地球概述課件

第二章地球概述第一節(jié)地球概況一、地球的形狀與大小二、地球的物理性質(zhì)第二節(jié)地球的結(jié)構(gòu)一、內(nèi)部圈層的研究手段——地震波二、地球內(nèi)部各圈層特點(diǎn)第三節(jié)地質(zhì)作用和地質(zhì)年代一、地質(zhì)作用二、地質(zhì)年代地球表面崎嶇不平，通常所說的地球形狀是指大地水準(zhǔn)面所圈閉的形狀；大地水準(zhǔn)面是指由平均海平面所構(gòu)成并延伸通過陸地的封閉曲面。一、地球的形狀與大小第一節(jié)地球概況圓球——橢球——大地水準(zhǔn)體——梨狀二、

地球的物理性質(zhì)（一）地球的重力1.地球重力場(chǎng)的一般特征地球的重力主要指地球?qū)Φ乇砀浇偷貎?nèi)物質(zhì)的吸引力。由于地球不是正球體，并有自轉(zhuǎn)，所以地表的的重力除主要受地球質(zhì)量的影響外，還受自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力和各點(diǎn)與地心距離的影響，因此，實(shí)測(cè)的重力實(shí)際是地心吸引力與離心力的合力。2.重力異常重力理論值----把地球作為理想的旋轉(zhuǎn)橢球體，并且內(nèi)部密度無橫向變化，所計(jì)算出的海平面高度的理論重力值，也叫重力標(biāo)準(zhǔn)值。重力異常----在具體地區(qū)實(shí)際測(cè)量時(shí)，由于地形高度、周圍地形以及地下局部巖石密度差異，都使實(shí)測(cè)重力值偏離正常理論值(標(biāo)準(zhǔn)值)，形成區(qū)域或局部的重力異常。實(shí)測(cè)重力值的校正----自由空氣校正和布格校正（剔除測(cè)點(diǎn)高度和周圍地形的影響）重力異常的應(yīng)用：推斷地質(zhì)構(gòu)造，如重力探礦和地震預(yù)報(bào)（二）

地球的磁性1.地磁場(chǎng)特點(diǎn)地磁南北極和地理南北極的位置不一致，并且磁極的位置逐年都有變化,磁極有向西緩慢移動(dòng)的趨勢(shì)。地磁異常和古地磁地球磁場(chǎng)示意圖剩磁和古地磁的概念地殼的巖石是在地磁場(chǎng)中形成的，所以一開始都具有磁性，但其受到高溫會(huì)消磁，在冷卻過程中受到地磁場(chǎng)影響又具磁性，完全冷卻后這種磁性就保留下來，以后地磁場(chǎng)變化了，這個(gè)磁性仍然保留，叫剩磁。包括熱剩磁和沉積剩磁。剩磁可以指示當(dāng)時(shí)的地磁場(chǎng)方向，所以叫古地磁

古老的巖石記錄了古地磁特征，根據(jù)古地磁的方向和大小可以判斷古地磁磁極的位置。當(dāng)把同一地區(qū)不同地層的古地磁資料加以對(duì)比時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)磁極的地理位置隨時(shí)間的推移是逐漸移動(dòng)的，可以勾畫出磁極遷移曲線。

根據(jù)磁極遷移曲線就可以研究板塊的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而可重建板塊運(yùn)動(dòng)歷史（假設(shè)條件：古磁極只在方向上倒轉(zhuǎn)，而地理位置不發(fā)生顯著變化）3.地磁場(chǎng)的變化2.地?zé)崃骱偷責(zé)岙惓５責(zé)崃?--地?zé)後尫抛罱?jīng)常最持續(xù)的形式是地球內(nèi)部熱能從地球深部向地表的傳輸，這種現(xiàn)象被稱為地?zé)崃?。地?zé)崃鞣植家?guī)律：大陸與海底的地?zé)崃髌骄祷鞠嗟?。以海洋而論，在洋中脊最高，而距離洋中脊最遠(yuǎn)的海溝其平均值最低。3.從巖石的新老或大地構(gòu)造活動(dòng)階段來看,從古到新,地?zé)崃髦当憩F(xiàn)為由低到高的趨向。4.地?zé)崃髦蹬c巖石圈厚度有關(guān)．巖石圈越薄，則地?zé)崃髦翟酱?；反之，則越小。地?zé)岙惓^(qū)和地?zé)豳Y源熱流值較大的地區(qū)(如熱泉，火山等地區(qū))叫地?zé)岙惓^(qū)這些地區(qū)經(jīng)過地?zé)峥碧?，用鉆孔把地下熱水開發(fā)出來，用于發(fā)電(地?zé)犭娬?、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、生活飲用和提取稀有元素等。地?zé)崾侵饕烊粍?dòng)力資源之一。(四)地球的彈性和塑性地球具有彈性

用精密儀器可觀測(cè)到地球固體表層在日月引力下有潮汐現(xiàn)象，可以引起地殼升降7.15厘米，說明固體地球具有彈性。固體地球在一定條件下還表現(xiàn)為塑性體

很多巖體發(fā)生劇烈而復(fù)雜的彎曲卻沒有斷裂開，是巖體的塑性表現(xiàn)。地球彈性和塑性，在不同條件下可以轉(zhuǎn)化。第二節(jié)地球的結(jié)構(gòu)地球的圈層結(jié)構(gòu)外部圈層——大氣圈、水圈、生物圈。內(nèi)部圈層——地殼、地幔、地核。一、內(nèi)部圈層的研究手段——地震波（一）地震波種類：體波、面波和自由振蕩體波----又分為縱波和橫波兩種。它們的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都是直線運(yùn)動(dòng)。都在介質(zhì)體中傳播，所以叫體波?？v波----質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與地震波傳播方向平行的叫縱波(Primarywave)橫波----質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與地震波傳播方向垂直的叫橫波(Secondarywave)面波----當(dāng)體波傳播到介質(zhì)表面或兩介質(zhì)間的界面時(shí)就會(huì)反射或折射，同時(shí)有一部分轉(zhuǎn)化為沿界面或表面?zhèn)鞑ィ闶敲娌?，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)比較復(fù)雜，傳播速度慢，只有橫波速度的3／4。自由振蕩----是由極大地震所激發(fā)的整個(gè)地球的彈性振動(dòng)（二）地震波對(duì)地球的透視作用P波速度較S波快波速隨所通過介質(zhì)的剛性和密度而變化?？v波在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)介質(zhì)中都可傳播，橫波只能通過固態(tài)介質(zhì)。（三）地球內(nèi)部的不連續(xù)面1、從地表向下，大洋地區(qū)（5－12）km、大陸平原地區(qū)（30－40）km、大陸高山地區(qū)（50－75）km的深度上，地震波波速有了明顯變化，P波由7.0km/s突然升高到8.0km/s，S波從3.8km/s升高到4.6km/s。這個(gè)一級(jí)地震界面稱為莫霍面。2、大約400km和1000km處分別存在次一級(jí)的不連續(xù)面拜爾勒面和雷波蒂面。3、到2900km的深度上，波速發(fā)生間斷性的變化，S波不能通過，這是一個(gè)一級(jí)地震界面，稱為古登堡面。4、在5100km處P波又有一個(gè)突然變化，在界面處又有S波出現(xiàn)，表明物質(zhì)的彈性特征又有了變化，顯示出固態(tài)的特點(diǎn)。地球內(nèi)部圈層劃分指地球莫霍面以上的固體硬殼（A層），屬于巖石圈的上部。地殼主要由硅酸鹽類巖石組成，它的質(zhì)量為5×1019噸，約占地球質(zhì)量的0.8％．體積占整個(gè)地球體積的0.5%。1.地殼的化學(xué)組成

地殼中含有元素周期表中所列的絕大部分元素,而其中o、Si、Al、Fe、Ca、Na、K，Mg等8種主要元素占98％以上，其他元素共占l～2％。克拉克值Clarknumber——元素在地殼中的平均含量，又稱為元素豐度。按照計(jì)算單位不同，可分為重量豐度、原子豐度和相對(duì)豐度。二、地球內(nèi)部各圈層特點(diǎn)（一）地殼（二）地幔位于地殼之下，莫霍面與古登堡面之間。

上地?！谀裘嬉韵轮?000km深度之間，平均密度3.5g/cm3。下地?！挥?000km至2900km之間，平均密度5.1g/cm3。軟流圈（古登堡低速層）

軟流圈是上地幔中的一個(gè)層圈，其深度大約為60—400公里左右，地震波在穿過莫霍面后波速突然增高，但到60—400公里深度區(qū)間又有下降，然后逐漸上升至正常。這一低速帶即軟流圈。由于低速帶塑性較大，給其上固體巖石的活動(dòng)創(chuàng)造了條件，因此，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家把該低速帶叫軟流圈。地球圈層圈層名稱亞圈層名稱深度（km）性質(zhì)地殼（A）硅鋁層（花崗巖層A’）0~70固態(tài)(2.7~2.8g/cm3)硅鎂層（玄武巖層A’’）0~65固態(tài)(3.0g/cm3)莫霍面5~70地幔最上地幔（橄欖巖層B’）35(70)~120固態(tài)-剛性軟流圈（B’’）120~250固態(tài)-塑性(3.3g/cm3)上地幔下部（C）250~670固態(tài)~剛性下地幔（D）670~2900固態(tài)-彈性古登堡面2900地核外核（E）2900~4640液態(tài)過渡帶（F）4640~5155固態(tài)內(nèi)核（G）5155~6371固態(tài)第三節(jié)地質(zhì)作用和地質(zhì)年代一、地質(zhì)作用有關(guān)概念作用于地球的自然力使地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造和地表形態(tài)發(fā)生變化的作用，總稱為地質(zhì)作用。引起地質(zhì)作用的自然力稱為地質(zhì)營(yíng)力。內(nèi)營(yíng)力：來自地球自身，包括地?zé)帷⒅亓偷厍蛐D(zhuǎn)力外營(yíng)力：來自太陽(yáng)能和日月引力地質(zhì)作用分類巖石循環(huán)地質(zhì)作用與巖石循環(huán)二、地質(zhì)年代（一）相對(duì)地質(zhì)年代根據(jù)地球發(fā)展歷史過程中生物演化和巖層形成的順序，將地球歷史劃分力若千自然階段，稱為相對(duì)地質(zhì)年代。地層層序律:依照沉積的先后，早形成的地層在下，晚形成的地層在上。生物層序律：不同時(shí)期的地層中含有不同類型的化石組合，而在相同時(shí)間和地理環(huán)境下所形成的地層中含有相同類型的化石組合，地層年代越老所含生物化石就越簡(jiǎn)單，越原始。（化石——在地球發(fā)展過程中，在地表一定地區(qū)沉積了許多地層．在地層中常保存下來當(dāng)時(shí)生存過的生物遺體和遺跡，稱為化石）（二）同位素地質(zhì)年齡（絕對(duì)地質(zhì)年齡）同位素年齡測(cè)定的基本原理和方法當(dāng)巖漿冷凝礦物結(jié)晶時(shí)，放射性元素以某種形式進(jìn)入礦物或巖石中，在封閉體系中放射性元素（母體）將按一定速度蛻變出同位素（子體），并繼續(xù)衰變相積累。如果巖石中母