編輯:陽可新
二00七年三月
緒論一、地質學研究的物件:
地質學研究的物件——地球;地質學主要研究固體地球的最外層,即岩石圈(包括地殼和上地幔的上部),也涉及水圈、大氣圈、生物圈和岩石圈下更深的部位,以及某些地外物質。
二、地質學研究的內容:
地質學主要研究地球的物質組成、構造運動、發展歷史和演化規律,並為人類的生存和發展提供必要的地質依據。
三、地質學研究的任務:
就是在正確認識地球的基礎上,指導人類尋找並合理開發利用礦產、地下水、油氣等資源與能源,查明和防治地質災害,為改善人類生存的地質環境服務。
第一章地球
一、地球的形狀和大小
本世紀50年代後,科學技術發展非常迅速,為大地測量開闢了多種途徑,高精度的微波測距,雷射測距,特別是人造衛星上天,再加上電子計算機的運用和國際間的合作,使人們可以精確地測量地球的大小和形狀了。通過實測和分析,終於得到確切的資料:
地球的基本引數:
平均赤道半徑: 6378137 公尺平均極半徑: 6356752 公尺
平均半徑: 6371千公尺赤道重力加速度: 9.780327 公尺/秒2
扁率: 0.003352819質量: 25.976× 1027克
平均密度: 5.517克/厘公尺3
逃逸速度: 11.2千公尺/秒
表面大氣壓:p = 1013.250毫巴
子午線周長:40008.08千公尺
赤道周長:40075.24千公尺
地球的面積:51000萬平方千公尺
海洋面積:36100萬平方千公尺
陸地面積:14900萬平方千公尺
地球的體積:10830億立方千公尺
赤道上點的線速度:465公尺/秒
地球沿軌道運動的平均速度:29.78千公尺/秒
大陸最高峰:珠穆朗瑪峰8844.43公尺
大陸平均高度:825公尺
海洋最深海溝:—11034公尺
海洋平均深度:—3800公尺
大陸和海洋的平均高度:—2448公尺
看起來,地球形狀像乙隻梨子:它的赤道部分鼓起,是它的「梨身」;北極有點放尖,像個「梨蒂」;南極有點凹進去,像個「梨臍」,整個地球像個梨形的旋轉體,因此人們稱它為「梨形地球」 。其實地球確切地說,是個三軸橢球體。
二、地球的物理性質:
1、地球質量
據測定,地球質量為5.98×1024kg。
測定了地球質量,也就解決了地球的平均密度的問題。地球的體積為1.08×1021m3,於是得地球的平均密度為r=5.
98×1027g/1.08×1027cm3=5.54/cm3。
2、地球的重力
地球上的任何質點,都受到地球的引力,也都受到地球自轉所產生的慣性離心力。這兩個力的方向和大小是互不相同的,兩者的合力就是重力。
3、地球的溫度
地面的溫度因地因時而異,但全球地面的平均溫度大致保持在15℃左右。同地面溫度比較起來,地內溫度要高得多。礦井內的溫度,湧出地面的溫泉和火山噴發的熔岩,都說明了這一點。
測量表明,在地球內部,深度愈大,溫度就愈高。地內溫度隨深度而增加的速度叫地溫梯度。在不同地區,由於岩層性質和周圍環境的不同,地溫梯度有很大的差異,乙個合理的平均值是每km約公升高30℃。
按這一地溫梯度推算,地下 70km深處,溫度將高達2100℃。即使在地下 160km深處約 5萬大氣壓的條件下,最難熔化的橄欖岩的熔點也只有 2140℃。若果競如此,那麼,地球除地表幾十km的薄層外,將全部處於熔融狀態。
但是,**波的傳播情況表明,地幔全部是固體。這一事實說明,地溫梯度隨深度的增加而明顯地減小,地內溫度遠沒有那樣地高。地幔全部是固體的事實表明,地內100km深處,溫度不會超過 1300℃;在 300km深處,不會超過 2000℃(這是各該深度的壓力條件下,玄武岩熔化的溫度)。
當然,不同地點會有不同的情況,但不會有太大的差別。
4、地球的磁性
地球是乙個磁化球體。它彷彿像一塊巨大的磁石,磁針在地球上受到磁力的作用,指向磁力線方向。磁力線的方向因地點而不同。
地面上有二個地點的磁力線是垂直的,以至磁針的方向垂直於地面,那裡是磁性最強的地方,叫做磁極。按地理學上的習慣,把位於北半球的磁極叫磁北極,位於南半球的磁極叫磁南極。南北磁極的連線叫磁軸。
在南北磁極之間,有乙個地帶的磁力線是水平的,以致磁針的方向平行於地面。那裡是磁性最弱的地帶,叫磁赤道。
有磁力作用的空間叫磁場。表徵磁場特徵的乙個要素是磁場強度,通常用它對於乙個單位磁極產生單位作用力的強度為單位,叫奧斯特;同時也用磁感應強度的單位,叫高斯(兩者在真空中相等)。現採用國際單位制中磁感應強度的單位特斯拉為磁場強度單位,簡稱特,國際符號t。
1高斯=10-4特斯拉。1特(t)=106微特(μt)。地球磁場是弱磁場。
地面附近的磁場強度,大約只有0.5×10-4t,或50μt。赤道附近較弱,約30—40μt;兩極較強,約為60μt。
它因時因地。
5、地球的彈性:
當存在固體潮時,某一觀測點的鉛垂線方向和地面的傾斜還會相應發生變化,但其變幅不大,僅有千分之幾秒角度。固體潮的存在說明固體地球具有一定的彈性,固體潮就是彈性地球在日月引潮力的作用下發生的彈性變形。此外,由於**波也是一種彈性波,地球能夠傳播**波的這一特徵也從另乙個側面證實了地球是有彈性的。
三、地球表面形態:
(一)不斷變化的地表形態
力量主要來自兩個方面 :內力作用和外力作用
(二)內力作用與地表形態
1、板塊運動與巨集觀地形
(1)板塊構造學說的主要內容
(2)板塊運動形成了板塊之間的兩種基本關係
大陸板塊互相擠壓——山脈、高原
海洋板塊與大陸板塊擠壓碰撞——深邃的海溝、山脈和島弧。
陸地板塊內部張裂地帶——巨大的裂谷。如:東非大裂谷
2、地質構造與地表形態
水平擠壓——岩層彎曲隆起——褶皺山系——背斜、向斜
斷層——岩層受力達到一定的程度,發生斷裂,兩側的岩層沿斷裂面產生的顯著位移,稱為斷層。
3、內外力作用的相互關係
四、地球的結構:
1、地球的外圈:
(一) 水圈:地球表層水體的總稱。
海洋水占97.3%,固態冰佔2.1%,江、河、湖水佔0.6%
含鹽度小於0.3‰為淡水,大於0.3‰為半鹹水,大於24.695‰為鹹水
海水的平均含鹽度為35‰,因此人類懶以生存的淡水是非常短缺的。
水圈包括海洋、湖泊、沼澤、江河、地下水、冰蓋和冰川等,它是乙個連續但極不規則的圈層。地球上水體的總質量為 1.41*10 18 噸,佔地球總質量的 0.
24% ,其中絕大部分集中在海洋裡。
若地球的表面完全沒有起伏,則全球將被深達 2745 公尺的海水覆蓋;若地球上的冰川和冰蓋全部融化,則海洋的水位將公升高 70 公尺。
水圈中的水,在太陽能的作用下終年運動著。地表水蒸發至大氣圈,大氣圈中的水凝聚成雨、雪降落至地表,補給地表水和地下水,構成水圈的大迴圈。
據推算,地表因蒸發進入大氣的水中,有 84% 來自海洋, 14% 來自大陸;但是每年又把同樣體積的水送還給地表,其中 79% 降落到海洋裡, 21% 降落在大陸上。對於大陸來說,降水量大於蒸發量,多餘的降水便從大陸流入海洋,這就是地球上江河奔流不息的原因。
(二)大氣圈:地球外部的氣體包裹層。
大氣圈是環繞地球最外層的氣體圈層。大氣圈的主要成分為氮、氧、氬、碳、氦和氫等元素。大氣的總質量 5 .
13*10 15 噸,約為地球總質量的 0.0009% 。由於地球的強大吸引力,它的 79% 集中在底層,越向上空氣越稀薄。
大氣上界的具體數字還難以確定,據人造地球衛星所測的資料,在 16000 公里的高空仍然存在著極稀薄的氣體離子和基本粒子。
大氣中的 o 2 和 co 2 ,大氣的溫度變化以及各種天氣想現象,都直接作用與地表的岩石,大氣的活動是水圈的迴圈必不可缺的環節,大氣的存在和活動是生物圈存在的根本條件。
0-500公里以上地面-15公里為對流層,大氣降溫率為6℃/公里,風、雲、雷、電、雨、雪均發生在對流層中;
臭氧(氧原子)紫外線輻射o2分離而成,15-85公里為平流層,氣溫隨高度的增高而增加;50-85公里為中間層,溫度隨高度的增高而降低,最低-100℃;85-500公里為熱層,溫度隨高度的增高而增加;500公里以上為外逸層,是等溫的(也叫同溫層)
低層大氣的成份:體積n278%,o221%,ar0.9,co20.1%
(三)生物圈:地球上生物生存和活動的範圍。
包括動物、植物和微生物。大氣圈10公里的高空、地殼3公里深處和深海底部都發現有生物存在。(生物圈包含在大氣圈和水圈之中)沒有大氣圈和水圈也就沒有生物圈。月球、火星上就沒有生物。
生物圈是指地球上各種生物生存活動的範圍,向上可達 10 公里的高空。向下可達最深的海洋洋底以及大陸 3 公里深處。但大量的生物則集中在地表和水圈上層。
許多動物和植物直接參與了地表岩石的破壞和建設作用。
(四)外圈的形成(大氣圈、水圈物質主要**於火山噴發的氣體,化學變化)
(co2、nh3→o2→n2、o2)
地殼形成初期,火山活動非常強烈,火山噴出大量的co2,水汽和氨氣(nh3),水汽凝成雨水降落形成原始海洋,co2溶於海水中與鈣化合形成石灰岩,植物光合作用再攝取co2生成氧氣,形成煤和石油時放出氧氣留下碳,氧和氨化合放出氮,使大氣中n2增加。(o2+nh3→n2+h2o)
地質學基礎知識考試
地質學基礎知識考試複習資料 一 名詞的解釋 1 地質學 以地球為研究物件的一門自然科學。當前,地質學主要是研究固體地球的表層 岩石圈,研究其物質組成,形成,分布及演化規律 研究地球的內部結構,地表形態及其發展演化的規律性。2 大地水準面 平均海平面通過大陸延伸所形成的封閉曲面。3 礦物 是在各種地質...
《地質學基礎》重要知識點
16.火成岩 由地幔或地殼的岩石經熔融或部分熔融的物質,如岩漿冷卻固結形成的 17.侵入作用 岩漿上公升到一定位置,由於上覆岩層的外壓力大於岩漿的內壓力,迫使岩漿停留在地殼之中冷凝而結晶,這種岩漿活動稱侵入作用.18.噴出作用或火山活動 岩漿衝破上覆岩層噴出地表,這種活動稱噴出作用 19.火山噴發型...
地質學基礎重點總結
緒論 1 名詞解釋 地質學是研究地球及其演變的一門自然科學,主要研究岩石圈的物質組成 構造 形成及其變化發展歷史以及古生物 古氣候演變歷史。地貌學是研究地球表面的形態特徵 結構及其發生 發展和分布規律,並利用這些規律來認識 利用和改造自然的科學。將今論古 地質學最基本的原理 發生在古老地質歷史時期的...