地球，在地学人眼中是怎样的一种存在？
来源：中科院地质地球所（微信号：dizhidiqiusuo）
整理自《图说地球》系列，作者：林伟、刘强、褚杨、张尉、何京、刘传周等，版权归作者所有。
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编辑：小矿君
责编：谢涛
不整合接触
拍摄者：林伟/中国科学院地质与地球物理研究所
拍摄地点： 新疆乌鲁木齐市艾维尔沟
拍摄日期： 2008-07-08
图片描述：照相的位置位于我国新疆乌鲁木齐市南部的艾维尔沟。下部倾斜的晚二叠世陆相沉积地层被晚三叠世砾岩不整合地覆盖着。其代表了早中生代在天山地区存在着一期明显的构造事件。
不整合接触小知识：
由于地壳运动，往往使沉积中断，形成时代不相连续的岩层，这种关系称不整合接触。根据不整合面上下两套地层的产状及其所反映的地壳运动性质，不整合可分为两大基本类型，即角度不整合和平行不整合。
图中为角度不整合接触。相邻的新、老地层产状不一致，其间有剥蚀面相分隔。剥蚀面的的产状与上覆地层的产状一致，与下伏地层的产状不一致。不整合接触表示较老的地层形成后，因受强烈的构造作用而褶皱隆起并遭受剥蚀，形成剥蚀面，然后地壳下沉，在剥蚀面上重新沉积，形成上覆的较新地层。
平行不整合接触，又称假整合接触。相邻的新老地层产状一致，他们的分界面是沉积作用的间断面，或称为剥蚀面。剥蚀面的产状与相邻的上、下地层的产状平行。剥蚀面是岩石遭受过风化剥蚀的表面，具有一定程度的起伏，故在凹下部位常常堆积有砾岩，称为底砾岩，其砾石来源与下伏岩层。假整合接触表示较老的地层形成以后，地壳曾均衡上升，使该地层遭受剥蚀，形成剥蚀面。随后地壳再均衡下降，在剥蚀面上重新接受沉积，形成上覆较新的地层。
球状风化
拍摄者：刘强/中国科学院地质与地球物理研究所
拍摄时间：2005年1月31日
拍摄地点：广东省湛江市徐闻县
图片说明：雷琼火山区是我国大陆最南端的火山区，火山作用的产物——玄武岩，分布广泛。在南方高温潮湿的环境下，经年累月，厚厚的块状玄武岩受到风吹日晒、逐渐风化。玄武岩由于棱角部分与外界接触面最大，最易被风化作用破坏，久而久之，其棱角逐渐脱落变圆，形成球形或椭球形的岩石表面，岩块各方向的风化速度逐步趋于一致。岩石继续进行风化剥离，就像剥洋葱，由表及里层层风化剥离，最后剩下的未受风化的、岩石内部的部分呈球形，这就是典型的球状风化过程。
风化作用小知识：
风化作用（weathering）是指在地表或接近地表环境下，由于气温变化，大气、水和水溶液的作用，以及生物的生命活动等因素的影响，使岩石在原地遭受分解和破坏的过程。风化作用是地表最常见的一种外力地质作用，它是改造地壳表层形态和成分特征的重要地质过程。影响风化作用速度的主要因素是气候、岩石性质、地形和裂隙的发育程度等。
风化作用根据其影响因素和性质可分为三种主要类型：物理风化作用（包括温差风化、冰劈作用、盐类结晶作用、龟裂等）、化学风化作用（包括氧化作用、水解作用、溶解作用等）和生物风化作用（如根劈作用等）。
在相同的自然条件下，岩石性质是影响风化强度的主要因素。由耐风化矿物组成的岩石常凸出地表，而由易风化的矿物组成的岩石则常形成洼地。由耐风化程度不同的岩层相间出露时，则会由于差异风化而形成凹凸不平的地形。
（图片来自网络）
（图片来自嵇少丞教授的科普文章：构造地质学科普系列之石烂就像剥洋葱）
在裂隙发育和粒度不均匀的岩浆岩或厚层砂岩表面，多具有因风化而成球形表面的趋势，经常形成球形或椭球形的岩石表面，这些现象及过程称为球形风化（spheroidal weathering）。球形风化是物理风化和化学风化联合作用的结果。
玄武岩柱状节理
拍摄者：褚杨
拍摄日期：2014-9-11
图片描述：玄武岩是一种火山喷出岩，由于其二氧化硅含量较低（45%-52%），通常从火山口溢流而出。喷发过程中，部分岩浆未能从火山口流出，残留在火山通道中缓慢冷却，由于收缩作用产生裂隙，形成了玄武岩典型的柱状节理。
柱状节理小知识：
在地质作用下，岩块发生一系列规则的破裂，但破裂面两侧岩块没有发生明显的位移，此破裂称为节理。
柱状节理是火山岩的一种特有景观，当岩浆喷溢出地表流动静止后，表面快速冷却，其下面的岩浆因温度逐渐降低而形成半凝固状，内部出现多个温度压力中心，岩浆向温度压力中心逐渐冷却，收缩，产生张力场，在垂直岩浆冷却面方向上形成裂缝面（即张节理），在此过程中玄武岩浆中的长石、橄榄石、辉石等矿物结晶析出，一方面因上述矿物多呈六方晶形，组成岩石便呈六棱柱状，另一方面由于各温度压力中心距离基本相等，围绕各温度压力中心的张节理距离也基本相同，故有规则的多边形张节理之组合亦多呈六棱柱状，当然也有四棱、五棱及七棱柱状的。
柱状节理（图片来自网络）
柱状节理（图片来自网络）
地层与劈理
拍摄者：林伟
拍摄地点：四川龙门山构造带
图片描述：红线S0，代表地层沉积过程中形成的原始成分层，也称之为地层；黄线Sx，为后期应力作用时产生的劈理构造。
劈理小知识：
劈理是一种由潜在分裂面将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造。它发育在强烈变形轻度变质的岩石里，具有明显的各向异性特征，发育状况往往与岩石中所含片状矿物的数量、岩石粒度及其定向的程度有密切关系。
褶皱
拍摄者：王非/中国科学院地质与地球物理研究所
拍摄日期： 2007-08-30
拍摄者：刘传周/中国科学院地质与地球物理研究所
拍摄地点：西藏日喀则地区昂仁县西、219国道旁
拍摄日期： 2015-05-11
图片描述：日喀则弧前盆地位于雅鲁藏布江蛇绿岩带与冈底斯岩浆弧之间，形成于新特提斯洋向拉萨地体俯冲期间。主体上为一套砂岩、粉砂岩和页岩互层的复理石沉积地层。局部地层发生强烈的褶皱变形。图为由背斜和向斜组成的复式褶皱（文字供稿：刘传周）。
褶皱小知识：
褶皱是一个地质学名词，也是地壳上一种常见的地质构造。岩层在形成时，一般是水平的。如果岩石中的面状构造(如层理、劈理或片理等)在构造运动作用下，因受力而发生弯曲显示变形，就形成褶皱。单个的弯曲也称褶曲。如果发生的是一系列波状的弯曲变形，就叫褶皱。
背斜和向斜是褶皱的两种基本形式：褶皱中心部位为较老地层，两侧为较新地层，称为背斜；褶皱中心部位为新地层，两侧为老地层，称为向斜。在地层未发生倒转等其它特殊情况下，地形优势与地质构造基本一致：即背斜呈背形，形成背斜山；向斜呈向形，形成向斜谷。但在更多的情况下，是在背斜部位侵蚀成谷，而在向斜部位发育成山，即形成背斜谷和向斜山。这种地形与构造不相吻合的现象称地形倒置。
枕状熔岩
拍摄者：林伟/中国科学院地质与地球物理研究所
拍摄地点：日本四国海边
图片描述：图片为日本四国海边新生代枕状玄武岩
日本四国海边新生代枕状玄武岩细节
枕状熔岩小知识：
枕状熔岩呈椭球状，并叠加在一起。椭球的表面是玻璃质，内部有发射状构造，外形浑圆，具有枕状构造并认为是在水下环境中枕状熔岩形成。当熔岩从水下喷出时，由于快速的冷却使熔岩流表面形成韧性的固体外壳。随着熔岩流内部压力增大，外壳破裂，就会象挤牙膏一样，挤出新的熔岩，随后再次形成外壳，如此循环往复，便产生的枕状熔岩。
它由稍不规则的椭圆体或多数球体聚集而成，在每个椭圆体上发育有从中心向外放射的裂隙，看上去就像枕头似的。椭球体的中心由较粗粒的岩石组成，周围部分则为极细粒结构，有时为玻璃质。这种熔岩常是玄武岩质或安山岩质，多见于细碧岩中。
土耳其东北部Kars省靠近亚美尼亚的晚中生代枕状玄武岩
西藏雅鲁藏布江发育的枕状熔岩
中国南天山中部库勒湖发育的变形的枕状玄武岩被认为是南天山洋存在的证据
乌鲁木齐东部白杨沟发育的枕状碱性玄武岩，被认为是陆内裂谷的产物
西准噶尔马依勒蛇绿混杂岩带发育的枕状玄武岩
新疆塔城北部发育的枕状玄武岩，晚古生代洋盆存在的标志
土石林
拍摄者：何京/中国科学院地质与地球物理研究所
拍摄地点：四川甘孜州八美镇土石林
图片说明：川西高原上从来不缺少奇美的风景。当千姿百态的土石林与广袤的草甸联手，共同呈现出一幅异乎寻常的景致时，还是令观者不禁为大自然的神奇鬼斧而感叹惊喜。有专家认为土石林的绚丽景色，堪与南方著名的喀斯特石林景观相媲美，但前者在地质成因和自然环境方面又十分特殊。其形成或与青藏高原快速隆升和鲜水河断裂带分布的岩石挤压、剪切等构造活动产生的糜棱岩有关。
雅丹地貌
拍摄者： 林伟/中国科学院地质与地球物理研究所
拍摄地点：伊朗南部
拍摄日期： 2016-03-04
图片描述： 照相的位置位于伊朗南部Makaran造山带南部，是由于增生楔的浊流沉积经历了长时间的风化侵蚀而形成的雅丹地貌。不易风化的坚硬岩层阻止了下面软弱地层的风化，但构造发育的裂隙和节理使岩石呈现出“柱”状的表现，如同古代雄伟“宫殿”的遗迹。
雅丹地貌小知识：
雅丹原是我国维吾尔族语，意为陡峭的土丘。
雅丹地貌，是一种典型的风蚀地貌，又称风蚀垄槽，在极干旱地区的一些干涸的湖底，常因干涸裂开，风沿着这些裂隙吹蚀，裂隙愈来愈大，使原来平坦的地面发育成许多不规则的背鲫形垄脊和宽浅沟槽，这种支离破碎的地面称为雅丹地貌。有些地貌外观如同古城堡，俗称魔鬼城。雅丹地貌以罗布泊西北楼兰附近最典型。世界各地的不同荒漠，包括突厥斯坦荒漠和莫哈韦沙漠在内，都有雅丹地形。
罗布泊落日（摄影：任晖/中国科学院地质与地球物理研究所）
海蚀地貌
拍摄者： 林伟
拍摄地点： 澳大利亚西海岸珀斯北部Pinnacle的海蚀地貌
拍摄日期： 2016-02-01
图片描述： 照相的位置位于澳大利亚西海岸珀斯北部Pinnacle，第四纪海岸的礁灰岩被海水侵蚀形成嶙峋的奇怪地貌，大陆隆升后被海边未成岩的沙地环绕。
海蚀地貌小知识：
海蚀地貌是指海水运动对沿岸陆地侵蚀破坏所形成的地貌。由于波浪对沿岸岸坡进行机械性的撞击和冲刷，岩缝中的空气被海浪压缩而对岩石产生巨大的压力，波浪挟带的碎屑物质对岩岸进行研磨，以及海水对岩石的溶蚀作用等，统称海蚀作用。
海蚀地貌（图片来自网络）
在浅水带，波浪的运动一般能影响到海底，促使海水循环，使海水中富含氧气，有利于底栖生物生存繁衍，有利于海底沉积物的氧化、磨圆、分选，有利于形成波痕、交错层理等原生沉积构造。
在近岸带，波浪的地质作用更为显著。首先，由基岩组成的海岸会遭其强烈的侵蚀破坏。海水挤进岩石的裂缝，压迫裂缝中的空气，促使岩石崩裂瓦解。强大的激浪可以抛掷岩块以撞击海岸，破坏力甚大。伸入海水中的较坚硬的岩石也可被侵蚀成各种地貌，如形似桥状的海蚀拱桥、直立水面的海蚀柱。由坚硬岩石组成的海岸一旦崩塌，则可形成陡峭的海蚀崖。海蚀崖的下部可形成海蚀洞穴。
海蚀拱桥（图片来自网络）
全国最大的花岗岩海蚀柱（图片来自网络）
海蚀崖（图片来自网络）
海蚀洞穴（图片来自网络）
雾与霾
拍摄者：张尉 /中国科学院地质与地球物理研究所
拍摄日期： 2015-12-10 09:43
图片描述：北京延庆盆地，雾霾正被驱散
雾与霾小知识：
北京深受雾霾困扰。但雾和霾本质上有区别，雾是液态小水滴，霾是固态小颗粒。只因霾易吸附水汽，所以霾和雾经常一起发生作用，称为雾霾。摄影可以较好地从表象上区别它们：
1.色彩：雾呈乳白色、青白色，较“干净”；霾呈黄色、橙灰色。
2.分布：雾因水滴质量大，受重力作用一般靠近地面（不超过几百米），越靠近地面/水域的地方密度越大，它范围小，雾区和非雾区边界比较清晰；霾因粒子质量小，高度可达1～3公里，分布均匀，它范围广，边界不清晰。
3.持久性：雾受温度影响大，升温后水汽蒸发而越来越少；霾不容易分解，持续时间长。
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