第二章 地球总论

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其中最主要的不连续界面有2个,称一级界面,分别 为莫霍面、古登堡面。
莫霍洛维奇界面(简称莫霍面)
➢ 1909年克罗地亚学者莫霍洛维奇(A. Mohoroviche) 发现在莫霍面上下,纵波速度从7.0 km/s迅速增加 到8.1 km/s左右;横波速度则从4.2 km/s增加到 4.4km/s左右.
太阳对地球的 影响
➢ 太阳系所在的星系叫银河系,银河系由1000 亿颗恒星组成的庞大恒星系统。银河系比太 阳系大1亿倍。银河系之外还有各种形状的 河外星系组成更为庞大的天体系统……总星 系。可见,宇宙是无边无际的,也没有中心 的物质世界。地球在宇宙的位置——沧海一 粟
银河系
卫星:围绕行星运行而自身不发光的天体。 月球是地球唯一的天然卫星。 月球对地球的影响有哪些?
软流圈 软流圈以上,包括 地壳和上地幔顶部,称为 岩石圈
地 球 的 圈 层 划 分
地球内部分层
名称 地壳





下 地



过渡 核

圈层代号 A B
底界深度 Km 33 60
250
C
1000
D
2886
E
4640
F
4900
G
6 371
密度 2.6-2.9
物态 固态岩石
塑性软流圈
3.32-5.7
阿波罗计划(Apollo Project)
又称阿波罗工程,是美国从 1961年到1972年从事的一系 列载人登月飞行任务。它是 世界航天史上具有划时代意 义的一项成就。工程开始于 1961年5月,至1972年12月 第6次登月成功结束,历时 约11年,耗资255亿美元。 在工程高峰时期,参加工程 的有2万家企业、200多所大 学和80多个科研机构,总人 数超过30万人。
形 态:
赤道半径 6378 km 两极半径 6356 km 平均半径 6371 km
地球的形状和表面形态
面积: 5.1×108 km2 最高点: 8844.43 M 珠峰 最低点: -11034 M 马里亚纳海沟 海陆分布: 海 71% 陆 29%
珠穆朗玛峰
马里亚纳海沟
人类至今还没能征服世 界最深的海沟——马里 亚纳海沟。马里亚纳海 沟低于海平面11034米, 位于菲律宾东北、马里 亚纳群岛附近的太平洋 底。即使是世界最高的 峰珠穆朗玛峰沉入这里, 其峰顶也无法露出水面。
地震波按传播方式分为体波和面波。体波又可分为纵波 和横波。
地球的结构
体波(在物体内部传播) 纵波 纵波的速度快总是领先,又称P波(Primary wave) 横波 横波滞后,又称 S波
面波(在介质表面传播)
对固体地球表面的破坏最强
地球的结构
根据地震波传播速度的突然变化,先后发现地球内部 存在着7 个显著的地震波速不连续界面。
人类探索深海的步伐
蛟龙号深海载人潜水器 研制并成功投入使用, 我们成为继美、法、日、 俄后掌握这一技术的国家。
目前美国、法国、俄罗斯、 日本拥有世界上仅有的5 艘6000米级深海载人 潜水器。“‘蛟龙号’载人深 潜器在世界上同类型的载 人潜水器中具有最大设计 下潜深度—7000米, 这意味着该潜水器可在占 世界海洋面积99.8% 的广阔海域使用,代表着 深海高技术领域的最前沿。”
中国的探月计划
探月工程分为三个阶段,第一期工程为“绕”, 二期工程为“落”,2017年进行的三期工程为“回”。
绕: 2007年10月24日18时 05分左右,嫦娥一号探测器 从西昌卫星发射中心由长征 三号甲运载火箭成功发射。 经过8次变轨后,于11月7日 正式进入工作轨道。11月18 日卫星转为对月定向姿态, 11月20日开始传回探测数据。 2007年11月26日,中国国 家航天局正式公布嫦娥一号 卫星传回的第一幅月面图像。
地球的形状和表面形态
地球的形状和表面 形态
陆地地形 按照高程和起伏特征,陆地地形可分为山地、丘陵、平原、 高原、盆地和洼地等类型。 山地 海拔高程在500米以上地形起伏较大,相对高程大于 200米的地区。海拔500米-1000米称为低山; 1000米3500米称为中山;大于3500米称为高山。线状分布的叫 山脉。 丘陵 高低不平,相对高程在200米以下的小山丘。 平原 宽广平坦或略有起伏的地区。 高原 海拔高程在600米以上表面平坦或略有起伏的地区。 盆地 四周是高原或山地中央低平(平原或丘陵)的地区。 洼地 陆地上高程在海平面以下的地区(如新疆吐鲁番洼地 为-154m,湖底最深点还有以下测量值-321m,低于海 平面的面积5000km2 )
地核
是地球内自“古登堡面”到地心的部分。
按地震波的分布,分为三层:外核、过渡层和内核。
外核(E层): 由液态物质组成(横波不能通过外核)。 过渡层(F层):其物质是具有由液态向固态过渡的特征。 内核(G层): 内核物质具有固态特征,主要由铁、
镍成分组成。
第三节 地球的物理性质
(一) 地球的密度和压力 (二) 地球的重力 (三) 地球的磁性 (四) 地球的电性 (五) 地球的温度
♦ 康拉德界面——仅存在于陆壳中(1925年发现),是次一
级界面, 深约10km。 界面之上,岩石平均密度2.7,花岗岩质, 称硅铝层 Si-Al 界面之下,岩石平均密度3.0, 玄武岩质, 称硅镁层 Si-Mg
康拉德界面在横向上是不连续界面
地壳
洋壳与陆壳岩石组成的基本区别
洋壳
陆壳
✓ 成分
✓ 厚度 ✓ 结构
一、地球的密度和压力
1.地球的质量和平均密度 地球的质量:5.974×1021吨(T) 地球的平均密度:5.518g/cm3
岩石类型 花岗岩 玄武岩 石灰岩、砂页岩
第二章 地球总论
教学基本要求: 掌握地球的物理性质和地球的结构。
第二章 地球总论
讲授内容: ➢地球在宇宙中的位置 ➢地球的结构 ➢地球的物理性质 ➢地质作用概述
第一节 地球在宇宙中的位置
➢ 宇宙……我们周围的物质世界。
宇宙无限:空间无边无际 时间无始无终 天体无穷无尽 总星系 银河系 太阳系 地球 分子 原子 基本粒子
嫦娥一号绕月 卫星
日本的月亮女神
日本月亮女神发回高清晰地球照片
日本的月亮女神
在月球南极附近的“月平线”上拍摄到的高清晰“地落”连续照片。 在月球南极附近的“月平线”上拍摄到的高清晰“地落”连续照片。
第二节 地球的结构
➢ 地球的形状和表面形态 ➢ 地球的内圈层 ➢ 地球的外圈层
地球的形状和表面形态
➢ 太阳系是个大家族,太阳是太阳系中一颗恒 星(它本身会发光发热的星球),太阳系中 有八大行星,从内到外分别是:水星、金星、 地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
恒星:由炽热气 体组成的、内部 能源产生辐射而 能发光的大质量 球状天体。
行星:自身不 发光而环绕恒 星旋转的天体。
类地行星:水星、金星、地球和火星。 离太阳近,主要由石质和铁质构成,具有固体外壳, 半径和质量较小但密度较高,其自转慢、卫星少或 无,表面温度较高。
➢ 莫霍面出现的深度,全球平均为33 km, 在大洋之 下平均仅为7km。
➢ 莫霍面之上称为地壳;之下称为地幔
古登堡界面
➢ 1914年由美籍德裔学者古登堡(B.Gutenberg发现.
➢ 在此不连续面上下,纵波速度由 13.25 km/s突然降低 为8.5 km/s;横波速度从7.23 km/s到突然消失.故推断 古登堡面之下地核部分的物质应为液态。
软流圈物质可以缓慢流动,其部分物质呈熔融状态。 岩石圈:“软流层”以上的上地幔和地壳合称为岩石圈。 岩石圈是组成地球表层的固体薄壳,均由岩石组成。
地幔
(2)下地幔:平均密度较高,约为5.1g/cm3。一般认为 它的化学成分与上地幔相似,只是铁的分量更多一些。 另外,其结晶结构为更紧密的高密度矿物。
肉眼观察 借助仪器观察
借助其他手段推断
1849年英国科学家斯托克斯(G.H.Stokes)证实 地震时产生两种弹性波,由地内向外释放能量。
地球的结构
一、地球内部的圈层构造
(一)地震波在地球内部的传播
对地球内部物质状况和结构、构造特征的认识,只能依 靠各种间接的线索,例如地震波的传播、地球的,以及对 陨石的研究。尤以地震波的传播是主要的线索。
➢ 此界面位于地下2886 km深度。此界面之上到莫霍面 称为地幔 。此界面之下到地心,称为地核 。
地壳
莫氏界面
地幔
古登堡界面
地核
另外在上地幔内部,还存在一个地震波的低 速层,其深度一般在地表之下60 km-250 km之 间。在低速层内,地震波速反而比上部减少5 -10%左右,这表明此处岩石强度较低,可 能局部熔融。低速层的上下并没有明显的界面, 地震波速表现为渐变的特征.
地球的形状和表面形态
山地
地球的形状和表面形态
丘陵
地球的形状和表面形态
平原
地球的形状和表面形态
青藏高原
地球的形状和表面形态 美国科罗拉多高原
地球的形状和表面形态
盆地
地球的形状和表面形态
四川盆地
地球的形状和表面形态
我国的地形特点 西高东低,分三个台阶。
地球的结构
地球内部的透视
人类对自然界的观察
地壳
地壳是地质学研究的重点
莫霍面以上的地球表层,其厚度变化在5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ70 km之间。平均 约为33km,占地球总质量的0.2%。
地壳物质的密度一般为2.6-2.9g/cm3。 地壳为固态岩石所组成,包括沉积岩、岩浆岩和变质岩三大 岩类。
地壳
♦ 地壳厚度(深度)在大洋地区和大陆地区不同
大陆区 陆壳 厚30—70公里 平均35km 大洋区 洋壳 厚 5—10公里 平均7km
玄武岩层(硅镁层) 玄武岩层(硅镁层)之
上有花岗岩层(硅铝质)
5-10km
30-70km
单层结构
双层结构
地壳
大陆岩石圈 和 大洋岩石圈
花岗岩
陆壳的代表岩石
角闪榴辉岩
地壳

代 表
壳 的


枕状玄武岩
地幔
从“莫霍面”到“古登堡面”间的圈层称为地幔。
根据地震波速资料,可分为上地幔(B层、C层)和下地幔(D)。
地球的形状和表面形态
地球的形状和表面形态
地球的表面形态 地球表面分陆地和海洋两部分。陆地面积
占地球表面积的29.2%,海洋面积占70.8%。 65%的陆地集中在北半球。在北半球,陆地占 39%;在南半球,陆地占19%。
所有大陆的北端宽、南端窄,呈倒三角形。
地球表面是起伏不平的。 地球表面低于1000米的面积最大,占地球表 面积20.8%;海洋水深4000-6000米的深海盆地最广, 占地球表面积的30.8%。
(1)上地幔:平均密度为3.5g/cm3,为含Fe、Mg较高, 含Si较少的超基性岩,称为地幔岩。 低速带(软流圈):在上地幔内,深度在60~400km处存在着地震 低速带,地震波发生强烈衰减。组成低速带的岩石有较大的塑性, 并称之为“软流圈”或“软流层”。一般认为,“软流层”是岩浆作用 的发源地。
宇宙 始于200亿年以前的一次大爆炸。 总星系:人类现有的观测手段和方法所能观测和探测到的宇
宙空间称为总星系,其半径即最远天体距地球的距离大约 是100亿光年 光年:长度单位,指光在一年时间中行走的距离,即约九万 四千六百亿公里(或五万八千八百亿英里)。
第一节 地球在宇宙中的位置
➢ 地球是太阳系中的一颗行星,所以地球的属 性是天体。
固态
9.7-13
液态 固态
地球内部结构与地震波速的变化
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
(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)
(4) 与陨石研究的结果进行对比
人类探索月球的步伐
阿波罗登月(美国) 月亮女神(日本) 嫦娥一号(中国)
阿波罗登月
人类首次登上月球 (1969年7月21日)
1969年7月16日,巨 大的“土星5号”火箭 载着“阿波罗11号” 飞船从美国肯尼迪发 射场点火升空,开始 了人类首次登月的太 空征程。美国宇航员 尼尔·阿姆斯特朗、埃 德温·奥尔德林、迈克 尔·科林斯驾驶着阿波 罗11号宇宙飞船 承载着全人类的梦想 踏上了月球表面。
类木行星:木星、土星、天王星、海王星。 离太阳远,主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成, 石质和铁质只占极小比例,其质量和半径均远大于 地球但密度却较低,卫星多,表面温度低。
太阳系:太阳 和以太阳为中 心、受其引力 支配而环绕太 阳运动的天体 所构成的系统 (科学家发现 另一个类似 "太阳系" 距地球127光年 有7颗行星环 绕)
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