第二节 地球的演化.pptVIP

第二节 地球的演化 二、地球的成因 二、地球的成因 二、地球的成因 二、地球的成因 第二节 地球的演化 地球内部主要壳层特征 第二节 地球的演化 地球的平均化学成分(%) 地球的化学成分特征 * 一、太阳及行星的性质 二、地球的成因 三、地球的内部结构 四、地球的化学元素丰度 一、太阳及行星的性质 太阳系由太阳、行星、行星物体（宇宙尘、彗星、小行星）和卫星所组成，其中太阳集中了整个太阳系99.8%的质量。 Our solar system consists of the sun, nine planets (and their moons), an asteroid belt, and many comets and meteors. The sun is the center of our solar system; the planets, over 61 moons, the asteroids, comets, meteoroids and other rocks and gas all orbit the Sun. 一、太阳及行星的性质 太阳系由太阳、行星、行星物体（宇宙尘、彗星、小行星）和卫星所组成，其中太阳集中了整个太阳系99.8%的质量。 * 接近太阳的较小的内行星-水星、金星、地球、火星，也称类地行星； * 远离太阳的外行星-木星、土星、天王星、海王星和冥王星，也称类木行星。 * 在火星和木星之间存在着数以兆计的小行星（小行星带）。它们的大小相差极大。最大的直径可达数百公里，最小的仅1m。其数量在1011个以上。 Titius-Bode rule (1772): 0，3，6，12，24… + 4; ?10 The Terrestrial Planets The Jovian planets Body Sun Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune Pluto Distance 0 0.39 0.72 1 1.15 5.2 9.2 19.2 30.1 39.5 Density 1.41 5.43 5.25 5.52 3.95 1.33 0.69 1.29 1.64 2.03 Radius 109 0.38 0.95 1 0.53 11 9 4 4 0.18 确定太阳系元素丰度的途径是： （1）对太阳及其他星体辐射的光谱进行定性、定量测定； （2）直接测定地球岩石、月球岩石和各类陨石； （3）利用宇宙飞行器对临近地球的星体进行观察和测定； （4）分析测定气体星云、星际物质和宇宙线组成。 化学元素在太阳系中的分布特点主要表现为：内行星体积小、密度大，主要元素是Fe, Si, Mg等非挥发性元素；外行星体积大、密度小，主要是H，He等挥发性元素。 地球是在约46亿年前诞生的。一般均认为地球是由组成太阳和其它行星的同样物质所形成，只是关于形成或者聚集方式存在着不同意见。一部分人认为它是由炽热的气态星云凝聚而成，另外一些人则认为它是宇宙星云通过固态质点逐渐吸积（accretion）而成。由于地球上不仅轻气体（H、He等）严重亏损，而且重气体（Kr、Xe等）的丰度也极度偏低，这些事实有利于地球吸积形成的假说。因为倘若地球是由炽热物质凝聚形成，这些气体均应较之现在具有更高的丰度（赵伦山、张本仁，1988）。 目前，关于地球成因较为流行的观点是“星子连续吸积”模型（Murray et al., 1981），该模型认为，原始的太阳星云是由气体和尘粒组成，尘粒的半径约为10-5cm。星际尘粒在绕“原太阳”旋转过程中相互碰撞、粘合，进而形成直径为10~106m的星子。在星云盘中，靠近“原太阳”的星子主要由难熔的金属Fe、Ni及其氧化物所组成；随着与“原太阳”距离的增加，星子的化学组成逐渐被Mg和Fe的硅酸盐以及水、甲烷、氨以及其它的挥发组分的冰所组成。 在地球形成之初由金属Fe和Ni的氧化物星子加积而成地核，然后Fe、Mg硅酸盐星子覆盖在地核之上。随着地球的“长大”，在星子捕获产生的热和放射性同位素衰变产生的热的作用下，地球发生融化并在重力的作用下分层。 地球增生的最后阶段是挥发性星子的加积作用，这类星子由水、甲烷、氨的冰组成，形成于星云盘的外围。这类冰状星子增生到地球表面以后，很快蒸发成以水和其它挥发分组成的稠密大气圈。随着地球的冷却，从4×109年前开