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内力作用的能量是来自地球内部、促使地球内部和地壳的物质成分、构造、表面形态发生变化的各种作用。其能量主要包括来自地球自转产生的旋转能和放射性元素蜕变产生的热能。内力作用的表现形式有地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震等。内力作用的结果,使地球表面变得高低不平,形成高山和盆地。成为塑造地球表面形态的主力军,对地壳物质的形成和发展起主导作用,也是形成地形的基本力量。

来源

地球内部作用力来自热能化学能、重力能以及地球旋转能等。由地球内部这些力所产生的作用,称为地球的内力作用。大陆上的山地、盆地、高原等,大洋底部海岭、海盆、海沟等地形的形成过程中,内力作用起着主导作用。

表现形式

内力作用表现形式有两种垂直运动水平运动,具体体现为地壳运动、地球深处岩浆活动变质作用以及地震。

地壳运动

地壳运动又称构造运动或大地构造运动,是指引起地壳结构改变和地壳物质变位的一种运动。例如,海侵、海退、隆起和拗陷,等等。根据地壳运动方向,可分为水平运动和垂直运动两种基本形式。地壳物质大致平行于地球表面,即沿着大地水准面切线方向进行运动,叫水平运动。它主要是由于地球水平方向作用力引起的,表现为地壳岩层的水平移动,使岩层在水平方向上遭受不同程度的挤压力和引张力,产生褶皱和断裂构造。我国的昆仑山、祁连山等以及世界上许多山脉,就是通过挤压褶皱而形成的。所以,有人将水平运动称造山运动。地壳物质沿着地球半径方向缓慢的升降运动称垂直运动。升降运动通常表现为大规模隆起和相邻地区拗陷,引起地势起伏或海陆变迁,故有人将垂直运动称造陆运动。水平和垂直运动虽有区别,但实际在时空上常有联系。

火山爆发

地球内部能量的积聚和释放可能表现为岩浆活动。地球内部热能累积到一定程度,变为灼热的岩浆产生巨大压力,它冲破地壳薄弱常喷出地表,即为火山喷发火山喷发物包括气体、熔岩、火山灰等,通过火山口喷出,其中大部分火山物质在火山口周围堆积,形成火山锥。如长白山顶部天池即为火山口积水而成,周围16座山峰都是火山岩堆积而成。大洋底部同样有火山喷发,有的火山物质堆积露出海面,形成火山岛,如太平洋中的夏威夷群岛。

地震

地壳自然快速颤动叫地震,它是地球内部能量释放经常发生的有规律的自然现象。地下发生地震处称震源,它在地面下的深度即震源深度。和震源相对应的地面上的一点叫震中。地震引起的振动以波的形式从震源向四周传播,称地震波。质点振动方向与震波传播方向一致,称纵波,在地壳波速约5—6公里/秒;质点振动方向与震波传播方向相垂直,称横波,在地壳内的波速约3—4公里/秒。由于地震波波形不同,波速不等,地震时纵波速最快,故人们首先感到上下跳动,而后横波到达,人们才感到左右摇晃。地震强度震级和烈度来表示。震级是地震能量等级和释放能量的大小。烈度是地震在一定地点产生或可能产生的破坏程度的度量。
一次地震只有一个震级,它是根据地震台站地震图上记录的最大振幅的地动位移与相应周期,参考有关数据,按一定公式计算出来的。震级与释放的震波能量密切相关,震级每增大一级,能量约增33倍。震级无上限。迄今记录到最大震级是1960年5月在智利发生的8.9级地震,它掀起的巨大海啸,推起10米余的波墙,震感波及到万余公里的日本海岸。多数地震人们无感受,称微震;人们可直接感受到的,称有感地震,约3级;5—7级地震,对地表和地物会有不同程度破坏,称强震或破坏性地震;7级以上为大地震,破坏性很大。同一次地震,各地破坏程度不一。一般离震中越近,烈度越大;离震中远,地震渐减弱,烈度减小。在震级相同下,震源越浅,破坏性越大;震源越深,破坏减小。现在国际上通用的地震烈度分为12级,人无感的为1度,一切建筑物被毁为12度。强震是一种严重自然灾害。1976年7月28日,我国唐山发生7.8级大震,死亡24万多人。
地震的诱发因素有多种,由地下岩石的构造活动而引起的叫构造地震,最常见,波及范围广,并可造成巨大破坏;由火山喷发而引起的叫火山地震,一般影响范围和强度均不大;岩洞崩塌引起陷落地震;人们钻探、修水库等也可诱发地震,称人为地震。按震源深度可分为深源地震,深300—700公里;中源地震,深70—300公里,浅源地震,深<70公里;其破坏性大。
地震可能造成巨大灾难,故要做好地震预报工作实践证明,震前是有异常现象的,如地球磁场、重力场异常,地应力、地倾斜变化,地下水位及地下水化学成分突变,某些动、植物及天气异常等。人们综合各方面的预兆,提前发出即将发生地震的地点、时间和强度的地震预报和临震预报,但地震具有一定的突发性,或发生震中迁移,所以准确预报并不容易。

褶皱断层

褶皱和断层是地壳内力作用引起地壳运动的重要证据,它使地壳变形成岭、谷和盆地。

褶皱

沉积岩层原始状态呈水平层状。经地壳运动,原始岩层受挤压,产生波状弯曲,称为褶皱。
褶皱的基本形式分为背斜和向斜。背斜是指褶皱中心岩层向上隆起,两侧岩层向外倾斜;向斜是指褶皱中心向下凹陷,两侧岩层向中心倾斜。背斜成山,向斜成谷。但也可能出现背斜是谷,向斜成山的地形。这是因背斜中心部分岩层向上变曲产生张力,导止岩层破裂,易受风化和剥蚀,被蚀成谷,称次成谷;向斜部分受挤,凹地接受风化崩落物堆积,基岩受保护,最后反而残留成山,称次成山。有的背斜一侧可能岩层软硬相间,软岩易受蚀成谷地,硬岩抗蚀力强,突起成岭。所以背斜和向斜应根据岩层倾向和向新老接触关系来判别(见图1-30)。

断层

岩层受力产生破裂称为节理,破裂所在的面称为节理面。地壳运动沿节理面两侧岩块发生相对位移,称为断层。断层种类很多,最基本的是正断层和逆断层(图1-31)。断层可能组合出现,两侧断裂上升,中间陷落成为陷落谷地。
研究褶皱、断层等地质构造现象对建设有重要意义。例如,地下水常在断层带出露;电站、桥梁、水坝不宜设在有断层的部位,因断层带岩石破碎,地基不稳。

地壳运动原因

根据地壳物质的结构、构造、形态及各大陆物质的对比人们发现地壳是不断地发生运动,有时缓慢,有时剧烈。地球的各个部分运动的速度和规模时空上也有差别。地壳为什么会发生运动呢?科学家们根据已获得的资料,对地壳的运动提出以下几种推理:

大陆漂移

1912年,德国地球物理学家魏格纳根据大西洋两岸大陆存在的许多相似性,包括两岸海岸线形状的吻合。地层和古生物的一致,认为构成地壳大陆硅铝质物质较轻,它像航船一样漂浮在地壳基层,质较重的硅镁层之上移动。到本世纪五十年代中期以后,这一假说得到大量而有力的科学资料所证实。这些资料认为在地壳发展历史延续到古生代的二叠纪时,地球上只有一个联合古陆(图1-32(1)),大西洋和印度洋均不存在,非洲东岸与南极大陆相连。此后,由于联合古大陆分离向各方漂移,才逐渐步入今日全球海陆分布的势态(图1-32)。
大陆为什么会发生漂移?以后产生的海底扩张说回答了这个问题。

海底扩张

六十年代初,科学家们根据大洋地质、地貌、地球物理和海底测量资料,认为大洋地壳地幔软流圈对流的驱动下,每年以几厘米速度移动,由于岩浆通过洋中脊上升,到达顶部冷却、固结形成新的大洋地壳;而后,继续上升的岩浆把已经形成的大洋地壳推向两侧,从而使海底得到不断扩张。扩张着的大洋地壳移动到岛弧一海沟带,便俯冲到大陆地壳之下,为地幔所吸收同化。正是由于海底不断扩张,比较轻的硅铝层大陆也就可以在比较重的硅镁层上移动。

板块构造

板块构造说是大陆漂移、海底扩张说的进一步引伸,三者彼此联系,形成全球大地构造体系。板块说认为漂浮于软流圈之上的地球岩石圈并非铁板一块,而是被一些构造活动带(例如海岭、岛弧、水平大断裂)所分割,形成不连续的单元,称为板块。全球共划分六大基本板块:亚欧板块、美洲板块、非洲板块太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块。除太平洋板块完全是水域外,其余板块包括大陆和领近的海洋。板块内部地壳相对稳定,两个相邻板块交接带,正是地壳活动带,火山、地震活动强烈频繁。两个板块相碰撞,岩层受到挤压形成山岭,同时有岩浆侵入与火山喷发。喜马拉雅山正是由于印度洋板块向北漂移,受到亚欧板块抵抗而隆起的,今日的雅鲁藏布江谷地就是印度洋板块与亚欧板块交接带,称为地缝合线;印度洋板块斜插到亚欧板块之下,两个板块相叠加,从而造成青藏高原巨厚地壳太平洋板块从东南方向由岛弧外海斜插到亚欧板块之下,受到亚欧板块抵抗,从而造成我国东南部一系列北东走向山岭,同时产生大面积岩浆侵入与火山喷发。

板块构造

全世界大约有2000多座死火山,500多座活火山,受岩浆活动的影响有的在近期仍有喷发。地球上受地壳运动的影响,差不多时刻都有地震发生。平均每年约有500多万次地震。当然,绝大多数是需借助灵敏的地震仪才能测到。一般有感地震每年也有5万次,7级以上的大地震每年约有20次。火山和地震的分布都有一定规律。一是环太平洋的沿岸和岛屿地带;二是地中海沿岸向东经喜马拉雅山与环太平洋带汇合;三是大洋海岭带、大陆裂谷带(如东非大断裂带)(见图)。
图为东非大裂谷

图为东非大裂谷

对照世界六大板块分布与火山、地震分布图。人们清晰地看到,火山和地震都集中在各板块之间 的缝合带或俯冲带上环太平洋火山、地震带正处于太平洋板块与东岸的美洲板块,西岸的亚欧板块的交接带上两个板块之间相撞,岩层受挤压,隆起成高山,同时有岩浆侵入,火山喷发。用板块的理论,解释火山、地震分布的规律已广泛的被人们所接受。
总结:在地球几十亿年的漫长的变化过程中,内力作用是导致地形变化的一个重要因素。
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- 来自原声例句
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