内容正文:
第一节 地表形态变化的内外力作用 讲义
课前导读:地表形态是怎样“长”出来的
我们脚下的大地并非静止不变。山脉在抬升,河谷在加深,海岸在后退,沙丘在迁移——这些变化的背后,只有两种根本力量在起作用:来自地球内部的内力,与来自地球外部的外力。
本节是选择性必修1“地表形态的塑造”全章的逻辑起点。它要解决三个核心问题:
内力作用以何种方式、形成哪些宏观地貌?
外力作用遵循怎样的“风化—侵蚀—搬运—沉积”链条,又塑造出哪些典型地貌?
地表形态如何反过来影响交通、聚落、农业等人类活动?
知识卡片 本节在整个模块中的位置:第二章“地表形态的变化”第1节。后续“岩石与岩石圈的物质循环”“地表形态与人类活动”等章节,都以本节为事实与概念基础。
第一部分 内力作用及其对地表形态的影响
一、地质作用:地表变化的两种动力
地质作用是指由自然力引起的地壳物质组成、内部结构和地表形态发生变化的所有作用。按能量来源分为内力作用和外力作用,二者始终同时进行、共同塑造地表。
对比项
内力作用
外力作用
能量来源
地球内部的热能(放射性元素衰变)
太阳辐射能,以及重力能等
表现形式
地壳运动(主导)、岩浆活动、地震、变质作用
风化、侵蚀、搬运、沉积、固结成岩
对地表的影响
使地表变得高低不平,塑造宏观骨架
削高填低,使地表起伏趋于平缓
作用速度
除火山、地震外一般极其缓慢
相对较快,过程往往明显可见
二者关系
共同作用;内力定格局,外力再雕琢
在某一时期、某一地区可占据主导
二、地壳运动:塑造地表形态的主要内力
地壳运动是内力作用中最普遍、最持久的形式,按运动方向分为水平运动和垂直运动,二者常常相伴发生,但就全球尺度而言以水平运动为主。
类型
运动方向与特征
形成的地貌
典型案例
水平运动·挤压
岩层受水平挤压力发生塑性变形
巨大的褶皱山系
喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山脉
水平运动·张裂
岩层被拉张超过承受力而断裂
裂谷、海洋
东非大裂谷、红海、大西洋
垂直运动
地壳沿地球半径方向上升或下降
高原山地、盆地平原、海陆变迁
青藏高原隆升;那不勒斯湾海岸升降
辨析 易错提醒:喜马拉雅山脉与东非大裂谷都由水平运动主导,但前者是板块碰撞挤压,后者是板块张裂——同是水平运动,一“合”一“开”,结果截然相反。
三、褶皱:岩层弯曲形成的构造地貌
岩层在水平挤压力作用下发生弯曲,单个弯曲称为褶曲,一系列褶曲的组合称为褶皱。褶皱的基本形态是背斜和向斜。
形态
岩层形态(原始状态)
未受侵蚀的地貌
长期侵蚀后的地貌
背斜
岩层向上拱起,中心岩层较老、两翼较新
常形成山岭
顶部受张力易被侵蚀,常成谷地
向斜
岩层向下弯曲,中心岩层较新、两翼较老
常形成谷地
槽部受挤压不易被侵蚀,反成山岭
因此,“背斜成山、向斜成谷”只是未经侵蚀的理想状态。判断背斜向斜的根本依据是岩层的新老关系,而不是看它现在是山还是谷。
图 背斜岩层向上拱起、向斜岩层向下弯曲的地层构造示意
背斜向斜的实践意义
背斜是良好的储油、储气构造——油气密度小,向顶部汇聚;
向斜是良好的储水构造——岩层向下弯曲,利于地下水汇集;
隧道宜选在背斜处——拱形结构支撑力强,且不易渗水;
采石场常设在背斜顶部——岩石破碎,施工难度小。
四、断层:岩层断裂并发生位移
岩层受到的强大压力或张力超过其承受力时便会破裂,形成断裂构造;若断裂面两侧的岩块沿断裂面发生明显相对位移,则称为断层。判断断层必须同时满足“断裂”与“相对位移”两个条件。
组合
相对位移方式
形成的地貌
实例
地垒
中间岩块相对上升,两侧断层面相背倾斜
块状山地
华山、庐山、泰山
地堑
中间岩块相对下降,两侧断层面相向倾斜
狭长的凹陷地带
东非大裂谷、渭河谷地、汾河谷地
图 断层两侧岩块相对位移形成的地垒与地堑构造示意
图 华山由断层上升岩块(地垒)抬升形成,图为陡峭的花岗岩山体
图 渭河平原、汾河谷地属于断层下陷形成的地堑式谷地
应用 工程选址原则:铁路、公路、桥梁、水库、隧道等应尽量避开断层带。原因——断层处岩体破碎、不稳定,易诱发地震、滑坡、渗漏等灾害,使建筑物塌陷或失稳。断层线附近又往往是泉水、河谷集中分布处。
五、板块构造学说与全球地貌格局
全球海陆分布和陆地上的宏观地貌格局,大都是板块运动的结果。板块构造学说是解释内力地貌成因的核心理论。
全球岩石圈被划分为六大板块:亚欧板块、非洲板块、印度洋板块、太平洋板块、美洲板块、南极洲板块;
板块处于不断运动之中,板块内部相对稳定,板块交界处是地壳活跃地带;
板块张裂处为生长边界,常形成裂谷或海洋(东非大裂谷、红海、大西洋);
板块碰撞处为消亡边界,常形成山脉、高原、海沟与岛弧。
碰撞类型
形成地貌
实例
大陆板块 ↔ 大陆板块
高峻山脉与巨大高原
喜马拉雅山脉、青藏高原
大洋板块 ↔ 大陆板块
海沟、岛弧、海岸山脉
马里亚纳海沟、亚洲东部岛弧、美洲西岸山脉
图 全球六大板块划分及主要火山地震带分布示意图
图 喜马拉雅山脉由印度洋板块与亚欧板块碰撞挤压抬升而成,山顶现代冰川广布
图 东非大裂谷是板块张裂形成的巨大断裂带,图为裂谷地貌鸟瞰
六、岩浆活动、地震与变质作用
1. 岩浆活动
岩浆沿地壳薄弱地带上升,喷出地表冷凝形成喷出岩(如玄武岩),可直接塑造地表、形成火山地貌(火山锥、火山口湖);若侵入地壳上部冷凝,则形成侵入岩(如花岗岩),一般先隆起成山、后经外力剥蚀出露地表。
2. 地震
概念:地球内部能量急剧释放、引起地壳震动的现象;
类型:以构造地震最为常见,此外还有火山地震;
震级:表示地震释放能量的大小,一次地震只有一个震级;
烈度:表示地面受地震影响的强弱程度,同一地震在不同地点烈度不同,受震级、震源深度、震中距及地质条件等影响。
3. 变质作用
原有岩石在高温高压或化学活动性流体作用下,矿物成分、结构和构造发生变化,形成变质岩(如石灰岩→大理岩、页岩→板岩)。变质作用发生在地下,不直接塑造地表形态。
图 我国主要构造地貌类型分布示意,体现板块运动与地质构造的宏观格局
第二部分 外力作用及其对地表形态的影响
一、外力作用的能量与完整链条
外力作用的能量主要来自太阳辐射能,以及由此产生的重力能。它在空间上可分为四个连续的环节,其中“风化”为后续环节创造条件,“侵蚀—搬运—沉积”构成物质迁移的完整循环。
环节
关键因素
作用结果
风化作用
温度、水、生物
使岩石崩解、破碎,碎屑物留在原地,为其他外力作用创造条件
侵蚀作用
流水、风、冰川、海水等
破坏地表岩石及其风化产物,物质常离开原地,形成侵蚀地貌
搬运作用
风、流水、冰川、海浪等
把风化、侵蚀的产物转移离开原位置
沉积作用
流速降低、风力减小、冰川融化、遇障碍物等
被搬运的物质有规律地沉淀、堆积下来
固结成岩
压实、胶结、重结晶
松散堆积物固结为沉积岩
易错点 核心判断标准:风化作用在原地发生,不伴随物质的明显位移;侵蚀作用伴随物质剥离并被带走,风化与侵蚀往往同时进行。
图 温度变化使岩石表层与内部胀缩不均而层层剥落,形成球状风化石蛋
二、风化作用及其地貌
风化作用是地表或接近地表的岩石,在温度、水和生物等因素影响下发生崩解、破碎或化学成分改变的过程。风化产物仍留在原地,因此地表起伏并未被削平。
类型
主导因素
作用过程
典型地区
物理风化
温度变化、水的冻融
岩石表层与内部胀缩不均而层层剥落
干旱区、高寒区
化学风化
水、氧气、有机酸等
矿物溶解、氧化、水解,改变岩石化学成分
湿热地区
生物风化
植物根系、动物、微生物
根劈作用与有机酸腐蚀使岩石破碎
各种气候区,植被茂密处尤甚
辨析 易错提醒:“风化作用”与“风力作用”是完全不同的概念。风化作用与风无关,只要有温度变化、水和生物即可发生;风力作用才是风的侵蚀、搬运和堆积作用。
三、流水作用与地貌
在湿润、半湿润地区,流水是最主要的外力。它既有强大的侵蚀力,也承担着大量物质搬运,并在流速降低时堆积。
环节
作用表现
形成地貌
侵蚀
冲刷地表,使谷底、河床加深加宽;可溶性岩石区发生溶蚀
V形谷、峡谷、瀑布、沟壑纵横的地表、溶洞、石林
搬运
“泥沙俱下”,以悬移、跃移、推移等方式输送物质
为堆积地貌输送物质
沉积
水量减少或流速减慢、含沙量增加时搬运能力减弱
冲积扇(山口)、冲积平原(中下游)、河口三角洲
规律 沉积规律:流水沉积具有明显的分选性——颗粒大、比重大的先沉积,颗粒小、比重小的后沉积;因此上游颗粒最粗,中游次之,下游与河口最细。
图 河流下切侵蚀使谷底加深、谷坡加陡,形成典型的V形谷
图 垂直节理发育的砂岩经流水沿裂隙侵蚀、重力崩塌,形成峰林地貌
图 可溶性石灰岩在高温多雨环境下经流水溶蚀、淀积形成石林
四、风力作用与地貌
在干旱、半干旱地区,风力成为主导外力;在湿润地区,风的作用一般退居次要。
环节
作用表现
形成地貌
侵蚀
风的吹蚀与风沙的磨蚀
风蚀洼地、风蚀柱、风蚀蘑菇、风蚀城堡、雅丹地貌
搬运
悬移与跃移、推移;干旱区与海滨区强烈
为沙丘、黄土堆积输送沙粒
沉积
风速减小、遇障碍物或下垫面改变
沙丘(新月形、纵向沙垄)、黄土堆积
图 近地面风沙含沙量大、磨蚀强,使岩体下部被磨细而形成上大下小的风蚀蘑菇
图 风速减小后沙粒堆积形成沙丘,迎风坡缓、背风坡陡
五、冰川作用与地貌
在高纬度或高山地区,冰川以巨大的刨蚀力改造地表。冰川既是侵蚀营力,也是搬运介质,且搬运能力极强。
环节
作用表现
形成地貌
侵蚀
冰川在运动中对底部岩石和两侧岩壁进行刨蚀、拔蚀
冰斗、刃脊、角峰、U形谷(槽谷)、峡湾
搬运
携带岩块、砾石随冰川一起移动
物质被远距离搬运
沉积
冰川融化后,所携物质就地堆积
冰碛地貌(杂乱堆积,大小混杂、无分选、无层理)
规律 关键差异:流水、风力、海浪的沉积具有分选性(大的先沉、小的后沉、成层分布);冰川沉积则大小混杂、杂乱无章、无层理。这是判断沉积物成因的重要线索。
图 冰斗、刃脊、角峰与U形谷的形成过程示意
六、海水作用与地貌
在滨海地带,波浪、潮汐与海流构成主要外力。海浪既以撞击、冲刷和磨蚀破坏海岸,也把物质搬运、堆积到适宜之处。
环节
作用表现
形成地貌
侵蚀
波浪撞击、冲刷岩壁,碎屑物质研磨,海水溶蚀
海蚀崖、海蚀穴、海蚀拱桥、海蚀柱
搬运
波浪与沿岸流搬运泥沙
物质沿海岸迁移
沉积
波浪遇倾斜海岸、流速减缓,泥沙堆积
沙滩、沙坝、潟湖、海岸平原
图 波浪长期侵蚀使海岸后退,残留的岩柱成为海蚀柱
七、四大外力地貌总览
外力
侵蚀地貌
堆积地貌
分布地区
流水
V形谷、峡谷、瀑布、沟壑、溶洞
冲积扇、冲积平原、三角洲
湿润、半湿润地区
风力
风蚀蘑菇、风蚀洼地、雅丹
沙丘、沙垄、黄土堆积
干旱、半干旱地区
冰川
U形谷、冰斗、刃脊、角峰
冰碛地貌(杂乱堆积)
高纬、高山地区
海水
海蚀崖、海蚀穴、海蚀柱
沙滩、沙坝、潟湖
滨海地带
图 河流在入海口因流速骤减,泥沙大量堆积形成三角洲
第三部分 内、外力共同作用与人类活动
一、内力与外力:对立统一、共同作用
任何地貌都是内力与外力共同作用的结果,二者的关系可概括为“内力定骨架,外力再雕琢”。
内力作用总趋势是使地表变得高低不平,决定地貌的宏观格局;
外力作用总趋势是削高填低,使地表起伏趋于平缓;
在某一时期、某一地区,二者有主次之分——内力活跃期(如构造运动、火山喷发)内力占主导,外力则持续进行改造。
答题模板 综合分析模板:描述某地貌成因时,应先答内力——“位于板块交界(或地壳活跃区),受挤压/张裂作用,地壳隆起抬升(或断裂下陷),奠定了地貌的基本格局”;再答外力——“气候条件下某某外力发育,经长期风化、侵蚀、搬运、堆积,改造地表形成现有形态”。
二、典型地貌的综合成因(案例分析)
地貌
内力作用
外力作用
喜马拉雅山脉
印度洋板块与亚欧板块碰撞挤压隆起
冰川刨蚀、流水侵蚀塑造高山峡谷
黄土高原
地壳抬升,奠定高原地势
风力堆积成黄土,流水侵蚀成沟壑
喀斯特地貌
地壳抬升使石灰岩出露
流水沿裂隙溶蚀、淀积
河口三角洲
——
河流流速骤减,泥沙堆积
东非大裂谷
板块张裂、断裂下陷
流水、风力进一步侵蚀谷地
三、地表形态对人类活动的影响
地表形态深刻影响着交通线的密度与走向、聚落的分布形态,以及农业的类型与布局。这部分是本节与区域认知、人地协调观结合最紧密的内容。
影响领域
具体表现
对交通
平原地区地形平坦,交通线密度大、工程量小;山区地形起伏大,交通线密度小、成本高,线路多沿河谷或等高线延伸、呈“之”字形,并常采用隧道、桥梁、盘山道等工程
对聚落
平原地区人口稠密、聚落规模大、多呈团聚型;山区人口较稀疏,聚落多分布在山间盆地、河谷,呈斑点状或条带状
对农业
平原适宜发展种植业;山区坡度大处适宜林业或畜牧业;缓坡可修筑梯田,发展立体农业
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