地球的构成

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/29 16:18:53

地球的构成
地球的构成

地球的构成
地球可以看作由一系列的同心层组成.地球内部,有核、幔、壳结构.地球外部,有水圈、大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的外套.磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击.
地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖,湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分.地球表面的液态水层,叫做水圈,从形成至今至少已有30亿年.地球的表层由各种岩石和土壤组成,地面崎岖不平,低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊;高出水面的陆地则有平原、高山.地球固体表面总垂直起伏约为20公里,它是珠穆朗玛峰顶(据中国登山队测定,珠穆朗玛峰海拔高度为8844.43米) 和最深的海洋深度(马里亚纳海沟深度约11公里)之间的高差,它超过大陆地壳平均厚度的一半.洋底象陆地一样不平坦,也不平静.洋底岩石年龄要比陆地年轻得多.陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年.陆地上到处可以找到沉积岩,说明在远古时期这些地方可能是海洋.地表虽有少量的环形山,但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山,这是因为地球表面受到外力(水和大气)和内力(地震和火山)的作用,不断风化、侵蚀和瓦解的结果.
长期以来,人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降,以垂直运动为主,水平运动是次要的.近十多年来,愈来愈多的科学家认为,地球上部不仅有垂直运动,而且还有更大的水平运动,海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的.1912年魏格纳提出大陆漂移假说.此后,有的地质学家认为,地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆.但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说,因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开,使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置.六十年代初,黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说,认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果.正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展,又使大陆漂移学说重新受到重视.
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈,其下几百公里厚的一层是软流层,强度较小,在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性.岩石圈漂浮在软流圈上.在地球内部能量(原始热量和发射性热)释放时,地内温度和密度的不均匀分布,引起地幔物质的对流运动.地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动,不断形成新的洋底.此外,老的洋底不断向外扩张,当它们接近大陆边缘时,在地幔对流向下拖曳力的作用下,插入大陆地壳下面,致使岩石圈发生一系列的构造运动.这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次.岩石圈被一些活动构造带所割裂,分成几个不连续的单元,称为大陆板块.勒比雄把全球岩石圈分成六大板块:欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块.海底的扩张导致大陆板块发生运动.板块的相互挤压造成了巨大的山系,自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索,最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况;也有的地方,两个板块的岩石同时下沉,造成洋底的深渊,此外,板块的运动还造成了火山和地震.关于板块运动的理论,目前还在不断发展之中,同时也存在许多有争论的问题.

哪方面???
地核 地幔 地壳???

结构上从外到内分为地壳-地幔(分两层)-地核(地心)
地壳和地幔主要成分是普通金属类物质或金属盐,也就是岩石和泥土,地幔内是流质的金属和金属盐。地核内99%以上都是金属物质,包含有很多稀有的金属,例如金。

我们的地球是一个物质世界,根据万有引力定律计算结果,地球的质量近60万亿亿吨。地球质量的分配见表2-1。
今天地球上的物质存在形式可谓千姿百态,特别是出现生命以后,更是变得复杂多样,但它们都是由最简单的基本粒子所组成。据近年研究,整个地球的物质组成,按质量计算,各元素的丰度见图2-1。
表2-1 地球各部分的质量组成

质量(1024克)
质...

全部展开

我们的地球是一个物质世界,根据万有引力定律计算结果,地球的质量近60万亿亿吨。地球质量的分配见表2-1。
今天地球上的物质存在形式可谓千姿百态,特别是出现生命以后,更是变得复杂多样,但它们都是由最简单的基本粒子所组成。据近年研究,整个地球的物质组成,按质量计算,各元素的丰度见图2-1。
表2-1 地球各部分的质量组成

质量(1024克)
质量(%)

大气
0.005
0.0001

海洋冰川
1.433
0.0240

地壳
25.64
0.4290

地幔
4068
68.0723

地核
1881
31.4759

总计
5976
100



按照宇宙始于大爆炸的假说,地球上多种多样的物质,都是从基本粒子聚变成氢开始的,然后是四个氢合 成一个氦,氦再进一步合成其他元素。这样从轻元素到重元素,约在150亿年前的大爆炸后50万一100万年时,现今所有的元素就已通过核聚变而逐渐形成。至今,地球上已发现92种稳定元素,这些元素,大部分组成化合物或以单质的形式——矿物,聚集在岩石中。从化学角度看,元素在不断地改变着它们的存在场所或组合形式,永恒地处在无休止的迁移与变化之中。
在自然界,我们把天然形成、具有一定化学成分和物理特征的元素组合式化合物称为矿物,把矿物的集合体称为岩石。在地球表层,至今已发现了3300种矿物。学者们根据岩石的形成方式把岩石分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三类。沉积岩主要来自水下的沉积物,也称水成岩;岩浆岩是岩浆冷凝的产物,也叫火成岩;变质岩是原岩在固体状态下,经过一定的温度和压力作用,有时还有新的成分加入,使其内部物质组成和结构发生变化而形成的一种新的岩石。
在漫长的地质年代里,三种岩石也在不停地进行转化(图2-2)。

地球的圈层结构
地球是一个具有明显圈层结构的星球,分为外部圈层和内部圈层。外部圈层包括大气圈、生物圈和水圈,内部圈层包括地壳、地幔和地核。
★ 大气圈
大气圈是地球最外部的圈层,组成大气圈的大气是地球上密度最小,最易流动的部分,物质成分以氮和氧为主,它们以原子或离子的状态存在。所有组成大气圈的物质都受到地球重力、磁力的控制以及太阳辐射等因素的影响。大气圈具有成层结构(表2-2,图2-3)。由于大气圈的存在,挡住了绝大多数飞向地球的陨石,拦截下了大部分的太阳辐射中的紫外线和来自宇宙的高能粒子流,保护了地球生命免遭外来的打击。因此,我们称大气圈是地球表面和生命的盾牌。
表2-2 大气圈层与自然现象和人类活动
大气圈层
自然现象和人类活动

对流层
◇ 是地球上各种天气变化的发源地,

平流层
◇ 飞行员通常喜欢在平流层中飞行,可以避开下面的湍流
◇ 平流层顶有臭氧层,可吸收大部分有害的太阳辐射
中间层
◇ 保护地球不受流星体的撞击

暖层
◇ 该层也叫电离层,无线电短波之所以能传输到很远的地方, 就是由于电离层能将它反射回地面
散逸层
◇ 地球卫星的轨道就在这一层


★ 生物圈
生物圈是位于大气圈、水圈和岩石圈三者相邻的界面的一个特殊的圈层。这个圈层中分布着上千万种生物,他们之间相互依存和制约,共同构成整个生态系统。
根据科学家对地层古生物化石与遗迹的研究,约在38亿年前,地球有了适宜生命发生的环境,首先在水体中出现了生命活动,约在4.5亿年前从海洋扩展到陆地,逐步形成笼罩全球的生物圈。人的出现仅有几百万年,是生物进化达到高级阶段的标志。
生物圈的形成是大气、水、生物与岩石各圈层相互作用的结果,同时它也对其他圈层发生巨大作用(表2-3)。
表2-3 生物圈对地球其他圈层的作用
生物圈
大气圈
绿色植物降低大气层中的二氧化碳,增加氧气,形成臭氧层,以及调节气温;
人类造成了大气环境的污染。

水圈
生物影响一些元素在水中的迁移和沉淀过程;
生物体中的水通过被吸收和排除以及在生命系统内部的运动,参与着水圈的循环。

岩石圈
生物对岩石圈进行生物分化作用和生物成矿作用


★ 水圈
水圈是地球特有的环境优势。液态水是地球上的生命之源,它对亿万种生命以
及人类能在地球上生存和发展,具有决定性的意义。地球上的水分布于海洋、湖泊、沼泽、冰川和地下,其97%以上是液态。这些水体通过蒸发、降水、下渗、和径流等形式,处在不断地变换之中,由此构成水循环。
水圈与其它圈层的相互作用是地球表层物质和能量转换的过程,也是改造地表形态的主要营力。例如,水体的蒸发与降水直接影响大气的温度环流,影响生物圈;水的径流对岩石圈表层进行“削高填低”的活动;海水温度升高而带来的厄尔尼诺现象,导致全球性的气候变化。
★ 地球内部圈层
十九世纪中叶,地球科学家开始使用地震的方法研究地球内部的结构与构成。根据地震波传播速度的突然变化,先后发现地球内部存在着7个显著的不连续介面,其中最主要的不连续介面有两个,并据此判定地球内部存在地壳、地幔和地核三个圈层(图2-4),它们的密度、压力、温度、物理状态和化学成分存在着明显差异。目前比较流行的看法为:地壳由低密度的富铝硅酸盐岩石组成;地幔主要由中密度、固态富镁硅酸盐岩石组成;地核主要由高密度的铁镍合金组成,外核呈液态,内核呈固态。

收起

地球是由物质构成的