普通地质学-第一章地球.ppt
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1、地 质 学 概 论,教 师:孙 舒 东,第一章 地 球 概 况,一、地球的形状和大小,两极半经为 6 356.755km 赤道半经为6 378.140km 平均半经为6 371.004km 扁率为 1 / 298.253 表面积 510064472km2 体积 10832*108km3 赤道一带稍微凸出,南北半球也不对称,加上表面凹凸不平,地球是一个不规则的旋转椭球体 基本上仍是一个圆球,人造卫星拍摄的地球照片,地球在宇宙中的位置,二、地球的外部圈层结构,1、大气圈:是指因地球的引力而聚集在地表周围的气体圈层。,由地表往上可分为五个次级圈层:对流层、平流层、中间层、暖层、扩散层(散逸层)。 对
2、流层:平均厚度12km,含大量水蒸气和尘埃。表现为强烈的对流。风、霜、雨、雪、雹、雾等气象现象均发生于此层。 平流层:从对流层顶到地表以上55km的范围。大气呈水平运动。几乎不含水蒸气、尘埃,无天气现象。 中间层:从平流层顶到地表以上85km的范围。大气呈对流运动。存在电离层,可反射无线电波。 暖层:从中间层顶到地表以上800km的范围。内部存在多层的电离层,也称电离层,强烈反射无线电波。 扩散层: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。,大气圈的物质组成,0.05%,23.1%,1.28%,75.5%,大气圈,氩气,氮 气,氧气,二氧化碳,2、水圈:是
3、指地球表层由水体构成的连续圈层。 其物态有固、液、气三种状态。水体的形式有河、湖、海、冰川(盖)水蒸气、地下水等, 并形成一个包裹着地球的完整圈层。 地表上直接被液态水体覆盖的区域占地表面积的3/4。 在太阳能、重力的作用下,使得水圈中的水体周而复始的运动,形成水循环。 水循环的方式有:海洋与大陆间的循环; 地表与地下间的循环; 生物体与周围空间的循环; 水圈与大气圈间的循环。,水 圈,海水97.41% 淡水2.59%,生物圈:是指地球表层由生物及其活动地带所构成的连续圈层。生物从高等到低等,从动物到植物,乃至细菌和微生物等生活于地球表面一定范围的陆地、水体、土壤及空气中,构成了一个基本连续的
4、圈层。目前已知的生物有近两百万个种。生物的演化发展受控于自然环境的演化,通过地质历史时期生物化石的研究就可以知道地质演化的历史。,三、地球的主要物理性质,一)、地球的密度 二)、地球的压力 三)、地球的重力 四)、地球的磁场 五)、地球的温度 六)、地球的弹塑性,一)、地球的密度,地球的平均密度:5.516g/cm3 地表岩石平均密: 2.7g/cm3 地心的密度: 13g/cm3,二)、地球的压力,地球内部压力是随深度加大而逐渐增高的。深度每增加km,压力增加27.5 MPa(1 MPa1兆帕斯卡N / m)。深部随着岩石密度的加大,静岩压力增加得更快些。静岩压力在莫霍面附近约1200 MP
5、a,古登堡面附近约135,200 MPa,地心处可达361,700 Mpa,相当于360万个大气压力。,地表,地心,三)、地球的重力,r,d,F,P,R,地球的重力 地球自转引起的离心力和地球引力的合力。 P = F + d F=G M m d=r,R2,(G为万有引力常数, 为角速度),因为离心力相对很小,即使在赤道也只有万有引力的1/289,所以重力基本上就等于万有引力,方向也基本上指向地心。为了便于比较,通常用单位质量所受的引力来表示重力(重力加速度 g) g = GM/R2 (单位用伽Gal) 1 Gal =1cm/s2,重力在地表的变化 重力随纬度的增加而增加,随海拔高度的增加而减小
6、。若将地球视为均质体,以海平面为基准可计算出不同纬度的标准重力值。 g=987.032(1+5.3*10-3*sin2-5.9*10-6 *sin22) g 为重力(伽),为纬度,重力在地球内部的变化 影响重力大小的不是整个地球的总质量,而主要是所在深度以下的质量。 由于地壳与地幔的密度都比较小,从地表到地下2900km的核幔界面,重力大体上是随深度增加而略有增加,但有波动。在核幔界面上,重力值达到极大(约1069伽),再往深处去,各个方向上的引力趋向平衡,重力值逐渐减少,直至变小为零。,重力的变化,实际测得的重力值与理论重力值之间的差值,称重力异常。 当实测重力值 理论重力值,称正异常 当实
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- 普通 地质学 第一章 地球
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