托福听力地质类话题背景知识

这个世界的多姿多彩，离不开地质变化（geological change）。

地质变化可以产生许多天然景观，例如洞穴和湖泊。天然的石灰岩（limestone）洞穴通常有两种方式产生。

第一种：

由含有碳酸（carbonic acid）的水流溶解（dissolve）岩石而形成的，这种石灰岩洞穴十分常见。

第二种：

由另一种更强的酸，硫酸（sulfuric acid）侵蚀石灰岩而形成，这种方式更为罕见和复杂。 

当石灰岩层的下方有丰富的储油层（oil deposits ）时，细菌以这种油为原料，就会产生硫化氢（hydrogen  sulfide）气体，顺着石灰岩裂缝（crack）上升，并与氧气混合，生成硫酸。硫酸溶解石灰岩，产生更大的裂缝，最后形成地下洞穴。

在TPO16的第一个Lecture提到，美国最深的石灰岩（limestone）洞穴，龙舌兰洞 （Lechuguilla Cave）就是这种方法形成的。

在龙舌兰洞中可以发现大量石灰岩与硫酸反应的化学残留物（chemical residue）石膏（gypsum）。

龙舌兰洞的石灰岩下方的含油层主要含有的油，就是石油（petroleum）。

TPO50的lecture4中提到，石油是一种粘稠的、深褐色的液体，存储于地壳（Earth’s crust）的岩石中。它的有机成分主要是史前（prehistoric）海洋生物（如海藻（algae））的遗体（remain）。

工业生产中，一般会把原油（crude oil）加工成精炼油（refined oil），作为汽油（gasoline）、柴油（diesel fuel）、沥青（asphalt）、颜料（paint）、塑料（plastic）和肥皂等的原料。

由于地质变化，湖泊也可能出现在各种看似不可能的地方。

在TPO9的Lecture3中，教授介绍了阿拉伯半岛（Arabian Peninsula）“空白之地（Empty Quarter）”的沙漠湖。

在距今37000年前和10000年前，这里曾经形成了湖泊。有2个关键因素决定了沙漠湖的形成：

1. 降水猛烈（torrential），不可能所有水都渗入地面；

2. 沙丘（sand dune）中包含了黏土（clay）和泥沙（silt），降水会携带黏土和泥沙，形成不透水的面板（pan），收集地表水（run-off）形成湖泊。

另一种在阿拉斯加（Alaska）冻土层（permafrost）形成的湖泊是融沉湖（thaw lake）。 

冻土层冬天收缩，在地表上形成裂缝。夏天时，冻土活性层（active layer）融化成水，流进冻土裂缝中，被冷冻成冰楔（ice wedge），冰楔使得裂缝变宽。冬天时，冻土再次收缩使得裂缝更宽。

长此以往，裂缝越来越宽，冰楔越来越大。当冰楔达到一定尺寸时，活性层的顶部就会在夏天融化时形成小池塘--融沉湖。

在湖泊和海洋中通常有沉积物（sediment）的存在。通过研究沉积物，地质学家们可以了解到不同的地质时期（geological period）。

TPO15的第2个Lecture提到了3个不同的地质时期。

1. 在大约180万年到11000年前，是更新世（Pleistocene Epoch）; 更新世属于冰河时期(the Ice Age)。

2. 紧接着更新世的是全新世（Holocene Epoch），气候变得温暖，在全新世的沉积物中可以发现更多近代物种的残骸，可以清楚的与更新世进行区分。

3. 到公元1800年，全球人口达到10亿，随着工业革命（the industrial revolution）的出现，人类开始大范围改变环境，地质时期进入了人类世（Anthropocene Epoch）。

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