第一篇第五章地球科学的重大进展ppt课件.ppt
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1、我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第五第五 章、地球科学的重大进展章、地球科学的重大进展20世纪地球科学涌现了许多重大成果,其中揭示大地构造特点和地壳运动与演化规律的大陆漂移学说、海底扩张学说和板块构造学说尤其需要了解。地球科学是研究地球的状况和演化规律的学说,主要分支有地理学、地质学、地球物理学、地球化学、海洋学等。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 过去人们主要通过钻探和采集火山喷发的物过
2、去人们主要通过钻探和采集火山喷发的物质样品探索地球内部结构,这只能研究地下几质样品探索地球内部结构,这只能研究地下几千米的地方,面对半径千米的地方,面对半径6400千米的地球,鞭长千米的地球,鞭长莫及。莫及。20世纪发展起来的世纪发展起来的地震波分析地震波分析,即由于,即由于地震波在经过不同地震波在经过不同 地层的边界时波速会发生明地层的边界时波速会发生明显的中断,可以通过观测和分析地震发生之后显的中断,可以通过观测和分析地震发生之后穿过地层传播的地震波研究地层的物理结构;穿过地层传播的地震波研究地层的物理结构;地震波反射成像技术地震波反射成像技术;高温实验技术高温实验技术;计算机计算机仿真方
3、法。仿真方法。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物w 利用地震波可探测地球内部的圈层构造利用地震波可探测地球内部的圈层构造w 固体地球内部可分为地壳、地幔、地核固体地球内部可分为地壳、地幔、地核3个圈层个圈层w 地幔主要由密度中等的固态富镁硅酸盐岩石所组成地幔主要由密度中等的固态富镁硅酸盐岩石所组成w 地核主要由高密度的铁镍合金所组成,外核呈液地核主要由高密度的铁镍合金所组成,外核呈液w 态、内核呈固态态、内核呈固态w 地球内部各圈层的运动速度都不相同地球内部各圈层的运动速度都不相同w 地球岩石
4、圈是不安稳的,地震就是其表现形式之一地球岩石圈是不安稳的,地震就是其表现形式之一一、地球的构造一、地球的构造 地球的内部圈层地球的内部圈层我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物地球剖面图地球剖面图我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2 、利用地震波可探测地球内部圈层构造、利用地震波可探测地球内部圈层构造 地震波地震波w 纵波纵波 (P波波) 质点振动方向与传播方向一致的波。质点振动方向与传播方向一致
5、的波。传播时只引起物质疏密的变化,不要求物质具有传播时只引起物质疏密的变化,不要求物质具有固定的内部结构,因此在气态、液态或固态物质固定的内部结构,因此在气态、液态或固态物质中都可以传播。中都可以传播。w 横波横波(S波波) 质点振动方向与传播方向相垂直的波。质点振动方向与传播方向相垂直的波。在液态或气态物质中,质点没有固定的位置,并在液态或气态物质中,质点没有固定的位置,并且间距较大,无法传递剪切变形,横波只能在固且间距较大,无法传递剪切变形,横波只能在固态物质中传播。态物质中传播。w 面波面波 (M波波) 只在地球表面传播,对固体地球表面只在地球表面传播,对固体地球表面的破坏作用最强。的破
6、坏作用最强。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 纵波、横波在地球内部的传播方式纵波、横波在地球内部的传播方式我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物地震波速的变化地震波速的变化波速的变化意味着介质的密度和弹性性波速的变化意味着介质的密度和弹性性质发生了变化质发生了变化地震波可以发生反射和折射地震波可以发生反射和折射(波速突变波速突变) 不同介质界面不同介质界面: 不连续面不连续面(物态突变物态突变)
7、 地球不是均质的地球不是均质的地球组成物态不是一致的地球组成物态不是一致的 据此,可以判断和划分地球内部圈层。据此,可以判断和划分地球内部圈层。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3 、地球内部结构与地震波速的变化地球内部结构与地震波速的变化我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物4 、地幔热对流模式、地幔热对流模式我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也
8、感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物5、地球内部圈层的划分、地球内部圈层的划分 分界面分界面w 莫霍洛维奇不连续面莫霍洛维奇不连续面( (莫霍面莫霍面) ) 地壳与地幔的分界面地壳与地幔的分界面 P波波: 7.0 8.1km/s S波波: 4.2 4.4km/s w 古登堡不连续面(古登堡面)古登堡不连续面(古登堡面) 地幔与地核的分界面地幔与地核的分界面 深度深度 2885km P波波: 13.64 7.98km/s S波波: 7.23 0km/s w 岩石圈岩石圈(0-60/250km)(0-60/250km)软流圈以上软流圈以上 岩石强度较大的部分岩石强度较大的部分, ,包
9、括地包括地 壳和上地幔顶部部分。壳和上地幔顶部部分。w 软流圈在上地幔内部还存在一个地震波的低速层软流圈在上地幔内部还存在一个地震波的低速层 (60-250km60-250km), ,岩石强度较低,可能局部熔融。岩石强度较低,可能局部熔融。 地球内部圈层结构及各圈层的主要地球物理数据地球内部圈层结构及各圈层的主要地球物理数据内部圈层深度km地震波速度密度gcm-3压力PMPa重力gms-2温度tC附 注纵波Vp横波Vs0335.67.03.44.22.62.90120098198314400-1000岩石圈(固态)地 壳 ( 莫霍面)地幔上地幔608.24.63.3419009841100低速
10、层1007.934.363.4233009841200软流圈(部分熔融)2506508.210.084.55.423.64.646800185009899951900(固 态)下地幔(古登堡面)288513.547.235.5613520010693700地核外 核41707.989.53009.9811.42252000760(液态地核)过渡层515510.33012.253281004274300固-液态过渡带内 核637110.8911.173.463.5012.5136170004500固态地核我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉
11、快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物内部圈层的主要特性内部圈层的主要特性圈层圈层密密 度度g g cm cm-3-3压压 力力MPaMPa温温 度度C C地壳地壳2.6-2.82.6-2.82.92.9P=P=hhgg27.5MPa/M27.5MPa/M12001200 400- 400- 10001000外热层:昼夜、季节、多年变化,外热层:昼夜、季节、多年变化, 深度至深度至10-10-数数10m10m常温层:相当于当地年平均气温常温层:相当于当地年平均气温增温层:增温层:地热增温率地热增温率/ /地温梯度地温梯度 一般一般: 3: 3C C/100m/100m 海底海底: 4-8
12、 : 4-8 C C/100m/100m 大陆大陆: 0.9-5 : 0.9-5 C C/100m/100m地幔地幔3.32-5.563.32-5.56135 200135 200 3700 3700地核地核9.98-9.98-12.5112.51361 700361 700 4500 4500我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 地球内部各圈层物理特征地球内部各圈层物理特征 及变化规律及变化规律w 物态:固物态:固-液交替变化液交替变化w 密度:随深度增加密度:随深度增加w 压力:随深度增加压
13、力:随深度增加w 温度:随深度增加温度:随深度增加w 重力:随深度变化重力:随深度变化我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物二、大陆漂移与海底扩张及证据二、大陆漂移与海底扩张及证据1 1 、大陆漂移、大陆漂移 韦格纳(韦格纳(1880-19301880-1930)地质学家、气象学家)地质学家、气象学家大陆漂移学说大陆漂移学说韦格纳注意到南美和非洲之间的海岸线凹凸互相对应能拼合起来,韦格纳注意到南美和非洲之间的海岸线凹凸互相对应能拼合起来,又了解到巴西与非洲有许多生物种属相似,因此开始思索大陆是不又
14、了解到巴西与非洲有许多生物种属相似,因此开始思索大陆是不是会有长距离的水平移动。是会有长距离的水平移动。 1912年发表了论文年发表了论文大陆水平移动大陆水平移动。 1915年出版了年出版了海陆起源海陆起源,阐述了大陆飘移说的基本思想。地球,阐述了大陆飘移说的基本思想。地球原来只有一个原始大陆原来只有一个原始大陆泛大陆,周围是原始海洋。从一亿九千万泛大陆,周围是原始海洋。从一亿九千万年前的侏罗纪到五千万年前的第三纪,泛大陆逐渐分离。年前的侏罗纪到五千万年前的第三纪,泛大陆逐渐分离。 冲击了大陆固定论。冲击了大陆固定论。1930年年11月在探险中牺牲。月在探险中牺牲。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和
15、恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2 2 、赫斯的、赫斯的“海底扩张海底扩张”学说学说历史背景历史背景 1919世纪的有名的几次海洋综合探险调查,迅速扩大和加深了人类对世纪的有名的几次海洋综合探险调查,迅速扩大和加深了人类对海洋的认识。海洋的认识。18711871年年“猎犬号猎犬号”进行了为期五年的环球探险进行了为期五年的环球探险 1872 1872年年“挑战者号挑战者号”进行了为期四年的探险,围绕海洋学、海洋进行了为期四年的探险,围绕海洋学、海洋生物学、海洋地质学等几个方面对三大洋进行了全面的考察,写了生物学、海洋地质
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