3月22日，震級由3.6、4.6、5.3、6.8、6.8逐步升到7.2，發(fā)生大震。有時(shí)這種類型的地震是由兩個(gè)主震型地震組合或混淆在一起形成的。 有時(shí)地震序列比較復(fù)雜，仿佛是由若干單發(fā)型、主震型、震群型組合而成。如1971年8—9月四川省馬邊地震。 地震序列類型可能與巖石和構(gòu)造的均勻程度及復(fù)雜性有關(guān)。據(jù)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)介質(zhì)均勻，且介質(zhì)內(nèi)應(yīng)力不集中時(shí)，主破裂前無小破裂，主破裂后也很少小破裂；當(dāng)介質(zhì)不均一且應(yīng)力有一定的局部集中或高度集中時(shí)，主破裂前后都會產(chǎn)生一定的或很多的小破裂。 研究地震序列類型，可以有助于預(yù)測和預(yù)報(bào)地震活動的趨勢。如1967年河間地震，當(dāng)主震發(fā)生后，根據(jù)其前震少和震級?。?.3級），被判斷為主震型地震，主震后不會有較大的余震。事實(shí)表明推斷正確。 二、火山地震 指火山活動引起的地震。這種地震可以是直接由火山爆發(fā)引起地震；也可能是因火山活動引起構(gòu)造變動，從而發(fā)生地震；或者是因構(gòu)造變動引起火山噴發(fā)，從而導(dǎo)致地震。因此，火山地震與構(gòu)造地震常有密切關(guān)系。 火山地震為數(shù)不多，約占總數(shù)的7％。震源深度不大，一般不超過10km。有些地震發(fā)生在火山附近，震源深度為1—10km，其發(fā)生與火山噴發(fā)活動沒有直接的或明確的關(guān)系，但與地下巖漿或氣體狀態(tài)變化所產(chǎn)生的地應(yīng)力分布的變化有關(guān)，這種地震稱為A型火山地震。還有些地震集中發(fā)生在活火山口附近的狹小范圍內(nèi)，震源深度淺于1km，影響范圍很小，稱為B型火山地震。有時(shí)地下巖漿沖至接近地面，但未噴出地表，也可以產(chǎn)生地震，稱為潛火山地震。 現(xiàn)代火山帶如意大利、日本、菲律賓、印度尼西亞、堪察加半島等最容易發(fā)生火山地震。 三、沖擊地震 這種地震，因山崩、滑坡等原因引起，或因碳酸鹽巖地區(qū)巖層受地下水長期溶蝕形成許多地下溶洞，洞頂塌落引起。后者又稱塌陷地震。本類地震為數(shù)很少，約占地震總數(shù)的3％。震源很淺，影響范圍小，震級也不大。1935年廣西百壽縣曾發(fā)生塌陷地震，崩塌面積約4萬m2，地面崩落成深潭，聲聞數(shù)十里，附近屋瓦震動。又如，1972年3月在山西大同西部煤礦采空區(qū)，大面積頂板塌落引起了地震，其最大震級為3.4級，震中區(qū)建筑物有輕微破壞。 四、水庫地震 有些地方原來沒有或很少發(fā)生地震，后來由于修了水庫，經(jīng)常發(fā)生地震，稱為水庫地震。說明這種地震與水的作用有關(guān)，當(dāng)然也與一定的構(gòu)造和地層條件有關(guān)，而水的作用只是一種誘發(fā)因素。如廣東河源新豐江水庫，自1959年蓄水后，在庫區(qū)周圍地震頻度逐漸增加，于1962年3月19日發(fā)生了一次6.4級地震，震中烈度達(dá)到8度，是已知最大水庫地震之一。截至1972年，該區(qū)共記錄了近26萬次地震（圖8－4）。又如，著名的埃及阿斯旺水庫，壩高110m，庫容達(dá)165億m3，1960年正式開工，1964年截流蓄水，1968年正式投入運(yùn)行。此地區(qū)在建庫前歷史上無地震，從1980年起出現(xiàn)小震、微震，于1981年11月在壩址西南60km庫區(qū)發(fā)生了5.6級地震；于1982年同一地點(diǎn)又發(fā)生了5級和4.6級地震。 此外，因深井注水、地下抽水等也可觸發(fā)地震。如美國科羅拉多州有一座落基山軍工廠，為處理廢水鑿了一口3614m的深井，用高壓注水于地下，于1962年發(fā)生頻繁的地震。以后停止注水，地震活動減弱；恢復(fù)注水，地震又有所增加。 上述地震，特別是水庫地震的成因引起人們極大關(guān)注。一般認(rèn)為，在一定的有利于發(fā)震的地質(zhì)構(gòu)造條件（如有活動斷層、密集或交叉的斷裂存在，或在升降差異運(yùn)動的過渡部位等）下，水庫蓄水可誘發(fā)地震。除去人為因素誘發(fā)地震外，某些自然因素如太陽黑子活動期，陰歷的朔、望期等，也容易誘發(fā)地震。各種觸發(fā)機(jī)理正有待于人們深入研究。 火山和地震產(chǎn)生原因 地球表面有一層很厚很厚的地殼，平常巖漿被地殼緊緊地包在里邊。地球內(nèi)部的溫度特別高，巖漿在那里邊流來流去，總想找個(gè)地方竄到外面來。有些地方地殼運(yùn)動比較強(qiáng)烈，地殼又比較薄弱，這些地方受到壓力的時(shí)候，巖漿就從這里沖出來了。這樣，就發(fā)生了火山爆發(fā)?；罨鹕健⑺阑鹕竭@是指火山活動的情況。有些火山爆發(fā)了一次后一直不爆發(fā)，這些火山就成了死活山。 人工地震是由人為活動引起的地震。如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動；在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫蓄水后增加了地殼的壓力，有時(shí)也會誘發(fā)地震。 地震波發(fā)源的地方，叫作震源。震源在地面上的垂直投影，叫作震中。震中到震源的深度叫作震源深度。通常將震源深度小于70公里的叫淺源地震，深度在70-300公里的叫中源地震，深度大于300公里的叫深源地震。破壞性地震一般是淺源地震。如1976年的唐山地震的震源深度為12公里。 地幔物質(zhì)的熱對流。是由地球內(nèi)部放射性元素衰變產(chǎn)生的能量所驅(qū)動的。是地球內(nèi)部能量釋放的外部表現(xiàn)。內(nèi)部能量釋放主要有一下形式：地震，火山，板塊運(yùn)動，地質(zhì)構(gòu)造。地震是其中之一。 〔1〕在地球內(nèi)部有震源，震源向外釋放能量（地震波）從而引起一定范圍內(nèi)的振動． 〔2〕其它地質(zhì)災(zāi)害或自然災(zāi)害，也可以間接誘發(fā)地震． 地幔物質(zhì)的熱對流。是由地球內(nèi)部放射性元素衰變產(chǎn)生的能量所驅(qū)動的。是地球內(nèi)部能量釋放的外部表現(xiàn)。內(nèi)部能量釋放主要有一下形式：地震，火山，板塊運(yùn)動，地質(zhì)構(gòu)造。地震是其中之一。 而降水，風(fēng)，洋流，河流等地表過程都是由地球外部能量即太陽所驅(qū)動。 地震發(fā)生的原因?yàn)楹? 地震可分為自然地震與人工地震 (例如：核爆) 。一般所稱之地震為自然地震，依其發(fā)生之原因又可分為， (1)構(gòu)造性地震(2)火山地震(3)沖擊性地震 (例如，隕石撞擊) 。其中又以板塊運(yùn)動所造成的地殼變動 (構(gòu)造性地震) 為主 。 由于地球內(nèi)有一種推動巖層的應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力大于巖層所能承受的強(qiáng)度時(shí)，巖層會發(fā)生錯(cuò)動 (dislocation)，而這種錯(cuò)動會突然釋放巨大的能量，并產(chǎn)生一種彈性波 (elastic waves) ，我們稱之為地震波 ( seismic waves) ，當(dāng)它到達(dá)地表時(shí)，引起大地的震蕩，這就是地震。 3、地球三大地質(zhì)作用（包括巖漿作用機(jī)理、變質(zhì)作用類型、沉積作用環(huán)境，成巖類型及其相互關(guān)系）。 板塊理論。六十年代中期興起一種新的大地構(gòu)造理論——板塊結(jié)構(gòu)理論。它認(rèn)為巖石圈的構(gòu)造單元是板塊。全球可被劃分為六大板塊：歐亞板塊、太平洋板塊、美洲板塊、非洲板塊、印度洋板塊和南極板塊?；鹕綄W(xué)家根據(jù)這一理論認(rèn)為，當(dāng)組成地球最外層的巨形巖石板塊之間發(fā)生碰撞及擠磨時(shí)，俯沖帶的溫度大幅度上升，甚至達(dá)到使地殼下面的巖石發(fā)生部分熔融的程度，從而導(dǎo)致火山的形成。由于世界上絕大部分火山都分布在各個(gè)板塊的邊緣地帶，看來這種解釋是合理的。 熱點(diǎn)理論。夏威夷群島火山是人們研究較多的火山。但夏威夷群島離最近的板塊邊緣有3200公里。顯然用板塊理論釋解釋是行不通的。熱點(diǎn)理論認(rèn)為，夏威夷群島是由地球內(nèi)部一個(gè)神秘的“熱點(diǎn)”形成的。當(dāng)太平洋板塊在這個(gè)熱點(diǎn)上移動時(shí)，板塊底層巖石就被熔化，借助地下的壓力侵入到地殼上部形成巖漿庫，最后變成火山。這一理論成功地解釋了夏威夷群島形成的過程，受到人們的重視。但對于熱點(diǎn)是產(chǎn)生于地核深處還是局限于該地區(qū)地殼底部尚有爭論。 巖漿的演化機(jī)制 巖漿從源區(qū)分離之后，溫度、壓力等條件發(fā)生了改變，隨即開始了巖漿演化歷程，從原生巖漿演化出派生巖漿，生成了多種巖石。在巖漿轉(zhuǎn)變?yōu)閹r石的過程中都發(fā)生了什么作用呢？ 主要有：分異作用、巖漿混合作用、同化混染作用. 1、分異作用 原來成分均勻的巖漿，在沒有外來物質(zhì)加入的情況下，依靠巖漿自身的演化，最終形成不同組成的火成巖。 主要包括：熔離作用、擴(kuò)散-對流作用、分離結(jié)晶作用 1）熔離作用 是指原來混溶的熔體因物理（如溫度、壓力的變化）或化學(xué)（如第三種組分的加入）的原因分離為不混溶或混溶程度低的兩種熔體的過程。 2）擴(kuò)散－對流作用 原來均一的巖漿，由于液態(tài)的巖漿體內(nèi)部及其與相接觸的圍巖間存在溫度梯度，導(dǎo)致產(chǎn)生成分梯度的作用。此時(shí)，熱量和物質(zhì)通過液－液界面進(jìn)行擴(kuò)散對流，使高熔點(diǎn)的組分向著低溫的熔體邊部遷移，冷凝較早，形成較基性富含高熔點(diǎn)組分的的邊緣帶；而低熔點(diǎn)的組分則向高溫的熔體內(nèi)部遷移，冷凝較晚，生成了較酸性富含低熔點(diǎn)組分的內(nèi)部帶。 巖漿中物質(zhì)擴(kuò)散的驅(qū)動力：溫度梯度、濃度梯度或化學(xué)位梯度 3）分離結(jié)晶作用(結(jié)晶分異作用) 概念：是指由于巖漿中結(jié)晶的固相物質(zhì)的分離，使殘余巖漿成分發(fā)生變化的作用。 類型： A. 流動分異作用 B. 重力分離結(jié)晶作用 A. 流動分異作用 特點(diǎn)：主要發(fā)生在流速變化較大的巖漿通道內(nèi)，如巖墻和巖脈中 原因：巖漿與上侵通道側(cè)壁圍巖間的粘滯摩擦作用使流速從通道中心向邊緣降低，導(dǎo)致礦物晶體向流速高的中心帶集中，使結(jié)晶的礦物與熔體分離。 規(guī)模：影響有限，大巖體僅限于巖體與圍巖的接觸帶 B. 重力分離結(jié)晶作用 早結(jié)晶的礦物因其與巖漿之間的密度差下沉到巖漿房的底部，或上浮到巖漿房頂部。 影響晶體能否從巖漿中沉降分離的因素： 晶體與巖漿的密度差、晶體直徑（B）、巖漿的粘度 礦物分離結(jié)晶的順序－－鮑文（Bowen,1928）反應(yīng)系列 鮑文反應(yīng)系列的巖石學(xué)意義 1）解釋巖漿中礦物結(jié)晶順序 2）解釋巖漿中礦物共生規(guī)律，兩個(gè)系列結(jié)晶溫度相當(dāng)?shù)牡V物可以共生 3）解釋暗色礦物間的反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)和斜長石正環(huán)帶結(jié)構(gòu) 4）玄武質(zhì)巖漿經(jīng)分離結(jié)晶作用可逐步形成酸性巖漿 2、巖漿混合作用（ Magma Mixing ） 由兩種或兩種以上的不同成分的巖漿以不同的比例混合，形成一系列過渡類型巖漿的作用。 識別標(biāo)志： 1）混合不徹底時(shí)，基性端元和酸性端元及二者間的過渡巖石同時(shí)出現(xiàn)；在巖體中可見到一些基性端元的巖石團(tuán)塊、微粒包體等 2） 礦物間出現(xiàn)明顯的不平衡現(xiàn)象：兩種成分差別較大的斜長石的共存等 3）混合徹底：對于一套巖石來說，端元組分與混合組分在 Harker-type 變異圖上應(yīng)該呈一條直線 3、同化混染作用(assimilation) （1）概念：巖漿熔化或溶解圍巖或捕虜?shù)膰鷰r碎塊，將改變巖漿的成分，當(dāng)熔化或溶解較徹底時(shí)，稱同化作用；不徹底時(shí)可有未熔物質(zhì)的殘留，稱為混染作用。 （2）同化混染的可能方式： 1）巖漿熔化比自己熔點(diǎn)低的圍巖物質(zhì)，使熔體的總成分發(fā)生改變。 2）巖漿不能熔化比自己熔點(diǎn)更高的圍巖，只能通過離子交換反應(yīng)，改變圍巖及捕虜體成分，使之達(dá)到平衡。 3）與巖漿相適應(yīng)的圍巖物質(zhì)可在巖漿中保持穩(wěn)定，如玄武巖中的地幔橄欖巖包體。 （3）同化混染作用的鑒別標(biāo)志： 1）主要出現(xiàn)在大型侵入體的邊緣帶，與圍巖之間常形成漸變過渡帶； 2）在同化混染帶，常含有圍巖的捕虜體或捕虜晶，出現(xiàn)不平衡礦物和不平衡結(jié)構(gòu)，如花崗巖中出現(xiàn)硅輝石； 3）巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造不均一，出現(xiàn)斑雜構(gòu)造 變質(zhì)作用類型的劃分 對變質(zhì)作用的類型進(jìn)一步劃分，自變質(zhì)巖作為一門獨(dú)立學(xué)科的出現(xiàn)就提出許多分類，下面簡要介紹常見的變質(zhì)作用類型： 區(qū)域變質(zhì)作用（regional metamorphism）：最先是由法國學(xué)者A.Daubree于1859年提出，是指大面積的巖石，因?yàn)闇囟仍龈吆蛪毫Φ淖饔玫榷喾N因素下，發(fā)生了程度不等的重結(jié)晶和變形的一類變質(zhì)作用。區(qū)域變質(zhì)作用形成的巖石普遍具有結(jié)晶片理及其他方向性組構(gòu)。 接觸變質(zhì)作用（contact metamorphism）：是指在巖漿作用影響下，圍巖主要受巖漿體溫度的影響而產(chǎn)生的一種局部性變質(zhì)作用。通常規(guī)模不大，圍巖主要受巖漿散發(fā)的熱量及揮發(fā)份的作用。當(dāng)圍巖僅受巖漿體溫度影響而發(fā)生重結(jié)晶作用、變質(zhì)結(jié)晶作用，變質(zhì)前后化學(xué)成分基本相同，這類變質(zhì)作用稱為熱接觸變質(zhì)作用。當(dāng)圍巖除受巖漿體溫度影響外，由于揮發(fā)組分的影響，巖體和圍巖發(fā)生交代作用，致使接觸帶附近的巖體和圍巖的化學(xué)成分也發(fā)生變化，稱為接觸交代變質(zhì)作用。 動力變質(zhì)作用（dynamo metamorphism）：是一種由于構(gòu)造作用過程中所產(chǎn)生的強(qiáng)應(yīng)力作用下，巖石發(fā)生破碎、變形，在破碎、變形的同時(shí)，伴有一定重結(jié)晶作用。其發(fā)育常受斷裂構(gòu)造控制，原巖的變化主要以脆性變形和塑性變形為主。 氣液變質(zhì)作用（Pneumatolytic hydrothermal metamorphism）：是由于熱的氣體及溶液作用于已形成的巖石，使已有的巖石產(chǎn)生礦物成分、化學(xué)成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化，稱為氣液變質(zhì)作用。氣液變質(zhì)作用通常沿構(gòu)造破碎帶及礦脈邊緣發(fā)育。 (一)巖漿分異作用 巖漿可以通過兩種方式發(fā)生分異，即熔離作用和結(jié)晶分異作用，這是巖漿內(nèi)部發(fā)生的一種演化。 1.熔離作用 原來均一的巖漿，隨著溫度和壓力的降低或者由于外來組分的加入，使其分為互不混溶的兩種巖漿，即稱為巖漿的熔離作用。日常生活中的油—水關(guān)系可以做為這方面的例子。在煉鐵爐中熔煉鐵礦石時(shí)，在CaCO3和CaF2等外加熔劑作用下，鐵水和熔渣(硅酸鹽熔體)就分為互不混溶的兩個(gè)液層，鐵水比重大而下沉，熔渣輕而上浮，這是同天然熔離作用很相似的又一例子。此外，也有人把玄武巖熔化后做試驗(yàn)，在玄武巖熔體加入CaF2，結(jié)果熔體也分為兩個(gè)液層，上部為相當(dāng)于流紋巖巖漿的酸性熔體層，下部為相當(dāng)于橄欖巖的超基性熔體層。 目前認(rèn)為，在天然的巖漿中硫化物、氧化物和硅酸鹽熔體可以發(fā)生熔離作用；一些含有銅鎳的基性巖漿在高溫時(shí)銅鎳硫化物熔體完全混溶于基性巖漿中，當(dāng)溫度下降到某一限度后，此二種熔體即發(fā)生分離，銅鎳硫化物比重大而富集于底部成礦床，硅酸鹽熔體在上部固結(jié)成巖石。我國西南某地的含鉑硫化物礦床就是這樣形成。至于巖漿中不同的硅酸鹽熔體之間能否發(fā)生熔離作用，尚有爭議。不過一些人仍認(rèn)為輝長巖中的條帶狀構(gòu)造和某些珍珠巖中的球粒是硅酸鹽熔離作用造成的。甚至近來有人提出在上地幔的巖漿源區(qū)就能夠發(fā)生深部熔離作用從而產(chǎn)生安山巖漿和玄武巖漿的論點(diǎn)，尚待研究。 2.結(jié)晶分異作用 礦物的結(jié)晶溫度有高有低，因此，礦物從巖漿中結(jié)晶析出的次序也有先有后。在巖漿冷凝過程中礦物按其結(jié)晶溫度的高低先后同巖漿發(fā)生分離的現(xiàn)象叫結(jié)晶分異作用。結(jié)晶分異作用在玄武巖漿中研究得最為完備，由鮑文和貝萊(Baliey)于本世紀(jì)20年代即完成了實(shí)驗(yàn)和地質(zhì)方面的經(jīng)典研究，成為巖漿巖的理論支柱之一。 玄武巖漿的結(jié)晶分異作用模式一般稱為鮑文反應(yīng)原理，即隨著巖漿溫度的降低，橄欖石首先結(jié)晶，并由于它比重大而沉落于巖漿體底部形成橄欖巖；繼而輝石—基性斜長石同時(shí)結(jié)晶并沉落于橄欖巖“層”之上形成輝長巖；角閃石—中性斜長石同時(shí)析出構(gòu)成閃長巖；而巖漿中越來越富SiO2、K2O、Na2O及揮發(fā)性組分，并慢慢地被已晶出的礦物“層”擠到巖漿體的頂部最后結(jié)晶出石英—鉀長石—酸性斜長石組合，即花崗巖。因?yàn)樵谶@一分異過程中在礦物晶出后因其比重不同受重力作用而分別沉落、堆積，故又稱“重力結(jié)晶分異作用”。用這種理論能夠較圓滿地解釋層狀超基性—基性侵入巖雜巖體，并建立堆積巖理論。在有關(guān)層狀侵入體的礦床研究中，這種理論也得到了驗(yàn)證，并起到了指導(dǎo)找礦的作用。所以，這種結(jié)晶分異觀點(diǎn)，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的實(shí)驗(yàn)研究、理論探索和地質(zhì)觀察，對于層狀超基性—基性巖的成因解釋基本上得到了承認(rèn)。但用玄武巖漿的分異作用解釋多數(shù)或全部巖漿巖的成因，尚有值得進(jìn)一步研究的地方。 (二)同化混染作用 由于巖漿溫度很高，并且有很強(qiáng)的化學(xué)活動能力，因此它可以熔化或溶解與之相接觸的圍巖或所捕虜?shù)膰鷰r塊，從而改變原來巖漿的成分。若巖漿把圍巖徹底熔化或溶解，使之同巖漿完全均一，則稱同化作用；若熔化或溶解不徹底，不同程度的保留有圍巖的痕跡(如斑雜構(gòu)造等)，則稱混染作用。因同化和混染往往并存，故又統(tǒng)稱同化混染作用。此外，也有人把巖漿熔化或溶解圍巖并使之逐漸消失于巖漿中的過程叫同化作用；把因圍巖的熔化或溶解使巖漿成分受到外來物質(zhì)(圍巖)的污染(混染)而改變其原來成分的作用叫混染作用。顯然，同化與混染為同一過程，是巖漿與圍巖的相互作用，巖漿同化圍巖，圍巖則污染巖漿，因此，也一并稱為同化混染作用。 一般同化混染作用中巖漿成分變化的規(guī)律是基性巖漿同化酸性(或富含SiO2)的圍巖時(shí)，巖漿向酸性變化(酸度增加)；反之，酸性巖漿同化基性(富含Ca、Fe、Mg)圍巖時(shí)，巖漿向基性方向變化(酸度降低)。按照鮑文反應(yīng)原理，基性巖漿可以同化酸性圍巖，但酸性巖漿難于同化基性圍巖。不過由于酸性巖漿往往富含揮發(fā)組份(CO2、H2O、F、Cl等)，因而有很強(qiáng)的溶解能力，雖然其溫度低些，但它也能發(fā)生強(qiáng)烈的同化作用。其中酸性巖漿同化碳酸鹽巖石(石灰?guī)r、白云巖)的作用具有重大意義，因?yàn)樗粌H能形成許多小的中性巖侵入體，而且也往往伴有矽卡巖化形成所謂矽卡巖礦床，如銅、鐵、鎢礦等。在該同化作用中，大量Ca和Mg加入巖漿，使巖漿酸度降低，形成閃長巖或石英閃長巖，而在接觸帶上形成含石榴石和輝石的矽卡巖(變質(zhì)巖)。如長江中下游的許多中—酸性侵入巖體廣泛發(fā)育此種同化作用。 4、何謂重力均衡？地學(xué)家是怎樣解釋重力均衡現(xiàn)象的？ 地表地形的起伏造成的載荷差異將在地殼深部乃至更深的部位得到充分補(bǔ)償。在某一補(bǔ)償深度之下，地球的壓力 處于流體靜平衡狀態(tài)，因此，在補(bǔ)償界面以上的單位截面柱體中的重量必須相等，過多的地表負(fù)荷會導(dǎo)致在補(bǔ)償界面之上要有等量的質(zhì)量虧缺才能達(dá)到靜態(tài)平衡，反之亦然。 一般我們利用地殼的均衡異常來研究地殼的均衡狀態(tài)。由于補(bǔ)償質(zhì)量對地面觀測點(diǎn)重力的影響的校正均稱為均衡校正，幾位校正值△gc，均衡重力異常可以在布格重力異?！鱣b的基礎(chǔ)上再做均衡校正來得到，即： 　　△gi=△gb-△gc 　　均衡重力異常能叫正確的反映出地殼結(jié)構(gòu)的部分真實(shí)情況，若沒有其它因素干擾，當(dāng)?shù)貧ね耆幱诰鉅顟B(tài)時(shí)，區(qū)域性平均均衡重力異常應(yīng)該接近于零，反之，則存在較大的或正或負(fù)的均衡異常，這些異常都表明地殼處于均衡失調(diào)狀態(tài)，存在與之相應(yīng)的均衡調(diào)整作用。均衡原理已被越來越多的地球物理資料（如重力資料、地震資料等）所證實(shí)，愈來愈受到人們的重視。 5、氣團(tuán)與鋒面的概念，氣團(tuán)過境與鋒面過境的天氣特征？ 氣團(tuán)是指氣象要素(主要指溫度和濕度)水平分布比較均勻的大范圍的空氣團(tuán)。在同一氣團(tuán)中，各地氣象要素的重點(diǎn)分布幾乎相同，天氣現(xiàn)象也大致一樣。氣團(tuán)的水平范圍可達(dá)幾千公里，垂直高度可達(dá)幾公里到十幾公里，常常從地面伸展到對流層頂。氣團(tuán)的分類方法主要有三種，一種是按氣團(tuán)的熱力性質(zhì)不同，劃分為冷氣團(tuán)和暖氣團(tuán)；第二種是按氣團(tuán)的濕度特征的差異，劃分為干氣團(tuán)和濕氣團(tuán)，第三種是按氣團(tuán)的發(fā)源地，常分為北冰洋、氣團(tuán)、極地氣團(tuán)，熱帶氣團(tuán)、赤道氣團(tuán)。 　1）冷氣團(tuán)（ColdAirMass）：氣團(tuán)溫度低于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度的，或兩個(gè)氣團(tuán)相遇時(shí)溫度較低者，叫冷氣團(tuán)。當(dāng)冷氣團(tuán)向南移行至另一地區(qū)時(shí)，不僅會使這個(gè)地區(qū)變冷，且由于氣團(tuán)底部增暖，氣溫直減率增大，氣層往往趨于不穩(wěn)定，有利于對流的發(fā)展，產(chǎn)生不穩(wěn)定天氣，低層的能見度一般較好。夏季，若冷氣團(tuán)中水汽含量多，常形成積云和積雨云，產(chǎn)生雷陣雨天氣。冬、春兩季，由于冷氣團(tuán)中濕度較小，常是干冷天氣。冷氣團(tuán)內(nèi)氣溫、風(fēng)等氣象要素有明顯的日變化；夜間低層輻射冷卻，在大陸上可形成輻射霧。? 　　2）暖氣團(tuán)(WarmAirMass)：氣團(tuán)溫度高于流經(jīng)地區(qū)下墊面溫度的，或兩個(gè)氣團(tuán)相遇時(shí)溫度較高者，叫暖氣團(tuán)。當(dāng)暖氣團(tuán)向北移行至另一地區(qū)時(shí)，不僅會使這個(gè)地區(qū)變暖，且由于氣團(tuán)底部變冷，氣溫直減率變小，會使該地上空氣層的穩(wěn)定度增大，對流運(yùn)動不易發(fā)展，產(chǎn)生穩(wěn)定性天氣。因?yàn)闅鈱臃€(wěn)定，水汽及塵埃、煙粒等雜質(zhì)常聚集在低層，所以暖氣團(tuán)中低層的能見度差。如果暖氣團(tuán)中水汽含量多，常形成層云、層積云，并下毛毛雨，有時(shí)會出現(xiàn)平流霧。如果暖氣團(tuán)中水汽含量較少，天氣就較好。 鋒面就是溫度、濕度等物理性質(zhì)不同的兩種氣團(tuán)的交界面，或者叫做過渡帶。鋒面與地面的交線，稱為鋒線，也簡稱為鋒。鋒面的長度與氣團(tuán)的水平距離大致相當(dāng)，由幾百公里到幾千公里，寬度比氣團(tuán)小得多，只有幾十公里，最寬的也不過幾百公里。垂直高度與氣團(tuán)相當(dāng)，幾公里到十幾公里。鋒面也有冷暖、移動、靜止之分。 按照熱力學(xué)分類方法，若冷氣團(tuán)主動推動暖氣團(tuán)，則稱為冷鋒。反之稱為暖鋒。若冷暖氣團(tuán)相當(dāng)，則稱為準(zhǔn)靜止鋒。若冷鋒追上暖鋒，則會形成錮囚鋒。 　　冷鋒：鋒面在移動過程中，冷氣團(tuán)起主導(dǎo)地位作用，推動鋒面向暖氣團(tuán)一側(cè)移動，這種鋒面稱為冷鋒。冷鋒過境后，冷氣團(tuán)占據(jù)了原來暖氣團(tuán)所在的位置。泠鋒在中國一年四季都有，尤其在冬半年更為常見。冷氣在移動過程中，由于變性程度不同，或有小股冷空氣補(bǔ)充南下，在主鋒后，即同一氣團(tuán)內(nèi)又可形成一條副鋒。一般來講，主鋒兩側(cè)的溫度差值較大，而副鋒兩側(cè)的溫度差較小。冷鋒過境后，氣溫下降，氣壓上升，天氣多轉(zhuǎn)晴好。 　　暖鋒：鋒面在移動過程中，若暖空氣起主導(dǎo)作用，推動鋒面向冷 氣團(tuán)一側(cè)移動，這種鋒機(jī)稱為暖鋒。暖鋒過境后，暖氣團(tuán)就占據(jù)了原來冷氣團(tuán)的位置。暖鋒多在中國東北地區(qū)和長江中下游活動大多與冷鋒聯(lián)結(jié)在一起。暖鋒過境后，氣溫上升，氣壓下降，天氣多轉(zhuǎn)云雨天氣。 　　準(zhǔn)靜止鋒：當(dāng)冷暖氣團(tuán)勢力相當(dāng)，鋒面移動很慢時(shí)，稱為準(zhǔn)靜止鋒。事實(shí)上，絕對的靜止是沒有的。在這期間，冷暖氣團(tuán)同樣是互相斗爭著，有時(shí)冷氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，有時(shí)暖氣團(tuán)占主導(dǎo)地位，使鋒面來回?cái)[動。 　　錮囚鋒：暖氣團(tuán)、較冷氣團(tuán)和更冷氣團(tuán)（三個(gè)性質(zhì)不同的氣團(tuán)）相遇時(shí)先后構(gòu)成的兩個(gè)鋒面，然后其中一個(gè)鋒面追上另一個(gè)鋒面，即形成錮囚。 　　由于鋒是冷暖氣團(tuán)交界地區(qū)，空氣活動十分活躍，可以形成一系列的云、雨、大風(fēng)、降水等天氣。在中國一年四季都有鋒的活動，其中冷鋒活動最為經(jīng)常，且能在全國廣大地區(qū)出現(xiàn)。在春夏之交，往往會有準(zhǔn)靜止鋒活動。鋒的活動常經(jīng)歷著生成，加強(qiáng)，消亡的過程。一般歷史3-5天左右。 　　暖鋒系統(tǒng)現(xiàn)象隨時(shí)間的變化過程。 兩個(gè)性質(zhì)不同的氣團(tuán)之間有狹窄而又傾斜的過渡帶，帶內(nèi)氣象要素和天氣變化劇烈，氣象上稱此過渡帶為鋒面，與地面交界線稱為鋒線，鋒面上方為暖氣團(tuán)，下方為冷氣團(tuán)。 6、天氣與氣候有何區(qū)別與聯(lián)系？試述廣東的氣候特點(diǎn)與成因（提示：從地理位置；溫度、水分的時(shí)空分布，大氣環(huán)流等方面考慮）？ 1、 概念不同： 天氣是指某一地區(qū)在某一瞬間或某一短時(shí)間內(nèi)大氣狀態(tài)(如T、E、P等)和大氣現(xiàn)象(如風(fēng)、云、霧、降水等)的綜合。 氣候是在某一時(shí)段內(nèi)大量天氣過程的綜合。它不僅包括該地多年來經(jīng)常發(fā)生的天氣狀況，還包括某些年份偶爾出現(xiàn)的極端天氣狀況。 氣候是在多年觀測到的天氣基礎(chǔ)上所得出的總結(jié)和概括，是在一定時(shí)段內(nèi)由大量天氣過程綜合而得出的長期大氣過程，二者之間存在著統(tǒng)計(jì)聯(lián)系，從時(shí)間上反映出微觀與宏觀的關(guān)系。 2、從時(shí)間尺度上講： 天氣是短時(shí)間的，氣候是長期的 天氣具有多變性，氣候則比較穩(wěn)定 在同一時(shí)間內(nèi)不同地區(qū)的天氣不完全一樣，同一地區(qū)不同時(shí)間內(nèi)的天氣也常常是不同的。氣候一般比較穩(wěn)定，而且一個(gè)地方的氣候特征受它所在的緯度、高度、海陸相對位置等影響較大。 形成原因不同：天氣由氣團(tuán)、鋒，氣候則在太陽輻射、大氣環(huán)流、下墊面性質(zhì)和人類活動長時(shí)間相互作用下形成 3、天氣是氣候的基礎(chǔ)，氣候是天氣的總結(jié)和概括。（聯(lián)系） 廣東省屬熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候資源十分豐富。由于地處低緯，面臨廣闊的海洋，因此海洋和大陸均對廣東氣候有非常明顯的影響。 冬季普遍盛行東北風(fēng)或北風(fēng)，來自北方既寒冷又干燥的空氣，經(jīng)過長途跋涉以后，增溫、增濕，強(qiáng)度大為減弱，到達(dá)廣東時(shí)風(fēng)速已經(jīng)變小、氣溫偏高，所以冬季較溫暖。但個(gè)別年份在寒潮來臨時(shí)，也可出現(xiàn)霜凍天氣。 春季是過渡季節(jié)，氣溫和降水均處在上升時(shí)期。正因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候是冷暖天氣交替的變化季節(jié)，所以它的不穩(wěn)定性很大。有的年份會出現(xiàn)春光明媚的春天，而有的年份卻會出現(xiàn)持續(xù)的低溫陰雨倒春寒天氣 夏季，由于受海洋氣團(tuán)的影響，普遍吹偏南風(fēng)，帶來豐沛的雨水。6月份是廣東前汛期的降雨高峰期，各地出現(xiàn)暴雨的機(jī)會甚多。同時(shí)，每年的6～10 月又是熱帶氣旋影響廣東的主要時(shí)段，影響廣東的熱帶氣旋，有89%以上出現(xiàn)在這個(gè)時(shí)段內(nèi)。 秋季，冷空氣開始影響廣東，氣溫逐漸下降。此時(shí)多晴朗天氣，少降水,開始進(jìn)入干季。熱帶氣旋活動的次數(shù)減少。 廣東省地處祖國南疆，北依南嶺、東北為武夷山，南臨南海，東面有世界最大的海洋-太平洋；沿海港灣眾多，島嶼星羅棋布。由于瀕臨海洋、海岸線長，易遭西太平洋及南海臺風(fēng)襲擊，臺風(fēng)以及臺風(fēng)帶來的暴雨洪水災(zāi)害相當(dāng)嚴(yán)重 7、何謂水份循環(huán)、水量平衡？世界水資源與水污染問題是如何產(chǎn)生的？ a水分循環(huán)地球上的水從地表蒸發(fā)，凝結(jié)成云，降水到徑流，積累到土中或水域，再次蒸發(fā)，進(jìn)行周而復(fù)始的循環(huán)過程。 全球水循環(huán)是由太陽能驅(qū)動的，水是地球上一切物質(zhì)循環(huán)和生命活動的介質(zhì)，沒有水循環(huán)，生態(tài)系統(tǒng)就無法啟動，生命就會死亡。 b水量平衡是說，在一個(gè)足夠長的時(shí)期里，全球范圍的總蒸發(fā)量等于總降水量。 c水污染主要是由人類活動產(chǎn)生的污染物造成，它包括工業(yè)污染源，農(nóng)業(yè)污染源和生活污染源三大部分 d污染物進(jìn)入河流、湖泊、海洋或地下水中，使水質(zhì)和底泥的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落組成發(fā)生變化，降低了水體的使用價(jià)值和功能的現(xiàn)象。 二 水污染分類及危害 1 水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當(dāng)前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據(jù)污染雜質(zhì)的不同而主要分為化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大類。 化學(xué)性污染：污染雜質(zhì)為化學(xué)物品而造成的水體污染。化學(xué)性污染根據(jù)具體污染雜質(zhì)可分為6類： 1）無機(jī)污染物質(zhì)：污染水體的無機(jī)污染物質(zhì)有酸、堿和一些無機(jī)鹽類。酸堿污染使水體的pH值發(fā)生變化，妨礙水體自凈作用，還會腐蝕船舶和水下建筑物，影響漁業(yè)。 2）無機(jī)有毒物質(zhì)：污染水體的無機(jī)有毒物質(zhì)主要是重金屬等有潛在長期影響的物質(zhì)，主要有汞、鎘、鉛、砷等元素。 3）有機(jī)有毒物質(zhì)：污染水體的有機(jī)有毒物質(zhì)主要是各種有機(jī)農(nóng)藥、多環(huán)芳烴、芳香烴等。它們大多是人工合成的物質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，很難被生物所分解。 4）需氧污染物質(zhì)：生活污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和酚、醇等有機(jī)物質(zhì)可在微生物的作用下進(jìn)行分解。在分解過程中需要大量氧氣，故稱之為需氧污染物質(zhì)。 5）植物營養(yǎng)物質(zhì)：主要是生活與工業(yè)污水中的含氮、磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)，以及農(nóng)田排水中殘余的氮和磷。 6）油類污染物質(zhì)：主要指石油對水體的污染，尤其海洋采油和油輪事故污染最甚。 物理性污染 1）懸浮物質(zhì)污染：懸浮物質(zhì)是指水中含有的不溶性物質(zhì)，包括固體物質(zhì)和泡沫塑料等。它們是由生活污水、垃圾和采礦、采石、建筑、食品加工、造紙等產(chǎn)生的廢物泄入水中或農(nóng)田的水土流失所引起的。懸浮物質(zhì)影響水體外觀，妨礙水中植物的光合作用，減少氧氣的溶入，對水生生物不利。 2）熱污染：來自各種工業(yè)過程的冷卻水，若不采取措施，直接排入水體，可能引起水溫升高、溶解氧含量降低、水中存在的某些有毒物質(zhì)的毒性增加等現(xiàn)象，從而危及魚類和水生生物的生長。 3）放射性污染：由于原子能工業(yè)的發(fā)展，放射性礦藏的開采，核試驗(yàn)和核電站的建立以及同位素在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、研究等領(lǐng)域的應(yīng)用，使放射性廢水、廢物顯著增加，造成一定的放射性污染。 生物性污染 生活污水，特別是醫(yī)院污水和某些工業(yè)廢水污染水體后，往往可以帶入一些病原微生物。例如某些原來存在于人畜腸道中的病原細(xì)菌，如傷寒、副傷寒、霍亂細(xì)菌等都可以通過人畜糞便的污染而進(jìn)入水體，隨水流動而傳播。一些病毒，如肝炎病毒、腺病毒等也常在污染水中發(fā)現(xiàn)。某些寄生蟲病，如阿米巴痢疾、血吸蟲病、鉤端螺旋體病等也可通過水進(jìn)行傳播。防止病原微生物對水體的污染也是保護(hù)環(huán)境，保障人體健康的一大課題。 8風(fēng)沙地貌的形成需要哪些條件？防治風(fēng)沙移動有哪些措施？ 風(fēng)沙地貌是風(fēng)對地表侵蝕、堆積的結(jié)果。因此地表特征、風(fēng)動力狀況是風(fēng)沙作用及形成風(fēng)沙地貌的基本條件。平坦的地面以及開闊的內(nèi)陸盆地，有利于氣流的運(yùn)行。同時(shí)盆地內(nèi)一般堆積有比較豐厚的碎屑物質(zhì)，為沙丘的形成提供了重要物質(zhì)來源。如我國西北地區(qū)的沙漠，大部分布在廣大的內(nèi)陸盆地中。干旱區(qū)雨量稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，土質(zhì)干燥，地表植被稀疏或完全裸露。因此有利于氣流對地面的直接作用，從而引起沙粒的吹揚(yáng)，沙丘的移動，使地面受到風(fēng)沙的侵蝕。形成風(fēng)沙流主要取決于兩點(diǎn)：即有豐富的沙源外，還要有強(qiáng)勁的風(fēng)力。干旱地區(qū)風(fēng)的強(qiáng)度和頻度都較大。如我國西北受蒙古高壓的影響，盛行強(qiáng)勁的西北風(fēng)；另外，干旱地區(qū)由于地面裸露，受強(qiáng)烈的日照后地面溫度急劇升高，造成強(qiáng)烈的上升氣流，因此易出現(xiàn)強(qiáng)烈的狂風(fēng)。這些都為風(fēng)沙地貌的發(fā)育提供了基本的條件 1.加強(qiáng)環(huán)境的保護(hù)，把環(huán)境的保護(hù)提到法制的高度來。 2.恢復(fù)植被，加強(qiáng)防止風(fēng)沙塵暴的生物防護(hù)體系。實(shí)行依法保護(hù)和恢復(fù)林草植被，防止土地沙化進(jìn)一步擴(kuò)大，盡可能減少沙塵源地。 3.根據(jù)不同地區(qū)因地制宜制定防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)規(guī)劃，積極推廣各種減災(zāi)技術(shù)，并建設(shè)一批示范工程，以點(diǎn)帶面逐步推廣，進(jìn)一步完善區(qū)域綜合防御體系。 4.人們對自然資源進(jìn)行長期掠奪式開發(fā)，因而造成對自然生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，而環(huán)境的惡化又為沙塵暴提供了豐富的沙塵物質(zhì)來源。 5.控制人口增長，減輕人為因素對土地的壓力，保護(hù)好環(huán)境。 6.加強(qiáng)沙塵暴的發(fā)生、危害與人類活動的關(guān)系的科普宣傳，使人們認(rèn)識到所生活的環(huán)境一旦破壞，就很難恢復(fù)，不僅加劇沙塵暴等自然災(zāi)害，還會形成惡性循環(huán)，所以人們要自覺地保護(hù)自己的生存環(huán)境。 9. 試述成土母質(zhì)、氣候和地形對土壤形成的影響？ 土壤處于巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈的交界面上，各種物質(zhì)和能量的交流大多通過土壤來實(shí)現(xiàn)，土壤的形成和發(fā)育與自然環(huán)境密切相關(guān)。19世紀(jì)，俄國土壤地理學(xué)家道庫恰耶夫提出了母質(zhì)、氣候、生物、地形、時(shí)間5大土壤形成的自然因素。 （1）土壤形成的母質(zhì)因素 母質(zhì)是形成土壤的物質(zhì)基礎(chǔ)，對土壤的物理性狀和化學(xué)組成均產(chǎn)生重要的作用，這種作用在土壤形成的初期階段最為顯著。隨著成土過程進(jìn)行得愈久，母質(zhì)與土壤間性質(zhì)的差別也愈大，盡管如此，土壤中總會保存有母質(zhì)的某些特征。風(fēng)化作用使巖石破碎，理化性質(zhì)改變，形成結(jié)構(gòu)疏松的風(fēng)化殼，其上部可稱為土壤母質(zhì)。如果風(fēng)化殼保留在原地，形成殘積物，便稱為殘積母質(zhì)；如果在重力、流水、風(fēng)力、冰川等作用下風(fēng)化物質(zhì)被遷移形成崩積物、沖積物、海積物、湖積物、冰磧物和風(fēng)積物等，則稱為運(yùn)積母質(zhì)。成土母質(zhì)是土壤形成的物質(zhì)基礎(chǔ)和植物礦質(zhì)養(yǎng)分元素（氮除外）的最初來源。母質(zhì)代表土壤的初始狀態(tài)，它在氣候與生物的作用下，經(jīng)過上千年的時(shí)間，才逐漸轉(zhuǎn)變成可生長植物的土壤。 首先，成土母質(zhì)的類型與土壤質(zhì)地關(guān)系密切。不同造巖礦物的抗風(fēng)化能力差別顯著，其由大到小的順序大致為：石英→白云母→鉀長石→黑云母→鈉長石→ 角閃石→輝石→鈣長石→橄欖石。因此，發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較細(xì)，含粉砂和粘粒較多，含砂粒較少；發(fā)育在石英含量較高的酸性巖母質(zhì)上的土壤質(zhì)地一般較粗，即含砂粒較多而含粉砂和粘粒較少。此外，發(fā)育在殘積物和坡積物上的土壤含石塊較多，而在洪積物和沖積物上發(fā)育的土壤具有明顯的質(zhì)地分層特征。 其次，土壤的礦物組成和化學(xué)組成深受成土母質(zhì)的影響。不同巖石的礦物組成有明顯的差別，使其上發(fā)育的土壤的礦物組成也就不同。發(fā)育在基性巖母質(zhì)上的土壤，含角閃石、輝石、黑云母等深色礦物較多；發(fā)育在酸性巖母質(zhì)上的土壤，含石英、正長石和白云母等淺色礦物較多；其他如冰磧物和黃土母質(zhì)上發(fā)育的土壤，含水云母和綠泥石等粘土礦物較多，河流沖積物上發(fā)育的土壤亦富含水云母，湖積物上發(fā)育的土壤中多蒙脫石和水云母等粘土礦物。從化學(xué)組成方面看，基性巖母質(zhì)上的土壤一般鐵、錳、鎂、鈣含量高于酸性巖母質(zhì)上的土壤，而硅、鈉、鉀含量則低于酸性巖母質(zhì)上的土壤，石灰?guī)r母質(zhì)上的土壤，鈣的含量最高。 （2）土壤形成的氣候因素 氣候?qū)τ谕寥佬纬傻挠绊懀憩F(xiàn)為直接影響和間接影響兩個(gè)方面。直接影響指通過土壤與大氣之間經(jīng)常進(jìn)行的水分和熱量交換，對土壤水、熱狀況和土壤中物理、化學(xué)過程的性質(zhì)與強(qiáng)度的影響。通常溫度每增加10℃，化學(xué)反應(yīng)速度平均增加1～2倍；溫度從0℃增加到50℃，化合物的解離度增加7倍。在寒冷的氣候條件下，一年中土壤凍結(jié)達(dá)幾個(gè)月之久，微生物分解作用非常緩慢，使有機(jī)質(zhì)積累起來；而在常年溫暖濕潤的氣候條件下，微生物活動旺盛，全年都能分解有機(jī)質(zhì)，使有機(jī)質(zhì)含量趨于減少。氣候還可以通過影響巖石風(fēng)化過程以及植被類型等間接地影響土壤的形成和發(fā)育。一個(gè)顯著的例子是，從干燥的荒漠地帶或低溫的苔原地帶到高溫多雨的熱帶雨林地帶，隨著溫度、降水、蒸發(fā)以及不同植被生產(chǎn)力的變化，有機(jī)殘?bào)w歸還逐漸增多，化學(xué)與生物風(fēng)化逐漸增強(qiáng)，風(fēng)化殼逐漸加厚 。 （3）土壤形成的地形因素 地形對土壤形成的影響主要是通過引起物質(zhì)、能量的再分配而間接地作用于土壤的。在山區(qū)，由于溫度、降水和濕度隨著地勢升高的垂直變化，形成不同的氣候和植被帶，導(dǎo)致土壤的組成成分和理化性質(zhì)均發(fā)生顯著的垂直地帶分化。對美國西南部山區(qū)土壤特性的考察發(fā)現(xiàn)，土壤有機(jī)質(zhì)含量、總孔隙度和持水量均隨海拔高度的升高而增加，而pH值隨海拔高度的升高而降低。此外，坡度和坡向也可改變水、熱條件和植被狀況，從而影響土壤的發(fā)育。在陡峭的山坡上，由于重力作用和地表徑流的侵蝕力往往加速疏松地表物質(zhì)的遷移，所以很難發(fā)育成深厚的土壤；而在平坦的地形部位，地