文档介绍：自然环境演化与社会环境
发展的物质支撑
岩石圈
第三章
岩石圈的结构、特征及其
在人地系统中的作用
岩石圈的物质组成
内力作用下的地壳构造运动
外力作用下的岩石物质运动
人为活动对岩石圈动态的影响
岩石圈表层的可持续开发利用途径
内容
第一节岩石圈的结构、特征及其在人地系统中的作用
岩石圈是人地复合系统的有机组成部分,它既是固体地球的外壳,又是地表环境系统的重要物质基础,同时,还是外力与内力持续交互作用的场所。
岩石圈一般是指由地壳和上地幔顶部坚硬岩石所组成的地球圈层之一,厚度约70~100km。
一、岩石圈的结构
岩石圈是各种类型的岩石组成,是一个力学性质基本一致的刚性整体。
垂直结构上,包括全部地壳和上地幔顶部的橄榄岩层。
水平结构上,地壳层包括大陆地壳和大洋地壳;地幔层也在横向的各种构造环境中具有明显的不均一性结构。
从人为活动对岩石圈的影响来看,目前人类能直接涉及的岩石圈深度约为5km,最深的钻探取样深度尚不超过13km。
从岩石圈对人类的作用看,人类生存与发展的环境是位于地壳上部的地球表层系统,但地幔的组成、结构、状态以及在地幔中进行的各种作用对人类环境有重要作用。
人类从地壳中获取的多种资源、能源直接或间接源自地幔;
地幔中的岩浆活动、构造运动既可能形成有用矿产、有利于发展的地貌,也可能带来地质灾害,尤其是上地幔与地壳之间持续进行的物质与能量交换,是地表环境形成的重要驱动力。
二、地球系统中岩石圈的特征
(一)内力与外力交互作用的层面
作用于岩石圈的地质引力,因能的来源不同,可以分为内力作用与外力作用。
内能:地内热能、重力能、地球旋转能、化学能和结晶能
外能:太阳辐射能、日月潮汐能
内力作用与外力作用是相对独立,又相互依存的对立统一体,二者的结合是促使地球演化、更新的动力。地表岩石组成及地貌特征的时空分布格局是内力与外力共同作用的结果。
(二)地球表层系统的重要物质基础
地理壳(景观壳):在地球表层系统中,岩石圈与大气圈、水圈、生物圈等其他自然圈层紧密交错,它们之间存在着极为多样的非线性相互作用,整合形成复杂的自然的综合体,并且从赤道道极地覆盖整个地球,构成地理壳。
三、岩石圈在人类生存与发展中的作用
类别岩石圈的作用
资源
作用
提供一定种类、含量与质量的矿物资源,并且以岩石圈为
基础,形成可再生地下水资源以及土地资源
,尤其是有明显构造活
动的地球动力带的分布与动态,通过对海陆分布格局、重
要地貌形态分布的影响,对环境特征的形成产生影响。

存安全产生影响
,
回到动力学平衡态的能力,对人类环境演变等产生影响
地球
动力学
作用
地球
物理
作用

与人体健康具有一定效应。

对进入其中的宇宙能流及地球深部能流的聚集与改变能力,
与环境的稳定度、环境对人类的适宜性有密切关联。
地球
化学
作用
,尤其是重要生命元素(或
有毒有害元素)及其化合物在一定空间范围内的严重
缺失或过度集中,对人体健康影响显著。
、气迁移、生物
迁移能力,尤其是它们进入人体与生物体中的能力,
影响环境要素与人体中元素分布与分配。

能和自净能力产生影响
第二节岩石圈的物质组成
构成岩石圈的基本单位是不同类型的岩石,这一圈层的基本状态决定于主要岩石类型的组合。组成岩石的基本成分是矿物,即由各种化学元素组成的化合物或单质,它们具有相对固定的化学成分和物理性质。
岩石的物质组成可以分为化学元素、矿物、岩石三个不同层次进行研究。
化学元素组成:地壳中含有化学元素周期表中所列的绝大
部分元素,而其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8种主要元素占98%以上,其他元素共占1%-2%。
矿物组成:组成岩石主要成份的矿物,称造岩矿物,最常见的造岩矿物有下列几种:长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石。它们也是组成岩石圈的主要矿物。

固体地球中主要的元素和地壳中含有的绝大多数相似,但固体地球中铁的含量占有很大的比例。
一、地壳的化学元素
地壳中含有周期表中的绝大部分元素,其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8种主要元素占98%以上,其他元素共占1%-2%。化学元素在地壳中平均含量称克拉克值。地壳中化学元素的平均含量相差极为悬殊。氧几乎占有一半,