普通地質(zhì)學(xué)第二章下

1、（1）、對(duì) 流 層,,厚度：平均11－13km，赤道17－18km，兩極8－9km,氣溫：由下向上是降溫的，大氣降溫率是6.50C/km，對(duì)流層頂約-830C,大氣運(yùn)動(dòng)：強(qiáng)烈的對(duì)流,成分： N2、O2、H2O、CO2等，含塵埃,氣象現(xiàn)象： 風(fēng)、霜、雨、雪、雹、霧等,質(zhì)量：約占大氣圈質(zhì)量的75％,（2）平流層,高度：從對(duì)流層頂?shù)?5km,質(zhì)量：幾乎占大氣圈質(zhì)量的25％,氣溫：從下向上是升溫的，到平流層的頂溫度升到00C,大氣運(yùn)動(dòng)：水平運(yùn)動(dòng)

2、,成分： N2、 O2 、 O3 幾乎不含水蒸氣、塵埃 存在數(shù)層臭氧層,無(wú)氣象現(xiàn)象,帶來(lái)的問(wèn)題是什么?,平流層臭氧的損耗將導(dǎo)致地表紫外輻射的增強(qiáng)過(guò)度暴露于紫外線會(huì)導(dǎo)致： 皮膚灼傷皮膚癌抑制免疫系統(tǒng)人類(lèi)患白內(nèi)障的危險(xiǎn)增加,（3）中間層,高度：從平流層頂?shù)?0－90km,氣溫：從下向上是降溫的，到中間層的頂溫度降到 - 800C,大氣運(yùn)動(dòng)：對(duì)流運(yùn)動(dòng),存在電離

3、層（D），反射無(wú)線電波,（4） 暖層（電離層,熱層）,高度：從中間層頂?shù)?00km。,氣溫：由下至上升溫，到300km高空溫度達(dá)10000C。,存在多層的電離層（E、F、G）,（5） 散 逸 層(外大氣層),高度：從暖層頂?shù)酵鈱涌臻g。,物質(zhì)多以原子、離子狀態(tài)存在。,是地球物質(zhì)向宇宙空間擴(kuò)散的部位。,2、大氣圈的物質(zhì)組成,大氣圈的總質(zhì)量： 5?1018 kg（5萬(wàn)萬(wàn)億噸） 大氣密度： 1.23 ?10-3 g/cm

4、3 ( 海平面、15 o C ),,氮，78.09％氧，20.94％氬，0.93%其他，0.04％,主要成分,按體積計(jì)算,按質(zhì)量計(jì)算,氮，75.51％氧，23.15％氬，1.28％其他，0.06％,3、大氣環(huán)流,是指大氣大范圍的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。表現(xiàn)為不同時(shí)間尺度和空間尺度的大氣周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。,風(fēng),大氣的流動(dòng)形成了風(fēng)。風(fēng)是由于大氣不同部位的壓力差造成的，大氣環(huán)流的主要表現(xiàn)形式就是不同的“風(fēng)帶”,（二）水圈（hydrospher

5、e）,水圈就是地球表層的水體，其大部分聚集在海洋中，其余一部分以固體形式分布在兩極和高山地區(qū)，一部分分布在大陸上的河流、湖泊、沼澤及巖石、土壤的孔隙中，此外，在大氣和生物中也含有少量的水。這些水包圍著地球，構(gòu)成一個(gè)連續(xù)而又不規(guī)則的圈層，稱(chēng)為水圈。,水體在太陽(yáng)的輻射能的驅(qū)動(dòng)下大量蒸發(fā)，以水蒸氣的形式進(jìn)入對(duì)流層，隨氣流帶到其它地方，在一定條件下凝結(jié)成雨、雪等降落在地面或海面。降落在地面的大氣降水在重力作用下沿地表和地下河流流回大海，這種海、

6、陸水分之間的變換叫做水體循環(huán)。,從時(shí)間尺度上看，不同規(guī)模的循環(huán)所需的時(shí)間差別很大，一般是水循環(huán)的規(guī)模愈大所需的時(shí)間就愈長(zhǎng)。,(三)生物圈(biosphere),生物圈是地球表層生命物質(zhì)組成的一個(gè)封閉圈層。生物圈的總質(zhì)量約為114800億t，其分布范圍可達(dá)大氣圈內(nèi)的10km的高空中，深可到地表以下3km深處和深海底部。所以，生物圈和其它兩個(gè)外圈的界線并不是截然分開(kāi)的。生物在地球上分布雖然很廣，但大量的生物主要集中在地表和水圈中，特別是陽(yáng)光

7、、空氣充足和溫暖潮濕的地區(qū)。,地表，甚至地下-3km，仍有微生物 生物的出現(xiàn)在水、氣圈形成之后（地球年齡 46 億年， 大量動(dòng)物 7－8 億年）,三個(gè)圈層在分布上是互相包容的、互相滲透的，三者沒(méi)有一定的界線或界面。生物來(lái)源于海洋，水圈是生物

8、圈發(fā)展的基礎(chǔ)，生物圈不能離開(kāi)水圈和大氣圈而單獨(dú)存在。,生物是外動(dòng)力地質(zhì)作用中比較活躍的因素。一方面自身作為動(dòng)力參于，另一方面間接改變環(huán)境CO2 和O2含量影響外動(dòng)力地質(zhì)作用。,二、地球內(nèi)圈及其主要特征,地球內(nèi)部也是分為不同的圈層。即是，地球內(nèi)部物質(zhì)分布的圈層。,,借助其他手段推斷,人類(lèi)對(duì)自然界的觀察,肉眼觀察,借助儀器觀察,,,,1849年英國(guó)科學(xué)家斯托克斯(G.H.Stokes)證實(shí)地震時(shí)產(chǎn)生兩種彈性波，由地內(nèi)向外釋放能量。,地球內(nèi)部

9、的透視,縱波 縱波的速度快總是領(lǐng)先，又稱(chēng)P波橫波 橫波滯后，又稱(chēng) S波,面波（在介質(zhì)表面?zhèn)鞑ィ　　　?duì)固體地球表面的破壞最強(qiáng),體波（在物體內(nèi)部傳播）,各種彈性波的傳播速度不同,,透視地球內(nèi)部靠的是地震波，它們是迄今為止、僅有的能穿越地球內(nèi)部的旅行者。,,由震源所發(fā)出的P波與S波都應(yīng)該沿著直線傳播，傳播速度也應(yīng)該基本穩(wěn)定。 可是，當(dāng)?shù)卣鸩ㄔ趶囊环N介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)折射或反射的現(xiàn)象。 如果，地震波的傳播是沿著

10、彎曲的路徑時(shí)，則表示沿途介質(zhì)的性質(zhì)在發(fā)生逐漸的改變。 實(shí)際上，地震波在地球內(nèi)部的傳播，既是沿著曲線的路徑，又有突變的現(xiàn)象。,利用地震波特性分析地球內(nèi)部物性,根據(jù)兩種地震波在地球內(nèi)部的傳播速度及其變化情況，橫波在地球內(nèi)部2900km處突然消失，而在4600km深處又出現(xiàn)(由縱波轉(zhuǎn)化成的橫波)，說(shuō)明在2900～4600km的深度范圍內(nèi)物質(zhì)呈液態(tài)。,地球內(nèi)部有7個(gè)顯著的地震波速不連續(xù)界面，其中有2個(gè)最明顯、也是最重要的地震波速度變化的

11、界面。一是莫霍面，該界面是南斯拉夫地震學(xué)家莫霍洛維契奇于1909年發(fā)現(xiàn)的，是地殼和地幔的分界面，在大陸上其平均深度為33km左右，在大洋底則為11～12km；地震波穿越莫霍面時(shí)，波速突然增大，縱波由6～7km／s突增至8.0km／s。,根據(jù)兩種地震波在地球內(nèi)部的傳播速度及其變化情況，橫波在地球內(nèi)部2900km處突然消失，而在4600km深處又出現(xiàn)(由縱波轉(zhuǎn)化成的橫波)，說(shuō)明在2900～4600km的深度范圍內(nèi)物質(zhì)呈液態(tài)。,另外一個(gè)界面就

12、是古登堡面，它是美國(guó)地球物理學(xué)家古登堡于1914年提出來(lái)的，其深度為2898km，是地幔和地核的分界面；地震波穿越該面時(shí)，波速突然降低，其中縱波速度由13.3km／s突降為8.1km／s；橫波速度則降為零，表明不能穿越，據(jù)此可以判斷古登堡面以下的地核的部分物質(zhì)是液態(tài)的。 除莫霍面和古登堡面外，地球內(nèi)部還有一些次一級(jí)的地震界面，它們是進(jìn)一步劃分二級(jí)或三級(jí)圈層的依據(jù)。,(一)地殼(crust),地殼(即A層)是固體地球內(nèi)圈最外的一個(gè)

13、圈層，由各種巖石組成。其上部表面與大氣和水圈接觸，下界為莫霍面。其厚度變化在5-70 km之間。平均約為33km，約占地球半徑的1/400，占地球總體積的1.55％，占地球總質(zhì)量的0.8％。 地殼物質(zhì)的密度一般為2.6-2.9g/cm3。 地殼為固態(tài)巖石所組成，包括沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖三大巖類(lèi)。,是地質(zhì)學(xué)研究的重點(diǎn),,(一)地殼(crust),是地質(zhì)學(xué)研究的重點(diǎn),,? 地殼厚度（深度）在大洋地區(qū)和大陸地區(qū)不同

14、 大陸區(qū) 陸殼 厚20—70公里 平均33km 大洋區(qū) 洋殼 厚 5—10公厘 平均7km 　? 康拉德界面——僅存在于陸殼中（1925年發(fā)現(xiàn)），是次一級(jí) 　　　　　　界面， 深約10km。 界面之上，巖石平均密度2.67,花崗巖質(zhì)， 稱(chēng)硅鋁層　Si-Al

15、 界面之下，巖石平均密度2.9, 玄武巖質(zhì), 稱(chēng)硅鎂層　Si-Mg　　　　　　　　　　　康拉德界面在橫向上是不連續(xù)界面,,,,,,,需要說(shuō)明的是：大陸地殼和大洋地殼的分界線并不在海岸線處。 雖然大陸架和大陸坡被海水淹沒(méi)，但就其地殼性質(zhì)來(lái)看仍然屬于大陸地殼，所以，大陸地殼和大洋地殼的分界線是在大陸坡腳處。,,(二)地幔(mantle),地幔也叫中間層，即B、C、D層，位于莫霍面以下，古登堡面之上；是介于地殼和地核之間

16、的一個(gè)圈層，厚度約2860多公里。 占地球半徑的將近44％，體積為整個(gè)地球的83.3％，質(zhì)量為地球的67.8％。平均密度約4.5g／cm3。由于波速在984km深度上突然增大，以此為界，將地幔分為上地幔(B、C層)和下地幔(D層)兩層。,,(二)地幔(mantle),根據(jù)地震波速、密度和隕石等資料分析，認(rèn)為上地幔的密度在3.3g／cm3以上，平均為3.5g／cm3左右。據(jù)分析，該層物質(zhì)成分基本上相當(dāng)于含鐵、鎂很高的超基性巖。

17、 下地幔的密度較高，平均為5.1g／cm3。一般認(rèn)為其物質(zhì)成分仍是以鐵、鎂的硅酸鹽礦物為主，與上地幔并無(wú)多大的區(qū)別，但由于壓力增大，形成了一些晶體結(jié)構(gòu)更緊密的高密度礦物，因此，下地幔是由超基性巖的超高壓相礦物組成的。,在上地幔中60～400km深度范圍內(nèi)，地震波的穿越速度下降，特別是在100～150km的深度范圍內(nèi)降低最為明顯，橫波在此帶的部分地段不能通過(guò)，這說(shuō)明該帶的物質(zhì)可能局部呈熔融狀態(tài)，整體呈塑性狀態(tài)。超過(guò)400km界線，波速又

18、逐漸上升，恢復(fù)“正?！?，稱(chēng)該地震波速降低的低速帶為軟流圈。 把其上的由固體巖石組成的上地幔的一部分和地殼合稱(chēng)為巖石圈。因此，巖石圈包括花崗質(zhì)巖層、玄武質(zhì)巖層和超基性巖層，它是地球的一個(gè)剛性外殼，“浮”在具塑性狀態(tài)的軟流圈之上。地質(zhì)學(xué)研究的各種地質(zhì)作用幾乎全發(fā)生在巖石圈中。,,(三)地核(core),地核是古登堡面以下直到地心的地球中心球狀體。半徑約3473km，它占地球總體積的16.3％，總質(zhì)量的32％。根據(jù)地震波速度的變化情況

19、，以4640km和5155km深度兩個(gè)界面為界，將地核分為外核、過(guò)渡層和內(nèi)核三個(gè)次級(jí)圈層。 外核厚度為1742km，平均密度約10.5g／cm3，由于縱波波速在此急劇降低，且橫波不能通過(guò)，證明外核是由液態(tài)物質(zhì)組成。,,(三)地核(core),地核是古登堡面以下直到地心的地球中心球狀體。半徑約3473km，它占地球總體積的16.3％，總質(zhì)量的32％。根據(jù)地震波速度的變化情況，以4640km和5155km深度兩個(gè)界面為界，將地核分為

20、外核、過(guò)渡層和內(nèi)核三個(gè)次級(jí)圈層。 過(guò)渡層厚度只有515km，這一層波速變化復(fù)雜，并已測(cè)到速度不大的橫波，可能是由液態(tài)向固態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)變的一個(gè)圈層，稱(chēng)為過(guò)渡層。,,(三)地核(core),地核是古登堡面以下直到地心的地球中心球狀體。半徑約3473km，它占地球總體積的16.3％，總質(zhì)量的32％。根據(jù)地震波速度的變化情況，以4640km和5155km深度兩個(gè)界面為界，將地核分為外核、過(guò)渡層和內(nèi)核三個(gè)次級(jí)圈層。 內(nèi)核厚度為1216k

21、m，平均密度13.0g／cm3左右?？v波和橫波都能穿過(guò)，所測(cè)到的橫波是由縱波轉(zhuǎn)化而來(lái)。所以，內(nèi)核是由固態(tài)物質(zhì)組成的。,,(三)地核(core),地核是古登堡面以下直到地心的地球中心球狀體。半徑約3473km，它占地球總體積的16.3％，總質(zhì)量的32％。根據(jù)地震波速度的變化情況，以4640km和5155km深度兩個(gè)界面為界，將地核分為外核、過(guò)渡層和內(nèi)核三個(gè)次級(jí)圈層。 根據(jù)與隕石資料的對(duì)比，一般認(rèn)為地核的成分相當(dāng)于鐵隕石，即含鐵量&

22、gt;80％，含鎳量為5 ～ 20％。外核中還混有一些輕元素，如硫和硅等。,第四節(jié) 地質(zhì)作用概述,地殼是地球的最外圈層，也是人類(lèi)了解最多的部分，自形成以來(lái)其表面形態(tài)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)成分無(wú)時(shí)無(wú)刻不在變化和發(fā)展，這些變化和發(fā)展有的速度快而強(qiáng)烈，易為人們察覺(jué)，如地震，火山噴發(fā)等；有的卻十分緩慢不易被發(fā)現(xiàn)，如山脈的上升、海底擴(kuò)張等。促使這變化，發(fā)展的動(dòng)力，都是自然動(dòng)力。這些過(guò)程就是地質(zhì)作用過(guò)程。,,?　內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用——　　　由于地球內(nèi)部能

23、源（自轉(zhuǎn)能，重力能，放射性元素蛻變產(chǎn)生的熱能等），在地殼深處產(chǎn)生的動(dòng)力，作用于整個(gè)地殼（包括地表和深處）的作用。?　外動(dòng)力地質(zhì)作用——　　　大氣、水和生物在太陽(yáng)輻射能、日月引力能及地球重力能的影響下產(chǎn)生的動(dòng)力，作用于地殼表層的各種作用。,各種地質(zhì)作用（內(nèi)、外） 一方面不斷形成新的物質(zhì)成分（礦、巖）、地質(zhì)構(gòu)造和地表形態(tài)。 另一方面又不斷破壞原有的物質(zhì)成分（礦、巖），地質(zhì)構(gòu)造和地表形態(tài)。

24、 破壞——建設(shè)——再破壞——再建設(shè)循環(huán)反復(fù)促使地殼不斷變化和發(fā)展。 ◆ 地質(zhì)作用——　　 由自然動(dòng)力促使地殼（巖石圈）的物質(zhì)組成，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和地表形態(tài)變化和發(fā)展的作用。 　　自然動(dòng)力根據(jù)其能量來(lái)源分為： 內(nèi)動(dòng)力（內(nèi)生動(dòng)力，內(nèi)營(yíng)力） 外動(dòng)力（外生動(dòng)力、外營(yíng)力）,各種地質(zhì)作用（內(nèi)、外）