地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)-地球概述古登堡面

第三節(jié)地球的結(jié)構(gòu)一、地球外圈及其主要特征（一）大氣圈（二）水圈（三）生物圈二、地球內(nèi)圈及其主要特征（一）地殼（二）地幔（三）地核1一、地球外圈及其主要特征大氣圈是包圍著地球外部的氣體。（一）大氣圈對流層：平流層：中間層暖層散逸層2地球表面四分之三以上的面積被海洋、冰層、湖泊、沼澤、河流中的水體覆蓋。地面以下的土壤和巖石縫隙中也充填著大量的地下水，它們共同構(gòu)成一個連續(xù)而不規(guī)則的圈層，稱為水圈。海水—97.2％，大陸水體—2.8％（冰川—78.6％，其余為地下水，江、河、湖泊及其它形式的水）。（二）水圈3分布類型水量（104cm3)比例（%）海洋13700097.31陸地表面水河流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淺層地下水4200.31深層地下水4140.305大氣水(云和水汽)1.30.001總計140781100地球上水的分布4水的循環(huán)動力主要來自太陽輻射能和重力能5生物圈是地球表層生命物質(zhì)（包括動物、植物和徽生物）組成的一個封閉圈層。生物圈的總質(zhì)量約為114800億噸，其分布范圍上可達大氣圈內(nèi)的10km的高空中，深可到地表以下3km深處和深海底部。所以，生物圈和其它兩個外圈的界線并不是截然分開的。生物在地球上分布雖然很廣，但大量的生物主要集中在地表和水圈中，特殊是陽光、空氣足夠和溫煦潮濕的地區(qū)。

（三）生物圈生物地質(zhì)作用6地球內(nèi)圈就是地球內(nèi)部物質(zhì)分布的圈層。目前所駕馭的對地球內(nèi)圈的干脆觀測資料是較少的，因為地球上最深的鉆井才12.5km，因風化剝蝕而出露在地表的巖石，其原來的形成深度最多也不超過25km，即使是火山噴溢出來的巖漿，最深也只能帶出地下幾十到200km左右的物質(zhì)。這些與地球的半徑6371km相比，是微乎其微的。因此，對地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)，特殊是對地球深部結(jié)構(gòu)的相識主要來自于一些間接資料，特殊是物探方面的資料，依據(jù)地震波在地球內(nèi)部的傳播形式和傳播速度的變更狀況，可推想出內(nèi)部物質(zhì)成分、物質(zhì)狀態(tài)、分布的深度范圍、各圈層物質(zhì)的密度、重力和承受的壓力等各項參數(shù)。二、地球內(nèi)圈及其主要特征7地球內(nèi)部圈層的劃分有兩個一級成分不連續(xù)面，即莫霍面和古登堡面，它們將地球分為三大部分，即地殼、地幔和地核。

地殼（A）是指地球最外的一圈，即在地面以下至莫霍面以上的地球表層。

地幔（B、C、D）地?？煞秩龑樱荷系蒯＃˙）、過渡帶（C）和下地幔（D）。

地核（E、F、G）包括外核、過渡層、內(nèi)核三部分。8地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)與地震波速的變更9莫霍洛維奇面（簡稱莫霍面）最先由克羅地亞學(xué)者莫霍洛維奇(A.Mohoroviche,1857-1936)于1909年發(fā)覺在莫霍面上下，縱波速度從7.0km/s快速增加到8.1km/s左右；橫波速度則從4.2km/s增加到4.4km/s左右．莫霍面出現(xiàn)的深度，全球平均為33km,在大洋之下平均僅為7km。后來，人們就把莫霍面之上稱為地殼，莫霍面之下到古登堡面之間稱為地幔。10古登堡面1914年由美籍德裔學(xué)者古登堡（B.Gutenberg,1889-1960）發(fā)覺的．在此不連續(xù)面上下，縱波速度由13.6km/s突然降低為7.98km/s；橫波速度從7.23km/s到突然消逝．此界面位于地下2885km深度。此界面之下到地心，稱為地核。11地球內(nèi)部有兩個主要的地震波速變更界面：1.莫霍面（南斯拉夫，莫霍洛維契奇，1909）：大陸上平均深度33km。地震波穿過該界面時，波速突然增大，VP由6~7km/s突增8.0km/s。地殼、地幔分界。2.古登堡面（美國，古登堡，1914）：深2898km，地震波穿過該面，波速突降，VP由13.3km/s降8.1km/s，無橫波通過，屬幔、核分界。1213上自地表，下至莫霍面，大陸平均33km，最厚70km；大洋一般4~8km，平均6km。上地殼：密度2.65g/cm3,VP5.6~6.0km/s,

近于花崗巖。下地殼：密度2.965g/cm3

VP6.8km/s。近于玄武巖。（一）地殼1415大陸地殼和大洋地殼對比表內(nèi)容大陸地殼大洋地殼比例面積的40%占地殼總體積的79%質(zhì)量的63%面積的60%占地殼總體積的21%質(zhì)量的37%平均厚度33公里6公里平均密度2.7g/cm33.0g/cm3成分沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖均有，二氧化硅含量大于60%，鎂的含量低，為3.1%，鐵的總含量高幾乎全有火山巖組成，二氧化硅含量小于50%，鎂和低價鐵的含量高，鐵的總含量低巖石時代各地質(zhì)時期形成的巖石都有，最老的巖石年齡可達38億年巖石年齡較新，大都是在近5千萬年形成的，最老不超過2億年地質(zhì)作用和地質(zhì)構(gòu)造巖石受強烈的擠壓，形成褶皺、斷裂，區(qū)域變質(zhì)作用普遍主要以火山作用為主，沒區(qū)域變質(zhì)作用，張性大斷裂發(fā)育重力異常以負異常為主以正異常為主1617莫霍面與古登堡面之間，厚2860km，平均密度4.5g/cm3，波速在984（650km）突增，分成上、下地幔。上地?！骄芏?.5g/cm3，成分高鐵鎂的超基性巖。下地幔—平均密度5.1g／cm3，成分仍是高鐵鎂的超基性巖，但因壓力增大，形成晶體結(jié)構(gòu)更緊密的高密度礦物。（二）地幔18在100～150km波速降低最明顯，橫波在此帶基本不能通過，說明該帶的物質(zhì)可能局部呈熔融狀態(tài)，整體呈塑性狀態(tài)。所以構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中稱該地震波速降低的低速帶為軟流圈。并把其上的由固體巖石組成的上地幔的一部分和地殼合稱為巖石圈。19古登堡面至地心，半徑347