火山喷发(volcanic eruption),地质学专业术语,是一种奇特的地质现象,是地壳运动的一种表现形式,也是地球内部热能在地表的一种最强烈的显示。
是岩浆等喷出物在短时间内从火山口向地表的释放。由于岩浆中含大量挥发分,加之上覆岩层的围压,使这些挥发分溶解在岩浆中无法溢出,当岩浆上升靠近地表时,压力减小,挥发分急剧被释放出来,于是形成火山喷发。
二、 冰川崩解
冰川的概念
极地或高山地区地表上多年存在并具有沿地面运动状态的天然冰体。冰川多年积雪,经过压实、重新结晶、再冻结等成冰作用而形成的。
它具有一定的形态和层次,并有可塑性,在重力和压力下,产生塑性流动和块状滑动,是地表重要的淡水资源。
国际冰川编目规定:凡是面积超过0.1平方千米的多年性雪堆和冰体都应编入冰川目录。
三、 地震
地震概况
地震又称地动、地振动,是地壳快速释放能量过程中造成的振动,期间会产生地震波的一种自然现象。
地球上板块与板块之间相互挤压碰撞,造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂,是引起地震的主要原因。
地震开始发生的地点称为震源,震源正上方的地面称为震中。破坏性地震的地面振动最烈处称为极震区,极震区往往也就是震中所在的地区。
地震常常造成严重人员伤亡,能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散,还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。
据统计,地球上每年约发生500多万次地震,即每天要发生上万次的地震。其中绝大多数太小或太远,以至于人们感觉不到;真正能对人类造成严重危害的地震大约有十几二十次;能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。
人们感觉不到的地震,必须用地震仪才能记录下来;不同类型的地震仪能记录不同强度、不同远近的地震。世界上运转着数以千计的各种地震仪器日夜监测着地震的动向。
当前的科技水平尚无法预测地震的到来,未来相当长的一段时间内,地震也是无法预测的。所谓成功预测地震的例子,基本都是巧合。
对于地震,我们更应该做的是提高建筑抗震等级、做好防御,而不是预测地震。
四、 滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。
运动的岩(土)体称为变位体或滑移体,未移动的下伏岩(土)体称为滑床
五、 山洪、泥石流
泥石流是指在山区或者其他沟谷深壑,地形险峻的地区,因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。
泥石流具有突然性以及流速快,流量大,物质容量大和破坏力强等特点。发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等,造成巨大损失。
泥石流 是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大,而滑坡是经稀释土质山体小面积的区域,典型的泥石流由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。
在适当的地形条件下,大量的水体浸透流水 山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。泥石流是一种灾害性的地质现象。
通常泥石流爆发突然、来势凶猛,可携带巨大的石块。因其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。
泥石流流动的全过程一般只有几个小时,短的只有几分钟,是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害。
这是山区沟谷或山地坡面上,由暴雨、冰雪融化等水源激发的、含有大量泥沙石块的介于挟沙水流和滑坡之间的土、水、气混合流。
泥石流大多伴随山区洪水而发生。它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物,其体积含量最少为15%,最高可达80%左右,因此比洪水更具有破坏力。
六、 海啸
海啸就是由海底地震、火山爆发、海底滑坡或气象变化产生的破坏性海浪,海啸的波速高达每小时700~800千米,在几小时内就能横过大洋;波长可达数百公里,可以传播几千公里而能量损失很小;
在茫茫的大洋里波高不足一米,但当到达海岸浅水地带时,波长减短而波高急剧增高,可达数十米,形成含有巨大能量的“水墙”。
海啸主要受海底地形、海岸线几何形状及波浪特性的控制,呼啸的海浪冰墙每隔数分钟或数十分钟就重复一次,摧毁堤岸,淹没陆地,夺走生命财产,破坏力极大。全球的海啸发生区大致与地震带一致。
全球有记载的破坏性海啸大约有260次左右,平均大约六、七年发生一次。发生在环太平洋地区的地震海啸就占了约80%。
而日本列岛及附近海域的地震又占太平洋地震海啸的60%左右,日本是全球发生地震海啸并且受害最深的国家。
石钟乳形成示意
火山构造
地球内部构造
变化的地壳
断层
地堑与地垒
滑塌
壶穴形成示意图
U型谷形成示意
牛轭湖形成示意图
河流袭夺
河谷横剖面示意图
河谷形态
心滩与边滩形成示意图
波浪波动过程
河流搬运方式示意图
层流与紊流
瀑布向源侵蚀作用
大洋洋流和现代磷酸盐沉积物的分布图
气候对岩石风化的影响
在自然界中,气温的高低及降水量的多少等因素明显受所在地区所处的纬度、地形以及距离海洋远近等因素的控制。
在不同气候带,岩石风化的性质与特点不同;不同气候带中温度、降水量与植被之间的相互关系及其对风化作用的影响。
在两极及低纬度的高山区,气候寒冷,水的活跃程度低,植被较少,化学风化缓慢而微弱,冰劈作用极为突出,岩石易破碎成为具有棱角状的粗大碎块。
在湿热气候区,气温高,降水量大,植物茂密,微生物活跃,化学风化和生物风化进行得快速而充分,风化作用的深度达数十米以下,形成巨厚的风化层。
在干旱区,仍以物理风化为主导,化学风化较弱,岩石多风化成为棱角状碎屑;由于雨水少,蒸发强烈,易溶矿物也难于溶解。
岩石风化对气候的反作用
岩石,特别是火山活动形成的岩石,在保持地球长期气候稳定和二氧化碳在陆地、海洋和大气之间循环流动方面起着至关重要的作用。几十年来,科学家们已经知道岩石风化作用(山体和土壤中矿物质的化学分解作用)可将大气中的二氧化碳去除,并将其转化为地球表面和海洋沉积物中的稳定矿物。谭老师地理工作室综合整理
地球表面的岩石会受到受化学、生物、气候和板块构造的影响,当二氧化碳与土壤和海洋中的水结合生成碳酸时,就出现了化学风化。大约95%的地壳和地幔(地壳和地核之间的厚层)是由硅酸盐矿物构成的,是大多数火成岩的主要成分,当火山物质冷却和硬化时形成,这些岩石占地球陆地表面的15%。
岩石风化作用的增强既能减缓全球变暖,又能改善土壤健康,使作物更有效地种植和加强粮食安全成为可能。在中国、印度、美国和巴西的所有农田土壤中添加细粉碎的硅酸盐岩石,如玄武岩,可能每年从大气中清除超过20亿吨的二氧化碳。
试题链接
(2016海南卷)地表或接近地表的岩石,在温度变化等的作用下,在原地发生机械破碎而不改变岩石化学成分的作用叫物理风化作用。通常情况下,气温日较差大的地区,物理风化作用强烈。据此完成19~20题。
19. 如果不考虑其他因素,在北半球中、高纬度地区物理风化作用最强的坡向是( )
A. 东北坡 B. 西北坡 C. 东南坡 D. 西南坡
20. 地球表面物理风化作用最弱的自然带是( )
A. 温带荒漠带 B. 温带草原带
C. 热带雨林带 D. 亚寒带针叶林带
【答案】19. D 20. C
【解析】
本题组以地表岩石的物理风化定义为背景材料,以理想状态下北半球中高纬地区物理风化作用最强的坡向、地球表面物理风化作用最弱的自然带为切入点,考查外力作用之风化、影响太阳辐射的因素、大气受热过程、气温日(年)较差、自然带等相关基础知识及获取与解读信息、调动和运用地理知识、描述和阐释地理事物的能力。本题以文字的形式入题,并没有给出地理题常见的图表形式,题组难度较大,对解题者的地理综合素养能力要求较高。解题者要注意根据材料信息进行合理的推测与分析,同时要注意的是在影响物理风化作用的因素中,温度是至关重要的一个因素,解题者在充分调用相关的地理知识的基础上需要有明确的逻辑分析与推导能力。
19. 解题时要注意题干中所给的限制条件——不考虑其他因素,即地表覆盖、风等就不用考虑了,按照材料信息即需要找出气温日较差大的坡度即可,同时还要根据材料信息知道什么是物理风化。根据所学知识,在北半球的中高纬度地区,偏北坡为阴坡,接受太阳辐射最弱,所以其日较差小,物理风化作用弱,由此可将A、B排除。对于两个偏南坡,调用所学知识,可知一天中气温最高的时间不是出现在太阳辐射最强的地方时12点的时刻,一般是在下午14时左右,因为气温的升高是由于地面的能量收大于支来实现的。地方时12点,只是当地太阳辐射量最大,地表接收太阳辐射最多,但其后时间段内地表虽然接收太阳辐射量减少,可由于地表太阳辐射的支出还是小于收入,故大气温度一直处于上升状态。而这一阶段,太阳辐射在西南坡,其维持气温较高的状态时间更长,气温最高状态也在此时间段内,所以在所给的各选项中可知北半球中高纬度的山坡一天中温度最高的状态时太阳直射在西南坡范围。当太阳落山之后,气温下降,各个坡面均接收不到太阳辐射,受周围大气温度的影响最低温度在所给各选项的不同坡度中各处大致相同,而气温日较差则是一天中最高气温与最低气温的差值,由此可知西南坡的温差最大,故C错D对。
(东、西坡所获得的辐射能虽然相近,但大部分地区在暖季时西坡比东坡气温高的原因是:早上太阳直射东坡时,露水蒸发消耗了较多的太阳直接辐射;下午太阳直射西坡时,消耗于蒸发的热能减少,分配于增加土温和气温的热能增多,因此西坡较为干热。)
20. 根据材料信息,可知物理风化最弱的地方应该是日较差最小的区域。从选项所给的四个自然带中,可知热带雨林带位于赤道地区,由于多雨,昼夜气温变化和其它选项相比较小,因此物理风化最弱的自然带应为热带雨林带,C对;而温带荒漠、草原带为温带大陆性气候为主,天气晴朗少雨,白天大气的削弱作用少,升温快,晚上大气的保温作用差,降温快,故这两种自然带所在区相较热带雨林带所在区昼夜温差变化较大,风化作用较强,A、B错;而亚寒带针叶林带也因降雨少,晴天多,气温日较差大,D不符。
故本题正确选C。
风化可以分为物理风化和化学风化两大类,其中生物在物理和化学风化中起到主要作用。读图,完成下面小题。
1.关于岩石风化作用的叙述,正确的是( )
A.从②到①生物的物理风化作用逐步减弱
B.从②到③化学风化作用逐渐减弱
C.从③到④化学风化作用逐渐加强
D.从④到①物理风化作用逐渐减弱
2.地表风化壳厚度最大的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】 1. B 2. B
【解析】
1.湿度增加,物理风化减弱,化学风化增强;温度升高,物理风化增强,化学风化增强;图中从②到①气候由湿变干,生物变得稀少,生物的物理风化作用逐步增强,A错;从②到③气候由热变冷,化学风化作用逐渐减弱,B正确;从③到④,气候由湿变干,物理风化作用逐渐加强,C错;从④到①,气候由冷变热,化学风化作用逐渐减弱,D错。选B正确。
2.气候越湿,温带越高的地方,生物量越多,地表的风化壳越厚;②地湿热,风化壳最厚。选B正确。
风化坑是岩石顶面上因积水风化作用而产生的凹坑,我国珠江口庙湾岛上的花岗岩风化坑最为典型,它多出现在裸露的巨大砾石顶部,及平坦或坡度较小的岩石面上。研究者在凹坑内发现岩石的长石经外力作用,其钙、钾等元素流失,并向黏土矿物转化。左图示意风化坑剖面,右图示意地壳物质循环。据此完成下列各题。
(1)岩石按成因分类,庙湾岛的风化坑属于右图所示的( )
A.①类岩石 B.②类岩石 C.③类岩石 D.④类岩石
(2)形成庙湾岛风化坑的主要外力作用是( )
A.物理风化 B.化学风化 C.流水侵蚀 D.海浪侵蚀
(3)在平坦或坡度较小的岩石面上易形成风化坑的主要原因是( )
A.利于潮水涨落,加速海浪侵蚀
B.利于凹坑积水,促进化学风化
C.利于风化物迁移,增强流水侵蚀
D.利于吸收太阳辐射,加快物理风化
【答案】1. A 2. B 3. B
【解析】
(1)本题以珠江口庙湾岛上风化坑的相关材料为载体,考查岩石的分类,旨在考查考生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力。根据材料可知,庙湾岛上的风化坑岩石是花岗岩,花岗岩属于侵入型岩浆岩,而侵入型岩浆岩是由岩浆侵入地表冷凝形成的。依据图2判断,①为侵入型岩浆岩,②为喷出型岩浆岩,③为沉积岩,④为变质岩。故答案选A。
(2)本题以珠江江口庙湾岛上风化坑的相关材料为载体,考查外力作用的表现形式,旨在考查考生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力。根据风化坑的概念可知,其是在风化作用下形成的,再根据材料中提到的化学元素及矿物类型的转化可以判断,该风化坑的形成主要是化学风化作用的结果。故答案选B项。
(3)本题以珠江口庙湾岛上风化坑的文字材料及剖面图为载体,考查地貌形成的条件,旨在考查考生获取和解读地理信息、论证和探讨地理问题的能力。在风化坑的剖面图中,可发现坑口是有水渍线的,且风化坑概念明确指出是积水风化作用的结果,因此在风化坑的形成过程中必须有积水,而平坦或坡度较小的岩石面易于坑内保存积水。故答案选B项。
(2020·广东高三)阅读图文材料,完成下列要求。
盐风化是岩石表面的盐分随着降水渗入岩石孔隙(或裂隙)中,向岩石背风面运动,在干燥的背风面结晶、膨胀,导致岩石背风面崩裂,在岩石表面形成坑坑洼洼的风化穴,这种风化作用多见于沿海和内陆干旱地区的近地面岩石中。下图示意盐风化原理和崖壁盐风化穴景观。
(1)简述我国西北干旱地区盐风化穴形成的基本条件。
(2)我国西北干旱地区盐风化现象主要发生在岩石东南侧,分析其原因。
(3)根据盐风化穴景观图可判断崖壁的岩石为沉积岩,指出其依据。
(4)若地壳运动导致陡崖上升,推测陡崖上盐风化穴的变化特点。
【答案】
(1)具有可渗水孔隙(裂隙)的岩石结构;渗入水分含盐量较高;干湿交替的小气候环境。
(2)西北地区盛行西风迎风坡一侧(西北侧)雨水较丰富,而东南侧一般保持干燥;南侧比北侧光照强,蒸发量大,盐分易结晶,破坏岩石表面。
(3)盐风化穴沿着特定的层位发育,层间差异明显;盐风化穴沿岩石表面延伸,说明同层岩性相似;不同岩层岩性不同,符合沉积岩的层理构造特点,应为沉积岩。
(4)陡崖上升,盐风化穴分布高度增大;岩层表面形成新的盐风化穴,盐风化穴分布面积增大;经过长期的风化作用,早期形成的盐风化穴崩塌消失。
【解析】
本题以盐风化为背景材料,考察外力作用对盐风化穴形成的影响、盐风化现象发生在岩石背风坡的原因、沉积岩的判断依据以及地壳运动对盐风化穴的变化特点,同时考查学生获取和解读图文信息,调动和运用地理知识,描述和阐释地理原理、规律的能力。
(1)要根据盐风化的概念并结合图示岩层中的水运动,如材料中“降水深入”“孔隙”和“干燥的背风面”等关键词思考答题切入点。岩石表面具有可渗水孔隙或裂隙结构,利于盐分随降水渗入;渗入水分含盐量较高,盐分结晶、膨胀会导致岩石背风面崩裂;干湿交替的小气候环境利于岩石风化形成风化穴。
(2)我国西北干旱地区盐风化现象发生在岩石的东南侧,主要与降水、光照、蒸发量、盐分结晶对岩石表面的破坏密切相关。结合左图中信息,结晶位置是背风坡。西北地区盛行西风,迎风坡一侧是西北侧,西北侧雨水较丰富,而东南侧一般保持干燥;且南侧是阳面,比北侧光照强,南侧昼夜温差大,蒸发量大,盐分易结晶,破坏岩石表面。
(3)要根据盐风化原理图中的“砂岩颗粒”图例和岩石表面风化穴的形成情况等相关信息思考。“盐风化是岩石表面的盐分随着降水渗入岩石孔隙(或裂隙)中”,盐风化穴沿着特定的层位发育,层间差异明显,说明岩石分层明显;图中盐风化穴沿岩石表面延伸,说明同层岩性相似,风化强度基本相同;上下不同岩层岩性不同印度不同导致风化强度不同,符合沉积岩的层理构造特点,应为沉积岩。
(4)本题要结合图示信息,描述盐风化穴随陡崖上升发生的动态变化。若陡崖上升,背风面扩大,盐风化穴分布高度随之增大;若陡崖上升,岩层表面会在陡崖底部风化,形成新的盐风化穴,盐风化穴分布面积增大;据左图分析,经过长期的风化作用,早期形成的盐风化穴位于顶部,失去底部支撑,会崩塌消失。
(2020·河南郑州外国语学校高三月考)阅读图文资料,完成下列要求。
下图所示地区盛行西北风,多大风天气。海森楚鲁怪石城,分布着众多由花岗岩构成的低丘。丘体的南坡发育有密密麻麻的岩穴,而西北坡却少有出现。岩穴的内壁上有成分不同于花岗岩基岩的盐类物质。岩穴曾一度被认为是由风力侵蚀而成(即“风蚀说”)。随着科考的深入,发现该地岩穴的形成过程为:气流所携带的盐类物质在花岗岩表面沉积,后随雨水渗入裂隙中;水分蒸发导致盐类物质结晶析出,将岩体表层的矿物碎片撑裂而脱落,逐步形成岩穴(即“盐风化说”)。
(2)与西北坡相比,分析该地花岗岩丘体东南坡岩穴发育较多的原因。
(3)列举该地岩穴“盐风化说”较“风蚀说”合理的依据。
(4)根据盐风化说,归纳形成花岗岩岩穴的自然环境特征。
【答案与解析】
【答案】
(1)季节性湖泊。理由:该地季节性湖泊封闭,盐度高,枯水期裸露的湖床易结晶析出盐物质。
(3)该地盛行西北风,而西北坡岩穴较东南少;岩穴内壁上有与花岗岩成分不同的盐类物质。
(4)周围存在含盐量高的水体;岩体裂隙发育;干湿季交替明显;蒸发旺盛。
【解析】
本大题以我国河西走廊地区海森楚鲁怪石城的岩穴地貌为背景,以相关图文信息为材料,设置四道小题,涉及盐类物质来源、岩穴分布的成因、岩穴成因等相关内容,考查学生对题中信息的分析处理能力,考查学生区域认知和综合思维等地理核心素养。
(1)根据题意提示,比较季节性湖泊和季节性河流的水体性质即可推断该地岩穴中盐类物质的主要来源。根据经纬度位置判断,该地为我国西北内陆地区,降水少,蒸发强,该地季节性湖泊封闭,水体盐分不能排泄,长期积累,因此盐度高,湖床易结晶析出盐物质,枯水期时湖床裸露,在风力作用下盐类物质可以到达岩穴地区;而季节性河流每年有淡水流经,盐类物质很难积累,产生盐类物质结晶体的可能性不大,因此该地岩穴中盐类物质的主要来源是季节性湖泊。
(2)与西北坡相比,该地花岗岩丘体东南坡岩穴发育较多的原因应从裂隙和盐类物质沉积等方面进行分析。该地位于北半球中纬度,西北坡为阴坡,东南坡为阳坡,东南坡为阳坡,东南坡比西北坡光照时间较长,强度较大,因此东南坡白天温度更高,导致东南坡昼夜温差较大,物理风化作用东南坡比西北坡较强,出现的裂隙东南坡较多,容易形成岩穴;当地西北风强劲,携带盐类物质的西北风在东南坡风力减小,盐类物质容易在东南坡沉积,从而促进岩穴形成。
(3)该地岩穴“盐风化说”较“风蚀说”合理的依据可以从“盐风化说”合理依据和“风蚀说”不合理依据来看,如果“风蚀说”合理,当地盛行西北风,应该西北坡受到侵蚀的强度更大,而实际情况是西北坡岩穴较东南少;岩穴内壁上有与花岗岩成分不同的盐类物质,说明当地不是以侵蚀为主,应有沉积作用存在,说明“风蚀说”不合理。从“盐风化说”合理依据来看,西北有大量盐湖盐滩,盐类物质容易在东南坡沉积,形成盐风化;当地日温差大,容易出现岩石裂隙,从而促进盐风化作用。
(4)形成花岗岩岩穴的自然环境特征可以根据材料信息表明的岩穴形成过程进行归纳。材料信息表明,“盐风化说”认为,气流所携带的盐类物质在花岗岩表面沉积,后随雨水渗入裂隙中,水分蒸发导致盐类物质结晶析出,将岩体表层的矿物碎片撑裂而脱落,逐步形成岩穴。因此该地区周围应存在含盐量高的水体,提供盐风化作用的盐类物质;当地岩体应有裂隙发育,有利于含盐液体渗入裂隙;当地应干湿季交替明显,湿季表层岩类物质随雨水溶解渗入裂隙,干季水分蒸发导致裂隙中盐类物质结晶析出,同时也容易导致产生季节性湖泊,提供盐类物质;当地蒸发旺盛,一是有利于当地湖泊形成盐类物质,而是有利于裂隙中水分蒸发盐类物质结晶。