第四章地震学基础—地球内部的结构
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第一章地震学的研究范围和历史全球每年发生500万次地震,人们可以感觉的仅占1%,造成严重破坏的7级以上的大地震约有18次,8级以上的特大地震1~2次。
全世界有6亿多人生活在强震带上,上个世纪约有200万人死于地震,预计二十一世纪将有约1500万人死于地震。
我国是个多地震国家,20世纪以来,我国发生了800多次6级以上的地震,平均每年约8次;历史记载全球死亡超过20万人的地震有6次,其中在中国就有4次。
第一节什么是地震学?地震学包括:一、地震的科学以及地球内部物理学,后者主要研究地震波的传播,从而得出地球内部结构的结论;二、弹性波(地震波)的科学,主要研究地震、爆炸等激发的弹性波的产生、在地球内部的传播、记录以及记录的解释;三、应用:地震勘探、工程地震学、识别核爆。
固体地球物理学则是通过观测地球表面上的物理效应来研究地球内部的物质的性质第二节地震学的研究范围和主要的研究方面研究范围的三个方面一、宏观地震学:主要是指地震宵害的调查和研究、地区基本烈度的划分,以达到为建筑物的抗震设计提供合理的资料和指标,并为地震预报提供宏观数据。
二、地震波的传播理论:根据地震台风网观测得到的地震资料,研究地震波的发生及传播特征,并利用来研究地壳和地球内部的结构、组成和状态。
三、测震学:内容包括地震仪器的研制、地震观测台网的布局以及记录图的分析、处理和解释工作。
第三节地震学的基本名词和概念2)按震源深度划分:✧浅源地震:震源深度小于60km的天然地震;✧中源地震:震源深度在60-300km之间的地震称为中源地震;✧深源地震:震源深度大于300km的地震已记录到的最深地震的震源深度约700公里。
有时也将中源地震和深源地震统称为深震。
(3)按震中距划分:✧地方震:震中距小于100km的地震;✧近震:震中距小雨1000km的地震;✧远震:震中距大于1000km的地震;(4)按震级划分:✧弱震:M<3的地震;✧有感地震:3<M<4.5的地震;✧中强震:4.5<M<6的地震;✧强震:M 6的地震;地震波波长:数百米至数千米第三节古代人类对地震的认识一、地震学前史在科学不发达的过去,人们对地震发生的原因,常常借助于神灵的力量来解释。
考点四地球的圈层结构及各圈层的主要特点【考点解读】地球的圈层结构包括由地核、地慢、地壳组成的内部圈层和由大气圈、水圈、生物圈组成的外部圈层。
它们的特点是:地核的外核为液态或熔融状,内核为铁镍固体;地慢为铁镁固体,地慢上部的软流层为岩浆发源地;地壳厚度不均,陆壳厚洋壳薄,地壳上为硅铝层,下为硅镁层;大气圈高度愈增大气密度愈降;水圈由液、固、气三态组成,连续而不均匀分布;生物圈与地壳、大气圈、水圈交叉分布且相互渗透,是包括人类在内的生命最活跃的圈层。
(一)地球内部圈层(1)地球内部圈层的划分依据——地震波(2)地球内部圈层的划分界面——不连续面地震波分类及特点(3)划分:以两个不连续面(莫霍界面、古登堡界面)将地球的内部圈层分为地壳、地幔、地核三层。
(4)岩石圈包括地壳和地幔顶部(软流层以上),全部由岩石构成,是构成地貌、土壤的物质基础,提供各种矿产资源。
岩石圈与其它三个外部圈层(大气圈、水圈、生物圈)一起,构成了人类生存的地理环境。
(二)地球外部的四大圈层:大气圈、水圈、岩石圈、生物圈。
1.大气圈的作用:提供生命活动所需要的大气,而且还是生物生存的保护层等,对人类有重大作用。
2.大气的主要成分及各种成分的环境意义总的说来,自然界干洁空气中各部分的含量处于动态平衡中,但是不合理的人类活动,能够改变大气各种成分的含量(特别是微量气体,如、臭氧的含量的变化)。
当前,特别引起人类关注的是全球二氧化碳含量上升和臭氧含量减少的现象,已经对人类的生存环境产生了重大的负面影响。
3.大气的垂直分层各部分大气层的基本特点:大气层虽然有数千千米(一般认为有2000~3000千米),但其质量的3/4以上却分布在离地面十几千米的低层。
依据各大气层温度(如图5-1)、密度和运动状况,我们可以将大气层分成对流层、平流层和高层大气。
(1)大气层的基本特点见下表:【考题例析】1.读“地震波速度与地球内部构造图”,回答下列问题:(1)图中A、B表示地震波,其中A表示波,B表示波,其判断依据是。
地球内部探索地球内部结构和岩石组成地球内部是人类长期以来一直感兴趣的领域之一。
通过内部地球的探索,我们可以了解地球的内部结构和岩石组成,进而深入研究地球的演化过程和地质活动。
本文将探讨地球内部的构造和岩石组成。
一、地球内部结构地球内部可以分为三个主要的层次:地壳、地幔和地核。
地壳是地球最外层的固态壳层,包括陆地壳和海洋壳。
地幔是地壳下面的厚度约2900公里的层状结构,主要由橄榄岩和辉石岩组成。
地核是地球的最内层,分为外核和内核。
外核是液态铁镍合金组成的层,内核则由固态铁镍合金组成。
二、地球内部岩石组成地球内部的岩石主要分为三类:火成岩、变质岩和沉积岩。
1. 火成岩火成岩是由地球内部的岩浆在地壳表面冷却固化而形成的。
根据岩浆的不同成因、组成和结构,火成岩可以分为侵入岩和喷发岩两大类。
侵入岩是岩浆侵入地壳下部形成的,如花岗岩和辉长岩等。
喷发岩是岩浆从地壳表面喷发出来后冷却固化形成的,如玄武岩和安山岩等。
2. 变质岩变质岩是地壳下部岩石在高温高压条件下经历了结晶再结晶或化学变化形成的。
变质岩主要有片麻岩、云母片岩和石英岩等。
3. 沉积岩沉积岩是由于风、水、冰等外力作用下,将岩屑和有机物质沉积并经受压实而形成的。
沉积岩可以分为碎屑岩和化学沉积岩两大类。
碎屑岩由颗粒状岩屑组成,如砂岩和泥岩等。
化学沉积岩由水中溶解的物质沉积形成,如石盐和石灰岩等。
三、地球内部探索方法目前,人类主要通过地震学、地磁学和地热学等手段来探测地球内部的结构和成分。
1. 地震学地震学利用地震波在地球内部传播的特性,研究地球内部的结构和岩石组成。
地震波可以分为P波、S波和面波等不同类型,通过测量地震波传播速度和路径,科学家可以推断地球内部的不同物质介质和界面。
2. 地磁学地磁学是研究地球磁场的学科,地球的磁场主要由地核外液态铁镍合金流体运动所产生。
通过观测地磁场的强度和方向变化,可以推断地心物质的性质和运动状态,进而了解地球内部的结构。
地震与地球内部结构地震是地球的一种常见自然灾害,它的发生与地球内部的结构密切相关。
本文将探讨地震的起因以及与地球内部结构之间的联系。
一、地震的起因地震是由于地壳内的岩石受到巨大压力的作用而发生的地表运动。
通常,地震的发生与地壳板块运动有关。
地球的陆地和海洋都由不同的地壳板块组成,当这些板块相互碰撞、移动或者滑动时,就会产生地震。
地震的起因还与地球内部的热能有关,内部的热能会导致岩石的膨胀和收缩,进而引发地震。
二、地球内部的结构地球可以分为三个主要层次:地壳、地幔和地核。
每个层次都具有不同的物理特性和组成成分。
1. 地壳地壳是地球最外层的部分,它包括陆地地壳和海洋地壳。
陆地地壳主要由硅酸盐类矿物质组成,而海洋地壳主要由硅酸盐和镁铁质矿物组成。
地壳的厚度约为5-70公里不等,厚度在陆地和海洋之间存在显著差异。
2. 地幔地幔位于地壳下方,是地球的中间层。
地幔是由硅、镁、铁等元素组成的固体岩石层。
地幔的厚度约为2900公里,它分为上、中、下三层。
地幔的上部是软流圈,岩石在此层次上呈半固态状态,可以发生流动。
地幔的下部逐渐转变为更加坚硬的石榴石和橄榄石。
3. 地核地核是地球的最内部层次,包括外核和内核。
地核主要由铁和镍组成,具有非常高的密度和温度。
外核是液态的,内核是固态的。
地核的直径约为3400公里。
三、地震与地球内部结构的联系地球内部的板块运动以及热能的存在是地震发生的主要原因,而地球内部的结构对地震活动的性质和分布也产生了重要影响。
1. 板块构造理论板块构造理论是解释地壳板块相互作用的重要理论,它认为地壳板块是地球表面上移动的大块状物质。
地球内部的构造使得地壳板块被分割成了许多小块,并且这些板块之间相互作用,导致地震活动频繁发生。
板块间的碰撞、推动和滑动会引起应力的积累,当超过岩石的强度极限时,地震就会发生。
2. 地震波传播地震波是地震时产生的机械波,可以在地球内部传播。
根据地震波的传播速度和路径,地震学家可以推断出地球内部的结构信息。
地球内部结构和成分的研究地球是我们生活的家园,而地球内部的结构和成分对于我们了解地球的演化和地球科学的发展具有重要意义。
本文将介绍地球内部的结构和成分的研究,以及这些研究对于地质学、地震学和探矿勘探等领域的应用。
1. 地球内部结构地球的内部可以分为三个主要部分:地壳、地幔和地核。
地壳是最外层的固体岩石壳层,地壳的厚度约为5到70公里,其中包括陆地地壳和海洋地壳。
地幔位于地壳之下,是一层厚达2,900公里的岩石部分。
地幔的上部为软黏性的“斜边流”区域,下部为固体。
地核是最内部的部分,由外核和内核组成,外核主要由液态铁和镍组成,内核则是固态的。
2. 地球内部成分根据地球内部的物质组成,可以将其分为几个部分。
地壳主要由氧、硅、铝等元素组成,除此之外,还含有小量的钠、钾、钙等元素。
地幔则富含硅、镁、铁等元素。
地核则主要由铁和镍组成,同时还含有小量的硫、氧等元素。
3. 地球内部的研究方法研究地球内部的结构和成分需要借助于多种方法。
地震学是其中最主要的方法之一,通过记录地震波在地球内部的传播路径和速度,可以推断出地球内部的岩石特性和结构。
地球物理学和地质学也是重要的研究手段,通过勘探和分析地球表面和地下的物理场信息,可以间接了解地球内部的结构和成分。
4. 地球内部研究的应用对地球内部结构和成分的研究对于地质学、地震学和探矿勘探等领域具有重要意义。
通过了解地球内部的结构,可以推断地球的形成演化过程,进而深入研究地球的动力学和地质活动。
地震学研究地球内部的物质特性和结构,可以帮助我们预测地震活动和减轻地震灾害。
地球内部的成分研究对于矿产资源的勘探和利用也具有重要意义,可以为地质勘探和资源开发提供重要依据。
总结:地球内部结构和成分的研究对于我们了解地球演化过程和地球科学的发展具有重要意义。
研究地球内部结构和成分的方法有地震学、地球物理学和地质学等。
这些研究不仅对地质学、地震学和探矿勘探等领域有应用,还有助于我们更好地了解和保护我们的地球家园。
地球的内部结构与地震地球是我们生活的家园,它的内部结构以及地震活动对我们了解地球的演化历史、预测灾害风险等方面具有重要意义。
本文将从地球内部的三个层次以及地震与地球内部结构的关系等方面展开论述。
一、地球的内部结构地球内部分为三个主要层次:地壳、地幔和地核。
地壳位于地球表面,具有最轻的密度和最脆弱的性质。
地壳主要由岩石组成,分为陆地地壳和海洋地壳。
陆地地壳厚度约为30-70千米,而海洋地壳厚度约为5-10千米。
地壳下方是地幔,地壳和地幔之间是地壳-地幔边界。
地幔占据地球的大部分体积,厚度大约在2900至3600千米之间。
地幔主要由濒于熔融状态的岩石和矿物组成,具有高温高压下的流动性。
地幔下方是地核,地幔和地核之间是地幔-地核边界。
地核主要由铁和镍组成,具有高密度和高温的特点。
地核分为外核和内核两层,外核主要由液态铁和镍构成,内核则为固态。
二、地震与地球内部结构的关系地震是地球内部能量释放的表现形式,它与地球内部的构造和物质性质密切相关。
地震活动不仅与地壳有关,也与地幔和地核有一定的联系。
首先,地震是由地壳板块运动引起的。
地壳板块是地球表面的巨大岩块,它们通过构造边界相互碰撞、碰撞、滑动等运动形式产生地震。
这些地震活动可以揭示地壳板块的运动轨迹、速度以及板块边界形态等重要信息。
其次,地震也与地幔中的岩石性质有关。
地幔的流动性质与地震活动密切相关,它对地震波的传播速度和路径产生影响。
通过地震波的传播路径和速度的测定,可以推断出地幔的物质性质和流动方式,进而深入了解地球内部的构造与演化。
最后,地震还与地核有关。
地震波在穿过地核时会发生折射和反射,这些地震波的传播特征对研究地核的性质和边界非常重要。
地震学家通过分析地壳、地幔和地核之间的地震波传播现象,可以获得地核的密度、温度、压力等物质参数,为研究地球内部提供重要线索。
结语地球的内部结构与地震活动之间存在着密切的联系。
通过研究地震活动,人们可以深入了解地球的内部构造与演化历史,预测灾害风险,为人类的生活提供保障。