第01章-地球的基本知识

第一章地球的根本知识第一节地球的构造第二节地壳的物质组成第三节地质作用第四节地质历史及地层时代1/9/20241第一节地球的构造1/9/20242一、地球的内部圈层借助于地震波的研究，我们可以来研究地球的内部圈层结构。地震波波速与地球内部构造图A地幔地核B莫霍界面古登堡界面横波纵波地壳15深度千米400030002000500060001000速度（千米/秒）912630FE1/9/20243地壳莫霍界面古登堡界面地幔外核内核1/9/20244地壳、地幔和地核纵横波分层

厚度（千米）

状态

组成

温度压力密度

地壳P、S波的波速突然增大。（莫霍面）

P、S波的波速突然减小，S波直至消失。（古登堡面）

地幔

地核

100029005100液态固态铁镁的硅酸盐类物质，由上而下铁镁含量逐渐增加。

以铁镍为主，并含少量较轻元素。逐渐增大

大陆局部平均33大洋局部平均6整个地壳平均17上地幔下地幔外核内核上地幔顶部上地幔上部固态岩石固态软流层固态硅铝层硅镁层1/9/202451、元素组成的百分比2、地壳分层及物质组成硅铝层：组成、密度硅镁层：组成、密度3、地壳的结构特点厚度硅镁层分布是连续的,硅铝层在大洋底部罕见.高山高原平原海平面面莫霍硅铝层硅镁层〔一〕地球内部圈层——地壳不均(厚度变化规律)1/9/20246〔二〕地球内部圈层——地幔1、位置： 地壳与地幔之间,或莫霍面与古登堡面之间.有上地幔和下地幔之分，〔距离地球外表2900千米以上〕2、组成物质：

主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成，越往下铁、镁的含量逐渐增加.3、特殊圈层：1〕岩石圈包括地壳和上地幔顶部〔软流层以上〕，它不是完整一块，而是被断裂带分割成六大块。2〕软流层是在上地幔上部,可能是岩浆的主要发源地之一.1/9/202471/9/20248〔三〕地球内部圈层——地核1、位置： 地球的核心局部，即古登堡面所包围的球体.3、组成物质：

高温高压下的铁和镍，外核的物质呈液态或熔融状态，内核一般认为是固态.2、分层： 外核与内核〔以地下5100千米为界〕.1/9/20249二、地球的外部圈层1/9/202410〔三〕生物圈：生物是这个生态系统中的主体和最活泼的因素，广泛分布于其它三个圈层。组成了地球的生态系统。〔二〕水圈：陆地水与人类关系最密切〔一〕大气圈：是地球生命生存的根底条件之一生命活动需要的气体生命活动需要的温度水的三种相态按存在的位置和状态分类〔四〕岩石圈：1/9/202411地球的结构内部圈层地壳地幔地核物质组成和特点外部圈层大气圈水圈生物圈范围和特点岩石圈1/9/202412地核地幔大气圈地壳水圈1/9/202413地球外表形态可分为大陆和海洋两局部。大陆外表地貌类型如表1-1所示。海洋地形可划分为海岭和海沟。表1-1按地势划分的地貌类型地表外貌各种形态的总称为地形或地貌。建筑地区的地形地貌特征是影响建筑工程稳定与平安的重要条件之一。三、地球的外表形态1/9/202414

雄伟的喜马拉雅山1/9/202415平坦的长江三角洲〔太湖平原〕1/9/202416丘陵1/9/202417地球外表的形态1/9/202418地表对人类的影响：〔1〕人类选择有利的自然条件进行生产活动：例如在地势平坦、水源充足、交通便利的我国黄河中下游、非洲的尼罗河三角洲、西亚的两河流域创造了人类文明；〔2〕反之，在地表崎岖的水源奇缺、高山高寒或沙漠地区，那么人烟稀少。1/9/202419人类对地表的影响：〔1〕有利影响——人类遵循自然规律，塑造新的地表形态。如：填海造陆、开挖河道、修建水库、绿化沙漠。〔2〕不利的影响——人类违背自然规律，破坏地表形态。如：滥垦、滥牧、滥伐，使草原退化、水土流失、土地沙化、环境恶化。1/9/202420第二节地壳的物质组成地壳中主要化学元素：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等。矿物：具有一定化学成分和物理性质的自然元素(如金刚石和金)或自然化合物。岩石：矿物的天然集合体。大多岩石由两种以上的矿物组成。根据成因，可将岩石分为：火成岩、沉积岩和变质岩。1/9/2024211/9/2024221/9/202423第三节地质作用由自然动力引起地壳的物质组成、内部结构和地表形态发生变化和开展的作用称为地质作用。按动力来源分为：内力地质作用

外力地质作用

1/9/202424内力地质作用：由地球内部的能

〔旋转能、重力能、辐射热能〕引起。1/9/202425地壳〔构造〕运动：水平和升降运动。地层沉积间断1/9/202426水平运动〔造山运动〕：造成巨大的褶皱山系。升降运动〔造陆运动〕：引起地势的上下起伏和海陆变迁。1/9/202427地壳运动引起的岩层的变形、变位称为地质构造

褶皱断层1/9/202428岩浆作用：岩浆形成、运动、演化、冷凝。

1/9/2024291991年，皮纳图博火山喷发时发散的炽热气流。火山喷发之景象从帕里库廷火山喷发的熔岩掩埋了这个村庄，只留下教堂的塔楼未被覆盖。1/9/202430变质作用：在高温、高压并有化学物质参与下，岩石发生成分、结构构造的变化1/9/202431地震作用地内机械能突然释放，以弹性波的形式传播到地表引起猛烈冲击1/9/2024321999年9月21日凌晨1时45分，台湾花莲地区发生里氏7.2级强烈地震1976年7月28日发生在唐山的7.8级大地震，顷刻间成为一片废墟。

1/9/202433各种内力地质作用是相互关连的构造运动形成断裂，引起地震，并为岩浆活动创造通道。构造运动和岩浆活动引起变质作用。地壳运动在内力地质作用中起主导地位。1/9/202434外力地质作用：由太阳辐射能引起，产生大气环流，形成水的循环，动植物生长，在运动的过程中改造地表.1/9/202435外力地质作用的营力：河流的侵蚀；地下水的潜蚀；风的吹蚀；冰川的刨蚀；湖泊海洋的冲蚀等。1/9/202436黄果树瀑布1/9/202437维多利亚瀑布1/9/202438尼亚加拉瀑布〔北美洲〕1/9/202439黄河壶口瀑布1/9/202440科罗拉多峡谷1/9/202441黄土高原的山墚1/9/202442黄土高原1/9/202443地下渠1/9/202444流水溶蚀作用形成的岩溶地貌1/9/202445路南石林1/9/202446广西岩溶地貌1/9/202447天坑，由溶洞崩塌陷落而自然形成的，属于喀斯特地区的一种特殊地貌。广西乐业天坑群由17个天坑组成，其中大石围天坑面积最大。坑群最深的600多米，浅的200多米。四周都被状似刀削般的悬崖绝壁所包围，像一座座庞大的竖井，井井相连。天坑群底部生长一片人类以前从未涉足过的原始森林。乐业天坑群不仅是世界上绝无仅有的集原始森林、珍稀动物、独特溶洞和地下河为一体的天坑，被专家誉为“天坑博物馆〞和“世界岩溶胜地〞。1/9/202448天坑——喀斯特漏斗1/9/202449河流作用形成的冲积平原1/9/202450河流的侵蚀1/9/202451冲积平原1/9/202452珠江三角洲1/9/202453风蚀沟谷1/9/202454柴达木的雅丹地貌1/9/202455罗布泊的雅丹地貌1/9/202456非洲沙漠1/9/202457沙漠1/9/202458塔克拉玛干沙漠1/9/202459荒漠驼群1/9/202460热带荒漠1/9/202461流动沙丘1/9/202462冰川的刨蚀1/9/202463一般按风化→剥蚀→搬运→沉积→硬结成岩的程序进行1/9/2024641、风化作用概念：岩石在地表或接近地表的地方，在温度变化、水、大气及生物的影响下发生的破坏作用类型：物理风化、化学风化和生物风化结果：形成疏松的风化壳1/9/202465球状风化现象1/9/2024662、侵蚀作用概念：风力、流水、冰川、波浪等外营力对地表岩石及其风化产物的破坏作用，称为侵蚀作用

类型：风力侵蚀、流水侵蚀、冰川侵蚀、海浪侵蚀结果：破坏地表形态1/9/202467水蚀地貌：冲刷、溶蚀1/9/2024681/9/2024691/9/2024701/9/2024711/9/202472风蚀地貌：风蚀柱、风蚀蘑菇1/9/2024731/9/202474

1/9/2024751/9/2024763、搬运作用概念：风化、侵蚀的产物，被流水、冰川、海浪等转移离开原来位置的作用类型：风力搬运、流水搬运、冰川搬运结果：起承上启下的作用搬运拖曳搬运悬浮搬运溶解搬运1/9/2024774、沉积作用：概念：岩石风化及侵蚀作用的产物在搬运过程中，因搬运力减弱及其他原因而逐渐沉积的作用类型：流水沉积、风力沉积、冰川沉积结果：形成新的沉积地形

沉积机械沉积化学沉积生物化学沉积1/9/202478流

水

沉

积1/9/202479风力沉积1/9/2024801/9/2024811/9/2024821/9/2024835、固结成岩作用沉积物经过物理的、化学的以及生物化学的变化和改造，变成坚硬的岩石，这种作用叫做固结成岩作用类型：压固作用、胶结作用、重结晶作用结果：形成新的岩石1/9/2024841/9/202485裸露岩石侵蚀侵蚀物风化风化物搬运堆积固结成岩1/9/202486外力地质作用主要影响因素是：气候和地形。我国温度带的划分图1/9/202487我国干湿地区划分图1/9/202488潮湿气候区：河流、湖泊、地下水发育，风化彻底。如东南沿海。干旱气候区：暴雨，风力强，咸水湖。如西北高原。冰冻气候区：气温低，蒸发量小，生物稀少，冰川盘踞。如两极和高山地区。1/9/202489中国地势分布示意图1/9/202490大陆以剥蚀为主，海洋以沉积为主。山区以剥蚀为主，平原以沉积为主。1/9/202491内力和外力地质作用的关系：内力地质作用决定地表的根本形态和内部构造。———地表形态的塑造者。外力地质作用破坏和重塑地表形态。———地表形态的雕刻者。地壳上升时，遭受剥蚀。地壳下降时，接受沉积。1/9/202492第四节地质历史及地层时代一、地质时代的概念地质时代：一个地层单位的形成时代或年代，包括绝对年代和相对年代。绝对年代：同位素年代，根据岩石中放射性元素蜕变产物的含量计算处来。相对年代：表示地层相对新老关系的时代顺序。地质时期的时间划分单位：宙、代、纪、世〔表1-5〕与上述年代对应的地层单位：宇、界、系、统1/9/202493第四节地质历史及地层时代一、地质时代的概念地质时代：一个地层单位的形成时代或年代，包括绝对年代和相对年代。绝对年代：同位素年代，根据岩石中放射性元素蜕变产物的含量计算处来。相对年代：表示地层相对新老关系的时代顺序。地质时期的时间划分单位：宙、代、纪、世〔表1-5〕与上述年代对应的地层单位：宇、界、系、统1/9/202494二、地层年代确实定方法〔一〕地层绝对年代确实定根据岩石中放射性元素蜕变产物的含量，通过计算可求得地层的绝对年代，如铀铅法、钾氩法等。放射性元素衰变速度可通半衰期〔T1/2〕〔half-life〕、衰变常数〔λ〕〔decayconstant〕或平均寿命〔τ〕〔mean-life〕来衡量。半衰期指的是放射性元素衰变一半所需要的时间〔单位：年〕；衰变常数指的是在单位时间内自发衰变的概率〔单位：年-1〕；平均寿命指的是放射性元素平均生存时间〔单位：年〕。

母体含量与衰变速率成正比，与衰变常数成反比，即放射性衰变规律〔RadioactiveDecayLaw〕：1/9/202495其中：t—欲测样品的年龄，N0—母体原始含量；N—母体剩余含量；D—子体t时候的含量，D0—子体t=0时候的含量。1/9/202496二、地层年代确实定方法〔一〕地层绝对年代确实定根据岩石中