磁子午线与地理子午线之间的夹角优秀PPT.ppt

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1、地地地地 质质质质 学学学学 概概概概 论论论论教教 师：孙师：孙 舒舒 东东第一章第一章 地地 球球 概概 况况提纲提纲1地球的形状和大小地球的形状和大小地球的形状和大小地球的形状和大小2地球的外部圈层结构地球的外部圈层结构地球的外部圈层结构地球的外部圈层结构3固体地球的主要物理性质固体地球的主要物理性质固体地球的主要物理性质固体地球的主要物理性质5本章小结本章小结本章小结本章小结4地球的内部圈层结构地球的内部圈层结构地球的内部圈层结构地球的内部圈层结构一、地球的形态和大小一、地球的形态和大小n n两极半经为两极半经为两极半经为两极半经为 6 356.755km 6 356.755km 6

2、356.755km 6 356.755kmn n赤道半经为赤道半经为赤道半经为赤道半经为6 378.140km6 378.140km6 378.140km6 378.140kmn n平均半经为平均半经为平均半经为平均半经为6 371.004km6 371.004km6 371.004km6 371.004kmn n扁率为扁率为扁率为扁率为 1/298.253 1/298.253 1/298.253 1/298.253n n表面积表面积表面积表面积 510064472km2 510064472km2 510064472km2 510064472km2n n体积体积体积体积 10832*108km

3、3 10832*108km3 10832*108km3 10832*108km3n n赤道一带略微凸出，南北半球也不对称，加上表面凹凸不赤道一带略微凸出，南北半球也不对称，加上表面凹凸不赤道一带略微凸出，南北半球也不对称，加上表面凹凸不赤道一带略微凸出，南北半球也不对称，加上表面凹凸不平，地球是一个不规则的旋转椭球体平，地球是一个不规则的旋转椭球体平，地球是一个不规则的旋转椭球体平，地球是一个不规则的旋转椭球体n n基本上仍是一个圆球基本上仍是一个圆球基本上仍是一个圆球基本上仍是一个圆球人人造造卫卫星星拍拍摄摄的的地地球球照照片片地地球球在在宇宇宙宙中中的的位位置置二、地球的外部圈层结构包围着

4、包围着固体地球固体地球的大气层构成的大气层构成大气圈大气圈生物及生物及其生命活动其生命活动地带所构成的地带所构成的连续圈层连续圈层生物圈生物圈生物圈生物圈地球表面地球表面四分之三以上四分之三以上面积面积被水体覆盖被水体覆盖水圈水圈1 1 1 1、大气圈：是指因地球的引力而聚集在地表四周的气体圈层。、大气圈：是指因地球的引力而聚集在地表四周的气体圈层。、大气圈：是指因地球的引力而聚集在地表四周的气体圈层。、大气圈：是指因地球的引力而聚集在地表四周的气体圈层。由地表往上可分为五个次级圈层：对流层、平流层、中间层、暖层、扩散层（散由地表往上可分为五个次级圈层：对流层、平流层、中间层、暖层、扩散层（散

5、逸层）。逸层）。对流层：平均厚度对流层：平均厚度12km12km，含大量水蒸气和尘埃。表现为猛烈的对流。风、霜、雨、，含大量水蒸气和尘埃。表现为猛烈的对流。风、霜、雨、雪、雹、雾等气象现象均发生于此层。雪、雹、雾等气象现象均发生于此层。平流层：从对流层顶到地表以上平流层：从对流层顶到地表以上55km55km的范围。大气呈水平运动。几乎不含水蒸气、的范围。大气呈水平运动。几乎不含水蒸气、尘埃，无天气现象。尘埃，无天气现象。中间层：从平流层顶到地表以上中间层：从平流层顶到地表以上85km85km的范围。大气呈对流运动。存在电离层，可的范围。大气呈对流运动。存在电离层，可反射无线电波。反射无线电波。

6、暖层：从中间层顶到地表以上暖层：从中间层顶到地表以上800km800km的范围。内部存在多层的电离层，也称电离的范围。内部存在多层的电离层，也称电离层，猛烈反射无线电波。层，猛烈反射无线电波。扩散层：从暖层顶到外层空间。物质多以原子、离子状态存在。是地球物质向宇扩散层：从暖层顶到外层空间。物质多以原子、离子状态存在。是地球物质向宇宙空间扩散的部位。宙空间扩散的部位。大气圈的物质组成大气圈的物质组成0.050.05%23.123.1%1.281.28%75.575.5%大气圈大气圈氩气氩气 氮氮 气气氧气氧气 二氧化碳2 2、水圈：是指地球表层由水体构成的连续圈、水圈：是指地球表层由水体构成的连

7、续圈层。层。其物态有固、液、气三种状态。水体的形其物态有固、液、气三种状态。水体的形式有河、湖、海、冰川（盖）水蒸气、地下式有河、湖、海、冰川（盖）水蒸气、地下水等，水等，并形成一个包袱着地球的完整圈层。并形成一个包袱着地球的完整圈层。地表上干脆被液态水体覆盖的区域占地表地表上干脆被液态水体覆盖的区域占地表面积的面积的3/43/4。在太阳能、重力的作用下，使得水圈中的在太阳能、重力的作用下，使得水圈中的水体周而复始的运动，形成水循环。水体周而复始的运动，形成水循环。水循环的方式有：海洋与大陆间的循环；水循环的方式有：海洋与大陆间的循环；地表与地下间的循环；地表与地下间的循环；生物体与四周空间的

8、循环；生物体与四周空间的循环；水圈与大气圈间的循环。水圈与大气圈间的循环。水水 圈圈海水海水97.41%淡水淡水2.59%生物圈：是指地球表层由生物及其活动地生物圈：是指地球表层由生物及其活动地带所构成的连续圈层。生物从高等到低带所构成的连续圈层。生物从高等到低等，从动物到植物，乃至细菌和微生物等，从动物到植物，乃至细菌和微生物等生活于地球表面确定范围的陆地、水等生活于地球表面确定范围的陆地、水体、土壤及空气中，构成了一个基本连体、土壤及空气中，构成了一个基本连续的圈层。目前已知的生物有近两百万续的圈层。目前已知的生物有近两百万个种。生物的演化发展受控于自然环境个种。生物的演化发展受控于自然环

9、境的演化，通过地质历史时期生物化石的的演化，通过地质历史时期生物化石的探讨就可以知道地质演化的历史。探讨就可以知道地质演化的历史。三、地球的主要物理性质一）、地球的密度一）、地球的密度二）、地球的压力二）、地球的压力三）、地球的重力三）、地球的重力四）、地球的磁场四）、地球的磁场五）、地球的温度五）、地球的温度六）、地球的弹塑性六）、地球的弹塑性一）、地球的密度一）、地球的密度n n地球的平均密度：5.5165.516g/cmg/cm3 3n n地表岩石平均密:2.7 2.7g/cmg/cm3 3n n地心的密度:13 13g/cmg/cm3 3二）、地球的压力n n地球内部压力是随深度加地球

10、内部压力是随深度加大而渐渐增高的。深度每大而渐渐增高的。深度每增加增加kmkm，压力增加，压力增加27.5 27.5 MPaMPa（1 MPa1 MPa1 1兆帕斯卡兆帕斯卡N/mN/m）。深）。深部随着岩石密度的加大，部随着岩石密度的加大，静岩压力增加得更快些。静岩压力增加得更快些。静岩压力在莫霍面旁边约静岩压力在莫霍面旁边约1200 MPa1200 MPa，古登堡面旁边，古登堡面旁边约约135,200 MPa135,200 MPa，地心处，地心处可达可达361,700 Mpa361,700 Mpa，相当，相当于于360360万个大气压力。万个大气压力。地表地心三）、地球的重力rdFPR地球

11、的重力地球的重力 地球自转引起的离心力和地球引力的合力。P=F+dF=G M m d=rR2(G(G为万有引力常数，为角速度)因为离心力相对很小，即使在赤道也只有万有引力的1/289，所以重力基本上就等于万有引力，方向也基本上指向地心。为了便于比较，通常用单位质量单位质量所受的引力来表示重力重力（重力加速度 g g）g g=G GM M/R R2 2 (单位用伽伽GalGal)1 Gal 1 Gal=1=1cm/scm/s2 2 重力在地表的变更 重力随纬度的增加而增加，随海拔高度的增加而减小。若将地球视为均质体，以海平面为基准可计算出不同纬度的标准重力值。g=987.032(1+5.3*10

12、-3*sin2-5.9*10-6*sin22)g 为重力（伽），为纬度 重力在地球内部的变更 影响重力大小的不是整个地球的总质量，而主要是所在深度以下的质量。由于地壳与地幔的密度都比较小，从地表到地下2900km的核幔界面，重力大体上是随深度增加而略有增加，但有波动。在核幔界面上，重力值达到极大(约1069伽)，再往深处去,各个方向上的引力趋向平衡,重力值渐渐削减，直至变小为零。重力的变更 实际测得的重力值与理论重力值之间的差值，称重力异样。当实测重力值 理论重力值,称正异样 当实测重力值 理论重力值,称负异样 在埋藏有密度较小物质（如石油、煤、盐等非金属矿产）的地区，常显示负异样；而埋藏有密

13、度大物质（如铁、铜、铅、锌等金属矿产）的地区，就显示正异样。所以人们就可以通过重力测量，来圈定重力异样的区域，找寻那些引起重力异样的非金属和金属矿产。这就是地质勘查中常用的重力探勘方法重力异样重力异样四）、地球的磁场 它有两个磁极，其磁北极它有两个磁极，其磁北极位于地理北极旁边，磁南极位于地理北极旁边，磁南极位于地理南极旁边，但不重位于地理南极旁边，但不重合，地磁轴与地球自转轴的合，地磁轴与地球自转轴的夹角现在约为夹角现在约为11.511.5度，度，19801980年实测的磁北极位于北纬年实测的磁北极位于北纬78.278.2度、西经度、西经102.9102.9度（加拿度（加拿大北部），磁南极位

14、于南纬大北部），磁南极位于南纬65.565.5度，东经度，东经139.4139.4度（南极度（南极洲）。洲）。地磁场：地球四周存在的磁场地磁场：地球四周存在的磁场地磁轴地磁轴地理轴地理轴地磁三要素：磁场强度、磁偏角、磁倾角磁场强度：为某地点单位面积上磁力大小的确定值。它是一个具有方向（磁力线方向）和大小的矢量，一般在磁两极旁边磁感应强度大（约为60T（微特拉斯）；在磁赤道旁边最小（约为30 T）。磁偏角：磁力线在水平面上的投影与地理正北方向之间形成的夹角。即，磁子午线与地理子午线之间的夹角。磁偏角的大小各处都不相同。在北半球，假如磁力线方向偏向正北方向以东称为东偏，偏向正北方向以西称为西偏。我

15、国东部地区磁偏较为西偏，甘肃酒泉以西地区为东偏。磁倾角：指磁针北端与水平面的交角。通常以磁针北端向下为正值，向上为负值。地球表面磁倾角为零度的各点的连线称为地磁赤道；地磁轴地磁轴地理轴地理轴由地磁赤道到地磁北极，磁倾角由0渐渐变为+90；由地磁赤道到地磁南极，磁倾角由0变成-90。磁倾角的变更磁倾角的变更五）、地球的温度五）、地球的温度地温人们可以火山和温泉意识到地下深处地温人们可以火山和温泉意识到地下深处是热的，地球的温度总体上是从地表向地内是热的，地球的温度总体上是从地表向地内渐渐增高的。在地表旁边，由于太阳幅射热渐渐增高的。在地表旁边，由于太阳幅射热的影响，温度有昼夜变更、季节变更和多年

16、的影响，温度有昼夜变更、季节变更和多年周期的变更这一表层可叫外热层（或变温周期的变更这一表层可叫外热层（或变温层）。外热层的深度一般在十几米在其下层）。外热层的深度一般在十几米在其下界面旁边，地温常年保持不变，等于或略高界面旁边，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。常温于当地年平均气温，该处称为常温层。常温层以下，受到地球内部热量的影响，温度渐层以下，受到地球内部热量的影响，温度渐渐上升。一般把在常温层以下，每向下加深渐上升。一般把在常温层以下，每向下加深100100所上升的温度称为地热增温率或地温梯所上升的温度称为地热增温率或地温梯度。这是由于地球内部热量通过向上热

17、传导度。这是由于地球内部热量通过向上热传导而造成的。世界上不同地区，地温梯度都不而造成的。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相同，地球表层的平均地温梯度为。海。海底的地温梯度一般为底的地温梯度一般为，大陆为，大陆为.大陆的地温梯度一般来说是显著低大陆的地温梯度一般来说是显著低于海底的于海底的六）、地球的弹塑性六）、地球的弹塑性弹塑性弹塑性:地球具有弹性，表现在地球内部能传播地震波，因为地震地球具有弹性，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，其幅度为落

18、现象，其幅度为78cm,78cm,这种现象称为固体潮。也说明固体地球这种现象称为固体潮。也说明固体地球具有弹性。地球也具有塑性，地球的自转能引起地球赤道半径加大具有弹性。地球也具有塑性，地球的自转能引起地球赤道半径加大而成为椭球。在应力的作用下引起岩石发生弯曲而不裂开等，这些而成为椭球。在应力的作用下引起岩石发生弯曲而不裂开等，这些都说明地球具有塑性。都说明地球具有塑性。四、地球的内部圈层 地震波在地球内部传地震波在地球内部传播时，有两个明显的波播时，有两个明显的波速突界面，这两个地球速突界面，这两个地球内部界面分别称为：莫内部界面分别称为：莫霍面和古登堡面霍面和古登堡面 依据莫霍面和古登堡依

19、据莫霍面和古登堡面，可将地球内部分为面，可将地球内部分为三个三个级圈层：地壳、级圈层：地壳、地幔、地核地幔、地核 依据次级界面，还可依据次级界面，还可将进一步分为六个将进一步分为六个级级圈层。圈层。大洋地壳大陆地壳n n地壳地壳地壳地壳 是莫霍面以上的地球表层。其厚度变更在是莫霍面以上的地球表层。其厚度变更在是莫霍面以上的地球表层。其厚度变更在是莫霍面以上的地球表层。其厚度变更在5-5-5-5-70 km70 km70 km70 km之间。其中大陆地区厚度较大，平均约为之间。其中大陆地区厚度较大，平均约为之间。其中大陆地区厚度较大，平均约为之间。其中大陆地区厚度较大，平均约为33km33km3

20、3km33km；大洋地区厚度较小，平均约；大洋地区厚度较小，平均约；大洋地区厚度较小，平均约；大洋地区厚度较小，平均约7 km7 km7 km7 km；总体的；总体的；总体的；总体的平均厚度约平均厚度约平均厚度约平均厚度约16km16km16km16km。地壳物质的密度一般为。地壳物质的密度一般为。地壳物质的密度一般为。地壳物质的密度一般为2.6-2.6-2.6-2.6-2.9g/cm32.9g/cm32.9g/cm32.9g/cm3。大陆地壳（上地壳）主要为富硅铝的。大陆地壳（上地壳）主要为富硅铝的。大陆地壳（上地壳）主要为富硅铝的。大陆地壳（上地壳）主要为富硅铝的硅酸盐矿物所组成，常称为硅

21、铝层；大洋地壳硅酸盐矿物所组成，常称为硅铝层；大洋地壳硅酸盐矿物所组成，常称为硅铝层；大洋地壳硅酸盐矿物所组成，常称为硅铝层；大洋地壳（下地壳）主要为富硅镁的硅酸盐矿物所组成，（下地壳）主要为富硅镁的硅酸盐矿物所组成，（下地壳）主要为富硅镁的硅酸盐矿物所组成，（下地壳）主要为富硅镁的硅酸盐矿物所组成，常称为硅镁层，因其比重较大，主要分布洋底地常称为硅镁层，因其比重较大，主要分布洋底地常称为硅镁层，因其比重较大，主要分布洋底地常称为硅镁层，因其比重较大，主要分布洋底地壳或大陆地壳的下部。壳或大陆地壳的下部。壳或大陆地壳的下部。壳或大陆地壳的下部。n n地幔地幔地幔地幔 莫霍面与古登堡面之间的一个

22、巨厚圈层。其莫霍面与古登堡面之间的一个巨厚圈层。其莫霍面与古登堡面之间的一个巨厚圈层。其莫霍面与古登堡面之间的一个巨厚圈层。其厚度约厚度约厚度约厚度约2850km2850km2850km2850km。平均密度为。平均密度为。平均密度为。平均密度为4.5g/cm34.5g/cm34.5g/cm34.5g/cm3。依据次级。依据次级。依据次级。依据次级界面可分为上地幔和下地幔。上地幔：从莫霍面界面可分为上地幔和下地幔。上地幔：从莫霍面界面可分为上地幔和下地幔。上地幔：从莫霍面界面可分为上地幔和下地幔。上地幔：从莫霍面至地下至地下至地下至地下1000km1000km1000km1000km，平均密度

23、为，平均密度为，平均密度为，平均密度为3.5g/cm33.5g/cm33.5g/cm33.5g/cm3，成分主要，成分主要，成分主要，成分主要为含铁镁质较多的超基性岩。在上地幔的上部为含铁镁质较多的超基性岩。在上地幔的上部为含铁镁质较多的超基性岩。在上地幔的上部为含铁镁质较多的超基性岩。在上地幔的上部100-350km100-350km100-350km100-350km存在一个由柔性物质组成的圈层称为软存在一个由柔性物质组成的圈层称为软存在一个由柔性物质组成的圈层称为软存在一个由柔性物质组成的圈层称为软流圈（地震波的低速带）。此软流圈之上的固态流圈（地震波的低速带）。此软流圈之上的固态流圈（

24、地震波的低速带）。此软流圈之上的固态流圈（地震波的低速带）。此软流圈之上的固态岩石圈层称为岩石圈。下地幔：地下岩石圈层称为岩石圈。下地幔：地下岩石圈层称为岩石圈。下地幔：地下岩石圈层称为岩石圈。下地幔：地下1000km1000km1000km1000km至古至古至古至古登堡面之间，平均密度增大为登堡面之间，平均密度增大为登堡面之间，平均密度增大为登堡面之间，平均密度增大为5.1g/cm35.1g/cm35.1g/cm35.1g/cm3，成分仍，成分仍，成分仍，成分仍为含铁镁质的超基性岩，但铁质的含量增加。为含铁镁质的超基性岩，但铁质的含量增加。为含铁镁质的超基性岩，但铁质的含量增加。为含铁镁质

25、的超基性岩，但铁质的含量增加。n n地核地核地核地核 古登堡面以下地心的一个球体。半径为古登堡面以下地心的一个球体。半径为古登堡面以下地心的一个球体。半径为古登堡面以下地心的一个球体。半径为3480km3480km3480km3480km。地核的密度达。地核的密度达。地核的密度达。地核的密度达9.989.989.989.9812.5g/cm312.5g/cm312.5g/cm312.5g/cm3。其成分。其成分。其成分。其成分以铁镍物质为主依据其状态可分为外核和内核。以铁镍物质为主依据其状态可分为外核和内核。以铁镍物质为主依据其状态可分为外核和内核。以铁镍物质为主依据其状态可分为外核和内核。外核：物态为液态，其成分除铁镍外，可能还有外核：物态为液态，其成分除铁镍外，可能还有外核：物态为液态，其成分除铁镍外，可能还有外核：物态为液态，其成分除铁镍外，可能还有碳、硅和硫；内核：物态为固态，其成分为铁镍碳、硅和硫；内核：物态为固态，其成分为铁镍碳、硅和硫；内核：物态为固态，其成分为铁镍碳、硅和硫；内核：物态为固态，其成分为铁镍物质。物质。物质。物质。莫霍面古登堡面