1、第二章 地球的圈层结构 及地球的物理性质,第一节 地球的外部圈层第二节 地球的内部圈层第三节 地球的物理性质,第二章 地球的圈层结构 及地球的物理性质,第一节 地球的外部圈层 地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈 一 大气圈地球的蓝色外壳 （一）大气的组成 1 恒定组份：地表各处不变的组份；N、O 2 可变组份：随季节、气象和人类活动而变化； 主 要为CO2、O3和水蒸气。 3 不定组份：可有可无的组份，包括尘埃、硫化氢、 硫氧化物、氮氧化物、煤烟、金属粉尘等。通常所说 的大气污染就是指这些组份的含量超过一定标准。,二 大气圈的分层据大气在垂向上的温度、组成、电荷及运动等特征分为 5 层：对
2、流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。 （一）对流层：地面1113km的大气层1 质量：占大气圈的752 温度：随高度而降低。3 运动：有强烈的空气垂直对流运动4 水蒸气：几乎都集中于该层 ；一切天气现象风霜雪雨、寒潮热浪都集中在该层。 * 大气污染：也主要集中于该层。,大气圈的分层,(二) 平流层：自对流层顶至3555km1 质量：占大气圈的202 成分：在上部（3555km）富O3臭氧层，能吸收紫外线。3 温度： 随高度而升高，顶部达3C17C4 运动：无垂直对流，以水平方向运动为主，故称平流层，飞机一般在该层飞行。(三) 中间层：平流层顶85km大气层，温度随高度迅速下降，有强烈空气对流
3、运动。,2,大气圈的分层,(四) 电离层/暖层：中间层顶800km大气层。1 物质状态：粒子处于电离状态，故又称电离层。电离层能反射不同波长无线电波，在远距离无线电通讯中起重要作用。2 温度：随高度上升迅速升高(五) 扩散层（散逸层、外大气层）： 800km以上至20003000km的高空。由于受太阳风的作用，大气粒子运动很快，不断向宇宙空间逃逸。,二 水圈（hydrosphere）地表变化的主要媒介水圈是指地球表层的水体所构成的连续圈层，水对地球表层环境的形成和改造起到重要作用。 （一）水圈的组成自然界中的水以三种状态分布于大气圈、生物圈和大陆表层之中。包括有海水、大气水和陆地水等类型。地球
4、上水体总质量为1.51018 t ，其中，海洋水占：97%、冰川占：1.9%，地下水、河流、湖泊、沼泽中的水共占：1.1%。,二 水圈（hydrosphere）地表变化的主要媒介 （一）水的类型按状态分为固态、液态和气态，按所处的环境可分为海水、大气水和陆地水三种类型。1 海水水圈的主体，是地表上最大的积水盆地,2 陆地水：地面流水、地下水、冰川、湖泊与沼泽 （1）地面流水：按水源补给特点： 常年流水:有稳定水源河流 暂时性流水:无稳定水源，可分为两种：片流：沿斜坡无固定水道流动的面状流水洪流：洪水期沿沟谷流动的水流,（2）地下水按运动状态，地下水由表层到地壳内部可分为3层包气带水：是埋藏在包
5、气带中的地下水，主要以吸附水、薄膜水和毛细水形成存在。 潜水：第一个稳定隔水层以上具自由表面的重力水，其自由水面称潜水面(water table），通常与湖面、河面重合 。承压水：是埋藏在地下两个稳定的隔水层之间透水层内的重力水，又称层间水（interlayer water）。井(well)：人工揭露的地下水露头泉(spring)：是地下水的天然露头。,（3）冰川冰川：是大陆上在重力作用下运动的冰体，是巨大的固体水流。现在陆地上的冰川主要分布于地球两极及高山地区，覆盖陆地面积的10，集中了全球85的淡水。据估计，如果全球的冰川融化注入海洋，可使全世界海平面上升 66m。雪线（snow line
6、）：是指终年积雪区的下限。在雪线附近，年降雪量与消融量大致相等；在雪线以上，降雪量消融量；而在雪线以下，降雪量消融量。,(4)湖泊,湖泊的成因类型 内力地质作用形成的 构造湖 构造湖是由地壳构造变动形成的湖盆贮水而成的湖泊 火山湖 火山湖是由火山作用而形成的湖盆贮水而形成的，湖盆为火山口 外力地质作用形成的,内力地质作用形成的,火山湖是由火山作用而形成的湖盆贮水而形成的，湖盆为火山口 中朝边境长白头山顶主峰白头山上的天池 火山喷发溢出的熔岩堰塞河流或其它水域，可形成熔岩堰塞湖，五大连池就是因火山熔岩流阻塞了纳漠尔河的支流后形成,火 山 湖,长白山天池,外力地质作用形成的,河流截弯取直后被遗弃河
7、道形成的牛轭湖 冰川的刨蚀作用形成的湖盆冰蚀湖 风蚀作用和风积作用形成的风成湖盆积水形成的风成湖 浅海海湾由于沙坝或沙嘴的生长逐渐合拢，把海水隔开来可以形成泻湖 岩溶地区因溶蚀塌落可形成岩溶湖,牛轭湖,鄱阳湖,新疆天池,贡嘎冰湖,巴丹吉林沙漠的伊和扎格德海子，面积也只有1.5km2，最大水深6.2m,（二）水圈的水循环 水在自然因素和人为因素的影响下处于不断的运动和转换之中，这就是水圈的循环。使水圈产生运动的最主要的动力是太阳辐射能和地球的重力能。在这两种能量的作用下，水从一种形式变成另一种形式，从一个地方转移到另一个地方，完成水的循环。,三 生物圈（biosphere）大自然的精华 （一)
8、概念是指地球表层由生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层，是地球上所有生物及其生存环境的总称，其范围包括地表以下3km到地表以上10余km的高空以及深海底等地带。通常，90以上的生物都活动在地表到200m高空以及水下200m的水域空间。 （二）生物圈的组成据统计，已被认识和分类定名的生物近200万种，而现生的生物可能有1千万种，如果把已灭绝的生物也算上，至少有上亿种之多。根据如何获取食物及性状等特点，将生物圈分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。,（一）物种：简称种，是生物分类和生物进化的基本单位，它是客观存在的，不是人们随意划分的，因为只有同一物种的生物才能交配繁殖。不同种之间
9、是生殖隔离的。（二）生物分类单位：界、门、纲、目、科、属、种，如现代人属于动物界、脊椎动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、智人种。,第二节 地球的内部圈层大量资料充分证明，地球不是一个均质体，它具有明显的圈层结构，而且各圈层之间的物理、化学性质和物质运动状态差异较大。 一、地球内部圈层的划分依据地震波地震波：是地震所激发出的弹性波在地球中传播的结果，包括纵波（P）、横波（S）和面波（L），其中前两者最有意义。 （1）纵波原波：质点振动方向与地震波传播方向一致的波。 特点是：能在固、液和气态中传播，比横波速度快，是横波的1.73倍。,一、地球内部圈层及其划分依据地震波（2）横波次波（S）：是指质
10、点振动方向与地震波传播方向垂直的波。特点：只能在固态中传播。当遇到不同介质的突变界面时，地震波射线就会发生反射和折射，而且其传播速度也会发生变化，这界面称为波速不连续界面。,一、地球内部圈层及其划分依据地震波（3）面波(L)：最后到达的地震波，沿地球表面传播，像波浪起伏式传播, 是破坏性最强的地震波。,二 地球内部圈层的划分1 地球内部主要波速不连续界面大量研究发现，地震波速随深度而 递增，并在地球内部出现了2个明显的 一级波速不连续界面： （1）莫霍洛维奇不连续面 （莫霍面）1909年由南斯拉夫学者莫霍洛 维奇发现，其深度在大陆之下平均 33km处，在大洋之下平均为7km。 特点：在该界面附
11、近，纵波速度 由7kms突然增加到8.1kms， 横波从4.2kms突然增至4.4kms。 该面之上的部分为地壳。,二 地球的内部圈层划分1 地球内部主要波速不连续界面 （2）古登堡不连续面（古登堡面）是1914年由美国的古登堡首次发现， 这个面位于地下2885km的深处。特点：在该面上下，纵波速度由 13.64km s突然降低为7.98kms， 而横波由7.23km向下突然消失。到了 5155km处又重新出现。通常把古登堡面以上至莫霍面 之间部分称为地幔，古登堡面 以下至地心的部分称为地核。,二 地球的内部圈层划分此外，在地下60250km深度带内，地震波速降低510，但其上下无明显变化，我
12、们把这一地震波的低速带所构成的圈层称为软流圈，软流圈之上的部分由岩石构成，统称为岩石圈。,二 地球的内部圈层划分2 地球内部圈层特征 （1）地壳地壳是莫霍面以上的地球表层。其特征有： a.厚度：570km之间。其中大陆地区厚度较大，平均为33km；大洋地区厚度较小，平均约7km。总体平均厚度约16km。 b.体积：占地球总体积的1.55，而质量仅占地球的0.8。 c.密度：一般为2.62.9g/cm3。 d.成分及状态：由固态岩石所组成，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩三大岩类。,2 地球内部圈层特征 （2）地幔(圈): 是指莫霍面之下至古登堡面的部分。特征： a. 厚度：约26502850km，占
13、地球体积82.3； b. 密度：3.55.1gcm3; c. 物质组成：由固态物质组成，主要为铁镁硅酸盐矿物，顶部60250km为软流圈； d. 结构：以650km深度为界分为上地幔和下地幔次级圈层。,2 地球内部圈层特征 （3）地核：是古登堡面至地心的部分。特征有： a. 体积：占地球的16.2，而质量占31.3； b. 密度：为9.9812.5gcm3 ； c. 结构：可分为三层，外核（28854170km），液态，横波不能通过，纵波大幅衰减，平均密度10.4gcm3；过渡层（41705155km）呈过渡状态；内核（5155km地心）为固态，平均密度12.9gcm3； d. 物质成分：以铁镍为主（铁和镍的合金）。,
