地球概论精品资源共享课程

《地球概论》精品资源共享课程河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION第六章地球的结构和物理性质第十四节地球的结构604地球的圈层构造一、地球的外部结构地球的外部就是由岩石圈、水圈、大气圈和生物圈所组成的。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION二、地震波与地球的内部结构•关于地球内部结构情况，只能通过各种间接手段进行研究，如地震波的传播，热的传导，以及磁性和重力等。其中，地震波的传播情况，对研究地球内部结构最为重要。•地震波有两种来源，即人工爆炸和天然地震。强烈的天然地震，震波从震源通过地球介质向各个方向传播到整个地球。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION•地震波是一种弹性波，分为体波和面波。同地球内部结构直接有关的是体波。•地震体波又分纵波（P波）和横波（S波）两种。•纵波是一种压缩波，是物质质点以波的传播方向往复运动，使介质发生周期性的压缩和膨胀。这样的震波能在任何介质中传播。•横波是一种剪切波，是物质质点垂直于波的传播方向的振动，如同我们所熟悉的蛇行那样。这种震波不能通过液态和气态介质。纵波传播速度比横波快，它总是比后者先到达测站。根据横波滞后的时间，可以推知震源的所在及其距离。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION三、地球的内部结构根据对地震波传播的研究，地球内部分为四个主要圈层。它们是地壳、地幔和地核；地核又分外核和内核。各个圈层之间，存在一个物理上的界面，即不连续面。地壳和地幔之间的界面在地面以下20—30km，称为莫霍洛维奇界面（Mohorovicicdiscontinuity），简称莫霍面。在那里，P波和S波的波速都急剧升高。地幔和外核之间的界面约在2900km深处，称古登堡界面（Gutenberydiscontinuity）。在那里，P波速度急剧下降，S波停滞不前，突然消失。外核和内核之间的界面出现在5100km深处，称利曼界面（Rehmanndiscontinuity）。在这个界面上，P波又急剧加速，S波重又出现（由P波转换而来）。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION莫霍面、古登堡界面和利曼界面《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION根据地震学家布伦（K·E·Bullen）1970年提出的模式，地壳、地幔和地核的深度和厚度列表如下：地壳中还有次一级的不连续面，分地壳为上下两层：上部是花岗岩类岩石，富含较轻的物质硅和铝，叫硅铝层；下部是玄武岩类岩石，除硅和铝外，还含有较多的镁和铁，叫硅镁层。在大洋底部，硅镁层直接露出洋底。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION•地幔的组成物质主要是铁镁含量很高的硅酸盐矿物所组成的橄榄岩。•岩石圈的厚度为70—100km。岩石圈以下，地震波速度明显下降，在那里出现一个地震波的低速层。这表明，那里的岩石已接近熔融状态，具有很大的可塑性。同上部的岩石圈比较，它易于流动，称为软流圈，其厚度约为200km。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION•地幔与地核之间的古登堡面，是地球内部最显著的一个不连续面。P波到了这个界面上，突然减速，并急剧改变行进方向，以致地面上产生P波的影区，即P波无法到达的地带；同时，S波在这个界面上突然消失，以致地面上产生S波的影区。前者是一个宽度为4100km的环形地带（其南北界线距震中分别为5700km和11600km）；后者是一个以震中的对蹠点为中心、半径为8400km的圆形地区。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION根据上述情况可以推断：（1）地球的外核是液体。因为P波在液体介质中要急剧减速，而S波不能在液体中传播。但在5100km深处的利曼界面上，P波又急剧加速；同时，S波又重新出现。（2）地球的内核是固体。因为在地核内部，P波的加速和S波的再现，只能被认为是地震射线由液体进入固体的反映。（3）地幔和地壳都是固体。我们知道，P波在固体中的传播速度比在液体中快，因为固体的弹性有利于提高波速。根据同样理由可以推断，地幔和地壳也都是固体。（4）地核的物质成分主要是由重物质铁和镍所组成。但是，对于地球内部的许多问题，都仍属于推论。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION中国地震带分布图《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION地内各层主要物质组成《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION605地球的表面结构一、地球表面的海陆分布地球表面510000000km2的总面积中，海洋面积为361000000km2，约占70.8％；陆地面积为149000000km2，只占29.2％。二者约成2.4：1。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION半球海洋面积陆地面积水半球89%11%陆半球53%47%《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION水半球，其视域中心位于新西兰的东北沿海（南纬38°，经度180°）;陆半球，其视域中心在西班牙东南沿海（北纬38°，经度0°）.水半球集中了全球海洋面积的63％，陆半球集中了全球陆地面积的81％。它们各自的海陆面积对比如下：海陆分布的特点是：（1）即使在陆地最集中的半球，海洋面积仍然大于陆地面积。（2）海洋不仅在面积上超过陆地，而且它的深度远超过陆地的高度。海洋的平均深度达3729m，而陆地的平均高度仅875m；大部分（约75％）海洋的深度超过3000m，而大部分（约71％）陆地的高度不足1000m。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION（3）、海洋的平均深度和陆地的平均高度差异悬殊，但二者的极值却相当接近。海洋最深处在西太平洋的马里亚纳海沟，深度为11034m；陆地上的最高山峰是珠穆朗玛峰，海拔高度为8848m。从最高山峰到最深海渊，垂直距离为19882m。这个数字十分接近地球的赤道半径与极半径的差值——约21000m。《地球概论》精品资源共享课程河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION二、陆地全球的大陆共分七大洲，它们是亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲、大洋洲（澳洲）和南极洲。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION岛屿按其成因分为大陆岛、火山岛和珊瑚岛。地球表面的海陆分布及大陆的轮廓，具有如下一些明显特征：——各大陆形状多是北部较宽而南部狭窄，状如倒三角形。但澳大利亚不太明显，而南极大陆是个例外。大陆狭窄的南端有向东弯曲的倾向。这个特征以南北美洲最明显。——较大的岛屿群大多位于大陆东岸。亚洲东岸有萨哈林岛（库页岛），日本群岛，我国有台湾岛和海南岛，菲律宾群岛，大巽他群岛和斯里兰卡岛；非洲东岸有马达加斯加岛；北美洲东岸有格陵兰、大安的列斯群岛；南美洲东岸有马尔维纳斯群岛（福克兰群岛）；澳大利亚东岸有新西兰和塔斯马尼亚岛。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION——大陆东岸不仅岛屿多，且有系列岛弧分布。其中最明显是亚洲东岸的岛弧群—东亚岛弧，自北至南有：阿留申群岛，千岛群岛，日本群岛，琉球群岛和菲律宾群岛等，地理学上有“花彩列岛”之称。此外，如澳大利亚东岸有所罗门群岛，新赫布里底群岛；北美洲东岸有巴哈马群岛和大、小安的列斯群岛。大陆西岸虽也有一些群岛，但很少成花彩岛屿。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION——大西洋两岸的轮廓十分相似，一个大陆的凸出部分，正好是另一个大陆的凹进部分。这特别清楚地表现在，南美洲东岸伸入大西洋的巴西东部，恰巧可以嵌进非洲西岸的几内亚湾，非常吻合。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION——大陆的东西边缘多有隆起的高山，中部有低陷的平原。这在南北美洲表现得最明显：西部有纵贯南北的科迪勒拉山系（北美的落基山脉和南美的安第斯山脉）；东部有阿巴拉契亚山脉和巴西高地；其间分布着密西西比平原，亚马逊平原和拉巴拉他平原。澳大利亚和欧亚大陆北部也有类似情形。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION三、海洋•统一的世界大洋分海和洋。洋是世界大洋的中心部分和主要部分，深度较大，约占海洋总面积的89％；海是为岛屿或半岛所分割的大洋的边缘部分和次要部分，深度较浅，约占海洋总面积的11％。•按照位置的不同，和面积的大小，海分地中海、内海和边缘海等不同类型。地中海介于大洲之间，面积很大，最典型的就是介于欧、亚、非三洲之间的地中海。内海深入陆地内部，面积较小，例如我国的渤海、北欧的波罗的海和南欧的黑海等。地中海和内海通常只有狭窄的水道与大洋沟通。它们的海水的物理性质和化学成分，明显地不同于大洋。边缘海是洋的边缘部分，中间或隔着一些岛屿，它们的海水没有明显的个性。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION•世界大洋分成四大洋：太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋。它们之间没有天然的界线，只能以经线或水下的海岭划分：•太平洋和大西洋分界线：以通过南美洲合恩角的67°W的经线为界；•太平洋与印度洋分界线：以通过澳大利亚南部塔斯马尼亚岛的147°E经线为界；•大西洋与印度洋分界线：以通过非洲南端的厄加勒斯角的20°E经线为界；•大西洋与北冰洋分界线：以汤姆逊海岭为界。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION四大洋的面积和平均深度表大洋的海底地形有一些共同特征：（1）在大洋边缘，有一个海陆之间的过渡地带。它的深度和坡度都很小：深度一般不超过200米；坡度在0.2％（每500米深度增加1米）上下，是大陆向海洋延伸的部分，被称为大陆架。大陆架约占海洋总面积的7.6％，其宽度为10—1000km以上不等。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION•——在大陆架向深海的一方，有一个深度不很大而坡度特大的地带。其深度约为200—2500m，坡度则达3.5％—6％，即2°—3.5°，这个地带被叫做大陆坡，是陆块与洋底的真正界限。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION•——大陆架和大陆坡之外是海盆，深度很大而坡度很小，是大洋的主体部分。海盆的深度通常为2500—6000m。比起陆地的地形起伏来，海盆是比较平坦的。但是，海盆也有它的隆起和深陷的部分，前者叫海岭，后者叫海沟。海岭一般位于大洋中部。世界各大洋的洋底，都贯穿着一条高大的海岭，彼此首尾相接，连绵不绝，称为洋中脊。最引人瞩目的首推大西洋中脊，它呈S形纵贯南北，与两岸大陆轮廓完全吻合。《地球概论》精品资源共享课程沈振剑制作河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION《地球概论》精品资源共享课程河南教育学院HENANINSTITUTEOFEDUCATION本节结束！