《自然地理学实验》指导材料.docx

1、自然地理学实验指导材料自然地理学实验指导材料实验1 仪器观测月球一、月球的表面特征由于月面对光的反射特性的差异，我们在地球上用肉眼观察月球，可看到月面上明暗不均的现象。当我们用望远镜观察月面时，则可清楚地看到高低不平的外貌，以及复杂的结构特征，其主要月貌类型有：1、月陆(1) 观察所见月表明亮部分称为“月陆”。(2) 因为它的反照率较高，故月陆看起来比较明亮。(3) 月陆是月面上的高地，为大面积的熔融结晶的岩石覆盖，是月球最古老的岩石，年龄约41-46亿年。2、环形山（“月坑”）(1) 是月面上最显著的特征。据统计，直径大于lkm的环形山总数约33000多个。最小的不到1m。最大的是月球南极附

2、近的贝利环形山，直径为295km，可容纳整个海南岛。(2) 天文学家认为，绝大多数环形山为陨星撞击而成，少数是火山造成。大且复杂的环形山坑壁呈台阶状，中央有突起；年轻的环形山周围还保留有清晰的辐射状的溅射物，称“辐射纹”。月面上带有辐射纹的环形山约有50个，著名的有第谷环形山，其直径86km，有辐射纹12条，最长达3000km。3、山脉月面上有一些类似地球上的山脉，且借用地球上山脉名字来命名，如阿尔卑斯山脉、高加索山脉等。其中最长的亚平宁山脉，长1000km。在月球南极附近的山峰高达80009000m。4、月海(1) 肉眼所见月面上暗黑的区域称“月海”。(2) 月海是月面上广阔的低平原，滴水均

3、无。(3) 已知的月海有22个，绝大部分分布在月球正面。(4) 月海比月陆低2-3km，且比月陆年轻，约形成于3931亿年前。其中最大的“风暴洋”，面积约500万km2；较大的月海还有雨海、静海、澄海、丰富海、云海、危海、酒海等。5、月谷和月溪(1) 月谷类似地球上的大裂谷。(2) 较宽的大月谷多出现在月陆较平坦的地区。最长的月谷达500km，宽20-30km。(3) 月面上的细小的月谷和月溪，在月陆和月海中均有发现。月球的背面也有同正面一样的地形，只是“海”的面积较小，而环形山很多。实验2 观察地质标本一、矿物1、概念：矿物是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，

4、是构成岩石的基本单位。2、矿物的物理性质主要包括矿物的光学性质和力学性质。矿物光学性质包括颜色、条痕、透明度、光泽。矿物力学性质含硬度、解理、断口、延展性、脆性等。矿物其他物理性质还有比重、磁性等。矿物的颜色是矿物对可见光中不同波长光波选择性吸收和反射的物理性能的表征。分为自色、他色和假色据反射光亮程度，光泽可以分为：金属光泽、半金属光泽、非金屑光泽（可以进一步分为金刚光泽、玻璃光泽）、特殊的光泽（如在石英的不平坦断面上的油脂光泽；闪锌矿断面上的松脂光泽；具纤维状集合体形态的石膏和石棉呈现出的丝绢光泽；白云母、滑石等片状矿物表面上的珍珠光泽；粒分散集合体的高岭石的土状光泽，这种光择最弱，易称无

5、光泽。矿物的光泽也表现出各个方面的差异性矿物硬度大小主要取决于内部结构质点间连接力的强弱。德国莫氏(F.Mohs)选择了常见的10种矿物，将硬度由小到大排列，分为10级，这就是习称的莫氏硬度计。即：滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。矿物受力后沿着一定结晶方向断开，并产生光滑平面的性质称为解理，裂开的光滑平面称解理面。解理一般沿着晶体内部构造联系力量弱的方向发生。根据裂成光滑解理面的难易程度，可以分为：极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、无解理。矿物断口依其裂面形状分为：贝壳状断口、参差状断口、锯齿状断口等。解理完善程度与断口发育程度是互为消长的，解理极

6、完全则无断口，反之断口发育，则无解理或者解理极不完全。二、岩石岩石是矿物的集合体，是在地质作用下形成的地壳物质。岩石的化学、矿物成分、结构、构造及产状都与地质作用有密切的因果关系。按成因，岩石可以分岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩)和变质岩三大类。1、三大类岩石在地壳中的分布情况(1) 沉积岩分布在地壳的表层，呈厚薄不均地不连续分布；(2) 岩浆岩分布在地表与地下深处；(3) 变质岩则分布在地壳强烈变动区域或者岩浆岩周围。(4) 就地表分布面积而言，沉积岩占陆地面积的75，岩浆岩和变质岩合占25。(5) 就重量而言，沉积岩仅占地壳重量的5，变质岩占6，岩浆岩占89。2、岩浆岩结构及其特点岩浆岩

7、的矿物结晶程度、颗粒大小、自形程度和矿物之间结合的形态等所反映出来的岩石构成上的特点称之为岩浆岩结构（见下表）。结构和构造可以判别岩石形成条件和环境，而且是岩浆岩分类的一种重要依据。表1 岩浆岩的结构划分标准结构特点（或定义）细分按岩浆岩矿物结晶程度全晶质结构矿物全部结晶非晶质(玻璃质)结构矿物全未结晶，即全部为玻璃质。半晶质结构矿物部分结晶，部分呈玻璃质按组成矿物晶粒绝对大小显晶质结构用肉眼或放大镜即可看到矿物晶粒粗粒结构晶粒直径5mm中粒结构2-5mm细粒结构0.2-2mm隐晶质结构肉眼或放大镜不能辨别矿物颗粒的致密结构按矿物颗粒的相对大小等粒结构矿物颗粒大小匀称略等斑状结构矿物颗粒大小相

8、差显著，是一些较大的晶体散布在较细的物质(主要为隐晶质和玻璃质)当中的一种结构，前者称斑晶，后者称基质似斑状结构或不等粒结构是一些更粗大的斑晶分布在显晶粒状结构的基质当巾的一种结构按矿物晶体形状发育程度自形晶矿物晶体自己应有的形状半形晶只发育应有晶体的一部分他形晶因空间受到限制，晶体不能发育成自己的形状，而只是填充空隙，其形状依空隙形状而定其他结构伟晶结构矿物晶粒特别粗大，1cm左右到数米大细晶结指石英和长石等所形成的一种他形的细粒等粒结构3、岩浆岩构造及其特点岩浆岩构造是指矿物集合体及其之间的各种特征，包括矿物的集合体的大小、形状、排列和空间分布等。结构和构造可以判别岩石形成条件和环境，而且

9、是岩浆岩分类的一种重要依据。岩浆岩构造及其特点主要有：(1) 气孔构造岩浆在压力减小和温度骤然降低条件下，随挥发性成分不断散失和熔岩迅速冷却凝固在岩石中所留下来的许多圆形、椭圆形或长管形等孔洞。(2) 杏仁构造岩浆岩气孔被后来的物质充填所形成的一种形似杏仁状的构造。气孔构造和杏仁构造往往为喷出岩所具有，如黑曜岩、玄武岩等。(3) 流纹构造熔岩流动时由不同颜色条纹和拉长气孔等定向排列所形成的构造，仅出现于喷出岩中，以流纹岩最为典型。(4) 流线构造熔岩流动使长条状、柱状矿物呈定向排列所成的构造。(5) 斑杂构造岩浆岩矿物成分和结构上呈不均匀状，如暗色矿物聚集成团等。(6) 块状构造岩石中矿物排列

10、不显示方向性者称块状构造，常为深成岩所具有。4、沉积岩的结构及其特点（见下表）表2 沉积岩的结构（根据成因不同划分）结构粒级mm特点代表岩石碎屑结构0.005-1000以上碎屑物为砾石、砂或者粉砂；胶结物主要是化学成因的物质，可以是铁质的、硅质的或者是钙质的等，此外还有泥质的。碎屑岩沉积碎屑岩火山碎屑岩泥质结构0.005主要由0.005mm的碎屑、粘土矿物及胶体物质组成的细而均一的结构，粘土岩成泥质岩的特征结构。断口光滑，有细腻感。粘土、泥岩和页岩。化学岩结构及生物岩结构主要由先成岩石经化学分解而成的真溶液或胶体溶液的沉积作用，以及生物化学作用和生物遗体堆积所构成的结构。化学岩和生物化学岩5、

11、沉积岩的构造及其特征沉积岩构造复杂多样，其中最突出出的是层理和层面构造。(1) 层理构造沉积物成分、颜色、结构构造和粒度等在岩石垂向上的变化所显示的成层特征称为层理构造。按形态及成因可以将层理进一步划分为水平的，倾斜的和交错的几种类型：A、水平层理一个岩层单位内水平和近水平相互平行的成层物质称为水平层理。这种构造主要形成于广阔的浅海、湖底等沉积环境比较稳定的条件下。B、斜层理一个岩层单位内与层面斜交的细层称为斜层理。河流和风力作用均可形成这种层理。如河流搬运过程中水底沙垅的前移和风沙流导致的沙丘的移动等。C、交错层理如果不同方向的斜层理相互交织则称为交错层理，其原因往往是由水或风的运动方向发生

12、明显改变所致。(2) 层面构造沉积过程中由自然作用产生在沉积岩层面上的痕迹称为层面构造。例如由风力和流水或风浪作用形成的波痕，大气降水形成的雨痕和干燥气候形成的干燥裂隙、石盐结晶等。除沉积岩构造显示的上述特征外，还有某些矿物质凝聚而成的各种结核，如铁质结核、钙质结核等，以及各种生物化石和生物活动遗迹。6、质岩常见的结构 1) 等粒变晶结构矿物晶粒大小大致相等，多呈他形，彼此镶嵌很紧，不具定向排列。大理岩、石英岩属之。 2) 斑状变晶结构一些较大的晶体分布在细粒的基质上，前者称之为变斑晶。某些片麻岩和片岩常具此种结构。 3) 鳞片状变晶结构片状矿物平行排列所形成的结构，如各种片岩。4) 变余结构

13、变质作用不彻底致成的在变质岩的个别部位残留着的原岩的结构。7、变质岩的构造变质岩的构造是鉴别各种变质岩的重要标志，主要有： 1) 板状构造具整齐而平直的裂开面，沿此面岩石容易裂开成厚度均匀的薄板。矿物颗粒很微小，板面微具光泽，系板岩特有的构造。 2) 千枚状构造细的鳞片状矿物呈定向排列，重结晶程度不高，肉眼不能分辨矿物颗粒，岩石裂面上见有强烈的丝绢光泽和小皱纹，为千枚岩特有构造。 3) 片状构造在压力作用下，片状矿物(如云母、绿泥石、滑石等)沿着一定方向平行排列呈现的构造。其颗粒结晶一般不大。为片岩特有的构造。 4) 片麻状构造片状矿物及粒状矿物相间排列所形成的深浅色泽相间的断续的条带状构造。

14、矿物颗粒沿一定方向排列，但不能裂成薄片，矿物颗粒结晶较为粗大。为片麻岩特有构造。 5) 块状构造岩石中矿物成分和结构都很均匀，没有定向排列，不出现方向性构造。某些大理岩、石英岩等常具这种构造。6) 眼球状构造在颗粒较大的片麻岩石中含有扁豆状矿物集合体的构造。实验3 观察图表世界气候类型1热带雨林气候主要分布在赤道附近，如马来群岛、亚马孙平原、刚果盆地和几内亚湾沿岸等地区，其特点为常年高温多雨，气温年较差小，各月平均温在2528之间，年降水量大多在2000毫米以上，全年分配比较均匀。2热带草原气候主要分布在热带雨林气候区南北两侧，这里年平均气温高，但气温年较差略大于热带雨林气候，年降水量大多在4

15、001500毫米之间，有明显的干湿季之分，离赤道越远，干季越长，因而降水量也越少。3热带季风气候分布在南亚和中南半岛等地，其特点为全年高温，最冷月平均温也在18以上，降水与风向有密切关系，冬季盛行来自大陆的东北风，降水少，夏季盛行来自印度洋的西南风，降水丰沛，年降水量大部分地区为15002000毫米，但有些地区远多于此数。4热带沙漠气候分布在南北回归线附近的大陆内部或大陆西岸，其特点为年平均温高，年温差较大，日温差更大，降水稀少，年降水量普遍在250毫米以下，许多地区只有数十毫米，甚至数毫米，降水变率很大，常常连续数年不下雨。5亚热带季风气候分布在大陆东岸的亚热带地区，这里冬季不冷，1月平均温

16、普遍在0以上，夏季较热，7月平均温一般为25左右，冬夏风向有明显变化，年降水量一般在1000毫米以上，主要集中在夏季，冬季较少。这类气候以我国东南部最为典型。其它地区，由于冬季也有相当数量的降水，冬夏干湿差别不大，因此被称为亚热带季风性湿润气候。6地中海式气候分布在大陆西岸的亚热带地区，以地中海沿岸地区最为典型，故名。这类气候的特点是冬季温和，夏季炎热或暖热，降水主要集中在冬季，夏季干旱，因此又称为亚热带夏干气候。7温带海洋性气候分布在大陆西岸的温带地区，其特点为冬季不冷（1月平均温在0以上），夏季不热（7月平均温在22以下），全年都有降水，年降水量一般在1000毫米左右，在地形有利的地方可达

17、2000毫米以上或更多。8温带季风气候分布在我国秦岭、淮河以北的东部地区，朝鲜和日本的北部，以及西伯利亚东部沿海地区，其特点为夏季温暖，冬季较冷，年降水量5001000毫米，主要集中在夏季，冬夏温差由南向北增大，降水量由南向北减少。9温带大陆性气候分布在亚欧大陆和北美大陆内部，由于全年在大陆气团控制下，冬冷夏热，气温年较差大，降水少，年降水量都在500毫米以下，在大陆中部形成干燥或半干燥气候；而大陆北部，则由于纬度偏高，冬季寒冷、漫长，夏季温凉、短促，蒸发不旺，降水虽少，但不干旱，形成特殊的亚寒带针叶林气候。10.温带干旱半干旱气候, 主要分布在350500N的亚洲和北美大陆中心地带，南美阿根

18、廷和大西洋沿岸巴塔哥尼亚。11极地气候分布在亚欧大陆和北美大陆的北部边缘地区、格陵兰岛、北冰洋诸岛和南极洲。在大陆边缘地区，冬季长而寒，但夏季最热月平均温可达10，苔藓、地衣是这里的典型植物，故又称为苔原气候；格陵兰岛、北冰洋诸岛和南极洲等地的绝大部分地区，终年在冰雪覆盖下，最热月平均温也不超过0，因此被称为冰原气候。极地气候包括苔原和冰原气候。（1）极地长寒气候（苔原所候）。分布在北美大陆和亚欧大陆的北部边缘（南以最热月10等温线与亚寒带大陆性气候相接）、格陵兰岛沿海的一部分及北冰洋中的若干岛屿；在南半球则分布在马尔维纳斯群岛、南设得兰群岛和南奥克尼群岛等地。其特征是：全年皆冬，一年中只有1

19、4个月月平均气温在010之间，冬季酷寒而漫长；年降水量约200300毫米，以雪为主；地面有永冻层，只有地衣、苔藓等低等植物。（2）极地冰原气候。分布在极地及其附近地区，包括格陵兰、北冰洋的若干岛屿和南极大陆的冰原高原。这里是冰洋气团和南极气团的发源地，整个冬季处于永夜状态，夏半年虽是永昼，但阳光斜射，所得热量微弱，因而气候全年严寒，各月温度都在0以下；南极大陆的年平均气温为-25，是世界上最寒冷的大陆，1967年挪威人曾测得-94.5的绝对最低气温，可堪称为世界“寒极”。地面多被巨厚冰雪覆盖，又多凛冽风暴，植物难以生长。12高山气候可能出现在任何纬度，其特点是气温和降水都有垂直变化，气温随高度

20、的增加而降低，降水在一定高度范围内随高度增加而增加，超过这一高度则随高度的增加而减少。实验4 河流地貌观察淠河河流地貌河流地貌，河流作用于地球表面，经侵蚀、搬运和堆积过程所形成的各种侵蚀、堆积地貌的总称。河流作用是地球表面最经常、最活跃的地貌作用，它贯穿于河流地貌的全过程。无论什么样的河流均有侵蚀、搬运和堆积作用，并形成形态各异的地貌类型。1、淠河六安段属弯曲型、相对稳定的河谷，河谷横断面为宽U形，河床纵剖面较平缓，比降较小，深槽与浅滩沿河交替出现。2、在月亮岛处出现一河心洲，是在复式环流作用下在河心堆积而成的，其形成机制如下图所示。弯曲河床的水流在惯性离心力作用下趋向凹岸，使其水位抬高，从而产生横比降与横向力，形成表流向凹岸而地流向凸岸的横向环流。在河流两岸都产生这种横向环流时，就形成了复式环流。从影像图中可清晰地看出河床与边滩的分布形态，其正是横向环流作用的结果。