第2单元 地形变化的原因

单元活动　学用地质简图

[设计意图]

1．有助于落实“无图不地理”观念，解决学习、生活中经常用到的地质构造图的相关问题。

2．有助于在实践中巩固本单元的重点内容，通过相关图表资料识别常见地质构造类型及其特征，提升地理实践力。

3．有助于培养学生的综合思维能力，结合实例，从内力作用的角度综合分析地质构造的特点及成因。

[活动体系]

探究点一　地层年代的识别

[思考探究]

在陕西某矿区，工人们发现在矿灯照耀下，夹在页岩地层中的煤层乌黑发亮，仔细辨认，还能看出苏铁、银杏等裸子植物粗大的树干。

[探究1]　判断地质史上形成煤的重要时期，并说明理由。

提示：古生代的石炭纪。石炭纪地球植物大繁盛，是煤形成的强大物质基础，后来的造山运动为煤的形成提供了外部条件。

[探究2]　推测该煤层形成的地质年代和该地质年代最繁盛的动物。

提示：苏铁、银杏等裸子植物繁盛时期是在中生代，恐龙是该地质年代最繁盛的动物。

[系统思维]

1．年代地层单位及等级

年代地层单位包括宇、界、系、统。对应于地质年代单位：宙、代、纪、世。

(1)宇：最大的年代地层单位，是一个宙的时期内形成的地层。太古宇，元古宇，显生宇(根据生命形式、变质程度、造山运动)(原核生物、原生生物、后生生物)。

(2)界：一个代的时间内形成的地层，根据大的生物门类演化特征，古生界(海生无脊椎动物)；上古生界(鱼类、两栖动物)；中生界。

(3)系：一个纪的时间内形成的地层，根据较大的生物门类(如纲、目)演化特征，寒武系—三叶虫纲；奥陶纪—直角石类、笔石；泥盆纪—鱼类。

(4)统：一个世的时间内形成的地层，根据次一级的生物门类(如科，属)演化特征，命名：上、中、下，或地名。

2．判断地层新老关系

[训练评价]

甲处为岩浆岩，乙处为沉积岩，丙处为变质岩，其中一处岩层在古地理环境中形成了煤层。下图为某地地质剖面示意图。读图，完成下题。

1．图中岩层的断裂错位移动最可能发生于下列哪个地质时期(　　)

A．古生代前期

B．古生代后期—中生代前期

C．中生代后期—新生代前期

D．新生代后期

解析：选C　读图分析，图中岩层的断裂错位移动时含恐龙化石的岩层也发生了移动，说明图中岩层的断裂错位移动最可能发生于恐龙时代即中生代后期—新生代前期，故C正确。

如图为某区域地质简图。该区沉积地层有Q、P、C、D、S2、S1，其年代依次变老。读图回答2～3题。

2．从甲地到乙地的地形地质剖面示意图是(　　)

3．为揭示深部地质状况，在丙处垂直钻探取芯，可能发现的地层是(　　)

A．志留系　　　　　　 B．石炭系

C．二叠系  D．第四系

解析：2.A　3.A　第2题，根据图中从甲地到乙地地层新老关系可判断，中间新(P)两侧老(C)，为向斜构造；根据图中的等高线可判断，从甲地到乙地地势为低—高—低。故选A。第3题，图中显示，丙处为泥盆系地层，直接出露地表，在此处往下钻探，只能发现比它更古老的地层，即志留系地层。

4．读下图和下表，完成下列各题。

(1)确定地层年代的方法有两种：一是根据岩石中放射性元素的衰变规律，二是根据______________________________________________________________________________。

(2)岩层形成时一般呈水平状态，从A区岩层的形状及地层的顺序来看，此处地层的顺序有________现象，在野外可以通过研究________来证明。

(3)在图示区域内能找到古生代煤层的可能性不大，因为此地缺失________________，其缺失的原因可能是______________________________________________________________。

(4)③号地层由含珊瑚化石的石灰岩组成，可以证明在侏罗纪时，该区域的环境为____________，有可能形成的矿产资源有____________________。

解析：第(1)题，除了放射性同位素测定法，还可以利用标准化石测定法来确定地层年代。第(2)题，岩层形成时一般呈水平状态，但受地壳运动影响，地层的顺序有颠倒现象，在野外可以通过研究化石来证明。第(3)题，古生代煤层主要形成于古生代后期，图示区域内因为受地质环境变迁的影响，古生代后期地层缺失，原因可能是那个时期没有沉积或沉积层被侵蚀。第(4)题，珊瑚是热带海洋环境中的生物；在热带海洋环境中有可能形成石油、天然气等矿产资源。

答案：(1)地层中化石的年代

(2)颠倒　化石

(3)古生代后期的地层　此地在古生代后期的高度较高，没有物质沉积下来(或形成有那个时代的地层，后来由于其他作用被侵蚀掉了)

(4)热带海洋　石油、天然气

探究点二　地质构造与构造地貌的判读

[思考探究]

下图为某区域地质剖面图，其中1、2、3、4表示不同地质年代的地层，5表示沉积物。

[探究1]　说明图中甲处的地质构造，并分析其构造地貌的成因。

提示：甲处地层向上拱起形成背斜构造。

甲处构造地貌为背斜谷地，因其地处背斜顶部，受张力作用，裂隙发育，在长期外力侵蚀作用下形成谷地。

[探究2]　试推断图中断层发生的相对地质年代。

提示：图中断层应该发生在地层4形成之后，沉积物5沉积之前。

[系统思维]

判读地质构造

[训练评价]

下图为某地地质剖面图，图中①～⑧为岩层编号，其年代由老到新。完成1～2题。

1．下列关于图中甲、乙两地地质地貌的叙述，正确的是(　　)

A．甲—背斜岩层受到水平挤压成山

B．甲—向斜槽部岩层向下弯曲成谷

C．乙—背斜顶部受张力被侵蚀成谷

D．乙—向斜上覆岩层差别侵蚀成谷

2．有人称丙处山峰为“飞来峰”，其岩石可能是(　　)

A．石灰岩　砂岩　　　　 B．花岗岩　流纹岩

C．大理岩　石英岩  D．安山岩　玄武岩

解析：1.C　2.A　图中显示了岩层的新老关系和岩层运动的方向。第1题，首先根据图示岩层的新老关系来判断地质构造名称。甲处岩层中间新两翼老，应为向斜，A项错误；向斜槽部因受挤压比较坚实，不容易被外力侵蚀而保留下来，成为山地，B项错误；乙处岩层中间老两翼新，为背斜，故D项错误；背斜顶部因为受到张力的影响比较容易被外力侵蚀，成为谷地，故C项正确。第2题，图示地质构造剖面图中，岩层层次结构明显，虽然地壳水平运动产生了断裂带，但没有岩浆出露，故没有岩浆岩，流纹岩、花岗岩、安山岩和玄武岩均属于岩浆岩，故B、D项错误；而石英岩是一种主要由石英组成的变质岩，大理岩也是变质岩，而此处没有高温高压而发生变质作用的条件，也就不能形成变质岩，故C项错误。“飞来峰”是沉积作用形成的，故岩石是沉积岩，石灰岩、砂岩均属于沉积岩，故A项正确。

读某区域地质构造及等高线分布示意图，完成3～4题。

3．关于该图的说法，正确的是(　　)

A．a段地质构造为背斜

B．b段构造地貌为向斜谷

C．③④两地的最大高差约200 m

D．图中河流流向自北向南

4．从地形和岩层新老关系看，下列四图中与④处最接近的是(　　)

A．①  B．②

C．③  D．④

解析：3.D　4.D　第3题，从图中可以看出，a段岩层中间新、两翼老，地质构造为向斜，A错误；b区域为背斜构造，背斜顶部受张力作用，岩石比较破碎而易被侵蚀成谷地，B错误；③地海拔在300～350 m，④地海拔在400～450 m，两地高差在50～150 m，C错误；依据等高线特征，结合指向标方向，可推知河流自北向南流动，D正确。故选D。第4题，从等高线看④处应为山地，且岩层最新，应为内力作用下所形成的。瑙鲁赫伊火山属于内力作用的地貌，且是山地，D正确；从图中可以看出，陕西红砂岩大峡谷、狼牙山石灰岩峰林、峡湾国家公园等地貌形成以河流侵蚀为主，A、B、C错误。故选D。

5. 阅读图文材料，完成下列要求。

下图为某中学地理研学团队在某山区实地考察后，通过查阅该地地质资料绘制的地质构造剖面图。

(1)据图解释甲山岭的形成原因。

(2)据图分析乙处河谷的形成原因。

(3)乙处河流上是否适合修建水库大坝？请说明理由。

解析：第(1)题，读图可知，甲地岩层向下弯曲，为向斜构造，槽部受挤压，岩性坚硬，不易被侵蚀；加之又处于断层的上升岩块，因此形成山岭。第(2)题，读图可知，乙处河谷的形成原因是乙处位于断层线处，岩石破碎，易被流水侵蚀，形成河谷。第(3)题，乙处河流上不适合修建水库大坝，理由是乙处地质构造为断层，建设水库易诱发断层活动，引起地震、滑坡等地质灾害；还可能引起渗漏。

答案：(1)甲地为向斜构造，槽部受挤压，岩性坚硬，不易被侵蚀；加之又处于断层的上升岩块，因此形成山岭。

(2)乙处位于断层线处，岩石破碎，易被流水侵蚀，形成河谷。

(3)不适合。理由：乙处地质构造为断层，建设水库易诱发断层活动，引起地震、滑坡等地质灾害；还可能引起渗漏。

探究点三　地质构造历史的推断

[思考探究]

地质构造发育史指主要根据地质历史时期不同时代岩层的岩性特征、地质构造类型以及上、下岩层的接触关系等地质记录，重建该地地质环境演化及地质构造发育的历史过程。

[探究]　根据上、下岩层接触关系的地质记录，能否判断岩层的新老关系？

提示：不能。在研究地层接触关系时不能只从接触关系考虑，要结合沉积中断时限的长短，有无陆上剥蚀，影响范围的大小和上下地层构造条件变化等，加以具体分析研究，才能得出正确的结论。

[系统思维]

1．推断地质构造史

地貌景观和地质剖面图

(1)褶皱、断层的存在说明经历了地壳的水平(或垂直)运动。如上图中的褶皱说明该地经历了水平挤压作用。

(2)有沉积岩层或沉积物说明经历了沉积作用且沉积时地势低洼，也可能伴随着下降运动。如上图中的各岩层说明经历了沉积作用。

(3)若某个年代的岩层缺失，说明该年代该地区地壳上升没有接受沉积，或者说明该年代地壳下沉形成了沉积岩，后来该地地壳上升，形成的岩层又被侵蚀掉。如下图中地点2中D岩层缺失就是被侵蚀掉；地点3中B岩层的缺失则是在形成B层时地点3上升没有接受沉积所致。

2．推测岩层形成的环境

(1)地层中有海洋生物化石，说明该地曾经是海洋。沉积岩层中有煤、石油，反映出该地曾经有森林或其他丰富的有机物质来源。石灰岩层反映出该地曾经是温暖的浅海。

(2)地层呈水平状态，且从下至上由老至新连续排列(如下图)，说明在相应地质年代，地壳稳定下沉，地理环境没有明显变化。

(3)若上下两个岩层之间有明显的侵蚀面存在，说明是由其下部岩层形成后，该地地壳平稳抬升或褶皱隆起，岩层遭受外力侵蚀形成的。若侵蚀面上覆有新的岩层，说明是由该地地壳下沉或相邻地区上升形成的。如下图中C、D层的不连续就是岩层上升受外力侵蚀形成的；上面有新的沉积岩，说明该地地势较低。

[训练评价]

读下图，回答1～2题。

1．图示(　　)

A．花岗岩的形成早于石灰岩

B．乙山为断块山

C．甲处位于向斜的槽部

D．地形主要为山地

2．在野外考察时，判断丙断层的依据有(　　)

①断层面发育的陡崖　 ②断层破碎带　③断层两侧岩层错开　④相对下沉的岩体形成低地

A．①②  B．③④

C．①④  D．②③

解析：1.C　 2.D　第1题，花岗岩主要是由岩浆侵入其他岩层中，冷却凝固而形成的，根据图中岩层的形态，花岗岩切断了石灰岩层，说明石灰岩形成时间早于花岗岩，A错误；乙处岩层向上拱起，为背斜山，B错误；图中海拔高度在500 m以下，起伏平缓，为丘陵地形或者低矮的高原，D错误；甲处岩层向下弯曲，为向斜构造，且位于向斜的槽部，C正确。故选C。第2题，丙断层是断层面不发育的地区，没有陡崖，①错；丙是断层破碎带，②对；断层两侧岩层不同，说明岩层错开，③对；图中相对下沉的岩体并没有形成低地，④错。故选D。

四川省洪雅县西南矗立着数座顶部平坦、状若巨屋的山峦，被当地人称为瓦屋山，最高海拔约为2 830 m。经考察发现，瓦屋山顶为玄武岩，往下是泥页岩和甲岩层。位于山腰处的甲岩层隐藏了多个洞穴(下图)，洞内钟乳石林立。据此完成3～4题。

3．根据上图，可知瓦屋山地区(　　)

①正处于地壳上升期　②正处于地壳下降期　③曾经有大量岩浆喷出　④曾经发生过大规模的地壳上升运动

A．②③  B．③④

C．①③  D．②④

4．推测瓦屋山甲岩层形成时期的地质环境是(　　)

A．温暖浅海  B．温带大陆

C．高山峡谷  D．沙漠戈壁

解析：3.B　4.A　第3题，仅从图上信息无法判断地壳处于上升期还是下降期，地壳也可能正处于稳定期，①②错误；玄武岩为岩浆岩，说明曾经有岩浆喷出，③正确；甲岩层有洞穴，洞内有钟乳石分布，说明甲是石灰岩，石灰岩主要是浅海沉积物形成的，说明此处曾经为浅海区域，现在为2 000多米的高山地区，说明这里曾经发生过大规模的地壳上升运动，④正确。故B选项正确。第4题，根据上题分析，甲为石灰岩，石灰岩多形成于温暖浅海区域。故A选项正确。

下图为某地区岩层地质剖面图(图中①②③④为沉积岩，⑤⑥为岩浆岩)，读图完成5～6题。

5．图中岩层形成的先后顺序为(　　)

A．④③②①⑥⑤  B．④③②①⑤⑥

C．①②③④⑤⑥  D．⑤⑥④③②①

6．⑤与⑥之间的结合部位可能形成(　　)

A．花岗岩  B．片麻岩

C．大理岩  D．玄武岩

解析：5.A　 6.B　第5题，岩层形成过程中，沉积岩层下面的形成早，先后依次是④③②①(老岩层先沉积)；其他岩层后形成的将先形成的岩层切断，⑥岩层将沉积岩层都切断，所以在沉积岩层之后形成；⑤岩层将⑥岩层切断，所以⑤岩层形成最晚。综上所述，图中岩层形成的先后顺序为④③②①⑥⑤。故选A。第6题，由图可知，图中⑤和⑥是侵入岩，⑤形成的时间晚于⑥，在⑤形成过程中，⑤与⑥之间的结合部位在高温、高压下发生变质作用，所以在⑤与⑥之间的结合部位容易形成变质岩。⑥可能是花岗岩，花岗岩变质形成片麻岩，B对；花岗岩是侵入岩，玄武岩是喷出岩，大理岩是石灰岩变质形成的变质岩，A、C、D错。故选B。