地球的圈层结构用的
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四.地球及各圈层的物质组成地球的物质组成地球是一个特殊的物理化学系统,她有别于太阳系其他行星,不但有生物圈和生命的长期作用,有液态水圈和氮-氧形成的大气圈,还有固体地圈的板块运动。
从而决定了地球系统特有的物质运动与元素行为特征。
关于地球的元素丰度,上地壳、水圈、大气圈的成分可以直接观测,而困难的是下地壳、地幔,尤其是下地幔和地核。
解决这一问题,法金顿(1911)、克拉克(1921)应用陨石类比法;华盛顿(1925)、马逊(1966)应用地球模型和陨石类比法;我国黎彤(1976)应用地球物理类比法研究地球的化学成分和元素丰度,他们的研究虽然有些差别,但其结果有共同特征,即地球主要元素丰度:Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na 。
地球的化学组成特点是:氧和硫(主要阴离子)原子丰度远小于全部金属阳离子的原子丰度之和,因而地球能有多余的Fe 、Ni 进入地核;并且地球有一些元素表现为亲氧性,成为造岩元素,另一些元素表现为亲硫性,成为金属成矿元素。
目前,许多学者都是借助于宇宙的丰度和已知的观测事实以及地球物理资料来构筑地球模型,主要考虑如下四个方面:①地球作为宇宙天体的一个成员并由宇宙物质演化而来,地球的元素丰度应与宇宙的元素丰度大致相同,因此可以根据宇宙丰度构成地球基本成分的简单模型;②地球基本成分及其分布必须符合深部地震资料所反映的物质密度、比重等物理参数;③地球成分分布必须与地球总的质量和惯性矩相协调;④地球元素分布必须符合地球内部温度、压力分布的状况。
安德森(D.L. Anderson)与Cameron(1982)以宇宙元素丰度为基础建立了简单的地球基本成分模型。
在这个模型中,地核的主要成分是Fe 2O 。
如果大多数Fe 按Fe 2O 的比例进入地核中,那么地核的质量将占地球总质量的30�34%,这与地核是地球质量的33%的情况非常一致。
地球的结构一、地球的圈层结构地球从表面到地心可分为地壳、地幔、地核三个圈层。
地壳:地壳是地球表面的最外层,由岩石构成,包括大陆地壳和海洋地壳两种类型。
大陆地壳较厚,主要由花岗岩、片麻岩等岩石构成;海洋地壳较薄,主要由玄武岩构成。
地幔:地幔位于地壳之下,由硅酸盐矿物组成。
地幔下面是软流层,主要由固态岩石构成,但具有塑性流动性质。
地核:地核位于最深处,主要由铁和镍组成,分为外核和内核。
外核主要由液态的铁和镍组成,而内核则为固态,具有高密度和高温的特点。
二、地球的外部圈层地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈等。
大气圈:大气圈是地球表面上的气体层,主要由氮气、氧气等组成。
大气圈分为对流层、平流层、臭氧层等多个层次,对流层是地球表面附近的气体层,平流层是较高层次的气体层,臭氧层则位于平流层之上。
水圈:水圈是地球表面上的水循环系统,包括海洋、河流、湖泊、冰川等水体。
水圈循环系统受到地球表面的气候和地形等因素的影响,同时也对气候和地形产生重要影响。
生物圈:生物圈是地球表面上的生物栖息地,包括森林、草原、沙漠等生态系统。
生物圈是地球上最重要的生态系统之一,对维持地球表面的生态平衡具有重要作用。
三、地球内部圈层结构与人类生存和发展的关系地球内部圈层结构对人类生存和发展具有重要影响。
地壳运动引起地形变化,进而影响地球表面的气候和生态系统。
地幔和地核的运动则会影响地球内部的热能流动和火山活动等自然现象。
这些因素相互作用,对人类生存和发展产生重要影响。
四、总结地球的结构是一个复杂而多样的系统。
了解地球的结构有助于我们更好地认识地球的奥秘,并理解自然现象之间的相互关系。
通过对地球结构的研究和理解,我们可以更好地预测自然现象的变化趋势,并采取措施应对可能出现的挑战。
同时,地球结构的研究也为我们提供了探索宇宙中其他星球的参考信息,有助于我们更好地认识宇宙的奥秘。
地球的圈层结构
外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈。
大气圈:地球外部的气体圈层由干洁空气、水汽和固体杂质三部分组成;
水圈:水圈的主体是海洋,约占全球面积的71%;
生物圈:是自然地理环境中最活跃的圈层,它包括大气圈的下层、岩石圈的上层和整个水圈。
内部圈层包括地壳、地幔、地核。
地壳:地表至莫霍界面之间的部分,厚度不均,大陆地壳厚,大洋地壳薄;
地幔:莫霍界面以下至古登堡面之间的圈层可分为上地幔和下地幔;
地核:古登堡面以下至地心为地核,由外地核和内地核两部分组成。
地壳位于莫霍界面以上,是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳。
它厚薄不一,大陆部分比较厚,大洋部分比较薄,平均厚度为17千米。
地幔介于莫霍界面和古登堡界面之间,厚度为2800多千米。
根据地震波波速的变化,把地幔分为上地幔和下地幔两层。
在上地幔上部存在一个软流层,一般认为这里可能是岩浆的主要发源地。
地核以古登堡界面与地幔分界厚度3400多千米。
根据地震波波速的变化,可以将地核分为外核和内核两层。
地核的温度很高,压力和密度很大。
地壳的圈层结构
地壳是地球最外层的硬壳,由多个圈层组成。
这些圈层按照其物理性质和化学成分可以分为五种:硅铝层、硅镁层、硅钙层、碳酸盐层和克氏层。
1. 硅铝层:硅铝层是地壳中最外层的圈层,厚度约为 5-10 公里。
它的主要成分是硅和铝,是地球上最常见的岩石类型。
硅铝层的特点在于它的密度较大,重力较高,同时也是地球上最重要的造山运动和地震的发生地。
2. 硅镁层:硅镁层位于硅铝层之下,厚度约为 20-30 公里。
它的主要成分是硅和镁,是地球上第二常见的岩石类型。
硅镁层的特点在于它的密度较小,重力较低,同时也是地球上最大的火山喷发和岩浆侵入的发生地。
3. 硅钙层:硅钙层位于硅镁层之下,厚度约为 30-50 公里。
它的主要成分是硅和钙,是地球上第三常见的岩石类型。
硅钙层的特点在于它的密度较大,重力较高,同时也是地球上最大的沉积岩和变质岩的发生地。
4. 碳酸盐层:碳酸盐层位于硅钙层之下,厚度约为 50-70 公里。
它的主要成分是碳酸盐,是地球上第四常见的岩石类型。
碳酸盐层的特点在于它的密度较小,重力较低,同时也是地球上最大的盐岩和石膏的发生地。
5. 克氏层:克氏层是地壳的最内层,位于碳酸盐层之下,厚度约为 70-100 公里。
它的主要成分是氧和硅,是地球上最罕见的岩石
类型。
克氏层的特点在于它的密度较大,重力较高,同时也是地球上最重要的金刚石和宝石的发生地。
地壳的圈层结构对于地球的地质过程和地质灾害的发生具有重要的影响。
第2章1、简述地球内部的圈层构造?答:地球内部圈层构造以地表为界分为外圈和内圈。
外圈包括大气圈、水圈和生物圈;内圈包括地壳、地幔和地核。
2、什么是地质作用?内、外地质作用是怎样改造地球的?答:在自然界中所发生的一切可以改变地球的物质组成、构造和地表形态的作用称为地质作用。
地球内力地质作用:由地球内部能(地球旋转能、重力能、放射性元素蜕变的热能等)所引起的地质作用,它主要通过地壳运动、地震作用、岩浆作用、变质作用来改造地球的;外动力地质作用:由地球范围以外的能源,如太阳的辐射能、日月的引力能等为主要能源在地表或地表附近进行的地质作用,它主要通过风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用来改造地球的。
3、什么是矿物、岩石?矿物的主要物理性质有哪些?答:矿物是天然形成的元素单质和化合物;岩石是在地质作用下产生的,由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体。
矿物的主要物理性质是颜色、光泽、硬度、解理和断口。
4、什么是岩浆岩?岩浆岩有哪些主要矿物、结构和构造?常见岩浆岩的鉴别特征是什么?答:岩浆岩是由岩浆冷凝固结所形成的岩石。
岩浆岩的主要矿物有石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等;岩浆岩的主要结构有全晶质结构、隐晶质结构、斑状结构、似斑状结构、玻璃质结构;岩浆岩的主要构造有块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造。
岩浆岩的鉴别特征首先是化学成分SiO2,,,,,,然后是成岩环境,最后是矿物成分、结构、构造等因素。
5、什么是沉积岩?沉积岩有哪些主要矿物、结构和构造?常见沉积岩的鉴别特征是什么?答:沉积岩是由来自先前存在在岩石的化学和物理破坏产物在地表环境中经过一个长期复杂的地质作用过程形成的岩石。
沉积岩的矿物组成主要是碎屑物质、黏土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸;沉积岩的主要结构有碎屑结构、泥质结构、结晶结构、生物结构等;沉积岩的构造主要有层理构造、层面构造、结核、生物成因构造。
划分地球内部圈层构造时所用的主要地球物理方法划分地球内部圈层构造时所用的主要地球物理方法主要包括以
下几种:
1. 地震波速度测量:利用地震波在不同介质中传播速度的差异,可以推断出地球内部的结构和性质。
地震波速度测量是探测地球内部结构的最主要手段之一。
2. 重力测量:通过测量不同区域的重力加速度大小,可以推断出地球内部各层密度的分布情况。
重力测量也是判断地下岩石密度变化的一种有效手段。
3. 磁力测量:通过对地球磁场的测量,可以得到地球内部的磁性物质分布情况,从而推断出地球内部各层的性质。
4. 电性质测量:通过测量地下不同区域的电导率和电阻率等电学参数,可以推断出地球内部的导电性和电性质分布情况。
5. 地热测量:通过测量地下温度分布情况,可以推断出地球内部的热流分布情况,从而推断出地球内部的热性质和结构。
这些地球物理方法通常都会结合使用,以获取更全面和准确的地球内部结构和性质信息。