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1、第二章 地球的基本特征教学目的与要求认识地球的形状、大小、物理性质；了解地球的内外圈层结构；掌握地质作用。 重点：地质作用，圈层结构；难点：地质作用。第一节 地球概况一、地球的形状和大小地球不是一个圆球体，而是一个实心椭球体，赤道半径长，两极半径短。（一）对地球形状、大小的认识人类在长期生产实践中，对于地球形状的认识经历了反复曲折的过程。 第一级近似：圆球形第二级近似：旋转椭球体 第三级近似：大地水准体 大地水准面：是指由平均海面所封闭的球体形状。（二）地球大小赤道半径 a=6378.137KM两极半径 c=6356.752KM平均半径 R=6371.004KM 长短半径差 a-c=21.38
2、5KM扁平 5= （a-c） /a =1/298.257表面积 S=4 n r2=510064472KM2体积 V=4 n r2/3=10832 亿 KM3地球的形状呈梨形,其实地球确切地说，是个三轴椭球体。地球的平均半径为6371千米。二、地球的表面形态地球表面高低起伏。以海平面为界分为海洋和陆地两大地理单元，海洋面积占70.8%， 陆地面积占 29.2% 。海洋主要分布在南半球，陆地主要在北半球，而且非洲、南美洲、北 美洲、大洋洲、欧洲等大陆的形状均为尖端向南的倒三角形。另外，大西洋东西两岸的海岸 线形状十分吻合。大陆平均海拔高度875m，最高8844.43m（8.8km）（珠穆朗玛峰）。
3、 大洋底平均深度3729m，最深11034m （马里亚纳海沟）。若将地球表面地形拉平，则地球表面位于现在的海平面以下2.44km。（一）陆地地形特征按照高程和起伏特征，陆地地形可分为山地、丘陵、平原、高原和盆地等类型。1、山地 海拔 500m 以上，切割度大于 200m。呈线状延伸的山体叫山脉。如美州西缘安第斯山脉、喜马拉雅山脉。世界上高大的山脉 大多是在地壳活动特别强烈的地带。它们可分为两大地带：一为环太平洋两岸地带；另一为 略呈东西向横贯亚洲、欧洲南部、非洲北部的地带(地中海沿岸，即阿尔卑斯-喜马拉雅带)。 上述两带是现今地球上火山和地震活动最强烈的地带。由此可见，全球的主要山系基本上是
4、南北方向或东西方向延伸。2、丘陵一海拔低于500m,相对高差小于200m介于山地和平原之间。如我国东南丘陵 区、川中丘陵。3、平原一海拔V200m的广阔而平坦的地区。如华北平原、松辽平原。4、高原高原是海拔高程在 600m 以上、面积较大、顶面较为平坦或略有起伏的地 区。5、盆地一一四周为山地或高原、中央低平的地区称盆地。如四川盆地、柴达木盆地。6、洼地一一高程在海平面以下的低洼区。吐鲁番盆地中的艾丁湖。(二)海底地形特征根据海底地形的总体特征,海底大致可分为大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊。1、大陆边缘(continental margin)是大陆与大洋盆地之间的过渡地带。由海岸向深海 方向,大
5、陆边缘常包括大陆架、大陆坡和大陆基。有时在大陆边缘则出现岛弧与海沟地形。(1) 大陆架(continental shelf)是海与陆地接壤的浅海平台，其范围是由海岸线向外 海延伸至海底坡度显著增大的转折处。大陆架部分的海底坡度平缓,一般小于0.3,平均 约 0.1。(2) 大陆坡(continental slope)是大陆架外侧坡度明显变陡的部分。其平均坡度为 4.3，最大坡度可达 20以上；( 3 )大陆基( continentalrise) 是大陆坡与大洋盆地之间的缓倾斜坡地。坡度通常为 535大陆基主要分布于大西洋和印度洋边缘，在海沟发育的太平洋边缘不发育。(4)海沟与岛弧海沟是大洋边缘
6、的巨型带状深渊，其长度常达 1000km 以上，宽度近 100km。深度多在 6000m 以上。海沟常与岛弧平行伴生。岛弧是大洋边缘延伸距离很长、呈弧形展 布的岛群。活动型大陆边缘， 陆架、陆坡不宽，缺失陆基； 稳定型大陆边缘，陆架、陆坡、陆基 环绕着大陆。2、.大洋中脊(midoceanicridge)是绵延在大洋中部(或内部)的巨型海底山脉，它 具有很强的构造活动性，经常发生地震和火山活动。大洋中脊在各大洋中均有分布，且互相连接，全长近65000km,堪称全球规模最大的“山系” 。大洋中脊轴部常有一条纵向延伸的裂隙状深谷，称中央裂谷。大西洋中脊，中央部有一巨大的裂谷， 称中央裂谷。陡，宽数
7、十公里，深 1-2km。太平洋洋隆，中央裂谷不发育。洋中脊被一系列横向断裂错开。3、大洋盆地(oceanic basin)大洋盆地是介于大陆边缘与大洋中脊之间的较平坦地带。 大洋盆地主要可分为深海丘陵和深海平原两类次级地形。大洋盆地中常可见规模不大、地势比较突出的孤立高地，称为海山。 有些海山呈链状分布，延伸可达上千公里，称为海岭。海山顶部如露出海面以上即成为大洋中的岛屿。（一）密度和压力地球质量5.976X 1027g,地球平均密度5.52g/cm3。按实际测得地表岩石的平均密度2.7, 地表水的密度为1,故推测地球内部物质的密度较大。地心最大达13。地球内部的压力主要 是静压力，是由上覆地
8、球物质的重量所产生的压力。地球内部的密度随着深度的增加而逐渐增加。同时，深度越大，压力越大。（二）重力地面重力随纬度增加而增加，随海拔高度增加而减少，两极重力最大。重力异常一一由于地球各部分的物质组成和地壳构造不同,因而实际测量的重力值往往 与理论值不符，称为重力异常。正异常一一实测重力值大于理论值，一般为金属矿区，由于物质密度大，对地面物质的 引力较大。负异常一一实测重力值小于理论值，一般为石油，炔，石膏等非金属矿区，物质密度小, 引力小。利用重力异常找矿的方法称为重力探矿法。（三）地磁地球是一个球形磁铁，磁力线在地球周围分布，形成一个偶极地磁场。地磁场的南北两极与地理南北两极不重合，地磁极
9、位置也在不断变化。地磁轴与地理轴 （地球自转轴）不相重合，两者交角目前约11.5。地磁子午线与地理子午线（经线）之间也就有交角，这个交角叫磁偏角。罗盘指针是地磁南北，指北针偏在经线东边叫做东偏角，符号为正；偏在经线西边叫西 偏角，符号为负。用罗盘测方向时应加以校正才能得到地理方向。磁针的空间位置与水平面之间夹角叫磁倾角。磁针与磁力线重合，赤道水平，两极直立。 我国地处北半球，南翘北倾，故南针绕有铜丝。使磁针偏和倾的磁力大小的绝对值叫磁场强 度。当把地磁场近似地看成是均匀磁化球体产生的磁场，这种磁场叫正常磁场。磁异常：正磁异常实测磁场大于正常磁场f磁性岩体和矿体（如磁铁矿、镍矿、超基性岩、高磁性
10、物质）；负磁异常实测磁场小于正常磁场f低磁性或反磁性矿物 和岩石（如金、铜、盐、石油、花岗岩）。（四）地电大地电流的平均密度约为2Akm2，发电厂是以大地作为回路的。电导率随深度增加而增加电暴 地电异 电法勘探（五）放射性在地表的岩石、水、大气、生物中都有放射性元素存在，但主要集中在地球上部特别 是酸性岩浆岩中。 238U、235U、232Th、40K、87Rb。放射性的主要表现是放出热量，是地热的主要来源之一（能源）。放射性物探、放射性检测-环保。（六）地热地内温度分布状况可分为三个层：1外热层（变温层）-地球表层，温度来自太阳热。2常温层（恒温层）-内、外热层的分界面，相当于年平均温度。
11、3内热层（增温层）-热能来自地球内部，即放射性元素衰变产生的热能。地热异常区（温泉、火山）一热水、发电、医疗。地球的温度：地下100km约为1300C1000km 约为 2000 C2900km 约为 2700C地心温度约为 40006000C地热梯度（深度增加100m所增加的温度）是+2.5 /100m。地温极（地热增温级），增加1度所需的米（深度40m）。（七）弹塑性在作用速度快、持续时间短的力的条件下，地球表现为弹性；在作用速度慢、持续时间 长的力的条件下，地球表现为塑性。地震波有纵波、横波两种：纵波（p波）一传播介质质点振动方向与波传播方向相同； 横波（s波）一传播介质质点振动方向与波
12、传播方向垂直，速度慢，只能在固体中传播。地震波在不同密度和刚性程度的介质中传播的速度不一致；在地下压力很高的情况下， 固体物质密度大，波速快；遇到不同物理性状介质的界面时，发生折射与反射；在液体介质 横波不能通过，纵波减速。人工地震-地震勘探法。2QQ0如00部51606000637L0辿衣波谨/F果毎秒注竇1第二节地球的结构地球不是均质体，具圈层结构。以地表为界分内圈和外圈。一、地球外部圈层的特征1、大气圈：是地球的最外圈，由空气、水气和尘埃组成，对地表气候分带和生命活动 起着很大的作用。（1 ）根据气温的垂直变化和密度状况，把大气圈自下而上分为五层：A. 对流层：越高越冷B. 平流层：自对
13、流层顶到50km高C. 往上还有：中间层、暖层、散逸层。（2）根据大气成分把大气圈分为均匀层（低层大气）和非均匀层（高层大气）。A.在100km以下是低层大气，大气由18种气体混合组成，分布均匀，故叫均匀层。主要成分n2、O2，次要成分对地质作用意义较大的有co2、o3、h2o。B. 100公里以上为高层大气，分O2、N2、H2三层，不均匀。2、水圈：地球表面上的海洋、河流、湖泊、冰川以及地下水等可看成是一个包围地球的连续水层，称为水圈。水循环海陆水分之间的交换。水以各种方式对地面（或地下）岩石进行破坏、改造，并把破坏的物质带到另一些地方 堆积下来，形成削高补低结果。3、生物圈 地球表层生命物
14、质组成的一个封闭的圈层。包括植物、动物、微生物。生长三要素：空气、阳光、水 微生物是地质作用的重要因素。二、地球内圈的特征组成地球的8种主要化学元素及其百分比含量元素氧o铁Fe镁Mg硅Si硫S镍Ni钙Ca铝Al百分比30.2529.7615.6914.724.171.651.641.32据物探资料推测（地震波、重力）。地球内部有两个最明显的地震波速度变化界面，称为不连续面。莫霍面、古滕堡面、康拉德面（据此划分地壳、地慢、地核）1. 莫霍面位于地表以下数公里一40km土。大洋浅（平均8km）、大陆深（平均33km）。是由南斯拉夫学者莫霍洛维奇（Mohorovicic）于1909年首先发现的，因此
15、被称为莫霍 洛维奇面，简称莫霍面。莫霍面之上为地壳、之下为地幔。2古登堡面位于地下2900km深度。横波到这一界面就消失了。以最早（1914年） 研究这一界面的美国地球物理学家古登堡的名字命名。古登堡面之上为地幔，之下为地核。3.康拉德面位于地壳内部。表现为纵波速度由6km/s突变为6.6km/s。由此而推断地壳分为密度不同的上、下两层，上层为花岗岩层（硅铝层），下层为玄武岩层（硅镁层）。层圈名称特征地壳岩 石 圈1是由岩石组成的地球外壳。上部花岗质层（硅铝层）平均密度为 2.7g/cm3,下部玄武质层（硅镁层）平均密度为3.3g/cm3。2.大陆地冗平均厚33km （最厚70km）,广泛分布有沉积岩、岩浆岩、 变质岩，最老的岩石年龄为38亿年，具有硅铝层和硅镁层大洋地壳平均 厚8km （最薄v3km）,主要为玄武岩类及现代沉积物，只有硅镁层没有硅 铝层。3是所有地质作用的场所，也是目前地质学研
