第一章 地球概述―2

1煤矿实用地质榆林职业技术学院（神木校区）杨浩宇2012.92011级煤矿开采2第二节、地球的圈层构造及特征地球内部是怎样？？为找矿产资源，打钻、开掘各种井巷工程，但一般只能达到几百米至几千米。迄今为止，世界上最深的钻孔，是布置在前苏联的北冰洋滨的科拉半岛上的超深钻，也仅深入地下12000多米。对整个地球说来这只涉及它外壳上极薄的一层。3地球物理方法——地球内部的性态，证明地球不是均质体，而是具同心状的圈层构造；以地表为界分为内圈和外圈，它们又各自可以再分为几个圈层；一、地球的外部圈层：大气圈、水圈和生物圈；1、大气圈：其厚度可达数万公里以上；0-17km:对流层，占大气圈总质量75%；50km左右：平流层，特别重要的O3；•2、水圈3、生物圈4二、地球的内圈层：地球物理方法——地球内部的性态，证明地球不是均质体，而是具同心状的圈层构造。1909年莫霍罗维奇：33km；第一个地震波不连续面：莫霍面；1914年古腾堡：2898km；第二个地震波不连续面；古腾堡面5莫霍面莫霍面6古登堡面7地球的内部圈层分别以莫霍面和古登堡面为界划分为地壳、地幔和地核。其中地幔包括上地幔、过渡层和下地幔，地核分外地核和内地核两部分。地球内部结构81.地壳：地壳是固体地球最外一圈。地壳在陆地上直接暴露出来，在有水体的地方特别是海洋区则被水圈所覆盖。地球由岩石组成，占地球总体积的1.55%，总质量占地球总质量的0.8%。密度2.6－2.9g/cm3。地壳下界为莫霍面，平均厚度33km，最厚的地方是我国的青藏高原，达73km；而海洋部分较薄，约6-8km，平均约6km；分：大陆地壳大洋地壳二、地球的内圈层：地壳、地幔及地核；9大陆地壳覆盖地球表面的45％，主要表现为大陆、大陆边缘海以及较小的浅海。地壳的化学组成以硅铝质为特点。地壳可以承受强烈的板块构造运动，所以目前能寻找到38亿年前的地壳。102、地幔地幔位于莫霍面与古登堡面之间，厚度约2850km，占地球总体积的82.3%，总质量占地球总质量的67.8%，是地球的主体部分，密度大致3.0－5.0g/cm3。地幔11厚度为20～400km。地震波速在其内部随深度增加的梯度较小，在60～150km间，许多大洋区及晚期造山带内有一低速层，可能是由地幔物质部分熔融造成的。1)上地幔上地幔122)过渡层地幔在400km和670km深处存在两个不连续的面，其间称为地幔过渡层。地震波速随深度加大的梯度大于其它两部分。是由橄榄石和辉石的矿物相转变吸热降温形成的。过渡层133)下地幔厚度为670km～2900km。目前认为下地幔的成分比较均一。但因处于极端高温和高压环境，地幔岩石呈现为塑性状态。下地幔143、地核地核位于古登堡面之下，其体积占地球总体积的16.2%，总质量占地球总质量的31.3%，密度大致9.98－12.5g/cm3。地震波经过古登堡面后，纵波速度骤减，横波消失，表明物质组成、物理状态和密度发生了急剧变化。推测主要由铁镍合金组成。地核以5100km：内、外地核154、软流圈与岩石圈1)软流圈在上地幔上部，存在一个地震低速层，深度一般在地表以下60km～250km。在低速层内，地震波速比上部减少5%－10%，表明该处岩石强度较低，可能局部熔融。这个低速层被称为软流圈。2)岩石圈软流圈以上、岩石强度较大的部分，包括地壳和上地幔顶部，即称为岩石圈。从板块构造角度，岩石圈定义为：地球的刚性外壳层，是由一些能够相互独立运动的离散型板块构成的。概而言之，板块这种组合就成为岩石圈。”16三、地球的主要物理性质1地球的密度：地球平均密度为5.517g/cm3。地表岩石平均密度为2.7~2.8g/cm3，而覆盖着地表面积达3/4的水的平均密度为1g/cm3，都比地球的平均密度小得多，故推测地球内部物质应当具有更大的密度。在2900，5100km作跳跃式的增加；17静压力：这是由上覆地球物质的重量所产生的压力；球的静压力是随深度增加而增加的。地应力：来自地壳运动的应力，以水平力为主；地压对煤矿区巷道的维护、煤及瓦斯突出的预测有着特别重要的意义！2地球内部的压力（地压）：18太阳的辐射热、放射性元素蜕变、重力能，化学反应能，结晶能和地球自转热能等。三层：外热层（变温带）常温层（恒温带）内热层（增温带）地温梯度（℃/100m）地热增温级（m/℃）。3.地球的温度—地热：19地磁三要素：磁偏角、磁倾角、磁场强度；磁异常：正、负磁异常；——磁法勘探NS地极磁南极磁北极地磁北极地磁南极磁赤道地磁赤道最佳偶极子11-1/2度赤道地极4.地球的磁性：205地球的重力：重力系指在地表某处所受地心引力和该处的地球自转所产生的离心力的合力；——重力勘探6地球的放射性：地球所含放射性元素种类很多，如铀、镭、氡、钋、锕、钍、钾、铷、铼等元素都具有放射性；放射性物探•7地球的电性：——电法勘探；•8地球的弹性：地球具有弹性，表现在能传播地震波，因为地震波是弹性波；——地震勘探；21板书设计：地球的圈层构造及特征地球的内部圈层地球的外部圈层地球的物理性质22本节课小结（作业1、3）：地球内圈层的划分及各自特征？地球外圈层的划分及各自特征？地温梯度的概念？莫霍面？古登堡面？