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第三章 地球的物理性质和圈层结构 教学目的教学目的 了解地球的物理性质和内部圈层划分特征；建立圈层耦合的概念；理解地球系统的自然驱动力、地核差异旋转、地磁场反转与大陆漂移、地球内部能量的直接证据：地震等理论学说 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球内部的主要物理性质地球内部的主要物理性质 地球内部的主要物理性质包括密度、弹塑性、粘性、重力、压力、温度、磁性能量等 地球的地球的圈层结构圈层结构 地壳 地幔 地核 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构一、地球的密度和弹性一、地球的密度和弹性二、地球的重力场二、地球的重力场三、地球内部的圈层结构和圈层耦合三、地球内部的圈层结构和圈层耦合四、地球的磁场四、地球的磁场五、地球的能量和地震五、地球的能量和地震地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构一、地球的密度和弹性怎样确定地球的密度？m =? v =?m质量 v 体积 用简洁的词句，写出地球密度的确定用简洁的词句，写出地球密度的确定? ? 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构密密 度度 计算出地球的质量为计算出地球的质量为计算出地球的质量为计算出地球的质量为5.974×10 5.974×10 5.974×10 5.974×10 24 24 24 24 t t t t（几乎（几乎（几乎（几乎六六六六十万亿亿吨），地球的十万亿亿吨），地球的十万亿亿吨），地球的十万亿亿吨），地球的平平平平均密度均密度均密度均密度为为为为5.516g/cm5.516g/cm5.516g/cm5.516g/cm3 3 3 3 地表岩石平均密度仅为地表岩石平均密度仅为地表岩石平均密度仅为地表岩石平均密度仅为2.72.72.72.7～～～～2.8 g/cm2.8 g/cm2.8 g/cm2.8 g/cm3 3 3 3。

可以肯定地球内部物可以肯定地球内部物可以肯定地球内部物可以肯定地球内部物质质的密度一定大于地球的平的密度一定大于地球的平的密度一定大于地球的平的密度一定大于地球的平均密度均密度均密度均密度地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构密度变化密度变化 根据地震波速向下变大的资料，计算固体地球的根据地震波速向下变大的资料，计算固体地球的根据地震波速向下变大的资料，计算固体地球的根据地震波速向下变大的资料，计算固体地球的密度为：密度为：密度为：密度为： 地表岩石一般密度为地表岩石一般密度为地表岩石一般密度为地表岩石一般密度为2.62.62.62.6～～～～2.7g/cm2.7g/cm2.7g/cm2.7g/cm３３３３ 在地壳下部在地壳下部在地壳下部在地壳下部为为2.9 g/cm2.9 g/cm2.9 g/cm2.9 g/cm３３３３ 在莫霍面以下密度突然变大到在莫霍面以下密度突然变大到在莫霍面以下密度突然变大到在莫霍面以下密度突然变大到3.32g/cm3.32g/cm3.32g/cm3.32g/cm３３３３ 地幔地幔地幔地幔密度可由密度可由密度可由密度可由3.32 g/cm3.32 g/cm3.32 g/cm3.32 g/cm３３３３逐渐增大到与地球平逐渐增大到与地球平逐渐增大到与地球平逐渐增大到与地球平均密度相当的均密度相当的均密度相当的均密度相当的5.56 g/cm5.56 g/cm5.56 g/cm5.56 g/cm３３３３ 在古登堡面之下，密度剧增至在古登堡面之下，密度剧增至在古登堡面之下，密度剧增至在古登堡面之下，密度剧增至9.98 g/cm9.98 g/cm9.98 g/cm9.98 g/cm３３３３，而，而，而，而在地心则可达在地心则可达在地心则可达在地心则可达12.51g/cm12.51g/cm12.51g/cm12.51g/cm３３３３ 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的地球的弹性性1849年英国科学家斯托克斯(G.H.Stokes)证实地震时产生出两种弹性波纵波纵波 横波横波 瑞利波瑞利波 勒夫波勒夫波地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构n n 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构P wave Preliminary, Compression S wave Secondary, Shear地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地震波速度公式：P波快于S波，S波破坏力大于P波“地震报警器” 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的弹性、塑性、粘性地球的弹性、塑性、粘性 弹塑性弹塑性 地球具有弹性弹性，表现在地球内 部能传播地震波，因为地震波是弹性波。

地表的固体岩石在日、月引力的作用下也有交替的涨落现象，其幅度为7—8cm,这种现象称为固体潮弹性证据之一）（弹性证据之一） 固体地球具有弹性，也具有塑性和粘性塑性和粘性 塑性塑性 旋转椭球体旋转椭球体（塑性证据之一）（塑性证据之一） 粘性粘性 完全弹性体的性质？（没有能量损耗）（没有能量损耗） 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构二、地球的重力场地球的重力场地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构重力异常，全球正异常，负异常，区域重力异常，重力异常，全球正异常，负异常，区域重力异常，重力探矿重力探矿地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的压力地球的压力地球的压力地球的压力 指在不同深度处单位面积上的静压力指在不同深度处单位面积上的静压力指在不同深度处单位面积上的静压力指在不同深度处单位面积上的静压力（其实应该叫压强，（其实应该叫压强，（其实应该叫压强，（其实应该叫压强，由由由由由由上覆地球物质的重量产上覆地球物质的重量产上覆地球物质的重量产上覆地球物质的重量产上覆地球物质的重量产上覆地球物质的重量产生的 来自其周来自其周来自其周来自其周围围各个方向（三各个方向（三各个方向（三各个方向（三维维空空空空间间）的）的）的）的压压力大致相等，即地球内部压力基本上保持力大致相等，即地球内部压力基本上保持力大致相等，即地球内部压力基本上保持力大致相等，即地球内部压力基本上保持平衡；平衡；平衡；平衡； 静压力静压力静压力静压力 P P P P ＝＝＝＝ｈｈｈｈ· ·ρρρρ· ·ｇｇｇｇ即静压力（即静压力（即静压力（即静压力（P P P P）等于某一深度（）等于某一深度（）等于某一深度（）等于某一深度（ｈｈｈｈ）、该处）、该处）、该处）、该处上覆物质平均密度（上覆物质平均密度（上覆物质平均密度（上覆物质平均密度（ρρρρ）与平均重力加速）与平均重力加速）与平均重力加速）与平均重力加速度（度（度（度（ｇｇｇｇ）的乘积）的乘积）的乘积）的乘积　　　　　　地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地内压力变化地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球内部压力随深度加大而增高 地壳的平均密度约地壳的平均密度约2.75 g/cm３３，深度每增加１，深度每增加１km，压力增加，压力增加27.5 MPa （（1 MPa＝＝10６６N / m２２≈10大气压力大气压力）） 深部随着岩石密度的加大，静压力增加得更快些。

深部随着岩石密度的加大，静压力增加得更快些静压力在莫霍面附近约静压力在莫霍面附近约1200 MPa，， n n古登堡面附近约古登堡面附近约135,200 MPa，地心处可达，地心处可达361,700 MPa，相当于，相当于360万个大气压力万个大气压力 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构三、地球内部的圈层结构和圈三、地球内部的圈层结构和圈层耦合地球内部各圈层划分的主要依据：地球内部各圈层划分的主要依据： 根据地球密度和地震波速度划分成三个一级圈层：地壳 地幔 地核 地壳与地幔的分界面为莫霍面地幔与地核的分界面为古登堡面古登堡面 这两个面是最主要的地震波传播速度突然变化的不连这两个面是最主要的地震波传播速度突然变化的不连这两个面是最主要的地震波传播速度突然变化的不连这两个面是最主要的地震波传播速度突然变化的不连续界面地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构莫霍洛维奇面莫霍洛维奇面莫霍洛维奇面莫霍洛维奇面（简称莫霍面）（简称莫霍面） 由克罗地亚学者莫霍洛维奇由克罗地亚学者莫霍洛维奇由克罗地亚学者莫霍洛维奇由克罗地亚学者莫霍洛维奇(A. (A. (A. (A. Mohoroviche, Mohoroviche, Mohoroviche, Mohoroviche, 1857 - 1936) 1857 - 1936) 1857 - 1936) 1857 - 1936) 于于于于1909190919091909年年年年发现发现：：：： 在莫霍面上下，纵波速度从在莫霍面上下，纵波速度从在莫霍面上下，纵波速度从在莫霍面上下，纵波速度从7.0 km/s7.0 km/s7.0 km/s7.0 km/s迅速增迅速增迅速增迅速增加到加到加到加到8.1 km/s8.1 km/s8.1 km/s8.1 km/s左右；横波速度左右；横波速度左右；横波速度左右；横波速度则则从从从从4.2 km/s4.2 km/s4.2 km/s4.2 km/s增加增加增加增加到到到到4.4km/s4.4km/s4.4km/s4.4km/s左右．左右．左右．左右． 莫霍面出现的深度，全球平均为莫霍面出现的深度，全球平均为莫霍面出现的深度，全球平均为莫霍面出现的深度，全球平均为33 km, 33 km, 33 km, 33 km, 在大洋在大洋在大洋在大洋之下平均仅为之下平均仅为之下平均仅为之下平均仅为7km7km7km7km。

后来，人们就把莫霍面之上称为地壳，莫霍面之后来，人们就把莫霍面之上称为地壳，莫霍面之后来，人们就把莫霍面之上称为地壳，莫霍面之后来，人们就把莫霍面之上称为地壳，莫霍面之下到古登堡面之间称为地幔下到古登堡面之间称为地幔下到古登堡面之间称为地幔下到古登堡面之间称为地幔地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构古登堡面古登堡面古登堡面古登堡面 1914191419141914年由美籍德裔学者古登堡（年由美籍德裔学者古登堡（年由美籍德裔学者古登堡（年由美籍德裔学者古登堡（B. B. B. B. Gutenberg, 1889 - 1960Gutenberg, 1889 - 1960Gutenberg, 1889 - 1960Gutenberg, 1889 - 1960））））发现发现的．的．的．的． 在此不连续面上下，纵波速度由在此不连续面上下，纵波速度由在此不连续面上下，纵波速度由在此不连续面上下，纵波速度由 13.6 13.6 13.6 13.6 km/skm/skm/skm/s突然降低突然降低突然降低突然降低为为7.98 km/s7.98 km/s7.98 km/s7.98 km/s；横波速度从；横波速度从；横波速度从；横波速度从7.23 km/s7.23 km/s7.23 km/s7.23 km/s到突然消失．到突然消失．到突然消失．到突然消失． 此界面位于地下此界面位于地下此界面位于地下此界面位于地下2891 km2891 km2891 km2891 km深度。

此界面之下深度此界面之下深度此界面之下深度此界面之下到地心，称为地核到地心，称为地核到地心，称为地核到地心，称为地核 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构可再细划分成七个二级圈层： A 地壳 B，C，D 地幔 E，F，G 地核地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球内部地球内部结构结构CrustMantleCoreA´A"B´C´D´B"C"D"EFG 上上地地幔幔下下地地幔幔0-3560km400km920km2900km4640km5120km低速带60-250kmMoho Disc. M.Guteaberg Disc. G.一级界面一级界面二级界面二级界面岩石圈，地壳，岩石圈，地壳，软流圈，相变带，软流圈，相变带，液态外核液态外核地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构 地壳地壳 是莫霍面以上的地球表层，其厚度变化在5-70 km之间平均约为33km，约占地球半径的1/400，占地球总体积的1.55％，占地球总质量的0.8％地壳物质的密度一般为2.6-2.9g/cm３３３３。

地壳为固态岩石所组成，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩三大岩类这些岩石主要由各类富铝的硅酸盐矿物所组成它们具有架状、链状或层状等比较松散的硅酸盐晶体结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构 地地地地 幔幔幔幔 是位于莫霍面以下、古登堡面以上的地球是位于莫霍面以下、古登堡面以上的地球是位于莫霍面以下、古登堡面以上的地球是位于莫霍面以下、古登堡面以上的地球中间一个圈层中间一个圈层中间一个圈层中间一个圈层 其厚度约其厚度约其厚度约其厚度约2850km2850km2850km2850km，占地球体积，占地球体积，占地球体积，占地球体积的的的的82.382.382.382.3％，质量的％，质量的％，质量的％，质量的67.867.867.867.8％％％％, , , ,是地球的主体部分是地球的主体部分是地球的主体部分是地球的主体部分．．．． 地震波中的横波可以穿过整个地幔，应该地震波中的横波可以穿过整个地幔，应该地震波中的横波可以穿过整个地幔，应该地震波中的横波可以穿过整个地幔，应该是由固态的岩石所组成．是由固态的岩石所组成．是由固态的岩石所组成．是由固态的岩石所组成． 球粒陨石的密度球粒陨石的密度球粒陨石的密度球粒陨石的密度（３～５（３～５（３～５（３～５g/cmg/cmg/cmg/cm３３３３）、化学成分与地幔相近，主）、化学成分与地幔相近，主）、化学成分与地幔相近，主）、化学成分与地幔相近，主要是由与球粒陨石成分相当的橄榄岩类要是由与球粒陨石成分相当的橄榄岩类要是由与球粒陨石成分相当的橄榄岩类要是由与球粒陨石成分相当的橄榄岩类［（［（［（［（Mg,FeMg,FeMg,FeMg,Fe））））2 2 2 2SiOSiOSiOSiO4 4 4 4］所组成的．还含有少量金］所组成的．还含有少量金］所组成的．还含有少量金］所组成的．还含有少量金属硫化物或氧化物的流体属硫化物或氧化物的流体属硫化物或氧化物的流体属硫化物或氧化物的流体 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地幔内存在两个物相变化的界线 在400km深处的晶体结构，由上部的橄榄石结构（孤立的岛状四面体结构）转变为下部较紧密的尖晶石结构（四面体和八面体混合型结构） 在670 km深处则由尖晶石结构向下转变为更紧密的钙钛矿结构（八面体和立方体混合型结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构 在上地幔内部（即Ｂ层内），还存在一在上地幔内部（即Ｂ层内），还存在一个地震波的个地震波的低速层低速层，其深度一般在地表之，其深度一般在地表之下下60 km60 km－－250 km250 km之间。

之间 低速层的上下并没有明显的界面，地震低速层的上下并没有明显的界面，地震波速表现为渐变的特征．低速层后来就被波速表现为渐变的特征．低速层后来就被命名为命名为软流圈软流圈软流圈软流圈 软流圈以上、岩石强度较大的部分软流圈以上、岩石强度较大的部分（包括地壳和上地幔顶部）称为（包括地壳和上地幔顶部）称为岩石圈岩石圈岩石圈岩石圈 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球内部结构与地震波速的变化地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构岛状结构（橄榄石结构） 上地幔上地幔上地幔上地幔（Ｂ层，（Ｂ层，3333～～400 km400 km深）深）是由具橄是由具橄榄石结构的镁铁硅酸盐为主所组成榄石结构的镁铁硅酸盐为主所组成 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构尖晶石结构 地幔过渡层地幔过渡层地幔过渡层地幔过渡层（Ｃ层，（Ｃ层，400400～～670 km670 km深）深）由具有由具有尖晶石结构为主所组成的镁铁硅酸盐尖晶石结构为主所组成的镁铁硅酸盐地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构钙钛矿结构钙钛矿结构 下地幔下地幔下地幔下地幔（Ｄ层，（Ｄ层，670670～～2885 km2885 km深）则由具有钙深）则由具有钙钛矿结构的镁铁硅酸盐为主所组成钛矿结构的镁铁硅酸盐为主所组成 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构 地幔地幔 V = 90% M = 67.2%⑴⑴ 软流圈，低速带，岩石圈软流圈，低速带，岩石圈⑵⑵ 地幔的物质组成：辉橄岩，上幔岩地幔的物质组成：辉橄岩，上幔岩Pyrolite①①①① 超深钻的进展超深钻的进展 ②②②② 行星对比行星对比 ③③③③ 实验室模拟，高温高压下的实验室模拟，高温高压下的Vp与平衡与平衡地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构 地地 核核 地球内部古登堡面至地心的部分 其体积约为地球的16.2％，质量约占地球的31.3％，地核的密度达9.98～12.5g/cm3 其成分以铁镍合金为主．，现在一般认为地核可能还含有10～15％的氢、硫化物，或硅酸盐 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地核可分为三层： 根据地震波的传播特点可分为： 外核(E层，深度2885～4170 km)，根据横波不能通过，纵波发生衰减的事实推测其为液态 过渡层(F层，4170～5155 km)，过渡层则为液体—固体的过渡状态 内核(G层，5155 km至地心)，横波又重新出现，说明其又变为固态 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构 A A、、、、架状结构架状结构架状结构架状结构，硅氧四面体排列成空架状，为各类长，硅氧四面体排列成空架状，为各类长，硅氧四面体排列成空架状，为各类长，硅氧四面体排列成空架状，为各类长 石的晶体结构；石的晶体结构；石的晶体结构；石的晶体结构；B B、、、、链状结构链状结构链状结构链状结构，硅氧四面体排列成链状，为角闪石与，硅氧四面体排列成链状，为角闪石与，硅氧四面体排列成链状，为角闪石与，硅氧四面体排列成链状，为角闪石与 辉石的晶体结构；辉石的晶体结构；辉石的晶体结构；辉石的晶体结构；C C、、、、层状结构层状结构层状结构层状结构，硅氧四面体排列成层状为云母与粘土，硅氧四面体排列成层状为云母与粘土，硅氧四面体排列成层状为云母与粘土，硅氧四面体排列成层状为云母与粘土 矿物的晶体结构；矿物的晶体结构；矿物的晶体结构；矿物的晶体结构；D D、、、、岛状结构岛状结构岛状结构岛状结构，硅氧四面体排列成孤立的岛状，它直，硅氧四面体排列成孤立的岛状，它直，硅氧四面体排列成孤立的岛状，它直，硅氧四面体排列成孤立的岛状，它直 接与周围的铁、镁等离子相连结，为接与周围的铁、镁等离子相连结，为接与周围的铁、镁等离子相连结，为接与周围的铁、镁等离子相连结，为 橄榄石等的晶体结构；橄榄石等的晶体结构；橄榄石等的晶体结构；橄榄石等的晶体结构；E E、、、、尖晶石结构尖晶石结构尖晶石结构尖晶石结构，硅氧组成四面体与八面体混合的结，硅氧组成四面体与八面体混合的结，硅氧组成四面体与八面体混合的结，硅氧组成四面体与八面体混合的结 构，为尖晶石所常见的晶体结构；构，为尖晶石所常见的晶体结构；构，为尖晶石所常见的晶体结构；构，为尖晶石所常见的晶体结构；F F、、、、钙钛矿结构钙钛矿结构钙钛矿结构钙钛矿结构，硅氧组成八面体与立方体混合的紧，硅氧组成八面体与立方体混合的紧，硅氧组成八面体与立方体混合的紧，硅氧组成八面体与立方体混合的紧 密结构，为钙钛矿所常见的晶体结构；密结构，为钙钛矿所常见的晶体结构；密结构，为钙钛矿所常见的晶体结构；密结构，为钙钛矿所常见的晶体结构；地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地壳、地幔、地核之间的圈层耦合圈层耦合： 体现在圈层之间的相互作用上 物质交换 动力反馈地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球系统的自然驱动力 自然驱动力→ 外动力外动力 太阳能太阳能 ↘ ↘ 内动力内动力 内部能量内部能量内外动力作用示意图内外动力作用示意图地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构变质岩变质岩岩浆岩浆增增温温增增温温达达熔熔点点沉积物沉积物沉积岩沉积岩岩浆岩浆岩浆岩岩浆岩降降温温作作用用岩岩浆浆地表地表剥剥蚀蚀风风化化搬运搬运 火山岩火山岩冷却冷却M火山火山太阳能输入太阳能输入RM风风化化剥剥蚀蚀 搬运搬运沉沉积积喷喷出出增增温温压压变变质质作作用用构构造造抬抬升升莫霍面莫霍面放放 射射 能能 等等内能输入内能输入动力地质作用旋回动力地质作用旋回增增温温增增压压变变质质压压实实沉沉降降重重结结晶晶脱脱水水地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构ØØ1. 外动力作用外动力作用§ 风化作用风化作用§ 剥蚀剥蚀§ 搬运搬运§ 沉积沉积地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构 地球内部的物理状态和化学组成地球内部的物理状态和化学组成推断地球内部各圈层物质组成的主要依据：推断地球内部各圈层物质组成的主要依据：推断地球内部各圈层物质组成的主要依据：推断地球内部各圈层物质组成的主要依据： (1)(1)根据各圈层密度和地震波速度与地表岩石根据各圈层密度和地震波速度与地表岩石 或矿物的有关性质对比进行推测或矿物的有关性质对比进行推测 (2)(2)根据各圈层的压力、温度，通过高温高压根据各圈层的压力、温度，通过高温高压 模拟实验进行推测模拟实验进行推测 (3)(3)根据来自地下深部的物质进行推断。

火山根据来自地下深部的物质进行推断火山 喷发和构造运动有时能把地下深部喷发和构造运动有时能把地下深部( (如上地如上地 幔幔) )的物质带到地表的物质带到地表 (4)(4)与陨石研究的结果进行对比与陨石研究的结果进行对比地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构四、地球的磁场ØØ 地磁三要素：磁偏角，磁倾角，磁场强度地磁三要素：磁偏角，磁倾角，磁场强度ØØ地磁极地磁极 西偏半球，东偏半球西偏半球，东偏半球地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构ØØ 磁法探矿磁法探矿ØØ 地磁场起源假说地磁场起源假说 Blackett磁极移与磁转向磁极移与磁转向ØØ 古地磁（剩余磁性）古地磁（剩余磁性）ØØ 热剩磁与沉积剩磁热剩磁与沉积剩磁 居里点居里点: Fe 770ºC Ni 360ºC地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构塔里木盆地显生宙磁极游移曲线塔里木盆地显生宙磁极游移曲线地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构五、地球的能量和地震ØØ内部能量：热能是地球的主要能量内部能量：热能是地球的主要能量地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构温温 度　度　 变温层变温层 在地表附近，由于太阳幅射热的影响，温在地表附近，由于太阳幅射热的影响，温度有昼夜变化、季节变化和多年周期的变化．这一度有昼夜变化、季节变化和多年周期的变化．这一表层可叫外热层（或变温层）。

表层可叫外热层（或变温层） 外热层的深度一般在十几米，最多不超过几十外热层的深度一般在十几米，最多不超过几十米 常温层常温层 在其下界面附近，地温常年保持不变，在其下界面附近，地温常年保持不变，等于或略高于当地年平均气温，该处称为常温层等于或略高于当地年平均气温，该处称为常温层增温层增温层 在常温层以下，地温开始随深度增大而在常温层以下，地温开始随深度增大而逐渐增加，逐渐增加，该处称为增温层该处称为增温层 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构塔里木盆地孔深塔里木盆地孔深-温度温度地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构中国大中型盆地不同深度温度对比中国大中型盆地不同深度温度对比地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的能量热能是地球的主要能量热能是地球的主要能量地热地球从太阳吸收能量，1/3反射，2/3吸收并且转化为地球演化所需的能源地球内部的热能可能是来源于地下放射性元素衰变所释放的热地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地热增温地热增温 常温层以下，受到地球内部热量的影响，温度逐渐常温层以下，受到地球内部热量的影响，温度逐渐常温层以下，受到地球内部热量的影响，温度逐渐常温层以下，受到地球内部热量的影响，温度逐渐常温层以下，受到地球内部热量的影响，温度逐渐常温层以下，受到地球内部热量的影响，温度逐渐升高。

一般把在常温层以下，每向下加深升高一般把在常温层以下，每向下加深升高一般把在常温层以下，每向下加深升高一般把在常温层以下，每向下加深升高一般把在常温层以下，每向下加深升高一般把在常温层以下，每向下加深100100100100100100ｍ所升高ｍ所升高ｍ所升高ｍ所升高ｍ所升高ｍ所升高的温度称为的温度称为的温度称为的温度称为的温度称为的温度称为地热增温率或地温梯度地热增温率或地温梯度地热增温率或地温梯度地热增温率或地温梯度地热增温率或地温梯度地热增温率或地温梯度 世界上不同地区，地温梯度都不相同，地球表层的世界上不同地区，地温梯度都不相同，地球表层的世界上不同地区，地温梯度都不相同，地球表层的世界上不同地区，地温梯度都不相同，地球表层的世界上不同地区，地温梯度都不相同，地球表层的世界上不同地区，地温梯度都不相同，地球表层的平均地温梯度为３平均地温梯度为３平均地温梯度为３平均地温梯度为３平均地温梯度为３平均地温梯度为３℃℃℃℃℃℃．海底的地温梯度一般为４－８．海底的地温梯度一般为４－８．海底的地温梯度一般为４－８．海底的地温梯度一般为４－８．海底的地温梯度一般为４－８．海底的地温梯度一般为４－８℃℃℃℃℃℃，大陆为，大陆为，大陆为，大陆为，大陆为，大陆为0.90.90.90.90.90.9－５－５－５－５－５－５℃℃℃℃℃℃．大陆的地温梯度一般来说是显著．大陆的地温梯度一般来说是显著．大陆的地温梯度一般来说是显著．大陆的地温梯度一般来说是显著．大陆的地温梯度一般来说是显著．大陆的地温梯度一般来说是显著低于海底的．低于海底的．低于海底的．低于海底的．低于海底的．低于海底的． 如果都用上述地表附近的地温梯度来推算地球深部如果都用上述地表附近的地温梯度来推算地球深部如果都用上述地表附近的地温梯度来推算地球深部如果都用上述地表附近的地温梯度来推算地球深部如果都用上述地表附近的地温梯度来推算地球深部如果都用上述地表附近的地温梯度来推算地球深部的温度的温度的温度的温度的温度的温度, , , , , ,则地壳底部将为则地壳底部将为则地壳底部将为则地壳底部将为则地壳底部将为则地壳底部将为900℃,900℃,900℃,900℃,900℃,900℃,核幔边界将达核幔边界将达核幔边界将达核幔边界将达核幔边界将达核幔边界将达86,000℃,86,000℃,86,000℃,86,000℃,86,000℃,86,000℃,到地心将高达到地心将高达到地心将高达到地心将高达到地心将高达到地心将高达192,100℃192,100℃192,100℃192,100℃192,100℃192,100℃。

地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构ØØ地球内部温度比较公认的推算结果地球内部温度比较公认的推算结果 ØØ 在莫霍面附近地温约为在莫霍面附近地温约为400～～900℃℃ ØØ 在岩石圈底面约在在岩石圈底面约在1200℃℃左右左右 ØØ 地幔内的温度大致在地幔内的温度大致在1000～～3500℃℃之间之间 地核的温度在地核的温度在4000～～5000℃℃之间 ØØ 不同学者用不同方法所获实验结果略有出不同学者用不同方法所获实验结果略有出入，差值在几百度到上千度之间入，差值在几百度到上千度之间地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构高 温 高 压 实 验地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地热地热ØØ 变温层，常温层，增温层变温层，常温层，增温层ØØ 地温梯度地温梯度 ºC/100m T=a+bz (5km以内有效以内有效)ØØ 地温级地温级 m/1º 50-80kmØØ地热的来源地热的来源ØØ温泉的分布温泉的分布地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地震 地震：地球内部能量瞬间释放时所引起的地震：地球内部能量瞬间释放时所引起的地球快速颠动。

地球快速颠动 按震源深度分为：浅源地震按震源深度分为：浅源地震 中源地震中源地震 深源地震深源地震浅源地震破坏性巨大！浅源地震破坏性巨大！ 地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构岩石圈板块运动的两种类型： 陆-陆碰撞—两个大陆板块之间发生碰撞 洋-陆俯冲 —大陆板块和大洋板块发生碰撞汶川大地震地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构ØØ地震空间分布规律：地震空间分布规律： 环太平洋带环太平洋带 地中海地中海-喜马拉雅喜马拉雅-印尼带印尼带 洋中脊带洋中脊带 大陆裂谷带大陆裂谷带地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构断层弹性回跳模型 ……断裂带北川（照片）地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构作业 P8383 第3、7、8题地球的物理性质和圈层结构地球的物理性质和圈层结构。