工程地质学地球的宇宙环境分析报告.pptVIP

2　地球的宇宙环境 2.1　地球的主要特征 2.2　地球的结构 2.3　地壳及地质作用 根据体积和引力常数，计算出地球的平均密度为5.517g/cm3 但实际测量却发现，地表常见沉积岩的平均密度只有 2.70g/cm3 地表出露的花岗岩的密度为 2.85 g/cm3 原理——地震波通过不同密度介质时的波速不同，在越过两种不同介质时还会发生折射现象和折射波不能到达的阴影区 地球密度的经验公式 地内密度测量有三处突变，反映了密度（和物质）的不连续； 由地表到地心，密度依次递增； 由横波不能通过外核，推断出外核是液态的。 地球的重力在不同地区，不同深度的部位都不相同； 在地球内部，不同深度部位上的重力会受到不同因素的综合影响； 在地心处，计算重力的公式与其它部位的计算有所不同 地球的重力构成 地表的重力分布:　 G地表=fmM/r2 　　　　　　　　 G地表： 离地心越远越小 地下的重力分布： G地下=fmM/r2 　　　　　　　　 G地下： 大小看M，r2 谁占主导 地心的重力计算：　 地球的压力 地球某处的压力是由上覆地球物质的重量产生的静压力。 在地球表层、地壳和接近地心附近时压力增长较平稳，在下地幔和外核部分增长得较快。 利用密度分布的规律来估算地球内部的压力状况，以截面为1cm2的岩石柱作为压力的计算表示法，可得 地球的磁场 将地磁场比作偶极子磁场的说法中，隐涵着地磁场是永久不变的这一假定。但实际上不仅磁极在不断发生摆动，从发现地磁场以来，人们还逐渐发现了磁偏角在几十到几百年的时间内，大致沿着纬线方向平稳地向西移动，这一性质被称作地磁场的向西漂移。地磁场漂移速率可以达到约每年0.18°，绕地球一圈大致需要1800年的时间。除了地磁场的这种较长期的变化外，地磁场还有时间尺度更短的昼夜变化，取决于地球表面相对于太阳位置的昼夜变化。在一天之内，地球表面的磁极所发生的位移因此可达其平均位置的100km。由于地磁场的这种昼夜变化，磁极在图上往往不是用点来表示，而是用一个圆圈来代表其所在的空间范围。 如果大陆是固定不动的，从各大陆的古地磁学资料中就可以确定地球自转极随着时间流逝而发生的移动。理论上自转极移动曲线只可能有一条，因此无论在哪个大陆上所确定的地球自转极移动的曲线都应该一致。但实际上，不仅每个现代大陆计算的结果大不相同，同一大陆内部的不同地区也有明显的差异，这只能是因为各大陆曾发生过不同程度、不同方向的聚散和漂移所致。 地磁异常 地球内部能量有多大 地球物理性质的应用 重力异常与地磁异常：由于地球内部的物质成分和密度分布不均匀，结构上存在着显著差异，使得实测的重力值或磁场要素与理论值之间有明显的偏离，形成重力异常或地磁异常。利用这一现象，可以通过发现各地的局部异常来进行找矿和勘查地下地质构造。 2.2　地球的结构 外部层圈 固体地球 地球内部的透视 　  　地球的内部结构 根据地震波传播速度的突然变化，先后发现地球内部存在着 7 个显著的地震波速不连续界面。 其中最主要的不连续界面有2个，称一级界面， 分别为： 　　 　 莫霍洛维奇界面（简称莫霍面） 1909年克罗地亚学者莫霍洛维奇(A. Mohoroviche）发现 在莫霍面上下，纵波速度从7.0 km/s迅速增加到8.1 km/s左右；横波速度则从4.2 km/s增加到4.4km/s左右． 莫霍面出现的深度，全球平均为33 km, 在大洋之下平均仅为7km。 莫霍面之上称为地壳;之下称为地幔 古登堡界面 1914年由美籍德裔学者古登堡 （B. Gutenberg） 发现． 在此不连续面上下，纵波速度由 13.6 km/s突然降低为7.98 km/s；横波速度从7.23 km/s到突然消失． 此界面位于地下2898 km深度。此界面之上到莫霍面称为地幔 。此界面之下到地心，称为地核 。 地球内部各圈层之间的界面（包括相变界面），其实都不是一个截然的界面，而是一个过渡带的特点，在这个薄带内，具有上、下部物质混杂的特征（即发生了耦合作用）。 促进地壳演变的地质作用 地壳是地球的最外圈层，也是人类了解最多的部分，自形成以来其表面形态，内部结构和物质成分无时无刻不在变化和发展，这些变化和发展有的速度快而强烈，易为人们察觉，如地震，火山喷发等；有的却十分缓慢不易被发现，如山脉的上升、海底扩张等。促使这变化，发展的动力，都是自然动力。这些过程就是地质作用过程。 ◆ 地质作用—— 　　 由自然动力促使地壳（岩石圈）的物质组成，　结构、构造和地表形态变化和发展的作用。