2017-2260605第十四节地球的结构.PPT

《地球概论》精品资源共享课程 河南教育学院 HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 第六章??????地球的结构和物理性质 第十四节 地球的结构 604 地球的圈层构造 一、地球的外部结构 地球的外部就是由岩石圈、水圈、大气圈和生物圈所组 成的。 《地球概论》精品资源共享课程 沈振剑 制作 河南教育学院 HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 二、地震波与地球的内部结构 关于地球内部结构情况，只能通过各种间接手段进行研究，如地震波的传播，热的传导，以及磁性和重力等。其中，地震波的传播情况，对研究地球内部结构最为重要。 地震波有两种来源，即人工爆炸和天然地震。强烈的天然地震，震波从震源通过地球介质向各个方向传播到整个地球。 《地球概论》精品资源共享课程 沈振剑 制作 河南教育学院 HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 地震波是一种弹性波，分为体波和面波。同地球内部结构直接有关的是体波。 地震体波又分纵波（P波）和横波（S波）两种。 纵波是一种压缩波，是物质质点以波的传播方向往复运动，使介质发生周期性的压缩和膨胀。这样的震波能在任何介质中传播。 横波是一种剪切波，是物质质点垂直于波的传播方向的振动，如同我们所熟悉的蛇行那样。这种震波不能通过液态和气态介质。纵波传播速度比横波快，它总是比后者先到达测站。根据横波滞后的时间，可以推知震源的所在及其距离。 《地球概论》精品资源共享课程 沈振剑 制作 河南教育学院 HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 三、地球的内部结构 根据对地震波传播的研究，地球内部分为四个主要圈层。它们是地壳、地幔和地核；地核又分外核和内核。 各个圈层之间，存在一个物理上的界面，即不连续面。地壳和地幔之 间的界面在地面以下 20—30km，称为莫霍洛维奇界面（Moh orovicic discontinuity），简称莫霍面。在那里，P波和 S波的波速都急剧升高。 地幔和外核之间的界面约在 2 900km深处，称古登堡界面（Gutenbery discontinuity）。在那里，P波速度急剧下降，S波停滞不前，突然消失。 外核和内核之间的界面出现在5 100km深处，称利曼界面（Rehmann discontinuity）。在这个界面上，P波又急剧加速，S波重又出现（由P波转换而来）。 《地球概论》精品资源共享课程 沈振剑 制作 河南教育学院 HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 莫霍面、古登堡界面和利曼界面 《地球概论》精品资源共享课程 沈振剑 制作 河南教育学院 HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 根据地震学家布伦（K·E·Bullen）1970年提出的模式，地壳、地幔和地核的深度和厚度列表如下： 地壳中还有次一级的不连续面，分地壳为上下两层：上部是花岗岩类岩石，富含较轻的物质硅和铝，叫硅铝层；下部是玄武岩类岩石，除硅和铝外，还含有较多的镁和铁，叫硅镁层。在大洋底部，硅镁层直接露出洋底。 《地球概论》精品资源共享课程 沈振剑 制作 河南教育学院 HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 地幔的组成物质主要是铁镁含量很高的硅酸盐矿物所组成的橄榄岩。 岩石圈的厚度为70—100km。岩石圈以下，地震波速度明显下降，在那里出现一个地震波的低速层。这表明，那里的岩石已接近熔融状态，具有很大的可塑性。同上部的岩石圈比较，它易于流动，称为软流圈，其厚度约为200km。 《地球概论》精品资源共享课程 沈振剑 制作 河南教育学院 HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 地幔与地核之间的古登堡面，是地球内部最显著的一个不连续面。P波到了这个界面上，突然减速，并急剧改变行进方向，以致地面上产生P波的影区，即P波无法到达的地带；同时，S波在这个界面上突然消失，以致地面上产生 S波的影区。前者是一个宽度为 4 100km的环形地带（其南北界线距震中分别为5700km和11600km）；后者是一个以震中的对蹠点为中心、半径为8 400km的圆形地区。 《地球概论》精品资源共享课程 沈振剑 制作 河南教育学院 HENAN INSTITUTE OF EDUCATION 根据上述情况可以推断： （1）地球的外核是液体。因为P波在液体介质中要急剧减速，而S波不能在液体中传播。但在5 100km深处的利曼界面上，P波又急剧加速；同时，S波又重新出现。 （2）地球的内核是固体。因为在地核内部，P波的加速和S波的再现，只能被认为是地震射线由液