地球概述-地球的表面特征2003

第二節(jié)地球表面的特征地球的表面特征大陸與海洋的分布

地球的表面積5.1億KM2，其中海洋占70.8%，陸地占29.2%大陸形態(tài)按高程和起伏變化可分為：山地、丘陵、高原、平原、盆地、洼地。海底地形按其特征可劃分為：大陸邊緣(大陸架、大陸坡、大陸基)、大洋盆地、海嶺或大洋中脊。陸地地形主要類型山地：一般是指海拔高度在500m以上的地區(qū)；丘陵：海拔高度在500m以下，為地表相對高差不大、山巒起伏的低緩地形；高原：海拔高度在600m以上，表面比較平坦且寬廣，或偶具一定起伏的山嶺與溝谷；平原：海拔高度在200m以下，表面常為平坦或略有起伏，其相對高差小于50m的廣大寬平地區(qū)；

盆地：是中間比較低平、四周是高原或者山地的地區(qū)，因外形似盆而得名。洼地：是陸地上某些低洼的地區(qū)，其高程在海平面以下。如我國新疆吐魯番盆地中的艾丁湖，湖水面在海平面以下150m，稱克魯沁洼地。世界屋脊—青藏高原世界最高峰—珠穆朗瑪峰海底地形主要類型

大陸架：海水深度不超過200m的淺海地帶。地勢平坦，坡度緩，一般小于0.1°，它是大陸邊緣的延伸部分；大陸坡：由大陸架再向外海延伸，海底坡度突然加大，水深由200m至2500m，這一帶的海稱為半深海；大陸基:是大陸坡與大洋盆地間較平坦地區(qū),坡度僅1/700-1/100,是濁流滑塌作用的堆積物。大洋盆地：海水深度自2500m至6000m，這部分海稱為深?；虼笱?。在大洋盆地的中部常分布著海下山脊，稱為海嶺；海嶺：或稱大洋中脊。在大西洋、太平洋及印度洋中都發(fā)現(xiàn)有海嶺，它是一種線狀分布的海底隆起地區(qū)。海溝：在大陸邊緣，往往分布著深溝，海水深度一般在8000m至10000m左右。馬里亞納海溝：11033m。

大洋剖面示意圖地表及海底地形第三節(jié)地球的物理性質(zhì)

主要內(nèi)容密度地壓地?zé)岽判灾亓Ψ派湫噪娦詮椥缘厍虻奈锢硇再|(zhì)反映了地球內(nèi)部的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)特征，利用這些性質(zhì)可以為勘查和開發(fā)地下礦產(chǎn)資源服務(wù)。與煤礦生產(chǎn)工作關(guān)系較大的物理性質(zhì)有密度、地壓、地?zé)?、磁性、重力、放射性、電性、彈性等。地球平均密度?.517g/cm3。地表巖石平均密度為2.7~2.8g/cm3，而復(fù)蓋著地表面積達(dá)3/4的水的平均密度為1g/cm3，都比地球的平均密度小得多，故推測地球內(nèi)部物質(zhì)應(yīng)當(dāng)具有更大的密度。地球的密度隨深度增加而呈不均勻的階梯狀加大，例如在深度2900km、5100km作跳躍式的增加；地球的密度靜壓力：這是由上覆地球物質(zhì)的重量所產(chǎn)生的壓力；地球的靜壓力是隨深度增加而增加的。地應(yīng)力：來自地殼運動的應(yīng)力，以水平力為主；地壓對煤礦巷道的破壞、煤與瓦斯突出有著重要的影響作用！隨著開采深度的增加，地壓對煤礦安全高效生產(chǎn)的影響將越來越大。地球內(nèi)部的壓力（地壓）地球的溫度—地?zé)崮茉矗禾柕妮椛錈?、放射性元素蛻變、重力能，化學(xué)反應(yīng)能，結(jié)晶能和地球自轉(zhuǎn)熱能等。地內(nèi)溫度分為三層：外熱層（變溫帶）常溫層（恒溫帶）內(nèi)熱層（增溫帶）地溫梯度（℃/100m）:常溫層下,深度每增加100m溫度升高的度數(shù),全球平均地溫梯度約3℃/100m。地磁三要素：磁偏角、磁傾角、磁場強度；磁偏角偏在地理子午線東為正偏角、偏西為負(fù)偏角。磁偏角以指北針為準(zhǔn)，下傾為正（北半球）、上傾為負(fù)（南半球）。磁異常：實測地磁要素值大于正常值為正異常（磁鐵礦、鎳鐵礦）；小于正常值為負(fù)異常（石油、鹽礦、金礦、銅礦等）——磁法勘探地球的磁性重力系指在地表某處所受地心引力和該處的地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的合力；地表某點的重力強度相當(dāng)于該點的重力加速度,赤道最小,兩極最大;重力異常:實測值大于理論正常值為正異常(鐵,銅,鋅等),小于理論正常值為負(fù)異常(石油,煤,鹽等)——重力勘探地球的重力地球所含放射性元素種類很多，如鈾、鐳、氡、釙、錒、釷、鉀、銣、錸等元素都具有放射性；

利用放射性異常、放射性測井查找放射性礦物---------放射性物探

地球的放射性地球具有電性，例如發(fā)電廠以大地作回路，避雷針也是如此。還有巖體的溫差電流等。實測電場值與正常值出現(xiàn)偏差為地電異?！姺碧?/p>

地球的電性地球具有彈性，表現(xiàn)在能傳播地震波，因為地震波是彈性波；利用巖石的彈性,借助人工激發(fā)彈性波,勘查礦產(chǎn)及地質(zhì)構(gòu)造——地震勘探地球的彈性第四節(jié)地球的圈層構(gòu)造地球內(nèi)部是怎樣？？

為找礦產(chǎn)資源，打鉆、開掘各種井巷工程，但一般只能達(dá)到幾百米至幾千米。迄今為止，世界上最深的鉆孔，是布置在前蘇聯(lián)的北冰洋濱的科拉半島上的超深鉆，也僅深入地下12000多米。對整個地球說來這只涉及它外殼上極薄的一層。地球物理方法——地球內(nèi)部的性態(tài)，證明地球不是均質(zhì)體，而是具同心狀的圈層構(gòu)造；

以地表為界分為內(nèi)圈和外圈，它們又各自可以再分為幾個圈層；外圈包括：大氣圈、水圈、生物圈。內(nèi)圈包括：地殼、地幔、地核。1.大氣圈厚達(dá)幾萬千米，受地心引力作用，以地球表面大氣最稠密，向外稀薄，并過渡為宇宙氣體?？梢姡髿馊]有明確的上界，向下也可以深入到地殼巖石和水圈中，因此下界也不明顯。大氣圈自地表向外依次分為：對流層、平流層、中間層、熱層、散逸層。地球的外圈層（1）對流層厚約17Km，兩極最薄，約8Km，平均10.5Km。主要化學(xué)成分為氮（約占78.08％）、氧（20.95％），其次為氬、二氧化碳等。對流層溫度來自地面紅外輻射，隨高度升高而降低，每升高100m氣溫降低0.6℃。大氣對流是對流層最大的特征，它導(dǎo)致氣象現(xiàn)象（風(fēng)雨雪雷電等）發(fā)生。2）平流層（同溫層）對流層頂之上是非常穩(wěn)定的平流層。高度在17－55Km之間。隨高度增加，氣溫保持不變或稍有上升，故稱同溫層，直到30～35Km處氣溫保持在-55℃左右，再向上氣溫將隨高度升高而上升，頂部約-2℃。在15～35Km高度內(nèi)有一厚約20KM的臭氧層，可吸收紫外線，并使氣溫升高。大氣多為水平運動，大氣透明度高，塵埃少，是現(xiàn)代超高速飛機飛行的理想場所。（3）中間層自平流層之頂?shù)?5～85Km間的一層，氣溫隨溫度增加而降低，頂部可達(dá)-90℃，大氣的垂直對流運動劇烈，又叫上對流層，無云層出現(xiàn)。（4）熱層（電離層）從80Km到800Km叫熱層，氣溫隨高度增加而上升，最高可達(dá)1200℃，大氣處于電離狀態(tài)。

（5）散逸層位于熱層之上，受地球引力微弱，高速運動的氣體質(zhì)點常散逸到星際空間。2.水圈由海洋、湖泊、河流等地表水，巖石和土壤中的地下水，以及冰川等組成的一個基本連續(xù)的圈層。3.生物圈是地球上有生物（動物、植物、微生物）生存和活動的范圍所構(gòu)成的一個連續(xù)圈層。生物分布很廣，在大氣圈10Km高空，地殼3Km深處，以及深海底部都有生物存在。莫霍面是劃分地殼和地幔的界面。深度不一,大陸最深可達(dá)60km，大洋最淺不足5km,是第一個主要的地震波不連續(xù)面（1909年,莫霍羅維奇）古騰堡面是劃分地幔與地核的界面。深2898km，是第二個主要的地震波不連續(xù)面（1914年,古騰堡）地球的內(nèi)圈層地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)

地球的內(nèi)部圈層本別以莫霍面和古登堡面為界劃分為地殼、地幔和地核。

其中地幔包括上地幔、過渡層和下地幔，低核分外地核和內(nèi)地核兩部分。1.地殼地殼是固體地球最外一圈。地殼在陸地上直接暴露出來，在有水體的地方特別是海洋區(qū)則被水圈所覆蓋。地殼由固體巖石組成，厚度變化大,大陸地殼較厚，平均35Km，最厚的地方是我國的青藏高原，達(dá)73km。而海洋較薄，約6-8km，平均約6km。整個地殼平均厚度約16Km。地殼的下界為莫霍面。分：大陸地殼大洋地殼1）大陸地殼

大陸地殼覆蓋地球表面的45%，主要表現(xiàn)為大陸、大陸邊緣海以及較小的淺海。地殼的化學(xué)組成以硅酸質(zhì)為特點。

地殼可以承受強烈的板塊構(gòu)造運動，所以目前能尋找到38億年前的地殼。2）大洋地殼地殼又分為上、下兩層：上層叫硅鋁層，平均厚度10Km，主要成分是硅（73％）、鋁（13％），密度較小為2.7g/cm3，該層不連續(xù)，只有大陸才有，大洋底缺失。下層叫硅鎂層，主要分成是硅（49％）、鐵和鎂（18％）、鋁（16％），密度較大為3.1g/cm3，該層連續(xù)分布。大陸和大洋底都有，局部地區(qū)缺失。2.地幔

地幔位于莫霍面與古登堡面之間，厚度約2850km，占地球總體積的82.3%，總質(zhì)量占地球總質(zhì)量的67.8%，是地球的主體部分，密度大致3.0－5.0g/cm3。分三部分:1)上地幔厚度為33～400km。地震波速在其內(nèi)部隨深度增加的梯度較小，主要由具有橄欖石(孤立島狀四面體)結(jié)構(gòu)的鎂鐵硅酸鹽巖組成。在60～250Km間有一低速層，可能是由地幔物質(zhì)部分熔融造成的。2)過渡層

地幔在400km和670km深處存在兩個不連續(xù)的面，其間稱為地幔過渡層。地震波速隨深度加大的梯度大于其它兩部分。主要由具有尖晶石(四面體和八面體混合型)結(jié)構(gòu)的鎂鐵硅酸鹽巖組成。

3)下地幔厚度為670km～2900km。下地幔成分較均一。但因處于極端高溫和高壓環(huán)境，地幔巖石呈塑性狀態(tài)。主要由鈣鈦礦(八面體和立方體混合型)結(jié)構(gòu)的鎂鐵硅酸鹽巖組成。3.地核地核位于古登堡面之下，其厚度為3473Km（半徑）。其體積占地球總體積的16.3％，總質(zhì)量占地球總質(zhì)量的31.3%，密度大致9.98－12.5g/cm3。地震波經(jīng)過古登堡面后，縱波速度驟減，橫波消失，表明物質(zhì)組成、物理狀態(tài)和密度發(fā)生了急劇變化。推測主要由鐵鎳合金組成。

地核分為：

外核（2900-4170km），地震波經(jīng)過古登堡面后，縱波速度驟減，橫波消失，為液態(tài)；

過渡層（4170-5155km），為液態(tài)與固態(tài)的過渡狀態(tài)；

內(nèi)核（5155-地心），橫波出現(xiàn)，為固態(tài)。4.軟流圈與巖石圈1)軟流圈

在上地幔上部，存在一個地震低速層，深度一般在地表以下60km～250km。在低速層內(nèi)，地震波速比上部減少5%－10%，表明該處巖石強度較低，可能局部熔融。這個低速層被稱為軟流圈。