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第二節(jié)地球的形狀和結構第二節(jié)地球的形狀和結構1一、地球的形狀和大小通常,地球的形狀不是指地球自然表面的真實形狀,而是指大地水準面的形狀。所謂大地水準面,就是完全靜止海面,它是假設占地表3/4的海洋表面完全處于靜止的平衡狀態(tài),并把它延伸通過陸地內部所得到的全球性的連續(xù)的封閉曲面,曲面上處處與鉛垂線垂直。它是陸地海拔得起算面。一、地球的形狀和大小通常,地球的形狀不是指地球自然表面2(一)地球的形狀人類對地球形狀的認識,經(jīng)歷了漫長的歲月。我國古代就有“天圓似張蓋,地方如棋局”的說法,認為天空是圓的,大地是平的。然而,種種跡象表明,大地不是平面,而是曲面。1、地球是一個正球體如登高望遠;月食時,地球投射到月球的影子是圓弧形的;在地面上越往北走,北極星的高度越大;在海岸觀看遠來的船只,先見桅桿,后見船體。這些都說明大地是一個曲面。麥哲倫的環(huán)球航行,用事實證明了大地是一個封閉的曲面。但是曲面還不一定是球面,只有具備相同曲率的曲面,才構成球面。近代進行的弧度測量結果表明,世界各地的地面曲率大致相同,每度都在111km左右,從而得到地球是正球體的結論。2、地球是一個扁球體地球是一個扁球體,人們對它也有一個認識過程。1672年,法國一位天文學家里奇從巴黎(49°N)到南美洲的法屬圭亞那(5°N)進行天文測量,發(fā)現(xiàn)它帶去的一只在巴黎校正過的天文擺鐘,每天要慢2m28s,于是不得不根據(jù)恒星的運動來校正他的擺鐘,把擺長縮短2.54㎜后,擺鐘行走正常。兩年后,里奇回到巴黎,卻發(fā)現(xiàn)鐘又走快了,加快的數(shù)值恰好是當初在南美減慢的數(shù)值。他把擺鐘恢復至原來的長度,鐘又走準了。擺鐘在赤道附近變慢的原因,根據(jù)擺動周期公式:

T=2π(L/g)1/2

里奇認為g的減小,是慣性離心力作用的結果。慣性離心力來源于地球自轉。在赤道,自轉的速度最大,慣性離心力也增大;在兩極,自轉速度為0,沒有慣性離心力的作用。計算表明,由于慣性離心力的影響,赤道上的重力應比兩極減少1/289。可是,赤道和兩極地面重力的實際差異比這個數(shù)值大得多,赤道的重力比兩極小1/191

。扁球體的扁縮程度,用扁率表示。若以地球赤道半徑為a,極半徑為b,那么,扁率f為:f=(a-b)/b1976年,在法國召開的國際天文學聯(lián)合會,決定從1984年開始使用如下數(shù)據(jù):a=6378.140km;b=6356.755km:f=1/298.251。3、地球是一個不規(guī)則扁球體地球的大地水準面經(jīng)過精確測量表明,地球形狀不是幾何上的旋轉橢球體,它的形狀是不規(guī)則的:緯線不是正圓,經(jīng)線也不是真正的橢圓,地球的南北半球并不對稱,它的幾何中心也不在赤道平面上。對這樣一個不規(guī)則的扁球體,可用一個理想的“模型”作為比較來說明,即把規(guī)則的橢球體作為參考橢球體,用各地的大地水準面對照參考橢球體的偏離來反映地球的真實形狀。其結果是:地球赤道是個橢圓,長軸與短鈾最大相差430m;地球的北極凸出10m,南極凹陷30m;而南緯45°又有隆起,北緯45°又有凹陷。因此,很難用簡單的幾何形狀來表示地球的形狀,地球的形狀很不規(guī)則,只能說它是個不規(guī)則的扁球體。在實際應用上,針對不同的情況和要求,可把地球形狀作不同的處理。在制作地球儀,繪制小比例尺全球性地圖時,可把地球當作正球體看待,測繪大比例尺地圖時,可把地球看成是參考橢球體;在發(fā)射人造衛(wèi)星和軌道計算時,就要考慮各地對參考橢球體的偏差。(一)地球的形狀人類對地球形狀的認識,經(jīng)歷了漫長的歲月3(二)地球的大小赤道半徑:a=6378140m極半徑:b=6356755m面積:S=5.1×108km2體積:V=10820×108km3質量:M=5.98×1027g經(jīng)線周長:40008548m赤道周長:40076604m

(二)地球的大小赤道半徑:a=6378140m4(三)地球形狀和大小的地理意義在研究地球形狀的地理意義時,可略去地球幾何形狀和真實形狀之間的差異,而把它當作一個正球體。地球是一個不透明的球體,因接受同一光源的照射,而形成半球性的白晝和黑夜。日地距離遙遠,可以把太陽光視作平行光線。當平行光線照射到球形地表時,在同一時刻,不同地點將具有不同的太陽高度。黃赤交角的存在,決定了這種高度有規(guī)律地從地球直射點向兩極減小,在自轉的地球上,就造成熱量分布的緯度差異,從而引起地表上一切與熱量有直接關系或間接關系的現(xiàn)象和過程,均具有緯向地帶性。地球的巨大體積,使它具有強大的地心引力吸引周圍的氣體,保持著一個具有一定質量和厚度的大氣圈。有了大氣圈,才能保住水圈,形成生物圈。地球的大小,對于人類的經(jīng)濟活動也有影響。一方面,遠距離和廣大空間,曾經(jīng)是人類活動的障礙,為了克服這種障礙,就必須運用最完美的技術成就;另一方面,地球的廣闊面積,給人類提供了一個遼闊的活動場所。(三)地球形狀和大小的地理意義在研究地球形狀的地5二、地球的圈層結構

地球結構的一個重要特點,就是地球物質分異,形成同心圈層。二、地球的圈層結構地球結構的一個重要特點,就是地球物6(一)地球圈層結構的形成1、地球圈層形成的條件原始地球是一個接近均質的球體,那時各種物質混合在一起,沒有明顯的分異現(xiàn)象。地球的圈層分化,與地球的溫度變化有密切的關系。在低溫狀態(tài)下,各種物質以固體狀態(tài)存在,不可能在重力作用下自由升降;后來,放射性元素在蛻變中產(chǎn)生的熱量,以及地球本身因體積收縮產(chǎn)生的熱能,再地球內部積累起來,使地球內部溫度逐漸升高,是物質具有可塑性,在重力作用下,物質便發(fā)生分異,輕的物質上升而成為上層,重的物質下沉而成內層。于是形成地球圈層。(一)地球圈層結構的形成1、地球圈層形成的條件72、地球內部圈層的形成在地球內部,硅酸鹽物質具有低密度、高熔點,而鎳和鐵具有高密度、低熔點。因此,當?shù)厍騼炔繙囟茸銐蚋邥r,鎳和鐵便熔化,而硅酸鹽物質卻仍保持固體狀態(tài)。這樣,地球上層的鎳和鐵的熔體就滲過硅酸鹽物質,流向地球內部深處,形成地核;同時,地球內部的硅酸鹽物質就浮到上部形成地幔。在組成地幔的物質中,也存在較輕、較重的差別,例如在巖石中花崗巖最輕,玄武巖次之,橄欖巖最重。于是,較重的橄欖巖下沉而形成地幔,較輕的花崗巖和玄武巖上浮而成地殼。從而在地球內部形成地殼、地幔和地核三層。2、地球內部圈層的形成在地球內部,硅酸鹽物質具有低密度83、地球外部圈層的形成地球是在星云盤中形成的,星云盤由氣物質、土物質和冰物質組成。其中以氣物質為主藥,所以圓是地球由大量氣體,但由于重力小,它們在太陽熱力和輻射壓作用下,飄向遠方。當?shù)厍蛸|量增大、擁有足夠的引力、通過吸引積累有氣體時,地球便擁有氣體包層,形成地球的原始大氣。之后,在圈層分化過程中產(chǎn)生的氣體,經(jīng)過“脫氣”,跑到地球外部,這是地球重力已顯著增長,氣體不易脫離地球,使來自地球內部的氣體,在地球大氣中占有優(yōu)勢,是為地球的二代大氣。當時的大氣沒有多少氧氣,而以CO2、CO、CH4和氨氣為主要成分。綠色植物出現(xiàn)后,通過光合作用,放出游離氧,使第二代大氣產(chǎn)生緩慢的氧化作用,致使COCO2,CH4H2O+CO2,氨變成水和氮;光合作用繼續(xù)進行,O2

才從中CO2中逐漸分解出來,最后形成以N和O為主的現(xiàn)代大氣。3、地球外部圈層的形成地球是在星云盤中形成的,星云盤由9地球內部巖石中的結晶水,隨著地球內部溫度的升高,地球內部產(chǎn)生愈來愈多的水汽,這些水汽通過火山活動跑到地球外部,出現(xiàn)在大氣中,由于溫度的降低和大氣中存在大量的微塵,一部分水汽便凝結成云,在一定的條件下形成降水,降落到地面,匯集在洼地重,形成原始的水圈。此后,由于水量增加和地殼變化,逐步形成由河流、湖泊、地下水、冰川和海洋水組成的水圈。原始地殼、大氣圈、水圈中,早就存在碳氫化合物,后來才出現(xiàn)原始生物,他們首先出現(xiàn)在海洋中,然后逐漸擴展到陸地和低層大氣中,形成生物圈。地球內部巖石中的結晶水,隨著地球內部溫度的升高,地球內10(二)地球的外部結構地球的外部圈層,主要是大氣圈水圈生物圈土壤圈智慧圈(二)地球的外部結構地球的外部圈層,主要是11(三)地球的內部結構地球的內部結構可分為地殼、地幔和地核。目前人們對地球內部結構的認識只能靠間接的方法來推測,主要采用地震波分析法。在地震學里把地球深處地震波傳播速度發(fā)生急劇變化的地方,稱為不連續(xù)面。根據(jù)地內不連續(xù)面,就可把地球內部分為三個圈層(圖)。1、地殼2、地幔3、地核(三)地球的內部結構地球的內部結構可分為地殼、地幔和地核。目12地殼的厚度課件131、地殼是指地表到莫霍面之間厚度極不一致的巖石圈的一部分。莫霍面是由奧地利地震學家莫霍洛維奇于1909年發(fā)現(xiàn)的,稱為莫霍面或M界面。(1)地殼的厚度(2)地殼的結構(3)地殼的類型1、地殼是指地表到莫霍面之間厚度極不一致的巖石圈的一部分。莫14(1)地殼的厚度根據(jù)地球物理資料料表明,地殼的厚度各地有很大的差異,大約變化于5~70km之間。地殼基本可以分為大陸型地殼和大洋型地殼兩種,大陸型地殼厚度較大,平均厚度約為35km,越往高山地區(qū),厚度越大。我國天山和青藏高原的地殼厚度達到65km以上,最厚可達70-80km。而大洋型地殼厚度較小,平均厚度為6km,大西洋和印度洋部分為10-15km,太平洋為5km,最薄處是在馬里亞納海溝,約為1km。地殼平均厚度24.4km。(1)地殼的厚度根據(jù)地球物理資料料表明,地殼的厚度各15(2)地殼的結構康拉德面:在莫霍面以上的地殼部分,在地下10km(15)的地方,還存在一個次一級的不連續(xù)面,進一步將地殼劃分為上、下兩層(上地殼和下地殼),上層叫花崗巖層(硅鋁層),下層叫玄武巖層(硅鎂層),

花崗巖層:以O、Si、Al為主,Na、K也較多,其平均化學成分與花崗巖成分大體相似。平均密度2.65g/㎝3,厚度因地而異,在山區(qū),有時達到40km,平原區(qū)常為10km。在海洋地區(qū)則顯著變薄,在太平洋中部次層甚至缺失。

玄武巖層:以O、Si、Al為主,與上層花崗巖層相比,相對減少,而Mg、Fe、Ca成分相對增多,其平均化學成分與玄武巖成分大體相似。平均密度2.9g/㎝3,其厚度在大陸平原地區(qū)可厚達30km,但在缺失花崗巖層的深海盆底,玄武巖層則僅厚5-8km。

(2)地殼的結構康拉德面:在莫霍面以上的地殼部分,在地16(3)地殼的類型地殼基本可以分為大陸型地殼:厚度較大,在玄武巖層之上由很厚的花崗巖層和沉積巖層(有些地方缺失),即雙層結構;大洋型地殼:厚度較小,在玄武巖層之上只有很薄或者根本沒有花崗巖層,大部分是單層結構。(3)地殼的類型地殼基本可以分為17地殼的厚度課件18大陸型地殼和大洋型地殼的特征比較

復雜比較簡單地質作用和地質構造雙層結構單層結構結構各地質時代都有不超過2億年巖石時代沉積巖、變質巖、巖漿巖都有,最上部還有不連續(xù)分布的疏散沉積物和風化殼。幾乎全部為基性巖組成巖石成分2.652.9平均密度(g/㎝3)356平均厚度(km)35%65%面積(占地球的百分比)

大陸型地殼大洋型地殼大陸型地殼和大洋型地殼的特征比較復雜比較簡單地質作用和192、地幔是指M面以下至G面之間的圈層,在2900km深處。以1000km處的次一級不連續(xù)面雷波蒂面,將地幔物質分為上地幔下地幔2、地幔是指M面以下至G面之間的圈層,在2900km深處。20(1)上地幔莫霍面到1000km深處雷波蒂面的之間為上地幔。根據(jù)來自上地幔的火山巖以及在冰島附近洋殼下出露的巖石推斷,上地幔是由含F(xiàn)e、Mg成分很多的超基性巖組成。SiO2成分減少。近年通過物理實驗表明,地震波通過由55%橄欖石、35%輝石和10%的石榴子石組成的混合物時,其波速和密度與上地幔的一致,據(jù)此認為上地幔由輝石和橄欖石組成,一般稱為地幔巖。因為上地幔的主要物質是橄欖巖,所以,上地幔又稱橄欖巖帶。(1)上地幔莫霍面到1000km深處雷波蒂面的之間為21(2)下地幔成分與上地幔相近,主要是Fe、Mg硅酸鹽組成,但金屬氧化物和硫化物較上地幔有所增加,地震波速向深處均勻而緩慢增加,說明其物質成分比較均勻,密度更大。組成物質為鎂、鐵及金屬氧化物,硫化物增多,所以下地幔又稱金屬礦帶。(2)下地幔成分與上地幔相近,主要是Fe、Mg硅酸鹽組22構造地質學按照物質強度和變形方式,將地殼和地幔兩部分分為下列三層:巖石圈包括地殼和上地幔的剛性蓋層,厚約50--------150km,主要由結晶巖石組成。因為已知的地質構造形態(tài)主要發(fā)生在巖石圈,所以又稱構造圈。軟流圈是從巖石圈底部到深700km左右比較軟弱的圈層。根據(jù)地震波速降低的情況,認為其物質狀態(tài)呈部分熔融狀態(tài),熔融物質在軟流圈頂部約占1-10%,在下部約占0.001-0.1%,因而軟流圈的塑性較高,強度、粘度較低,能夠緩慢流動。軟流圈是一部分巖漿活動的源地,是產(chǎn)生巖石圈塊體的基礎。研究其特征,具有重要意義。中間圈從軟流圈底界到地幔底界,厚約2200km,強度大、不易變形。構造地質學按照物質強度和變形方式,將地殼和地幔兩部分分233、地核是指古登堡面以下直到地球中心的圈層。地核又分為兩層:內地核和外地核。因為在5150km深處存在一個不連續(xù)面,這個不連續(xù)面是丹麥地震學加萊曼女士在1936年發(fā)現(xiàn)的,叫做萊曼面,因此2900~5150km范圍叫外地核,根據(jù)推測可能是液態(tài)的。由5150km直到地心則為內地核,內地核的物質可能是固態(tài)的。組成地核的主要物質是鐵、鎳為主的金屬。3、地核是指古登堡面以下直到地球中心的圈層。地核又分為兩層:24地表地球內部圈層示意圖6371地心地球內部圈層示意圖地表地地33莫霍面2900古登堡面10康拉德面1000雷波蒂面40027526046405155巖石圈軟流圈地殼地表地球內部圈層示意圖6371地心地球內部圈層示意圖地表地地25地球內部圈層的特點一、溫度、壓力、密度,隨著深度遞增,但不均勻。二、三個圈層的主要成分為:鋁鎂硅酸鹽、鐵鎂硅酸鹽和鐵、鎳為主。除地核的外核呈液態(tài)外,其余圈層皆為固態(tài)。地球內部圈層的特點一、溫度、壓力、密度,隨著深度遞增,但不均26三、地球內部在縱向和橫向上都存在著物質成分、狀態(tài)和物理性質的不均一性,地殼和上地幔的橫向不均一性尤為明顯。地球內部的不均一性是產(chǎn)生構造運動的主要原因。四、地球內部圈層之間通過物質交流和能量傳輸而相互聯(lián)系,原始地球形成后,在重力分異作用下,輕的物質上浮,重的物質下沉,上部圈層的壓力影響下部圈層物質的密度、溫度和狀態(tài)。上部某些壓力降低地帶,由是下部物質上升的通道;地核的高溫影響著地幔的對流,地幔對流由影響巖石圈塊體的運動。這說明我們在研究巖石圈的同時,不能忽視其他圈層對它的影響。地球內部圈層的特點三、地球內部在縱向和橫向上都存在著物質成分、狀態(tài)和物理性質的27第二節(jié)地球的形狀和結構第二節(jié)地球的形狀和結構28一、地球的形狀和大小通常,地球的形狀不是指地球自然表面的真實形狀,而是指大地水準面的形狀。所謂大地水準面,就是完全靜止海面,它是假設占地表3/4的海洋表面完全處于靜止的平衡狀態(tài),并把它延伸通過陸地內部所得到的全球性的連續(xù)的封閉曲面,曲面上處處與鉛垂線垂直。它是陸地海拔得起算面。一、地球的形狀和大小通常,地球的形狀不是指地球自然表面29(一)地球的形狀人類對地球形狀的認識,經(jīng)歷了漫長的歲月。我國古代就有“天圓似張蓋,地方如棋局”的說法,認為天空是圓的,大地是平的。然而,種種跡象表明,大地不是平面,而是曲面。1、地球是一個正球體如登高望遠;月食時,地球投射到月球的影子是圓弧形的;在地面上越往北走,北極星的高度越大;在海岸觀看遠來的船只,先見桅桿,后見船體。這些都說明大地是一個曲面。麥哲倫的環(huán)球航行,用事實證明了大地是一個封閉的曲面。但是曲面還不一定是球面,只有具備相同曲率的曲面,才構成球面。近代進行的弧度測量結果表明,世界各地的地面曲率大致相同,每度都在111km左右,從而得到地球是正球體的結論。2、地球是一個扁球體地球是一個扁球體,人們對它也有一個認識過程。1672年,法國一位天文學家里奇從巴黎(49°N)到南美洲的法屬圭亞那(5°N)進行天文測量,發(fā)現(xiàn)它帶去的一只在巴黎校正過的天文擺鐘,每天要慢2m28s,于是不得不根據(jù)恒星的運動來校正他的擺鐘,把擺長縮短2.54㎜后,擺鐘行走正常。兩年后,里奇回到巴黎,卻發(fā)現(xiàn)鐘又走快了,加快的數(shù)值恰好是當初在南美減慢的數(shù)值。他把擺鐘恢復至原來的長度,鐘又走準了。擺鐘在赤道附近變慢的原因,根據(jù)擺動周期公式:

T=2π(L/g)1/2

里奇認為g的減小,是慣性離心力作用的結果。慣性離心力來源于地球自轉。在赤道,自轉的速度最大,慣性離心力也增大;在兩極,自轉速度為0,沒有慣性離心力的作用。計算表明,由于慣性離心力的影響,赤道上的重力應比兩極減少1/289。可是,赤道和兩極地面重力的實際差異比這個數(shù)值大得多,赤道的重力比兩極小1/191

。扁球體的扁縮程度,用扁率表示。若以地球赤道半徑為a,極半徑為b,那么,扁率f為:f=(a-b)/b1976年,在法國召開的國際天文學聯(lián)合會,決定從1984年開始使用如下數(shù)據(jù):a=6378.140km;b=6356.755km:f=1/298.251。3、地球是一個不規(guī)則扁球體地球的大地水準面經(jīng)過精確測量表明,地球形狀不是幾何上的旋轉橢球體,它的形狀是不規(guī)則的:緯線不是正圓,經(jīng)線也不是真正的橢圓,地球的南北半球并不對稱,它的幾何中心也不在赤道平面上。對這樣一個不規(guī)則的扁球體,可用一個理想的“模型”作為比較來說明,即把規(guī)則的橢球體作為參考橢球體,用各地的大地水準面對照參考橢球體的偏離來反映地球的真實形狀。其結果是:地球赤道是個橢圓,長軸與短鈾最大相差430m;地球的北極凸出10m,南極凹陷30m;而南緯45°又有隆起,北緯45°又有凹陷。因此,很難用簡單的幾何形狀來表示地球的形狀,地球的形狀很不規(guī)則,只能說它是個不規(guī)則的扁球體。在實際應用上,針對不同的情況和要求,可把地球形狀作不同的處理。在制作地球儀,繪制小比例尺全球性地圖時,可把地球當作正球體看待,測繪大比例尺地圖時,可把地球看成是參考橢球體;在發(fā)射人造衛(wèi)星和軌道計算時,就要考慮各地對參考橢球體的偏差。(一)地球的形狀人類對地球形狀的認識,經(jīng)歷了漫長的歲月30(二)地球的大小赤道半徑:a=6378140m極半徑:b=6356755m面積:S=5.1×108km2體積:V=10820×108km3質量:M=5.98×1027g經(jīng)線周長:40008548m赤道周長:40076604m

(二)地球的大小赤道半徑:a=6378140m31(三)地球形狀和大小的地理意義在研究地球形狀的地理意義時,可略去地球幾何形狀和真實形狀之間的差異,而把它當作一個正球體。地球是一個不透明的球體,因接受同一光源的照射,而形成半球性的白晝和黑夜。日地距離遙遠,可以把太陽光視作平行光線。當平行光線照射到球形地表時,在同一時刻,不同地點將具有不同的太陽高度。黃赤交角的存在,決定了這種高度有規(guī)律地從地球直射點向兩極減小,在自轉的地球上,就造成熱量分布的緯度差異,從而引起地表上一切與熱量有直接關系或間接關系的現(xiàn)象和過程,均具有緯向地帶性。地球的巨大體積,使它具有強大的地心引力吸引周圍的氣體,保持著一個具有一定質量和厚度的大氣圈。有了大氣圈,才能保住水圈,形成生物圈。地球的大小,對于人類的經(jīng)濟活動也有影響。一方面,遠距離和廣大空間,曾經(jīng)是人類活動的障礙,為了克服這種障礙,就必須運用最完美的技術成就;另一方面,地球的廣闊面積,給人類提供了一個遼闊的活動場所。(三)地球形狀和大小的地理意義在研究地球形狀的地32二、地球的圈層結構

地球結構的一個重要特點,就是地球物質分異,形成同心圈層。二、地球的圈層結構地球結構的一個重要特點,就是地球物33(一)地球圈層結構的形成1、地球圈層形成的條件原始地球是一個接近均質的球體,那時各種物質混合在一起,沒有明顯的分異現(xiàn)象。地球的圈層分化,與地球的溫度變化有密切的關系。在低溫狀態(tài)下,各種物質以固體狀態(tài)存在,不可能在重力作用下自由升降;后來,放射性元素在蛻變中產(chǎn)生的熱量,以及地球本身因體積收縮產(chǎn)生的熱能,再地球內部積累起來,使地球內部溫度逐漸升高,是物質具有可塑性,在重力作用下,物質便發(fā)生分異,輕的物質上升而成為上層,重的物質下沉而成內層。于是形成地球圈層。(一)地球圈層結構的形成1、地球圈層形成的條件342、地球內部圈層的形成在地球內部,硅酸鹽物質具有低密度、高熔點,而鎳和鐵具有高密度、低熔點。因此,當?shù)厍騼炔繙囟茸銐蚋邥r,鎳和鐵便熔化,而硅酸鹽物質卻仍保持固體狀態(tài)。這樣,地球上層的鎳和鐵的熔體就滲過硅酸鹽物質,流向地球內部深處,形成地核;同時,地球內部的硅酸鹽物質就浮到上部形成地幔。在組成地幔的物質中,也存在較輕、較重的差別,例如在巖石中花崗巖最輕,玄武巖次之,橄欖巖最重。于是,較重的橄欖巖下沉而形成地幔,較輕的花崗巖和玄武巖上浮而成地殼。從而在地球內部形成地殼、地幔和地核三層。2、地球內部圈層的形成在地球內部,硅酸鹽物質具有低密度353、地球外部圈層的形成地球是在星云盤中形成的,星云盤由氣物質、土物質和冰物質組成。其中以氣物質為主藥,所以圓是地球由大量氣體,但由于重力小,它們在太陽熱力和輻射壓作用下,飄向遠方。當?shù)厍蛸|量增大、擁有足夠的引力、通過吸引積累有氣體時,地球便擁有氣體包層,形成地球的原始大氣。之后,在圈層分化過程中產(chǎn)生的氣體,經(jīng)過“脫氣”,跑到地球外部,這是地球重力已顯著增長,氣體不易脫離地球,使來自地球內部的氣體,在地球大氣中占有優(yōu)勢,是為地球的二代大氣。當時的大氣沒有多少氧氣,而以CO2、CO、CH4和氨氣為主要成分。綠色植物出現(xiàn)后,通過光合作用,放出游離氧,使第二代大氣產(chǎn)生緩慢的氧化作用,致使COCO2,CH4H2O+CO2,氨變成水和氮;光合作用繼續(xù)進行,O2

才從中CO2中逐漸分解出來,最后形成以N和O為主的現(xiàn)代大氣。3、地球外部圈層的形成地球是在星云盤中形成的,星云盤由36地球內部巖石中的結晶水,隨著地球內部溫度的升高,地球內部產(chǎn)生愈來愈多的水汽,這些水汽通過火山活動跑到地球外部,出現(xiàn)在大氣中,由于溫度的降低和大氣中存在大量的微塵,一部分水汽便凝結成云,在一定的條件下形成降水,降落到地面,匯集在洼地重,形成原始的水圈。此后,由于水量增加和地殼變化,逐步形成由河流、湖泊、地下水、冰川和海洋水組成的水圈。原始地殼、大氣圈、水圈中,早就存在碳氫化合物,后來才出現(xiàn)原始生物,他們首先出現(xiàn)在海洋中,然后逐漸擴展到陸地和低層大氣中,形成生物圈。地球內部巖石中的結晶水,隨著地球內部溫度的升高,地球內37(二)地球的外部結構地球的外部圈層,主要是大氣圈水圈生物圈土壤圈智慧圈(二)地球的外部結構地球的外部圈層,主要是38(三)地球的內部結構地球的內部結構可分為地殼、地幔和地核。目前人們對地球內部結構的認識只能靠間接的方法來推測,主要采用地震波分析法。在地震學里把地球深處地震波傳播速度發(fā)生急劇變化的地方,稱為不連續(xù)面。根據(jù)地內不連續(xù)面,就可把地球內部分為三個圈層(圖)。1、地殼2、地幔3、地核(三)地球的內部結構地球的內部結構可分為地殼、地幔和地核。目39地殼的厚度課件401、地殼是指地表到莫霍面之間厚度極不一致的巖石圈的一部分。莫霍面是由奧地利地震學家莫霍洛維奇于1909年發(fā)現(xiàn)的,稱為莫霍面或M界面。(1)地殼的厚度(2)地殼的結構(3)地殼的類型1、地殼是指地表到莫霍面之間厚度極不一致的巖石圈的一部分。莫41(1)地殼的厚度根據(jù)地球物理資料料表明,地殼的厚度各地有很大的差異,大約變化于5~70km之間。地殼基本可以分為大陸型地殼和大洋型地殼兩種,大陸型地殼厚度較大,平均厚度約為35km,越往高山地區(qū),厚度越大。我國天山和青藏高原的地殼厚度達到65km以上,最厚可達70-80km。而大洋型地殼厚度較小,平均厚度為6km,大西洋和印度洋部分為10-15km,太平洋為5km,最薄處是在馬里亞納海溝,約為1km。地殼平均厚度24.4km。(1)地殼的厚度根據(jù)地球物理資料料表明,地殼的厚度各42(2)地殼的結構康拉德面:在莫霍面以上的地殼部分,在地下10km(15)的地方,還存在一個次一級的不連續(xù)面,進一步將地殼劃分為上、下兩層(上地殼和下地殼),上層叫花崗巖層(硅鋁層),下層叫玄武巖層(硅鎂層),

花崗巖層:以O、Si、Al為主,Na、K也較多,其平均化學成分與花崗巖成分大體相似。平均密度2.65g/㎝3,厚度因地而異,在山區(qū),有時達到40km,平原區(qū)常為10km。在海洋地區(qū)則顯著變薄,在太平洋中部次層甚至缺失。

玄武巖層:以O、Si、Al為主,與上層花崗巖層相比,相對減少,而Mg、Fe、Ca成分相對增多,其平均化學成分與玄武巖成分大體相似。平均密度2.9g/㎝3,其厚度在大陸平原地區(qū)可厚達30km,但在缺失花崗巖層的深海盆底,玄武巖層則僅厚5-8km。

(2)地殼的結構康拉德面:在莫霍面以上的地殼部分,在地43(3)地殼的類型地殼基本可以分為大陸型地殼:厚度較大,在玄武巖層之上由很厚的花崗巖層和沉積巖層(有些地方缺失),即雙層結構;大洋型地殼:厚度較小,在玄武巖層之上只有很薄或者根本沒有花崗巖層,大部分是單層結構。(3)地殼的類型地殼基本可以分為44地殼的厚度課件45大陸型地殼和大洋型地殼的特征比較

復雜比較簡單地質作用和地質構造雙層結構單層結構結構各地質時代都有不超過2億年巖石時代沉積巖、變質巖、巖漿巖都有,最上部還有不連續(xù)分布的疏散沉積物和風化殼。幾乎全部為基性巖組成巖石成分2.652.9平均密度(g/㎝3)356平均厚度(km)35%65%面積(占地球的百分比)

大陸型地殼大洋型地殼大陸型地殼和大洋型地殼的特征比較復雜比較簡單地質作用和462、地幔是指M面以下至G面之間的圈層,在2900km深處。以1000km處的次一級不連續(xù)面雷波蒂面,將地幔物質分為上地幔下地幔2、地幔是指M面以下至G面之間的圈層,在2900km深處。47(1)上地幔莫霍面到1000km深處雷波蒂面的之間為上地幔。根據(jù)來自上地幔的火山巖以及在冰島附近洋殼下出露的巖石推斷,上地幔是由含F(xiàn)e、Mg成分很多的超基性巖組成。SiO2成分減少。近年通過物理實驗表明,地震波通過由55%橄欖石、35%輝石和10%的石榴子石組成的混合物時,其波速和密度與上地幔的一致,據(jù)此認為上地幔由輝石和橄欖石組成,一般稱為地幔巖。因為上地幔的

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