煤矿地质地球 (2)优秀PPT.ppt

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1、煤矿地质地球你现在浏览的是第一页，共50页煤矿地质学煤矿地质学班级：安全工程1041课时：110、1214、1719周，周3学时，共48学时考核：平时成绩（20%）+考试成绩（80%）主讲：牛雅莉地址：3号实验楼B306联系方式：13838289810 QQ：67390588 email：mtdy_你现在浏览的是第二页，共50页前言课程性质与目的课程的主要内容学习要求你现在浏览的是第三页，共50页课程性质与目的课程性质与目的本课程系统介绍了煤矿地质学的基本知识、概念和原理，主要讲授与煤矿生产相关的基础地质理论和煤矿应用地质工程技术，包括煤层赋存、地质构造、勘探工程、瓦斯地质等。学习本课程的目的

2、是要掌握扎实的地质理论基础知识，为后续课程的学习奠定基础。你现在浏览的是第四页，共50页课程的主要内容 地球的基础知识及地质作用地球的基础知识及地质作用 矿物与岩石矿物与岩石 地层及古生物地层及古生物地质构造 煤与含煤岩系煤与含煤岩系 水文地质基础水文地质基础 影响煤矿生产的地质因素影响煤矿生产的地质因素 地质勘探地质勘探 煤矿常用地质图件煤矿常用地质图件你现在浏览的是第五页，共50页学习要求课上与课下结合理论与实践结合培养主动学习意识，具备知识自我更新能力你现在浏览的是第六页，共50页第一节第一节 地球概述地球概述 一、地球的形状和大小一、地球的形状和大小 二、地表面特征二、地表面特征第二节

3、第二节 地球的圈层构造地球的圈层构造 一、地球的外圈层一、地球的外圈层 二、地球的内圈层二、地球的内圈层第三节第三节 地球的物理性质地球的物理性质第四节第四节 地质作用地质作用 一、外力地质作用一、外力地质作用 二、内力地质作用二、内力地质作用第一章 地球你现在浏览的是第七页，共50页 要求：了解地球概况；掌握有关地球的圈层构造和物理性质及地质作用的基本知识。第一章 地球你现在浏览的是第八页，共50页 一、地球的形状大小 赤道半径比极半径约大21km，地球的赤道半径是一个椭圆形，其最长半径比最短半径大213m；北极凸18.9m；南极凹25.8m的梨形。有关地球形状和大小的主要数据如下：赤道半径

4、：6378.17km 极半径：6356.779km 地球表面积：5亿1千万km2 地球体积：1.08*1012km3 扁率：1/298.25 （长短半径之差与长半径之比）第一节 地球概述你现在浏览的是第九页，共50页里舍的天文考察与牛顿的计算里舍法国天文学家，1672年携带天文钟到奎亚那的开云（靠近赤道）进行天文学研究，发现天文钟每天慢2分28秒，后来告知牛顿，牛顿解释为赤道带上重力减少，并经过计算，提出赤道凸出，两极扁平，地球非圆形，而是椭圆形。小资料你现在浏览的是第十页，共50页2000年12月22日，美国国家航空和航天局(NASA)的科学家发布了全新的地球图片数字地球图，以替代以前由“阿

5、波罗”上的宇航员拍摄的地球图。这幅数字地球图采取了1997年从几颗人造卫星上获得的数据，估算人们在卫星轨道上看地球的样子，然后加以艺术创造，在背景上添加了月亮。图中的大风暴显示的是从北美洲西部刮起的Linda飓风。月亮放大了，有实际比例的两倍。小资料你现在浏览的是第十一页，共50页二、地表面特征地壳表面高低起伏不平，基本上可分成陆地和海洋两大部分。陆地面积1.495亿平方公里，占地球表面积的29.2。海洋面积为3.61亿平方公里，占地球表面积的70.8。海陆面积之比为2.5：1.它们在地表的分布是极不均匀的，陆地多集中在北半球，占全球陆地总面积的67.5，而南半球仅为32.5。地球上最高处珠穆

6、朗玛峰（8844.43m），最低处玛利亚纳海沟（11034m，它位于北纬11 20，东经14211.5;，即于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底，亚洲大陆和澳大利亚之间，北起硫黄列岛、西南至雅浦岛附近。），最大高差为20km。第一节 地球概述你现在浏览的是第十二页，共50页（一）陆地地形1、山地：是指海拔高程在500m以上的低山、1000m以上的中山和3500m以上的高山的总称。2、丘陵：地表起伏数十米（最大不超过200米）的低缓地形。如辽东丘陵。3、平原：地势宽广平坦或略具有起伏的地带（海拔多在0-600m之间）。按海拔高程可分为低平原其海拔高程小于200m，如华北平原（平均海拔50m以

7、下）；高平原200m600m，如成都平原（平均海拔在400-500m）。4、高原：海拔高程大于600米的宽广地区，如青藏高原（平均海拔在4000m以上，是世界上最高的高原）。5、盆地：四周是高原或山地，中央低平的地区，如柴达木盆地。6、洼地：陆地上某些高程低于海平面的低洼地区（洼地因排水不良，中心部分常积水成湖泊、沼泽或盐沼）。如我国新疆吐鲁番盆地中的艾丁湖，湖水面在海平面以下150m，称克鲁沁洼地，整个盆地有4050平方公里低于海平面，是世界上面积最大的内陆洼地之一。你现在浏览的是第十三页，共50页（二）海底地形（二）海底地形 根据海底地形的基本特征，把海底分为大陆边缘、大洋盆地和洋中脊三个

8、单元。1、大陆边缘大陆边缘：大陆与大洋盆地连接的边缘地带，宽几十至几百公里。它包括：1）大陆架：围绕大陆的浅水平原，是大洋低潮线至大陆坡上缘的边缘海地带。坡角小于0.1，海水深度一般小于200m。2）大陆坡：大陆架外缘倾斜部分，表面坡度较陡、深度一般在2002500m的狭窄海底地带，坡角4.3，有时达1526。3）大陆基：大陆坡与大洋盆地之间的平坦地区，平均坡度0.1-1 。你现在浏览的是第十四页，共50页2、大洋盆地、大洋盆地：深度20006000米。大洋盆地是海洋的主体，约占海洋总面积的45%，为海底起伏相对较小的大洋洼地，主要由深海平原、深海丘陵和深海峡谷组成。3、洋中脊：、洋中脊：大洋

9、中的线状海底隆起。其规模超过陆地上最大的山系。洋中脊均由火山岩组成，有地震和火山活动，其发生地震时引起海啸。你现在浏览的是第十五页，共50页地球的表面特征小资料你现在浏览的是第十六页，共50页地球的表面特征小资料你现在浏览的是第十七页，共50页滨岸带地球的表面特征小资料你现在浏览的是第十八页，共50页小资料地球的表面特征山地你现在浏览的是第十九页，共50页大洋剖面示意图大洋剖面示意图小资料你现在浏览的是第二十页，共50页东海大陆架剖面示意图小资料你现在浏览的是第二十一页，共50页地球内部是怎样？地球内部是怎样？为找矿产资源，打钻、开掘各种井巷工程，但一般只能达到几百米为找矿产资源，打钻、开掘各

10、种井巷工程，但一般只能达到几百米至几千米。迄今为止，世界上最深的钻孔，是前苏联布置在北冰洋滨的至几千米。迄今为止，世界上最深的钻孔，是前苏联布置在北冰洋滨的科拉半岛上的超深钻，也仅深入地下科拉半岛上的超深钻，也仅深入地下12000多米。对整个地球说来这多米。对整个地球说来这只涉及它外壳上极薄的一层。只涉及它外壳上极薄的一层。地球物理方法地球物理方法地球内部地球内部的性态，证明地球不是均的性态，证明地球不是均质体，而是具同心状的圈质体，而是具同心状的圈层构造。层构造。第二节 地球的圈层构造你现在浏览的是第二十二页，共50页 一、圈层构造的含义：是指地球大体可划分成几 个连续的、由不同成分和物理状

11、态的物 质所构成的同心圈层。二、圈层的成因：在地球漫长的发展、演变过程中，主要由于地球引力作用而产生的重力分异作用，使轻物质上浮，重物质下沉，逐渐分化成层。三、圈层的划分：基本以地表为界分为内圈和外圈：内圈包括：地壳、地幔、地核 外圈包括：大气圈、水圈、生物圈 各圈层按物质组成及特征等仍可进一步细分层。你现在浏览的是第二十三页，共50页 地球是具有圈层构造的。根据物质成分和物态的差别，可将地球是具有圈层构造的。根据物质成分和物态的差别，可将地球划分为一个核心和围绕着核心的几个同心圈层。以地表为界，地球划分为一个核心和围绕着核心的几个同心圈层。以地表为界，分为外圈层和内圈层。分为外圈层和内圈层。

12、一、地球的外圈层一、地球的外圈层 根据组成外圈层物质的性质状态不同，可分为三个圈层：大气圈、水圈、生物圈。（一）大气圈（一）大气圈：包围地球的大气所组成的一个圈层叫大气圈。它是地球最外面的一个圈层，其上界可达1800km或更高的高空。地球表面大气稠密，向外逐渐稀薄，过渡为宇宙气体。第二节 地球的圈层构造你现在浏览的是第二十四页，共50页大气分层小资料你现在浏览的是第二十五页，共50页西风带西风带赤道信风带赤道信风带极地东风带极地东风带全全球球风风带带的的一一般般图图示示大气环流大气环流是指大气是指大气不同时间不同时间和空间尺和空间尺度的大范度的大范围的周而围的周而复始的运复始的运动。动。大气环

13、流大气环流的主要表的主要表现形式就现形式就是不同的是不同的“风带风带”小资料你现在浏览的是第二十六页，共50页大气环流对流层的强烈对流 风是由于大气不同部位的压力差造成的，大气的流动形成了风。小资料你现在浏览的是第二十七页，共50页 大西洋洋面形成的飓风（大西洋洋面形成的飓风（1992年年8月月25日日）小资料你现在浏览的是第二十八页，共50页大西洋洋面形成的大西洋洋面形成的“丽丽塔塔”飓风（飓风（2005年年9月）月）大西洋洋面形成的大西洋洋面形成的“卡特里娜卡特里娜”飓风飓风（2005年年8月）月）小资料你现在浏览的是第二十九页，共50页2000年南极年南极“臭氧洞臭氧洞”1999年南极年

14、南极“臭氧洞臭氧洞”臭氧层漏洞臭氧层漏洞平流层平流层小资料你现在浏览的是第三十页，共50页 天空呈蓝色的原因天空呈蓝色的原因 太太阳阳光光是是由由红红、橙橙、黄黄、绿绿、青青、蓝蓝、紫紫七七种种颜颜色色组组成成的的。这这七七种种颜颜色色的的光光波波长长是是不不一一样样的的。已已知知可可见见光光的的波波长长范范围围是是400nm(蓝蓝紫紫光光)到到700nm(红红光光)。大大气气对对光光线线的的散散射射主主要要有有两两种种：丁丁达达尔尔散散射射和和瑞瑞利利散散射射。尘尘埃埃、水水雾雾等等能能在在空空气气中中形形成成胶胶体体的的微微粒粒对对光光的的散散射射属属于于丁丁达达尔尔散散射射，丁丁达达尔尔

15、散散射射的的特特点点是是散散射射光光的的强强度度与与光光波波波波长长无无关关，因因此此白白光光散散射射后后仍仍然然是是白白光光；瑞瑞利利散散射射是是由由极极小小微微粒粒(分分子子、原原子子等等)产产生生的的散散射射，其其散散射射光光强强度度与与光光波波波波长长的的四四次次方方成成反反比比，所所以以对对蓝蓝紫紫光光的的散散射射最最强强，蓝蓝紫紫光光散散射射强强度度接接近近红红光光散散射射强强度度的的十十倍倍，又又因因为为人人眼眼对对紫紫光光不不太太敏敏感感，所所我我们们看看到到的的天天空空就是蓝色的。就是蓝色的。小资料你现在浏览的是第三十一页，共50页（二）水圈（二）水圈：地球的水圈是在原始大气

16、圈的成分中有了大量的水蒸汽之后才逐渐形成的。水圈是地球表层的水体，大部分汇集在海洋，另一部分分布在陆地上的河流、湖泊、孔隙和土壤中。大气下层和生物体内也有水分。这些水分包围着地球形成连续的封闭圈。水圈的总质量为166.4亿吨，海洋水体积为陆地水体积的34倍。海洋水体中已测出近60种元素，其主要元素成分是：O、H、Cl、Na、Mg、S六中元素。海洋水的平均盐度为35。你现在浏览的是第三十二页，共50页（三）生物圈（三）生物圈：即地球上一切生物生存和活动的范围。1）指地球表层由生物及其活动地带所构成的连续圈 层。2）包括动物、植物乃至细菌和微生物等；生活于地球表面一定范围的陆地、水体、土壤及 空气

17、中：84km高空及7.5km地下仍发现有细菌，主要集中在地面上下各100m范围；目前已知的生物有近两百万个种。3）生物的演化发展受控于自然环境的演化，通过地 质历史时期生物化石的研究可以知道地质演化的 历史。4）生物是地壳变化的一种特殊营力，是煤、石油等 矿产的物质来源。你现在浏览的是第三十三页，共50页水的分类、分布水的分类、分布小资料你现在浏览的是第三十四页，共50页自然自然界水界水循环循环模式模式小资料你现在浏览的是第三十五页，共50页 陆地、海洋中的水由太阳蒸发至空中，再经降水回地表。从陆地、海洋中的水由太阳蒸发至空中，再经降水回地表。从这个意义上水的循环，可谓这个意义上水的循环，可谓

18、 “取之不尽，用之不褐取之不尽，用之不褐”。小资料你现在浏览的是第三十六页，共50页海海 洋洋 是是 水水 圈圈 最最 重重 要要 的的 部部 分分 （大洋表层环流）（大洋表层环流）小资料你现在浏览的是第三十七页，共50页地球外部圈层之间相互联系，相互制约，形成了人类赖以生存和发展的自然环境，特别是生物圈，它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部，是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透、相互影响的结果，是地球上所有生物及其生存环境的总称，是世界上最大的生态系统。你现在浏览的是第三十八页，共50页地球内部圈层的划分地球内部圈层的划分 用地球物理方法，推断地球内部的性用地球物理方法，推断地球内部的性态

19、，证明地球不是均质体，而是具同心状态，证明地球不是均质体，而是具同心状的圈层构造：的圈层构造：根据地震波传播速度的突然变化，先根据地震波传播速度的突然变化，先后发现地球内部存在着后发现地球内部存在着 7 7 个显著的地震波个显著的地震波速不连续界面，其中最主要的不连续界面速不连续界面，其中最主要的不连续界面有有2 2个（称一级界面，其他为次级界面）个（称一级界面，其他为次级界面）。据此，把地球内部划分为三个圈层：据此，把地球内部划分为三个圈层：地壳、地幔、地核地壳、地幔、地核二、地球内圈层二、地球内圈层你现在浏览的是第三十九页，共50页莫霍洛维奇界面莫霍洛维奇界面（简称莫霍简称莫霍面面）190

20、91909年克罗地亚学者莫霍洛维奇(A.Mohoroviche）发现在莫霍面上下，纵波速度从7.0 km/s迅速增加到8.1 km/s左右；横波速度则从4.2 km/s增加到4.4km/s左右莫霍面出现的深度，全球平均为33 km,在大洋之下平均仅为7km。莫霍面之上称为地壳地壳 之下称为地幔地幔 小资料你现在浏览的是第四十页，共50页古登堡界面古登堡界面 19141914年由美籍德裔学者古登堡（年由美籍德裔学者古登堡（B.B.GutenbergGutenberg）发现发现在此不连续面上下，纵波速度由 13.6 km/s突然降低为7.98 km/s；横波速度从7.23 km/s到突然消失此界面

21、位于地下此界面位于地下2900 km2900 km深度深度。此界面之上到。此界面之上到莫霍面称为莫霍面称为地幔地幔 。此界面之下到地心，称为。此界面之下到地心，称为地核地核 。小资料你现在浏览的是第四十一页，共50页莫霍面古登堡面小资料你现在浏览的是第四十二页，共50页二、地球内圈层（一）地壳：（一）地壳：地地壳壳厚厚度度的的一一般般规规律律是：大陆所在的地方较厚，海洋所在的地方较薄，地壳平均厚度33km。1、上层为花岗岩层（硅铝层），仅陆壳存在，不连续；2、下层为玄武岩层（硅镁层），是连续圈层。你现在浏览的是第四十三页，共50页 大陆地壳大陆地壳大陆地壳覆盖大陆地壳覆盖地球表面的地球表面的4

22、545，主要表现，主要表现为大陆、大陆为大陆、大陆边缘海以及较边缘海以及较小的浅海。化小的浅海。化学组成以硅铝学组成以硅铝质为特点故称质为特点故称硅铝层硅铝层。大洋地壳大洋地壳大洋地壳大洋地壳(下地下地壳壳)主要为富硅主要为富硅镁的硅酸盐矿物镁的硅酸盐矿物所组成，常称为所组成，常称为硅镁层硅镁层。地壳可以承受强地壳可以承受强烈的板块构造运烈的板块构造运动，所以目前能动，所以目前能寻找到寻找到3838亿年前亿年前的地壳。的地壳。你现在浏览的是第四十四页，共50页（二）地幔：（二）地幔：位于莫霍面与古登堡面之间，厚度约位于莫霍面与古登堡面之间，厚度约 2850km，体积占地球的，体积占地球的 82

23、.3%，质量占地，质量占地球的球的 67.8%，是地球的主体部分，密度大，是地球的主体部分，密度大致致3.05.0g/cm3。根据次级界面可细分为根据次级界面可细分为上下地幔上下地幔两个两个主要部分及主要部分及过渡层过渡层：你现在浏览的是第四十五页，共50页（二）地幔：（二）地幔：1、上 地 幔：33km984km，平均厚951km。成分以超基性橄榄岩类为主。因此这一层又叫橄榄岩层。2、下地幔：984km2898km，平 均 厚1914km。成分：金属氧化物和硫化物。因此，这一层又叫金属矿层圈。你现在浏览的是第四十六页，共50页（三）地核：（三）地核：是指古登堡分界面到地心。主要成分是高磁性的

24、铁、镍物质，故又称铁镍核。关于地核成分目前还有争议。地核温度达3000，压力300万个大气压，物质密度较大。1.外 地 核：2898-4980km2.内地核：5120km以下。4980-5120km间有一个厚度为140km的过渡层。一般认为外地核呈融熔态，而内地核却可能呈固态。你现在浏览的是第四十七页，共50页地球的圈层构造可列下表：地球的圈层构造可列下表：地球地球（以地（以地表表为为界）界）外圈外圈层层（根据物（根据物质质性性质质和状和状态态不不同）同）大气圈大气圈水水 圈圈生物圈生物圈内圈内圈层层（根据地（根据地震波提供的信息）震波提供的信息）地壳地壳硅硅铝层铝层（花（花岗岗岩岩层层）硅硅

25、镁层镁层（玄武岩（玄武岩层层）地幔地幔上地幔（橄上地幔（橄榄榄岩岩层层）下地幔（金属下地幔（金属矿矿层层）地核地核外核外核内核内核你现在浏览的是第四十八页，共50页第三节 地球的物理性质一、密度一、密度：地球单位体积的质量。二、压力二、压力：主要指静压力，既由上覆岩石的重量所产生的压力。三、重力三、重力：地心对地面物质引力和地球自转离心力的合力。正常重力值 -把地球看作均质体，从理论上计算出地表各处的重力值。重力异常-实测重力值与正常重力值（理论上的）之差。正异常-实测值大于理论值，表明地下存在密度较大的物质。负异常-实测值小于理论值，表明地下存在密度较小的物质。四、温度四、温度 1）地壳浅部

26、温度变化）地壳浅部温度变化 （1）变温层：自地表向下约30米，受太阳辐射热的影响。（2）恒温带：此带深度大约在地下30米处。既变温层的下界。（3）增温带：在恒温层以下，温度随深度而逐渐增加，表示增温规律的方法两种：你现在浏览的是第四十九页，共50页l地温梯度（地热增温率）：深度每增加100米，所升高的温度。l地温级（地热增温级）：温度升高1，所增加的深度，以米表示。2）地热利用）地热利用 将地热富集起来便形成地热资源，利用钻井开发的地下热水、热气作为一种新能源，可以用于取暖、发电等。五、磁性五、磁性地球是一个球形磁铁，在其周围形成一个地磁场。地磁子午线（磁针所指南北方向的延长线）与地理子午线有一个夹角，这个夹角磁偏角磁偏角（），磁针偏东为正，偏西为负，因此，使用罗盘时必须加以校正。磁倾角磁倾角磁针的空间位置与水平面之间的夹角。赤道为0，两极为90，指北针向下倾为正（北半球），向上倾为负（南半球）。磁场强度磁场强度地磁场中，使磁针偏转和倾斜的磁力大小的绝对值。磁偏角、磁倾角和磁场强度磁偏角、磁倾角和磁场强度合称地磁三要素，它们共同表示一点的地磁状况。若某地区实测值与理论值不同时，称为地磁异常地磁异常，利用该异常可查明地下地质情况，如：高磁性岩石、地质构造，这种方法叫磁法勘探。你现在浏览的是第五十页，共50页