第五节地球的圈层构造.ppt

1、第五节 地球的圈层构造,1.1概述 (1)地球圈层形成的条件 地球的圈层分化的主要因素是地球的温度变化 (2)地球内部圈层的形成 高密度、低熔点的铁镍渗透过低密度高熔点的硅酸盐形成地核；硅酸盐上浮，其中较重的橄榄岩下沉形成地幔；较轻的花岗岩和玄武岩上浮而成地壳。 (3)地球外部圈层的形成 原始大气第二代大气现代大气 地球内部结晶水水汽云降水水圈 原始地壳、大气圈和水圈中的碳氢化合物生物圈,一 地球的圈层分化,1.2地球的形成,在太阳系内，由于接受的太阳辐射多，温度高，轻的气体被辐射到远处，散失到太阳系的外部 远处构成类木行星 近太阳的地区，以尘埃中的固体物质为主，化学组成当然和原来的星云有显著

2、的不同（铁、硅、镁、氧为主） 近处构成类地行星,原始地球内的“ 星子”,受到引力的作用向中心聚集，体积逐渐缩小，物质的密度越来越大 收缩不是无限的，因为物质还要受到自转所产生的惯性离心力的作用，而离心力是要随着体积缩小，导致自转速度加快而增大，当离心力增大到能抵消引力时，就达到平衡,冷 热 冷,尘埃向中心聚集的过程中，由于引力的作用，体积收缩，压力加大，会释放出大量的热量。放射性元素的蜕变和陨石的撞击，也都要放出热能 尽管原始的星云物质是冷的，后来地球曾经历过一个高温时期，至少是局部物质处於热的熔融状态，以后收缩停止，才又逐渐冷却凝结,地球圈层的形成,重力的作用与高温的影响，地球里面的物质发生

3、部分熔融，使重者下沉，轻者上浮，出现了大规模的物质分异和迁移，形成了从里向外，物质密度从大到小的圈层结构 铁和镍比较重，含量也多，分离出来成为液态的金属向中心聚集 地核 较轻的硅酸盐物质形成地幔和地幔之上的地壳 气体和水等轻物质被吸引在固体球的外围,1.3现代地球环境的逐渐形成,46亿年前，整个地球的温度都很高，表面也接近于熔融的状态 各类岩石的块体（以星子为基础）各不相属地分布在地球的表面 后来构成大陆的地壳,冥古宙（4638亿年前）,大约在40亿年前后，越来越多的较轻的硅酸盐成分迁移到上部冷凝 地球终于有了一个虽然还比较薄、但已是连续完整的地壳,原始地球表层,一些处于熔融状态的物质向上挤入

4、地壳中凝结，或涌出地面，表现为广泛分布的火山活动 另一方面物质又在向下流动，把上面已固结的地壳撕裂，并将其部分碎块拽向深处，使它再次熔入地幔物质之中 与此同时，薄弱的地壳还在陨石的撞击下，形成大量陨击坑,最初的大气成分主要是水蒸汽，还有一些二氧化碳、甲烷、氨、硫化氢和氯化氢等,直到距今38亿年前，地球上的大气仍是缺氧和呈酸性的 随着时间的流逝，地球上的温度逐渐降低（低于100C），大气中的水蒸汽陆续凝结出来，形成了广阔的海洋，海水中也缺少氧，而且也含有许多酸性物质,太 古 宙（3825亿年前）38亿年前，海洋中开始有了生命的活动。从出现最原始的原核细胞生物-蓝绿藻，,32-29亿年前能起光合作

5、用的藻类开始繁殖，后者能消耗二氧化碳，产生出氧气,大约到27亿年前，游离氧在海洋中出现。绿色植物的大量繁殖，更加快了大气和海洋环境的变化，使其有利于高等喜氧生物的发展,元 古 宙（距今18亿年前到6亿年前）,大陆不断扩大 大气变成以二氧化碳为最多 海洋里的生物最多的是菌藻植物，它们的活动促成二氧化碳和海水中的钙镁等元素相结合，碳酸钙镁等物质沉淀在海底，使大气中的二氧化碳减少，氧和氮的含量逐步增加,显生宙 古生代，中生代，新生代最近6亿年来,大气圈的成分渐渐接近目前的状况 大气和海洋中，原为酸性的水在与岩石相互作用时，将硅酸盐物质中的钠，钾，钙，镁，铝，铁等金属元素夺取出来，形成多种盐类（以氯化

6、物为主），海水的成分也慢慢变成与今天相近的了 在这种环境中，生命加速发展，海洋中的生物迅速繁荣起来（化石证据较多）,二 地球的内部构造,Crust,Mantle,Core,A,A,B,C,D,B,C,D,E,F,G,上地幔,下地幔,0-35,60km,400km,920km,2900km,4640km,5120km,低速带60-250km,Moho Disc. M.,Guteaberg Disc. G.,根据对地震波在地下不同深度传播速度的 差异变化，地球固体表面以内的构造可以分为 三层：地壳，地幔和地核。,2.1地壳 地壳是知地表至莫霍洛维奇面之间厚度极不一致的岩石圈的一部分。 大陆地壳的平

7、均厚度为35km，但各地的差异较大。 大陆地壳由外向内依次为：风化壳，沉积岩层，硅铝层和硅镁层。 地壳体积是地球总体积的1，质量的0.4,地壳的结构特征,大陆地壳 大洋地壳 厚度大 薄 双层 单层 O,Si,Al,K O,Si,Mg,Fe 年代老 新,2.2莫霍面以下，深度为352 900km的 圈层，就是地幔。 地幔分上下两层。上地幔深351 000km， 主要由橄榄岩质的超基性岩石构成，岩浆侵入， 火山喷发，地震，板块构造等一系列影响地球 表层地理环境的过程都由此发生。 下地幔深 1 0002 900km，其下界为古登堡面。 2.3 地核：2 900km以下至地心为地核。 不确定性,3. 地壳均衡,是地壳各部分间建立一 种平衡状态的普遍趋势,地 球 内 部 圈 层 结 构,三 地球的外部构造 地球的外部构造包括大气圈，水圈和生物圈 三个圈层。 （一）大气圈 （二）水圈 （三）生物圈 ：是指地球生物及其分布范围 所构成的一个及其特殊又及其重要的圈层。在地 理环境中