第1章 地球概述-2.ppt

1、2020/7/25,1,第一章 地球概述,宇宙与地球 地球的物理性质 地球的圈层构造 地球的表面特征,2020/7/25,2,地球内部是怎样？ 为找矿产资源，打钻、开掘各种井巷工程，但一般只能达到几百米至几千米。迄今为止，世界上最深的钻孔，是布置在前苏联的北冰洋滨的科拉半岛上的超深钻，也仅深入地下12000多米。对整个地球说来这只涉及它外壳上极薄的一层。,1.3 地球的圈层构造,2020/7/25,3,1.3 地球的圈层构造,地球物理方法地球内部的性态，证明地球不是均质体，而是具同心状的圈层构造。 以地表为界分为内圈和外圈，它们又各自可以再分为几个圈层。,一、 地球的外部圈层(大气圈、水圈和生

2、物圈) 大气圈、水圈和生物圈构成了地球的外圈，它们既形成各自独立的圈层，又是你中有我，我中有你，形成三个相互交织在一起的圈层。,2020/7/25,4,1.3 地球的圈层构造, 大气圈： 大气圈是由大气组成的地球最外部的一个圈层。其下界为大陆和海洋的表面；上界不明显，逐渐过渡到星际空间。大气的总质量约5.141021g，主要成分（体积）：氮（78.09%)、氧（20.94%)、氩（0.93%)、其它(0.04%)。 根据大气成分和物理性质的不同，大气圈自下而上分为5层：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。,2020/7/25,5,大气圈的分层,2020/7/25,6,大气圈的分层,对流层 厚

3、度：平均11-13km，赤道17-18km，两极8-9km 质量：约占大气圈质量的75%,气温：从下向上是降温的，大气降温率是6.5/km，对流层顶约-83 大气运动：强烈的对流和水平运动 成分：氮、氧，含水蒸汽、尘埃 气象现象：风、霜、雨、雪、雹、雾等。,2020/7/25,7,大气圈的分层,平流层 高度：从对流层顶到55km 质量：约占大气圈质量的25%,气温：从下向上是升温的，到平流层的顶温升到0 大气运动：水平运动 成分：几乎不含水蒸气、尘埃，存在数层臭氧层 无天气现象 适合飞机的飞行,2020/7/25,8,大气圈的分层,中间层 高度：从平流层顶到80-90km,气温：从下向上是降温

4、的，到中间层的顶温降到-80 大气运动：对流运动 存在电离层，反射无线电波,2020/7/25,9,大气圈的分层,暖层（电离层） 高度：从中间层顶到800km,气温：从下向上是升温的，到300km高空温度达1000 大气处于电离状态 存在多层电离层,2020/7/25,10,大气圈的分层,散逸层 高度：从暖层顶到外层空间,物质多以原子、离子状态存在。 是地球物质向宇宙空间扩散的部位。,2020/7/25,11,大气环流 是指大气大范围的运动状态。表现为不同时间和空间尺度的大气周而复始的运动特点。 大气的流动形成了风。风是由于大气不同部位的压力差造成的，大气环流的主要表现形式就是不同的“风带”。

5、,理想状态的全球风带图,2020/7/25,12,1.3 地球的圈层构造,水圈： 水圈是地球区别于其它行星的最重要特征之一,蕴育了生命，是人类及一切生物赖以生存的物质基础。在外动力地质作用中起了重要的作用。,水圈主要是由地表水（海洋、湖泊、河流）、地下水以及冰川组成。,2020/7/25,13,1.3 地球的圈层构造,水圈：,2020/7/25,14,1.3 地球的圈层构造, 水圈：,海洋是水圈最重要的部分（大洋表层环流）,2020/7/25,15,1.3 地球的圈层构造,水圈：,水的循环,2020/7/25,16,1.3 地球的圈层构造,水圈：,河流的地质作用是地表最重要的地质动力，是地貌最

6、好的“雕塑师”。,2020/7/25,17,1.3 地球的圈层构造,水圈：,深切河谷,2020/7/25,18,1.3 地球的圈层构造,水圈：,科罗拉多大峡谷（美国），河谷切入深达1800米，上部水平岩层厚1500m，底部为300m的花岗岩,2020/7/25,19,1.3 地球的圈层构造, 生物圈：,是地球上凡是出现并感受到生命活动影响的地区。是地表有机体包括微生物及其自下而上环境的总称，是行星地球特有的圈层。它也是人类诞生和生存的空间。,2020/7/25,20,1.3 地球的圈层构造, 生物圈：,生物圈包括地表上下2534千米内的区域，包括大气圈的下层，岩石圈的上层，整个土壤圈和水圈。但

7、是，大部分生物都集中在地表以上100米到水下100米的大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈等圈层的交界处，这里是生物圈的核心。,2020/7/25,21,1.3 地球的圈层构造, 生物圈：,由此可见，生物圈是一个复杂的、全球性的开放系统，是一个生命物质与非生命物质的自我调节系统。它的形成是生物界与水圈、大气圈及岩石圈（土圈）长期相互作用的结果。,2020/7/25,22,1.3 地球的圈层构造,二、 地球的内圈层,地球物理方法（地震波）地球不是均质体，而是具同心状的圈层构造。,莫霍面：地壳与地幔的界面 古登堡面：地幔与地核的界面,2020/7/25,23,莫霍面,莫霍面 莫霍面是南斯拉夫地震学家莫霍洛

8、维奇(Mohorovicic)1909年研究萨拉布地区一次地震时发现在地下33千米处地震波的波速发生了明显的变化，由原来的67千米/秒突变到8千米/秒，说明组成物质明显不同。持续研究发现，这一界面具有全球性，并经证实是地壳和地幔的分界线。因此，该不连续面称为莫霍面。莫霍面在大陆地区深度约在2070千米左右，大洋地区78千米。,二、 地球的内圈层,2020/7/25,24,古登堡面,古登堡面1914年，美国学者古登堡(Gutenberg)发现地下2900千米处存在地震波速的间断面，传播速度发生了明显的变化，纵波存在一次由13.6千米/秒突然降低的截面，而横波则突然消失了。并且在该不连续面上地震波

9、出现极明显的反射、折射现象。后证实这是地核与地幔的分界层。该不连续面称为古登堡面。,二、 地球的内圈层,2020/7/25,25,二、 地球的内圈层,地壳分为上下两层。上层化学成分以氧、硅、铝为主，称为硅铝层，此层在海洋底部很薄，甚至缺失，是不连续圈层。下层富含硅和镁，称为硅镁层，在大陆和海洋均有分布，是连续圈层。两层以康拉德不连续面隔开。,1、地壳,地壳是固体地球最外一圈。地球由岩石组成，占地球总体积的1.55%，总质量占地球总质量的0.8%。密度2.62.9g/cm3。地壳下界为莫霍面，地壳平均厚度33km，最厚的地方是我国的青藏高原，达73km；而海洋部分较薄，约6-8km，平均约6km

10、。,2020/7/25,26,1）大陆地壳 大陆地壳覆盖地球表面的45，主要表现为大陆、大陆边缘海以及较小的浅海。地壳的化学组成以硅铝质为特点。 地壳可以承受强烈的板块构造运动，所以目前能寻找到38亿年前的地壳。,2）大洋地壳 大洋地壳最上面是很薄的海底沉积物，向下是玄武岩，在海底形成的玄武岩由于海水的作用，岩石被塑造成一个接一个排列的“枕头”，地质学家把这种玄武岩叫做“枕状熔岩”，这是在大陆玄武岩中见不到的一种地质现象。,二、 地球的内圈层,1、地壳,2020/7/25,27,2、地幔 地幔位于莫霍面与古登堡面之间，厚度约 2850km，占地球总体积的 82.3%，总质量占地球总质量的 67

11、.8%，是地球的主体部分，密度大致3.05.0g/cm3。上地幔过渡层下地幔,地幔,二、 地球的内圈层,2020/7/25,28,1)上地幔 厚度为20400km。地震波速在其内部随深度增加的梯度较小，在60150 km间，许多大洋区及晚期造山带内有一低速层，可能是由地幔物质部分熔融造成的。,上地幔,二、 地球的内圈层,2、地幔,2020/7/25,29,2)过渡层,地幔在400km和670km 深处存在两个不连续的面，其间称为地幔过渡层。地震波速随深度加大的梯度大于其它两部分。是由橄榄石和辉石的矿物相转变吸热降温形成的。,过渡层,二、 地球的内圈层,2、地幔,2020/7/25,30,3)下

12、地幔,自670km2900km深处的古登堡面之间为下地幔。目前认为下地幔的成分比较均一，主要由金属硫化物和氧化物组成。但因处于极端高温和高压环境，地幔岩石呈现为塑性状态。,下地幔,二、 地球的内圈层,2、地幔,2020/7/25,31,3、地核,地核位于古登堡面之下，其体积占地球总体积的16.3% ，质量占地球总质量的 32.5%，密度大致 9.9812.5g/cm3，温度为2000 5000。以5100km处分为内、外地核。 内核为一个固态的金属球，主要由铁、镍和其它金属元素组成；包围内核的是一个巨厚的液态圈层，称为外核。,地核,二、 地球的内圈层,由于地核处于地球的最深部位，受到的压力比地

13、壳和地幔部分要大得多。在外地核部分，压力已达到136万个大气压，到了核心部分便增加到360万个大气压了。,2020/7/25,32,4、软流圈与岩石圈,1)软流圈,在上地幔上部，存在一个地震低速层，深度一般在地表以下60km250km。在低速层内，地震波速比上部减少5% 10% ，表明该处岩石强度较低，可能局部熔融。这个低速层被称为软流圈。,2)岩石圈,软流圈以上、岩石强度较大的部分，包括地壳和上地幔顶部，即称为岩石圈。从板块构造角度，岩石圈定义为：地球的刚性外壳层，是由一些能够相互独立运动的离散型板块构成的。概而言之，板块这种组合就成为岩石圈。,2020/7/25,33,三、 各圈层间相互作

14、用,2020/7/25,34,三、 各圈层间相互作用,大气圈与岩石圈的交换,2020/7/25,35,三、 各圈层间相互作用,（2）大气圈对水圈和生物圈的作用,是水圈运动和循环的媒介和动力 是生物生存和发展的必要条件,2020/7/25,36,三、 各圈层间相互作用,（2）大气圈对水圈和生物圈的作用,2020/7/25,37,三、 各圈层间相互作用,（2）大气圈对水圈和生物圈的作用,2020/7/25,38,4、地球的表面特征,地球的表面积5.1亿KM2，其中海洋占70.8%，陆地占29.2%。陆地平均海拔高度825m，最高处为8848.13m；海洋平均深度为3800m，最深处为11034m。

15、,1.4 地球的表面特征,2020/7/25,39,阿波罗17号1972年拍摄的地球图片,2020/7/25,40,2000年12月22日，美国国家航空和航天局(NASA)的科学家发布了全新的地球图片数字地球图，以替代以前由“阿波罗”上的宇航员拍摄的地球图。这幅数字地球图采取了1997年从几颗人造卫星上获得的数据，估算人们在卫星轨道上看地球的样子，然后加以艺术创造，在背景上添加了月亮。图中的大风暴显示的是从北美洲西部刮起的Linda飓风。月亮放大了，有实际比例的两倍。,2020/7/25,41,4、地球的表面特征,大陆与海洋的分布,1.4 地球的表面特征,2020/7/25,42,陆地表面形态

16、按高程和起伏变化可分为：山地、丘陵、高原、平原、盆地、洼地。,1.4 地球的表面特征,一、陆地表面特征,2020/7/25,43,陆地地形主要类型,山地：地面起伏较大，平均高度都在海拔500米以上。它们以较小的峰顶面积区别于高原，又以较大的高度区别于丘陵。按山的高度分为高山（海拔高度3500m)、中山（10003500m)和低山（5001000m）。,2020/7/25,44,陆地地形主要类型,丘陵：丘陵是陆地上起伏和缓、连绵不断的高地。它的海拔高度一般在200米以上，500米以下。孤立存在的叫丘，群丘相连的叫丘陵。丘陵一般都比较破碎低矮，没有明显的脉络，顶部浑圆 ，坡度较缓和，它是山地久经侵

17、蚀的产物。著名的丘陵有江南丘陵、闽浙丘陵、山东丘陵、辽东丘陵等。,2020/7/25,45,陆地地形主要类型,高原：海拔在500m以上、面积较大、顶面起伏较小、外围又较陡的高地。高原与平原的主要区别是海拔较高,它以完整的大面积隆起区别于山地。如青藏高原、黄土高原。,2020/7/25,46,陆地地形主要类型,平原：平原是陆地上最平坦的地域，海拔一般在200米以下。平原地貌宽广平坦，起伏很小，它以较小的起伏区别于丘陵，以较小的高度来区别于高原。如华北平原、长江中下游平原。平原可以分成两类：冲积平原和侵蚀平原。,2020/7/25,47,陆地地形主要类型,盆地：盆地四周高、中间低，整个地形像一个大

18、盆。盆地的四周一般有高原或山地围绕， 中部是平原或丘陵。如四川、塔里木、准噶尔、柴达木等盆地 。,2020/7/25,48,陆地地形主要类型,洼地：洼地是陆地上地势很低，处于海平面以下的地带。如我国吐鲁番盆地中的艾丁湖，海拔-150m，称为克鲁沁洼地。,2020/7/25,49,世界屋脊青藏高原,世界最高峰珠穆朗玛峰,2020/7/25,50,1.4 地球的表面特征,二、海底表面特征,根据起伏状况和海水深浅，将海底分为： 大陆边缘 大洋盆地 洋中脊,2020/7/25,51,1.4 地球的表面特征,二、海底表面特征,2020/7/25,52,1.4 地球的表面特征,二、海底表面特征,2020/7/25,53,1.4 地球的表面特征,二、海底表面特征,1、大陆边缘 包括：大陆架、大陆坡、大陆基、海沟与岛屿。,2020/7/25,54,1.4 地球的表面特征,二、海底表面特征,1、大陆边缘 （1）大陆架,指紧邻大陆的浅海平原，其地势平坦，坡度小于0.1，水深一般不超过200m，平均宽度74km，是大陆边缘的沿伸部分。,2020/7/25,55,1.4 地球的表面特征,二、海底表面特征,1、大陆边缘 （2）大陆坡,指位于大陆架外缘的倾斜部分。其平均坡度4.3，平均宽度28km;基部水深为1400