第一章地球与地壳概述.ppt

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1、,主讲：杨 斌二零一一年,普 通 地 质 学,第一章 地球与地壳概述,第一节 地球的表面特征第二节 地球的物理性质第三节 地球的结构第四节 洋壳、陆壳及地壳均衡现象,普通地质学教学内容简介,绪论第一章 地球与地壳概述 第二章 矿物 第三章 岩浆作用与岩浆岩 第四章 外力地质作用与沉积岩 第五章 变质作用与变质岩 第六章 地质年代 第七种 构造运动与地质构造 第八章 大地构造理论 第九章 风化作用 第十章 河流地质作用第十一章 地下水地质作用 第十二章 海洋地质作用 第十三章 冰川地质作用第十四章 风的地质作用第十五章 地质灾害,总学时：64；讲授学时：48；实验学时：16；学分：4。,师生交流

2、,由同学们思考和回答的问题：(1)考入中南大学地球科学与信息物理学院，你最想说的一句话或最想问的一个问题是什么？(2)关于地球，你最想说的一句话或最想问的一个问题是什么？,人类如果想一直延续下去，就必须移民火星或其他的星球，而地球迟早会灭亡。至于这个时间期限，霍金预言：两个世纪。霍金说：“人类已经步入越来越危险的时期，我们已经历了多次事关生死的事件。由于人类基因中携带的自私、贪婪的遗传密码，人类对于地球的掠夺日盛，资源正在一点点耗尽，人类不能把所有的鸡蛋都放在一个篮子里，所以，不能将赌注放在一个星球上。”,著名物理学家史蒂芬霍金,第一节 地球的表面特征,一、地球的形状和大小 二、固体地球表面的

3、一般特征三、大陆表面的形态(陆地地形)四、海底表面的形态(海底地形),一、地球的形状和大小,地球的外表被一层大气所环绕，透过大气则为大部分被海水所覆盖的固体地球表面。地球表面起伏不平，为便于测量，以平均海水面所形成的封闭曲面为参考面。此参考面称为大地水准面。它是个假想的通过大陆延伸所现成的曲面。地球的形状和大小就是指大地水准面的形状和大小。,45N,赤道,北极,2)北极星在地平线上的高度取决于观察者在北半球的位置。,1)由于海面是一个曲面，所以通过望远镜看远方的船只时好像有一部分沉在水下。,1.地球是个球体,一、地球的形状和大小,3)公元1522年，麦哲伦及其伙伴完成绕地球一周以后，才确立了地

4、球为球体的认识。,4)公元前5、6世纪，古希腊哲学家毕达哥拉斯就提出地球是球形的观念，另一位古希腊哲学家 亚里士多德根据月食时月球上的地影是一个圆。第一次科学的论证了地球是个球体。,上图为每隔八分钟拍摄一次的月全蚀,4)古埃及地理学家埃拉托西尼兹(Frastohenes)公元前275-195),在某一年的夏至正午测得塞恩（今阿斯旺）和亚历山大两地（相距00公里）的太阳高度，计算地球周长约为39600公里（实际长度为40076.604公里）,其误差仅为12。2000年前的这一成果是多么了不起！,2.地球是个椭球体,）十七世纪末，牛顿（1543-1727)研究了地球自转对地球形态的影响，从理论上推

5、测地球不是一个很圆的球形，而是一个赤道处略为隆起，两极略为扁平的旋转椭球体并计算其扁率为230。,）1672年法国天文学家里舍(JRicher,1630-1696)发现同一时钟在南美圭亚那和欧洲巴黎两地钟摆的周期不同而认为地球是个椭球体。,1924年第二届国际大地测量与地球物理协会决定了一个国际统一的椭球体作为基准椭球体。该基准椭球体的球面是平均海平面和该面扩展到大陆下面构成的一个理论上的连续面-大地水准面,该面是重力等位面,该面处处垂直重力方向,大地水准面(Geoid)是一个不规则、有起伏的物理曲面，它反映了地球形态，接近地球真实形状。,3.地球是个倒梨形 本世纪50年代后，科学技术发展非常

6、迅速，为大地测量开辟了多种途径，高精度的微波测距，激光测距，特别是人造卫星上天，再加上电子计算机的运用和国际间的合作，使人们可以精确地测量地球的大小和形状了。通过实测，终于得到了确切的数据。测量还发现，北极地区约高出18.9米，南极地区低下去24-30米。所以有人说，地球像一个倒放着的梨。其实地球确切地说，是个三轴椭球体.,地球形状大小的数据,国际大地测量与地球物理联合会1980年公布,从卫星上看，地球仍是很园的，因有水、植被而呈蔚蓝色的星。,二、固体地球表面的一般特征,地球表面高低起伏。71的面积为海域，29的面积为陆地。海洋主要分布在南半球，陆地主要在北半球，而且非洲、南美洲、北美洲、大洋

7、洲、欧洲等大陆的形状均为尖端向南的倒三角形。另外，大西洋东西两岸的海岸线形状十分吻合。大陆平均海拔高度800m(0.8km)，最高8844.43m(8.8km)（珠穆朗玛峰,2005年10月9日在中国正式宣布）。大洋底平均深度3700多米(3.7km)，最深11033米(11km)（马里亚纳海沟）。,三、大陆表面的形态（陆地地形）,按照高程和起伏特征，大陆表面可分为山地、丘陵、平原、高原、盆地、洼地、裂谷系统。,昆仑山,祁连山,山 地,山地：海拔高程500m（高）、相对高差200m（起伏大）的地区。3500m1000m500m 高山 中山 低山 呈线状延伸的山体叫山脉。如美州西缘安第斯山脉、喜

8、马拉雅山脉。世界上高大的山脉大多是在地壳活动特别强烈的地带。它们可分为两大地带：一为环太平洋两岸地带；另一为略呈东西向横贯亚洲、欧洲南部、非洲北部的地带（地中海沿岸，即阿尔卑斯喜马拉雅带）。上述两带是现今地球上火山和地震活动最强烈的地带。,丘陵：地表起伏不大、山峦林立的低矮地形。一般海拔500m，相对高差几十米(200m)。它介于山地和平原之间。,平原：地势宽广较平坦，四周为山岳，或山地与海洋之间。如华北平原、松辽平原。,低平原海拔200m，华北平原，东北平原；高平原海拔200600m，成都平原。,高原：海拔600m以上的宽广地区。四周为陡崖。世界上最高的青藏高原，海拔4000米以上。,盆地：

9、四周为高原或山地。中央低平(平原或丘陵)。四川盆地、柴达木盆地。洼地：高程在海平面以下的低洼区。吐鲁番盆地中的艾丁湖湖水面比海平面低150m，称克鲁泌洼地。,裂谷系统：东非裂谷为一系列峡谷和湖泊组成，位于高原上。(大陆)裂谷是指大陆上巨型线状低洼谷地，这是地壳上被拉张而裂开的地区。,四、海底表面的形态(海底地形),三大单元：大陆边缘、大洋盆地、洋中脊（根据海底地形的基本特征）,(一)大陆边缘：大陆与大洋连接的边缘地带，占海底总面积的1/5。1大陆架大陆在水下自然延伸的部分，围绕大陆的浅水海底平原。表面平坦，坡度0.1，水深一般200m以内。浅海、陆棚。2大陆坡大陆架外缘坡度变陡，平均4.3，最

10、大20，这一斜坡直到深海底，这就是大陆坡。坡脚深度14003200米。大陆坡常有海底峡谷横切，呈V字形，两岸很陡。3大陆基大陆坡与大洋盆地的过渡地带，坡度缓。4海沟岛弧系，海沟山弧系。,有些地方大陆基不发育，却发育海沟。称活动型大陆边缘。太平洋北部和西部的阿留申群岛、日本群岛、琉球群岛、菲律宾群岛，无论是这些岛屿本身，还是把它们连接起来，都成弧形，称为岛弧。岛弧靠大洋一侧常发育有长条状的巨型凹地，横剖面类似不对称的V字形，深度在6000m以上，称为海沟。海沟与岛弧常平行伴生，构成海沟岛弧系。太平洋西岸特点。太平洋东岸，有海沟，无岛弧，但这时大陆西岸为一海岸山脉，称安弟斯山脉，亦呈弧形，称海沟山

11、弧系。板块消减地带。活动型大陆边缘，陆架、陆坡不宽，缺失大陆基；稳定型大陆边缘，陆架、陆坡、陆基环绕着大陆。,(二)大洋盆地海洋主体，占大洋面积一半(45%)，水深主要40005000m，也称深海盆地。深海盆地中最平坦的部分称深海平原。深海平原中可见到范围不大，地形比较突出的孤立高地，称海山。露出水面称海峰。夏威夷群岛为一系列海峰。海山顶部被海浪削平，位于水下，称海底平顶山。大洋盆地中较宽阔的隆起区，称海底高地(海底高原)。海底的山脉(长条状隆起区)，无地震活动的，称海岭。,(三)洋中脊洋中脊是位于大洋中间，经常发生地震，正在火山活动的海岭。洋中脊是大洋中央的巨大山脉，延伸于四大洋，连绵数万公

12、里。占大洋面积1/3。大西洋中脊，中央部有一巨大的裂谷，称中央裂谷。陡，宽数十公里，深12km。太平洋洋隆、中央裂谷不发育。洋中脊被一系列横向断裂错开。转换断层。板块构造基本概念。,洋脊高24KM，宽10004000 KM，垂直于洋脊延伸方向，被一系列横向断裂错开。,大陆边缘类型,被动性大陆边缘（大西洋型大陆边缘）无海沟 大陆 大陆架 大陆坡 大陆基 大洋盆地,大陆边缘类型,主动性大陆边缘（太平洋型大陆边缘）有海沟安弟斯型：大陆 大陆边缘山脉 大陆架和大陆 海沟 洋盆 日本海型：大陆 边缘海 岛弧 海沟 洋盆,介绍一位地质学家李四光,李四光，古生物学家、地层学家、大地构造学家、第四纪冰川学家、

13、地质学家。1919年和1927年分别获英国伯明翰大学硕士和博士学位。曾留学日本和英国。早年加入同盟会，参加辛亥革命。曾任北京大学地质系教授、中央研究院地质研究所所长。1949年10月19日，尚是漂泊国外之时，他已被任命为中国科学院副院长。,他长期担任着政府地质部部长和中国科学技术协会主席。他是中国地质学的先驱之一，创立了地质力学，并为中国石油工业的发展作出了重要贡献。1955年选聘为中国科学院院士（学部委员）。,李四光（1889-1971)，蒙古族，字仲拱，原名李仲揆，1889年10月26日出生于湖北省黄冈县一个贫寒人家。他自幼就读于其父李卓侯执教的私塾，14岁那年告别父母，独自一人来到武昌报

14、考高等小学堂。在填写报名单时，他误将姓名栏当成年龄栏，写下了“十四”两个字，随即灵机一动将“十”改成“李”，后面又加了个“光”字，从此便以“李四光”传名于世。,1904年，李四光因学习成绩优异被选派到日本留学。他在日本接受了带有汉民族主义的反满革命思想影响，成为孙中山领导的同盟会中年龄最小的会员，以“驱逐鞑虏、恢复中华”为己任。孙中山赞赏李四光的志向：“你年纪这样小就要革命，很好，有志气。”还送给他八个字：“努力向学，蔚为国用。”,湖北黄冈人物,李时珍(1518-1593)：字东壁，明代著名医药学家。毕升：北宋活字印刷伟大发明家，发明了中国四大发明之一的印刷术。革命家：陈潭秋，董必武，李先念，

15、林彪，闻一多，王树声，秦基伟，韩先楚，陈锡联 等。彭桓武：1915年生，物理学家，中国科学院院士，两弹一星元勋。熊十力：1885年生，著名哲学家，北京大学教授，中国现代新儒家的早期代表。,第二节 地球的物理性质,一、密度和压力二、重力三、地磁四、地电五、放射性六、地热七、弹塑性,根据万有引力定律可计算出地球质量为5.9761027g，地球的平均密度为5.52g/cm3。地壳的平均密度为 2.8g/cm3，这个数值比地球的平均密度小，因此可以推断地球内部的密度应有明显的增加。地球内部的压力主要是静压力，是由上覆地球物质的重量所产生的压力。Ph=hdhghdh该深度以上平均密度，gh该深度以上平均

16、加速度。10km处压力为3000atm，地心350万atm；深度越大，压力越大。,（一）地球的密度和压力,地球内部密度随深度的变化曲线图,二、重力,地面重力的变化随纬度增加而增加，随海拔高度增加而减少。两极重力最大。因为：地面重力为地面某处所受地心引力和该处地球自转离心力的合力。地心引力与物体的质量成正比，而与地心距离的平方成反比，赤道半径最大，故赤道地心引力最小，两极最大。离心力与该处自转线速度的平方成正比，因此，赤道离心力最大。合力赤道重力最小。赤道重1000g的物体拿到两极就重1005g。离心力比地心引力小得多，赤道最大也只有地心引力的1/289，假若，地球自转速度比现在快17倍，赤道离

17、心力增大1717，即289倍，与地心引力相等，物体就无重量了。可以把地心引力近似当作重力。,把地球作为一个均匀球体，以海平面为基准计算出来的各地重力值，称理论值，但实际各地测定的重力值不同于理论值，这种现象称重力异常。实测值大于理论值，称正异常，反之负异常。地表的理论重力值应该只与地理纬度有关。但实际上，不仅地球的地面起伏甚大，内部的物质密度分布也极不均匀，在结构上还存在着显著差异。这些都使得：实测的重力值与理论值之间有明显的偏离，在地学上称之为重力异常。根据重力异常范围大小分为区域重力异常、局部重力异常。前者范围大，可据以了解地球内部结构；后者范围小，可用以探矿。在进行小面积重力测量时，常常

18、以区域重力异常值作为标准值(背景值)。,重力异常,利用重力异常可判断地下密度的变化指导找矿。正异常：G实测 G理论 密度大 如：Fe,Cu,Pb等金属矿床负异常：G实测 G理论 密度小 如：煤、石油、盐类等矿床,地球物理勘探中的重力勘探方法，就是利用这一原理，通过发现各地的局部重力异常来进行找矿和勘查地下地质构造的。,重力正异常,重力负异常,在埋有密度较小物质如石油、煤、盐等非金属矿产及沉积岩、酸性岩等的地区显示负异常。,在埋有密度较大物质如Fe，Cu，Pb，Zn等金属矿产以及基性岩等的地区，显示正异常。,地球是一个球形磁铁，磁力线在地球周围分布，形成一个偶极地磁场。地磁场的南北两极与地理南北

19、两极不重合，相距甚远，地磁极位置也在不断变化。1970年磁北极位于76N和101W，磁南极位于66S和140E。地磁极的迁移可能是地内深部物质运动引起的。,三、地磁,长期观测证实，地磁极围绕地理极附近进行着缓慢的迁移。,地磁场：地球周围存在的磁场地磁场三要素:（）磁场（磁感应）强度（）磁偏角（）磁倾角,（）磁场（磁感应）强度,使磁针偏和倾的磁力大小的绝对值叫磁场强度；是一个具有方向（磁力线方向）和大小的矢量；在磁两极附近磁感应强度大（约为60T（微特拉斯）；在磁赤道附近最小（约为30T）。,由于地磁极与地理极不相吻合，从而地磁轴与地理轴(地球自转轴)不相重合，两者交角目前约11.5。因此，地磁

20、子午线与地理子午线(经线)之间也就有交角，这个交角叫磁偏角。罗盘指针是地磁南北，指北针偏在经线东边叫做东偏角，符号为正，偏在经线西边叫西偏角，符号为负。用罗盘测方向时应加以校正才能得到地理方向。如南京西偏4(4)，正北罗盘刻度盘读数应是356。磁针的空间位置与水平面之间夹角叫磁倾角。磁针与磁力线重合，赤道水平，两极直立。我国地处北半球，南翘北倾，故南针绕有铜丝。,地球磁场产生的原因一般认为：在地球自转过程中，由于液态外核产生了复杂的对流，产生了电流体系，从而导致了磁场产生。地球磁场产生的影响 地球磁场的存在大大减少了太阳辐射对地球的影响，极光的形成是太阳风从地球磁场两极薄弱处进入地球所产生的景

21、观。地球磁场会对居里面之上的地壳上层岩石产生影响，使岩石获得磁性。并使岩石的磁化方向与岩石形成时的地磁场方向一致。,当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫“居里点”。在地球上，岩石在成岩过程中受到地磁场的磁化作用，获得微弱磁性，并且被磁化的岩石的磁场与地磁场是一致的。这就是说，无论地磁场怎样改换方向，只要它的温度不高于“居里点”，岩石的磁性是不会改变的。根据这个道理，只要测出岩石的磁性，自然能推测出当时的地磁方向.,古地磁：是指记录于岩石中的地质历史时期的地磁场。岩石在其形成过程中，因受当时地磁场的影响而获得磁性，这些受磁化的岩石在磁场发生改变后，仍可将原来磁化的性

22、质部分地保留下来形成剩磁。其中剩磁有热剩磁和沉积剩磁之分，这些剩磁可以指示当时的地磁场方向，故称为古地磁。,地磁极的变化：地磁南、北极位置的变化,长期缓慢漂移（偏离）：现代地磁南北极与地理南北极交角11.5度，并非绝对不变，长期观测证实，近代地磁极有向西漂移的现象，速度是极其缓慢的。周期性倒转（翻转）：大量的古地磁资料表明，地磁的南北极在地质历史中一直处在周期性交替变化之中。我们把与现代两极极性相同的称正向期，反之为反向期。,最近400万年来磁极三次大的倒转：,069万年 布容正向期69243万年 松山反向期243332万年 高斯正向期332万年以前 吉尔伯反向期,磁 异 常磁法勘探 地壳浅部

23、具有磁性的岩石或矿石所引起的局部磁场，叠加在基本磁场之上。一个地点的磁异常可以首先通过对实测磁场强度进行变化磁场的校正，然后再减去基本磁场的正常值来求得。如所得值为正值称正异常，为负值称负异常。地壳内含铁较多的岩石和富含铁族元素(Fe、Ti、Cr等)的矿体常可引起正磁异常。膏盐矿床，石油、天然气储层，富水地层或富水的岩石破碎带则常引起负磁异常,磁法勘测,1.地球带有电性.发电厂是以大地作为回路的 地磁场产生的感应电流；大气电离对地面的感生电流；岩体内的温差电流等。2.地电异常:大地电流强度和方向变化；电暴-与磁暴伴生电场强度急剧改变；电异常-消除日变和电暴影响所测地电值与正常地电值比较出现差异

24、。,四、地电,五、放射性,在地表的岩石、水、大气、生物中都有放射性元素存在，地球内部深处也有存在，但主要集中在地球上部特别是酸性岩浆岩中。238U、235U、232Th、40K、87Rb，这些寿命长的放射性元素才有地质意义。放射性的主要表现是放出热量，是地热的主要来源之一(能源)。利用放射性元素衰变产物数量计算岩石年龄放射性年代学。放射性元素集中的矿物或岩石，射线强度大，用仪器测量放射性异常，寻找放射性元素矿床，放射性物探。放射性检测环保。,六、地热,火山爆发、温泉等现象说明地球内部具有很高温度。地内温度分布状况可分为三个层：1外热层(变温层)地球表层，温度来自太阳热。太阳热大多数辐射回空中。

25、外热层温度向下减小。昼夜变化、四季变化。2常温层(恒温层)内、外热层的分界面，相当于年平均温度。中纬度地区深(比两极、赤道)，内陆深(比滨海)。3内热层(增温层)热能来自地球内部，即放射性元素衰变产生的热能。,地温梯度(地热增温率)：深度每增加100米所升高的温度,以表示.地下20公里内平均为3.同一 热源下导热率小的地区地温梯度较高。地内70公里以下地温梯度平均为2.5,地心温度3000-5000地温深度(地热增温级):温度每升高1所增加的深度。,地热传导地热会从高温流向低温(传导、对流、辐射)。在单位时间内通过单位面积的热量叫热流。计量单位 为微卡/厘米2秒(HFU)。地热产生原因1)岩石

26、放射性元素的蜕变热。2)地球本身的重力能：地内物质重力分异释放的位能转化为热能。,地热流的基本规律 地表活动带(包括年青山脉、大陆裂隙谷、岛弧、深大断裂等)地热流值高。例我国东部贯穿南北的区域性深大断裂隙郯庐大断裂地温明显增高地热流高达1.801.88HFU。大洋区热流值比大陆区高，大洋中以海岭和大陆边缘最高，海沟最低。地热从海岭上升而在海沟下沉之故。地热异常:高于热流平均值的地区为地热异常区,其直接表现为火山和温泉。地热是重要的能源。,七、弹塑性,地球具有弹性，能传播地震波。地球又有塑性，有时强烈弯曲的岩层不会破裂。在作用速度快、持续时间短的力的条件下，地球表现为弹性；在作用速度慢、持续时间

27、长的力的条件下，地球表现为塑性。地震波有纵波、横波两种：纵波（p波）传播介质质点振动方向与波传播方向相同；横波（s波）传播介质质点振动方向与波传播方向垂直，速度慢，只能在固体中传播。地震波在不同密度和刚性程度的介质中传播的速度不一致；在地下压力很高的情况下，固体物质密度大，波速快；遇到不同物理性状介质的界面时，发生折射与反射；在液体介质横波不能通过，纵波减速。人工地震地震勘探法。,地震波有纵波（p波）和横波（s波）,第三节 地球的结构,地球不是均质体，具圈层结构。以地表为界分内圈、外圈。一、地球外部圈层的特征二、地球内圈的特征,第三节 地球的结构,一、地球的外部圈层构造 地球外部圈层(外圈)是

28、指包围着固体地球表层的地球组成部分。可分为三个圈层，它们分别是大气圈、水圈和生物圈。,（一）地球的外部圈层-大气圈,大气圈：气体组成，厚度大于几万公里，由于地心引力作用，大气密度以地表附近最大，随高度增大而迅速减小，最后逐渐过渡为星际气体，因而大气圈没有明显的上界。,1根据气温的垂直变化和密度状况，把大气圈自下而上分为五层，与我们关系最密切的是对流层，其次是平流层。A对流层：从地面到温度最低处，平均10.5km；赤道17km，两极9km。气温来自地面辐射热。所以越高越冷。高外不胜寒。B平流层：自平流层顶到50公里高空。平流层顶园形。气流水平运动，温度随高度增加。臭氧吸收太阳紫外线，成为生物的天

29、然保护层。C往上还有中间层、暖层、散逸层。,2根据大气成分把大气圈分为均匀层(低层大气)和非均匀层(高层大气)。A在100公里以下是低层大气，大气由18种气体混合组成，分布均匀，故叫均匀层。也就是人们所说的空气低层大气。主要成分N2、O2，次要成分对地质作用意义较大的有CO2、O3、H2O。O2是生物生命活动的重要条件，促使岩石氧化分解的重要成分。N2是植物造蛋白质的主要原料。CO2地面温度保护层，促使岩石碳酸盐化。促使岩石分解的主要因素。温室效应。H2O水汽吸收地面辐射热，保护大气温度，包裹大气微粒成云、雾、雨、雪。B100公里以上为高层大气，分O2、N2、H2三层，不均匀。,（二）地球的外

30、部圈层-水 圈,指地球表层由水体构成的连续圈层。物态有固、液、气三种状态。大部分汇集在海洋里(97)，另一部陆地、河、湖、岩石土壤中。高山和两极的冰。盐度：水中所溶解的固体物质的含量称盐度。淡水0.3半咸水24.7。咸水海水平均盐度为35，故为咸水。盐成分主要为NaCl，MgCl2等。大陆中水平均盐度1。,水循环：,海洋与大陆间的循环；地表与地下间的循环；生物体与周围空间的循环；水圈与大气圈间的循环。,水的循环,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。生物从高等到低等，从动物到植物，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、土壤及空气中，构成了一个基本连续的圈层。,

31、(三)地球的外部圈层-生物圈,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的演化，通过地质历史时期生物化石的研究就可以知道地质演化的历史。10公里高空、3公里深处，水圈中都有生物，界线不截然。大量生物集中在地表和水圈。生长三要素：水分、空气、阳光。生物生命活动，造成生命元素C、O、H、N等化学循坏；微生物是地质作用的重要因素。,二、地球内圈的特征,据物探资料推测(地震波、重力)。地震波的研究，发现地球内部存在着几个突变面，显示了地球内部具有圈层构造。地球内部有两个最明显的地震波速度变化界面，称为不连续面。莫霍面、古滕堡面，据此划分地壳、地慢、地核。,莫霍面:南斯拉夫地质学家莫霍洛

32、维契奇于1909年发现的，地震波穿过此界面时，波速突然增大。古滕堡面:美国地球物理学家古滕堡1914年提出来的，此界面地震波波速突然减小，横波甚至不能通过，即Vs=0，推测为液态(外核)。,地壳地幔:上地幔、下地幔地核:外核、过渡层、内核,地球内部圈层构造示意图,全球两个大的波速不连续面 1）莫霍面（M.1909）(Moho-dscontinuity)：大陆平均 33km，max 70km 大洋平均 11-12km，min 5km 2)古登堡面（G.1914）(Gutenberg-discontinuity)：2900km,莫霍洛维奇面（简称莫霍面）最先由克罗地亚学者莫霍洛维奇(A.Mohor

33、oviche,1857-1936)于1909年发现在莫霍面上下，纵波速度从7.0km/s迅速增加到8.1km/s左右；横波速度则从4.2km/s增加到4.4km/s左右莫霍面出现的深度，全球平均为33km,在大洋之下平均仅为7km。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。,古登堡面 这个界面是1914年由美籍德裔学者古登堡（B.Gutenberg,1889-1960）发现的。在此不连续面上下，纵波速度由13.6km/s突然降低为7.98km/s；横波速度从7.23km/s到突然消失。此界面位于地下2885km深度，此界面之下到地心，称为地核。,(一)地壳厚度大陆平均

34、33公里(最厚70km青藏高原，平原20km)，大洋底平均6公里，总平均为16公里，为地球半径的1/400，很薄。固态物质，密度2.7。(上部地壳)硅铝层(花岗质层)大陆地壳才有硅铝层康拉德界面(下部地壳)硅镁层(玄武质层)科拉半岛超深钻中未发现预计的康拉德面。洋壳为玄武岩，陆壳为花岗闪长质(表层为沉积岩，下层为深变质岩)。(二)地幔厚约2860公里(古滕堡面约2900公里)。占地球体积的82%，基本上为固态。超基性岩。以1000公里为界，分上地幔、下地幔。上地幔密度3.5，下地幔5.1。在上地幔60400公里范围内，有一个地震波低速带，推测属熔融状态，液态，可以蠕动变形而缓慢流动。称软流圈。

35、软圈上、下界线是渐变的、起伏的。软流圈以上，上地幔的刚性顶盖和地壳一起合称岩石圈。(三)地核密度1013；由FeNi组成。外核：液态；过渡层；内核：固态。通过内、外核界面时，波速增加。,软流圈（astherosphere）上地幔中的地震波速的低速层，范围60250km，物质具有软塑性和流动性。软流圈发现的意义 岩浆的发源地 中源地震的发源地（地下70-300km）软流圈的发现，使大陆漂移学说得以成为可能，也支持了板块构造运动。软流圈的运动波及全球构造,地球内部圈层物质组成,地壳：Si、Al 层 花岗岩质 Si、Mg层 玄武岩质 上地幔顶部：超基性岩（Fe、Mg含量多）软流圈：石陨石 1300o

36、C 近岩石熔点 地幔圈：铁石陨石 外核液体圈：Fe、Ni(少量Si、S)；铁陨石内核固体圈：Fe、Ni，铁陨石,岩石圈,第四节 洋壳、陆壳及地壳均衡现象,一、洋壳，陆壳二、地壳均衡现象,一、洋壳，陆壳,地壳的下层叫硅镁层(玄武岩质层),它是贯穿大陆和大洋连续分布的圈层；康拉德面以上，地壳的上层叫硅铝层(花岗岩质层)，一般仅分布在大陆部分，海洋中往往缺失。据此以有无硅铝层将地壳分为大陆地壳和大洋地壳。沉积岩层仅仅是地壳表面极薄的一层(23km)。平常所说的海与陆是以海岸线为界，而陆壳与洋壳则是以大陆斜坡坡脚为界。因为大陆架、大陆坡虽被海水淹没，但仍是大陆地壳性质。海沟岛弧是洋壳、陆壳分界的过渡地

37、带。洋壳：平均水深4.5km，洋壳厚平均6km；陆壳：平均33km，青藏高原达70公里；地壳总平均16公里。,地壳明显地存在上下两层：上 硅铝层，也称为花岗质层，只存在于大陆；下 硅镁层，也称为玄武质层，分布于全球。,二、地壳均衡现象,地表有高山和深渊、大陆和海洋并存的现象，反映了地壳结构有所不同。1749年有人在南美测量时发现有一个山的引力不如预计的大。100年后，英国一学者在喜马拉雅山测量时也发现类似情况。为了解释这一现象，1855年前后英国人普拉特和艾利分别提出两种不同的均衡作用模式。1普拉特模式：地壳下面存在一个均衡面，均衡面以下的物质密度是均一的，均衡面以上的物质密度不均一。为了保持

38、均衡面上物质的均衡，密度小的地方地势高，密度大的地方地势低。2艾利模式：艾利认为地下没有哪一种岩石能够承受得起高山这样的重量，高山之下的岩石势必被压碎而侧向迁移，高山底部同时应往下沉。所以，艾利认为地壳均衡面以上物质密度相同，但均衡面深度不等，即均衡面不是水平的而是起伏的，从而达到均衡。3地壳的真实情况应该是普拉特和艾利两种学说相结合。,师兄刘建明的文章,1981年，我参加了“文革”后国家首届硕士学位研究生入学考试，成为郑老师的第一节研究生。1981年我刚从昆明地质学校毕业。当时我的英语成绩很差，但矿床学专业课考试却得了高分，因为郑老师编著的教材我当时几乎能背下来。要按现在规定的条件，作为一个

39、中专毕业生，我连研究生报考资格都没有。1981年是“文革”后我国首次招收硕士学位研究生，当时对考生的报考资格尚没有明确的学历规定。,宋美龄文章你即你所为,如果过去的日子曾经教过我们一些什么的话，那就是有因必有果每一个行为都有一种结果。依我之见，这种观念是宇宙的道德基础；它也同样适用于今世和来生。最终，我们就是我们行为的总和。品德是无法伪造的。就像木头的纹路源自树木的中心，品德的成长和发育和滋养。我们的所作所为毫不留情地决定我们的命运。我相信这就是人生的最高逻辑和法则。,复习要点,地球的形态；大陆表面：山地、丘陵、平原、高原、盆地、洼地、裂谷；大陆边缘：大陆架、大陆斜坡、大陆基、海沟岛弧山弧；大洋盆地；洋中脊；地球的物理性质：密度和压力、重力、地磁、地电、放射性、地热、弹塑性；地球的结构：硅铝层、硅镁层、康氏面、地幔、软流圈、莫霍面、古登堡面、地核；依据；组成和物态；陆壳、洋壳,