第2章第1节 地球概况
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外热层（变温层）—— 地表外层，温度来源于太阳。 其中地表向下1～1.5m,每日昼夜温度变化； 10～20m每年四季温度变化。
常温层（恒温层）—— 变温层下界处，温度终年不变 大约为年平均温度。 内热层（增温层）—— 温度来源于地球内部（放射性 蜕变）。 随深度增加，地温升高。
地内增温
增温层内描述温度的增加： 地热增温级——地温每增加1℃增加的深度。单位： m/℃ ；一般地区(平均值)为33 m/℃ 。
重力加速度随深度的变化
重力的大小还要受到离心力的影响， 在赤道上，离心力最大；向两极，随纬度的升高 而减少，南北极上的离心力等于零，同一物体的 重量，赤道上比在两极要轻1/290(地球赤道部分 凸出，就是因为离心力的作用)。
在地球表面又是另外一种状况：重力要受 到地势高低的影响，在珠穆朗玛峰顶，到 地心的距离比华北平原要多8000多米。引 力自然要小一点。
地热梯度——深度每增加100米，增加的地温值。单 位：0.01℃/m；一般地区为0.03 ℃/m 地热梯度与地热增温级两者互为倒数。
世界上不同地区，地热梯度都不相同，地球表层的平均地
热梯度为３℃．海底的地热梯度一般为４－８℃，大陆为 0.9－５℃．大陆的地热梯度一般来说是显著低于海底的．
如果都用上述地表附近的地热梯度来推算地球深部的温度,
地表重力值，随纬度增加而增大，随地表高度的增加而减小。
现已计算出地表不同纬度上的理论重力值， 赤道重力值一般为978.03伽，
两极为983.22伽，
两者相差5.19伽。
重力的探究
重力异常 实际测得的重力值与理论重力值 之间的差值。
重力异常
利用重力异常可判断地下密度的变化，指导找矿。 正异常： G
下也有交替的涨落现象，其幅度约7—8cm。
塑性
１.
地球为椭球体，长轴与旋转轴垂直；
表现
２. 岩层褶皱、柔皱、蠕变。
塑性 表现
岩层的褶皱
塑性
表现
岩层的褶皱
脆 性 的 地 球
地震后的 地表开裂
（伊朗）
地震后的地表开裂(美国)
本节要求
结合课堂知识（笔记）理解教材，特 别要理解古地磁学的知识，为今后学 习大地构造方面的知识打下基础。
地幔内的温度大致在1000～3500℃之间 地核的温度在4000～5000℃之间。
地热流值：
单位时间内由地内向外通过岩石单位截面积放出的热量。
与岩石的热导率有关，与地内温度有关。
地表有一些 地热异常区（地热流值高），如火山地区、 温泉、海底某些地区，这与一定的地壳活动、地质构造有
关，将深处地热带到地表。
地球的磁场强度矢量
地磁两极附近磁场强 度最大（磁感应强度 约为60T（微特斯 拉））；地磁赤道附 近磁场强度最小 （磁感应强度约为30 T ）。
2、磁 偏 角
（1）定义：磁力线在水平面上的投影与地理正北方向 之间形成的夹角，即地磁子午线与地理子午 线之间的夹角。 （2）磁偏角的大小和方向各地不同。如果磁力线方向在地理 正北方向以东称为东偏，在地理正北方向以西称为西偏。 （3）我国东部地区磁偏角为西偏，甘肃酒泉以西地区为东 偏。
地球的离心力 相对引力来说是 非常微弱的， 其最大值小于引 力的1/288，因 此，重力的方向 仍大致指向
重力方向
地心。
示意图
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。
从地表到地下2885km的核幔界面，重力 大体上是随深度增加而略有增加。 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。
每次持续时间：大约１百万年
古地磁学的研究成果为现代地质学的大陆漂移、海 底扩张、板块运动提供了十分重要的证据。
一、地球的物理性质
（一）
地球的重力
（二）
（三） （四）
地球的温度
地球的磁性 地球的弹性和塑性
地球的弹性和塑性
弹性
１. 能传播地震波（因为地震波为弹性波）；
表现
２. 固体潮－－地表的固体岩石在日、月引力的作用
则地壳底部将为900℃,核幔边界将达86,000℃,到地心将高
达192,100℃。
按照这种推算，则地球内部必定早该熔融或化为气体 状态。但这种推测与在地球内部的主体部分，横波可以 传播的事实不符（横波只能在固体内传播）．
地球内部温度比较公认的推算结果为：
在莫霍面附近温度约在400～900℃
在岩石圈底面约在1100℃左右
指南车--相传发明于黄帝时代（5000 B.P.）
宋代刘恕的《通鉴外记》记载：“蚩尤作大雾， 军士昏迷。轩辕作指南车以示四方。”
司南--春秋战国时代
指南鱼--北宋
地磁 三要素:
1 、 磁场强度 2 、 磁偏角 3 、 磁倾角
1、磁场强度
北
是一个具有方向（磁 力线方向）和大小的 矢量，单位为A/m；
Biblioteka Baidu
-60°
-20° +17°
南半球 北半球
地磁周期性倒转： 大量的古地磁资料表明，地磁的南北极在地质历史
中
一直处在周期性交替之中。我们把与现代两极极性
相 同的称正向期，反之称为反向期。
最近400万年来磁极三次大的倒转：
0～69万年 ：
69～243万年 ：
布容正向期
松山反向期
243～332万年 ： 高斯正向期 332万年以前： 吉尔伯反向期
地 磁 勘 测
2.地磁的特点
（3）地球磁场的磁力线分布并不是规则的。
（三）地球的磁场
1.地磁的相关概念 2.地磁的特点 3.地磁的成因（形成的原因） 4.古地磁学相关知识
3.地磁的成因（形成的原因）
（1）地核的铁镍物质具有磁性，从而形成地 球磁场； （2）地球的转动可以导致电磁效应；
（3）地核的外核为液态铁镍物质，是一种导 电流体，在地球旋转过程中，产生感应 自激，形成地球磁场。
海 71%
陆 29%
大陆地形
高原：海拔>500——600米，表面平坦或
一定起伏的广阔地区, 如青藏高原
平原：海拔>200米，表面平坦高差<50 米
如：
丘陵：海拔>500米，高差<200米，如：江淮丘陵
盆地： 四周高中部低，如：四川盆地
海底地形
三大单元：大陆边缘、 大洋盆地、 洋中脊
洋中脊 大陆边缘 大洋盆地 大陆边缘
地热来源：
放射性元素蜕变热。
教材P21 ？？？
二、地球的物理性质
（一）
（二） （三） （四）
地球的重力
地球的温度 地球的磁性 地球的弹和塑性
（三）地球的磁场
1.地磁的相关概念 2.地磁的特点 3.地磁的成因（形成的原因） 4.古地磁学相关知识
地磁场：地球周围存在的磁场。
中国古代的指南仪器
实测
> G
理论
密度大
如 ：Fe、Ｃu、Ｐb等金属矿床 负异常： G
实测
< G
理论
密度小
如 ：煤、石 油、盐类等矿床
重力区域异常
南印度洋重力异常
北大西洋重力异常
二、地球的 物理性质
（一）地球的重力
（二）
地球的温度
（三）地球的磁性
（四）地球的弹和塑性
（二）地球的温度
内部温度的变化：
地球温度是不均匀的,总体上是从地表向地内逐渐增高的。
（三）地球的磁场
1.地磁的相关概念 2.地磁的特点 3.地磁的成因（形成的原因） 4.古地磁学相关知识
4.古地磁学相关知识
古地磁场——地球历史上的磁场。 居里点——磁性体受热而失去磁性的临介温度
（大约400°～700℃）。
热剩磁——岩浆冷凝成岩浆岩的过程中，磁性矿物经居里点 时被当时磁场磁化，这种保留在岩石中的磁性称热剩 磁。记录了当时地磁场的状况。 古地磁学——利用岩石热剩磁来研究和恢复地史时期地球磁场的
北
磁偏角
3、磁倾角
（1）定义：磁针北端与水平投影的交角。约定以磁针北端向下 为正值，向上为负值。 （2）地磁赤道：地球表面 磁倾角为零度的各点 的连线。 （3）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°逐渐变为-90°。 （4）北半球磁倾角为正值， 南半球磁倾角为负值。
二、地球的 物理性质
（一）
地球的重力
（二）地球的温度
（三）地球的磁性 （四）地球的弹和塑性
（一）地 球 的 重 力
重力
地球自转引起的离心力和地球引力 的合力为地球的重力。
地球的引力:F=m1m2/r2,m1:地球质量；m2物体 质量；r：物体与地心的距离。(万有引力常 数？)
重力的大小即其强度，一般用重力加速度来表述，单 位为伽(Ga)（1伽 = 1cm/s2 = 103毫加。在国际单位制(IS) 中，为m/s2 ，这是为了纪念世界上第一位测定重力加速度 的物理学家伽利略而命名的。
第2章 地球的基本特征
第1节 地球概况
一、地球的形状和大小
我国古代的地球观是怎样的？
数 据：
赤道半径 两极半径 平均半径
6378.137 km 6356.752 km 6371.11 km
面积： 最低点：
5.1×108 km2
最高点： 8844.43 m
-11034 m
珠峰
马里亚纳海沟
海陆分布：
地磁倾角
北
磁倾角
北
地磁三要素
（三）地球的磁场
1.地磁的相关概念 2.地磁的特点 3.地磁的成因（形成的原因） 4.古地磁学相关知识
2.地磁的特点
（1）地磁轴与地球自转轴（地轴）的夹角现在约为11.5°， 也就是地磁南北极与地理南北极的位置不一致；且地磁极 的位置并不固定。
2.地磁的特点
（2）地磁异常：由地壳浅部的岩石或矿石所引起的局部 磁场，叠加在基本磁场之上引起。 正磁异常:实测磁场强度>基本磁场的正常值 负磁异常:实测磁场强度<基本磁场的正常值 磁法勘探 地壳内含铁较多的岩石和富含铁族元素(Fe、Ti、 Cr等)的矿体常可引起正磁异常。而膏盐矿床，石 油、天然气储层，富水地层或富水的岩石破碎带 则常引起负磁异常。
大小、方向、磁极位置及演变过程的科学。
利用岩石在形成时期所产生的热剩磁方向就可以大致确定古 经度方向，利用古磁倾角可确定当时所处的古纬度。 例：印度孟买实测的一系列资料：
侏罗纪（Ｊ）： S40° 现代： N19°
时代 J ( 150Ma )
磁倾角 -64°
K (100Ma)
E（50Ma） N (20Ma）
常温层（恒温层）—— 变温层下界处，温度终年不变 大约为年平均温度。 内热层（增温层）—— 温度来源于地球内部（放射性 蜕变）。 随深度增加，地温升高。
地内增温
增温层内描述温度的增加： 地热增温级——地温每增加1℃增加的深度。单位： m/℃ ；一般地区(平均值)为33 m/℃ 。
重力加速度随深度的变化
重力的大小还要受到离心力的影响， 在赤道上，离心力最大；向两极，随纬度的升高 而减少，南北极上的离心力等于零，同一物体的 重量，赤道上比在两极要轻1/290(地球赤道部分 凸出，就是因为离心力的作用)。
在地球表面又是另外一种状况：重力要受 到地势高低的影响，在珠穆朗玛峰顶，到 地心的距离比华北平原要多8000多米。引 力自然要小一点。
地热梯度——深度每增加100米，增加的地温值。单 位：0.01℃/m；一般地区为0.03 ℃/m 地热梯度与地热增温级两者互为倒数。
世界上不同地区，地热梯度都不相同，地球表层的平均地
热梯度为３℃．海底的地热梯度一般为４－８℃，大陆为 0.9－５℃．大陆的地热梯度一般来说是显著低于海底的．
如果都用上述地表附近的地热梯度来推算地球深部的温度,
地表重力值，随纬度增加而增大，随地表高度的增加而减小。
现已计算出地表不同纬度上的理论重力值， 赤道重力值一般为978.03伽，
两极为983.22伽，
两者相差5.19伽。
重力的探究
重力异常 实际测得的重力值与理论重力值 之间的差值。
重力异常
利用重力异常可判断地下密度的变化，指导找矿。 正异常： G
下也有交替的涨落现象，其幅度约7—8cm。
塑性
１.
地球为椭球体，长轴与旋转轴垂直；
表现
２. 岩层褶皱、柔皱、蠕变。
塑性 表现
岩层的褶皱
塑性
表现
岩层的褶皱
脆 性 的 地 球
地震后的 地表开裂
（伊朗）
地震后的地表开裂(美国)
本节要求
结合课堂知识（笔记）理解教材，特 别要理解古地磁学的知识，为今后学 习大地构造方面的知识打下基础。
地幔内的温度大致在1000～3500℃之间 地核的温度在4000～5000℃之间。
地热流值：
单位时间内由地内向外通过岩石单位截面积放出的热量。
与岩石的热导率有关，与地内温度有关。
地表有一些 地热异常区（地热流值高），如火山地区、 温泉、海底某些地区，这与一定的地壳活动、地质构造有
关，将深处地热带到地表。
地球的磁场强度矢量
地磁两极附近磁场强 度最大（磁感应强度 约为60T（微特斯 拉））；地磁赤道附 近磁场强度最小 （磁感应强度约为30 T ）。
2、磁 偏 角
（1）定义：磁力线在水平面上的投影与地理正北方向 之间形成的夹角，即地磁子午线与地理子午 线之间的夹角。 （2）磁偏角的大小和方向各地不同。如果磁力线方向在地理 正北方向以东称为东偏，在地理正北方向以西称为西偏。 （3）我国东部地区磁偏角为西偏，甘肃酒泉以西地区为东 偏。
地球的离心力 相对引力来说是 非常微弱的， 其最大值小于引 力的1/288，因 此，重力的方向 仍大致指向
重力方向
地心。
示意图
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。
从地表到地下2885km的核幔界面，重力 大体上是随深度增加而略有增加。 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。
每次持续时间：大约１百万年
古地磁学的研究成果为现代地质学的大陆漂移、海 底扩张、板块运动提供了十分重要的证据。
一、地球的物理性质
（一）
地球的重力
（二）
（三） （四）
地球的温度
地球的磁性 地球的弹性和塑性
地球的弹性和塑性
弹性
１. 能传播地震波（因为地震波为弹性波）；
表现
２. 固体潮－－地表的固体岩石在日、月引力的作用
则地壳底部将为900℃,核幔边界将达86,000℃,到地心将高
达192,100℃。
按照这种推算，则地球内部必定早该熔融或化为气体 状态。但这种推测与在地球内部的主体部分，横波可以 传播的事实不符（横波只能在固体内传播）．
地球内部温度比较公认的推算结果为：
在莫霍面附近温度约在400～900℃
在岩石圈底面约在1100℃左右
指南车--相传发明于黄帝时代（5000 B.P.）
宋代刘恕的《通鉴外记》记载：“蚩尤作大雾， 军士昏迷。轩辕作指南车以示四方。”
司南--春秋战国时代
指南鱼--北宋
地磁 三要素:
1 、 磁场强度 2 、 磁偏角 3 、 磁倾角
1、磁场强度
北
是一个具有方向（磁 力线方向）和大小的 矢量，单位为A/m；
Biblioteka Baidu
-60°
-20° +17°
南半球 北半球
地磁周期性倒转： 大量的古地磁资料表明，地磁的南北极在地质历史
中
一直处在周期性交替之中。我们把与现代两极极性
相 同的称正向期，反之称为反向期。
最近400万年来磁极三次大的倒转：
0～69万年 ：
69～243万年 ：
布容正向期
松山反向期
243～332万年 ： 高斯正向期 332万年以前： 吉尔伯反向期
地 磁 勘 测
2.地磁的特点
（3）地球磁场的磁力线分布并不是规则的。
（三）地球的磁场
1.地磁的相关概念 2.地磁的特点 3.地磁的成因（形成的原因） 4.古地磁学相关知识
3.地磁的成因（形成的原因）
（1）地核的铁镍物质具有磁性，从而形成地 球磁场； （2）地球的转动可以导致电磁效应；
（3）地核的外核为液态铁镍物质，是一种导 电流体，在地球旋转过程中，产生感应 自激，形成地球磁场。
海 71%
陆 29%
大陆地形
高原：海拔>500——600米，表面平坦或
一定起伏的广阔地区, 如青藏高原
平原：海拔>200米，表面平坦高差<50 米
如：
丘陵：海拔>500米，高差<200米，如：江淮丘陵
盆地： 四周高中部低，如：四川盆地
海底地形
三大单元：大陆边缘、 大洋盆地、 洋中脊
洋中脊 大陆边缘 大洋盆地 大陆边缘
地热来源：
放射性元素蜕变热。
教材P21 ？？？
二、地球的物理性质
（一）
（二） （三） （四）
地球的重力
地球的温度 地球的磁性 地球的弹和塑性
（三）地球的磁场
1.地磁的相关概念 2.地磁的特点 3.地磁的成因（形成的原因） 4.古地磁学相关知识
地磁场：地球周围存在的磁场。
中国古代的指南仪器
实测
> G
理论
密度大
如 ：Fe、Ｃu、Ｐb等金属矿床 负异常： G
实测
< G
理论
密度小
如 ：煤、石 油、盐类等矿床
重力区域异常
南印度洋重力异常
北大西洋重力异常
二、地球的 物理性质
（一）地球的重力
（二）
地球的温度
（三）地球的磁性
（四）地球的弹和塑性
（二）地球的温度
内部温度的变化：
地球温度是不均匀的,总体上是从地表向地内逐渐增高的。
（三）地球的磁场
1.地磁的相关概念 2.地磁的特点 3.地磁的成因（形成的原因） 4.古地磁学相关知识
4.古地磁学相关知识
古地磁场——地球历史上的磁场。 居里点——磁性体受热而失去磁性的临介温度
（大约400°～700℃）。
热剩磁——岩浆冷凝成岩浆岩的过程中，磁性矿物经居里点 时被当时磁场磁化，这种保留在岩石中的磁性称热剩 磁。记录了当时地磁场的状况。 古地磁学——利用岩石热剩磁来研究和恢复地史时期地球磁场的
北
磁偏角
3、磁倾角
（1）定义：磁针北端与水平投影的交角。约定以磁针北端向下 为正值，向上为负值。 （2）地磁赤道：地球表面 磁倾角为零度的各点 的连线。 （3）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°逐渐变为-90°。 （4）北半球磁倾角为正值， 南半球磁倾角为负值。
二、地球的 物理性质
（一）
地球的重力
（二）地球的温度
（三）地球的磁性 （四）地球的弹和塑性
（一）地 球 的 重 力
重力
地球自转引起的离心力和地球引力 的合力为地球的重力。
地球的引力:F=m1m2/r2,m1:地球质量；m2物体 质量；r：物体与地心的距离。(万有引力常 数？)
重力的大小即其强度，一般用重力加速度来表述，单 位为伽(Ga)（1伽 = 1cm/s2 = 103毫加。在国际单位制(IS) 中，为m/s2 ，这是为了纪念世界上第一位测定重力加速度 的物理学家伽利略而命名的。
第2章 地球的基本特征
第1节 地球概况
一、地球的形状和大小
我国古代的地球观是怎样的？
数 据：
赤道半径 两极半径 平均半径
6378.137 km 6356.752 km 6371.11 km
面积： 最低点：
5.1×108 km2
最高点： 8844.43 m
-11034 m
珠峰
马里亚纳海沟
海陆分布：
地磁倾角
北
磁倾角
北
地磁三要素
（三）地球的磁场
1.地磁的相关概念 2.地磁的特点 3.地磁的成因（形成的原因） 4.古地磁学相关知识
2.地磁的特点
（1）地磁轴与地球自转轴（地轴）的夹角现在约为11.5°， 也就是地磁南北极与地理南北极的位置不一致；且地磁极 的位置并不固定。
2.地磁的特点
（2）地磁异常：由地壳浅部的岩石或矿石所引起的局部 磁场，叠加在基本磁场之上引起。 正磁异常:实测磁场强度>基本磁场的正常值 负磁异常:实测磁场强度<基本磁场的正常值 磁法勘探 地壳内含铁较多的岩石和富含铁族元素(Fe、Ti、 Cr等)的矿体常可引起正磁异常。而膏盐矿床，石 油、天然气储层，富水地层或富水的岩石破碎带 则常引起负磁异常。
大小、方向、磁极位置及演变过程的科学。
利用岩石在形成时期所产生的热剩磁方向就可以大致确定古 经度方向，利用古磁倾角可确定当时所处的古纬度。 例：印度孟买实测的一系列资料：
侏罗纪（Ｊ）： S40° 现代： N19°
时代 J ( 150Ma )
磁倾角 -64°
K (100Ma)
E（50Ma） N (20Ma）