第2章地球的基本特征

1、在太空中所見的地球在太空中所見的地球地球在宇宙中的位置地球在宇宙中的位置 現(xiàn)今測得的地球上最古老的巖石年齡為4242億年。億年。測得的隕石年齡為45.545.5億年。億年。推斷原始地球形成的年齡為4646億年億年。010 0020 0030 0040 0050 0063 71Km501015G g /c m30100020003000400050006371Km020004000地表地心rdFPR地球的重力地球的重力 地球自轉(zhuǎn)引起的離心力和地球引力的合力。 P = F + dF=G M m d=rR2(G(G為萬有引力常數(shù)， 為角速度) ) 因?yàn)殡x心力相對很小，即使在赤道也只有萬有引力的1/2

2、89，所以重力基本上就等于萬有引力，方向也基本上指向地心。為了便于比較，通常用單位質(zhì)量單位質(zhì)量所受的引力來表示重力重力（重力加速度 g g） g g = G GM M/R2 (單位用伽伽Gal) 1 Gal =1cm/s2 重力在地表的變化 重力隨緯度的增加而增加，隨海拔高度的增加而減小。若將地球視為均質(zhì)體，以海平面為基準(zhǔn)可計(jì)算出不同緯度的標(biāo)準(zhǔn)重力值。g=987.032(1+5.3g=987.032(1+5.3* *1010-3-3* *sinsin2 2-5.9-5.9* *1010-6 -6 * *sinsin2 22) g 2) g 為重力（伽），為緯度 重力在地球內(nèi)部的變化 影響重力大

3、小的不是整個(gè)地球的總質(zhì)量，而主要是所在深度以下的質(zhì)量。 由于地殼與地幔的密度都比較小，從地表到地下29002900kmkm的核幔界面，重力大體上是隨深度增加而略有增加，但有波動(dòng)。在核幔界面上，重力值達(dá)到極大(約10691069伽伽)，再往深處去,各個(gè)方向上的引力趨向平衡,重力值逐漸減少，直至變小為零。01 0 0 02 0 0 03 0 0 04 0 0 05 0 0 06 3 7 1K m04 0 08 0 0 重力的變化 實(shí)際測得的重力值與理論重力值之間的差值，稱重力異常重力異常。 當(dāng)實(shí)測重力值 理論重力值,稱正異常正異常 當(dāng)實(shí)測重力值 理論重力值,稱負(fù)異常負(fù)異常 在埋藏有密度較小物質(zhì)（如

4、石油、煤、鹽等非金屬礦產(chǎn)）的地區(qū)，常顯示負(fù)異常負(fù)異常；而埋藏有密度大物質(zhì)（如鐵、銅、鉛、鋅等金屬礦產(chǎn)）的地區(qū)，就顯示正異常正異常。所以人們就可以通過重力測量，來圈定重力異常的區(qū)域，尋找那些引起重力異常的非金屬和金屬礦產(chǎn)。這就是地質(zhì)勘查中常用的重力探勘重力探勘方法 重力異常 它有兩個(gè)磁極，其磁北磁北極極位于地理北極附近，磁南磁南極極位于地理南極附近，但不重合，地磁軸地磁軸與地球自轉(zhuǎn)軸的夾角現(xiàn)在約為11.511.5度度，1980年實(shí)測的磁北極磁北極位于北緯78.278.2度度、西經(jīng)102.9102.9度度（加拿大北部），磁南極磁南極位于南緯65.565.5度度，東經(jīng)139.4139.4度度（南極洲

5、）。地磁場地磁場：地球周圍存在的磁場地磁軸地磁軸地理軸地理軸地磁三要素地磁三要素：磁場強(qiáng)度、磁偏角、磁傾角磁場強(qiáng)度：為某地點(diǎn)單位面積上磁力大小的絕對值為某地點(diǎn)單位面積上磁力大小的絕對值。它是一個(gè)具有方向（磁力線方向）和大小的矢量矢量，一般在磁兩極附近磁感應(yīng)強(qiáng)度大（約為60T（微特拉斯）；在磁赤道附近最?。s為30 T ）。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力線在水平面上的投影與地理正北方向之間形成的夾角。即，磁子午線與地理子午線之間的夾角磁子午線與地理子午線之間的夾角。磁偏角的大小各處都不相同。在北半球，如果磁力線方向偏向正北方向以東稱為東偏，偏向正北方向以西稱為西偏

6、。我國東部地區(qū)磁偏較為西偏，甘肅酒泉以西地區(qū)為東偏。磁傾角：指磁針北端與水平面的交角指磁針北端與水平面的交角。通常以磁針北端向下為正值，向上為負(fù)值。地球表面磁傾角為零度的各點(diǎn)的連線稱為地磁赤道；地磁軸地磁軸地理軸地理軸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變成-90。磁傾角的變化磁傾角的變化010 0020 0030 0040 0050 0063 71Km020 0040 00C。地溫人們可以火山和溫泉意識到地下深處是熱的，地球的溫度總體上是從地表向地內(nèi)逐漸增高的。在地表附近，由于太陽幅射熱的影響，溫度有晝夜變化、季節(jié)變化和多年周期的變化這一表層可叫外

7、熱層（或變溫層）。外熱層的深度一般在十幾米十幾米在其下界面附近，地溫常年保持不變，等于或略高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁?，該處稱為常溫層。常溫層以下，受到地球內(nèi)部熱量的影響，溫度逐漸升高。一般把在常溫層以下，每向下加深100所升高的溫度稱為地?zé)嵩鰷芈驶虻販靥荻?。這是由于地球內(nèi)部熱量通過向上熱傳導(dǎo)而造成的。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。海底的地溫梯度一般為，大陸為.大陸的地溫梯度一般來說是顯著低于海底的 地球具有，表現(xiàn)在地球內(nèi)部能傳播地震波，因?yàn)榈卣鸩ㄊ菑椥圆?。地表的固體巖石在日、月引力的作用下也有交替的漲落現(xiàn)象，其幅度為78cm,這種現(xiàn)象稱為固體潮。也說明固體地球具有彈性。地

8、球也具有，地球的自轉(zhuǎn)能引起地球赤道半徑加大而成為橢球。在應(yīng)力的作用下引起巖石發(fā)生彎曲而不破裂等，這些都說明地球具有塑性。對流層對流層：平均厚度12km，含大量水蒸氣和塵埃。表現(xiàn)為強(qiáng)烈的對流。風(fēng)、霜、雨、雪、雹、霧等氣象現(xiàn)象均發(fā)生于此層。平流層：平流層：從對流層頂?shù)降乇硪陨?5km的范圍。大氣呈水平運(yùn)動(dòng)。幾乎不含水蒸氣、塵埃，無天氣現(xiàn)象。中間層：中間層：從平流層頂?shù)降乇硪陨?5km的范圍。大氣呈對流運(yùn)動(dòng)。存在電離層，可反射無線電波。暖層：暖層：從中間層頂?shù)降乇硪陨?00km的范圍。內(nèi)部存在多層的電離層，也稱電離層，強(qiáng)烈反射無線電波。擴(kuò)散層：擴(kuò)散層：從暖層頂?shù)酵鈱涌臻g。物質(zhì)多以原子、離子狀態(tài)存在。

9、是地球物質(zhì)向宇宙空間擴(kuò)散的部位。 最初大氣圈的成分主要是水蒸汽，還有一些二氧化碳、甲烷、硫化氫和氯化氫等。 直到距今38億年前，地球上的大氣仍是缺氧和呈酸性的隨著時(shí)間的流逝，地球上的溫度逐漸降低（低于100C），大氣中的水蒸汽陸續(xù)凝結(jié)出來，形成廣闊的海洋（水圈）。地球外部圈層的形成地球外部圈層的形成： 最初大氣圈的成分主要是水蒸汽，還有一些二氧化碳、甲烷、硫化氫和氯化氫等。 直到距今38億年前，地球上的大氣仍是缺氧和呈酸性的隨著時(shí)間的流逝，地球上的溫度逐漸降低（低于100C），大氣中的水蒸汽陸續(xù)凝結(jié)出來，形成廣闊的海洋（水圈）。地球外部圈層的形成：地球外部圈層的形成：海水海水97.41%淡水淡

10、水2.59% 大約到27億年前，游離氧在海洋中出現(xiàn)。綠色植物的大量繁殖，更加快了大氣和海洋環(huán)境的變化，使其有利于高等喜氧生物的發(fā)展。到27億年前生命加速發(fā)展，海洋中的生物迅速繁榮起來（化石證據(jù)較多）。地球外部圈層的形成：地球外部圈層的形成： 人類自出現(xiàn)以來，就開始了向自然的索取，不僅造成了地表生態(tài)的極大的不平衡和某些不可再生資源的極大短缺，而且造成了對原來地形的極大改變，以致我們不得不把人類的各種活動(dòng)當(dāng)作一種改變自然營力來看待。這里包括人類的剝蝕作用剝蝕作用，搬運(yùn)作用搬運(yùn)作用和堆積作用堆積作用。 人類的剝觸作用主要表現(xiàn)為對地殼巖石和土壤的機(jī)械破壞作用，其主要作用方式，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的挖掘和耕犁，

11、礦山開采中的采掘。 人類的剝觸作用主要表現(xiàn)為對地殼巖石和土壤的機(jī)械破壞作用，其主要作用方式，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的挖掘和耕犁，礦山開采中的采掘。 人類在工程和生產(chǎn)活動(dòng)中，對地殼物質(zhì)的大規(guī)模搬動(dòng)是大規(guī)模。對有機(jī)物質(zhì)和礦物資源的搬運(yùn)至于比自然動(dòng)力更多更遠(yuǎn)。 人類在工程和生產(chǎn)活動(dòng)中，對地殼物質(zhì)的大規(guī)模搬動(dòng)是大規(guī)模。對有機(jī)物質(zhì)和礦物資源的搬運(yùn)至于比自然動(dòng)力更多更遠(yuǎn)。 人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)，就是把現(xiàn)存的各種物質(zhì)轉(zhuǎn)變成可供人類享用的各種有用物品。它們大都有個(gè)用盡變廢的過程，而這些廢棄物質(zhì)（垃圾）主要是通過掩埋或直接堆放于露天處理，這就是人類的堆積作用 。 人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)，就是把現(xiàn)存的各種物質(zhì)轉(zhuǎn)變成可供人類享

12、用的各種有用物品。它們大都有個(gè)用盡變廢的過程，而這些廢棄物質(zhì)（垃圾）主要是通過掩埋或直接堆放于露天處理，這就是人類的堆積作用 。 人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)，就是把現(xiàn)存的各種物質(zhì)轉(zhuǎn)變成可供人類享用的各種有用物品。它們大都有個(gè)用盡變廢的過程，而這些廢棄物質(zhì)（垃圾）主要是通過掩埋或直接堆放于露天處理，這就是人類的堆積作用 。 人類的生活和生產(chǎn)活動(dòng)，就是把現(xiàn)存的各種物質(zhì)轉(zhuǎn)變成可供人類享用的各種有用物品。它們大都有個(gè)用盡變廢的過程，而這些廢棄物質(zhì)（垃圾）主要是通過掩埋或直接堆放于露天處理，這就是人類的堆積作用 。 人工挖掘地貌運(yùn)河、水渠人工挖掘地貌礦坑人工建筑地貌水壩、水庫人工建筑地貌水壩、水庫人工建筑地貌

13、金字塔人工建筑地貌長城人工建筑地貌公路梯田圍海造田海邊魚塘大洋地殼大陸地殼 塵埃向中心聚集的過程中，由于引力的作用，體積收縮，壓力加大，會釋放出大量的熱量。放射性元素的蛻變和隕石的撞擊，也都要放出熱能。地球物質(zhì)處于熱的熔融狀態(tài)。地球內(nèi)部圈層的形成：地球內(nèi)部圈層的形成：莫霍面古登堡面 重力的作用與高溫的影響，地球里面的物質(zhì)發(fā)生部分熔融，使重者下沉，輕者上浮，出現(xiàn)了大規(guī)模的物質(zhì)分異和遷移，形成了從里向外，物質(zhì)密度從大到小的圈層結(jié)構(gòu)。鐵和鎳比較重，向中心聚集 地核。地核。較輕的硅酸鹽物質(zhì)形成地幔地幔和地幔之上的地殼。地殼。地球內(nèi)部圈層的形成：地球內(nèi)部圈層的形成：內(nèi)部圈層的形成內(nèi)部圈層的形成 在漫長的

14、地質(zhì)歷史中，地球每時(shí)每刻都處在不停的運(yùn)動(dòng)和變化之中，例如，地下深處高溫高壓的巖漿在向上運(yùn)移，將深處的物質(zhì)帶到地球表層，使地球表層的物質(zhì)成分發(fā)生變化 。地表物質(zhì)在流水、重力的作用下，由高處帶到低處堆積。 由自然動(dòng)力引起的使地殼或巖石圈甚至整個(gè)地球的物質(zhì)組由自然動(dòng)力引起的使地殼或巖石圈甚至整個(gè)地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)發(fā)生變化和發(fā)展的作用稱為地質(zhì)成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)發(fā)生變化和發(fā)展的作用稱為地質(zhì)作用作用 。 產(chǎn)生地質(zhì)作用的能量來自兩個(gè)方面兩個(gè)方面。一是來源于地球本身，主要有旋轉(zhuǎn)能、重力能、熱能、化學(xué)能旋轉(zhuǎn)能、重力能、熱能、化學(xué)能，上述能源系統(tǒng)稱為內(nèi)內(nèi)能能；二是來源于地球以外的能源，主要有太陽輻射能輻射能和日月引引力能力能等，這些來自地球以外的能源統(tǒng)稱為外能。 內(nèi)能引起的地質(zhì)作用稱為內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用 ；有構(gòu)造運(yùn)動(dòng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及地地震震、巖漿作用巖漿作用和變質(zhì)作用。變質(zhì)作用。外能引起的地質(zhì)作用稱為外動(dòng)力地外動(dòng)力地質(zhì)作用質(zhì)作用。它包括