地球概述课件

第二章地球概述第一节地球概况一、地球的形状与大小二、地球的物理性质第二节地球的结构一、内部圈层的研究手段——地震波二、地球内部各圈层特点第三节地质作用和地质年代一、地质作用二、地质年代地球表面崎岖不平，通常所说的地球形状是指大地水准面所圈闭的形状；大地水准面是指由平均海平面所构成并延伸通过陆地的封闭曲面。一、地球的形状与大小第一节地球概况圆球——椭球——大地水准体——梨状二、

地球的物理性质（一）地球的重力1.地球重力场的一般特征地球的重力主要指地球对地表附近和地内物质的吸引力。由于地球不是正球体，并有自转，所以地表的的重力除主要受地球质量的影响外，还受自转产生的离心力和各点与地心距离的影响，因此，实测的重力实际是地心吸引力与离心力的合力。2.重力异常重力理论值----把地球作为理想的旋转椭球体，并且内部密度无横向变化，所计算出的海平面高度的理论重力值，也叫重力标准值。重力异常----在具体地区实际测量时，由于地形高度、周围地形以及地下局部岩石密度差异，都使实测重力值偏离正常理论值(标准值)，形成区域或局部的重力异常。实测重力值的校正----自由空气校正和布格校正（剔除测点高度和周围地形的影响）重力异常的应用：推断地质构造，如重力探矿和地震预报（二）

地球的磁性1.地磁场特点地磁南北极和地理南北极的位置不一致，并且磁极的位置逐年都有变化,磁极有向西缓慢移动的趋势。地磁异常和古地磁地球磁场示意图剩磁和古地磁的概念地壳的岩石是在地磁场中形成的，所以一开始都具有磁性，但其受到高温会消磁，在冷却过程中受到地磁场影响又具磁性，完全冷却后这种磁性就保留下来，以后地磁场变化了，这个磁性仍然保留，叫剩磁。包括热剩磁和沉积剩磁。剩磁可以指示当时的地磁场方向，所以叫古地磁

古老的岩石记录了古地磁特征，根据古地磁的方向和大小可以判断古地磁磁极的位置。当把同一地区不同地层的古地磁资料加以对比时，会发现磁极的地理位置随时间的推移是逐渐移动的，可以勾画出磁极迁移曲线。

根据磁极迁移曲线就可以研究板块的运动轨迹，进而可重建板块运动历史（假设条件：古磁极只在方向上倒转，而地理位置不发生显著变化）3.地磁场的变化2.地热流和地热异常地热流---地热释放最经常最持续的形式是地球内部热能从地球深部向地表的传输，这种现象被称为地热流。地热流分布规律：大陆与海底的地热流平均值基本相等。以海洋而论，在洋中脊最高，而距离洋中脊最远的海沟其平均值最低。3.从岩石的新老或大地构造活动阶段来看,从古到新,地热流值表现为由低到高的趋向。4.地热流值与岩石圈厚度有关．岩石圈越薄，则地热流值越大；反之，则越小。地热异常区和地热资源热流值较大的地区(如热泉，火山等地区)叫地热异常区这些地区经过地热勘探，用钻孔把地下热水开发出来，用于发电(地热电站)、工业、农业、医疗卫生、生活饮用和提取稀有元素等。地热是主要天然动力资源之一。(四)地球的弹性和塑性地球具有弹性

用精密仪器可观测到地球固体表层在日月引力下有潮汐现象，可以引起地壳升降7.15厘米，说明固体地球具有弹性。固体地球在一定条件下还表现为塑性体

很多岩体发生剧烈而复杂的弯曲却没有断裂开，是岩体的塑性表现。地球弹性和塑性，在不同条件下可以转化。第二节地球的结构地球的圈层结构外部圈层——大气圈、水圈、生物圈。内部圈层——地壳、地幔、地核。一、内部圈层的研究手段——地震波（一）地震波种类：体波、面波和自由振荡体波----又分为纵波和横波两种。它们的质点振动都是直线运动。都在介质体中传播，所以叫体波。纵波----质点振动方向与地震波传播方向平行的叫纵波(Primarywave)横波----质点振动方向与地震波传播方向垂直的叫横波(Secondarywave)面波----当体波传播到介质表面或两介质间的界面时就会反射或折射，同时有一部分转化为沿界面或表面传播，便是面波，质点振动比较复杂，传播速度慢，只有横波速度的3／4。自由振荡----是由极大地震所激发的整个地球的弹性振动（二）地震波对地球的透视作用P波速度较S波快波速随所通过介质的刚性和密度而变化。纵波在固态、液态和气态介质中都可传播，横波只能通过固态介质。（三）地球内部的不连续面1、从地表向下，大洋地区（5－12）km、大陆平原地区（30－40）km、大陆高山地区（50－75）km的深度上，地震波波速有了明显变化，P波由7.0km/s突然升高到8.0km/s，S波从3.8km/s升高到4.6km/s。这个一级地震界面称为莫霍面。2、大约400km和1000km处分别存在次一级的不连续面拜尔勒面和雷波蒂面。3、到2900km的深度上，波速发生间断性的变化，S波不能通过，这是一个一级地震界面，称为古登堡面。4、在5100km处P波又有一个突然变化，在界面处又有S波出现，表明物质的弹性特征又有了变化，显示出固态的特点。地球内部圈层划分指地球莫霍面以上的固体硬壳（A层），属于岩石圈的上部。地壳主要由硅酸盐类岩石组成，它的质量为5×1019吨，约占地球质量的0.8％．体积占整个地球体积的0.5%。1.地壳的化学组成

地壳中含有元素周期表中所列的绝大部分元素,而其中o、Si、Al、Fe、Ca、Na、K，Mg等8种主要元素占98％以上，其他元素共占l～2％。克拉克值Clarknumber——元素在地壳中的平均含量，又称为元素丰度。按照计算单位不同，可分为重量丰度、原子丰度和相对丰度。二、地球内部各圈层特点（一）地壳（二）地幔位于地壳之下，莫霍面与古登堡面之间。

上地幔——在莫霍面以下至1000km深度之间，平均密度3.5g/cm3。下地幔——位于1000km至2900km之间，平均密度5.1g/cm3。软流圈（古登堡低速层）

软流圈是上地幔中的一个层圈，其深度大约为60—400公里左右，地震波在穿过莫霍面后波速突然增高，但到60—400公里深度区间又有下降，然后逐渐上升至正常。这一低速带即软流圈。由于低速带塑性较大，给其上固体岩石的活动创造了条件，因此，构造地质学家把该低速带叫软流圈。地球圈层圈层名称亚圈层名称深度（km）性质地壳（A）硅铝层（花岗岩层A’）0~70固态(2.7~2.8g/cm3)硅镁层（玄武岩层A’’）0~65固态(3.0g/cm3)莫霍面5~70地幔最上地幔（橄榄岩层B’）35(70)~120固态-刚性软流圈（B’’）120~250固态-塑性(3.3g/cm3)上地幔下部（C）250~670固态~刚性下地幔（D）670~2900固态-弹性古登堡面2900地核外核（E）2900~4640液态过渡带（F）4640~5155固态内核（G）5155~6371固态第三节地质作用和地质年代一、地质作用有关概念作用于地球的自然力使地球的物质组成、内部构造和地表形态发生变化的作用，总称为地质作用。引起地质作用的自然力称为地质营力。内营力：来自地球自身，包括地热、重力和地球旋转力外营力：来自太阳能和日月引力地质作用分类岩石循环地质作用与岩石循环二、地质年代（一）相对地质年代根据地球发展历史过程中生物演化和岩层形成的顺序，将地球历史划分力若千自然阶段，称为相对地质年代。地层层序律:依照沉积的先后，早形成的地层在下，晚形成的地层在上。生物层序律：不同时期的地层中含有不同类型的化石组合，而在相同时间和地理环境下所形成的地层中含有相同类型的化石组合，地层年代越老所含生物化石就越简单，越原始。（化石——在地球发展过程中，在地表一定地区沉积了许多地层．在地层中常保存下来当时生存过的生物遗体和遗迹，称为化石）（二）同位素地质年龄（绝对地质年龄）同位素年龄测定的基本原理和方法当岩浆冷凝矿物结晶时，放射性元素以某种形式进入矿物或岩石中，在封闭体系中放射性元素（母体）将按一定速度蜕变出同位素（子体），并继续衰变相积累。如果岩石中母