地球基本特征及地质年代分解

第二节 地球的结构 二、地球的内部圈层 （一）地壳
2.地壳的厚度和结构
大陆地壳
厚度大 双层
O,Si,Al,K
大洋地壳
薄 单层
O,Si,Mg,Fe
年代老
新
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
（二）地幔
主要成分为超 基性岩。 橄榄岩层， 又称榴辉岩层 拜尔勒面 雷波蒂面
岩石圈
A´ A" B´60km B" 400km
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第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
相对地质年代：根据地球发展历史过程中生物演 化和岩层形成的顺序，将地球历史划分力若千自 然阶段，称为相对地质年代。
地层层序律、化石顺序律和切割律。
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代 相对地质年代
地层层序律: 依照沉积的先 后，早形成的 地层在下，晚 形成的地层在 上。
（一）地球的密度和重力
地球的平均密度：5.517g/cm3
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达 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 度更小。
第一节 地球概况 二、地球的物理性质
（一）地球的密度和重力
构造运动 内 力 作 用 变质作用 地
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水平运动 升降运动 喷出作用（火山作用）
岩浆活动
侵入作用
震
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第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
研究有关地球历史演化和测定地质事件 的年龄与时间序列，称为地质年代学。 地质年代包括两种:
相对地质年代
绝对地质年龄（同位素地质年龄)
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代 相对地质年代
化石顺序律或生物层序律： 不同时期的地层中含有不同 类型的化石组合，而在相同 时间和地理环境下所形成的 地层中含有相同类型的化石 组合，地层年代越老所含生 物化石就越简单，越原始。
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
相对地质年代 切割律或穿插关系:
0~70 0~65 5~70 35(70)~120 120~250 250~670 670~2900
固态-刚性 固态-塑性(3.3g/cm3) 固态~刚性 固态-弹性
古登堡面
地核
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2900
外核（E） 过渡带（F） 内核（G） 2900~4640 4640~5155 地质学基础 5155~6371 液态 固态
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地质学基础
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第二节 地球的结构 一、外部圈层 即外三圈 :大气圈、水圈和生物圈
第二节 地球的结构 二、地球的内部圈层
地球内部圈层示意图 第二章 地球的基本特征及地质年代
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地质学基础
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第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
划分依据地震波 分为纵波（P）和横波（S）
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固态
第二章 地球的基本特征及地质年代
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地质学基础
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第三节 地质作用和地质年代
一、导致地球不断变化的作用——地质作用 （一）基本概念
地质作:用作用于地球的自然力使地球的物质 组成、内部构造和地表形态发生变化的作用， 总称为地质作用。
引起地质作用的自然力称为地质营力。 地质营力分为内营力和外营力。
据万有引力定律：F=G· M· m/r2 地球赤道处重力加速度 g=9.780318 (m/s2) 地球两极处重力加速度 g=983.2177 (m/s2) 两极，重力比赤道处大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。
F=m1m2/r
2
第一节 地球概况

大地热流



第一节 地球概况
二、地球的物理性质 外热层(变温带) 常温层(常温带) 内热层（增温带、地热梯度) q＝一K.r
地球的内热不断从深部传输到地 表散发。单位时间内通过地球表 面单位面积散失的热量，称作地 热流值。
4.1868×10-6J/cm2· s——1个地热 流量单位。用（HFU）表示。 全球平均地热流值：1.47 HFU。
二、地球的物理性质
（一）地球的密度和重力
地球的重力 重力值随纬度的增加而增加 重力值随高度的增加而减少 重力随深度的增加先增加，然后减小， 到地心趋向于零。
第一节 地球概况 二、地球的物理性质 理论重力值 重力异常
（一）地球的密度和重力
重力勘探
重力正异常——此处地下往 往有密度较大的物质，可能 是铁、铜、铅、锌等矿区。 重力正异常——此处地下往 往有密度较小的物质，可能 有石油、煤、盐类以及大量 地下水等 存在。
第三节 地质作用和地质年代
一、导致地球不断变化的作用——地质作用 （二）地质作用的能源
引起地质作用的能量来源有两大方面： 1、内能，来自地球本身的能量 主要有：地球自转产生的旋转能，重力作用形成的 重力能，放射性衰变产生的热能以及地球内部物质 结晶或互相作用放出的结晶能和化学能等。 2、外能，来自地球以外的能量 主要有：太阳辐射能，天体引力能及其它行星、恒 星对地球的辐射等。
被穿插的岩石老， 穿插者新
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
相对地质年代
地质时代单位 岩石地层单位
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（一）地球的密度和重力
自由空气校正
自由空气异常（经过自由空气校正后的重力值和理论值差异）
第一节 地球概况 二、地球的物理性质
（一）地球的密度和重力
布格校正: 岩石和地形对测点所产生的异常 布格重力异常 地壳均衡说
了解我国大陆部分地区布格重力异常
第一节 地球概况 二、地球的物理性质 （二）地磁
第一节 地球概况
二、地球的物理性质 （二）地磁 地磁极 地磁子午线 地磁场的变化 地磁异常 磁法勘探 古地磁学
第二章 地球的基本特征及地质年代

地磁的特点
（1）地磁南北极和地理南北极的位置不一 致，并且磁极的位置逐年都有变化，磁极有 向西缓慢移动的趋势。 （2）地面上每一点都可从理论上计算出它 的磁偏角和磁倾角。如磁偏角和磁倾角与理 论值不符时，叫做地磁异常。 （3）地球磁场的磁力线受太阳风的影响， 被压缩在一个固定区域内， 这个区域叫磁 层。
第二章 地球的基本特征及地质年代
•基本内容
掌握地球的基本概况、圈层结构 掌握地质作用及地质年代学的基 本知识。
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地质学基础
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第二章 地球的基本特征及地质年代
地质学基础
天圆地方
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
不是一个稳定的旋转椭球面，有地方隆起 ，有地方凹陷，相差可达100m以上； 赤道横截面不是正圆形，是近似椭圆形， 长轴指向西经20°和东经160°方向，长 短轴之差为430m； 赤道面不是地球的对称面，与标准椭球体 相比，南极大陆比基准面凹进24m；北冰 洋却高出基准面14m。赤道——南纬60° 之间高出基准面，而从赤道到北纬45°之 间低于基准面。
2.地壳的厚度和结构 平均厚度 康拉德面
A´ A"
Moho Disc. M.
A´：以O、Si、Al及K、Na 为主， 花岗岩层，或硅铝层（Si、Al）
A″：Mg、Fe、Ca增加， 玄武岩层，或硅镁层（Sima）
第二节 地球的结构 二、地球的内部圈层 （一）地壳
2.地壳的厚度和结构
陆壳：约占地壳面积的1/3 多一点，陆壳具有明显的双 层结构，即存在上、下地壳。 洋壳：位于海洋之下，约占 地壳面积2/3少一点，其上为 约4km厚的海水，洋壳缺失 上地壳
F
E
不确定性
5120km
G
圈层名称 亚圈层名称
km） 性质 第二章 深度（ 地球的基本特征及地质年代
固态(2.7~2.8g/cm3) 固态(3.0g/cm3)
地壳（A） 硅铝层 （花岗岩层A’） 硅镁层 （玄武岩层A’’） 莫霍面 地幔 最上地幔 （橄榄岩层B’） 软流圈（B’’） 上地幔下部（C） 下地幔（D）
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
划分依据地震波 分为纵波（P）和横波（S）
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
划分依据地震波 分为纵波（P）和横波（S）
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层 （一）地壳
1.地壳的化学组成
8种主要元素占98％以上 克拉克值
第二节 地球的结构 二、地球的内部圈层 （一）地壳
第一节 地球概况 二、地球的物理性质 （二）地磁
地磁三要素 磁场强度：地表任意一点地磁的大 小。指向北磁极。 磁偏角：地磁子午线与地理子午线 之间的夹角。— θ 其中，以指北针为准，东偏为“ ＋”；西偏为“－”。 磁倾角：磁针与各处水平面的夹角 。— α 依指北针，下倾为“＋”；上仰 为“－”。 两磁极为90°；赤道为
Moho Disc. M.
低速层 软流圈
C´ C" 920km
D´ D"
2900km
第二节 地球的结构 二、地球的内部圈层
（二）地幔
岩石圈
A´ A" B´60km B" 400km
Moho Disc. M.33km
低速层 软流圈
古登堡面 2900km
C´ C" 920km
D´ D"
2900km
4640km
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
圆球形 旋转椭球体形
大地水准体” （Geoid）— 平均海平面所 封闭的球体形 状
第一节 地球概况 一、地球的形状和大小
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
地球赤道半经（α）：6378137m 地球极半经（с）：6356752m
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（三）地热
全球地热流值特征： 第二章 地球的基本特征及地质年代 全球平均地热流值为1.47±0.74HFU，大陆和海 洋平均值几乎相等。 地热流值的分布有明显的时空差异。 海洋：洋中脊最高——1.90±1.48HFU； 海盆——1.27±0.53HFU； 距离洋中脊最远的海沟平均值最低— 1.16±0.70HFU 从古到新，地热流值表现为由低到高的趋向。 前寒纪地块——0.91±0.02HFU， 新生代褶皱带——1.75±0.06HFU。 热流值与岩石圈厚度有关。 岩石圈越薄——越大；反之——越小。

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第一节 地球概况
二、地球的物理性质 （二）地磁 磁层
第一节 地球概况 二、地球的物理性质 （二）地磁
塔里木盆地显生 宙磁极游移曲线
第一节 地球概况
二、地球的物理性质 （二）地磁
地磁场的成因
第一节 地球概况
二、地球的物理性质 （三）地热 地热：地球内部 的巨大热能 地热增温级 地热梯度
第三节 地质作用和地质年代 （三）地质作用的分类
风化作用 物理风化作用 化学风化作用 生物风化作用
剥蚀作用 外 力 作 用
机械剥蚀作用 化学剥蚀作用
机械搬运作用 化学搬运作用 大陆沉积作用 海洋沉积作用 机械沉积作用 化学沉积作用 生物沉积作用
搬运作用
沉积作用 成岩作用
第二章 地球的基本特征及地质年代
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地质学基础
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地热能:一定地质条件下，地热富集起来形成地热能 第二章 地球的基本特征及地质年代 地热流值＞2HFU，一般认为是良好地热资源的地区。 中生代褶皱带（相当于环太平洋带）、新生代喜马拉雅 褶皱带（相当于地中海-喜马拉雅带）是著名的地热带 （地震带和火山活动带）。 我国东部沿海（包括台湾在内）和西藏、云南等地， 处于世界的两条地热带范畴内，地热资源丰富。
第一节 地球概况
二、地球的物理性质

（三）地热
地热来源与释放


来源：铀（U238，U235）、钍（Th232）、 钾（K40）等放射性元素衰变产生的热能。 释放：火山喷发、热水活动、构造运动、大地 热流。
大地热流----地球内部热能向地表传输的现象。 全球平均为：6.15×10-6J /cm2· s。 则全球每年为： 6.15×10-6J /cm2· s×一年× 地球表面积≈9.63×1020-1.09×1021J，这个 数字相当于燃烧300多亿吨煤放出的热量。
第二章 地球的基本特征及地质年代

基本概念




绝对地质年龄 利用放射性同位素衰裂变测年技术测定的矿物或岩 石的年龄，称为同位素地质年龄，也叫绝对地质年 龄。 相对地质年代 根据地球发展历史过程中生物演化和岩层形成的顺 序，将地球历史划分的若干自然阶段。 化石：保存在地层中地质历史时期生物遗体和遗迹。 生物层序律：在最古老的地层中无化石；地层愈古老 其中保存的生物化石愈低级，ຫໍສະໝຸດ Baidu层愈年轻其中保存的 生物化石愈高级。 地层层序律：在层状岩层的正常序列中，先形成的岩 层位于下面，后形成的岩层位于上面。 地质学基础