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1、地球探索 一、地球是怎样形成的？教师：毕 华（研究员） 海南师范大学资源环境与旅游系 提 纲 （一）地球的外貌 1、从太空看地球 2、地球的表面 （二）地球的“简历” （三）地球在宇宙中的位置 1、从“地心说”“日心说” 宇宙无中心 2、地球在太阳系中的位置 3、宇宙的起源大爆炸宇宙学简介 （四）地球是怎样形成的？ 1、地核的形成 2、大气与海洋的形成 3、地壳的变迁 (1) 大陆漂移学说 (2) 海底扩张说 (3) 板块构造说（一）地球的外貌 1、从太空看地球。人类居住的地球，从太空看是一个蓝白色的球体。蓝色 的是海洋，白色的是白云。 2、地球的表面。近看地球的陆地表面则千姿百态，就像人的面
2、孔，有隆起 ，有凹陷；有高山、丘陵、平原、沙漠、盆地，还有高原、沼泽和峡谷。地 球表面在内力和外力相互作用下，不断改变着自己的面貌。昨日的高山深谷 有可能变成了今天的深海大泽，昨日平原山丘有可能抬升成了高不可攀的高 山大川尤其是人类出现之后，这种改变更迅速了。 今天的地球早已非其早期面貌，不过人类可以通过探索地球内部构造来追溯 其早期概况，并探寻地球上各种资源形成的奥秘，更加合理、深入的利用它 。总之，随着科技的进步，人类对地球的感知将会越来越深入。 （二）地球的“简历” 年龄：46亿岁（年） 体重：5.98 1024公斤（59万8千亿亿吨） 体积：1.08 1012千米3（1080亿） 面积
3、：5.1 108千米2 平均半径：6367千米 与太阳的距离：150 106千米 运行一周的时间：23小时56分4秒 （三）地球在宇宙中的位置 从地球到天文学家能看到的太空中最远的地方，都是宇宙。 1、从“地心说”“日心说” 宇宙无中心 (1) “地心说”：曾经有一个很长的时期，人们认为地球是宇宙 的中心，一切天体都绕着地球运行。 (2) “日心说”：直到1543年，哥白尼的天体运行论发表， “日心说”创立，这个错误观念才逐渐被抛弃。 (3) 宇宙无中心：实际上，无限广大的宇宙根本不存在中心。 太阳只是太阳系的中心。而太阳在银河系中，又只不过是旋 涡臂上的一个小点，一颗普通恒星罢了。地球则只是
4、太阳系 中一颗普通行星。 2、地球在太阳系中的位置 (1)地球沿着椭圆形轨道绕太阳运行，太阳处在椭圆的一个焦 点上。 近日点：每年1月初地球和太阳最接近，距离约为14710 104 km。地球的这个位置称为近日点。 远日点：7月初离太阳最远，距离约为15210104 km ，这 个位置则称远日点。日地平均距离为14960 104 km ，这个数 字被确定为一个天文单位。 (2) 地球和其他天体间密切联系并相互影响。 A、地球表面以太阳辐射能为最主要的热量来源：海、 陆、大气和有机体中的许多过程，都以这种辐射能为基 本动力。 水能、风能都是由太阳能转化来的。 当代地球上最重要的能源煤和石油，则是
5、长期积累 的化石化了的太阳能。 B、 太阳还把各种带电粒子流传送到地球上。具有极高 能量的宇宙线，从宇宙空间侵入地球的大气上层，对地 球上的极光、磁暴，以及大气中的某些气体分子从分子 状态转变为离子状态等一系列现象，都产生影响。 C、 陨石从星际空间落到地球上，或地球大气外层的气 体质点扩散到星际空间。这些都表明地球与星际空间存 在着直接的物质交换。 D、 地球在月球和太阳引力作用下形成潮汐，以及大气 和地壳的弹性变形，就更为人们所熟知了。实际上，地球不过是环绕太阳转动的一颗小小的行星 ，而太阳也只是银河系数百万颗恒星中的一颗。宇宙内 有无数星系。我们所能看到的最远的星系，因为距离太 远，星光
6、需要许多亿年才能到达地球。也就是说，我们 现在所看到的，其实是星体很久以前的样子。3、宇宙的起源大爆炸宇宙学简介关于宇宙的起源有许多假说，其中最有影响的是 1948年由美国天体物理学家伽莫夫提出的大爆炸宇宙学 。大爆炸宇宙学认为 ，宇宙早期是一个超高密、超高 温的“宇宙蛋”。宇宙蛋在某种物理条件下，发生迅猛的 大爆炸，于是便开始不断膨胀起来，结果物质也随着时 空膨胀而从密到稀、从热到冷地演化着，在演化过程中 逐渐形成各种恒星体系。宇宙诞生的过程美国哈勃天文望远镜浩 瀚 的 宇 宙银河系俯视图银河系结构及太阳在银河系的位置 左：侧视图；右：俯视图炽热的发光球太阳*（四）地球是怎样形成的？大约在5
7、0亿年前，银河系里弥漫着大量的星 云物质。它们因自身引力作用而收缩，在收缩过 程中产生的旋涡使星云破裂成许多“碎片”。其 中，形成太阳系的那些碎片，就称为太阳星云。 太阳星云中含有不易挥发的固体尘粒，这些尘粒 相互结合，形成越来越大的颗粒环状物，并开始 吸附周围一些较小的尘粒，从而使体积日益增大 ，逐渐形成了地球星胚。地球星胚在一定的空间 范围内运动着，并且不断地壮大自己，于是，原 始地球就形成了。原始地球经过不断的运动与壮 大，最终形成了今天的模样。地球形成示意图 1、地核的形成 地球的地核是铁集聚于 地心形成的。刚刚诞生的地 球与多个小行星互相碰撞， 释放的能量使地球变暖。温 度升高后，岩
8、石变软，铁马 上沉积到地心。铁释放出来 的重力能又进一步使地球变 暖。据推测，这个原始地核 全部是熔化了的铁形成的液 体。在地核里，铁的熔点越 往中心去越高。随着对流运 动的冷却，地核中心部位的 温度将降到比铁的熔点还低 ，最后在中心部位析出固态 铁，形成内核。地核内部的核裂变 是地球的热源 2、大气与海洋的形成 原始地球形成之后，地表温度慢慢升 高。因此，地球从表面开始变暖。这个 时期的地球，越靠外侧温度越高。随着 温度继续上升，表面物质开始熔化。这 些熔融物质类似火山岩浆，覆盖在地球 表面。随着岩浆覆盖面积增大，其中的 挥发性物质逸出，形成原始大气。这种 大气以水和碳酸气为主要成分，气压是
9、 现在的100 多倍。后来，大气温度下降， 大气中的水蒸气变成了水，降到地面形 成了原始海洋。 6亿年前 多细胞 生物繁 盛于海 洋 4.4亿年 前生物 登陆 6500万 年前哺 乳动物 和被子 植物出 现 200万年 前直立 人出现 3、地壳的变迁 (1) 大陆漂移学说 随着近代自然科学的发展，人类的认识领域和活动范围 逐渐扩大起来，一些地图也开始被测绘出来。1912 年，德 国气象学家、地质学家魏格纳系统地发表了关于大陆漂移 的理论，提出了“大陆漂移说”。 魏格纳的证据主要有： 1、大陆海岸线的相似性。南大西洋两岸，即非洲与南 美的海岸线轮廓相互匹配，可以拼接成一个整体，说明这 两个大陆曾
10、经相连接。 2、褶皱系的延续性。南大西洋两岸，即非洲南端与南 美布宜诺斯艾利斯之南的二叠纪褶皱山系同是东西走向的 ，而且地质情况相当，可以连接；欧洲挪威、苏格兰、爱 尔兰与北美纽芬兰的加里东褶皱带也是可以连接的。 3、古冰川的分布。南方诸大陆(南美、南非和南澳大利 亚)和印度南部广泛分布着晚古生代的冰川痕迹，若将分布 地拼在一起，能较好的解释冰川分布的规律。 4、化石。在南方诸大陆和印度南部的晚古生代冰碛层 上普遍覆盖有具舌兰齿植物群化石的含煤地层，证明南方 诸大陆与印度过去是一个整体。 19121912年，德国学年，德国学 者魏格纳者魏格纳 （A . A . WegenerWegener）
11、提出了提出了“ “ 大陆漂大陆漂 移说移说 ” ” 大陆漂移的历程 大陆地壳在地幔之上就像冰块漂浮在水上大陆地壳之间的碰撞挤压形成了高山大陆漂移学说 (2) 海底扩张说 20世纪60年代，科学家们提出了海底扩张说，并且找 到海底扩张的证据。现在，人们知道位于地壳之下的地 幔物质是沿着大洋中脊、中轴部位的洋壳岩石圈的裂缝 处喷涌而出的，由此引发的火山喷发和地震，把原有的 洋壳向裂缝两侧推移扩张，新的洋壳就在这里生成了。 (3) 板块构造说 19671968年，法国的勒皮雄、美 国的麦肯齐确立了板块构造学的基本原 理。他们认为，全球的广大板块可能在 它们还作为一个整体时就已经形成。太 平洋板块、欧亚板块、美洲板块、印度 板块和南极板块曾经是一个整体，后来 发生分裂漂移。板块构造说以整体的研 究观点开拓了地球科学研究的深度和广 度，是地球科学领域中的一场革命。六大板块板块碰撞示意图形成高山火山喷发
