《寶石地質(zhì)基礎(chǔ)》03地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu).ppt
《《寶石地質(zhì)基礎(chǔ)》03地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu).ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《寶石地質(zhì)基礎(chǔ)》03地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu).ppt(22頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu),本節(jié)內(nèi)容,一、地球內(nèi)部圈層的劃分依據(jù)二、地震波速突變的主要界面三、地球內(nèi)部各層圈的物質(zhì)組成四、固體地球主要物理性質(zhì),本節(jié)提示,1、探測(cè)地球內(nèi)部的圈層結(jié)構(gòu)依靠地震波,由此而確定兩個(gè)一級(jí)界面(即莫霍面和古登堡面)。2、根據(jù)一級(jí)界面,固體地球內(nèi)部可分為地殼、地慢、地核三個(gè)圈層:地殼主要由低密度的富鋁硅酸鹽巖石所組成。地幔主要由中等密度固態(tài)富鎂硅酸鹽巖石組。地核主要由高密度的鐵鎳合金所組成,外核呈液態(tài),內(nèi)核呈固態(tài)。3、地磁與重力是在地表影響最明顯的兩種地球物理現(xiàn)象。,1、地震波的傳播速度與介質(zhì)的密度成正比,2、地震波在不同介質(zhì)界面會(huì)發(fā)生折射、反射,3、不同地震波在傳播介質(zhì)中表現(xiàn)形式不同。由此研究,揭示出地球的層圈構(gòu)造。,地震波可以提供地球內(nèi)部構(gòu)造的依據(jù),原理是:,一、地球內(nèi)部圈層的劃分依據(jù),地震波以波的形式通過巖石中的質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行傳播。地震波按傳播的方式,分為三種:縱波橫波表面波,縱波,又稱P波,推進(jìn)波質(zhì)點(diǎn)的傳播方向與波的傳播方向一致,在各種介質(zhì)都能傳播,在地殼中的傳播速度是5.5-7.0Km/s。最先到達(dá)震中,上下振動(dòng),破壞性弱。橫波,又稱S波,剪切波質(zhì)點(diǎn)的傳播方向與波的傳播方向垂直,只能在固體中傳播,在地殼中的傳播速度是3.2-4.0Km/s。到達(dá)震中,橫向振動(dòng),破壞性強(qiáng)。表面波,也稱L波由上述兩種波在地表相遇后產(chǎn)生,僅沿介質(zhì)間界面?zhèn)鞑?。其波長大、振幅大,傳播速度小,振動(dòng)方向兼縱、橫波特點(diǎn),是破壞建筑物的主要因素。,二、地震波速突變的主要界面,1、莫霍面(Moho)莫霍面:是劃分地殼和地幔的界面,首先由南斯拉夫地球物理學(xué)家莫霍洛維奇于1909年發(fā)現(xiàn)的,而被稱為莫霍洛維奇面,簡稱莫霍面(MohorovicicDiscontinuity)。該界面普遍存在于地表以下幾Km-30、40Km,地震縱波波速在此界面上由6-7Km/s,向下突然升至8.1Km/s。,古登堡面:是劃分地幔和地核的界面,為紀(jì)念最早研究者美國的地球物理學(xué)家古登堡(1914)而命名。該界面出現(xiàn)在地表以下2900Km。地震橫波在此消失,而縱波波速在此界面突然減慢,由13.64Km/s減至8.1Km/s。并且縱波通過古登堡面后,產(chǎn)生的折射在一定區(qū)間收不到縱波,表明地核表面存在液態(tài)物質(zhì)。莫霍面和古登堡面是地球內(nèi)部劃分的一級(jí)界面,由此分成地殼、地幔和地核三個(gè)層圈,隨后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了以下三個(gè)界面。,2、古登堡面(GutenbergDiscontinuity),3、康拉德面(ConradDiscontinuity)康拉德面:位于地殼內(nèi)部,地震縱波波速表現(xiàn)出從6Km/s突變至6.6Km/s,是由康拉德(1925)首先發(fā)現(xiàn)的,故稱康拉德面。根據(jù)地震波速推測(cè)分別相當(dāng)花崗質(zhì)和玄武質(zhì)成分,故將此面叫做上部花崗巖層和下部玄武巖層。上世紀(jì)末,國際上開展的超深鉆探計(jì)劃,在俄羅斯科拉半島12Km深鉆孔揭示的地質(zhì)依據(jù),使地質(zhì)學(xué)家對(duì)此面的存在與否產(chǎn)生懷疑?,,4、巖石圈和軟流圈界面巖石圈:包括地殼和地幔頂部。地震橫波的波速在地殼和地幔頂部一直處于逐漸加快的狀態(tài),在地下約60Km深度,速度逐漸降低(4.6Km/s),至150Km深達(dá)到最低(4.0Km/s),在250Km深度橫波的波速又開始增速。由此認(rèn)為:底下平均深度從50-250Km地帶,物質(zhì)由固態(tài)和液態(tài)組成的混合物,混合比大于90︰10,因含液態(tài)物質(zhì),相比上下固體狀態(tài)顯示塑性,性質(zhì),故稱之為軟流圈。,5、內(nèi)地核和外地核界面在地核5120Km深處,縱波波速又由8.1Km/s增高到11Km/s,說明地核內(nèi)部又出現(xiàn)物質(zhì)狀態(tài)的變化,據(jù)此,將地核分為液態(tài)外核和固態(tài)內(nèi)核,兩者間的界面是4703-5154Km深的過渡地帶。除上述一些界面外,在地幔中900Km深處也出現(xiàn)地震波速的變化。因此,也可將地幔再分為上地幔和下地幔兩部分。,三、地球內(nèi)部各層圈的物質(zhì)組成,地球內(nèi)部各層圈的物質(zhì)組成是通過地表觀察、洋底考察、深海鉆探、巖石包裹體、隕石和高溫高壓實(shí)驗(yàn)所獲得的。1、地殼(Crust)目前認(rèn)為:組成地殼的巖石主要是各種火成巖和變質(zhì)巖,地殼表層覆蓋著厚度不等的沉積巖。但是,各種巖石在大陸和大洋是有明顯不同:大陸地殼(ContinentalCrust),簡稱陸殼。總的特征是:厚度大,平均35Km厚,高山區(qū)厚達(dá)60-70Km,平原區(qū)最薄20Km。平均成分為接近中性火成巖,向下變?yōu)樯钭冑|(zhì)巖。時(shí)代老,構(gòu)造復(fù)雜。大洋地殼(OceanicCrust),簡稱洋殼??偟奶卣魇牵悍植紡V(占地殼面積的2/3),厚度?。ㄆ骄?-8Km,變化范圍5-10Km厚),主要由玄武巖組成,時(shí)代新。,2、地幔(Mantle)地幔的物質(zhì)組成是通過洋底考察、深海鉆探、巖石包裹體和高溫高壓實(shí)驗(yàn),結(jié)合地震波速資料獲得。上地幔的巖石成分由55%的橄欖石、35%的輝石和10%的石榴石混合,經(jīng)高溫高壓實(shí)驗(yàn)證實(shí)。其巖石相當(dāng)于輝石橄欖巖,一般稱地幔巖(Pyrolite)。下地幔因壓力大、推測(cè)巖石組成中FeO、MgO含量更高,并且橫向存在不均一的現(xiàn)象。3、地核(Core)地核的物質(zhì)組成是通過物質(zhì)的密度推測(cè)的,一般認(rèn)為是鐵和少量鎳、硫的混合物,其密度應(yīng)在10-11g/cm3。,四、固體地球主要物理性質(zhì),主要物理性質(zhì)包括:質(zhì)量:5.94721024kg密度:平均5.516g/cm3溫度:分為變溫層、常溫層和增溫層壓力:與所處的深度、上覆物質(zhì)的平均密度及平均重力加速度成正比。重力:隨緯度有關(guān)。磁性:地磁軸與地球自轉(zhuǎn)軸成11.5角。彈塑性:變形,地溫梯度℃/100m,,,地球的重力是地球?qū)Φ乇砘虻厍騼?nèi)部物質(zhì)的吸引力。地表物質(zhì)除了重力外,還受地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力、與地心的距離影響,赤道的重力為978.0318伽,兩極為983.2177伽,理論重力值設(shè)為海平面為0米。因地球是個(gè)橢球體,自轉(zhuǎn)離心力和離地心的距離隨緯度而變,因而,重力也隨緯度而變。,1、重力,由于地形高度、巖石密度的差異,都使重力偏離正常理論值,形成局部的重力異常。在海洋地質(zhì)學(xué),采用經(jīng)高度校正的重力異常,即自由空氣異常,它是經(jīng)海平面校正后與理論重力值之差。一般高差每增減1米,重力差為0.3083毫伽。另一種重力異常稱布格重力異常,地球的平均密度是5.517g/cm3,而花崗巖、玄武巖的密度分別是2.6g/cm3和2.9g/cm3,一般取地表平均值2.67g/cm3。,海底重力測(cè)量首先是荷蘭地球物理學(xué)家W.Meinesz在上世紀(jì)三十年代,在印度洋爪哇海溝進(jìn)行的,他們發(fā)現(xiàn)了海溝有較大的重力負(fù)異常。根據(jù)地殼均衡原理:在地下一定深度以上單位面積內(nèi)巖石柱的總質(zhì)量相等。該深度稱作補(bǔ)償基準(zhǔn)面,一般視為莫霍面或軟流圈頂部,補(bǔ)償?shù)哪J街饕袃煞N:普拉特模式艾利模式。,2、磁異常,地球的磁性是由地核外層液態(tài)金屬鐵鎳導(dǎo)體的對(duì)流、感應(yīng)而自動(dòng)激發(fā)產(chǎn)生的。地磁極和地理極的位置并不完全重合,兩者的夾角稱磁偏角。磁力線的方向也并非水平,北半球下傾而南半球上翹,其傾角隨緯度而變,它與水平面的夾角稱為磁傾角。巖石的磁性是由含鐵磁性礦物引起的,當(dāng)巖漿開始冷卻時(shí),其中的含鐵礦物會(huì)結(jié)晶成固相,在溫度降到居里點(diǎn)時(shí)便獲得磁性(如磁鐵礦的居里點(diǎn)是600℃),礦物獲得的磁性會(huì)按當(dāng)時(shí)的地磁場定向,礦物的這種磁性稱之為天然剩磁。,巖石的磁性研究始于陸地,法國地球物理學(xué)家B.布倫尼斯(1909)在測(cè)量法國中央地塊玄武巖的天然剩磁時(shí)發(fā)現(xiàn)了磁性的倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,1930年日本火山學(xué)家松山在研究本國的火山巖時(shí),也觀察到同樣想象。如何解釋?不外乎兩個(gè)答案:磁極倒轉(zhuǎn)——難以想象!大陸漂移——不能接受!因?yàn)锳.Wegener大陸漂移的兩條重要理論依據(jù),花崗巖陸殼飄在熔融的玄武巖上發(fā)生漂移、飄移的驅(qū)動(dòng)力來自極移力和潮汐引力均遭到否定。,上世紀(jì)50年代以來,大陸上巖石古地磁的研究成果表明:研究的巖石中近一半是正向磁化,而另一半則是反向磁化。說明在漫長的地質(zhì)歷史中,地磁場南、北極的極性并不固定,而發(fā)生周期性的反轉(zhuǎn)。極性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象是地磁場演化的一個(gè)基本特征,通常把保持一定地磁極性的大的時(shí)間段(約1Ma萬年以上)稱為極性期,把每個(gè)極性期內(nèi)的短期轉(zhuǎn)向時(shí)間稱為極性事件。根據(jù)地磁場轉(zhuǎn)向的先后順序排列,結(jié)合巖石同位素年齡測(cè)定各極性期和極性事件的延續(xù)時(shí)間,就可以建立古地磁場轉(zhuǎn)向年代表。,復(fù)習(xí)思考題,重要術(shù)語:莫霍面,軟流圈,巖石圈,地溫梯度,均衡原理思考題:1、為什么各處地溫梯度值有高有低?2、地球內(nèi)部有哪些重要的分界面?3、地殼與巖石圈有什么差別?,END,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 寶石地質(zhì)基礎(chǔ) 寶石 地質(zhì) 基礎(chǔ) 03 地球 內(nèi)部結(jié)構(gòu)
鏈接地址:http://m.jqnhouse.com/p-11507000.html