地球的物理性质和圈层结构

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”。
2. 组成地壳的主量元素有哪些?它与矿物岩石组 成有什么关系?
3. 什么是矿物?可以分为哪些大类? 4. 组成岩石圈的岩石有哪几大类? 5. 什么是岩浆岩?主要有哪几类?它们和化学成分
及矿物成分有什么关系?
6. 请列出相同岩浆形成的侵入岩和火山岩 的对应关系.
7. 什么是沉积岩?它是怎样形成的?沉积岩 有哪些类别?
圈层
深度
名 称 代号 （km）
Vp (km/s)
Vs (km/s)
密度 (g/cm3
)
特征
其它
地 上地壳 A
壳 下地壳
盖层
地
上 地 幔
低速层 均匀层
B
幔 过渡层 C
陆洋 A1 壳 壳 5.8
A2 15；0-2 6.8
B1 33；12 8.1
B2 80 8.0
中 间
下地幔
D′ D D″ 2891
11.7 13.7
6.5 7.3
4.73 固态，下部波速梯度大
5.55
古登堡面
圈
地 外核 E
8.0 0 9.90 液态 4771 10.0 0 11.87
Байду номын сангаас
内
过渡层 F 核
内核 G
5150 10.2 0 12.06 液态，波速梯度小 11.0 3.5 12.77 固态
第三章
地球的物理性质 与圈层结构
并且可以看到、听到，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 以帮助领略地学家是如何巧妙地揭开地球 内部奥秘的这一精神。
•地球的质量 M=5.9472×1024t，
若一头大象的质量以平均3t计, 相当于1.9824×1024t 即约等于 2万亿兆头大象的质量。
6371 11.3 3.7 13.09
圈
地球内部波速圈层厚度，可见一低速区
根据地震波可以将其划分为：地壳，地幔和地核
泛 大 陆聚 散
洋中脊活动
巨型地幔柱活动
小
地
行
海退
大陆火山
核
星
偏
碰
地球表层生态环境变化
移
撞
洋 海气热碳缺冰全
与
与
流 洋候带同氧川球
地
宇
和 地干雨位
进变
磁
宙
水 球燥林素
8. 变质岩与岩浆岩在形成机制上有哪些异 同?
9. 主要是哪些元素构成可供人类利用的矿 质资源?这些资源是不是取之不尽的?
10. 在岩石圈内部元素的活化\迁移和沉淀 受哪些因素制约?
B3 220 8.7
400 670
9.1 10.3
3.2
3.9 4.5 4.4 4.7 4.9 5.6
2.65 2.90
固态，陆壳区横向变化大， 许多地区夹有中间低速层。 固态 莫霍面
岩 石
构 造
3.37 固态
圈 圈
3.36 塑性为主
软流圈
3.48 固态，波速较均匀
3.72 固态，波速梯度大 3.99
退暖
场
辐
圈化
消异
转
射
变学
亡常
向
动异
常
生态动力系统与生态链的失稳与重组
生物大绝灭与生态系复苏
思考题
1. 地球有哪些基本的物理性质? 2. 怎么确定地球的密度? 3. 哪些证据可以说明地球具有弹性\塑性和
粘性? 4. 地球的振荡和地球的摆动有何异同? 5. 简述地球内部重力的分布特征. 6. 何谓重力均衡?地学家是如何解释重力均
衡现象的?
7. 试简述地球内部圈层的划分依据和划分 方案.
8. 举例说明圈层耦合. 9. 地磁场有哪些基本特征和起源假说. 10. 地球内部的温度是怎样分布的? 11. 地球是怎样获得能量的? 12. 断层弹性回跳模型是怎样解释地震发生
过程的?
4 思考题
1. 人们只能直接观测地球表层岩石圈的物质组成, 而地下深部的样品目前还没有能力取得,我们怎 样推测地球深部的物质组成呢?