第一章地球基本特征1

第一章地球的基本知識(shí)§1.

地球的形態(tài)特征及物理性質(zhì)§2.

地球的外部圈層

§3.

促進(jìn)地殼演變的地質(zhì)作用地球在宇宙中的位置小衛(wèi)星宇宙銀河系十億多個(gè)河外星系太陽系1300多顆恒星地球月球七大行星和若干小行星小衛(wèi)星宇宙地球在宇宙中的位置

形態(tài)：

赤道半徑

6378.26km

兩極半徑

6356.86km

平均半徑

6371.11km

面積：

5.1×108km2

最高點(diǎn)：

8844.43M

珠峰

最低點(diǎn)：

-11034M

馬里亞納海溝

海陸分布：海71%

陸29%

(一）、大陸地形高原：海拔>500——600米，表面平坦或一定起伏的廣闊地區(qū)近期上升地區(qū)，如青藏高原平原：海拔>200米，表面平坦高差<50米如：黃淮海平原

丘陵：海拔>500米，高差<200米，如：江淮丘陵

盆地：

四周高中部低，如：四川盆地我國大陸地勢明顯呈三級(jí)臺(tái)階式排列（二）海底地形

三大單元：大陸邊緣、大洋盆地、洋中脊大陸邊緣大洋盆地大陸邊緣洋中脊

1、大陸邊緣：大陸架、大陸坡、大陸基、海溝、島弧大陸架：近陸淺水海底平原，地勢平坦，坡度<0.1°

一般指水深<200米的水域大陸坡：大陸架外緣的傾斜部分，平均坡度4.3

平均寬度28KM，常見橫切大陸坡的海底峽谷。大陸基：比較平坦的地區(qū)，大面積覆蓋了堆積物海溝與島?。阂幌盗袓u嶼，無論島嶼本身形態(tài)還是把它們連接起來都成弧形，稱為島弧，在島弧靠大洋一側(cè)，常發(fā)育幾乎平行的巨形凹地，深約6000米，稱海溝

島弧與海溝總是平行伴生的大陸邊緣類型：

被動(dòng)性大陸邊緣（大西洋型大陸邊緣）［無海溝］

大陸大陸架大陸坡大陸基洋盆

主動(dòng)性大陸邊緣（太平洋型大陸邊緣）［有海溝］安弟斯型：大陸大陸邊緣山脈大陸架和大陸海溝洋盆

日本海型：大陸邊緣海島弧海溝洋盆主動(dòng)性大陸邊緣被動(dòng)性大陸邊緣主動(dòng)大陸邊緣，被動(dòng)大陸邊緣，唯一區(qū)別就是前者有俯沖帶，后者無。這兩種邊緣都是形容大陸與海的邊界，被動(dòng)大陸邊緣后期發(fā)展就會(huì)形成主動(dòng)大陸邊緣，如現(xiàn)在大西洋和陸地相交就是被動(dòng)大陸邊緣，太平洋則是主動(dòng)大陸邊緣。俯沖帶分兩種B式俯沖和A式俯沖，前者指海溝，后者指陸陸碰撞。①安第斯型大陸邊緣，又稱山弧—海溝型，在南美最典型。洋塊俯沖到陸塊下方，形成海溝，陸塊受到?jīng)_擊形成海岸山脈，即山?。虎趰u弧型大陸邊緣，即島弧—海溝型，在西太平洋最典型，如日本島弧—海溝等，特點(diǎn)是在沖擊形成島弧、俯沖形成海溝后，在島弧后方，還會(huì)有弧后盆地，以日本為例，就是日本海。２．大洋盆地：

海洋的主體部分，水深4000～6000米，平坦坡度<1/1000。

３．

洋中脊：屹立于大洋底部的巨大“山脈”延伸于各大洋綿延的洋脊§2.固體地球的內(nèi)部構(gòu)造和物理性質(zhì)

二、地球的物理性質(zhì)

（二）地球的溫度

（三）地球的磁性

（四）地球的彈和塑性

（一）地球的重力一、內(nèi)部構(gòu)造

地球內(nèi)部圈層的劃分

根據(jù)地震波傳播速度的突然變化，先后發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部存在著7個(gè)顯著的地震波速不連續(xù)界面。其中最主要的不連續(xù)界面有2個(gè)，稱一級(jí)界面，分別為：

名稱圈層代號(hào)底界深度Kｍ密度物態(tài)地殼A332.6-3.0固態(tài)巖石

地幔

上地幔B60

250

C4003．32—5.7

下地幔D2898

地核外E

液態(tài)過渡F

9.7-13（16）固態(tài)內(nèi)G

63７1

４７７１５１５０塑性軟流圈固態(tài)莫霍洛維奇界面（簡稱莫霍面）1909年克羅地亞學(xué)者莫霍洛維奇(A.Mohoroviche）發(fā)現(xiàn)在莫霍面上下，縱波速度從7.0km/s迅速增加到8.1km/s左右；橫波速度則從4.2km/s增加到4.4km/s左右．莫霍面出現(xiàn)的深度，全球平均為33km,在大洋之下平均僅為7km。莫霍面之上稱為地殼;之下稱為地幔古登堡界面

1914年由美籍德裔學(xué)者古登堡

（B.Gutenberg）

發(fā)現(xiàn)．在此不連續(xù)面上下，縱波速度由13.6km/s突然降低為7.98km/s；橫波速度從7.23km/s到突然消失．此界面位于地下2885km深度。此界面之上到莫霍面稱為地幔。此界面之下到地心，稱為地核。地殼地核地幔莫氏界面古登堡界面從地表到地心

另外在上地幔內(nèi)部（即Ｂ層內(nèi)），還存在一個(gè)地震波的低速層，其深度一般在地表之下60km－250km之間。這表明此處巖石強(qiáng)度較低，可能局部熔融。低速層的上下并沒有明顯的界面，地震波速表現(xiàn)為漸變的特征．軟流圈以上,包括地殼和上地幔頂部,稱為軟流圈巖石圈

地球的圈層劃分外§2.固體地球的內(nèi)部構(gòu)造和物理性質(zhì)二、地球的物理性質(zhì)

（二）地球的溫度

（三）地球的磁性

（四）地球的彈和塑性

（一）地球的重力（一）地球的重力重力

地球自轉(zhuǎn)引起的離心力和地球引力的合力為地球的重力。

重力的大小即其強(qiáng)度，一般用重力加速度來表述，單位為伽(Ga)（1伽=1cm/s2=103毫加。在國際單位制(IS)中，為m/s2，這是為了紀(jì)念世界上第一位測定重力加速度的物理學(xué)家伽利略而命名的。重力作用方向示意圖地球的離心力相對(duì)引力來說是非常微弱的其最大值不超過引力的1/288因此重力的方向仍大致指向地心。

重力的大小還要受到離心力的影響，在赤道上，離心力最大；向兩極去，隨緯度的升高而減少，南北極上的離心力等于零，同一物體的重量，赤道上比在兩極要輕1/290(地球赤道部分凸出，就是因?yàn)殡x心力的作用)。

在地球表面又是另外一種狀況：重力要受到地勢高低的影響，在珠穆朗瑪峰頂，到地心的距離比華北平原要多8000多米。引力自然要小一點(diǎn)?，F(xiàn)已計(jì)算出地表不同緯度上的理論重力值，赤道重力值一般為978.03伽，兩極為983.22伽，兩者相差5.19伽。地表重力值，隨緯度增加而增大，隨地表高度的增加而減小。

重力異常

當(dāng)實(shí)測重力值與理論計(jì)算的重力值不一致時(shí)，稱重力異常。利用重力異?？膳袛嗟叵旅芏鹊淖兓笇?dǎo)找礦。正異常：G實(shí)測

>G理論

密度大

如：Fe、Ｃu、Ｐb等金屬礦床負(fù)異常：G實(shí)測<G理論

密度小

如：煤、石油、鹽類等礦床重力區(qū)域異常

北大西洋重力異常南印度洋重力異常§2.固體地球的物理性質(zhì)和內(nèi)部構(gòu)造

一、地球的物理性質(zhì)

（一）地球的重力

（三）地球的磁性

（四）地球的彈和塑性

（二）地球的溫度（二）地球的溫度內(nèi)部溫度的變化：

地球溫度是不均勻的總體上是從地表向地內(nèi)逐漸增高的。

外熱層（變溫層）——地表外層，溫度來源于太陽。其中地表向下1～1.5M每日晝夜溫度變化；

10～20M每年四季溫度變化

常溫層（恒溫層）——變溫層下界處，溫度終年不變大約為年平均溫度。

內(nèi)熱層（增溫層）——溫度來源于地球內(nèi)部（放射性蛻變）。隨深度增加，地溫升高。增溫率（地溫梯度）——每深度增加100米，增加的地溫值。單位：℃；一般地區(qū)為3℃

增溫級(jí)——每地溫增加1℃增加的深度。單位：米；一般地區(qū)為33米。增溫率與增溫級(jí)兩者互為倒數(shù)。地內(nèi)增溫增溫層內(nèi)描述溫度的增加：世界上不同地區(qū)，地溫梯度都不相同，地球表層的平均地溫梯度為３℃．海底的地溫梯度一般為４－８℃，大陸為0.9－５℃．大陸的地溫梯度一般來說是顯著低于海底的．如果都用上述地表附近的地溫梯度來推算地球深部的溫度,則地殼底部將為900℃,核幔邊界將達(dá)86,000℃,到地心將高達(dá)192,100℃。

按照這種推算，則地球內(nèi)部必定早該熔融或化為氣體狀態(tài)。但這種推測與在地球內(nèi)部的主體部分，橫波可以傳播的事實(shí)不符（橫波只能在固體內(nèi)傳播）．在莫霍面附近溫度約在400～900℃

在巖石圈底面約在1100℃左右地幔內(nèi)的溫度大致在1000～3500℃之間地核的溫度在4000～5000℃之間。

地球內(nèi)部溫度比較公認(rèn)的推算結(jié)果為：地?zé)崃髦担?/p>

單位時(shí)間內(nèi)由地內(nèi)向外通過巖石單位截面積放出的熱量。與巖石的熱導(dǎo)率有關(guān)，與地內(nèi)溫度有關(guān)。地表有一些地?zé)岙惓^(qū)（地?zé)崃髦蹈撸?，如火山地區(qū)、溫泉、海底某些地區(qū)，這與一定的地殼活動(dòng)、地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)，將深處地?zé)岽降乇怼５責(zé)醽碓矗?/p>

放射性元素蛻變熱，內(nèi)部重力（位能）轉(zhuǎn)化為熱能。

§2.固體地球的內(nèi)部構(gòu)造和物理性質(zhì)

一、地球的物理性質(zhì)

（一）地球的重力

（四）地球的彈和塑性

（二）地球的溫度（三）地球的磁性（三）地球的磁場地磁場：地球周圍存在的磁場。磁軸與地球自轉(zhuǎn)軸的夾角現(xiàn)在約為11.5度，1980年實(shí)測的磁北極位于北緯78.2度、西經(jīng)102.9度（加拿大北部），磁南極位于南緯65.5度，東經(jīng)139.4度（南極洲）。長期觀測證實(shí)，地磁極圍繞地理極附近有著緩慢的漂移。指南魚地磁場三要素:▲磁場強(qiáng)度▲

磁偏角▲

磁傾角磁場強(qiáng)度為某地磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的絕對(duì)值，一個(gè)具有方向（磁力線方向）和大小的矢量磁兩極附近磁感應(yīng)強(qiáng)度最大（約為60T）

磁赤道附近磁感應(yīng)強(qiáng)度最小（約為30T）北磁場強(qiáng)度F水平分量H垂直分量Z地球的磁場強(qiáng)度矢量磁偏角磁力線在水平面上的投影與地理正北方向之間形成的夾角，磁子午線與地理子午線之間的夾角。磁偏角的大小和方向各地不同。如果磁力線方向在正北方向以東稱為東偏，在正北方向以西稱為西偏。我國東部地區(qū)磁偏角為西偏，甘肅酒泉以西地區(qū)為東偏。地球表面磁傾角為零度的各點(diǎn)的連線稱為地磁赤道；

由地磁赤道到地磁北極，磁傾角由0°逐漸變?yōu)?90°

由地磁赤道到地磁南極，磁傾角由0°逐漸變?yōu)?90°

北半球磁傾角為正值

南半球磁傾角為負(fù)值磁傾角地磁傾角磁針北端與水平投影的交角。約定以磁針北端向下為正值，向上為負(fù)值。北磁傾角磁場強(qiáng)度F水平分量H垂直分量Z

地球的磁場強(qiáng)度矢量與磁傾角

地球磁場

地球

磁場的組成基本磁場變化磁場磁異常是地殼淺部具有磁性的巖石或礦石所引起的局部磁場，它也疊加在基本磁場之上。磁異常

一地的磁異?？梢允紫韧ㄟ^對(duì)實(shí)測磁場強(qiáng)度，然后再減去基本磁場的正常值來求得。如所得值為正值稱正異常，為負(fù)值稱負(fù)異常。

地殼內(nèi)含鐵較多的巖石和富含鐵族元素(Fe、Ti、Cr等)的礦體?？梢鹫女惓?。而膏鹽礦床，石油、天然氣儲(chǔ)層，富水地層或富水的巖石破碎帶則常引起負(fù)磁異常。

磁法勘探地磁勘測地磁勘測地磁勘測地磁極的變化

地磁南、北極位置的變化

長期緩慢漂移（偏離遷移）：現(xiàn)代地磁南北極與地理南北極交角11.5°,并非絕對(duì)不變，長期觀測證實(shí)，近代地磁極有向西漂移的現(xiàn)象，速度是極其緩慢的。

周期性倒轉(zhuǎn)（翻轉(zhuǎn)）：

大量的古地磁資料表明，地磁的