《宝石地质基础》03-地球的内部结构.pptVIP

地球的内部结构 本节内容 本节提示 一、地球内部圈层的划分依据 二、地震波速突变的主要界面 三、地球内部各层圈的物质组成 四、固体地球主要物理性质 1、重力 2、磁异常 复习思考题 * * 一、地球内部圈层的划分依据 二、地震波速突变的主要界面 三、地球内部各层圈的物质组成 四、固体地球主要物理性质 1、探测地球内部的圈层结构依靠地震波，由此而确定两个一级界面（即莫霍面和古登堡面）。 2、根据一级界面，固体地球内部可分为地壳、地慢、地核三个圈层： 地壳主要由低密度的富铝硅酸盐岩石所组成。 地幔主要由中等密度固态富镁硅酸盐岩石组。 地核主要由高密度的铁镍合金所组成，外核呈液态，内核呈固态。 3、地磁与重力是在地表影响最明显的两种地球物理现象。 1、地震波的传播速度与介质的密度成正比， 2、地震波在不同介质界面会发生折射、反射， 3、不同地震波在传播介质中表现形式不同。由此研究，揭示出地球的层圈构造。 地震波可以提供地球内部构造的依据，原理是： 地震波 以波的形式通过岩石中的质点进行传播。 地震波按传播的方式，分为三种： 纵波 横波 表面波 纵波，又称P波，推进波 质点的传播方向与波的传播方向一致，在各种介质都能传播，在地壳中的传播速度是5.5-7.0Km/s。最先到达震中，上下振动，破坏性弱。 横波，又称S波，剪切波 质点的传播方向与波的传播方向垂直，只能在固体中传播，在地壳中的传播速度是3.2-4.0Km/s。到达震中，横向振动，破坏性强。 表面波，也称L波 由上述两种波在地表相遇后产生，仅沿介质间界面传播。其波长大、振幅大，传播速度小，振动方向兼纵、横波特点，是破坏建筑物的主要因素。 1、莫霍面（Moho） 莫霍面：是划分地壳和地幔的界面，首先由南斯拉夫地球物理学家莫霍洛维奇于1909年发现的，而被称为莫霍洛维奇面，简称莫霍面（Mohorovicic Discontinuity）。该界面普遍存在于地表以下几Km-30、40 Km，地震纵波波速在此界面上由6-7 Km/s，向下突然升至8.1Km/s。 古登堡面：是划分地幔和地核的界面，为纪念最早研究者美国的地球物理学家古登堡（1914）而命名。该界面出现在地表以下2900 Km。地震横波在此消失，而纵波波速在此界面突然减慢，由13.64 Km/s减至8.1Km/s。并且纵波通过古登堡面后，产生的折射在一定区间收不到纵波，表明地核表面存在液态物质。 莫霍面和古登堡面是地球内部划分的一级界面，由此分成地壳、地幔和地核三个层圈，随后又陆续发现了以下三个界面。 2、古登堡面（Gutenberg Discontinuity） 3、康拉德面（Conrad Discontinuity） 康拉德面：位于地壳内部，地震纵波波速表现出从6 Km/s突变至6.6Km/s，是由康拉德（1925）首先发现的，故称康拉德面。根据地震波速推测分别相当花岗质和玄武质成分，故将此面叫做上部花岗岩层和下部玄武岩层。 上世纪末，国际上开展的超深钻探计划，在俄罗斯科拉半岛12 Km深钻孔揭示的地质依据，使地质学家对此面的存在与否产生怀疑？ 4、岩石圈和软流圈界面 岩石圈：包括地壳和地幔顶部。地震横波的波速在地壳和地幔顶部一直处于逐渐加快的状态，在地下约60 Km深度，速度逐渐降低（4.6Km/s），至150 Km深达到最低（4.0Km/s），在250 Km深度横波的波速又开始增速。由此认为：底下平均深度从50-250Km地带，物质由固态和液态组成的混合物，混合比大于90︰10，因含液态物质，相比上下固体状态显示塑性 性质，故称之为软流圈。 5、内地核和外地核界面 在地核5120 Km深处，纵波波速又由8.1Km/s增高到11Km/s，说明地核内部又出现物质状态的变化，据此，将地核分为液态外核和固态内核，两者间的界面是4703-5154Km深的过渡地带。 除上述一些界面外，在地幔中900 Km深处也出现地震波速的变化。因此，也可将地幔再分为上地幔和下地幔两部分。 地球内部各层圈的物质组成是通过地表观察、洋底考察、深海钻探、岩石包裹体、陨石和高温高压实验所获得的。 1、地壳（Crust） 目前认为：组成地壳的岩石主要是各种火成岩和变质岩，地壳表层覆盖着厚度不等的沉积岩。但是，各种岩石在大陆和大洋是有明显不同： 大陆地壳（Continental Crust），简称陆壳。总的特征是：厚度大，平均35 Km厚，高山区厚达60-70 Km，平原区最薄20 K