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四 地球的层圈构造,(一)、地球的外部圈层构造,(一)大气圈,是地球的最外圈,由空气、水气和尘埃组成,对地表气候分带和生命活动起着很大的作用。其底界为海、陆表面,没有明显的上界,为自然过渡到星际空间。,1.对流层大气圈的下部,底界为海、陆表面18KM高空。由于温度、湿度分布不均匀,大气产生对流。是地球上风云,雨雪、冰川等气候现象以及各种外力地质作用的发源地,对改变地表形态起着非常重要的作用。,空气稀薄,在宇宙射线和太阳辐射的作用下气体分子被电离,故统称为电离层,是无线电波的传播层。,2.平流层 3.中间层 4.热 层,5.扩散层大气圈的最外层,地球引力极小,一部分大气分子可逃逸到星际空间去。,(二)水圈,通常人们把地球表面上的海洋、河流、湖泊、冰川以及地下水等看成是一个包围地球的连续水层,称为水圈。,水在这样不停的运动中,以各种方式对地面(或地下)岩石进行破坏、改造,并且把破坏的物质带到另一些地方堆积下来,形成削高补低结果。,(三)生物圈,地球表面有生物存在并感受生命活动影响的圈层。,(二)、地球的内部圈层构造,地球内部地震波速度突变的主要界面,地震波研究发现,地球内部存在着地震波速度突变的若干界面,显示了地球内部物质的差异,具有层圈状构造。,是由南斯拉夫学者莫霍洛维奇于1909年首先发现的,因此被称为莫霍洛维奇面,简称莫霍面。莫霍面之上为地壳、之下为地幔。,2.古登堡面位于地下2900km深度。横波到这一界面就消失了,纵波却能够通过。以最早(1914年)研究这一界面的美国地球物理学家古登堡的名字命名。,古登堡面之上为地幔,之下为地核。,1.莫霍面位于地表以下33公里处,纵波到达这一界面后,其速度由平均7.6km/s,突升为8.0km/s。大洋浅(平均8km)、大陆深(平均33km)。,3.康拉德面位于地壳内部。表现为纵波速度由6km/s突变为6.6km/s。由此而推断地壳分为密度不同的上、下两层,上层为花岗岩层(硅铝层),下层为玄武岩层(硅镁层)。,地球内部各层圈的特征,1.是由岩石组成的地球外壳。上部花岗质层(硅铝层)平均密度为2.7g/cm3,下部玄武质层(硅镁层)平均密度为3.3g/cm3。 2.大陆地壳平均厚33km(最厚70km),广泛分布有沉积岩、岩浆岩、变质岩,最老的岩石年龄为38亿年,具有硅铝层和硅镁层 大洋地壳平均厚8km(最薄3km),主要为玄武岩类及现代沉积物,只有硅镁层没有硅铝层。 3.是所有地质作用的场所,也是目前地质学研究的主要对象。 为坚硬岩石,与地壳共同构成地球外表,均衡原理,地势的起伏同莫霍面的起伏呈镜像关系。,其原理是,设想在地幔内部(很可能在软流圈内)的某一深度上可以找到一个水平面,称为补偿基面。在此面的单位面积上所承受的上覆岩块的总重量都相同。即是以此补偿基面为准,高山地区的地势虽高,但其下部地幔的厚度小;大洋地区的地势虽低,但其拥有的地幔厚度大,故两处岩块的总重量相等,从而能保持重力均衡。,这种均衡总是暂时的和相对的。因为高处易剥蚀,低处被填平,以及构造运动等因素都可能打破这种平衡。,五、 组成地壳的化学元素,目前已知的化学元素有108种,天然存在的为92种,以及300多种同位素。其中绝大多数元素都在地壳中有所分布。地壳正是由这些化学元素自然形成矿物并组合成岩石构成的。,克拉克值(地壳元素丰度)地壳中化学元素平均重量百分比。,从表中可以看出,地壳中的各种化学元素分布是极不均匀的:O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、Mn。这十种元素就占了地壳总量的99,而其他元素的总和还不到总量的1。,地壳中的化学元素绝大部分是以矿物的形式存在的,再由矿物有规律地组合而成各种岩石。地质学就是通过对矿物岩石的分析、鉴定来认识地壳的物质组成。,
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