1、教教 师：孙师：孙 舒舒 东东第一章第一章 地地 球球 概概 况况1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3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4地球的内部圈层结构地球的内部圈层结构人造卫星拍摄的地球照片人造卫星拍摄的地球照片地球在宇宙中的位置地球在宇宙中的位置包围着包围着固体地球固体地球的大气层构成的大气层构成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1 1、大气圈、大气圈：是指因地球的引力而聚集在地表周围的气体圈层：是指因地球的引力而聚
2、集在地表周围的气体圈层。由地表往上可分为五个次级圈层：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、扩对流层、平流层、中间层、暖层、扩散层（散逸层）散层（散逸层）。对流层：对流层：平均厚度平均厚度1212kmkm，含大量水蒸气和尘埃。表现为强烈的对流。风、霜、含大量水蒸气和尘埃。表现为强烈的对流。风、霜、雨、雪、雹、雾等气象现象均发生于此层。雨、雪、雹、雾等气象现象均发生于此层。平流层：平流层：从对流层顶到从对流层顶到地表以上地表以上5555kmkm的的范围。范围。大气呈水平运动。几乎不含水蒸大气呈水平运动。几乎不含水蒸气、尘埃，无天气现象。气、尘埃，无天气现象。中间层：中间层：
3、从平流层顶到从平流层顶到地表以上地表以上8585kmkm的的范围范围。大气呈对流运动。存在电离层大气呈对流运动。存在电离层，可反射无线电波。可反射无线电波。暖层：暖层：从中间层顶到从中间层顶到地表以上地表以上800800kmkm的的范围范围。内部存在多层的电离层内部存在多层的电离层，也称电也称电离层离层，强烈反射无线电波，强烈反射无线电波。扩散层：扩散层：从暖层顶到外层空间。物质多以原子、离子状态存在从暖层顶到外层空间。物质多以原子、离子状态存在。是地球物质向是地球物质向宇宙空间扩散的部位。宇宙空间扩散的部位。大气圈的物质组成大气圈的物质组成0.05%23.1%1.28%75.5%大气圈大气圈
4、氩气氩气 氮氮 气气氧气氧气 二氧化碳2 2、水圈、水圈：是指地球表层由水体构成的连续圈层。是指地球表层由水体构成的连续圈层。其物态有固、液、气三种状态。水体的形式有河、湖、海、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、地下水等，冰川（盖）水蒸气、地下水等，并形成一个包裹着地球的完整圈层。并形成一个包裹着地球的完整圈层。地表上直接被液态水体覆盖的区域占地表面积的地表上直接被液态水体覆盖的区域占地表面积的3/43/4。在太阳能、重力的作用下，使得水圈中的水体周而复始的在太阳能、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。运动，形成水循环。水循环的方式有：
5、水循环的方式有：海洋与大陆间的循环；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；生物体与周围空间的循环；生物体与周围空间的循环；水圈与大气圈间的循环。水圈与大气圈间的循环。海水海水97.41%淡水淡水2.59%生物圈生物圈：是指地球表层由生物及其活动地是指地球表层由生物及其活动地带所构成的连续圈层。带所构成的连续圈层。生物从高等到低生物从高等到低等，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一定范围的陆地、水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
6、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研究就可以知道地质演化的历史。研究就可以知道地质演化的历史。01 0 0 02 0 0 03 0 0 04 0 0 05 0 0 06 3 7 1Km501 01 5G g/c m3n地球内部压力是随深度加大而逐渐增高的。深度每增加km，压力增加27.5 27.5 MPaMPa（1 MPa1兆帕斯卡N/m）。深部随着岩石密度的加大，静岩压力增加得更快些。静岩压力在莫霍面附近约1200 1200 MPaMPa，古登堡面附近约1
7、35,200 135,200 MPaMPa，地心处可达361,700 361,700 MpaMpa，相当于360万个大气压力。0100020003000400050006371Km020004000地表地心rdFPR地球的重力地球的重力 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)
8、1 Gal 1 Gal=1=1cm/scm/s2 2 重力在地表的变化 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+5.3g=987.032(1+5.3*1010-3-3*sinsin2 2-5.9-5.9*1010-6-6*sinsin2 22)g 2)g 为重力（伽），为纬度 重力在地球内部的变化 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29002900kmkm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
9、值达到极大(约10691069伽伽)，再往深处去,各个方向上的引力趋向平衡,重力值逐渐减少，直至变小为零。01 0 0 02 0 0 03 0 0 04 0 0 05 0 0 06 3 7 1Km04 0 08 0 0重力的变化 实际测得的重力值与理论重力值之间的差值，称重力异常重力异常。当实测重力值 理论重力值,称正异常正异常 当实测重力值 理论重力值,称负异常负异常 在埋藏有密度较小物质（如石油、煤、盐等非金属矿产）的地区，常显示负异常；负异常；而埋藏有密度大物质（如铁、铜、铅、锌等金属矿产）的地区，就显示正异常。正异常。所以人们就可以通过重力测量，来圈定重力异常的区域，寻找那些引起重力异
10、常的非金属和金属矿产。这就是地质勘查中常用的重力探勘重力探勘方法重力异常重力异常 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附近，磁南极位于地理北极附近，磁南极位于地理南极附近，但不重位于地理南极附近，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）。地磁场地磁场：地球周围存在
11、的磁场地球周围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绝对值为某地点单位面积上磁力大小的绝对值。它是一个具有方向（磁力线方向）和大小的矢量矢量，一般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，如果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。我国东部地区磁偏较为西
12、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逐渐变为+90；由地磁赤道到地磁南极，磁倾角由0变成-90。磁倾角的变化磁倾角的变化0100020003000400050006371Km020004000C。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逐渐增高的。逐渐增高的。在地表附近，由于太阳幅射热在地表附近，由于
13、太阳幅射热的影响，温度有昼夜变化、季节变化和多年的影响，温度有昼夜变化、季节变化和多年周期的变化这一表层可叫外热层（或变温周期的变化这一表层可叫外热层（或变温层）层）。外热层的深度一般在十几米在其下。外热层的深度一般在十几米在其下界面附近，界面附近，地温常年保持不变，等于或略高地温常年保持不变，等于或略高于当地年平均气温，该处称为常温层于当地年平均气温，该处称为常温层。常温。常温层以下，受到地球内部热量的影响，温度逐层以下，受到地球内部热量的影响，温度逐渐升高渐升高。一般把在常温层以下，每向下加深。一般把在常温层以下，每向下加深100100所升高的温度称为地热增温率或地温梯所升高的温度称为地热
14、增温率或地温梯度。度。这是由于地球内部热量通过向上热传导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:地球具有地球具有，表现在地球内部能传播地震波，因为地震，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，其幅度为落现象，其幅度为7878cm,cm,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。地球也具有具有弹性。地球也具有，地球的自转能引起地球赤道半径加大，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破裂等，这些而成为椭球。在应力的作用下引起岩石发生弯曲而不破裂等，这些都说明地球具有塑性。都说明地球具有塑性。四、大洋地壳大陆地壳莫霍面古登堡面
