[互联网]第2章 地球与地质作用ppt.ppt

第二章 地球与地质作用,本章主要内容一、地球的层圈结构二、地质作用,第二章 地球与地质作用,第一节 地 球 1地球的形状 地球是太阳系九大行星（或八大行星）之一，是人类居住的星球。地球的形状为不规则的椭球体。地球表面高低不平，最高的山峰海拔达到8844.43米，最深的海沟深达海平面之下11035米。地球的平均半径为6371千米，体积为1.0831021立方米。地球的自然表面积约为5.111014平方米，赤道周长为40075.04千米。,第二章 地球与地质作用,地球表面约有71被大洋覆盖，从太空中看到的地球，颜色丰富多彩，蓝色的海洋、绿色的植被、黄色的沙漠、白色的冰雪，与太阳系其他行星截然不同。,第二章 地球与地质作用,地球,第二章 地球与地质作用,地球与其他行星,第二章 地球与地质作用,2地球的结构 由于组成物质和物理性质不同，地球从地表到地心呈圈层状分布，这种现象称为地球的圈层结构。一般把地球划分为地壳、地幔、地核三个圈层。这种人为地划分圈层的依据是地震波在地球内部的传播速度和传播特征。,第二章 地球与地质作用,1）地震波。地震时从震源以弹性波形式向周围释放的部分能量，称地震波。地震波分两大类：一类能在地球内部传播的称为体波；另一类只能沿地面（界面）传播的称为面波。其中，体波又分为纵波（P波）和横波（S波）两种类型。纵波传播时，介质质点的振动方向与波的传播方向一致；横波传播时，介质质点的振动方向与波的传播方向互相垂直。,第二章 地球与地质作用,纵波,第二章 地球与地质作用,横波,第二章 地球与地质作用,纵波既能在固体中传播，也能在无固定形态的介质中传播；而横波只能在固体中传播，不能在液体和气体中传播。在相同固体介质中传播时，纵波的速度较快，横波的速度较慢。,第二章 地球与地质作用,2）地震波速度。在平均半径为6371km的地球内部，地震波传播速度是不均匀的。从地表向下至平均33km深度范围内，纵波和横波的波速都比较低，纵波速度（vp）平均值约为6.5kms，横波波速（vs）平均值约为3.8kms。,第二章 地球与地质作用,1909年，莫霍洛维奇研究克罗地亚境内的地震记录发现，约40km深度位置，纵波速度突然由7.6kms升高到8.2kms，横波速度突然从3.8kms升高到4.6kms，认为是40km深度以下物质发生急剧变化所造成的间断面。,第二章 地球与地质作用,后经证实这一间断面不仅在欧洲，而且在全球都普遍存在。所以，把这一间断面称为莫霍洛维奇间断面（莫霍面）。莫霍面的深度各地不同，大洋较浅，为515km；大陆较深，为3040km，中国西藏高原最深，达6080km。在划分圈层时，莫霍面取平均深度33km。,第二章 地球与地质作用,莫霍面以下，332900km范围，纵波速度大致逐渐升高（8.213.32 kms），平均值10kms；横波波速也大致逐渐升高（4.67.31kms），平均值为5.5kms。1914年，古登堡研究地核界面上反射和折射的各种纵、横波时发现，自2898km以下，纵波速度从13.32 kms骤然下降为8.1 kms，横波突然消失，不再向下传播。表明该面以上为固相，以下为液相。这一明显的分界面称古登堡间断面。,第二章 地球与地质作用,古登堡面以下，29006371km范围，纵波速度逐渐升高（8.111.3kms），平均10.19kms；在5155km处，横波又突然出现，波速平均值为3.67kms。3）地球内部圈层划分。根据地震波的传播速度和特征，把地球内部划分为地壳、地幔、地核三个圈层。,第二章 地球与地质作用,第二章 地球与地质作用,第二章 地球与地质作用,地壳是固体地球的表层部分，以莫霍面为其下界面，平均厚度33km。地壳由各种岩石组成，大陆型地壳主要由沉积岩、花岗岩和变质岩组成，大洋型地壳主要由玄武岩类组成。,第二章 地球与地质作用,地幔是指莫霍面以下至古登堡面以上的圈层（332900km）。其中又分为上地幔和下地幔两个部分；上地幔指莫霍面至670km深度处的地幔上部（33670km）；下地幔指6702900km范围的地幔下部。整个地幔物质成分，一般认为与球粒陨石相近，即以铁、镁、硅酸盐为主。,第二章 地球与地质作用,地核是指古登堡面以下的地球核心部分（29006371km）。其中又分为外地核和内地核两部分；外地核分布范围为29005155km；内地核分布范围为51556371km，即位于地球核心部位。因横波不穿过外地核和地震纵波吸收得很少等，认为外地核为铁、硅、镍组成的熔融体。内地核的物质组成为铁镍合金。,第二章 地球与地质作用,3地球外部圈层概述 地球的外部圈层，主要是大气圈、水圈和生物圈。1）大气圈。是因地球引力而聚集在地表周围的气体圈层。大气是人类和生物赖以生存的物质条件。根据大气在垂直方向上的温度、成分、密度、电离等物理性质和运动状况，可把大气圈分为五层：,第二章 地球与地质作用,对流层（自地面到818km高空）、平流层（从对流层顶至离地面5055km高空）、中间层（从平流层顶至离地面8085km高空）、热层或暖层（从中间层顶至离地面800km高空）、外层或逸散层（800km以上高空）。低层大气（025km高空）主要由氮（重量，75.523）、氧（23.142）、氩（1.280）、二氧化碳（0.050）以及少量的臭氧和氢、氖、氦、氪、氙等组成。,第二章 地球与地质作用,2）水圈。是指由地球表层水体所构成的连续圈层。地球上水的总体积约为13.6亿km3。按天然水所处的环境不同，水圈的水可分为海洋水（咸水）、陆地水（绝大部分为淡水）、大气水（存在于大气圈中的气态水）等三种类型。海洋水约占水圈总体积的97.2；陆地水约占水圈总体积的2.799；大气水约占水圈总体积的0.001。,第二章 地球与地质作用,3）生物圈。是指地球表层由生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层，是地球上所有生物及其生存环境的总称。据目前研究资料，生物圈中的90以上的生物都活动在从地表到200m高空，以及从水面到水下200m水域范围内，这部分空间是生物圈的主体。构成生物圈的生物种类及其繁多，现今地球上已被发现、鉴定、定名的就达200万种，其中动物150万种，植物50万种。,第二章 地球与地质作用,第二节 地质作用 形成和改变地球的物质组成、内部构造、表面形态特征等的各种自然作用，称为地质作用。发生在地球内部的作用，称为内力地质作用；发生在地球外部的作用，称为外力地质作用。,第二章 地球与地质作用,1内力地质作用 引起内力地质作用发生的自然力（地质营力）来源于地球内部的能，包括地球内部放射性元素蜕变而产生的热能，地球旋转而产生的动能，地心引力作用于物体产生的重力能，以及地球内部物质发生化学反应和结晶释放的化学能和结晶能等。内力地质作用的形式主要有：岩浆作用、构造运动、地震、变质作用等。,第二章 地球与地质作用,1）岩浆作用。地壳深处的岩浆，具有很高的温度，遭受很大的压力，当构造运动出现破裂带时，局部压力降低，岩浆向压力降低的方向运移，沿破裂带上升，侵入到地壳内（侵入活动）或喷出地面（火山活动），冷凝成岩石的全过程称岩浆作用。,第二章 地球与地质作用,岩浆侵入作用,第二章 地球与地质作用,岩浆侵入作用,第二章 地球与地质作用,岩浆喷出作用,第二章 地球与地质作用,2）构造运动。是指由地球内部能量引起的、导致地壳或岩石圈的物质发生变形和变位的机械运动。构造运动分为垂直运动和水平运动两种基本形式。垂直运动是垂直于地表方向的运动，水平运动则是平行于地表方向的运动。垂直运动的结果主要表现为隆起和坳陷，如印度板块向北运动插入亚洲板块使喜马拉雅山抬升隆起；水平运动的结果主要表现为褶皱和断裂。,第二章 地球与地质作用,喜马拉雅山抬升隆起,第二章 地球与地质作用,水平运动形成褶皱,第二章 地球与地质作用,水平运动形成褶皱,第二章 地球与地质作用,水平运动形成断裂,第二章 地球与地质作用,水平运动形成断裂,第二章 地球与地质作用,3）地震。是指地壳某个部分的岩石在内、外地质营力作用下突发剧烈运动而引起的一定范围内的地面震动现象。通常按震源深度分为浅源地震（深度70km）、中源地震（深度范围70300km）和深源地震（深度300km）。,第二章 地球与地质作用,地震破坏,第二章 地球与地质作用,地震破坏,第二章 地球与地质作用,地震破坏,第二章 地球与地质作用,地震破坏,第二章 地球与地质作用,4）变质作用。地壳中已经存在的岩石，由于受到构造运动、岩浆活动等的影响，物理和化学条件发生改变，使原来的矿物成分和结构构造等发生了不同程度的变化，这些变化总称为变质作用。,第二章 地球与地质作用,第二章 地球与地质作用,2外力地质作用 引起外力地质作用发生的自然力（地质营力）来源于地球外部的能，包括太阳辐射产生的热能（风、流水、冰川、波浪等外营力的能源），天体引力产生的潮汐能，生物及其生命活动产生的生物能等。,第二章 地球与地质作用,外力地质作用，按地质营力分为河流地质作用、地下水地质作用、冰川地质作用、湖泊和沼泽地质作用、风的地质作用和海洋地质作用等。按作用的形式或发生序列分为风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用等。,第二章 地球与地质作用,1）风化作用。是指由于气温变化，大气、水和水溶液的作用，以及生物的生命活动等因素的影响，使地表或接近地表的矿物和岩石发生物理破碎崩解（物理风化作用）、化学分解和生物分解（化学风化作用）的地质过程。,第二章 地球与地质作用,风化作用,第二章 地球与地质作用,2）剥蚀作用。组成地壳表面的物质受重力、风力、地面流水、地下水、冰川、湖泊、海洋和生物等各种外动力破坏，并不断降低地面高度的总过程，称为剥蚀作用。按动力来源可分为风的吹蚀作用、流水的侵蚀作用、地下水的潜蚀作用、冰川的刨蚀作用、海水或湖水的冲蚀作用。,第二章 地球与地质作用,剥蚀作用,第二章 地球与地质作用,风的吹蚀作用,第二章 地球与地质作用,海水冲蚀作用,第二章 地球与地质作用,3）搬运作用。是指风化、剥蚀后的碎屑、胶体、分子或离子等不同状态的物质，随着各种地质外动力以推移、跃移、悬移、载移或溶液运移等方式转移到它处的过程。有机械搬运、化学搬运和生物搬运三种方式。一般以机械搬运（风、流水、冰川等）为主。,第二章 地球与地质作用,风力搬运作用,第二章 地球与地质作用,流水搬运作用,第二章 地球与地质作用,水力降低碎屑堆积,第二章 地球与地质作用,水力降低碎屑堆积,第二章 地球与地质作用,冰水沉积,第二章 地球与地质作用,冰水沉积,第二章 地球与地质作用,4）沉积作用。是指被搬运的物质由于搬运介质的物理、化学条件的改变，呈有规律地沉淀、堆积的现象。冰川在运动中或消融时，因搬运能力降低常将其携带的各种岩石碎屑堆积或沉积下来的现象，称冰川沉积作用。,第二章 地球与地质作用,成层堆积,第二章 地球与地质作用,5）成岩作用。广义的成岩作用是指沉积物沉积后直到变质作用开始以前所发生的变化。狭义的成岩作用是指沉积物被新的沉积物覆盖，使之与底层水隔绝，粒间水（孔隙水）排出或在孔隙中结晶成胶结物，使沉积物固结成沉积岩的作用。,第二章 地球与地质作用,孔隙水排出 固结成岩,第二章 地球与地质作用,3内、外地质作用的区别和联系 内力地质作用和外力地质作用既有区别又有联系。内力地质作用是由地球内部能产生的地质作用，主要在地下深处进行，有些可波及地表。外力地质作用主要由地球外部能产生，一般在地表或地表附近进行。,第二章 地球与地质作用,内力地质作用使地球内部和地壳的组成和构造复杂化，垂直构造运动造成地壳隆起、坳陷，增加地表高差。外力地质作用则对起伏不平的地表进行风化、剥蚀、搬运、堆积，使高低不平的地表逐渐平坦化，减小地表高差。内力地质作用塑造地表形态，外力地质作用破坏和重塑地表形态；二者都在改变地表形态，但发展趋势相反。,第二章 地球与地质作用,在地球物质循环的过程中，内、外地质作用充当不同的角色，缺一不可。构造运动强烈、地壳升降显著，外力削蚀作用随之增强；反之，削蚀和夷平作用减弱。内力地质作用控制着外力地质作用的进程。内力地质作用和外力地质作用是对立统一的过程。,作业及思考题,2.1 地球与太阳系中的其他星球有何区别？2.2 地球内部共分出哪几个圈层？2.3 地球内部圈层是依据什么划分的？是如 何划分的？2.4 地球外部圈层有几层？各有哪些特征？2.5 何谓地质作用？何谓内力地质作用、外 力地质作用？,作业及思考题,2.6 内力地质作用的形式有哪几种？2.7 外力地质作用的形式有哪几种？2.8 内力地质作用与外力地质作用有何 区别？2.9 如何理解内力地质作用和外力地质 作用是对立统一的过程?,