3 第二章 地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu).ppt

1、第三章是地球的內(nèi)圈及其物理性質(zhì)，第一節(jié)是地球的內(nèi)圈，第二節(jié)是地球的物理性質(zhì)，其劃分依據(jù)如下：地震波、大量數(shù)據(jù)充分證明地球不是各向同性體，它具有明顯的圈結(jié)構(gòu)，各圈之間的物理化學(xué)性質(zhì)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有很大差異。第一節(jié)地球內(nèi)圈1。根據(jù)地震波劃分地球內(nèi)圈地震波：它是地震在地球中傳播激發(fā)的彈性波的結(jié)果，包括縱波、橫波和縱波，其中前兩種最為顯著。(1)縱波原始波：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與地震波傳播方向一致的波。它的特點(diǎn)是能在固體、液體和氣體中傳播，其速度是橫波速度的1.73倍。(1)地球的內(nèi)圓及其劃分是以地震波為基礎(chǔ)的(2)橫波子波：指質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直于地震波傳播方向的波。特點(diǎn)：它只能在固態(tài)下傳播。當(dāng)遇到不同介質(zhì)的突

2、變界面時(shí)，地震波射線會(huì)被反射和折射，其傳播速度也會(huì)發(fā)生變化。這個(gè)界面稱為波速不連續(xù)界面。1.地球的內(nèi)圈及其劃分基于地震波(3)面波(l):最后到達(dá)的地震波像波一樣沿著地球表面?zhèn)鞑ィ@是最具破壞性的地震波。地球內(nèi)圈的劃分。大量研究發(fā)現(xiàn)，地震波速度隨深度增加而增加，地球上存在兩個(gè)明顯的一階波速不連續(xù)面：(1)莫霍洛維奇不連續(xù)面(Moho surface)是南斯拉夫?qū)W者莫霍洛維奇于1909年發(fā)現(xiàn)的，其深度在大陸下平均為33公里，在海洋下平均為7公里。特征：在界面附近，縱波速度從7公里突然增加到8.1公里，橫波速度從4.2公里突然增加到4.4公里。表面以上的部分是地殼。(2)地球內(nèi)圈的劃分(1)地球中

3、主要的波速不連續(xù)面(2)古騰堡不連續(xù)面(Gutenberg plane)是美國(guó)的古騰堡在1914年首次發(fā)現(xiàn)的，它位于地下2885公里的深度。特征：縱波速度從13.64公里/秒突然下降到7.98公里/秒，橫波速度從7.23公里/秒突然下降消失。它在5155公里處再次出現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，從古騰堡到莫霍面的部分稱為地幔，從古騰堡到地球中心的部分稱為地核。另外，在地下60250公里的深度帶，地震波速度降低了510，但沒(méi)有明顯的上下變化。我們把這個(gè)地震波低速帶形成的圈稱為軟流圈，軟流圈上面的部分由巖石組成，統(tǒng)稱為巖石圈。地殼、地幔、外來(lái)核心(液體)、內(nèi)陸核心(固體)和地球內(nèi)圈的劃分。其特征是：a .厚度：5

4、70公里。其中，mainland China的厚度相對(duì)較大，平均為33公里；海洋區(qū)域的厚度很小，平均約7公里?？偲骄穸燃s為16千米。體積：占地球總體積的1.55，而質(zhì)量只占地球的0.8。c .密度：一般為2.62.9克/立方厘米。d成分和狀態(tài)：由固體巖石組成，包括沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖。2地球內(nèi)圈的特征(2)地幔(圈):指的是從莫霍面到古騰堡的部分。特征：一、厚度：約26502850公里，占地球體積的82.3%；b .密度：3 . 55 . 1 GCM 3；c .物質(zhì)組成：由固體物質(zhì)組成，主要為鐵鎂硅酸鹽礦物，頂部60250公里為軟流圈；構(gòu)造：分為上地幔和下地幔亞層，以650公里深度為界。地

5、球內(nèi)圈的特征(3)核心：它是從古騰堡到地球中心的部分。其特征如下：一、體積：占地球的16.2%，質(zhì)量占31.3%；b .密度：9.9812.5 gcm3c .結(jié)構(gòu)：可分為三層，外芯(28854170km)為液體，橫波無(wú)法通過(guò)，縱波衰減很大，平均密度為10.4gcm3；過(guò)渡層(41705155公里)處于過(guò)渡狀態(tài)；核心(5155公里地心)是固體，平均平均溫度為17，2900的莫霍面和古騰堡面的溫度、壓力和密度都很高，這可能是地磁產(chǎn)生的主要原因。上地幔上部有軟流圈，可能是巖漿和巖石組成的固體地殼的主要來(lái)源。厚度不均勻，海洋部分薄，大陸部分厚，地球內(nèi)圓深度和特征對(duì)照表，6370，第二季度地球物理性質(zhì)包

6、括：密度和壓力，重力，磁性，地?zé)岷蛷椝苄?密度和壓力(自學(xué))(1)密度(自學(xué))根據(jù)重力，地球質(zhì)量為5.9741021噸。利用這些數(shù)據(jù)，我們可以得到以下參數(shù)： 1平均密度：5.516gcm3 2殼面密度：2.72.8gcm3殼幔界面莫霍面(地面33公里):3.32gcm3 4古騰堡面(2885公里):從5.56急劇增加到9.98g/Cm3 5在地球中心(6371公里):12.51gcm3，密度和壓力(自學(xué))(1)密度(1地下壓力隨深度增加：地下10公里：壓力1千帕莫霍面(33公里):1200千帕古騰堡面(2885公里):135，200Mpa地心壓力：361，700 MPa (1大氣，101.3千

7、帕)，地球的第二個(gè)物理性質(zhì)：重力和重力異常(1重力和重力場(chǎng)1重力(重力)重力場(chǎng)：地球內(nèi)部和周圍受重力影響的空間。(2)重力異常1正常重力值：相當(dāng)于地球表面某一緯度平均海平面高度的(理論)重力值。go=9.780318(10.0053024 sn2-0.000058 sin 2(2)(緯度)，(2)重力異常2重力異常：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得的重力值大部分與正常重力值不一致，有一定偏差，稱為重力異常。有兩個(gè)原因：測(cè)量點(diǎn)不一定位于平均海平面；測(cè)量點(diǎn)和平均海平面之間有多余的物質(zhì)(例如，測(cè)量點(diǎn)在高山上)。重力校正：將重力值校正為等于平均海平面重力值的過(guò)程(校正值偏離正常值的部分稱為“重力異常值”)。重力校正又稱為布格

8、校正，可分為高程校正和層間校正。校正后的重力值大于正常重力值稱為正異常，否則稱為負(fù)異常。大陸某些地方的物質(zhì)密度很小，主要是(正和負(fù)異常？)；海洋部分的物質(zhì)密度高，而海洋部分是(正和負(fù)異常？).第二節(jié)地球的物理性質(zhì)第三節(jié)地球的磁性(1)地磁場(chǎng)和地磁元素1地磁場(chǎng)：地球周圍受磁力影響的空間。地磁場(chǎng)類似于放置在地球中心的磁棒產(chǎn)生的磁偶極子場(chǎng)。它的南極位于地理北極附近，而北極位于地理南極附近，但是它不重疊，具有150的夾角，并且圍繞地理北極緩慢移動(dòng)。(2)地磁場(chǎng)的組成地磁場(chǎng)由三部分組成：基本磁場(chǎng)、變化磁場(chǎng)和磁異常?；敬艌?chǎng)覆蓋面積超過(guò)99，這是一個(gè)穩(wěn)定的磁場(chǎng)，構(gòu)成地磁場(chǎng)的主體，其強(qiáng)度隨著與地球表面的距離

9、而降低。這個(gè)特征表明基本磁場(chǎng)起源于地球的內(nèi)部和外部？2.變化磁場(chǎng)：指源于地球外部并疊加在基本磁場(chǎng)上的各種短期變化磁場(chǎng)，主要由太陽(yáng)輻射、帶電粒子流、太陽(yáng)黑子活動(dòng)等因素引起。有每日變化、每年變化、長(zhǎng)期變化、突然變化和磁暴。3.磁異常：是地球淺層磁性礦物和巖石引起的局部磁場(chǎng)疊加在基本磁場(chǎng)上的部分。因此，磁異常可以用來(lái)勘探和了解地下地質(zhì)條件，例如，金屬礦床可以引起正負(fù)異常？天然氣引起的正負(fù)異常？古地磁：它是地質(zhì)史上的地磁場(chǎng)。第二節(jié)地球物理性質(zhì)4地?zé)?自學(xué))(1)地?zé)釄?chǎng)和地球瞬變電磁2.淺層地殼溫度分層：從表面到內(nèi)部大致可分為三層。(1)變溫層(外熱層):距地表平均厚度為15m，主要受太陽(yáng)輻射熱影響，溫

10、度晝夜變化，季節(jié)性和年變化。(2)常溫層：一般來(lái)說(shuō)，在變溫層的下界面，其溫度全年不變，等于或略高于當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?。這個(gè)深度區(qū)域稱為常溫層。(3)暖層：在常溫層以下，溫度逐漸升高，常溫層以下的部分通常稱為暖層。第二節(jié)地球的物理性質(zhì)4地?zé)?1)地?zé)釄?chǎng)和地球溫度3地?zé)崽荻?地?zé)嵘郎厮俾?:地球每100米深度溫度增加。根據(jù)最新數(shù)據(jù)，莫霍面(地下33公里)的溫度約為400-1000，巖石圈底部約為1100，古騰堡面(核-幔界面)附近約為3700，地球中心約為4300-4500。第二節(jié)地球地?zé)岬奈锢硇再|(zhì)(1)地?zé)釄?chǎng)和地球溫度(2)地?zé)崃骱偷責(zé)岙惓?自學(xué))1地?zé)崃?地?zé)崃髅芏?:指單位時(shí)間和單位面積通過(guò)地球

11、表面損失的熱流。地表不同區(qū)域的地?zé)崃髦挡煌谟袠?gòu)造活動(dòng)的區(qū)域(如年輕山脈、洋中脊、火山等)地?zé)崃髦低ǔ］^高。)，但在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的區(qū)域較低。2地?zé)岙惓＃旱乇頍崃髦祷虻責(zé)崽荻让黠@高于平均值或背景值的現(xiàn)象稱為地?zé)岙惓＃搮^(qū)域?yàn)榈責(zé)岙惓^(qū)。第二節(jié)地球的物理性質(zhì)第五節(jié)地球的彈性和塑性(1)彈性地震波可以在地球內(nèi)部傳播，表明地球是彈性的。此外，精確的儀器測(cè)量顯示，固體地球表面也有周期性交替波動(dòng)，幅度為715厘米，這就是所謂的固體潮汐。5.地球的彈性和塑性(2)塑性巖石可以彎曲，表明地球是塑性的。此外，地球自轉(zhuǎn)的慣性離心力可以增大地球赤道的半徑，使其成為橢球體，這也表明地球是可塑的。地球的彈塑性是地球中物質(zhì)變形、運(yùn)動(dòng)和位移的重要原因?？偨Y(jié)了四個(gè)方面：1大氣、2水圈、3生物圈、4內(nèi)圈，并重點(diǎn)介紹了1地震波的不連續(xù)性、2地球的內(nèi)圈及其特征、3地球的物理性質(zhì)、 地震波的傳播速度和地球內(nèi)圈的劃分(1)地震波：E _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _