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1、,第二章地球的基本特征,2,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置地球的形状和大小地球的物理性质,3,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置地球的形状和大小地球的物理性质,宇宙的概念 在空间上：“无边无际”在时间上：“无始无终”,天体：恒星约1022个 星系10多亿个 银河系一千多亿个恒星 太阳系 地球,4,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置地球的形状和大小地球的物理性质,地球的形状：“圆球形”一级近似“旋转椭球体”二级近似“大地水准面圈闭的形状”三级近似大地
2、水准面的函数变化形状地球赤道截面和经向截面的形状,5,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置地球的形状和大小地球的物理性质,地球的大小赤道半径6378137 m两极半径6356752 m平均半径6371000 km（约）,6,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置地球的形状和大小地球的物理性质,地球的表面形态起伏不平千姿万态规模悬殊成因复杂,7,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置地球的形状和大小地球的物理性质,大陆地形（按照高程和起伏变化）山地：海拔大于500
3、m的隆起地形高原：海拔大于600m、相对起伏较小、面积广阔的地区丘陵：海拔小于500m、具有一定起伏的地区平原：海拔小于200m、面积广阔、地势平坦的地区盆地：中间地势较低、四周较高的地形,8,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置地球的形状和大小地球的物理性质,海洋（海底）地形海：与大陆毗邻、与洋有一定隔离的水域（分成：“陆间海”和“陆缘海”两类）洋：远离大陆、面积宽广、深度较大的水域大陆边缘（大陆架、大陆坡、大陆基）洋中脊（海岭）大洋盆地深海丘陵深海平原,9,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第一节 地球概况,地球在宇宙中的位置地球的
4、形状和大小地球的物理性质,地球的重力地球的密度和压力地球的磁性地热地球的弹性和塑性其它：电性、放射性等,10,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地球的物理性质,地球的重力地球的密度和压力地球的磁性地热地球的弹性和塑性其它：电性、放射性等,11,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地球的重力,正常的重力场：g0=9.78032(1+0.0053024sin2-0.000005sin2)m/s2重力异常场：布格重力异常 gB=（g gh-gm）-g0,12,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地球的密度,怎么求出地球的密度5.517（g/cm3）问题与常见的情况不符
5、实际情况：地表处：2.65（g/cm3）33km莫霍面处：3.32（g/cm3）2990km古登堡面处：5.569.98（g/cm3）6371km地心处：12.51（g/cm3）,13,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地球的压力,地球静压力的计算结果：地表10km处：3000（atm）33km莫霍面处：12000（atm）2990km古登堡面处：1325000（atm）6371km地心处：约360万（atm）注：1 atm=1.01325105Pa（帕）,14,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地球的磁性,地磁场测量参数地磁场的特点,15,南京信息工程大学遥感学院,2
6、023/9/25,地球的磁性,地磁场测量参数地磁场的特点,16,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地球的磁性,地磁场测量参数地磁场的特点,测量参数（5个）：总磁场强度T水平磁场强度H垂直磁场强度Z磁偏角磁倾角,17,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地球的磁性,地磁场测量参数地磁场的特点,地磁的特点：地磁由稳定场(Ts)和变化场(T)组成；地下磁感应物质可以引起地表此异常；地磁产生的原因尚不明了。,18,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地热,热源地球内部温度地热散失特点,19,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地热,热源地球内部温度地热散失特点
7、,地内热源：放射性元素生热：U235、U238、Th232、K40物质聚集重力、摩擦能等其他：潮汐摩擦、化学反应等,20,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地热,热源地球内部温度地热散失特点,地内温度：随深度而变化（分三层）变温层：日变化1 2m；年变化15 30m恒温层：（很薄）温度不受日温或年温的影响。增温层：温度随深度而增加。,推测增温层温度：100km：1000400km：1500700km：19002900km：37005100km：43006371km：4500,21,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地热,热源地球内部温度地热散失特点,地热散失：地热通过火
8、山、温泉、构造运动、地震、地下传导等形式散失。每年散失量相当于燃烧300多亿吨标准煤。地热散失特点：局部差异很大裂谷、年轻山脉、深大断裂、大洋中脊、岛弧散失较大。古老地盾、地台、海沟、洋盆散失较小大陆和海洋散失程度相当,22,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地球的弹性和塑性,地球的弹性和塑性现象地震波,23,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地球的弹性和塑性,地球的弹性和塑性现象地震波,地球的弹性：固体潮地震波地球的塑性：与温度有关褶皱,24,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地球的弹性和塑性,地球的弹性和塑性现象地震波,地震波：面波 L波体波：横波S波
9、纵波 P波地震波的特点：VpVs Vl,25,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构：大气圈 水圈 生物圈地球的内部圈层结构：地壳 地幔 地核,26,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构：大气圈 水圈 生物圈地球的内部圈层结构：地壳 地幔 地核,大气圈：厚度：主要成分：氮、氧、二氧化碳、一氧化碳、水汽、惰性气体、硫化氢、氧化硫、烷烃、尘埃等大气分层：对流层、平流层、中间层、热层、逸散层。大气圈的作用：（见P25下面6点）,27,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第二节 地球的圈层结
10、构,地球的外部圈层结构：大气圈 水圈 生物圈地球的内部圈层结构：地壳 地幔 地核,水圈：存在形式：液态、固态表现为：海洋、江河、湖泊、冰川、地下水等。水圈的作用：（见P25，四点）,28,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构：大气圈 水圈 生物圈地球的内部圈层结构：地壳 地幔 地核,生物圈：存在：地下1000m 高空33000m（主要在地面与大气、水面交接200m范围）表现为：原核生物、原生生物、菌类、动物、植物五类。生物圈的作用：参与物质和能量的交换、转化、更替，不断改变周围环境,29,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第二节
11、地球的圈层结构,地球的外部圈层结构：大气圈 水圈 生物圈地球的内部圈层结构：地壳 地幔 地核,了解地球的内部结构的依据：宇宙物质依据：陨石地质学依据：岩浆岩地球物理依据：主要是地震波,陨石依据：铁陨石：Fe、Ni组成，比重在8.0 8.5或更大石陨石：橄榄石、辉石、角闪石等硅酸盐矿物，比重在.0.5以上铁石陨石：介于两者之间地球内部物质与铁陨石和石陨石相当,岩浆岩依据：金刚石的生成：温度：1100 2000，压力：5万个大气压（相当于150km深度)稳定同位素的研究：陨石的一些特征同位素比值与岩浆岩十分接近。（如：C12/C14、Sr87/Sr86、S32/S34),地震波依据：波速连续物质成
12、分、物理性质均匀。波速突变物质成分、物理性质有明显差异。波速快慢与物质密度（p）有关。横波能否通过推断固态或液态。,30,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构：大气圈 水圈 生物圈地球的内部圈层结构：（见书上P28 29）地壳 地幔 地核,地壳：地壳是岩石圈上部次级圈层，分陆壳、洋壳两类。陆壳：上部为硅铝层花岗岩质层（O、Si、Al、K、Na）下部为硅镁层玄武岩质层（O、Si、Al、Mg、Mn、Fe、Ca）陆壳厚度：高山区较厚，平原区较薄，平均33km左右。洋壳：只有硅镁层，几乎全由富含Mg、Mn、Fe的火成岩组成洋壳厚度较薄，在68km左右
13、,注意：“地壳”和“岩石圈”概念的区别岩石圈：大洋在60km左右（洋中脊仅20 km左右）陆地平均在120km左右（均超过100 km）整个岩石圈平均厚度在100 km左右软流圈：在地下60250km左右的地震波低速带，岩层近乎熔融。地震、岩浆活动、大陆漂移的策源地。,31,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构：大气圈 水圈 生物圈地球的内部圈层结构：地壳 地幔 地核,地幔：莫霍面至古登堡面（2900km)厚度:约2650km成份：Fe、Mg 硅酸盐，固体上地幔，相当于石陨石下地幔，相当于铁陨石特点：高温高压作用明显是地球内部的重要能源地区易
14、产生中源深源地震,32,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第二节 地球的圈层结构,地球的外部圈层结构：大气圈 水圈 生物圈地球的内部圈层结构：地壳 地幔 地核,地核：古登堡面以下（2900 6370km)半径:约3500km有三个亚层：外核:厚度1742km，液态，比重9.7过渡层:厚度515km，内核:半径1200km,固态,比重12.9 13.1成份：Fe、Ni组成,相当于铁陨石,33,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,第三节 地质作用及其能量来源,地质作用的概念：导致地球不断发生变化的作用。“变化”包括：物质组成的变化 内部结构的变化 地表形态的变化地质作用的分类
15、：内力地质作用 外力地质作用,(见P 37,表2 7),34,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,地质作用的能量,内部能量：地内热能：重力能：地球自转能：外部能量：太阳能：潮汐能：生物能：,放射性元素蜕变能地内热能包括：物质聚集能 化学能 结晶能,引力作用下的势能，或重利分异产生的热能。,由地球自转的离心力和离极力产生。,指太阳辐射产生的热能。,潮汐现象使海水摩擦产生热量。,说明:内能主要作用于地下深处,往往能波及地表.外能主要作用于地表和地下某一深度.重力作用的参与,外能才以各种形式表现出来.,35,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,作业-1,地质地貌学的特点有哪些什么是“历史比较法”什么是“布格重力异常”地热的主要热源有哪些,36,南京信息工程大学遥感学院,2023/9/25,作业-2,什么是地质作用?产生地质作用的能源包括哪些?什么是相对地质年代?什么是同位素地质年龄?什么是地层的层序律?生物层序律?地层切割律?地质上常用的时间单位有哪些?与之相对应的地层叫什么?,
