第三章地球的物理性质解剖

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【精品】2地球的表面形态和物理性质详解完整版

到几百米的山丘组成
中国地形
2-2 地球的物理性质
地球的密度和压力
• 地球的密度地球的质量：5.976×1024kg 地球的体积：1.08 ×1012km3 地球的平均密度：5.516 g/cm3
地表岩石的平均密度：2.7-2.8 g/cm3 海水的平均密度：1.028 g/cm3
地表岩石&海水的平均密度 < 地球平均密度 ——地球内部存在密度更大的物质
上节内容
• 地质学的研究内容 • 地质学的基本原理
上节内容
• 地质学的研究内容
地球的结构和组成、运动和演化；地质作用及其产物：外动力地质作用&内动力地质作用
• 地质学的基本原理
上节内容
• 地质学的研究内容
地球的结构和组成、运动和演化；地质作用及其产物：外动力地质作用&内动力地质作用
• 地质学的基本原理
重力异常的应用
利用这一原理，可以通过发现各地的局部重力异常来进行找矿和勘查地下地质构造
正异常：校正后的实测重力值大于理论值，表示地下高密度物质集中（铁、铜等金属矿产）负异常：表示地下物质密度小（石盐、煤、石油等）
地热
地热的来源：
• 放射性元素衰变：238U，235U，232Th，40K 主要集中于地壳和上地幔上部，100km以内占总生热量的50%，100-200km 含25%
Continental rise 大陆基
海底地形
• 大洋中脊Mid-oceanic ridge：线状延伸于大洋盆地中，地震火山活动强烈的海岭。
大西洋洋中脊
海底地形
• 大洋盆地oceanic basin：大陆边缘与大洋中脊之间的较为平缓的地带
– 深海平原abyssal plain：坡度很小，主要靠近大陆边缘分布 – 深海丘陵abyssal hill：靠近大洋中脊分布，由高出海底几十

地球物理学：地球内部结构与地震学

地球物理学：地球内部结构与地震学地球物理学是研究地球内部结构和地球物理现象的科学领域。

通过观测和研究地震现象，可以揭示地球深处的奥秘，了解地球的内部结构以及地震活动的规律。

本文将从地球内部结构和地震学两个方面进行探讨。

一、地球内部结构地球内部的结构可以分为地壳、地幔和地核。

地壳是地球表面的一层岩石皮壳，厚度约为5-70公里。

地壳分为洲际地壳和洋壳，前者厚度较大，后者厚度较薄。

地壳是地球上陆地和海洋的构成部分，它包括了各种岩石和土壤。

地幔是地壳以下的一层，厚度约为2,900公里。

地幔由固体岩石组成，具有较高的温度和压力。

地幔的上部称为软流圈，属于半固态状态，岩石可以流动。

而地幔的下部则属于固态状态，岩石呈现高压高温的形态。

地核是地球内部最深处的一层，直径约为3,485公里。

地核由铁和镍的合金组成，温度高达数千摄氏度，非常炽热。

地核分为外核和内核，外核是液态的，而内核则是固态的。

二、地震学地震学是地球物理学中研究地震现象的学科。

地震是地壳发生震动的现象，是地球内部能量释放的结果。

地震产生的能量以地震波的形式传播，并记录在地震仪器上。

地震研究可以帮助科学家了解地球深处的结构和活动。

地震波可以分为P波、S波和表面波。

P波是最快传播的一种波动，是纵波，具有压缩性。

S波是次快传播的一种波动，是横波，具有剪切性。

表面波是沿着地球表面传播的波动，速度较慢但振幅较大。

通过地震波的传播，科学家可以确定地震的震源位置和强度。

地震仪器是地震学研究中的重要工具。

地震仪器可以记录地震波的到达时间和振幅，通过地震记录的数据，可以进一步研究地球内部的结构和成分。

此外，还可以通过地震仪器来监测地震活动，及时进行地震预警和灾害应对。

地震的发生主要与地球内部构造和板块运动有关。

地壳中的构造板块相互碰撞、挤压和滑动，产生应力积累，当应力超过岩石的强度极限时，就会发生地震。

地震的分布有明显的地理特征，处于板块边界的地震活动较为频繁。

地震不仅对人类造成直接威胁，还破坏建筑物、引发海啸等灾害。

地球主要物理性质与圈层划分方案

地球的主要物理性质和圈层划分方案
地球的主要物理性质和圈层划分方案
主要内容
地球的主要物理性质：
密度，重力，磁场
地球内部圈层的划分方案地球内外圈层的耦合。
地球的主要物理性质和圈层划分方案
学习要点
1. 物理性质和圈层结构是互为因果的；它们对地球的运动和演化有决定性的制约作用
2. 研究物理性质的历史中产生过许多优美的科学传奇，从中可以领略到地质学家是如何巧妙地揭开地球内部奥秘的
1 5 1 0
密度（和物质）的不连续；由地表到地心，密度依次递增；由横波不能通过外核，推断出外核
5 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 k m 内核
外核地幔
是液态的。
地壳
图 3 — 2 一种地球内部物质密度变化的推断模型
地球的主要物理性质和圈层划分方案
地下的重力分布： G地下=fmM/r2 G地下：大小看M，r2 谁占主导
地心的重力计算：
v4r3 /3; M /v G 地心 4 r/f3 .
G地心＝０
地球的主要物理性质和圈层划分方案
重力均衡模式
重力均衡原理：单位截面上的任一垂直柱体中的岩石总质量为常数．且
该柱体以一个特殊的补偿面为基底，补偿面以下的物质处于均质状态．
如天何求文得学地：球弧半A径B呢对—应—的几圆何心学角常识正+是天A文B学两测点量对应的天顶角
A
B
地球的主要物理性质和圈层划分方案
求地球的引力常数
——附加引力法
物质分布的不均匀和导致垂吊的小球向附加引力场方向偏移。通过偏移角计算减去均匀球体的背景值，就可推导出引力常数
地球的主要物理性质和圈层划分方案

地球科学概论3地球的物理性质和圈层结构

26
二、重力均衡普拉特认为山脉是由于地下物质从某个补偿深
度起，向上膨胀而形成的。山愈高，密度愈小，但补偿深度以上的每一个截面积相等的岩石柱体的总质量都相等。
同年(1855年)，英国天文学家艾利(A.Airy)又提出另一个假设——艾利均衡模式（深度补偿模式）: 艾利认为山脉是较轻的岩石巨块浮在较重的介质上。山越高，它的下部伸入介质的深度也越深，即所谓山有“根”。
v 4r 3 / 3; M / v G地心 4rf / 3
G地心=0 (因地心处的r=0) 在地心处，计算重力的公式与其它部位的计算有所不同。
22
一、地球上的重力重力异常：将地球视作一个圆滑的均匀球体，
计算得出的重力值称作理论重力值。地球的地面起伏甚大，内部的物质密度分布也极不均匀，在结构上还存在着显著差异（即往往与地质构造和矿体的存在相联系）。这些都使得实测的重力值与理论值之间有明显的偏离，在地学上称之为重力异常。
弹塑性、粘性、重力、压力、温度、磁性能量等。
地球的圈层结构地壳，地幔，地核
3
地球的物理性质和圈层结构是互为因果的；
地球的物理性质和圈层结构对地球的运动和演化有决定性的制约作用；
研究物理性质的历史中产生过许多优美的科学传奇，从中可以领略地学家是如何巧妙地揭开地球内部奥秘的。
4
一、地球的质量和密度
27
二、重力均衡
28
三、地球的压力地球某处的压力是由上覆地球物质的重量产生
的静压力。在地球表层、地壳和接近地心附近时压力增长
较平稳，在下地幔和外核部分增长得较快。利用密度分布的规律来估算地球内部的压力状
况，以截面为1cm2的岩石柱作为压力的计算表示法，可得到经验公式：

02-02-第3章-地球圈层结构-1小时

（二）地磁异常及应用
地磁异常：实测地磁要素的数据与正常值(地球基本磁场)的差别。磁法勘探若地壳中存在磁性岩体和矿体，如磁铁矿、镍矿、超基性岩等，出现正异常若地壳中存在金矿、盐矿、石油、花岗岩等低磁或反磁性的矿物和岩体，则出现负异常

地磁场倒转
地磁极出现 “反转”,即南、北极互相颠倒的现象。地磁场正向期—与现代地磁场方向一致的时期地磁场反向期—与现代地磁场方向相反的时期
大洋岩石圈的二层结构
大陆岩石圈
地幔硅镁层 B1
大陆大部分岩石圈均超过100km，平均为120km; 大洋岩石圈厚度一般为60km左右，最厚不超过100km。整个岩石圈平均厚度为100km。
地球的圈层结构
岩石圈
地壳（大陆地壳）（大洋地壳）地幔硅镁层(上地幔顶部) 地幔软流圈地幔圈地核

(一) 地磁场和地磁要素
地磁场:地球周围存在的磁场.即
地
磁力线的分布空间。地球外磁场类似于偶极子磁场，即无限小基本磁铁的特征。地磁极: 偶极子磁轴与地面的交点。
磁场要素(3个:磁场强度;磁偏角;磁倾角)
磁场强度
总磁场强度(T):
地球上某一点磁力
的大小水平磁场强度(H): 总磁场强度的水平分量, 指向磁北方向垂直磁场强度(Z):总磁场强度的垂直分量, 向下为+, 向上为-
60km
地幔
软流圈地幔圈（中间圈）
------2900km 古登堡面地核:外核 ------ 5000km莱曼面内核
地幔圈
地核
复习题
第3章地球的物理性质和圈层结构一、名词解释重力异常；地磁异常；地磁场倒转；莫霍面；古登堡面；地壳; 岩石圈；软流圈。二、简答题 1) 地球的内部(固体地球)层圈的划分及其划分依据？ 2）简述大陆地壳和大洋地壳的区别？ 3) 简述软流圈的作用？

《地球概论》第三节地球内部的物理性质

地内密度的分布随深度的增加而增加。且地核密度远高于
地幔密度。
（２）原因
z 重力分异作用：物质在重力作用下发生垂直分异，重物质下
沉，轻物质上升，地内物质按密度分成圈层，深度越大，密
度越大。
z 压力作用：物质在不同压力作用下会有不同的密度，在地球
内部巨大的压力下使地内密度随深度的增加而增加。
三．地球的重力和压力
垂直分量Ｚ
２．地磁倾角Ｉ：
定义；磁力线同水平面之间的夹角。即Ｆ相对于水平面的夹角。
分布：自磁赤道向磁两极增加（00～900）
由于磁倾角的存在，在罗盘的“指南针”上有一圈铜丝。
３．地磁偏角Ｄ：
定义：磁场强度的水平分量与当地子午线的夹角。
（即水平分量Ｈ与北向分量Ｘ之间的夹角。）
由于地磁极与地极不重合，磁力线和经线分别指向地
地球的形成是在引力收缩的情况下进行的，由于地内密度的升高，质点之间相互碰撞生热。
３．重力分异增热４．自转减速增热
个口袋形的范围内。
地球磁层即指上述范围内的磁场。这是继大气层、电离层之外的
又一道保护层，可抵挡来自太阳的高能粒子辐射。
二．地球的质量和密度
（一）质量（测定原理）
地球质量的测定是根据万有引力定律进行的，即Ｆ＝
如图：设地球质量为Ｅ，半径为Ｒ，
二物体质量分别为Ｍ、ｍ，
其距离为，
地球对ｍ的引力为Ｆ，
Ｍ对ｍ的引力为ｆ，
第三节地球内部的物理性质
地球内部的物理性质包括地球的磁性、质量和密度、重力和压力、
地内温度等。
一．地球的磁性
地球是一个巨大的磁化球体，在地球周围及其内部存在有一个微
弱的磁场，称为地球磁场。
（一）地球磁场

地球的物理性质与圈层结构

大陆壳缝合带
大陆壳
a. 陆－陆碰撞
大洋壳
海沟
大陆壳
拉张俯冲带挤压
b. 陆－洋碰撞图 3— 15 构造地震的两种模式（星形为地震可能出现的部位）
圈层耦合是当今地球科学中一个热点话题；
对圈层耦合的方式有多种不同的观点；
图 3—12 地磁场及其基本要素 L—地磁力线；F—总地磁场强度；H—地磁场水平分量；Z—地磁场垂直分量；D—磁偏角；I—磁倾角
地磁场的双轴发电机模型
当两个圆盘在弱的外部磁场中旋转时，与轴和外缘相交的两根导线的回路中产生方向相反的两种电流。这两种电流形成磁场而极性相反。圆盘旋转频率的差异造成具有一种极性的场占优势；当频率比值改变时，便出现磁场反转
§1.地球的密度与弹性
密度=质量÷体积
若一头大象的质量以平均3t计,
则地球的质量 M=5.9472×1024t=1.984×1024 即约等于2万亿兆头大象
怎样判断地球是球体
1．地球非严格的旋转椭球体 2．地球内部物质分布是不均匀的
地球的质量及其计算
密度=质量÷体积质量=体积×密度
牛顿定律：F=mg; G=fmM/r2
0
布容正向期
四百
1
万
年贾拉米洛事件
年
2
松山反向期
来的
代奥尔杜瓦事件
磁
百
性
万3 曼莫斯事件高斯正向期
倒转
年
吉尔伯特反向期事
4
件
图3— 14 距今400万年以来的磁场变化

地球的内部结构知识点总结

地球的内部结构知识点总结我们生活的地球，就像一个巨大的神秘球体，而其内部结构更是充满了无尽的奥秘等待着我们去探索。

了解地球的内部结构，对于我们理解地球的形成、演化以及各种地质现象都具有至关重要的意义。

地球的内部结构大致可以分为三个主要部分：地壳、地幔和地核。

先来说说地壳。

地壳是地球表面的一层薄壳，也是我们人类直接接触和能够直接观察到的部分。

它的厚度在大陆地区和海洋地区有所不同。

大陆地壳相对较厚，平均厚度约为 33 千米；而海洋地壳就薄得多了，平均厚度只有 6 千米左右。

地壳主要由岩石组成，包括沉积岩、变质岩和火成岩等。

这些岩石记录了地球漫长的历史和地质变迁。

地幔位于地壳之下，是地球体积最大的部分。

地幔的厚度约为 2865 千米，它的物质成分主要是橄榄岩等岩石。

根据物质的物理性质和化学成分的差异，地幔又可以分为上地幔和下地幔。

上地幔顶部存在一个软流层，一般认为这里是岩浆的发源地。

地震波在地幔中的传播速度相对较慢，这表明地幔物质的密度和硬度相对地壳来说有所增加。

接下来是地核。

地核分为外核和内核。

外核主要由液态的铁和镍组成，由于是液态，地震波在这里的传播速度明显降低。

而内核则是固态的铁和镍，其温度和压力极高。

地核的温度可能高达 5000 摄氏度以上，压力也极其巨大。

地核的存在对于地球的磁场产生起着关键作用。

地球磁场能够保护我们免受太阳风等宇宙射线的伤害，对于地球上生命的存在和发展具有重要意义。

为了探究地球的内部结构，科学家们运用了多种方法。

其中最重要的就是地震波的研究。

地震发生时会产生地震波，这些地震波在地球内部传播时，由于不同深度的物质性质不同，其传播速度和路径也会发生变化。

通过在世界各地设置的地震监测站收集到的地震波数据，科学家们能够推算出地球内部的结构和物质组成。

此外，对火山喷发物质的研究以及对来自地球深部的岩石样本的分析，也为我们了解地球内部结构提供了重要线索。

火山喷发时，会将地球深部的物质带到地表，通过对这些物质的分析，我们可以了解到地球内部的化学成分和物理性质。

地球物理与大地构造

地球物理与大地构造教案：地球物理与大地构造一、引言地球物理学是研究地球内部结构和过程的一门学科，通过对地球内部物理性质进行观测和解释，揭示了大地构造、地球磁场、地球表面运动等重要现象。

本教案将以地球物理学为主题，介绍地球内部的构造特征和地球物理学在地质学研究中的应用。

二、地球内部的构造特征1. 大地构造的基本概念大地是地球表面以上的岩石层，可以分为地壳、地幔和地核。

地壳主要由硅酸盐岩石组成，地幔由硅镁铁质岩石和部分硅酸盐岩石组成，地核主要由铁和镍组成。

2. 地球的物理性质地球的物理性质包括地震波传播速度、重力场和磁场等。

地震波传播速度受地球各层物理性质的影响，重力场和磁场则提供了研究地球内部结构和运动的重要依据。

三、地球物理学在地质学中的应用1. 地球物理勘探技术地球物理勘探是通过对地球内部物理性质的测量和分析来获得地质信息的方法。

包括地震勘探、重力勘探、电磁勘探等技术手段。

2. 地震学在地质学中的应用地震学是研究地震波传播和地震现象的学科，通过地震波的传播速度和路径，可以推断地球内部的物理性质和构造特征。

3. 地磁学在地质学中的应用地磁学是研究地球磁场的学科，地球磁场的方向和强度可以提供地球内部结构和构造运动的重要信息。

四、地球物理与大地构造的研究进展1. 大地构造的发展历程大地构造的研究始于上世纪初，经过了地震学、地球物理勘探和地球动力学等学科的发展，对地球内部结构和运动的认识有了较大提高。

2. 现代地球物理研究技术现代地球物理研究技术主要包括全球定位系统（GPS）、地球重力系统和卫星测高等技术手段，这些技术的发展使得地球内部的测量和观测更加准确和精细。

五、总结地球物理学的发展为我们揭示了地球内部的构造特征和地球表面运动的机制，对于理解地球演化和地质灾害等问题具有重要意义。

同时，随着现代技术的发展，地球物理学研究的精度和范围也将进一步扩大，为我们揭示更多地球内部的奥秘提供更好的工具。

注：本教案中所提及的地球物理学内容主要涉及地球内部的构造和地球物理学的应用，不涉及任何与政治、色情等无关的内容。

地球科学知识：认识地球地质剖面

地球科学知识：认识地球地质剖面地球是我们生活的家园，它的表面被无数条山脉和峡谷所覆盖。

但是，地球本身并不是一个完美的球体。

它有着许多复杂的地质特征，包括地壳、地幔、地核和大洋中脊。

这些特征构成了地球的地质剖面。

本文将介绍地球的地质剖面，帮助我们更好地认识这个神奇的星球。

地质剖面是指地球不同部分的图形概述。

这个概念是对地球的内部和表面构成、性质及其变化的描述，它向我们展现了地球内部的情况。

地质剖面非常重要，因为它能帮助我们了解地球的演化历史，以及它的内部构成。

地球的地质剖面主要由三部分组成：地球的内部结构、地球表面的构造和地球的地质历史。

首先，让我们来谈谈地球的内部结构。

地球的内部一共分为三个层次：地核、地幔和地壳。

地核由铁和镍等金属组成，是地球的中心部分。

地幔是地核和地壳之间的中间层，它很厚，大约有2900公里。

地壳是地球最外层的一层，包括陆地和海洋地壳。

地球的内部结构对于地球的形态和地球的重力场都有极大的影响。

例如，地球的重力场是否平均，对于海洋潮汐的形成就有很大的影响。

其次，在地球的表面构造中，我们主要关注地震带、火山带、地形和地貌。

地震带是指地球表面上，地震频发的区域。

地震带可以详细说明地球内部的构造情况，以及地震和地壳运动的相互关系。

火山带是指地震带上火山活动最为活跃的区域。

火山带的存在是由于地球内部的构造特征和地壳运动。

地形和地貌是指地球表面的自然景观。

例如，山脉、峡谷和河流等。

地形和地貌的形成与地球内部结构、地震带和火山带都有关。

最后，让我们来了解一下地球的地质历史。

地球一直在不断变化，它的内部结构和地表构造也有许多的演化历史。

例如，约40亿年前，地球的表面上只有一个单一大陆，后来逐渐分裂成七个大陆。

这个过程中，受到地壳板块活动的影响，海洋和陆地不断移动和变形。

在地球的历史上，也发生了一些极端的自然灾害，例如极地冰川的出现、陨石撞击地球以及大规模的地震和火山爆发。

这些灾害对地球表面和内部结构的演化都产生了巨大的影响。

高考物理科普地质学与地球内部结构

高考物理科普地质学与地球内部结构地质学是一门研究地球的起源、构造、组成以及地球表层与地球内部变动的学科。

在高考物理考试中，地质学也是一个重要的考点。

本文将以科普的方式介绍地质学的基本知识以及地球的内部结构。

一、地质学的基本概念地质学是对地球的演化历史、组成构造、物质和能量的分布及其递变规律以及地球表层和地球内部运动变化等，进行研究的一门学科。

地质学主要关注地球内部的构造和物质组成，以及地球表层的运动变化。

二、地球的内部结构地球的内部可以分为地壳、地幔和地核三个部分。

1. 地壳地壳是地球表层最薄的一层，主要由固态岩石组成。

地壳分为大陆地壳和海洋地壳两种类型。

大陆地壳主要由花岗岩和片麻岩等岩石组成，相对较厚；海洋地壳则由玄武岩等岩石组成，较薄。

地壳表面地球上的陆地和海洋，是人类活动的主要场所。

2. 地幔地幔位于地壳下面，是地球内部的中间层。

地幔主要由固态岩石和熔融岩石组成，同时包含一小部分部分熔融的物质。

地幔的厚度约为2860公里，是地球内部最大的一部分。

地幔的运动和热对地球的构造和地表的运动有着重要的影响。

3. 地核地核是地球内部最深处，位于地幔之下。

地核分为外地核和内地核两部分。

外地核是液态状态，主要由铁和镍组成；内地核则是固态状态，主要由铁和镍合金组成。

地核的温度和压力非常高，被认为是地球内部最热的地方。

三、地球的内部构造与地球物理现象的关系地球内部的构造和地球物理现象之间存在着密切的联系。

1. 极地偏移地球的自转产生了离心力，使得地球形成了椭球体。

地球的自转与地核的液态运动相互作用，产生了一个向东偏移的效应，即极地偏移。

2. 地震和板块运动地球内部的地震活动与板块运动有着密切的关系。

地球的地壳由板块构成，这些板块在地幔的作用下发生移动。

当板块之间产生摩擦时，就会引发地震。

3. 地热和火山活动地球内部的高温来源于地核和地幔的热量释放。

地壳表面的地热和火山活动都是地球内部热量的表现。

地热和火山活动对地球的生态环境和气候变化有着重要影响。

初中地理地球科学图解

初中地理地球科学图解
制作：小无名老师时间：2024年
●01
地球的面貌
地球的形成与演化
地球大约在46亿年前从宇宙尘埃中形成。在这一过程中，地球经历了吸积、凝聚、加热、冷却等多个复杂过程。
地球演化的主要阶段
地壳形成
原始地壳在地球冷却过程中形成。
大气层形成
随着生命的演化，大气中的氧气逐渐增多。
农业技术的进步与地理环境的关系
01 精准农业
利用卫星定位和无人机监测作物生长，减少资源浪费。
02 有机农业
采用有机肥料和生物防治，减轻化肥和农药对环境的影响。
03 集约化农业
通过集约化生产提高效率，降低对土地和水资源的压力。
工业与地理环境的关系
工业发展通常选择有利的地理环境，如丰富的资源、便利的交通、广阔的市场等。工业生产对地理环境的影响是多方面的，包括大气污染、水污染、固体废弃物处理等问题。工业废弃物的合理处理和环境保护是实现工业可持续发展的关键。
●05
地理研究方法与实践
地理研究的类型与方法
地理研究包括定性研究和定量研究。定性研究通常采用描述性方法，而定量研究则使用数学和统计方法。研究方法包括野外调查、观察、实验、遥感、GIS等。
地理研究的方法论与发展趋势
方法论
地理研究方法的理论基础，包括实证主义、人文主义等
实践意义
地理研究为解决现实问题提供科学依据和
农业对地理环境的影响
土地利用变化
农业扩张导致森林砍伐、湿地排水，进而影响生态平衡。
生态系统变化
农药使用、化肥施用量增加，对土壤生物多样性和环境造成破
坏。
水资源管理
农业生产需大量水资源，灌溉造成河流改道、地下水位变化。

地球的物理性质及圈层构造

四、地热
(二) 地温场和地球的温度地壳浅层的温度分布从地表向下大致可分为三层：变温层、恒温层、增温层。

四、地热
地壳深处的温度推算(普雷斯，1974） 100km（上地幔局部熔融开始）1000-12000C
400km(上地幔橄榄石尖晶石相变带)15000C 700km(上下地幔界面) 19000C 2900km(地幔地核分界面) 37000C 5100km（内、外核分界面） 43000C 6371km (地心) 45000C
重力异常
将实测的重力值减去该点的重力正常值, 其差值即为重力异常(gravity anomaly)。
自由空气重力异常
把测点因高出平均海平面而减小的重力值加到实测值中, 称为自由空气校正, 以gh 表示。自由空气(高度)重力异常: 经自由空气校正后的重力值与正常重力值之差, 称为自由空气重力异常。
本节涉及的英文术语

陨石（meteorite）古登堡面（Gutenberg discontinuity）莫霍面（Moho discontinuity）地壳（crust）地幔（mantle）地核（core）岩石圈（lithosphere）软流圈（asthenosphere）元素（element）矿物（mineral）岩石（rock）岩浆岩（magmatite）沉积岩（sedimentary rock）变质岩（metamorphic rock）
地磁异常的应用
地磁异常：实测地磁要素的数据与正常值 (地球基本磁场)有显著的差别磁法勘探若地壳中存在磁性岩体和矿体，如磁铁矿、镍矿、超基性岩等，出现正异常若地壳中存在金矿、盐矿、石油、花岗岩等低磁或反磁性的矿物和岩体，则出现负异常

第三章地球的物理性质和圈层结构

怎样判断地球是球体？怎样判断地球是球体？
据遥感卫星影像观测：地球北极凸出10米，南极凹遥感卫星影像观测：地球北极凸出米进约30米北半球的中纬度区稍稍凹进，进约米；北半球的中纬度区稍稍凹进，南半球稍稍凸出。地球非严格的旋转椭球体。稍凸出。地球非严格的旋转椭球体。
⇒
地球的质量及其计算
粘性——外力消失后变形还可能继续。外力消失后变形还可能继续。粘性外力消失后变形还可能继续如：斯堪底纳维亚半岛冰后期（因冰盖消失）斯堪底纳维亚半岛冰后期（因冰盖消失）地形回升。的地形回升。
1.3 地球的振荡与摆动
1.3.1 地球的振荡
涨缩振荡
n=0 n=1 n=2
扭转振荡
n=1 n=2 n=3
1.2 地球的弹性、塑性与粘性
弹性——变形与受力成正比。变形与受力成正比。弹性变形与受力成正比海洋潮汐：日月引力作用引起的海面周期性升海洋潮汐：日月引力作用引起的海面周期性升海面降现象。降现象。固体潮：日月引力作用引起地球的固体表层周固体潮：日月引力作用引起地球的固体表层周引起地球的固体表层期性升降现象。陆地表面的升降幅度可达7-15 期性升降现象。陆地表面的升降幅度可达厘米。即是地球在日月引力作用下发生的弹性地球在日月引力作用下厘米。即是地球在日月引力作用下发生的弹性变形。说明固体地球有一定的弹性有一定的弹性。变形。说明固体地球有一定的弹性。
⇒
重力勘探
2.2 重力均衡
地球上重力场分布与地球的构造特别是地壳及上地球上重力场分布与地球的构造特别是地壳及上地幔的构造有着密切的关系。地幔的构造有着密切的关系。地壳均衡补偿理论是从世纪发展起来的关于地地壳均衡补偿理论是从19世纪发展起来的关于地是从壳和上地幔结构学说。壳和上地幔结构学说。在高原或者在高山旁边的重力场是地球重力场与高在高原或者在高山旁边的重力场是地球重力场与高原或高山的重力场之和，原或高山的重力场之和，这就改变了重力场的大小和方向，变化的大小与高原或高山岩石的密度有关与高原或高山岩石的密度有关。和方向，变化的大小与高原或高山岩石的密度有关。

第三章_地球的物理性质和圈层结构

地球的弹性
1849年英国科学家斯托克斯(G.H.Stokes) 证实地震时产生出两种弹性波
纵波横波瑞利波勒夫波
n
P wave Preliminary, Compression S wave Secondary, Shear
地震波速度公式：
V
2 p
K (4 / 3)

,V
地幔
V = 90% M = 67.2% ⑴ 软流圈，低速带，岩石圈 ⑵ 地幔的物质组成：辉橄岩，上幔岩 Pyrolite ① 超深钻的进展 ② 行星对比 ③ 实验室模拟，高温高压下的Vp与平衡
地
核
地球内部古登堡面至地心的部分其体积约为地球的16.2％，质量约占地球的31.3％，地核的密度达9.98～ 12.5g/cm3 其成分以铁镍合金为主．，现在一般认为地核可能还含有10～15％的氢、硫化物，或硅酸盐
脱重水结晶
变质
变质岩
变增质温作压用增温
增温达熔点
喷出
岩浆
降温
岩作浆用
岩浆岩岩浆
放射能等内能输入
莫霍面
外动力作用风化作用
1.
剥蚀
搬运沉积
地球内部的物理状态和化学组成
推断地球内部各圈层物质组成的主要依据： (1)根据各圈层密度和地震波速度与地表岩石或矿物的有关性质对比进行推测 (2)根据各圈层的压力、温度，通过高温高压模拟实验进行推测 (3)根据来自地下深部的物质进行推断。火山喷发和构造运动有时能把地下深部(如上地幔)的物质带到地表 (4)与陨石研究的结果进行对比
变温层，常温层，增温层地温梯度 º C/100m T=a+bz (5km以内有效) 地温级 m/1º 50-80km 地热的来源温泉的分布

地球的结构和物理性质

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地球基本的物理性质

关于地球的基本物理性质1.物理参数平均半径：6,372.797 km赤道半径：6,378.137 km极半径：6,356.752 km表面积：510,065,600 km²体质积：1.083 207 3×1012 km³重量：5.9742×10^24 k 平均密度：5,515.3 kg/m³表面重力：9.780 1 m/s²（0.997 32 g）逃逸速度：11.186 km/s（≅39,600 km/h）自转周期：0.997 258 d（23.934 h）赤道自转速度：465.11m/s 转轴倾角：23.439 281°北极赤纬+90°反照率 0.3672.地球的密度和重力地球的质量是根据万有引力定律计算出来的，用地球的质量除以地球的体积，便可得出地球的平均密度是 5.517g/cm³，而地壳上部的岩石平均密度是 2.65g/cm³，由此推测地球内部必有密度更大的物质。

根据地震资料得知，地球密度是随着深度的加深而增大的，并且在地下若干深度处密度呈跳跃式变化，推测地核部分密度可13g/cm³左右。

地球的平均密度和水星（5.4）相差不多，月球（3.341）和火星（3.95）的密度都比地球小，其它行星的密度就更小了。

当前很重视和其它星体对比来研究地球。

地球的重力一般是指地球对地表和地内物质的引力。

而万有引力F=m1m2/r²，由此可知，重力与地球质量（m1）和物体质量（m2）的乘积成正比，与地球和物体二者质量中心的直线距离平方（r²）成反比。

地表重力因还受地球自转产生的离心力和各点与地心距离的影响，故各地并不相等，且随海拔和纬度的不同而发生变化。

据计算：在两极，重力比赤道地区大 0.53 ％，也就是说把在两极重 100kg 的物体搬到赤道地区时，则变成 99.47kg。

通常用单位质量所受的重力，即重力加速度（g）来表示各地的重力大小。