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)重點研究地球表層的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造.1.研究對象:地球地球的時、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：地殼運動在地表反映.如地震、火山、海嘯、褶皺、斷裂等；⑤預(yù)測和預(yù)防將來發(fā)生的地質(zhì)事件地質(zhì)學(xué)的基本原理：19世紀(jì)初期英國地質(zhì)學(xué)家萊伊爾將今論古通過觀測現(xiàn)在正在進(jìn)行的地質(zhì)事件，來研究過去曾經(jīng)發(fā)生的地質(zhì)過程.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)太陽系及其起源一.太陽系1.構(gòu)成:太陽（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\動（偏心率不大的橢圓即近圓的軌道。②轉(zhuǎn)動同向性:除金星外大多數(shù)行星逆時針繞太陽公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)也都逆時針大多數(shù)衛(wèi)星亦逆時針繞行星轉(zhuǎn)動。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: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。即流星超高速沖入地球大氣層后，到達(dá)地表未被燒盡的部分。是宇宙地質(zhì)學(xué)的主要研究對象?！耠E石一般沿雙曲線軌道運動，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?！衩芏?-3.5g/cm3?！穸酁楣杷猁}礦物：橄欖石、輝石、斜長石；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。三太陽系起源（了解）1.Kant德哲學(xué)家微粒假說:行星和太陽同時形成，都是由星際物質(zhì)所組成。2.Laplace法星云假說:行星是從原始太陽分化出來的。一靠自身，二靠外力。3.J.H.Jeans英天文家氣體潮生說外力說）4.戴文賽教授星云收縮說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，每一級都有形態(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)、外營力下形成的，這些營力也可稱為地貌營力。地貌基本要素：地貌營力、地表物質(zhì)、地貌發(fā)育時間；§2內(nèi)營力與構(gòu)造地貌內(nèi)營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，總的趨勢是增加起伏。內(nèi)營力改變地表形態(tài)的根本原因是板塊運動內(nèi)營力地貌主要有：斷裂地貌、褶皺地貌、火山地貌等§3外營力地貌外營力對地表不停地進(jìn)行著風(fēng)化，剝蝕，搬運和堆積（沉積）作用，使高山夷平，低谷填滿，地表向準(zhǔn)平原化發(fā)展?？偟内厔菔窍鞲咛畹汀Ｍ鉅I力改變地表形態(tài)的主要作用是水圈循環(huán)外營力地貌主要有：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，可以將它的演化過程劃分為四個不同的“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程均可與之類比內(nèi)－外過程相互交叉、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)營力作用、外營力作用和時間三個因素的影響。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受到不同因素的綜合影響；在地心處，計算重力的公式與其它部位的計算有所不同（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，因而實際測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)理論計算出各地的正常重力值稱為理論計算值。正異?！獙崪y重力值大于理論值，一般為金屬礦區(qū)，由于物質(zhì)密度大，對地面物質(zhì)的引力較大。負(fù)異?！獙崪y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。并且對研究地球的形狀，地殼的物質(zhì)組成，地殼的構(gòu)造，地殼運動和地震等都是有很高的價值。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：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，地球也有磁場異常正常磁場:可近似看作均勻磁化球體的磁場各地經(jīng)過校正和清除變化等影響的地磁要素數(shù)據(jù)。地磁異常:實際測量到的地磁場與正常磁場的差異。大于正常磁場者為正異常，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——地球磁場是在不斷變化的，有日變化，年變化，也有長期的周期變化（磁極倒轉(zhuǎn)）。通過對巖石中剩余磁性的研究，了解地質(zhì)歷史上磁場的變化，例如通過對比不同時期的古地磁極的位置或同一地點不同時期所處的磁緯度可以幫助了解地殼不同部分的相對位移情況，據(jù)古地磁場反轉(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）和常溫層受太陽輻射影響。地球內(nèi)部熱能的來源問題尚無定論。一般認(rèn)為，由巖石中放射性元素衰變釋放的熱是地?zé)岬闹饕獊碓础＿@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。（一）大氣圈是地球的最外圈，由空氣、水氣和塵埃組成，對地表氣候分帶和生命活動起著很大的作用。其底界為海、陸表面，沒有明顯的上界，為自然過渡到星際空間。五層結(jié)構(gòu)：1.對流層——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，對改變地表形態(tài)起著非