地球的一般特征市公開課一等獎省賽課獲獎課件

第一章地球與地殼概述§1.地球表面特征及基本參數(shù)§2.地球物理性質§3.地球結構§4.洋殼、陸殼及地殼均衡現(xiàn)象地球的一般特征第1頁§3.地球結構地球外部圈層及特征大氣圈水圈生物圈??圈連續(xù)性???劃分出“三圈”依據(jù)？？地球的一般特征第2頁§3.地球結構地球內部圈層及特征地殼上/下地殼，巖石圈，軟流圈地幔地核？？圈層劃分析依據(jù)？？地球的一般特征第3頁大氣圈大氣圈因地球引力而聚集在地表周圍氣體圈層。氣體主要集中于地表以上18km范圍內，往上氣體變得極為稀薄。地球的一般特征第4頁大氣圈大氣圈分層：對流層（0-10km)平流層(10-50km)中間層(50-80km)暖層(80-800km)散逸層(>800km)地球的一般特征第5頁大氣圈分層主要依據(jù)物質組成大氣溫度改變電荷大氣運動特征地球的一般特征第6頁地球的一般特征第7頁LayersoftheAtmosphere

TheatmosphereoftheEarthmaybedividedintoseveraldistinctlayers,對流頂層同溫層中間層電離層地球的一般特征第8頁WeatherintheTroposphere地球的一般特征第9頁對流層從地面到溫度最低處，平均10.5km；赤道17km，兩極9km----為何？氣溫來自地面輻射熱----舉例？？海拔越高溫度越低----離太陽更近為何溫度更低？主要氣象事件發(fā)生層地球的一般特征第10頁MovementoftheTropopause（對流頂層）赤道對流層厚極地對流層薄地球的一般特征第11頁平流層對流層頂?shù)?0公里高空氣流水平運動空氣稀薄，水汽和塵埃含量非常少，極少有天氣現(xiàn)象溫度隨高度增加臭氧吸收太陽紫外線，成為生物天然保護層地球的一般特征第12頁平流層地球的一般特征第13頁中間層50-80km無線電波地球的一般特征第14頁中間層

地球的一般特征第15頁暖層極光、流星短波無線電通信熱層大氣受太陽輻射，溫度高，氣體分子或原子大量電離，復合機率又少，形成電離層，能導電，反射無線電短波。地球的一般特征第16頁Thermosphere（暖層）地球的一般特征第17頁逸散層地球的一般特征第18頁逸散層溫度很高，可達數(shù)千度；大氣已極其稀薄，其密度為海平面處一億億分之一。地球的一般特征第19頁Intemperature地球的一般特征第20頁大氣圈物質組成大氣圈分層：均勻層(低層大氣)，<100km非均勻層(高層大氣),>100km。地球的一般特征第21頁大氣圈物質組成氮：78.09％；氧：20.94％；氬：0.93％；其它：0.04％大氣由18種氣體混合組成,主要成份為（按體積計算）20.94%地球的一般特征第22頁定量氣體不定量氣體氣體化學式占空氣體積（%）氣體化學式占空氣體積（%）氮N278.08水氣H2O0--4氧O220.95二氧化碳CO20.035氬Ar0.93甲烷CH40.00017氖Ne0.0018一氧化二氮（笑氣）N2O0.00003氦He0.0005臭氧O30.000004地表附近大氣組成成份氣體數(shù)據(jù)取得方式和方法？？？地球的一般特征第23頁O2促使巖石氧化分解,生物活動基礎N2植物造蛋白質主要原料CO2地面溫度保護層，溫室效應巖石碳酸鹽化促使巖石分解主要原因、H2O均衡大氣溫度，水汽吸收地面輻射熱，保護大氣溫度，包裹大氣微粒成云、霧、雨、雪。地球的一般特征第24頁高層大氣分為O2、N2、H2三層不均勻。地球的一般特征第25頁水圈地球表層由水體組成連續(xù)圈層。固、液、氣態(tài)水體形式河、湖、海、冰川（蓋）水蒸氣、地下水等地球的一般特征第26頁大部分聚集在海洋里(97%)，另一部陸地、河、湖、巖石土壤中。高山和兩極冰。地球的一般特征第27頁鹽度水中所溶解固體物質含量(％）淡水－－0.3‰半咸水－－24.7‰咸水－－35‰。大陸水平均鹽度<1％地球的一般特征第28頁水循環(huán)地表上直接被液態(tài)水體覆蓋區(qū)域占地表面積3/4太陽能、重力作用下，水圈中水體周而復始運動，形成水循環(huán)。地球的一般特征第29頁水循環(huán)地球的一般特征第30頁水循環(huán)方式有海洋與大陸間循環(huán)----舉例；地表水與地下水間循環(huán)；生物體與周圍空間循環(huán)；水圈與大氣圈間循環(huán)。。。。。。。地球的一般特征第31頁水體和水水體替換時間極地冰川、常年雪蓋、地下水近100世界大洋25高山冰川16湖泊沼澤5年土壤水1年河水16日大氣水8日生物水幾小時各種水體替換時間（怎樣取得該數(shù)據(jù)？）地球的一般特征第32頁研究水圈地質意義。地球的一般特征第33頁地球的一般特征第34頁地球的一般特征第35頁地球的一般特征第36頁生物圈地球表層由生物及其活動地帶所組成連續(xù)圈層當前已知生物有近兩百萬個種。生物演化發(fā)展受控于自然環(huán)境演化地質歷史時期生物化石示蹤地質演化史地球的一般特征第37頁生物圈生物圈界限不截然生物集中在地表和水圈生物生長三要素：水分、空氣、陽光。微生物是地質作用主要原因地球的一般特征第38頁地球內部圈層結構地球的一般特征第39頁地殼地幔:上地幔、下地幔地核:外核、過渡層、內核地球圈層劃分地球的一般特征第40頁地球內部圈層結構當前最深鉆井13km（俄.科拉半島.超深鉆）8km（中國江蘇東海超深鉆）最深礦井<3km地球平均半徑6371km我們了解只是地球巖石圈表層地球的一般特征第41頁地球內部圈層結構地震縱波（p波）傳輸介質質點振動方向與波傳輸方向相同，可在液體中傳輸?shù)卣饳M波（s波）傳輸介質質點振動方向與波傳輸方向垂直，速度慢，只能在固體中傳輸。地球的一般特征第42頁劃分依據(jù)----SeismicWavesTwogeneralcategoriesofseismicwaves.P-waves,whicharepressurewavesandcanpropagate(傳輸)inbothsolidsandliquids.

S-waves,whicharetransversewavesthatcanpropagateinsolidsbutnotinliquids地球的一般特征第43頁地球內部圈層結構地震波傳輸速度不一樣密度和剛性程度介質中傳輸速度不一致壓力高，物質密度大，波速快經過不一樣物理性狀介質界面，發(fā)生折射與反射；人工地震－地震勘探法。地球的一般特征第44頁地球的一般特征第45頁地球內部圈層結構地震波數(shù)據(jù)顯示地球內部存在著地震波傳輸突變面顯示了地球內部含有圈層結構。地球內部有兩個最顯著地震波速度改變界面（不連續(xù)面）莫霍面古登堡面據(jù)此劃分地殼、地慢、地核地球的一般特征第46頁地球內部圈層結構莫霍面（M.1909）(Moho-dscontinuity)：大陸平均33km，max70km大洋平均11-12km，min5km莫霍面上下，地震波速顯著改變縱波速度從7.0km/s增加到8.1km/s橫波速度從4.2km/s增加到4.4km/s莫霍面之上巖石圈稱為地殼，莫霍面向下到古登堡面之間部分稱為地幔地球的一般特征第47頁地球內部圈層結構古登堡面（G.1914）(Gutenberg-discontinuity)：2900km該面上下，地震波速改變顯著縱波速度由13.6km/s突然降低為7.98km/s橫波速度從7.23km/s到突然消失。此界面位于地下2885km深度，此界面之下到地心，稱為地核地球的一般特征第48頁地球的一般特征第49頁地殼層分類大陸型地殼大洋型地殼分層：康拉德面為界 硅鋁層 硅鎂層地球的一般特征第50頁地殼顯著地存在上下兩層：上硅鋁層，也稱為花崗質層，只存在于大陸；下硅鎂層，也稱為玄武質層，分布于全球。地殼分層： 硅鋁層 硅鎂層硅鋁層（花崗質層）硅鎂層（玄武質層）地幔地殼層地球的一般特征第51頁地殼層平均厚度大陸33公里(最厚70km青藏高原，平原20km)大洋底平均6公里平均為16公里，為地球半徑1/400密度固態(tài)物質，密度2.7。地球的一般特征第52頁地殼層地殼不均勻性厚度和物質組成在水平和垂直空間上存在差異這種不均交造成物質重新分配調整是引發(fā)地殼運動主要原因之一。地球的一般特征第53頁大陸型地殼（continentalcrust）大洋型地殼(oceaniccrust)結構 Si、Al層2.6-2.7g/cm3

Si、Mg層2.9-3.0g/cm3Si、Mg層2.9-3.0g/cm3巖石年紀41億年<2億年巖石變形強烈微弱厚度max70km(平均33km)max10km(平均6-8km)分布大陸及大陸架大洋盆地地球的一般特征第54頁地幔特點厚度約2860公里(古登堡面約2900公里)占地球體積82%上部為固態(tài)，超基性巖。地球的一般特征第55頁地幔分層：以1000公里為界上地幔密度3.5g/mm3固態(tài)巖石層軟流圈上地幔60－400公里范圍，上、下界限漸變、起伏地震波低速帶，推測屬熔融狀態(tài)，液態(tài)能夠蠕動變形而遲緩流動。下地幔密度為5.1g/mm3地球的一般特征第56頁軟流圈發(fā)覺意義

巖漿發(fā)源地中源地震發(fā)源地（地下70--300km）支持了板塊結構運動理論。軟流圈運動涉及全球結構地球的一般特征第57頁陸殼及上地幔地球的一般特征第58頁巖石圈軟流圈以上，上地幔固態(tài)部分和地殼一起合稱巖石圈。地球的一般特征第59頁地球的一般特征第60頁地核密度：10－13g/mm3組成FeNi分層外核：液態(tài)；過渡層；內核：固態(tài)。經過內、外核界面時，波速增加地球的一般特征第61頁名稱圈層代號底界深度km密度物態(tài)地殼A332.6-3.0固態(tài)巖石

地幔

上地幔B60

250

塑性軟流圈（低速帶）C4003.32—5.7

下地幔D2898

地核外E

液態(tài)過分F

9.7-13（16）固態(tài)內G6381

地球的一般特征第62頁地球的一般特征第63頁地球內部圈層物質組成地殼：Si、Al層花崗巖質

Si、Mg層玄武巖質上地幔頂部：超基性巖（Fe、Mg含量多）軟流圈：石隕石1300oC近巖石熔點下地幔：鐵石隕石外核液體圈：Fe、Ni(少許Si、S)；鐵隕石內核固體圈：Fe、Ni，鐵隕石巖石圈地幔圈地球的一般特征第64頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡地殼均衡現(xiàn)象地表有高山和深淵、大陸和海洋并存山地引力不如預計大說明地殼結構、密度存在差異地球的一般特征第65頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡地殼均衡現(xiàn)象原因普拉特模式艾利模式綜合模式地球的一般特征第66頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡普拉特模式：地殼下面存在一均衡面，均衡面以下物質密度均一均衡面以上物質密度不均一為了保持均衡面上物質質量均衡，密度小地方地勢高，密度大地方地勢低，形成地表起伏地球的一般特征第67頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡艾利模式：無巖石能夠承受高山重量高山之下巖石必被壓碎而側向遷移高山同時應往下沉地殼均衡面以上物質密度相同，但均衡面深度不等，即均衡面不是水平而是起伏，從而到達均衡。山是有“根”，上面越高，下面越深地球的一般特征第68頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡綜合模式普拉特和艾利兩種學說相結合地殼下面均衡面不是水平面，是起伏不平；地殼組成物質密度也是不均一：地球的一般特征第69頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡綜合模式高原和山岳上部質量剩下（質量重）被深部質量不足（硅鋁層厚，地幔下凹）所抵銷，也就是山地體積大，質量重，經過其下部硅鋁層厚（比重?。?，到達均衡。大洋盆地（地勢低，質量輕）中直接出露硅鎂層和地幔（比重大）略向上凸，使其下部質量剩下，賠償了上部(水體部分)質量不足從而保持了各個地域地殼在重力上均衡，使地表保持高低起伏地勢。地球的一般特征第70頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡綜合模式地殼均衡現(xiàn)象是一個動態(tài)平衡。暫時、相正確、有條件。地球的一般特征第71頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡地殼均衡動態(tài)過程山-?；プ?，海底擴張地震，火山；殼-幔物質換位高山受剝蝕，負荷減輕，就上升。低洼區(qū)接收沉積，負荷增加，將要下沉，以到達新均衡。地殼均衡是漫長過程地球的一般特征第72頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡地質作用地殼均衡過程控制作用自然動力促進地殼（巖石圈）物質組成、結構、結構和地表形態(tài)改變和發(fā)展作用。自然動力分類：內動力（內生動力、內營力）外動力（外生動力、外營力）地球的一般特征第73頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡內動力地質作用：由地球內部能源（自轉能，重力能，放射性元素蛻變產生熱能等）產生動力作用于整個地殼（包含地表和深處）作用。地球的一般特征第74頁§4.洋殼、陸殼及地殼均衡內動力地質作用類型巖漿作用變質作用地震作用結構運動（地殼運動）。。。。。。地球的一般特征