地质学基础-新第1章

第一章地球概述第一节、地球的表面特征一、地球的形状和大小

大地水准面——是指平均海平面通过大陆延伸勾画出的一个光滑连续的封闭曲面。地球——一个梨形球状体。

国际大地测量和地球物理协会于1975年公布了修订的地球参数如下：

赤道半径（a）

6378.140km

两极半径（c）

6356.755km

平均半径（R）

6371.004km

扁平率以(a-c/a)1／298.257

赤道周长

40075.36km

子午线周长39940.670km

表面积

510070100km2

体积

1083157900000km3地球的形状和大小二、固体地球表面的形态特征陆地和海洋地表有两级台地：一个在大陆上低于1000m的平原、低山（20.8%）；另一个在海洋中深约4000-5000m的大洋盆地（22.6%）。（一）、大陆地表形态大陆地形：山地、丘陵、平原、高原、盆地、洼地等地貌单元。大陆上最具特色的地形是高山峡谷地貌。两条宏伟的山系：

阿尔陴斯—喜马拉雅山系；环太平洋山系。裂谷——规模巨大的

线状洼地。（二）、海底地形特点1.大陆边缘它是指大陆与大洋盆地相连接的地带。大陆架——围绕陆地的水浅的海底平台。

大陆坡——大陆架外缘坡度变陡的部分。

大陆基——大陆坡与大洋盆地的过度地带。大西洋型大陆边缘：太平洋型大陆边缘：大陆架、大陆坡、岛弧、海沟等地貌。

岛弧——延伸距离很长呈弧形展布的火山列岛。

海沟——岛弧靠大洋一侧的海底巨型凹槽。

2.大洋盆地

分布有海山、海岭、深海丘陵、海底平原、深海盆地等地貌类型。海山是洋底孤立的隆起地形，高度大于1000m，多呈圆锥状，边坡较陡。3.大洋中脊

洋脊——分布于海底的巨大的山脉，它延伸于四大洋，长达数万公里。

中央裂谷太平洋洋脊海底地形分布第二节、地球的主要物理性质一、地球的密度和压力密度：地表约2.7—2.8g/cm3；地球约5.52g/cm3。地球的密度随深度增加而增大，在某些深度上表现为跳跃性增加。5.569.98地内压力随深度呈逐渐增大的规律二、地球的重力1、重力分布地球内部重力值的分布随深度而呈不规则的变化。2、重力异常

赤道上计算的重力值为978.0318伽，两极上计算的重力值为983.2177伽。校正后的重力实测值与计算值不一致的现象叫重力异常。

实测值大于计算值——重力正异常；实测值小于计算值——重力负异常。我国重力分布状况：3、重力勘探

利用局部地区重力异常现象寻找地下浅处矿产资源的方法叫重力勘探。三、地球的磁性地球周围存在着磁场称地磁场。1、地磁场三要素

a.磁偏角

它是指地磁子午线与地理子午线之间的交角。东偏和西偏b.磁倾角它是指磁力线与地面的交角c.磁场强度北极为0.58个奥斯特南极为0.68个奥斯特赤道仅有0.31个奥斯特磁偏角、磁倾角和磁场强度合称为地磁三要素2、地磁场变化

现代地磁场随时间而变化：1922——1972，磁北极移动2度，磁南极移动4度多。短期变化——太阳黑子活动、日地位置变化等；长期变化——可导致南北磁极的倒转。四百万年来的磁性倒转事件3、地磁异常与磁法勘探

各地磁台站之间的实际观测值在消除短期变化之后与地磁场之间的正常值表现为不一致的现象叫地磁异常。地磁正异常与地磁负异常

利用局部地区地磁异常帮助人们寻找地下矿产资源的方法叫磁法勘探。四、地热

依据大陆地表以下温度的分布状况和分布来源，从地表往下可分为三层：外热层——其地温受太阳辐射热的影响。

常温层——其地温等于或略高于当地年平均温度。

内热层——常温层以下的温度层。随深度增加而增加。地温梯度——内热层中深度每增加一百米所升高的温度。

海底为4—8度，大陆为0.9—5度，平均约3度地热流密度——单位时间内通过地表单位面积的热量。平均1.47微卡每平方米秒五、地球的弹塑性地球具有弹性：固体潮；传播地震波。地球具有塑性：坚硬岩石弯曲；地球赤道部分鼓起。第三节、地球的结构

外圈——大气圈、水圈和生物内圈——地壳、地幔和地核一、地球外圈及其主要特征

（一）大气圈

它是因地球引力而聚集在地表周围的气体圈层。大气的总质量约为5.6＊1019克。大气圈无明显的上界。干洁的底层大气：主要由氮、氧、氩气体组成----恒定成分；二氧化碳，水蒸汽以及臭氧等组分----可变成分：少量的固体微粒-----可有可无的组分。气体体积分数/10-6气体体积分数/10-6氮氧氩二氧化碳氖氦7809002094009300315185.2氪一氧化氮氢氙二氧化氮臭氧1.00.50.50.080.020.01-0.04大气圈的结构对流层——赤道附近厚约17—18公里，两极厚约8—9公里，该层大气约占70—75%，气温随高度递减，上下对流运动。平流层——对流层顶至35-55公里，该层质量占总质量的20%，水平运动为主，含多层臭氧层。不含水蒸气和尘埃。（二）水圈

水圈是指由地球表层水体所构成的连续圈层。水圈中水的分布极不均匀。分布类型水量（104cm3)比例（%）

海洋13700097.31陆地表面水河流0.120.0001淡水湖12.50.0092咸水湖10.40.0077冰川2.922.15地下水土壤6.70.0049浅层地下水4200.31深层地下水4140.305

大气水(云和水汽)1.30.001总计140781100水的循环动力主要来自太阳辐射能和重力能。大洋传送带橙色：表层流；蓝色：底层流大洋中水的运动

各种水体的平均更新一次的时间为：大气中水9～12天、河流水12～20天、潜水面以上的土壤水15～30天、湖泊水101～102年、地下水102～103年、冰川水104年、海洋水103～104年。水圈的循环作用产生了三个重要结果：（1）源源不断地制造淡水供给陆地；（2）净化了空气和大自然；（3）通过河流将陆地表面的松散泥沙及溶解物质送入海洋。

厄尔尼诺—拉尼娜现象厄尔尼诺现象——太平洋东部南美秘鲁和厄瓜多尔赤道附近水域出现的尺度为数千公里的表层海水温度异常增温现象。拉尼娜现象——该区海水温度异常变冷现象（三）生物圈

它是指地球上所有生物及其生存环境组成的连续圈层。

生物主要生活于陆地表面和水体的上部。

动物200万种，植物50万种，微生物3.7万种。

生物分类单位为界、门、纲、目、科、属、种。

种—具有共同的起源、相同的形态特征、能相互交配繁殖后代的一类生物群体。

黄石公园间隙喷泉Sulfalobusacidocaldarius

pH=3温度

80ºC古菌已知热液活动地点1977年Alvin号潜水器

在Galapagos发现热液生物群热液动物群二、地球内圈及其主要特征（一）地球内圈划分依据

地震波—就是目前人们研究地球深部的主要手段。P波传播快，可在固体或液体中传播。S波传播慢，且只能在固体中传播。

地震波在地球内部传播时，产生纵波（P波）和横波（S波）波速不连续面莫霍洛维奇不连续面，简称莫霍面：

大陆位于约33公里的深处，在大洋之下位于深7公里深处。古登堡不连续面，简称古登堡面：

位于地下深2885公里处。低速带：位于地下深60—250公里之间。内圈——地壳、地幔和地核（二）地球内圈的主要特征目前，推断地内各圈层特征主要依据：

1、地内与地表密度、地震波波速的对比；

2、高温、高压模拟实验；

3、来自地下深处的物质；

4、陨石学研究。陨石——来自太阳系空间的天体碎片。

铁陨石：铁、镍的天然合金，密度大于8.5；

石陨石：铁、镁硅酸盐组成，密度约3.5或更大；

铁石陨石：介于铁陨石和石陨石之间。

铁陨石石陨石1.地壳

地壳是莫霍面以上的地球表层。大陆地壳厚约33公里；大洋地壳厚约7公里。地壳可划分为上下两层：

上层——硅铝层：密度约2.7，仅分布于大陆；

下层——硅镁层：密度约2.9，分布于全球。地壳的类型：

大陆型地壳大洋型地壳

现代大陆地壳的结构：

上地壳：厚10—15公里，密度2.5—2.7；

中地壳：厚5—10公里，密度2.7—2.8；

下地壳：厚10—20公里，密度2.8—2.9；现代大洋地壳的结构：

上层，沉积层：一般几百米，平均密度2.3；

中层，玄武岩层：厚0.5—2.5公里，平均密度2.5—2.6；

下层，大洋层：厚3—5公里，密度2.6—3；2.地幔

地幔是指莫霍面和古登堡面之间的固体地球的部分。

厚约2800公里，其体积占82.3%其质量占67.8%，平均密度约4.53克/立方厘米。

上地幔，3.58克/立方厘米。下地幔，5.1克/立方厘米。

软流层：深度约60—250公里区间，其物质的塑性明显增大，局部地段呈现出液态。

岩石圈：是指软流层之上的固体地球的表层，它由软流层之上的上地幔顶部的固体岩石层和其上的地壳组成。3.地核

地核是地球内古登堡面至地心的部分。

半径约3500公里，体积占总体积的16.2%，质量占总质量