湘教版高中地理必修1 1.4地球外部结构
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第四节地球的结构一、地球的内部圈层科学家通过对地震波传播速度的研究,把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。
三层之间的两个界面依次称为莫霍面和古登堡面。
界面的命名是为了纪念发现并确认这两个界面的奥地利科学家莫霍洛维奇和德国科学家古登堡。
■(一)地壳地壳是地球表面以下、莫霍面以上的固体外壳,地震波在其中传播的速度比较均匀。
到了莫霍面,地震波传播的速度突然增加。
地震波速度的变化趋势是不连续的。
地壳平均厚度约17千米,大陆部分平均厚度约33千米,高山、高原地区(如青藏高原)地壳厚度可达60~70千米;海洋地壳较薄,平均厚度约6千米。
地壳厚度变化的规律是:地球大范围固体表面的海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄。
■(二)地幔地幔是地球内部介于地壳和地核之间的圈层,下界面在距离地表2900千米深处。
地幔上层物质具有固态特征,主要由含铁、镁的硅酸盐类矿物组成,由上而下,铁、镁的含量逐渐增加。
地壳和上地幔顶部(软流层以上)合在一起叫作岩石圈,平均厚度为100~110千米。
软流层一般认为可能是岩浆的主要发源地之一。
图1-21 地球内部圈层结构示意■(三)地核地核是地球的核心部分,即古登堡面(距离地球表面2900千米以下)所包围的球体。
地震波在地核中的传播,与在高温高压下铁中的传播状况相似,科学家推测,组成地核的物质,可能是极高温度和高压状态下的铁和镍。
根据地震波传播速度的不同,地核又分为内核和外核。
横波不能在外核中传播,表明外核的物质在高压和高温下呈液态或熔融状态。
它们相对于地壳的“流动”,可能是地球磁场产生的主要原因。
一般认为地球内核呈固态。
二、地球的外部圈层通常把地壳表层以外的由大气、水体和生物组成的自然界划分为三个圈层:大气圈、水圈和生物圈,统称为地球的外部圈层。
■(一)大气圈大气圈是包裹地球的气体层,是地球生命生存的基础条件之一。
近地面的大气密度大。
随着高度的增加,大气的密度迅速下降。
在2000~3000千米的高空,每立方厘米的空间,平均只有1个气体分子,与星际空间的情况很接近,一般把这个高度作为大气圈的上界。
地球外部结构
地球外圈分为四圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈。
大气圈
大气圈是地球外圈中最外部的气体圈
层,它包围着海洋和陆地。
大气圈没有确切的
上界,在2000 ~16000 公里高空仍有稀薄的
气体和基本粒子。
在地下,土壤和某些岩石中
也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一
个组成部分。
地球大气的主要成份为氮、氧。
由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离
地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。
根据大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、高层大气等。
水圈
水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它是一个连续但不很规则的圈层。
从离地球数万公里的高空看地球,可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋,它使地球成为一颗"蓝色的行星"。
其中海洋水质量约为陆地(包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中)水的35倍。
如果整个地球没有固体部分的起伏,那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。
大气圈和水圈相结合,组成地表的流体系统。
生物圈
由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物,在地球上这个合适的温度条件下,形成了适合于生物生存的自然环境。
人们通常所说的生物,是指有生命的物体,包括植物、动物和微生物。
据估计,现有生存的植物约有40万种,动物约有110多万种,微生物至少有10多万种。
据统计,在地质历史上曾生存过的生物约有5-10亿种之多,然而,在地球漫长的演化过程中,绝大部分都已经灭绝了。
现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部,构成了地球上一个独特的圈层,称为生物圈。
生物圈与其他圈层相比,其不同点:首先,其他圈层是由无机物组成的,而生物则构成了生物圈的主体,是一个非常
活跃的圈层;其次,其他圈层都具有相对独立的空间结构,而生物圈则渗透于其他圈层之中,形成一个特殊的结构。
生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。
岩石圈
对于地球岩石圈,主要由地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,从固体地球表面向下穿一直延伸到软流圈。
岩石圈厚度不均一,平均厚度约为100公里。
由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系,因此,岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地球部分。