刘宏兵
新疆石河子第二中学 832000
【关键词】地质剖面图 岩层顺序 构造类型 沉积环境
【内容摘要】针对学生学习中存在的地质剖面图识别困难,我们从厘清岩层新老关系、判断地质构造类型、阐述地质作用过程、判断沉积地理环境四个方面探讨地质平面图的识别问题,以期用最实用方法最通俗的表述解决教学中的难点,学生学习中的痛点,但愿有所收益。
【问题背景】高考复习进入到二轮,有一类问题始终是学生的痛点——地质剖面图的识别问题,这个问题总感觉是理还乱,没头绪,总失分,教师零零总总讲了不少基础的东西,练了不少类似的高考题,学生心里没数,老师心里没底,因此我觉得有必要好好梳理一下这部分内容,让学生找到一个抓手,缘木求鱼,在不断实践考查中去感悟,去理解,学会真真切切的解决身边遇到地质剖面图相关的问题。下面结合个人近些年的教学经验做些解读,不妥之处共同商榷。
一、依图厘清岩层新老关系
看地质剖面图,岩层顺序是必须要研究的,中学阶段我们可以用到以下方法来处理。
1、地层层序法:一般岩层越老,其位置越靠下,岩层越新,其位置越靠上,即越接近地表。即:“老深新浅”或者“老下新上”,这个思路一般学生都能掌握,研究褶皱和断层时经常用到。
2、生物进化法:通常生物进化的基本规律是由低级生物到高级生物,由简单生物到复杂生物 ,因此含有复杂、高级生物化石的岩层形成晚于那些含有简单、低级生物化石的岩层。这个规律应用时学生必须学会看图例或材料,不同岩层含有不同化石,同一岩层含有相同或相似的化石,而生物演化规律是不同地质历史时期地球物种文明更替的悲喜剧,可谓精彩纷呈,美奂绝伦。地质学家常常把地层比作书页,而化石就是记录地质历史的文字,我们研究地球历史就必须研究生物进化。这个方法自然是最科学最可靠的。我给的口诀是“让石头说话”
3、岩层间接触法即接触关系来确定:岩浆岩穿越沉积岩必然晚于沉积岩,如果,喷出岩是演讲喷发形成的,穿越上层岩层到达地表,因此,他要晚于所穿越的沉积岩。当然侵入岩也属于岩浆活动形成的,侵入其他岩层,属于外来者、后来者。侵入岩晚于其所在的岩层,即“后来者居上或者后来者破坏老岩层”。变质岩是在变质作用下形成的,多伴随岩浆活动作用进行,岩浆侵入的周边岩层在高温高压成分、性质、结构发生改变而形成的,因而岩浆岩的形成比与其相邻的变质岩要早。即“变质作用是岩浆活动的跟随者”。
4、岩层的形成过程判定法:板块运动是塑造地貌的主要动力,张裂地带的海岭处岩层年龄最新如大西洋中脊海岭,大洋板块与大陆板块挤压地带的海沟处岩层年龄最老。因此距海岭越近,属于板块张裂地带,岩浆活动频繁,冷却凝固形成的岩石年龄越新,距海沟越近,,往往属于大洋板块与大陆板块挤压地带,岩石年龄越老。即“倚老卖老,倚新买新”。
二、依图确定地质构造类型
研究地质构造,时常要判断背斜、向斜、地垒、地堑、火山,甚至于和地貌结合起来判断,这就要求我们做判断的时候处理好岩层的连续性、新老关系、海拔与深度等问题,抓住主要特点,问题就简化好多。
1、看岩层是否连续:岩层受挤压弯曲形成褶曲,而褶皱由连续的褶曲不间断的延伸组成的。岩层向上隆起,在地质构造上为背斜,如果背斜顶部未被外力侵蚀常常形成山岭;岩层向下弯曲,在构造上为向斜,若未被侵蚀常常形成谷地或盆地。若岩层受力挤压或拉伸破裂且沿断裂面有明显的相对位移:即岩块是否有相对上升或下降运动均视作断层。如果只有破裂而没有位移,只能称作为断裂而不能称为断层。
(2)看岩层新老关系:中老侧新为背斜,中新侧老为向斜,这是判断背斜与向斜最可靠的依据。
(3)看海拔和埋藏深度的关系。可根据同一岩层海拔判断岩层弯曲状况,从而确定构造类型;埋藏深度不能直接判断,要将埋藏深度换算成同一岩层海拔才可判断类型,其目的就是想确定岩层是否错位。
三、依图判断地质作用过程的关键在理清几个问题
地质剖面图出现后,时常我们会有意无意的厘清地质作用过程,一般能把这个地理过程阐述清楚这幅图基本看懂了,看透了。但我们常常在其中某些地质作用的先后问题上挠头了,无非遇到以下几个问题,如能突破可能就迎刃而解。
1、沉积问题:某区域有沉积岩层或沉积物,说明此处地势低洼,也有可能伴随有地壳下降运动,地势变低而经历了沉积作用。
2、形变与位变:地质剖面图里出现了褶皱、断层,说明经历了地壳的水平运动挤压或者拉伸、升降明显的垂直运动。如果图中岩层有断裂有错位而没有发生弯曲,可以说明经历了垂直升降运动;如果图中岩层有弯曲或者有倾斜,都说明该地壳经历了水平挤压作用而发生形变。
3、穿插问题:有岩层穿插关系,按照穿插律分析地质作用先后过程,“后来者穿老者”。
4、侵蚀面问题:如有侵蚀面,侵蚀面以下有岩层的,可以推测该地地壳经历抬升后,地势变高后受到了外力侵蚀;侵蚀面以上有岩层,可以推测侵蚀过后地壳先下沉,后经外力沉积而形成。
5、岩层缺失问题:地质图中岩层有缺失情况存在,首先考虑该年代该地区地壳上升可能没有接受沉积,其次考虑该年代地壳下沉形成了沉积岩,后来该地地壳上升,形成的岩层又被外力侵蚀掉。也可能是因为气候变化,导致沉积物缺少来源,如风向改变或者河流改道变向。
6、河流阶地问题:出现河流阶地,可能经历地壳抬升同时,河流下切侵蚀加强,而每一次抬升后阶地上有面积不等的沉积物,说明经历了地壳相对稳定期。
四、依图判断沉积环境
遇到地质剖面图,沉积岩是最常见的,图例中常常会列举许许多多的沉积岩,不同类型的沉积物或沉积岩代表当时特定的自然环境,比较常见的有如下几类:
1.有石灰岩,说明沉积时为温暖浅海环境,温暖的浅海环境一方面地势低洼易沉积,另一方面水中的大量钙离子与溶解近水里的碳酸根离子结合形成易沉积的碳酸钙,沉积在海底或湖底。
2.有红色岩层,说明沉积时为湿热环境,湿热的气候条件下,沉积岩层里的铁元素被充分氧化,颜色呈现铁红色。
3.含煤地层,说明曾经为温暖湿润,森林茂密环境,这种环境下森林资源丰富,在沉积岩层里演化后形成深厚含煤层。
4.河谷沉积颗粒大(小),说明流量大(小),流速快(慢)沉积颗粒大小与流速流量呈正相关。
5.沉积物分选性强,可能为风力或流水沉积;沉积物分选性差,可能为冰川沉积。这是区分这几种沉积作用的最好办法。
6.沉积物深厚,可能地势低洼程度较大;沉积物薄,可能地势较高,沉积空间不足或者条件不充分。
7.河口三角洲沉积物颗粒上大下小,河口向海洋(湖心)推进,反之则向相反方向推进。
总之,不管涉及到那个区域的地质剖面图,只要我们熟知相关基础知识,灵活应用基本的原理规律,因地制宜的采取正确的判断方法,这类问题就可以合理科学的解决,当然,实际生活中的地质地貌十分复杂,我们谨遵科学研究的探索精神,仔细分析,认真研究,人类会加深对这一领域更深层次的认识。
【参考文献】
《地质学基础(第二版)》 作者:李亚美等 地质出版社出版的图书 出版时间:1994-03
《生物演化基本规律与人类进化的独特性》 作者 刘小明 发表于《生物通报》 2015