自然地理学_03 地球的物理性质和圈层结构_03-1 探索地球的内部_
地球的内部圈层课件
上地幔的运动与地球动力学
总结词
上地幔的运动对地球的板块运动、地震 和火山活动等地球动力学现象具有重要 影响。
VS
详细描述
上地幔的运动是由地球内部的热对流驱动 的。热对流会导致地壳板块的运动，从而 产生地震和火山活动等现象。同时，上地 幔的运动也会影响地球的磁场和重力场。 了解上地幔的运动规律对于预测地震和火 山活动、研究地球的演变和地球内部动力 学机制具有重要意义。
流动
由于高温和高压，内核中的铁和镍处 于熔融状态并产生流动，这种流动被 认为是地球磁场产生的主要原因。
内核的运动与地球的振动
运动
内核中的流动并不稳定，会产生各种复杂的 运动，这些运动对地球的磁场和地震活动都 有影响。
地球的振动
内核的运动和地球自转速度的变化都会引起 地球的振动，称为地核振动。地核振动对地
04
下地幔
下地幔的组成与结构
总结词
下地幔是地球内部的一个圈层，主要由硅、镁和铁等元素组成，具有复杂的结构特征。
详细描述
下地幔位于地球的过渡带之下，大约从地下2000公里深度开始，一直延伸到地球中心 的约3200公里深度。下地幔的物质组成以硅酸盐矿物为主，包括橄榄石、辉石、角闪 石等，同时还含有少量的硫化物和氧化物。下地幔的结构非常复杂，由多个不同的层组
上地幔的热状态与流动
总结词
上地幔的温度随深度的增加而升高，由于高温和高压的作用，软流圈中的物质处于部分熔融状态，并 能够缓慢流动。
详细描述
上地幔的温度从地表的平均温度20摄氏度，随深度增加逐渐升高。在地下约300公里深处，温度达到 约1300摄氏度，岩石圈变得软化和部分熔融。软流圈中的物质处于部分熔融状态，并能够缓慢流动。 这种流动可能会导致地壳板块的运动和地震的产生。
地球的内部圈层及特征
② 岩石的构造：岩石中的矿物颗粒（或岩屑）在空 间上的分布和排列方式特点。 层理 片麻状构造
三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态 3. 地壳 （3）岩石
③ 地壳中的岩石类型 根据成因，地壳中岩石可分为岩 浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态 3. 地壳 （3）岩石
丰度值：某一地区某种化学元素的质量百分比。
三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态
一、地壳的化学成分
1.克拉克值（clarke）： 各种化学元素在地壳中的平均含量 之百分数。 表示方法：质量百分数——质量克拉克值 原子百分数——原子克拉克值
丰度值：某一地区某种化学元素的质量百分比。
2.地壳中元素的分布特点
矿物对光全部吸收时，矿物呈黑色 对所有波长的色光均匀吸收，矿物呈不同程度的灰色 基本上都不吸收则为无色或白色 选择吸收某些波长的色光，矿物呈现吸收色光的互补色
矿物颜色的类型
自色、他色、假色
自色是指矿物本身固有的成分、结构所决定的颜色.自色
对矿物鉴定有着重要的意义。
他色是由杂质、气液包裹体所引起的颜色 假色是因物理光学效应而产生的颜色 (干涉、衍射、散射)
三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态 3. 地壳：莫霍面以上至地表部分。
（1） 地壳中元素的组成与分布
克拉克值：某种元素在地壳中的平均质量百分比。 地壳中最丰富的10种元素：O、Si、Al、Fe、Ca、 Na、K、Mg、Ti、H，占地壳总质量的99.96%. 其中O、 Si、Al、Fe四种元素即占88.13%。
三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态 3. 地壳 （2）矿物
② 矿物的物理性质-光学性质
矿物粉末的颜色，通常是以矿物在白色无釉瓷板上擦划所 B.条痕 留下的粉末的颜色。 矿物的条痕能消除假色、减弱他色、突出自色，比矿物颗 粒的颜色更为稳定、更有鉴定意义。 应用对象：有色矿物(尤其是硫化物或部分氧化物和自然 元素矿物;类质同像的混入可通过条痕推测矿物的形成条件) 低硬度矿物（硬度<条痕板）
地理教案：地球的内部和外部结构
地理教案：地球的内部和外部结构一、地球的内部结构地球是我们生活的家园，它由不同层次的结构组成。
了解地球的内部结构对于理解地质现象、天气变化等具有重要意义。
本文将从地球的内部结构着手，分析和描述它们的特点和相互关系。
1.1 地壳地壳是地球最外层的固体壳层，厚度约为30-70千米。
它分为陆壳和海洋壳两大类型。
陆壳主要由硅酸盐岩石组成，包括岩石圈、板块等；海洋壳则以玄武岩为主，厚度相对较薄，位于洋底以下。
1.2 地幔地幔位于地壳之下，是介于地壳和地核之间的一块层状区域。
它占据了整个地球体积的约84％。
主要由含铁镁矿物构成，并呈半流动状态。
其中上地幔与下地幔在物理性质上存在差异。
1.3 地核地核位于地幔之下，是距离我们最近又最神秘的一个区域。
根据物质组成和性质不同，地核可分为外核和内核两层。
外核主要由液态铁合金组成，而内核则是固态铁合金。
地核的存在对于形成地球的磁场起到至关重要的作用。
二、地球的外部结构地球不仅有明显的内部结构，它的表面也展现出丰富多样的外部特征。
以下将从地理构造和地貌特征两个方面探讨地球的外部结构。
2.1 地理构造地理构造指的是描述和划分不同区域之间物质组成和形态性质上差异的方法。
全球范围内，可以通过板块构造来解释地壳变动、火山喷发、地震等现象。
板块边界分为三种类型：隆起型（如海洋中脊）、沉降型（如深海沟）以及相互碰撞型（如喜马拉雅山脉）。
2.2 地貌特征地貌是指天然产生或被人类活动所改变而形成的地表形态。
不同自然力量在长时间作用下，塑造了各种独特而美丽的景观。
例如：高山、平原、丘陵、盆地和河流等。
此外，地球表面的环境条件也会影响地形特征的形成，如风蚀、水蚀、冰川作用等。
2.3 地球系统地球系统是指由大气、水圈、地壳和生物圈组成的一个复杂而互相关联的系统。
地球上的各种气候现象和生态规律都是由这个系统所驱动和维持的。
认识和理解地球系统对于应对全球环境变化以及人类可持续发展具有重要意义。
三、结论通过了解地球的内部和外部结构，我们能够更好地理解自然界的奥秘。
深入了解地球的内部结构高中地理必学的地质学知识
深入了解地球的内部结构高中地理必学的地质学知识深入了解地球的内部结构地球是人类生活的家园，但我们对它的了解大多停留在地表。
然而，地球的内部结构却是我们理解地球演化和自然灾害等重大问题的基础。
本文将介绍高中地理必学的地质学知识，帮助读者深入了解地球的内部结构。
1. 地球的构造层次地球的内部结构可以分为大气层、地壳、地幔和地核四个主要构造层次。
大气层是地球的外部层，包含了不同气体的大气环境。
地壳是地球最外层的固体壳层，是我们生活的地方。
地壳下面是地幔，占据了地球体积的绝大部分。
最内层是地核，是由铁和镍构成的，因为高压和高温而呈液态状态。
2. 地壳的特点地壳是地球最外层的固体壳层，分为陆壳和海壳两部分。
陆壳主要由硅酸盐矿物构成，密度较大；海壳则主要由镁铁质矿物构成，密度较小。
全球地壳分布不均匀，陆壳主要分布在大陆上，而海壳主要分布在海洋底部。
地壳的厚度相对较薄，平均约为30-40千米。
3. 地幔的特点地幔是地球内部最大的构造层，包括上地幔和下地幔。
地幔由固态岩石组成，主要由硅酸盐矿物构成。
地幔温度较高，所以岩石处于塑性状态，类似于糖浆。
地幔密度比地壳大，约为3.3-5.7 g/cm³。
由于地幔物质的流动，造成了地壳板块的运动和地震等地质现象。
4. 地核的特点地核是地球的最内层，由外核和内核组成。
外核厚约2300千米，内核厚约1221千米。
外核是液态的，由铁和镍构成；内核则是固态的，主要由铁和少量的镍、硫和氧构成。
地核的温度极高，内核温度达到5000摄氏度以上。
地核的磁场产生了地球磁场，保护了地球表面的生物免受宇宙射线的伤害。
5. 地球内部的热对流地球内部的热对流是地球内部的物质运动方式。
由于地幔高温，物质受热会上升，而冷却的物质会下沉，形成了对流运动。
这种对流运动驱动了地壳板块的运动、造山带的形成以及火山爆发和地震等地质灾害的发生。
6. 地球内部的地质灾害地球内部的结构和运动直接影响了地质灾害的发生。
初中地理教案：地球的内部圈层
初中地理教案：地球的内部圈层地球是我们生活的家园，它作为一个庞大而复杂的自然系统，拥有独特的内部结构。
了解地球的内部圈层对于初中学生来说是非常重要的。
本文将介绍地球的内部圈层，包括地壳、地幔和地核，并讨论它们的特征和相互关系。
一、地球的内部圈层概述1.1 地球结构地球主要由三个圈层组成，包括地壳、地幔和地核。
这些圈层相互作用形成了我们熟悉的陆地、海洋和大气等自然现象。
二、地壳2.1 地壳特征地壳位于地球表面最外层，厚度在10-70公里之间。
它由岩石和土壤组成，被广泛认为是最薄和最容易受到变形作用的圈层。
2.2 地壳分布地壳分布不均匀，大致可以划分为陆壳和海壳两种类型。
陆壳主要由花岗岩等硬质岩石组成，在陆地上广泛建立起山脉、高原等形态；而海壳主要由玄武岩等软弱的原始岩石构成，分布在海洋底部。
2.3 地壳运动地壳不断地发生变化，包括构造趋势和板块运动。
构造趋势是指地壳在长时间内表现出的整体性倾向，如盆地、山脉的形成；板块运动则是指地壳上的板块以不同速度相对运动导致地震、火山活动等现象。
三、地幔3.1 地幔特征地幔处于地球内部，厚度约为2900公里，占据了大部分的体积。
它主要由氧、硅、镁、铁等元素组成的硅酸盐岩石构成。
3.2 岩石流动地幔属于可塑性物质，岩石可以发生流动。
这种流动被称为对流，是由于内部高温引起的岩浆上升和冷却下沉所产生的。
四、地核4.1 地核特征地核位于地球的中心，直径约为3500公里。
它主要由铁和镍等金属元素组成，并具有非常高的密度。
4.2 地球磁场地核是地球磁场的产生区域。
地核外层带有熔融的物质，这些物质的运动导致了地磁场的形成，起到保护地球免受太阳风暴等宇宙射线的影响。
五、内部圈层相互关系5.1 圈层之间的相互作用地壳、地幔和地核之间相互作用形成了众多自然现象。
例如，板块运动是由于上方岩石流动引起的；而岩浆在地幔中上升和冷却下沉，导致火山喷发。
5.2 圈层对生命的影响地壳提供了适宜居住和建设的陆地环境；地幔中流动的岩浆则为火山喷发等自然灾害提供了能源；而地核所产生的磁场是维持大气层稳定和保护生物免受宇宙射线伤害的重要因素。
第三章_地球的物理性质和圈层结构
地球的弹性
1849年英国科学家斯托克斯(G.H.Stokes) 证实地震时产生出两种弹性波
纵波 横波 瑞利波 勒夫波
n
P wave Preliminary, Compression S wave Secondary, Shear
地震波速度公式：
V
2 p
K (4 / 3)
,V
地幔
V = 90% M = 67.2% ⑴ 软流圈，低速带，岩石圈 ⑵ 地幔的物质组成：辉橄岩，上幔岩 Pyrolite ① 超深钻的进展 ② 行星对比 ③ 实验室模拟，高温高压下的Vp与平衡
地
核
地球内部古登堡面至地心的部分 其体积约为地球的16.2％，质量约占 地球的31.3％，地核的密度达9.98～ 12.5g/cm3 其成分以铁镍合金为主．，现在一般 认为地核可能还含有10～15％的氢、 硫化物，或硅酸盐
脱重 水结 晶
变 质
变质岩
变 增 质 温 作 压 用 增 温
增 温 达 熔 点
喷 出
岩浆
降 温
岩作 浆用
岩浆岩 岩浆
放射能等 内能输入
莫霍面
外动力作用 风化作用
1.
剥蚀
搬运 沉积
地球内部的物理状态和化学组成
推断地球内部各圈层物质组成的主要依据： (1)根据各圈层密度和地震波速度与地表岩石 或矿物的有关性质对比进行推测 (2)根据各圈层的压力、温度，通过高温高压 模拟实验进行推测 (3)根据来自地下深部的物质进行推断。火山 喷发和构造运动有时能把地下深部(如上地 幔)的物质带到地表 (4)与陨石研究的结果进行对比
变温层，常温层，增温层 地温梯度 º C/100m T=a+bz (5km以内有效) 地温级 m/1º 50-80km 地热的来源 温泉的分布
地球的圈层结构课件
矿物组成
地幔主要由橄榄岩、辉石、角闪 石等矿物组成。
化学成分
地幔的化学成分主要由硅、镁、 铝、铁等元素组成。
地幔的运动
垂直运动
地幔在垂直方向上会发生运动，包括 上升和下降。
水平运动
地幔在水平方向上会发生运动，包括 扩张和收缩。
地幔的地热活动
地热资源
地幔是地热资源的主要来源之一，地热能主要来源于地球内 部热能。
采取一系列措施来保护地球的资源和环境 ，包括制定法律法规、推广可持续发展理 念、加强环境监管等。
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生物资源
分布广泛，但不同地区的生物资源种类和数量差异较大。例如， 热带雨林地区的生物资源最为丰富。
地球的环境问题与保护
气候变化
环境污染
全球气候变暖、极端天气事件频繁发生， 对人类社会和自然环境造成严重影响。
空气、水、土壤等环境受到污染，对人类 健康和生态系统造成威胁。
生物多样性丧失
保护措施
过度开发和城市化导致生物栖息地丧失， 许多物种面临灭绝的危险。
位置稳定的重要因素之一。同时，重力场还与地球自转一起产生离心力
，使地球成为一个近似的球体。
06
地球的资源与环境问题
地球的资源分布与利用
矿产资源
分布不均，主要集中在少数几个国家。例如，中国拥有丰富的煤 炭、铁矿等矿产资源。
水资源
分布不均，主要集中在少数几个国家。例如，中国拥有丰富的水 资源，但北方地区水资源相对匮乏。
地球的物理性质
密度和重力
地球的密度和重力随深度的增加 而增大。
温度和压力
随着深度的增加，温度和压力也逐 渐升高。
探索地球的层次结构：地理知识点
探索地球的层次结构：地理知识点地球是我们生活的家园，可谓宏伟壮丽。
然而，深入了解地球的层次结构，却需要我们通过地理知识点进行探索。
本文将通过分析地球的内部结构、外部结构以及其相互关系，带领读者一同探索地球的奥秘。
一、地球的内部结构地球的内部由固态内核、液态外核、上地幔、下地幔和地壳等几个不同层次组成。
首先是地球内核，位于地球的中心，主要由铁和镍组成。
内核外部是外核，由液态铁和镍构成，其流动产生了地磁场。
上地幔和下地幔位于外核之上，主要由硅氧化合物和镁铁等矿物质组成。
最外层是地壳，也是人类生活和活动的空间，主要由岩石和土壤构成。
二、地球的外部结构地球的外部结构主要包括大气圈、水圈和陆地。
大气圈是地球周围的气体层，主要由氮气、氧气和其他气体构成，对地球的生命起着重要的保护作用。
水圈是地球上的水分分布和循环的总称，包括海洋、湖泊、河流以及冰川等水体。
陆地是地球表面的陆地部分，包括大陆和岛屿，为生物生存和人类活动提供了生长和发展的空间。
三、内外结构相互关系地球的内外结构相互联系、相互作用，共同维系着地球的平衡和稳定。
首先是内外结构的物质循环。
地球上的物质在内、外结构之间不断流动，如地球深部的岩浆通过火山喷发进入大气圈，形成新的岩石和地形。
同时，大气圈的水蒸气通过降水重新回到地表，源源不断地补给地球的水圈。
其次是内外结构的能量交换。
地球内核的高温热量通过地幔和地壳传递到地表，影响着地质变化和地壳板块的运动。
与此同时，太阳的能量辐射也与地球的大气圈、水圈和陆地相互作用，驱动着气候和生态系统的变化。
综上所述，地球的层次结构是一个复杂而精密的系统，其中地球的内部结构和外部结构相互交织、互相作用，形成了我们熟悉的地球。
通过深入了解地球的层次结构，我们可以更好地认识和保护地球，更好地利用地球资源，共同创造一个更美好的未来。
让我们探索地球的奥秘，传承地理知识，为地球的繁荣和可持续发展做出贡献。
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火星上也有板块构造运动
本节完
42分12秒
如果考虑地层的密度，可快4分钟
•条件：
•承受高热和高压的隧道 •人能承受时速29000千米的最高速度 •忽略风阻
南极庭院工程：一条从北京到南极穿过地 心的隧道，比从北京去天津还快
螺栓失落灾难
凡尔纳大炮（地球大炮）：如果有足够长 的炮管，温柔的加速度
地震波速 岩石类型、围限压力、岩石结构、地质因素
地球空心论
1692年，哈雷提出“空心地球”设想 解释地球多个磁场的位置和强度不断 变化的问题
南极洲，被认为是进入地心的入口
地心历险记1,2,3
地球的圈层分异
•亲铁元素下沉形成铁镍地 核；亲石元素上浮组成地 幔和地壳；液态和气态成 分形成原始大气圈、水圈。 •地球初始圈层分异的时间 约在42亿年前。
《自然地理学》
地球的物理性质和圈层结构
提纲
（1）探索地球的内部 （2）地球的物质组成 （3）地球的物理性质进前即触途成滞，退来自即噎气填胸，直得上天无路，入地无门
——宋·释普济《五灯会元·法眼宗·西余体柔禅师》
上天有路你不走，入地无门偏进来
上天有路，下海有法，入地无门
美国深海探测器探测马里亚纳海沟
莫霍不连续面
地幔
上部地幔 下部地幔
橄 榄• 岩•
地表下约80～220km，岩石部分熔融，可塑性高 软流圈的上部地幔与地壳较为刚硬，合称为岩石圈
古登堡不连续面
外核 液态铁镍 •
地核
• 利曼不连续面
•
内核 固态铁镍
S波在外核消失，且P波波速锐减，推测外核为液态 外核的液态金属流动，形成地球磁场。
内核再次出现由P波，发生波相转变形成的S波，故 推测内核为固态。
纵波(P)能通过三态物质，横波(S)只能通过固态
地球中的物质并不 是均质的，组成的 物态也不是一致的
内部圈层的物理特性及变化
物态：固-液交替变化； 密度、压力、温度：随深度增加；
重力：随深度变化 分层
成分
特性
地壳
大陆(花岗岩) • 厚度大陆地壳约35公里，海洋地壳约5~10公里。 海洋(玄武岩) • 密度：大陆地壳<海洋地壳。
（左）早期地球的想象图；（右）位于埃塞俄比亚Erta Ale火山顶部的岩浆湖。
地壳的形成
海洋的形成
丹麦科学家发现，海洋 有可能源于彗星撞击
地球的圈层结构
内部圈层
地核 地幔 地壳
外部圈层
水圈 生物圈 大气圈
地球内部圈层
外地核：高温，但温度不 及内地核；液态；主要由 元素铁和镍组成
地幔：温度低于地核，硅、 氧、铁、镁、铝、镍等； 既有熔融态也有固态
V.S.
地球(km) 长轴/短轴=6378/6356=1.003 扁平率=(长-短)/长轴=0.003
地壳：33——1/200
地幔：3000——1/2弱
地核：3300——1/2强
俄罗斯超深钻探，地球望远镜计划
穿过地心，需要多久？
如果能挖一个穿越地心的洞，将地球两端 连起来，一个人从洞的一头掉落到另一头 所需的时间？
岩石圈和软流圈
岩石圈：地球上部坚硬的岩石圈层，包括全部 地壳和上地幔的顶部，（厚约60~120公里） 与板块的概念相同
软流圈：岩石圈以下的地幔上部圈层 （地下60～250公里） 岩石圈板块就是在软流圈之上漂移的
板块运动：大陆漂移和海底扩张
泛大陆在中生代开始分裂并漂移
扩张速度为数cm/y，2亿年彻底更新一遍
地壳：温度较低，表层有 生物生存，各类材质的岩 石构成，质地不均一
内地核：温度可能与太阳 表面不相上下，相当坚硬， 主要由元素铁和镍组成
地球与鸡蛋的比较 蛋壳
鸡蛋（cm）
蛋白
长轴/短轴=5.5/4=1.375
蛋黄
扁平率=(长-短)/长轴=0.273
蛋壳：0.05——1/100 蛋清：2——1/2.5 蛋黄：2.7——1/1.7