3 第二章 地球的内部圈层结构.ppt

1、第三章是地球的内圈及其物理性质，第一节是地球的内圈，第二节是地球的物理性质，其划分依据如下：地震波、大量数据充分证明地球不是各向同性体，它具有明显的圈结构，各圈之间的物理化学性质和物质运动状态有很大差异。第一节地球内圈1。根据地震波划分地球内圈地震波：它是地震在地球中传播激发的弹性波的结果，包括纵波、横波和纵波，其中前两种最为显著。(1)纵波原始波：质点振动方向与地震波传播方向一致的波。它的特点是能在固体、液体和气体中传播，其速度是横波速度的1.73倍。(1)地球的内圆及其划分是以地震波为基础的(2)横波子波：指质点振动方向垂直于地震波传播方向的波。特点：它只能在固态下传播。当遇到不同介质的突

2、变界面时，地震波射线会被反射和折射，其传播速度也会发生变化。这个界面称为波速不连续界面。1.地球的内圈及其划分基于地震波(3)面波(l):最后到达的地震波像波一样沿着地球表面传播，这是最具破坏性的地震波。地球内圈的划分。大量研究发现，地震波速度随深度增加而增加，地球上存在两个明显的一阶波速不连续面：(1)莫霍洛维奇不连续面(Moho surface)是南斯拉夫学者莫霍洛维奇于1909年发现的，其深度在大陆下平均为33公里，在海洋下平均为7公里。特征：在界面附近，纵波速度从7公里突然增加到8.1公里，横波速度从4.2公里突然增加到4.4公里。表面以上的部分是地壳。(2)地球内圈的划分(1)地球中

3、主要的波速不连续面(2)古腾堡不连续面(Gutenberg plane)是美国的古腾堡在1914年首次发现的，它位于地下2885公里的深度。特征：纵波速度从13.64公里/秒突然下降到7.98公里/秒，横波速度从7.23公里/秒突然下降消失。它在5155公里处再次出现。一般来说，从古腾堡到莫霍面的部分称为地幔，从古腾堡到地球中心的部分称为地核。另外，在地下60250公里的深度带，地震波速度降低了510，但没有明显的上下变化。我们把这个地震波低速带形成的圈称为软流圈，软流圈上面的部分由岩石组成，统称为岩石圈。地壳、地幔、外来核心(液体)、内陆核心(固体)和地球内圈的划分。其特征是：a .厚度：5

4、70公里。其中，mainland China的厚度相对较大，平均为33公里；海洋区域的厚度很小，平均约7公里。总平均厚度约为16千米。体积：占地球总体积的1.55，而质量只占地球的0.8。c .密度：一般为2.62.9克/立方厘米。d成分和状态：由固体岩石组成，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩。2地球内圈的特征(2)地幔(圈):指的是从莫霍面到古腾堡的部分。特征：一、厚度：约26502850公里，占地球体积的82.3%；b .密度：3 . 55 . 1 GCM 3；c .物质组成：由固体物质组成，主要为铁镁硅酸盐矿物，顶部60250公里为软流圈；构造：分为上地幔和下地幔亚层，以650公里深度为界。地

5、球内圈的特征(3)核心：它是从古腾堡到地球中心的部分。其特征如下：一、体积：占地球的16.2%，质量占31.3%；b .密度：9.9812.5 gcm3c .结构：可分为三层，外芯(28854170km)为液体，横波无法通过，纵波衰减很大，平均密度为10.4gcm3；过渡层(41705155公里)处于过渡状态；核心(5155公里地心)是固体，平均平均温度为17，2900的莫霍面和古腾堡面的温度、压力和密度都很高，这可能是地磁产生的主要原因。上地幔上部有软流圈，可能是岩浆和岩石组成的固体地壳的主要来源。厚度不均匀，海洋部分薄，大陆部分厚，地球内圆深度和特征对照表，6370，第二季度地球物理性质包

6、括：密度和压力，重力，磁性，地热和弹塑性-密度和压力(自学)(1)密度(自学)根据重力，地球质量为5.9741021吨。利用这些数据，我们可以得到以下参数： 1平均密度：5.516gcm3 2壳面密度：2.72.8gcm3壳幔界面莫霍面(地面33公里):3.32gcm3 4古腾堡面(2885公里):从5.56急剧增加到9.98g/Cm3 5在地球中心(6371公里):12.51gcm3，密度和压力(自学)(1)密度(1地下压力随深度增加：地下10公里：压力1千帕莫霍面(33公里):1200千帕古腾堡面(2885公里):135，200Mpa地心压力：361，700 MPa (1大气，101.3千

7、帕)，地球的第二个物理性质：重力和重力异常(1重力和重力场1重力(重力)重力场：地球内部和周围受重力影响的空间。(2)重力异常1正常重力值：相当于地球表面某一纬度平均海平面高度的(理论)重力值。go=9.780318(10.0053024 sn2-0.000058 sin 2(2)(纬度)，(2)重力异常2重力异常：现场测得的重力值大部分与正常重力值不一致，有一定偏差，称为重力异常。有两个原因：测量点不一定位于平均海平面；测量点和平均海平面之间有多余的物质(例如，测量点在高山上)。重力校正：将重力值校正为等于平均海平面重力值的过程(校正值偏离正常值的部分称为“重力异常值”)。重力校正又称为布格

8、校正，可分为高程校正和层间校正。校正后的重力值大于正常重力值称为正异常，否则称为负异常。大陆某些地方的物质密度很小，主要是(正和负异常？)；海洋部分的物质密度高，而海洋部分是(正和负异常？).第二节地球的物理性质第三节地球的磁性(1)地磁场和地磁元素1地磁场：地球周围受磁力影响的空间。地磁场类似于放置在地球中心的磁棒产生的磁偶极子场。它的南极位于地理北极附近，而北极位于地理南极附近，但是它不重叠，具有150的夹角，并且围绕地理北极缓慢移动。(2)地磁场的组成地磁场由三部分组成：基本磁场、变化磁场和磁异常。基本磁场覆盖面积超过99，这是一个稳定的磁场，构成地磁场的主体，其强度随着与地球表面的距离

9、而降低。这个特征表明基本磁场起源于地球的内部和外部？2.变化磁场：指源于地球外部并叠加在基本磁场上的各种短期变化磁场，主要由太阳辐射、带电粒子流、太阳黑子活动等因素引起。有每日变化、每年变化、长期变化、突然变化和磁暴。3.磁异常：是地球浅层磁性矿物和岩石引起的局部磁场叠加在基本磁场上的部分。因此，磁异常可以用来勘探和了解地下地质条件，例如，金属矿床可以引起正负异常？天然气引起的正负异常？古地磁：它是地质史上的地磁场。第二节地球物理性质4地热(自学)(1)地热场和地球瞬变电磁2.浅层地壳温度分层：从表面到内部大致可分为三层。(1)变温层(外热层):距地表平均厚度为15m，主要受太阳辐射热影响，温

10、度昼夜变化，季节性和年变化。(2)常温层：一般来说，在变温层的下界面，其温度全年不变，等于或略高于当地年平均温度。这个深度区域称为常温层。(3)暖层：在常温层以下，温度逐渐升高，常温层以下的部分通常称为暖层。第二节地球的物理性质4地热(1)地热场和地球温度3地热梯度(地热升温速率):地球每100米深度温度增加。根据最新数据，莫霍面(地下33公里)的温度约为400-1000，岩石圈底部约为1100，古腾堡面(核-幔界面)附近约为3700，地球中心约为4300-4500。第二节地球地热的物理性质(1)地热场和地球温度(2)地热流和地热异常(自学)1地热流(地热流密度):指单位时间和单位面积通过地球

11、表面损失的热流。地表不同区域的地热流值不同，在有构造活动的区域(如年轻山脉、洋中脊、火山等)地热流值通常较高。)，但在结构稳定的区域较低。2地热异常：地表热流值或地热梯度明显高于平均值或背景值的现象称为地热异常，该区域为地热异常区。第二节地球的物理性质第五节地球的弹性和塑性(1)弹性地震波可以在地球内部传播，表明地球是弹性的。此外，精确的仪器测量显示，固体地球表面也有周期性交替波动，幅度为715厘米，这就是所谓的固体潮汐。5.地球的弹性和塑性(2)塑性岩石可以弯曲，表明地球是塑性的。此外，地球自转的惯性离心力可以增大地球赤道的半径，使其成为椭球体，这也表明地球是可塑的。地球的弹塑性是地球中物质变形、运动和位移的重要原因。总结了四个方面：1大气、2水圈、3生物圈、4内圈，并重点介绍了1地震波的不连续性、2地球的内圈及其特征、3地球的物理性质、 地震波的传播速度和地球内圈的划分(1)地震波：E _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _