吉大地质学-01基础地球概述

1、第一章 地球概述,第一节 地球的基本特征 一 太阳系 二 地球的形状和大小 三 固体地球表面的形态特征 第二节 地球的结构 一 地球的外部圈层及其主要特征 二 地震与地球内部圈层的划分 三 地球的内部圈层的主要特征,第一节 地球的基本特征,一 太阳系 二 地球的形状和大小 三 固体地球表面的形态特征,一 太阳系,太 水 金 地 火 小 木 土 天 海 冥 阳 星 星 球 星 行 星 星 王 王 王 星 星 星 星 带,太阳和太阳系,太阳系家族,太阳系：太阳/ 水星/ 金星/ 地球/ 火星/ 小行星带 木星/ 土星/ 天王星/ 海王星/ 冥王星,类地行星：水/金/地/火 主要由岩石组成 类木行星：木/土/天/海/冥 主要由气体组成 地球 ：土壤 水 温度 大气 生机勃勃 月球： 死寂沉沉,从月球上遥望地球,二 地球的形状和大小,赤道半径（a）6378.14km 两极半径（c）6356.76km 平均半径（R）6371 km 扁平率（ac）a）l298.257 赤道周40075.36 km 表面积5.1108 km2,三 固体地球表面的形态特征,大陆：平均800米高 大洋：平均4000米深

2、,全球地形,陆地地形：山地、丘陵、平原、高原、盆地。 海底地形：大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧、海沟、 大洋中脊、大洋盆地。,第二节 地球的结构,一 地球的外部圈层及其主要特征 二 地震波与地球内部圈层的划分 三 地球的内部圈层的主要特征,一 地球的外部圈层,大气圈 水圈 生物圈,大气圈中的气体、液体、固体物质,海洋水圈的主体,全球年降水量分布图,全球地表径流排入海洋沉积物分布图,生物圈,全球植被分布图,非洲原野,海底世界,地球的家族成员,同样具有生存权力的地球成员,我也需要一个清洁的地球 !,宝贵的土地资源,它担心什么,二 地震与地球内部圈层的划分,1. 地震 2. 地球内部层圈 3. 地球内部层圈的运动,1976年7月28日唐山7.8级地震24.3万人死亡。 图:唐山火车站和商业局招待所,2001年4月成立中国国家地震灾害紧急救援队 1975年2月4日海城、营口7.3级地震成功预报死亡2041人（避免15万人死亡）,1. 地震,1.1 地震发生的原因 1.2 地震监测 1.3 地震的震级和烈度 1.4 地震波 1.5 地震带 1.6 地震预报,1.1 地震发生的原因,地震：地球的快速

3、颤动称为地震。 地震分为:火山地震 陷落地震 构造地震 世界上的大部分地震是由于断层活动引发的构造地震。 震源：地震的发源地。 震中：震源在地表的垂直投影。,断裂 震中,地震波,震源,地震的破坏作用,地震造成的地裂,1.2 地震监测是通过设置在各地的地震台站中的地震 仪对全球地震进行监测。,1.3 地震的震级和烈度,震级和烈度是表示地震强度的两种方法。 地震的震级：表示地震释放能量的大小，与地震波的振幅成正比，同一次地震只有一个震级。 地震的烈度：表示地震对地面的破坏程度。同一次地震，视距震中的距离不同存在不同的烈度。分为12级。,地震仪,1.4 地震波,地震波由纵波（P波）、横波（S波）和面波（L波）组成。 纵波（P）：一种疏密波，速度最快，称为首波，8-9公里/秒，可以在任意介质中传播。 横波（S）：一种摆动波，速度其次，称为次波，4-5公里/秒，只能在固体中传播。 面波（L）：沿地表面传播的一重摆动波，类似波浪，速度最慢，也称长波，破坏性最大。,纵波 横波,地震震中位置的确定,0 20 40 60 弧度(距离) 地震 时间/距离曲线图 :通过P波与S波传导时间差计算震中距离,地震

4、波的性质： 地震波与光波类似，遇到不同介质界面发生折射和反射。,目前为止：地球内部层圈结构主要是通过地震波了解到的。称为地震成析成像技术。,P波 S波,地震波在地球内部传播,1.5 地震带 全球地震的分布主要分布于环太平洋、阿尔卑斯喜马拉雅和大洋中脊三个带上。,板块边界是地震的主要分布地带,板块俯冲与贝尼奥夫带,贝尼奥夫带: 由海沟开始向大陆方向深处倾斜延伸的地震震源深度面。是板块的汇聚边界。（活动大陆边缘）,浅震,中震,深震,岩石圈,软流圈,海沟,岛弧,03年新疆伽师巴楚地震,2003年2月25日 新疆伽师发生4.1级地震（14-00-15.7） 2003年2月25日 新疆伽师发生5.7级地震（11-52-42.8） 2003年2月25日 新疆伽师发生4.9级地震（05-18-42） 2003年2月25日 新疆伽师发生4.4级地震（00-33-19） 2003年2月24日 新疆伽师发生4.3级地震（23-49-05.1） 2003年2月24日 新疆伽师发生4.2级地震（22-23-57.2） 2003年2月24日 新疆伽师发生4.4级地震（19-22-33.8） 2003年2月24日

5、 新疆伽师发生4.2级地震（11-19-59.4）（余震） 2003年2月24日 新疆麦盖提发生4.7级地震（10-14-05.5） 2003年2月24日 新疆伽师发生6.8级地震（10-03-42.3） （主震） 2003年2月24日 新疆乌鲁木齐发生3.7级地震 2003年2月20日 新疆博乐西南发生4.7级地震 2003年2月14日 新疆石河子发生5.0、5.4级地震 2003年2月11日 唐古拉山以东发生5.1级地震 2003年1月22日 墨西哥哈利斯科州近海发生7.5级地震 2003年1月20日 所罗门群岛发生7.5级地震 2003年1月17日 西藏班戈发生5.0级地震 2003年1月4日 新疆伽师发生5.4级地震 （前震）,2003年5月04日 伽师伽师发生5.8级地震（23-44-36.0） 2003年4月30日 新疆伽师发生4.0级地震（21-05-57.0） 2003年4月23日 新疆阿合奇发生4.2级地震（22-41-33.0） 2003年4月01日 新疆温泉北发生4.5级地震（21-27-24.4） 2003年3月24日 新疆巴楚发生4.7级地震（22-05-50

6、.0） 2003年3月18日 阿留申群岛发生7.2级地震（00-36） 2003年3月16日 新疆伽师发生5.0级地震（06-59-25.3） 2003年3月13日 新疆吐鲁番东南发生4.7级地震（23-07-03.7） 2003年3月12日 新疆伽师发生5.8级地震（12-47-51.8） 2003年3月12日 新疆伽师发生4.0级地震（12-15-12.9） 2003年3月07日 新疆伽师发生4.3级地震（04-55-50.6） 2003年3月05日 新疆伽师、巴楚交界处发生4.4级地震（07-58-06.4） 2003年3月01日 新疆伽师发生4.4级地震（10-09-55.8） 2003年2月28日 新疆伽师发生4.0级地震（19-00-35.5） 2003年2月27日 新疆伽师发生4.3级地震（19-09-15.7） 2003年2月27日 新疆伽师发生4.5级地震（05-38-03.5） 2003年2月26日 新疆伽师发生4.4级地震（20-29-48.5） 2003年2月25日 新疆伽师发生4.4级地震（20-16-52.3） 2003年2月25日 新疆伽师发生4.1级地震

7、 新疆伽师地震 前震 、 主震 、 余震 列表,公元132年张衡发明的世界第一台地震仪,2004.12.26 印尼地震的原因,印尼地震引起海啸的模型,2 地球的内部圈层,地壳 莫霍面（平均33km） 地幔 古登堡面（2900km） 地核 地球平均半径6371 地球平均密度5.5g/cm3,岩石圈75km 软流圈300km,地壳 上地幔(650km) 下地幔(2900km) 外核（液态）(5100km) 内核(6371km),3. 地球内部层圈的运动,岩石圈板块的运动 地幔对流 内核与壳幔旋转速度差,岩石圈板块的运动,岩石圈板块的运动(俯冲),岩石圈板块的运动(海底扩张),地幔对流(A全对流,B浅对流),大洋中的热点形成夏威夷群岛,三 地球内部层圈的特征,1. 地球内部的研究手段： 地震波（最主要手段） 岩石高温高压实验 陨石研究 2. 地球内部层圈（壳、幔、核）的密度、压力、温度特征。,2.1 地球内部结构与波速的变化,（1）莫霍面与古登堡面,莫霍面（M面）： 全球地震波速不连续面，P波由7.6km/s(玄武岩的波速)突然增大到8.1km/s（橄榄岩的波速），平均深度33km，被视为地

8、壳与地幔的分界。 古登堡面（G面）： 2900km深度的地震波速不连续面，P波由 13.6km/s突然降低到8km/s，S波消失，被视为地幔与地核的分界，证实外核为液态。,（2）岩石圈与软流圈,岩石圈:由地壳和上地幔上部坚硬的岩石组成, 平均厚度75km，是固体地球的真正外壳， 组成岩石圈板块。 软流圈：岩石圈下部上地幔中的软层，地震 波低速带，在1400度高温下（接近岩石熔 点），岩石塑性增大，深度延伸到300km， 最软的部分位200km处。软流圈驮载着岩石 圈板块发生运动。,2.2 地球内部的密度、压力和温度,密度（克/立方厘米）：地球平均5.5，花岗岩2.6，玄武岩3.0，铁8。根据陨石（铁、铁石、石）实测和深部地震波速增加的事实，推断（计算）：地表到地心密度逐渐增高。 压力（围压）：随深度逐渐增大。地心是地表的350万倍。根据实验推断。 温度：随深度逐渐增大。地核达4000摄氏度以上。由地热增温率实测、高温高压实验和地震波测量结果推断。,(1)地球内部压力变化,(2)地球内部温度变化,地壳、地幔和地核,(3)地壳的特征,厚度：平均33km，陆壳最厚达80km （青藏），洋壳平均7km。 组成：陆壳为三大岩类，洋壳主要为玄 武岩。密度2.6 2.9，主要由硅 酸盐矿物组成。 结构：陆壳(两层)硅铝、硅镁层； 洋壳硅镁层（三层）沉 积物、沉积岩、 玄武岩质层。 构造：陆壳复杂（存在褶皱和断裂）， 洋壳简单（无褶皱）。 年龄：陆壳老（最老38亿年），洋壳新 （最老2亿年）。,(4)地幔的特征,厚度：2850km，体积是地球的82.3%，质 量是地球的 67.8%。 组成：固体岩石。铁、镁硅酸盐矿物（根 据陨石、深成岩、地震波和实验推 测）。 结构：分三层。B：上地幔33 400km橄 榄石结构（四面体）；C：过度层 400 673km尖晶石结构（四面体+ 八面体）；D：下地幔6702900km 钙钛矿结构（八面体+立方体)。,(5)地核的特征,厚度：3471km，体积是地球16.2%， 质量是地球的31.3%。 组成：铁、镍，少量氢、硫化物或硅 酸盐。（根据陨石、地震波和 实验推测） 结构：外核为液态，内核为固态。,

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