地球科學(xué)概論

PAGEPAGE5《地球科學(xué)概論》復(fù)習(xí)資料緒論地球科學(xué)是研究地球的科學(xué)重點(diǎn)研究地球表層的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造.1.研究對(duì)象:地球地球的時(shí)、空、源①地球的結(jié)構(gòu)：層圈狀（slide）②地球的構(gòu)造：指地球各個(gè)部分之間關(guān)系及其它們的分布規(guī)律及演化。如大氣圈、水圈、巖石圈、地幔、地核殼幔作用山脈-盆地，大陸-海洋；③地球物質(zhì)：各種元素-礦物-巖石-礦床-地層它們的分布及其遷移富集規(guī)律④地質(zhì)事件：地殼運(yùn)動(dòng)在地表反映.如地震、火山、海嘯、褶皺、斷裂等；⑤預(yù)測(cè)和預(yù)防將來(lái)發(fā)生的地質(zhì)事件地質(zhì)學(xué)的基本原理：19世紀(jì)初期英國(guó)地質(zhì)學(xué)家萊伊爾將今論古通過(guò)觀測(cè)現(xiàn)在正在進(jìn)行的地質(zhì)事件，來(lái)研究過(guò)去曾經(jīng)發(fā)生的地質(zhì)過(guò)程.第一章行星地質(zhì)概述●地球在宇宙中的大小只是太平洋中一滴水。第一節(jié)宇宙演化宇宙、宇宙的起源（宇宙大爆炸理論）第二節(jié)太陽(yáng)系及其起源一.太陽(yáng)系1.構(gòu)成:太陽(yáng)（恒星）八大行星（水金地火木土天海；木星最大，土星次之。2.太陽(yáng)系行星的3特征①軌道共面性:全部行星軌道近圓形，且?guī)缀踉谕卉壍烂嫔线\(yùn)動(dòng)（偏心率不大的橢圓即近圓的軌道。②轉(zhuǎn)動(dòng)同向性:除金星外大多數(shù)行星逆時(shí)針繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)也都逆時(shí)針大多數(shù)衛(wèi)星亦逆時(shí)針繞行星轉(zhuǎn)動(dòng)。③物質(zhì)一致性:其它星球上發(fā)現(xiàn)的元素地球上均存在。3.類地行星水、金、地、火特點(diǎn):體積小、密度大、質(zhì)量小、旋轉(zhuǎn)慢、衛(wèi)星少。但類木行星（木、土、天、海），則反之。二．撞擊作用Impacting1.定義:天外物質(zhì)對(duì)地球的超高速猛烈沖擊作用?！裉焱庑求w的殘骸稱隕石。即流星超高速?zèng)_入地球大氣層后，到達(dá)地表未被燒盡的部分。是宇宙地質(zhì)學(xué)的主要研究對(duì)象?！耠E石一般沿雙曲線軌道運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入大氣層后速度為14.2km/sec?！窨煞质E石、鐵隕石、石-鐵隕石等。1.1石隕石●占所有隕石的94。●密度3-3.5g/cm3?！穸酁楣杷猁}礦物：橄欖石、輝石、斜長(zhǎng)石；金屬FeNi含量只占20。●球粒隕石：由1-2mm直徑的玻璃質(zhì)小球粒所組成。地球巖石中無(wú)此結(jié)構(gòu)。1.2鐵隕石●占所有隕石的4.5?！衩芏?-8.5g/cm3。成分：●金屬鐵80-95鎳5-20。1.3石-鐵隕石:成分介于兩者之間密度5.5-6g/cm3。2.確定沖擊坑Impactcrater的依據(jù)1.擊變礦物：柯石英。2．擊變玻璃:礦物從有序→無(wú)序轉(zhuǎn)變。3．擊變角礫巖:猛烈撞擊的噴射物；邊緣遭受強(qiáng)烈熔化。4．擊變構(gòu)造:放射狀石英裂紋、沖擊碎裂錐。shattercone5．地球物理:具明顯的重力負(fù)異常。6．撞擊坑:大小不一，有簡(jiǎn)單也有復(fù)雜的形態(tài)。7．有隕石分布:隕石表面有氣孔，其內(nèi)部具特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。三太陽(yáng)系起源（了解）1.Kant德哲學(xué)家微粒假說(shuō):行星和太陽(yáng)同時(shí)形成，都是由星際物質(zhì)所組成。2.Laplace法星云假說(shuō):行星是從原始太陽(yáng)分化出來(lái)的。一靠自身，二靠外力。3.J.H.Jeans英天文家氣體潮生說(shuō)外力說(shuō)）4.戴文賽教授星云收縮說(shuō)第二章地球的形貌怎樣判斷地球是球體？科學(xué)家認(rèn)為：第一、地球極近似于旋轉(zhuǎn)橢球體，這是地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致的，表明地球有彈塑性；第二、地球不是嚴(yán)格的旋轉(zhuǎn)橢球體，說(shuō)明地球內(nèi)部物質(zhì)分布不均勻?！?地表形態(tài)的基本特征地表形態(tài)又稱地形或地貌，是我們最直接感受到的地球特征，也是與人類生活和生產(chǎn)的關(guān)系最為密切的自然特征之一。地貌可以根據(jù)規(guī)模分為四級(jí)，每一級(jí)都有形態(tài)各異的地貌組合。規(guī)模不同、形態(tài)各異的地貌是在不同的地球內(nèi)、外營(yíng)力下形成的，這些營(yíng)力也可稱為地貌營(yíng)力。地貌基本要素：地貌營(yíng)力、地表物質(zhì)、地貌發(fā)育時(shí)間；§2內(nèi)營(yíng)力與構(gòu)造地貌內(nèi)營(yíng)力在地表形成大陸與海洋、構(gòu)造山系與拗陷盆地等基本地貌格架，總的趨勢(shì)是增加起伏。內(nèi)營(yíng)力改變地表形態(tài)的根本原因是板塊運(yùn)動(dòng)內(nèi)營(yíng)力地貌主要有：斷裂地貌、褶皺地貌、火山地貌等§3外營(yíng)力地貌外營(yíng)力對(duì)地表不停地進(jìn)行著風(fēng)化，剝蝕，搬運(yùn)和堆積（沉積）作用，使高山夷平，低谷填滿，地表向準(zhǔn)平原化發(fā)展?？偟内厔?shì)是削高填低。外營(yíng)力改變地表形態(tài)的主要作用是水圈循環(huán)外營(yíng)力地貌主要有：河流地貌、洪水地貌、喀斯特（巖溶）地貌、風(fēng)沙地貌、冰川地貌、海岸地貌等§4地貌的空間尺度：四級(jí)劃分方案從最大的空間尺度上看地貌，有大陸和海洋。在次一級(jí)尺度上，大陸內(nèi)部有山地、高原、平原、盆地；海洋中有大洋盆地、大洋中脊、海溝。更次一級(jí)尺度上，以山地為例，可分為分水嶺、坡地、谷地。最小尺度上，谷地可分為河床、河漫灘、階地。高原與平原，盆地與丘陵§5地貌演化在各種地貌營(yíng)力的作用下，地貌在不斷形成、發(fā)展和演變中經(jīng)歷的各種階段和過(guò)程稱為地貌演化。河流地貌的演化在所有地貌類型中是極具代表性的一種。根據(jù)其發(fā)育特征，可以將它的演化過(guò)程劃分為四個(gè)不同的“年齡”段（幼年期階段—青年期階段—壯年期階段—老年期階段）。其它成因的地貌演化過(guò)程均可與之類比內(nèi)－外過(guò)程相互交叉、循環(huán)往復(fù)，呈現(xiàn)出一定的地貌輪回。地貌的變化發(fā)展受地球內(nèi)營(yíng)力作用、外營(yíng)力作用和時(shí)間三個(gè)因素的影響。第三章地球的物理性質(zhì)及圈層結(jié)構(gòu)§1地球的主要物理性質(zhì)1.密度（平均為5.517g/cm3）：地球內(nèi)部的物質(zhì)密度大于地表；并且地球物質(zhì)的密度分布在整體上是不均勻的2.重力：地球的重力在不同地區(qū)，不同深度的部位都不相同；在地球內(nèi)部，不同深度部位上的重力會(huì)受到不同因素的綜合影響；在地心處，計(jì)算重力的公式與其它部位的計(jì)算有所不同（G地心＝０）重力異?！捎诘厍蚋鞑糠值奈镔|(zhì)組成和地殼構(gòu)造不同，因而實(shí)際測(cè)量的重力值往往與理論值不符，稱為重力異常。地球重力隨緯度變化而變化，根據(jù)理論計(jì)算出各地的正常重力值稱為理論計(jì)算值。正異?！獙?shí)測(cè)重力值大于理論值，一般為金屬礦區(qū)，由于物質(zhì)密度大，對(duì)地面物質(zhì)的引力較大。負(fù)異?！獙?shí)測(cè)重力值小于理論值，一般為石油，炔，石膏等非金屬礦區(qū)，物質(zhì)密度小，引力小。利用重力異常找礦的方法稱為重力探礦法。并且對(duì)研究地球的形狀，地殼的物質(zhì)組成，地殼的構(gòu)造，地殼運(yùn)動(dòng)和地震等都是有很高的價(jià)值。3.壓力：地球某處的壓力是由上覆地球物質(zhì)的重量產(chǎn)生的靜壓力。地球內(nèi)部壓力是隨深度加大而逐漸增高的。深度每增加１km，壓力增加27.5MPa（1MPa＝1兆帕斯卡＝１０６N/m２）。。4.地磁場(chǎng)：位于南半球的叫磁南極（S）和位于北半球的稱為磁北極（N）地磁軸與地球自轉(zhuǎn)軸的夾角現(xiàn)在約為11.5度地磁三要素：磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁偏角、磁傾角地磁異常:和地球有重力異常類似，地球也有磁場(chǎng)異常正常磁場(chǎng):可近似看作均勻磁化球體的磁場(chǎng)各地經(jīng)過(guò)校正和清除變化等影響的地磁要素?cái)?shù)據(jù)。地磁異常:實(shí)際測(cè)量到的地磁場(chǎng)與正常磁場(chǎng)的差異。大于正常磁場(chǎng)者為正異常，反映地下有磁性物質(zhì)如鐵礦等；反之為負(fù)異常，反映地下有反磁性物質(zhì)，如石油等。古地磁法——地球磁場(chǎng)是在不斷變化的，有日變化，年變化，也有長(zhǎng)期的周期變化（磁極倒轉(zhuǎn)）。通過(guò)對(duì)巖石中剩余磁性的研究，了解地質(zhì)歷史上磁場(chǎng)的變化，例如通過(guò)對(duì)比不同時(shí)期的古地磁極的位置或同一地點(diǎn)不同時(shí)期所處的磁緯度可以幫助了解地殼不同部分的相對(duì)位移情況，據(jù)古地磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)周期則可確定巖石的形成年代。5.溫度：外熱層（變溫層）日變化一般為1—1.5m，年變化影響深度達(dá)20—30m；常溫層——與當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟却笾孪喈?dāng)，常年不變，其深度一般為20—40m；增溫層——地溫隨深度增加而逐漸增加，受地球內(nèi)部熱能影響，深度每增加100米升高的溫度稱為地溫梯度。一般大陸為1—5℃/100m，海底為4—8℃/100m。外熱層（變溫層）和常溫層受太陽(yáng)輻射影響。地球內(nèi)部熱能的來(lái)源問(wèn)題尚無(wú)定論。一般認(rèn)為，由巖石中放射性元素衰變釋放的熱是地?zé)岬闹饕獊?lái)源。這種熱能據(jù)估算可以達(dá)到每年2.14×1021焦耳。其次，因地球本身的重力作用過(guò)程也可以轉(zhuǎn)化出大量熱能，其總熱量可能十分接近于放射性熱能。此外，地球自轉(zhuǎn)的動(dòng)能和地球物質(zhì)不斷進(jìn)行的化學(xué)作用等都可以產(chǎn)生大量熱能?！?.地球的圈層結(jié)構(gòu)一.地球外部圈層結(jié)構(gòu)：大氣圈、水圈和生物圈；圈層交錯(cuò)。（一）大氣圈是地球的最外圈，由空氣、水氣和塵埃組成，對(duì)地表氣候分帶和生命活動(dòng)起著很大的作用。其底界為海、陸表面，沒(méi)有明顯的上界，為自然過(guò)渡到星際空間。五層結(jié)構(gòu)：1.對(duì)流層——大氣圈的下部，底界為海、陸表面～18KM高空。由于溫度、濕度分布不均勻，大氣產(chǎn)生對(duì)流。是地球上風(fēng)云，雨雪、冰川等氣候現(xiàn)象以及各種外力地質(zhì)作用的發(fā)源地，對(duì)改變地表形態(tài)起著非