1第一章总论_386601647.ppt

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1、地质学基础OriginalGeology 课件制作：张庆辉课件制作：张庆辉地质学基础张庆辉制作绪言绪言(Preface)一、地质学一、地质学(Geology)的研究对象的研究对象地质学是研究地球及其演变的一门自然科学。它主地质学是研究地球及其演变的一门自然科学。它主要研究地球的组成、构造、发展历史和演化规律。要研究地球的组成、构造、发展历史和演化规律。地质学基础张庆辉制作地球地球(Earth)具有四大圈层：具有四大圈层：岩石圈岩石圈(Lithosphere)大气圈大气圈(Atmosphere)水水圈圈(Hydrosphere)生物圈生物圈(Biosphere)地质学基础张庆辉制作地质学在当前阶

2、段，地质学主地质学在当前阶段，地质学主要研究固体地球的最外层，即要研究固体地球的最外层，即岩石圈（包括地壳和上地幔的岩石圈（包括地壳和上地幔的上部）。上部）。地质学科分科简表：地质学科分科简表：地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作本课件的地质学科构成总论总论第一章第一章矿物学矿物学第二章第二章岩石学岩石学第三章至第五章第三章至第五章经济地质学经济地质学第六章第六章区域大地构造学区域大地构造学第七章至第九章第七章至第九章地史学地史学第十章至第十五章第十章至第十五章地质学基础张庆辉制作二、地质学的特点、二、地质学的特点、研究方法及原则研究方法及原则（一）地质学的特点（一）地质学的特点第一、时间

3、悠久第一、时间悠久46亿年；空间广阔亿年；空间广阔壳、幔、核、大陆和海洋壳、幔、核、大陆和海洋第二、多因素相互制约的复杂性第二、多因素相互制约的复杂性第三、源于实践以服务于实践第三、源于实践以服务于实践地质学基础张庆辉制作（二）地质学的研究方法（二）地质学的研究方法野外调查野外调查 室外实验与模拟实验室外实验与模拟实验历史比较法（现实类比法）历史比较法（现实类比法）地质学基础张庆辉制作（三）地质学研究中坚持的原则（三）地质学研究中坚持的原则见微知著见微知著将今及古将今及古以古证今以古证今地质学基础张庆辉制作第一章第一章总论总论ChapterOneIntroduction地质学基础张庆辉制作第一

4、节第一节地球概况地球概况Section 1 The Earth Overview 一、地球的形状和大小一、地球的形状和大小（一）对地球形状、大小的认识（一）对地球形状、大小的认识第一级近似：圆球形。第一级近似：圆球形。第二级近似：极轴方向扁缩的椭球第二级近似：极轴方向扁缩的椭球。第三级近似：大地水准体第三级近似：大地水准体。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作大地水准体是指由平均海面所封闭的球大地水准体是指由平均海面所封闭的球体形状。海面上的重力位各处都是相等的，体形状。海面上的重力位各处都是相等的，即海面在重力作用下是一个等位面，把这即海面在重力作用下是一个等位面，把这个等位面延伸通过大

5、陆，就形成一个封闭个等位面延伸通过大陆，就形成一个封闭曲面，这个曲面叫大地水准面。由于地球曲面，这个曲面叫大地水准面。由于地球表面有表面有71为海洋所占据，所以在一定程为海洋所占据，所以在一定程度上讲，大地水准面代表了地球的形状，度上讲，大地水准面代表了地球的形状，而且这个面是一个实际存在的面。但它仍而且这个面是一个实际存在的面。但它仍然是介于旋转椭球体和地球真实形状之间然是介于旋转椭球体和地球真实形状之间的一个中间形态。的一个中间形态。地质学基础张庆辉制作（1）大地水准面不是一个稳定的旋转椭球面，而）大地水准面不是一个稳定的旋转椭球面，而是有地方隆起，有地方凹陷，相差可达是有地方隆起，有地方

6、凹陷，相差可达100m以以上；（上；（2）地球赤道横截面不是正圆形，而是近）地球赤道横截面不是正圆形，而是近似椭圆形，长轴指向西经似椭圆形，长轴指向西经20和东经和东经160方向，方向，长短轴之差为长短轴之差为430m；（；（3）赤道面不是地球的对赤道面不是地球的对称面，从包含南北极的垂直于赤道平面的纵剖称面，从包含南北极的垂直于赤道平面的纵剖面来看，其形状与标准椭球体相比较，位于南面来看，其形状与标准椭球体相比较，位于南极的南极大陆比基准面凹进极的南极大陆比基准面凹进24m；而位于北极的而位于北极的没有大陆的北冰洋却高出基准面没有大陆的北冰洋却高出基准面14m。同时，从同时，从赤道到南纬赤道

7、到南纬60之间高出基准面，而从赤道到北之间高出基准面，而从赤道到北纬纬45之间低于基准面。之间低于基准面。地质学基础张庆辉制作地球类似一只倒放着的大鸭梨。它地球类似一只倒放着的大鸭梨。它的赤道部分鼓起，是它的的赤道部分鼓起，是它的“梨身梨身”；北；北极有点尖，像个极有点尖，像个“梨蒂梨蒂”；南极有点凹；南极有点凹进去，像个进去，像个“梨脐梨脐”，整个地球像个梨，整个地球像个梨形的旋转体，因此人们称它为形的旋转体，因此人们称它为“梨形地梨形地球球”。确切地说，地球是个三轴椭球体。确切地说，地球是个三轴椭球体。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作其实，地球的这些不规则部分其实，地球的这些不规则

8、部分对地球来说是微不足道的。从对地球来说是微不足道的。从人造地球卫星拍摄的地球照片人造地球卫星拍摄的地球照片来看，它更像是一个标准的圆来看，它更像是一个标准的圆球。球。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作（二）地球的形状和大小的最新数（二）地球的形状和大小的最新数据据地球赤道半经（地球赤道半经（）：）：6378137m*地球极半经（地球极半经（）：）：6356752m*赤道标准重力加速度（赤道标准重力加速度（e）：）：（9780321）10-5m/s2（三）地球的其它数据三）地球的其它数据地质学基础张庆辉制作二、地球的物理性质二、地球的物理性质（一）地球的密度和重力（一）地球的密度和重力地

9、球的平均密度是地球的平均密度是5.517g/cm3，而而地壳上部的岩石平均密度是地壳上部的岩石平均密度是2.65g/cm3。地球密度是随着深度的加深而增大地球密度是随着深度的加深而增大的，并且在地下若干深度处密度呈的，并且在地下若干深度处密度呈跳跃式变化，推测地核部分密度可跳跃式变化，推测地核部分密度可达达13g/cm3左右。左右。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作根据万有引力定律根据万有引力定律F=Gm1m2/r2，地表各地重，地表各地重力并不相等，且随海拔和纬度的不同而发生力并不相等，且随海拔和纬度的不同而发生变化。据计算：在两极，重力比赤道地区大变化。据计算：在两极，重力比赤道地区

10、大0.53，也就是说把在两极重，也就是说把在两极重100kg的物体搬的物体搬到赤道地区时，则变成到赤道地区时，则变成99.47kg。通常用单位通常用单位质量所受的重力，即重力加速度（质量所受的重力，即重力加速度（g）来表示来表示各地的重力大小。如在赤道的重力为各地的重力大小。如在赤道的重力为978.0318Gal，在两极为在两极为983.2177Gal。地质学基础张庆辉制作如果把地球看作一个理想的扁球体如果把地球看作一个理想的扁球体（旋转椭球体），并且内部密度无（旋转椭球体），并且内部密度无横向变化，所计算出的重力值，称横向变化，所计算出的重力值，称理论重力值。理论重力值。重力异常重力异常正异

11、常：比理论值大；正异常：比理论值大；负异常：比理论值小。负异常：比理论值小。地质学基础张庆辉制作自由空气异常自由空气异常 布格重力异常布格重力异常 地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作（二）（二）地磁地磁Geomagnetic 地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作地极与磁极地理北极地理北极地理南极地理南极地质学基础张庆辉制作图中图中角称磁偏角，角称磁偏角，称磁倾角。称磁倾角。地质学基础张庆辉制作磁偏角也就是地磁子午线与地理子午磁偏角也就是地磁子午线与地理子午线的夹角，以指北针为准，偏东为正，线的夹角，以指北针为准，偏东为正，偏西为负。偏西为负。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作磁

12、倾角即磁针与磁倾角即磁针与各处水平面的夹各处水平面的夹角，常随纬度而角，常随纬度而变化，在两磁极变化，在两磁极角为角为90，在磁赤，在磁赤道则为道则为0.地质学基础张庆辉制作磁倾角以指磁倾角以指北针北针为准，下倾者为正，上仰者为准，下倾者为正，上仰者为负。为负。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作概括而言，地磁概括而言，地磁具有以下特点：具有以下特点：（1）地磁南北极）地磁南北极和地理南北极的和地理南北极的位置不一致，并位置不一致，并且磁极的位置逐且磁极的位置逐年都有变化，磁年都有变化，磁极有向西缓慢移极有向西缓慢移动的趋势。动的趋势。北极北极地质学基础张庆辉制作（2）地面上每一点都可从理

13、论上计算出它的）地面上每一点都可从理论上计算出它的磁偏角和磁倾角。如磁偏角和磁倾角与理磁偏角和磁倾角。如磁偏角和磁倾角与理论值不符时，叫做地磁异常。论值不符时，叫做地磁异常。地质学基础张庆辉制作（3）由于太阳风的影响，地球的磁场被压缩在）由于太阳风的影响，地球的磁场被压缩在一个固定区域内，这个区域叫磁层。一个固定区域内，这个区域叫磁层。地质学基础张庆辉制作磁层像一个头朝太阳的彗星，磁层顶部朝向太磁层像一个头朝太阳的彗星，磁层顶部朝向太阳，距离地球有阳，距离地球有10个地球半径远，而尾部可以个地球半径远，而尾部可以拖到几百个地球半径那么远。磁层可以使地球拖到几百个地球半径那么远。磁层可以使地球上

14、生物免受宇宙射线和粒子袭击的危害。上生物免受宇宙射线和粒子袭击的危害。地质学基础张庆辉制作地球磁性离子体的照地球磁性离子体的照片片,橙白色是显示气橙白色是显示气体体比较浓厚的地方，而比较浓厚的地方，而红色是显示气体密度红色是显示气体密度比较低的地方。比较低的地方。地质学基础张庆辉制作（4）关于地球磁场形成的原因）关于地球磁场形成的原因地核的外核部分为液态的金属铁镍地核的外核部分为液态的金属铁镍物质，是一种导电流体，在地球旋转过程物质，是一种导电流体，在地球旋转过程中，产生感应自激，形成地球磁场。中，产生感应自激，形成地球磁场。地质学基础张庆辉制作又因在地球转动过程中，流体地核比又因在地球转动过

15、程中，流体地核比固体地幔略有滞后，因此产生地球磁场固体地幔略有滞后，因此产生地球磁场逐渐向西漂移。但这些假说有待于继续逐渐向西漂移。但这些假说有待于继续研究证实。研究证实。地质学基础张庆辉制作0经线也叫经线也叫本初子午线本初子午线地质学基础张庆辉制作（三）地热（三）地热(Geothermal)地热是地球内部储存的热能。在年常温地热是地球内部储存的热能。在年常温层以下，地温随深度而增加。层以下，地温随深度而增加。地热增温级是在年常温层以下，温度每地热增温级是在年常温层以下，温度每升高升高1时所增加的深度，单位是时所增加的深度，单位是m/，地，地热增温级的倒数叫地热梯度，即每深热增温级的倒数叫地热

16、梯度，即每深100m所增加的温度，单位是所增加的温度，单位是/100m。地热梯度的平均数值是地热梯度的平均数值是3/100m。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作地热的主要来源：地热的主要来源：1、由放射性元素衰变而产生的，如铀、由放射性元素衰变而产生的，如铀（U238，U235）、）、钍（钍（Th232）、）、钾（钾（K40）等。等。2、由构造变动的机械能、化学能、重、由构造变动的机械能、化学能、重力能和地球旋转能等转换而来的。力能和地球旋转能等转换而来的。3、还有人认为地热是地球形成时的残、还有人认为地热是地球形成时的残余热。余热。地质学基础张庆辉制作地热流量或地热地热流量或地热流值（

17、流值（Q）Q=K（dT/dZ）K岩石导热率；岩石导热率；dT/dZ垂直地垂直地热梯度热梯度T代表温度代表温度Z代表深度。代表深度。地质学基础张庆辉制作第二节第二节地球的结构地球的结构Section 2 TheConstructionDivisionofEarth 地球是一个由不同状态与不同物质的同地球是一个由不同状态与不同物质的同心圈层所组成的球体。心圈层所组成的球体。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作一、地球的外部圈层一、地球的外部圈层（一）大气圈（一）大气圈(Atmosphere)从地表（包括地下相当深度的岩石裂隙中的从地表（包括地下相当深度的岩石裂隙中的气体）到气体）到16000k

18、m高空都存在气体或基本粒高空都存在气体或基本粒子，总质量达子，总质量达51015t，占地球总质量的占地球总质量的0.00009。主要成分氮占主要成分氮占78；氧占；氧占21；其他是二氧；其他是二氧化碳、水汽、惰性气体、尘埃等占化碳、水汽、惰性气体、尘埃等占1%。地球。地球的表面为什么形成大气圈，这是与地球的形的表面为什么形成大气圈，这是与地球的形成和演化分不开的。地球在其形成和演化的成和演化分不开的。地球在其形成和演化的过程中，总是要分异出一些较轻的物质，轻过程中，总是要分异出一些较轻的物质，轻的物质上升，积少成多形成大气圈。的物质上升，积少成多形成大气圈。地质学基础张庆辉制作 地球大气圈成分

19、是随着时间而变化的。当地球大气圈成分是随着时间而变化的。当初大气中的二氧化碳可能达到百分之几十，初大气中的二氧化碳可能达到百分之几十，大约在大约在3亿年前（石炭纪亿年前（石炭纪C），），由于植物大规由于植物大规模繁盛，才演化成接近现今的大气成分，目模繁盛，才演化成接近现今的大气成分，目前大气中的二氧化碳只有万分之前大气中的二氧化碳只有万分之4.6。大约在大约在1亿年前（白垩纪亿年前（白垩纪K），），大气的温大气的温度才接近现今的温度。度才接近现今的温度。地质学基础张庆辉制作从地史发展来看，二氧化碳的多少是影从地史发展来看，二氧化碳的多少是影响地表温度的一个重要因素。若二氧化碳响地表温度的一个重

20、要因素。若二氧化碳增多，地球的温度将会增高。根据有关资增多，地球的温度将会增高。根据有关资料，自工业革命以来，二氧化碳的含量已料，自工业革命以来，二氧化碳的含量已增加增加13，因此人们推测地球的大气温度，因此人们推测地球的大气温度将会越来越高将会越来越高温室效应。温室效应。地质学基础张庆辉制作大气圈是地球的重要组成部分，并有重要的作用：大气圈是地球的重要组成部分，并有重要的作用：（1）供给地球上生物生活所必须的碳、氢、氧、氮）供给地球上生物生活所必须的碳、氢、氧、氮等元素，尤其是动物需要的氧气。等元素，尤其是动物需要的氧气。（2）保护生物生长，使其免受到宇宙射线危害。）保护生物生长，使其免受到

21、宇宙射线危害。（3）防止地球表面温度剧变和水分散失。）防止地球表面温度剧变和水分散失。（4）天气的变化，如风、雨、雪、雹等都发生在大）天气的变化，如风、雨、雪、雹等都发生在大气圈中。气圈中。（5）大气是地质作用的重要因素，如风动力作用。）大气是地质作用的重要因素，如风动力作用。（6）大气与人类的生存和发展关系密切。大气环境）大气与人类的生存和发展关系密切。大气环境的质量直接关系着人类健康。的质量直接关系着人类健康。地质学基础张庆辉制作（二）水圈（二）水圈(Hydrosphere)按存在状态：气（雨云）、液、固按存在状态：气（雨云）、液、固（冰川）；（冰川）；按存在区域：海洋、江河、湖泊、按存在

22、区域：海洋、江河、湖泊、冰川、地下水冰川、地下水水圈形成一个连续而不规则的圈层。水圈形成一个连续而不规则的圈层。水圈的质量占地水圈的质量占地球总质量球总质量0.024，比大，比大气圈的质量大得多。气圈的质量大得多。水圈是独立存在的，但又是和其他圈层水圈是独立存在的，但又是和其他圈层互相渗透的。互相渗透的。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作地球上的原生水，是地球物质分异的产物。地球上的原生水，是地球物质分异的产物。目前火山喷发常有大量水汽从地下喷出便目前火山喷发常有大量水汽从地下喷出便是证明。是证明。水圈是地球构成有机界的组成部分，对地水圈是地球构成有机界的组成部分，对地球的发展和人类生存

23、有很重要的作用：球的发展和人类生存有很重要的作用：（1）水圈是生命的起源地，没有水也就没有）水圈是生命的起源地，没有水也就没有生命。生命。（2）水是多种物质的储藏床）水是多种物质的储藏床载体。载体。（3）水是改造与塑造地球面貌的重要动力。）水是改造与塑造地球面貌的重要动力。（4）水是最重要的物质资源与能量资源，水）水是最重要的物质资源与能量资源，水资源的多寡和水质的优劣直接关系着经济资源的多寡和水质的优劣直接关系着经济发展与人类生存。发展与人类生存。地质学基础张庆辉制作（三）生物圈（三）生物圈(Biosphere)生物圈是指地球表面有生物存在并感受生命生物圈是指地球表面有生物存在并感受生命活动

24、影响的特殊圈层。活动影响的特殊圈层。生物圈包括大气圈的下层，岩石圈的上层和生物圈包括大气圈的下层，岩石圈的上层和整个水圈，最大厚度可达数万米。整个水圈，最大厚度可达数万米。生物圈的核心部分为地表以上生物圈的核心部分为地表以上100m，水下水下100m，也就是说大气与地面、大气与水面的也就是说大气与地面、大气与水面的交接部位是生物最活跃的区域，其厚度约为交接部位是生物最活跃的区域，其厚度约为200m左右，因为在这个范围内具有适于生物左右，因为在这个范围内具有适于生物生存的温度、水分和阳光等最好的条件。生存的温度、水分和阳光等最好的条件。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作二、地球的内部圈层二

25、、地球的内部圈层地球内部圈层指从地面往下直到地球中心的地球内部圈层指从地面往下直到地球中心的各个圈层，包括地壳、地幔和地核。各个圈层，包括地壳、地幔和地核。地质学基础张庆辉制作为彻底搞清楚地球内为彻底搞清楚地球内部状况，但目前世界部状况，但目前世界上深井记录为上深井记录为12262m（俄罗斯科拉（俄罗斯科拉半岛一口深钻，施工半岛一口深钻，施工期为期为1970年年至至1986年）年），只占地球半径的，只占地球半径的1/530，所以还不能用，所以还不能用直接观察的方法来研直接观察的方法来研究地球内部构造。究地球内部构造。地质学基础张庆辉制作通常主要利用地震波的传播变化来研究地球内部构通常主要利用地

26、震波的传播变化来研究地球内部构造情况。地震波分为纵波（造情况。地震波分为纵波（P）和横波（）和横波（S）。纵波）。纵波可以通过固体和流体，速度较快；横波只能通过固可以通过固体和流体，速度较快；横波只能通过固体，速度较慢。因此地震波实际上对地球起到体，速度较慢。因此地震波实际上对地球起到“透透视视”的作用。当然，也可以借助宇宙地质（特别是的作用。当然，也可以借助宇宙地质（特别是陨石的成分）来判断地球内部的成分。陨石的成分）来判断地球内部的成分。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作（一）地壳（一）地壳Crust地壳是指地球地壳是指地球莫霍洛维奇不连续面莫霍洛维奇不连续面(M

27、ohorovicicdiscontinuity)以上的固以上的固体硬壳（体硬壳（A层），属于岩石圈的上部。层），属于岩石圈的上部。地壳主要由硅酸盐类岩石组成，它的地壳主要由硅酸盐类岩石组成，它的质量约占地球质量的质量约占地球质量的0.8，体积占整，体积占整个地球体积的个地球体积的0.5。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作1.地壳的化学组成地壳的化学组成地壳中含有元素周期表中地壳中含有元素周期表中所列的绝大部分元素，而其中所列的绝大部分元素，而其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等等8种主要元素占种主要元素占98以上，其他元素共占以上，其他元素共占12。化学元素。化学元素在地壳中

28、平均含量称克拉克值。在地壳中平均含量称克拉克值。地质学基础张庆辉制作 组成地壳的各种元素大多数情况是相关元素化合形组成地壳的各种元素大多数情况是相关元素化合形成各种矿物，其中以成各种矿物，其中以O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等组成的硅酸盐矿物为最多，其次为各种氧化物、等组成的硅酸盐矿物为最多，其次为各种氧化物、硫化物、碳酸盐等。硫化物、碳酸盐等。各种不同矿物特别是硅酸盐类又组成各种岩石，各种不同矿物特别是硅酸盐类又组成各种岩石，所以说地壳是岩石圈所以说地壳是岩石圈(Lithosphere)的一部分。的一部分。地质学基础张庆辉制作2.地壳的厚度和结构地壳的厚度和结构地壳是地球表面的一

29、层薄壳，大陆部分平地壳是地球表面的一层薄壳，大陆部分平均厚度均厚度37km多，而海洋部分平均厚度则只有多，而海洋部分平均厚度则只有约约7km。一般高山、高原部分地壳最厚，如一般高山、高原部分地壳最厚，如我国青藏高原地壳最厚可达我国青藏高原地壳最厚可达70km。地质学基础张庆辉制作地壳（地壳（A层）可以分为硅铝层（层）可以分为硅铝层（SialcrustSial）和硅镁层（）和硅镁层（SimaormaficcrustSima）上下两层，中间被康拉德面所分开。）上下两层，中间被康拉德面所分开。但这一界面在海洋部分不明显或者根本不存但这一界面在海洋部分不明显或者根本不存在。在。地质学基础张庆辉制作地质

30、学基础张庆辉制作上层地壳（即上层地壳（即A层），其成分以层），其成分以O、Si、Al及及K、Na等为主，和花岗岩的成分相似，等为主，和花岗岩的成分相似，所以叫花岗岩层；此层又称为硅铝层（所以叫花岗岩层；此层又称为硅铝层（SialcrustSial）。）。下层地壳（即下层地壳（即A），其成分虽然也以），其成分虽然也以O、Si、Al等为主，但等为主，但Mg、Fe、Ca等成分则显等成分则显著增加，和玄武岩的成分相似，所以叫玄武著增加，和玄武岩的成分相似，所以叫玄武岩层，又称为硅镁层（岩层，又称为硅镁层（SimaormaficcrustSima）。）。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作地壳等厚度

31、图地壳等厚度图地质学基础张庆辉制作3.地壳的类型地壳的类型地壳可以分为大陆型地壳（简称陆地壳可以分为大陆型地壳（简称陆壳）和大洋型地壳（简称洋壳）。壳）和大洋型地壳（简称洋壳）。陆壳的特征是厚度较大（陆壳的特征是厚度较大（3070km），），具双层结构，即在玄武岩层之具双层结构，即在玄武岩层之上有花岗岩层（表层的大部分地区有沉上有花岗岩层（表层的大部分地区有沉积岩层）。总的来看，硅铝层好像浮在积岩层）。总的来看，硅铝层好像浮在硅镁层之上。硅镁层之上。洋壳的特征是厚度较小，最薄的地洋壳的特征是厚度较小，最薄的地方不到方不到5km，一般只有单层结构，即玄一般只有单层结构，即玄武岩层，其表层为海洋沉

32、积层所覆盖。武岩层，其表层为海洋沉积层所覆盖。地质学基础张庆辉制作此外，在陆壳和洋壳交会处还可以分出此外，在陆壳和洋壳交会处还可以分出过渡型地壳，又称次大陆型地壳，其特点介过渡型地壳，又称次大陆型地壳，其特点介于以上二种类型地壳之间。于以上二种类型地壳之间。地壳厚度的差异性和垂直结构及物质成地壳厚度的差异性和垂直结构及物质成分的不均匀性，构成了地壳总的特征，这种分的不均匀性，构成了地壳总的特征，这种特征常导致地壳物质的重新分配和调整，以特征常导致地壳物质的重新分配和调整，以便达到新的平衡关系，这是引起地壳运动的便达到新的平衡关系，这是引起地壳运动的多种因素之一。多种因素之一。地质学基础张庆辉制

33、作（二）地幔（二）地幔（Mantle）指莫霍面以下到指莫霍面以下到古登堡面不连续面或古登古登堡面不连续面或古登堡面（堡面（Gutenbergdiscontinuity），），以上的以上的圈层。深度为从地壳底界到圈层。深度为从地壳底界到2900km。其体其体积占地球总体积的积占地球总体积的82，质量占地球总质，质量占地球总质量的量的67.8。物质密度大约从。物质密度大约从3.32g/cm3递增递增到到5.7g/cm3，即在地幔下部接近于地球的平即在地幔下部接近于地球的平均密度。均密度。地质学基础张庆辉制作地幔内压力随深度而增加，界面上压力地幔内压力随深度而增加，界面上压力可达约可达约1.5101

34、1Pa。温度也随深度缓慢增温度也随深度缓慢增加，下部约为加，下部约为3000左右。左右。目前，一般以目前，一般以1000km为界，把地幔分为界，把地幔分为上地幔和下地幔。为上地幔和下地幔。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作1.上地幔（上地幔（Upper mantle）也称橄榄岩层，又也称橄榄岩层，又称榴辉岩层称榴辉岩层,和地壳相和地壳相比，比，SiO2成分减少，成分减少，镁铁成分增加。镁铁成分增加。地质学基础张庆辉制作上地幔包括上地幔包括B、C两层，其中两层，其中B层又可分成层又可分成B和和B两层。位于莫霍面以下的两层。位于莫霍面以下的B层，相当于固态层，相当于固态的橄榄岩层，故通常把这

35、一层加上地壳（即的橄榄岩层，故通常把这一层加上地壳（即A+B）合称为岩石圈。深度）合称为岩石圈。深度60400km范围内为范围内为软流圈（软流圈（Asthenosphere）。）。地质学基础张庆辉制作2.下地幔下地幔Lower mantle（D层）层）这一层物质密度较大，化学成分与上地这一层物质密度较大，化学成分与上地幔无甚差别。但由于这里压力很大，这些幔无甚差别。但由于这里压力很大，这些硅酸盐矿物可能形成晶体结构紧密的高密硅酸盐矿物可能形成晶体结构紧密的高密度矿物。度矿物。地质学基础张庆辉制作（三）地核（三）地核Core位于深位于深2900km古登堡面以下直到地心部分古登堡面以下直到地心部分

36、称地核。称地核。根据地震纵波的变化情况，地核又根据地震纵波的变化情况，地核又可分为外核（可分为外核（E层）、过渡层（层）、过渡层（F层）和内核层）和内核（G层）。层）。地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作第三节第三节地质作用和地质年代地质作用和地质年代Section 3 Geological Geochronology一、导致地球不断变化的作用一、导致地球不断变化的作用地质作用地质作用（一）基本概念（一）基本概念把作用于地球的自然力使地球的物质组把作用于地球的自然力使地球的物质组成、内部构造和地表形态发生变化的作用，成、内部构造和地表形态发生变化的作用，总称为地质作用。引起地质作用的自然力

37、总称为地质作用。引起地质作用的自然力称为地质营力。称为地质营力。所有地质营力来源于能，力是能的表现。所有地质营力来源于能，力是能的表现。地质学基础张庆辉制作按照能的来源不同，地质作用分为内按照能的来源不同，地质作用分为内力地质作用和外力地质作用。力地质作用和外力地质作用。内力地质作用是由地球内部的能（简内力地质作用是由地球内部的能（简称内能）引起的，称内能）引起的，主要有地内热能、重主要有地内热能、重力能、地球旋转能、化学能和结晶能。力能、地球旋转能、化学能和结晶能。外力地质作用是由地球以外的能（简外力地质作用是由地球以外的能（简称外能）引起的，称外能）引起的，主要有太阳辐射能、主要有太阳辐射

38、能、潮汐能、生物能等。潮汐能、生物能等。地质学基础张庆辉制作（二）地质作用的能源（二）地质作用的能源1.地内热能地内热能地球本身具有巨大的热能，这是地球本身具有巨大的热能，这是导致地球发生变化的重要能源。导致地球发生变化的重要能源。2.重力能重力能指地心引力给予物体的位能。指地心引力给予物体的位能。3.地球旋转能地球旋转能地球自转对地球表层物质产生地球自转对地球表层物质产生离心力和离极力。离心力和离极力。4.太阳辐射能。太阳辐射能。5.潮汐能。潮汐能。6.生物能生物能归根结底，任何生物能都源于太阳归根结底，任何生物能都源于太阳辐射能。辐射能。地质学基础张庆辉制作（三）地质作用的分类（三）地质作

39、用的分类地质学基础张庆辉制作二、地质年代二、地质年代 空空间间时时间间地层单位地层单位地质时代单位地质时代单位宇（宇（Eonthem）宙（宙（Eon）界（界（Erathem）代（代（Era）系（系（System）纪（纪（Period）统（统（Series）世（世（Epoch）三、地质年代表：三、地质年代表：地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作复习题：复习题：1、地质学。、地质学。2、地质学研究中坚持的三项原则。、地质学研究中坚持的三项原则。3、地球的结构。、地球的结构。4、克拉克值；地壳，地幔，地核；硅镁层、克拉克值；地壳，地幔，地核；硅镁层与硅铝层；与硅铝层；5、地质作用分类。、地质作用分类。6、地质年代表。、地质年代表。地质学基础张庆辉制作汉英专业词汇汉英专业词汇地质学地质学(Geology)；岩石圈岩石圈(Lithosphere)；大气圈；大气圈(Atmosphere)；水水圈圈(Hydrosphere)；生物圈生物圈(Biosphere)；地地磁（磁（Geomagnetic）；地地热热(Geothermal)；地地壳（壳（Crust）；地幔（）；地幔（Mantle）；地核（）；地核（Core）地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作End of Chapter 1地质学基础张庆辉制作地质学基础张庆辉制作