《2地球的物理性质_普通地质学.》.ppt

主要内容 地球的主要物理性质： 　　密度，重力，磁场 地球内部圈层的划分方案 地球内外圈层的耦合。 地球的物理性质 地球的质量与密度 —— 半径测量与引力计算 地球的弹塑性与振动 —— 固体潮.椭球体与塑性变形 地球的重力场 ?重力均衡 —— 地表 ? 深部 ? 地心 地球的磁场 ? 古地磁学 —— 特征 ? 起源 ? 演化 地球的能量 温度 地电 、放射性 地球的形状和大小 地球的真实形状像一个梨 形，其南半球稍短、粗， 南极向内凹进30m，北半 球稍长、细，北极向外凸 10m。 §1.地球的密度与弹性 地球的质量及其计算 密度=质量÷体积 质量=体积×密度 牛顿定律：F=mg; G=fmM/r2 M=gr2/f 如何求得地球半径呢——几何学常识+天文学测量 根据体积和引力常数，计算出地球的平均密度为5.516g/cm3 但实际测量却发现，地表常见沉积岩的平均密度只有 2.60g/cm3 地表出露的花岗岩的密度为 2.85 g/cm3 密度及其在地内的变化 密度 通过直接测量，地表密度为2.7g/cm3； 经地球物理测量和推测，地内物质密度随深度增加而逐渐增加，但在400、650、2900、4640公里深处有明显的增加；地心处的密度为13 . 0 g/cm3。 地球内部密度的确定——地震波 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。 弹性——变形与受力成正比； 塑性——外力消失后部分变形不能恢复 粘性——外力消失后变形还可能继续 同一物体在不同的受力—变形条件下， 可以分别表现出不同的物性。 1、弹性 固体潮：在日月引潮力作用下，固体地球表面周期性升降现象 是弹性地球在日月引力下发生的弹性变形 固体潮、地球能传播地震波(弹性波) ，说明地球具有弹性。 地震波分为：纵波、横波以及面波。纵波和横波在地内传播，所以它们也被称为体波。 利用纵波和横波在地内传播速度的变化可以确定地内物质状态。 2、塑性 地表褶皱变形、地球赤道半径长两极半径短都表明地球具有塑性。 即地球弹、塑性共存于地球中。 地球的弹—塑性及其转动趋势： 海洋和固体潮汐的存在不仅是地球的整体形态变化，还不断影响地球的自转过程和运动规律。地球自转轴方向偏移、自转速率越来越慢－－－月—地靠拢 地球的粘性： 北欧的斯堪底那维亚半岛在现代发生了显著的地形回升（最大上升值1cm/年），原因是冰盖的消失使地表产生反弹 三、地球的振荡与摆动 三、地球的振荡与摆动 地球的振荡与摆动 §2.地球的重力场 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 地球的重力分布 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：　 2、重力变化： 1)、重力在地表变化： 赤道处地表重力最小（约978cm/s2），两极处地表重力最大（约983.2cm/s2）；两极100公斤的物质，在赤道99.47公斤。高山处比平原处的地表重力小； 2)、重力在地内变化 据地球物理测量，地球内部重力的变化比较复杂：随深度增加，在0—2900公里重力有所缓慢增加，2900—地心，重力急剧减小到0。 重力异常 物探中的重力勘探就是通过寻找地壳中局部重力异常区的方法来找矿，并可帮助查明地下的地质构造；这种方法在覆盖区是一种行之有效的方法。 重力均衡模式 重力均衡原理： 　　　单位截面上的任一垂直柱体中的岩石总质量为常数．且该柱体以一个特殊的补偿面为基底，补偿面以下的物质处于均质状态． 重力均衡模式 　　普拉特模型（密度补偿模式）：地壳较高部分是因为具有较低的密度而受到抬升的结果。在补偿面以上各地