01第一章地球

极半经为
6356.8km
赤道半经为 6378.2km
平均半经为 6371km
扁率为
1/298
赤道一带稍微凸出，南北半球也不对称，加 上表面凹凸不平，地球是一个不规则的旋转 椭球体
基本上仍是一个圆球
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在 普通地质学 太 空 中 所 见 的 地 球
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第一篇 地球概论 第一章 地球 4
d
r
F RP
三、地球的重力 重力的变化
重力在地表的变化
重力随纬度的增加而增加，随海拔高度的增加而减小。若将地球视为均质 体，以海平面为基准可计算出不同纬度的标准重力值。 g=987.032(1+5.3*10-3*sin2ф-5.9*10-6 *sin22ф) g 为重力（伽），ф为纬度
重力在地球内部的变化
根据莫霍面和古登堡面，可将地球内部分 为三个Ⅰ级圈层：地壳、地幔、地核
根据次级界面，还可将进一步分为六~七 个Ⅱ级圈层。
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普通地质学
莫霍面
（莫霍洛维奇面）
莫霍洛维奇(契)—
Mohorovicic,1857~1936 克罗地亚学者 1909年发现在莫霍面上下， 地震波的纵波和横波的传播 速度都发生了突变。
压力增加得更快些。静岩
压力在莫霍面附近约1200 4000
MPa，古登堡面附近约 135,200 MPa，地心处可达 5000
361,700 Mpa，相当于360
万个大气压力。
6371 0
2000
地 表
4000
地 心
三、地球的重力
地球的重力 地球自转引起的
离心力和地球引力的合力。
P=F+d
F=G*
四、地球的磁场
地理轴
磁倾角的变化
地磁轴
由地磁赤道到 地磁北极，磁 倾角由0°逐渐 变为+90°；由 地磁赤道到地 磁南极，磁倾 角由0°变成90°。
五、地球的温度
地温 人们可以从火山和温泉的存在事实意
识到地下深处是很热的，地球的温度总体上 是从地表向地内逐渐增高的。在地表附近， 0 Km
由于太阳幅射热的影响，温度有昼夜变化、
1000km至古登堡面之间，平均密度增大为5.1g/cm3，
成分仍为含铁镁质的超基性岩，但铁质的含量增加。
地核(core) 古登堡面以下地心的一个球体。半径 为3480km。地核的密度达9.98～12.5g/cm3。其成 古登堡面 分以铁镍物质为主．根据其状态可分为外核和内核。
外核：物态为液态，其成分除铁镍外，可能还有碳、
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普通地质学
第三节 地球的圈层构造
二、地球的外部圈层
大气圈(atmosphere)是指因地球的 引力而聚集在地表周围的气体 圈层。大气圈中的气体主要集 中于地表以上18km的范围内， 往上气体变得极为稀薄。主要 成分为氮，78.09％；氧， 20.94％；氩，0.93%；其他， 0.04％。（按体积计算）。由 地表往上可分为五个次级圈层： 对流层、平流层、中间层、暖 层、扩散层（散逸层）。
季节变化和多年周期的变化．这一表层可叫 1 0 0 0 外热层（或变温层）。外热层的深度一般在
十几米．在其下界面附近，地温常年保持不 2 0 0 0 变，等于或略高于当地年平均气温，该处称
为常温层。常温层以下，受到地球内部热量 3 0 0 0 的影响，温度逐渐升高。一般把在常温层以
下，每向下加深100ｍ所升高的温度称为地热 4 0 0 0 增温率或地温梯度。这是由于地球内部热量
中间层：从平流层顶到地表以上85km的范围。大气呈对 流运动。存在电离层，可反射无线电波。
暖层：从中间层顶到地表以上800km的范围。内部存在 多层的电离层，也称电离层，强烈反射无线电 波。
扩散层：从暖层顶到外层空间。物质多以原子、离子状 态存在。是地球物质向宇宙空间扩散的部位。
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普通地质学
第三节 地球的圈层构造
第一篇 地球概论 第一章 地球
一、地球的内部圈层
二、地球的外部圈层
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普通地质学
第一篇 地球概论 第一章 地球
地球内部结构与地震波速的变化
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普通地质学
第三节 地球的圈层构造 一、地球的内部圈层
第一篇 地球概论 第一章 地球
地震波在地球内部传播时，有两个明显的 波速突变界面，这两个地球内部界面分别 称为：莫霍面和古登堡面
普通地质学
普通地质学
第一篇 地球概论
第一章 地球 第二章 地球的物质组成 第三章 地球年龄和地质年代
普通地质学
第一章 地球
第一篇 地球概论 第一章 地球
地球的基本参数 地球的主要物理性质 地球的圈层构造 地球表面的形态——地形
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普通地质学
第一篇 地球概论 第一章 地球
第一节 地球的基本参数
体的平均厚度约16km。地壳物质的密度一般为2.62.9g/cm3。大陆地壳（上地壳）主要为富硅铝的硅
酸盐矿物所组成，常称为硅铝层；大洋地壳（下地
壳）主要为富硅镁的硅酸盐矿物所组成，常称为硅
镁层，因其比重较大，主要分布洋底地壳或大陆地 壳的下部。
莫霍面
地幔(mantel) 莫霍面与古登堡面之间的一个巨厚 圈层。其厚度约2850km。平均密度为4.5g/cm3。根
四、地球的磁场
地磁场：地球周围存在的磁场
它有两个磁极，其 磁北极位于地理北极附 近，磁南极位于地理南 极附近，但不重合，地 磁轴与地球自转轴的夹 角现在约为11.5度， 1980年实测的磁北极位 于北纬78.2度、西经 102.9度（加拿大北部）， 磁南极位于南纬65.5度， 东经139.4度（南极洲）。
6371 0
400 800
重力异常
三、地球的重力
实际测得的重力值与理论重力值之间的差值，称重力异常。 当实测重力值 > 理论重力值,称正异常 当实测重力值 < 理论重力值,称负异常 在埋藏有密度较小物质（如石油、煤、盐等非金属矿产） 的地区，常显示负异常；而埋藏有密度大物质（如铁、铜、铅、 锌等金属矿产）的地区，就显示正异常。所以人们就可以通过 重力测量，来圈定重力异常的区域，寻找那些引起重力异常的 非金属和金属矿产。这就是地质勘查中常用的重力探勘方法
通过向上热传导而造成的。世界上不同地区， 5 0 0 0 地温梯度都不相同，地球表层的平均地温梯
度为３℃。海底的地温梯度一般为４－８℃，
大陆为０.９－５℃．大陆的地温梯度一般来 6 3 7 1
说是显著低于海底的。
0
。
2000 4000 C
六、地球的弹塑性
弹塑性 地球具有弹性，表现在地球 内部能传播地震波，因为地震波是弹性 波。地表的固体岩石在日、月引力的作 用下也有交替的涨落现象，其幅度为 7—8cm,这种现象称为固体潮。也说明 固体地球具有弹性。地球也具有塑性， 地球的自转能引起地球赤道半径加大而 成为椭球。在应力的作用下引起岩石发 生弯曲而不破裂等，这些都说明地球具 有塑性。
影响重力大小的不是整个地球的总质量，而主 要是所在深度以下的质量。
由于地壳与地幔的密度都比较小，从地表到地 下2900km的核幔界面，重力大体上是随深度增加而 略有增加，但有波动。在核幔界面上，重力值达到 极大(约1069伽)，再往深处去,各个方向上的引力 趋向平衡,重力值逐渐减少，直至变小为零。
0 Km 1000 2000 3000 4000 5000
普通地质学
第一篇 地球概论 第一章 地球
第二节 地球的主要物理性质
一、地球的密度 二、地球的内部压力 三、地球的重力 四、地球的磁场 五、地球的温度 六、地球的弹塑性
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一、地球的密度
Km 0
地球的平均密度： 1 0 0 0
5.516g/cm3
2000
地表岩石平均密度:3 0 0 0
M *m
R2
d=r*ω
(G为万有引力常数，ω为角速度)
因为离心力相对很小，即使在赤道也 只有万有引力的1/289，所以重力基本上就 等于万有引力，方向也基本上指向地心。 为了便于比较，通常用单位质量所受的引 力来表示重力（重力加速度 g）
g = G*M/R2 (单位用伽Gal) 1 Gal =1cm/s2
莫霍面——壳/幔界面 全球平均深度位置33公里
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第一篇 地球概论 第一章 地球
古登堡面
古登堡——
B.Gutenberg,1889~1960 美籍德裔学者 1914年发现在该面上下，地 震波的纵波和横波的传播速 度都发生了突变。纵波的传 播速度从13.6千米每秒突然 减慢为7.98千米每秒，而横 波传播速度从7.23千米每秒 到突然消失。
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第一篇 地球概论 第一章 地球
二、地球的外部圈层
海水97.41% 淡水2.59%
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普通地质学
水圈的循环
第一篇 地球概论 第一章 地球
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普通地质学
第一篇 地球概论 第一章 地球
第三节 地球的圈层构：是指地球表层由生物及其
古登堡面——核/幔界面 全球平均深度位置28851公9 里
普通地质学
第一篇 地球概论 第一章 地球
地球内部结构与地震波速的变化
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普通地质学
一、地球的内部圈层
地壳（crust） 是莫霍面以上的地球表层。其厚度 变化在5-70 km之间。其中大陆地区厚度较大，平
均约为33km；大洋地区厚度较小，平均约7 km；总