地球的基本知識(shí)

地球的基本知識(shí)第1頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一章地球的基本知識(shí)一、地球的形狀、大小和表面形態(tài)二、地球的圈層構(gòu)造三、地球的物理性質(zhì)四、地球的動(dòng)力地質(zhì)作用系統(tǒng)第2頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)地球的形狀、大小和表面形態(tài)一、地球的形狀和大小根據(jù)人造衛(wèi)星觀測(cè)及衛(wèi)星軌道參數(shù)變化求出的地球形狀為扁率不大的三軸橢球體。赤道半徑（a）6378.140km質(zhì)量（M）5.9742×1024kg兩極半徑（c）6356.779km體積1.0832×1012km3

平均半徑（a2c）1/36371.012km表面積5.1007×108km2

赤道一帶稍微凸出，南北半球也不對(duì)稱，加上表面凹凸不平，地球是一個(gè)不規(guī)則的旋轉(zhuǎn)橢球體基本上仍是一個(gè)圓球第3頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、地球表面的形態(tài)1．大陸地形特征平原:指海拔高度小于200m，面積寬廣、地勢(shì)平坦或略有起伏的平地。第4頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1．大陸地形特征丘陵：指海拔高度小于500m或相對(duì)高差在200m以下的高地，頂部渾圓、坡度平緩、坡腳不明顯的低矮山丘群。第5頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1．大陸地形特征盆地：指陸地上中間低四周高的盆形地形。第6頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1．大陸地形特征高原指海拔高度較高（海拔大于600m），面積較寬廣，地面起伏較小的地區(qū)。第7頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一1．大陸地形特征山地：指海拔高度大于500m以上的隆起高地，并且有明顯山峰、山坡和山麓的地形單元。第8頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一大陸邊緣：大陸邊緣是指大陸至大洋深水盆地之間的地帶，是陸地與海洋之間的過(guò)渡地帶，它包括大陸架、大陸坡和大陸基。2．海底地形特征第9頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2．海底地形特征深海盆地：指大陸邊緣之外，大洋中脊兩側(cè)的較平坦地帶，一般水深4000－6000m，是海洋的主體部分，大洋中脊：大型海底地形單元之一，是洋底發(fā)育的連綿不斷的海底山脈，泛稱海嶺。第10頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)地球的圈層構(gòu)造一、地球外部圈層的劃分1、大氣圈2、生物圈3、水圈第11頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地球的外部圈層結(jié)構(gòu)包圍著固體地球的大氣層構(gòu)成大氣圈生物及其生命活動(dòng)地帶所構(gòu)成的連續(xù)圈層生物圈地球表面四分之三以上面積被水體覆蓋水圈第12頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一由地表往上可分為五個(gè)次級(jí)圈層：對(duì)流層、平流層、中間層、暖層、擴(kuò)散層（散逸層）。對(duì)流層：平均厚度12km，含大量水蒸氣和塵埃。表現(xiàn)為強(qiáng)烈的對(duì)流。風(fēng)、霜、雨、雪、雹、霧等氣象現(xiàn)象均發(fā)生于此層。平流層：從對(duì)流層頂?shù)降乇硪陨?5km的范圍。大氣呈水平運(yùn)動(dòng)。幾乎不含水蒸氣、塵埃，無(wú)天氣現(xiàn)象。中間層：從平流層頂?shù)降乇硪陨?5km的范圍。大氣呈對(duì)流運(yùn)動(dòng)。存在電離層，可反射無(wú)線電波。暖層：從中間層頂?shù)降乇硪陨?00km的范圍。內(nèi)部存在多層的電離層，也稱電離層，強(qiáng)烈反射無(wú)線電波。擴(kuò)散層：從暖層頂?shù)酵鈱涌臻g。物質(zhì)多以原子、離子狀態(tài)存在。是地球物質(zhì)向宇宙空間擴(kuò)散的部位。1、大氣圈：是指因地球的引力而聚集在地表周圍的氣體圈層。第13頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、水圈：是指地球表層由水體構(gòu)成的連續(xù)圈層。是是指地球表層由水體構(gòu)成的連續(xù)圈層。指地球表層由水體構(gòu)成的連續(xù)其物態(tài)有固、液、氣三種狀態(tài)。水體的形式有河、湖、海、冰川（蓋）水蒸氣、地下水等，并形成一個(gè)包裹著地球的完整圈層。地表上直接被液態(tài)水體覆蓋的區(qū)域占地表面積的3/4。在太陽(yáng)能、重力的作用下，使得水圈中的水體周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)，形成水循環(huán)。水循環(huán)的方式有：海洋與大陸間的循環(huán)；地表與地下間的循環(huán)；生物體與周圍空間的循環(huán)；水圈與大氣圈間的循環(huán)。第14頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一水圈第15頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一生物圈：是指地球表層由生物及其活動(dòng)地帶所構(gòu)成的連續(xù)圈層。生物從高等到低等，從動(dòng)物到植物，乃至細(xì)菌和微生物等生活于地球表面一定范圍的陸地、水體、土壤及空氣中，構(gòu)成了一個(gè)基本連續(xù)的圈層。目前已知的生物有近兩百萬(wàn)個(gè)種。生物的演化發(fā)展受控于自然環(huán)境的演化，通過(guò)地質(zhì)歷史時(shí)期生物化石的研究就可以知道地質(zhì)演化的歷史。第16頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

根據(jù)地震波傳播速度的突然變化，先后發(fā)現(xiàn)地球內(nèi)部存在著二個(gè)顯著的不連續(xù)界面：1、莫霍面：莫霍面之上稱為地殼，之下稱為地幔。2、古登堡面：此界面位于地下2885km深度，此界面之上到莫霍面稱為地幔，此界面之下到地心稱為地核。二、地球內(nèi)部圈層的劃分第17頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地殼是莫霍面以上的地球表層。其厚度變化在50-70km之間。其中大陸地區(qū)厚度較大，平均約為33km；大洋地區(qū)厚度較小，平均約7km；總體的平均厚度約16km。地殼物質(zhì)的密度一般為2.6-2.9g/cm3。大陸地殼（上地殼）主要為富硅鋁的硅酸鹽礦物所組成，常稱為硅鋁層；大洋地殼（下地殼）主要為富硅鎂的硅酸鹽礦物所組成，常稱為硅鎂層，因其比重較大，主要分布洋底地殼或大陸地殼的下部。第18頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地幔：

莫霍面與古登堡面之間的一個(gè)巨厚圈層。其厚度約2850km。平均密度為4.5g/cm3。根據(jù)次級(jí)界面可分為上地幔和下地幔。上地幔：從莫霍面至地下1000km，平均密度為3.5g/cm3，成分主要為含鐵鎂質(zhì)較多的超基性巖。在上地幔的上部100-350km存在一個(gè)由柔性物質(zhì)組成的圈層稱為軟流圈（地震波的低速帶）。此軟流圈之上的固態(tài)巖石圈層稱為巖石圈。下地幔：地下1000km至古登堡面之間，平均密度增大為5.1g/cm3，成分仍為含鐵鎂質(zhì)的超基性巖，但鐵質(zhì)的含量增加。第19頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地核古登堡面以下地心的一個(gè)球體。半徑為3480km。地核的密度達(dá)9.98～12.5g/cm3。其成分以鐵鎳物質(zhì)為主．根據(jù)其狀態(tài)可分為外核和內(nèi)核。外核：物態(tài)為液態(tài)，其成分除鐵鎳外，可能還有碳、硅和硫；內(nèi)核：物態(tài)為固態(tài)，其成分為鐵鎳物質(zhì)。第20頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)地球的主要物理性質(zhì)一、地球的密度二、地球的壓力三、地球的重力四、地球的磁場(chǎng)五、地球的溫度六、地球的彈塑性第21頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地球的平均密度：5.516g/cm3地表巖石平均密:2.7g/cm3地心的密度:13g/cm3一）、地球的密度第22頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地球內(nèi)部壓力是隨深度加大而逐漸增高的。深度每增加１km，壓力增加27.5MPa（1MPa＝1兆帕斯卡＝１０６N/m２）。深部隨著巖石密度的加大，靜巖壓力增加得更快些。靜巖壓力在莫霍面附近約1200MPa，古登堡面附近約135,200MPa，地心處可達(dá)361,700Mpa，相當(dāng)于360萬(wàn)個(gè)大氣壓力。

二、地球的壓力第23頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地球的重力

地球自轉(zhuǎn)引起的離心力和地球引力的合力。因?yàn)殡x心力相對(duì)很小，即使在赤道也只有萬(wàn)有引力的1/289，所以重力基本上就等于萬(wàn)有引力，方向也基本上指向地心。為了便于比較，通常用單位質(zhì)量所受的引力來(lái)表示重力（重力加速度g）

三、地球的重力

第24頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一重力的變化

重力在地表的變化重力隨緯度的增加而增加，隨海拔高度的增加而減小。若將地球視為均質(zhì)體，以海平面為基準(zhǔn)可計(jì)算出不同緯度的標(biāo)準(zhǔn)重力值。g=987.032(1+5.3*10-3*sin2ф-5.9*10-6*sin22ф)g為重力（伽），ф為緯度第25頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

重力在地球內(nèi)部的變化

影響重力大小的不是整個(gè)地球的總質(zhì)量，而主要是所在深度以下的質(zhì)量。由于地殼與地幔的密度都比較小，從地表到地下2900km的核幔界面，重力大體上是隨深度增加而略有增加，但有波動(dòng)。在核幔界面上，重力值達(dá)到極大(約1069伽)，再往深處去,各個(gè)方向上的引力趨向平衡,重力值逐漸減少，直至變小為零。第26頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一重力異常

實(shí)際測(cè)得的重力值與理論重力值之間的差值，稱重力異常。當(dāng)實(shí)測(cè)重力值>理論重力值,稱正異常當(dāng)實(shí)測(cè)重力值<理論重力值,稱負(fù)異常在埋藏有密度較小物質(zhì)（如石油、煤、鹽等非金屬礦產(chǎn)）的地區(qū)，常顯示負(fù)異常；而埋藏有密度大物質(zhì)（如鐵、銅、鉛、鋅等金屬礦產(chǎn)）的地區(qū)，就顯示正異常。所以人們就可以通過(guò)重力測(cè)量，來(lái)圈定重力異常的區(qū)域，尋找那些引起重力異常的非金屬和金屬礦產(chǎn)。這就是地質(zhì)勘查中常用的重力探勘方法第27頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一四、地球的磁場(chǎng)地磁場(chǎng)：地球周圍存在的磁場(chǎng)

它有兩個(gè)磁極，其磁北極位于地理北極附近，磁南極位于地理南極附近，但不重合，地磁軸與地球自轉(zhuǎn)軸的夾角現(xiàn)在約為11.5度，1980年實(shí)測(cè)的磁北極位于北緯78.2度、西經(jīng)102.9度（加拿大北部），磁南極位于南緯65.5度，東經(jīng)139.4度（南極洲）。第28頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地磁三要素：磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁偏角、磁傾角磁場(chǎng)強(qiáng)度：為某地點(diǎn)單位面積上磁力大小的絕對(duì)值。它是一個(gè)具有方向（磁力線方向）和大小的矢量，一般在磁兩極附近磁感應(yīng)強(qiáng)度大（約為60T（微特拉斯））；在磁赤道附近最?。s為30T）。磁偏角：磁力線在水平面上的投影與地理正北方向之間形成的夾角。即，磁子午線與地理子午線之間的夾角。磁偏角的大小各處都不相同。在北半球，如果磁力線方向偏向正北方向以東稱為東偏，偏向正北方向以西稱為西偏。我國(guó)東部地區(qū)磁偏較為西偏，甘肅酒泉以西地區(qū)為東偏。磁傾角：指磁針北端與水平面的交角。通常以磁針北端向下為正值，向上為負(fù)值。地球表面磁傾角為零度的各點(diǎn)的連線稱為地磁赤道；第29頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一磁傾角的變化由地磁赤道到地磁北極，磁傾角由0°逐漸變?yōu)?90°；由地磁赤道到地磁南極，磁傾角由0°變成-90°。第30頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一地溫

人們可以火山和溫泉意識(shí)到地下深處是熱的，地球的溫度總體上是從地表向地內(nèi)逐漸增高的。在地表附近，由于太陽(yáng)幅射熱的影響，溫度有晝夜變化、季節(jié)變化和多年周期的變化．這一表層可叫外熱層（或變溫層）。外熱層的深度一般在十幾米．在其下界面附近，地溫常年保持不變，等于或略高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶜鉁兀撎幏Q為常溫層。常溫層以下，受到地球內(nèi)部熱量的影響，溫度逐漸升高。一般把在常溫層以下，每向下加深100ｍ所升高的溫度稱為地?zé)嵩鰷芈驶虻販靥荻?。這是由于地球內(nèi)部熱量通過(guò)向上熱傳導(dǎo)而造成的。世界上不同地區(qū)，地溫梯度都不相同，地球表層的平均地溫梯度為３℃。海底的地溫梯度一般為４－８℃，大陸為０.９－５℃．大陸的地溫梯度一般來(lái)說(shuō)是顯著低于海底的．五、地球的溫度第31頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一彈塑性:地球具有彈性，表現(xiàn)在地球內(nèi)部能傳播地震波，因?yàn)榈卣鸩ㄊ菑椥圆?。地表的固體巖石在日、月引力的作用下也有交替的漲落現(xiàn)象，其幅度為7—8cm,這種現(xiàn)象稱為固體潮。也說(shuō)明固體地球具有彈性。地球也具有塑性，地球的自轉(zhuǎn)能引起地球赤道半徑加大而成為橢球。在應(yīng)力的作用下引起巖石發(fā)生彎曲而不破裂等，這些都說(shuō)明地球具有塑性。六、地球的彈塑性第32頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第五節(jié)地質(zhì)作用概述一、地質(zhì)作用的概念

1、地質(zhì)作用：把自然界引起地殼巖石圈的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和地表形態(tài)變化和發(fā)展的各種作用過(guò)程，稱為地質(zhì)作用。2、地質(zhì)營(yíng)力：把引起地質(zhì)作用的各種自然動(dòng)力稱為地質(zhì)營(yíng)力。3、分類：內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用和外動(dòng)力地質(zhì)作用。第33頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一二、內(nèi)力地質(zhì)作用構(gòu)造運(yùn)動(dòng)：使巖石圈發(fā)生變形變位的地質(zhì)作用。地震作用：由地震引起的地殼物質(zhì)遷移地表形態(tài)變化的地質(zhì)作用。

巖漿作用：巖漿沿地殼軟弱地帶上升時(shí)發(fā)生的一系列物理化學(xué)變化直至冷凝成巖的作用。

變質(zhì)作用：地殼中已經(jīng)存在的巖石受溫度、壓力或化學(xué)流體的加入而改變其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造形成新的巖石的作用。第34頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一三、外力地質(zhì)作用1．風(fēng)化作用：指在地表或近地表的環(huán)境下，由于氣溫變化，大氣、水溶液和生物活動(dòng)等因素的作用，使巖石在原地遭受破壞的過(guò)程。1）物理風(fēng)化作用溫度變化使巖石表面產(chǎn)生的裂隙

溫度變化導(dǎo)致巖石機(jī)械破碎的過(guò)程

巖石的釋荷第35頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2）化學(xué)風(fēng)化作用氧化作用水解作用第36頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3）生物風(fēng)化作用根劈作用土壤酸化第37頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4）母巖的風(fēng)化產(chǎn)物碎屑物質(zhì)：母巖的巖石碎屑和礦物碎屑，它們是碎屑巖的主要成分。

殘余物質(zhì)：母巖在化學(xué)風(fēng)化過(guò)程中所形成的一些不溶解的風(fēng)化殘余物質(zhì)。(倒石堆）溶解物質(zhì)：化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物，主要為易溶物質(zhì)，常呈溶液狀態(tài)隨水遷移。第38頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一河流的下蝕作用：河水對(duì)河床底部巖石破壞，使河谷加深的過(guò)程。2．剝蝕作用

1）河流的侵蝕作用第39頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一下蝕作用的結(jié)果——峽谷地貌河流的下蝕作用第40頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一河流的側(cè)蝕作用：河水對(duì)河床巖石破壞，使河谷拓寬的過(guò)程。側(cè)蝕作用示意蛇曲河第41頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一牛軛湖的形成第42頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2、地下水的溶蝕作用石芽石林峰林溶洞第43頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3）風(fēng)的吹蝕作用吹蝕作用：地表面上的松散小顆粒可以被風(fēng)吹起或沿地面滾動(dòng)，這個(gè)過(guò)程稱為吹蝕作用。磨蝕作用：當(dāng)風(fēng)攜帶砂、石或塵粒，撞擊裸露的巖石或土壤表面，造成表面磨損，這個(gè)過(guò)程稱風(fēng)的磨蝕作用。

蘑菇石風(fēng)蝕殘丘和風(fēng)蝕城

第44頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4）海洋的剝蝕作用第45頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5）冰川刨蝕作用冰川刨蝕作用的方式有挖掘和磨蝕兩種第46頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3．搬運(yùn)作用搬運(yùn)作用：母巖風(fēng)化剝蝕的產(chǎn)物，通過(guò)流動(dòng)的水體、冰川、風(fēng)力及生物等動(dòng)力，將它們從原地搬到沉積