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2018年中国地质大学(武汉)资源学院861地质学基础A之地球科学导论考研核心题库

  摘要

一、简答题

1. 哪些证据可以说明地球具有弹性、塑性和粘性?

【答案】地球具有弹性、塑形和粘性的证据如下:

(1)地球的弹性、塑性

固体潮的存在说明固体地球具有一定的弹性,固体潮就是弹性地球在口月引潮力的作用下发生的弹性变形。由于物质密度分布上的差异、弹、塑性变形及自转的影响,地球更为准确的表面形态略似于一个“梨形”(严格地说高度应大于宽度):据人造卫星轨道参数分析,地球北极比标准的旋转椭球体要凸出约l0m ,南极则阴进约30m ; 北半球的中纬度区稍稍凹进,在南半球则稍稍凸出。

(2)地球的粘性

从理论上讲,在一个完全弹性体中应该没有能量的损耗。因此,地震时除了面波因扩展而发生的几何衰减外,其他类型的地震波应该没有运动衰减。这样地球如果一旦发生某种形式的振荡,也就应该永远继续下去。但这一分析结果与观察事实相矛盾,表明地球有一定的衰减存在,并非是一个完全的弹性体。

2. 地球是怎样获得能量的?

【答案】地球是通过以下这些途径获得能量的:

(1)太阳辐射

地球从太阳吸收的能量每年大约为4.2X1024J ,超过地球上全部煤储量完全燃烧后所能够获得的热能的300倍。但在地球吸收的太阳能中,有1/3左右的能量被大气圈和地球表面反射掉,并直接分散到宇宙空间中去。剩下的2/3被地球表层系统吸收,再以各种方式转化为地球演化所需的能源。

(2)地球内能

①岩石中放射性元素衰变释放的热是地热的主要来源。这种热能据估算可以达到每年

2.14X1021J 。

②因地球本身的重力作用过程也可以转化出大量热能,其总热量可能十分接近于放射性热能。此外,地球自转的动能和地球物质不断进行的化学作用等都可以产生大量的热能。

3. 海蚀地貌和海积地貌各有哪些主要类型?

【答案】(1)海蚀地貌是基岩海岸受海蚀作用形成的地貌,主要包括:

①海蚀穴

海蚀穴是岸边激浪的强烈冲刷作用形成高度大致相同的凹槽,它们分布在陡崖的脚部,宽度大于深度。

②海蚀洞

海蚀洞是深度比宽度大的海蚀穴,在节理发育或者夹有软弱岩脉的基岩中,海蚀洞深可达几十米。

③海蚀窗

海蚀窗是冲入洞中的浪流及其对空气的压缩作用,将洞顶击穿形成的海蚀地貌。

④海蚀崖

海蚀崖是海蚀穴顶的岩石因下部掏空而不断崩塌形成的悬崖。

⑤海蚀拱桥

海蚀拱桥是指向海突出的呷角同时遭受两个方向波浪的作用,使两侧海蚀穴蚀穿而成的拱门状。

(2)海积地貌

海积地貌是当外海的波浪与海岸线成正交的方向传来时,海岸带的泥沙在波浪底流的作用下垂直海岸运动,形成的一系列海岸堆积地貌。

①水下沙坝

水下沙坝是由碎浪形成、大致与海岸线平行的长条形水下泥沙堆积体。不同季节的风浪规模不同,使水下沙坝发生位移。风浪大的季节移向深处,风浪小的季节移向浅处。

②离岸堤

离岸堤是海面大幅度的迅速下降使水下沙坝露出海面形成的。离岸堤与陆地之间是封闭或半封闭的浅水湍湖。

③海滩

海滩是由激浪流形成、与陆地相连接的砂砾堆积体。若在海滩的向陆侧有自由空间,进流可以越过滩顶流向陆坡上,而退流很弱,形成双坡型海滩,这种海滩在形态上表现为滩脊或沿岸堤。

4. 请说明大气中CO 2和O 3的来源、变化及其对气候的影响。

【答案】(1)大气中CO 2的来源、变化及对气候的影响

①来源:大气中的CO 2含量很低,其主要来源于动植物呼吸作用中CO 2的排放; 微生物对动植物尸体进行分解作用中CO 2的排放; 煤、石油和天然气等化石燃料的燃烧。

②变化:近200年以来人类活动(工业化)对大气中温室气体浓度的增加起着重要的作用,其中CO 2的浓度增加了20%

③对气候的影响:

在人类活动影响下的CO 2含量的增加导致温室效应产生。温室效应的不断加剧,使地球变成了一个大暖房,全球温度逐年持续升高,影响全球气候随之发生改变。

(2)大气中O 3的来源、变化及对气候的影响

①来源

在距地表15~35km之间为20km 厚的臭氧层即O 3层,在距离地表25km 处大气中O 3浓度最

高。O 3分子能够吸收太阳辐射中的紫外辐射而分解为O 2和O 原子,又能被这两个原子重新生成。

②变化

近年来,南极上空已出现臭氧空洞,北极上空臭氧层减少了20%。人类过多的使用氯氟烃类化学物质,造成了臭氧层的损耗。同时许多飞机飞行会排放出许多废物,也会破坏臭氧层。

③对气候的影响

臭氧层耗竭,会使太阳光中的紫外线大量辐射到地面。紫外线辐射增强,不仅危及人类及其生存的环境,还将引起气候条件变化,导致全球气候变暖。

5. 简述地震过程的基本特征。

【答案】地震是地壳快速释放能量过程中造成的震动。地震灾害的发生过程按物理性质的差异划分为孕震、临震、发震和震后调整四个阶段。

(1)孕震阶段

是地应力的积累阶段。孕震地区的岩石地球物理性质将会发生一系列异常变化,岩石中会出现微弱的变形和变位。在向下一阶段转化过渡时,还会出现一些小震活动。

(2)临震阶段

震源区的应力积累己经极为接近失稳状态。此时可出现地形形变异常、地震波速异常、地磁和地电异常,以及地下水和动物活动异常等各种现象。

(3)发震阶段

震源区的岩石将出现大规模破裂,或地震断层的闭锁段突然断开并发生弹性回跳,同时释放出大量应变能,引起地壳的强烈颤动。

(4)震后调整阶段

也称作余震阶段,在此阶段的前期,剩余的应变能还将继续释放,岩石进一步破裂并产生一些小震; 至后期,地震活动将逐渐趋于平静,地磁、地电、地下水等活动也将恢复正常。

6. 火山喷发为什么会影响全球变化过程?

【答案】火山喷发影响全球变化过程的原因

(1)火山活动是地球岩浆活动的一种特殊形式岩浆在高温高压下形成时,一般呈潜柔状态,与所处环境保持平衡。由于强烈的构造运动使岩石圈破裂,导致上覆岩石的静压降低,塑性的岩浆变为液态,从较深处的高压区向地壳浅层的低压区运移,于构造薄弱部位冲出地表,形成火山爆发。

(2)火山爆发的直接致灾方式有火山泥石流、火山碎屑流、火山熔岩流、火山灰云和有毒性气体排放等,受污染的气体在大气环流和大气循环等作用下向全球扩散,使全球环境质量下降,大气透明度降低,对全球变化产生深刻影响。