地球的基本特征

第二章地球的基本特征

[教学目的与要求]

认识地球的形状、大小、物理性质；了解地球的内外圈层结构；掌握地质作用。

重点：地质作用，圈层结构；

难点：地质作用。

第一节地球概况

一、地球的形状和大小

地球不是一个圆球体，而是一个实心椭球体，赤道半径长，两极半径短。

（一）对地球形状、大小的认识

人类在长期生产实践中，对于地球形状的认识经历了反复曲折的过程。

第一级近似：圆球形

第二级近似：旋转椭球体

第三级近似：大地水准体

大地水准面：是指由平均海面所封闭的球体形状。

（二）地球大小

赤道半径a=6378.137KM

两极半径c=6356.752KM

平均半径R=6371.004KM

长短半径差a-c=21.385KM

扁平δ=（a-c）/a =1/298.257

表面积S=4πr2=510064472KM2

体积V=4πr2/3=10832亿KM3

地球的形状呈梨形,其实地球确切地说，是个三轴椭球体。地球的平均半径为6371千米。

二、地球的表面形态

地球表面高低起伏。以海平面为界分为海洋和陆地两大地理单元，海洋面积占70.8%，陆地面积占29.2% 。海洋主要分布在南半球，陆地主要在北半球，而且非洲、南美洲、北美洲、大洋洲、欧洲等大陆的形状均为尖端向南的倒三角形。另外，大西洋东西两岸的海岸线形状十分吻合。

大陆平均海拔高度875m，最高8844.43m(8.8km)（珠穆朗玛峰）。

大洋底平均深度3729m，最深11034m（马里亚纳海沟）。

若将地球表面地形拉平，则地球表面位于现在的海平面以下2.44km。

（一）陆地地形特征

按照高程和起伏特征，陆地地形可分为山地、丘陵、平原、高原和盆地等类型。

1、山地—海拔500m以上，切割度大于200m。

呈线状延伸的山体叫山脉。如美州西缘安第斯山脉、喜马拉雅山脉。世界上高大的山脉

大多是在地壳活动特别强烈的地带。它们可分为两大地带：一为环太平洋两岸地带；另一为略呈东西向横贯亚洲、欧洲南部、非洲北部的地带（地中海沿岸，即阿尔卑斯--喜马拉雅带）。上述两带是现今地球上火山和地震活动最强烈的地带。由此可见，全球的主要山系基本上是南北方向或东西方向延伸。

2、丘陵—海拔低于500m，相对高差小于200m介于山地和平原之间。如我国东南丘陵区、川中丘陵。

3、平原—海拔＜200m的广阔而平坦的地区。如华北平原、松辽平原。

4、高原——高原是海拔高程在600m以上、面积较大、顶面较为平坦或略有起伏的地区。

5、盆地——四周为山地或高原、中央低平的地区称盆地。如四川盆地、柴达木盆地。

6、洼地——高程在海平面以下的低洼区。吐鲁番盆地中的艾丁湖。

（二）海底地形特征

根据海底地形的总体特征，海底大致可分为大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊。

1、大陆边缘（continental margin）是大陆与大洋盆地之间的过渡地带。由海岸向深海方向，大陆边缘常包括大陆架、大陆坡和大陆基。有时在大陆边缘则出现岛弧与海沟地形。

（1）大陆架（continental shelf）是海与陆地接壤的浅海平台，其范围是由海岸线向外海延伸至海底坡度显著增大的转折处。大陆架部分的海底坡度平缓，一般小于0.3°，平均约0.1°。

（2）大陆坡（continental slope）是大陆架外侧坡度明显变陡的部分。其平均坡度为4.3°，最大坡度可达20°以上；

（3）大陆基（continentalrise）是大陆坡与大洋盆地之间的缓倾斜坡地。坡度通常为5′～35′

大陆基主要分布于大西洋和印度洋边缘，在海沟发育的太平洋边缘不发育。

（4）海沟与岛弧

海沟是大洋边缘的巨型带状深渊，其长度常达1000km以上，宽度近100km。深度多在6000m以上。海沟常与岛弧平行伴生。岛弧是大洋边缘延伸距离很长、呈弧形展布的岛群。

活动型大陆边缘，陆架、陆坡不宽，缺失陆基；稳定型大陆边缘，陆架、陆坡、陆基环绕着大陆。

2、.大洋中脊（mid－oceanicridge）是绵延在大洋中部（或内部）的巨型海底山脉，它具有很强的构造活动性，经常发生地震和火山活动。

大洋中脊在各大洋中均有分布，且互相连接，全长近65000km，堪称全球规模最大的“山系”。大洋中脊轴部常有一条纵向延伸的裂隙状深谷，称中央裂谷。

大西洋中脊，中央部有一巨大的裂谷，称中央裂谷。陡，宽数十公里，深1--2km。

太平洋洋隆，中央裂谷不发育。

洋中脊被一系列横向断裂错开。

3、大洋盆地（oceanic basin）大洋盆地是介于大陆边缘与大洋中脊之间的较平坦地带。大洋盆地主要可分为深海丘陵和深海平原两类次级地形。

大洋盆地中常可见规模不大、地势比较突出的孤立高地，称为海山。

有些海山呈链状分布，延伸可达上千公里，称为海岭。

海山顶部如露出海面以上即成为大洋中的岛屿。

三、地球的物理性质

（一）密度和压力

地球质量5.976×1027g，地球平均密度5.52g/cm3。按实际测得地表岩石的平均密度2.7，地表水的密度为1，故推测地球内部物质的密度较大。地心最大达13。地球内部的压力主要是静压力，是由上覆地球物质的重量所产生的压力。

地球内部的密度随着深度的增加而逐渐增加。同时，深度越大，压力越大。

（二）重力

地面重力随纬度增加而增加，随海拔高度增加而减少，两极重力最大。

重力异常——由于地球各部分的物质组成和地壳构造不同，因而实际测量的重力值往往与理论值不符，称为重力异常。

正异常——实测重力值大于理论值，一般为金属矿区，由于物质密度大，对地面物质的引力较大。

负异常——实测重力值小于理论值，一般为石油，炔，石膏等非金属矿区，物质密度小，引力小。

利用重力异常找矿的方法称为重力探矿法。

（三）地磁

地球是一个球形磁铁，磁力线在地球周围分布，形成一个偶极地磁场。

地磁场的南北两极与地理南北两极不重合，地磁极位置也在不断变化。地磁轴与地理轴(地球自转轴)不相重合，两者交角目前约11.5°。

地磁子午线与地理子午线(经线)之间也就有交角，这个交角叫磁偏角。

罗盘指针是地磁南北，指北针偏在经线东边叫做东偏角，符号为正；偏在经线西边叫西偏角，符号为负。用罗盘测方向时应加以校正才能得到地理方向。

磁针的空间位置与水平面之间夹角叫磁倾角。磁针与磁力线重合，赤道水平，两极直立。我国地处北半球，南翘北倾，故南针绕有铜丝。使磁针偏和倾的磁力大小的绝对值叫磁场强度。

当把地磁场近似地看成是均匀磁化球体产生的磁场，这种磁场叫正常磁场。

磁异常：①正磁异常——实测磁场大于正常磁场→磁性岩体和矿体（如磁铁矿、镍矿、超基性岩、高磁性物质）；②负磁异常——实测磁场小于正常磁场→低磁性或反磁性矿物和岩石（如金、铜、盐、石油、花岗岩）。

（四）地电