文档介绍：第一讲:地球的圈层结构与地质学研究的范围宇宙大爆炸假说与地球的形成(1)宇宙:是时空概念的总和。关于宇宙的时空范围,有限与无限,古往今来人们有各种说法,这里只介绍目前比较认同的说法。大爆炸宇宙形成假说是目前宇宙形成假说中最流行的一种,按照这一假说,宇宙在时空上都是有限的。宇宙形成的约200亿年左右,银河系形成的约170亿年左右,太阳系各行星形成的约46亿年。(2)地球及太阳系其它行星的形成:目前比较认同的假说是气态星云冷凝聚的说法,与宇宙大爆炸形成由热到冷的过程不同,太阳系行星的形成是由冷到热的过程。采用多等方法测试的太阳系陨石的年龄均在45—46亿年之间。(3)类地行星:水星、金星、火星、地球称为类地行星,其质量小、体积小、密度高、旋转慢,卫星少或无,挥发性元素低,具有固体岩石表面;类木行星:木星、土星、天王星、海王星,主要由氢、氦及其他轻元素组成,其质量大、体积大、密度小、旋转快、卫星多、挥发性元素丰度高;、地球的圈层结构地球从内到外可以分出地核、地幔、地壳、水圈、大气圈等几个圈层,其中地质学涉及最多的是地壳、地幔和水圈。(1)划分地球圈层的几个地球物理面1)古登堡面:地核与地幔的分界面,位于地下2885KM深度,此界面上下地震波速发生明显变化,此界面之下为液相,横波不能通过。2)莫霍洛维奇面(简称莫氏面或M面),地壳与地幔的分界面,大陆地区一般位下30—40KM深度,最深青藏地区可达60—80KM深度;海洋地区一般5—15KM深度。3)康拉德面(简称康氏面):上地壳(硅铝层)与下地壳(硅镁层)分界面,此界面上下地震波速明显变化,纵波由6、1KM/秒增至6、4—6、7KM/秒,此面不是一个连续的界面,海洋中缺失,大陆地壳也不是连续分布的。(2)地核:古登堡面以下至地心(2885KM—6370KM),分为内核与外核两部分1)内核:6370—5155KM,固态,主要由铁、镍组成,密度12、7—13、0克/立方厘米、压力332—370吉帕、温度4720—6000度;在4640KM—5155KM处有一个过渡区,物质呈固液过渡状态;2)外核:2885KM—4640KM,液态,横波不能通过,主要由铁、镍组成,密度5、7—12、0克/立方厘米、压力143—298吉帕、温度3700—5500度;液态外核的旋转是核幔边界形成地球磁场的主要原因。(3)地幔:由莫霍洛维奇面至古登堡面之间为地幔(M面—2885KM),分为上地幔和下地幔两部分,其中上地幔是地质学涉及较多的部分。1)下地幔(670KM—2885KM):主要由硅酸盐与金属氧化物和硫化物组成。平均密度5、7克/立方厘米、压力约135吉帕、温度1850—4400度。2)上地幔(M面—670KMKM):主要由相当橄榄岩成分的超基性岩组成组成。物质呈固态结晶质,但具较大的塑性,可进一步分成软流圈和榴辉岩圈。榴辉岩圈:成分相当于玄武岩,密度特别大;软流圈(低速层):位于60KM—400KM深处,岩石塑性更强,并存在部分熔融现象,超铁镁质岩浆形成与此,因此也有将软流圈以上的地幔部分与地壳一起成为岩石圈,并认为板块的运动是在软流圈的界面上的。(4)地壳:地表至M面,大陆地区一般厚30—40KM,青藏高原60KM—80KM,平均厚33KM;大洋地区厚5—15KM。根据康拉德面大陆地壳分为上地壳(硅铝层)与下地壳(硅镁层),大洋地壳缺失硅铝层,只有硅镁层。(5)水圈:地表水体的总和,包括江、河、湖、海、冰川、地下水等,其中海洋占水体总量的97、1%,陆地不到3%,并且77%集中在两极冰盖中。(6)大气圈:由地表到800—1000KM太空,主要由氮约78%、氧约21%、氩约0、93%、二氧化碳0、03%等组成。可分为对流层:0—10KM、平流层:10—55KM、中层:55—90KM、暖层:90—800KM、散逸层:800—1000KM。大气质量的99%集中于0—32KM的空中。(7)生物圈:地球表层有生命活动的圈层,其范围在陆地和海洋中均可深达万米,向上不超过臭氧层(5—55KM),已经发现的生命活动不超过8000M高空。(8)地球水圈、大气圈的形成与演化3、地质学研究范围与学科体系地质学主要的研究范围主要是岩石圈,涉及地幔、水圈和大气圈、生物圈。主要研究内容包括物质组成、物理化学性质、结构构造、地球的形成及演化历史、地球生命的发生及演化、地壳运动、矿产的形成与勘察等。主要学科体系有:(1)地球物质组成:矿物学、岩石学、地球物理学、地球化学、同位素地质学。(2)、地球历史:地史学、地层学、古生物学、前寒武纪地质学、第四纪地质学。(3)、地壳运动:构造地质学、火山学、地震学。(4)、地表特征和地质作用:地貌学、冰川地质学、海洋地质学、动力地球学。(5)、能源和矿产资源:矿床学、石油