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根据气温垂直变化,从下而上将大气圈进一步分为对流层、平流层(同温层)、中间层、暖层(电离层)、散逸层。
1、对流层是大气圈的最低层,下界为地表,上界为平流层底,厚约9-17公里,两极最薄,赤道最厚,在气候变化中起着重要的作用。
对流层的大气就是空气。
2、平流层是对流层顶部至大约50公里高空的大气层,它的特点是大气以水平运动为主,其温度基本上不受地面温度的影响,平流层中存在大量的臭氧,成为地球生物的天然保护层,使生物免受紫外线的伤害。
(二)水圈
固体地球表面包围着一层水体即水圈。
它大部分汇聚于海洋里,其它部分分布于大陆上的湖泊、河流、冰川、土壤和浅部岩石的孔隙中,构成一个不甚规整而基本连续的水圈。
海水占97.2%,其它大陆水体占2.8%。
在大陆水体中,极地和高山的冰雪约占其体积的78.6%,其余不足1/4的水为地下水、湖泊水和河流水体。
地球上的水以气、液、固三相态的形式赋存于大气、地表和地下,它不断地蒸发、凝结、降水、径流等方式交替移动,形成水分循环系统,这种循环在塑造地表形态的作用中起极其重要的作用。
(三)生物圈
生物圈是由地球表层生命物质即生物——动物、植物和微生物组成的一个封闭的层圈,也就是有机体的分布和活动的地球外圈,包括了近地表的大气圈和地壳表层,以生物生存的最大高度(约10公里)和最大深度(约3公里)为其上下界线。
出现于33亿年前,现在大约有100多万种动物、30多万种植物和数十万种微生物。
二地球内部层圈及其主要特征
地球内部层圈就是固体地球的内层圈,按照莫霍面和古腾堡面(该界面波速不连续)两界面,地球内部分成地壳、地幔和地核三大层圈,又进一步细分若干次一级层圈。
(一)地壳()
固体地球在莫霍面以上的部分称为地壳,它厚约33公里(大陆)或7公里(深海),总平均厚度16公里,大致为地球半径的1/400,仅是地球表层的一层薄壳。
大陆地壳可分为上下两层,上层为花岗岩质层或硅铝层;
下层为玄武岩质层或硅镁层。
(二)地幔()
地幔即中间层,该层上界为莫崔面,下界为古腾堡面,厚约2900公里,按体积比约占整个地球的82.3%,按质量比则占67.8%,因此它是地球的主体部分,且基本上由固态物质组成,密度大于3.5,从莫霍面以下到大约1000公里深处,称上地幔,1000-2900公里深处称下地幔。
上地幔上部约90-400公里处存在一个软流层,为低速,将其上固态岩石上地幔上部和地壳统称为岩石圈。
(三)地核()
地核是以古腾堡面为顶界面直到地心的地球中心部分,其厚度约3473公里,占地球总体积16.3%,占总质量约l/3。
根据地震波速度变化情况可将地核分为外核、过渡层和内核三部分。
其物质组成推测为铁、镍为主,并含少量硫、硅元素。
三、地球形状和地表形态特征
(一)地球的形状和大小
地球形状大小的主要数据如下:
赤道半径(A)6378.16公里
两极半径(C)6356.755公里
扁率(A-C)/A=1/298.25
赤道周长40075.24公里
子午线周长40008.08公里
表面积510070100平方公里
体积10立方公里
地球体或大地水准球体(),接近于旋转椭球体(扁球体)。
而地球真实形状与之稍有出人,其南北半球并不对称,北极略凸出,南极略平凹,呈梨状。
偏离很小,且扁平率不大,看作一个球体。
地球具有塑性;
地球内部存在着大范围的物质对流。
(二)固体地球表面的一般特征
最明显的特征是高低不平,基本上可划分为陆地和海洋两大部分。
大陆的平均海拔为875米,最高为亚洲的珠峰(8848.13米);
大洋平均深3729米,最深为西太平洋的马里亚纳海沟(-11033米)。
1、大陆表面的形态特征
按照高程和起伏特征,分为山地、丘陵、平原、高原、盆地等地形类型。
(1)山地
山地是指绝对海拔高程较高(大于500米)、地形起伏较大、相对高程在200米以上的地区。
一般海拔500-1000米为低山,1000-3500米为中山,大于3500米者为高山。
山体呈线状分布的山地称山脉,如福建的武夷山脉、新疆的天山山脉。
(2)丘陵
丘陵指有一定起伏的低矮地区,一般海拔在500米之下,相对高差不超过200米,地形特征介于山地和平原之间。
如福建大部分地区属于丘陵地形。
(3)平原
平原指面积较大、地势平坦或略有起伏的地区。
其海拔小于200米,内部相对起伏(高差)不超过数十米。
如我国华北平原、长江中下游平原。
典型的平原多为冲积平原,;
还有一些少数不很典型的平原,其上面松散沉积物层较薄,许多基岩直接出露,这些地区不像冲积平原那样平,常有低丘,如福建沿海小平原。
(4)高原
高原是海拔高度较大(大于600米)、表面较为平坦或略有一定的起伏的广阔地区。
世界著名的有青藏高原、蒙古高原、巴西高原等。
(5)裂谷系统
大陆上有些宏伟的线状低洼谷地,这是地壳上被拉张而裂开的地区。
平面呈近90或更大角度的“之”字型曲折延伸,且常有分枝、合并的现象。
这类谷地称为裂谷或裂谷系统。
它宽30-50公里或更宽,两壁或一壁多为陡峭的断崖,中间为低凹下陷的谷地。
世界最著名的裂谷是东非大裂谷。
2、海底表面的形态特征
海底面积占地表71%,它具有比大陆更广阔更年轻的平原,也有更为险峻更宏伟的的山脊和海沟。
根据海底地形的基本单元特征,可以将海底分为海岭、海沟、大洋盆地、大陆边缘等地形单元。
(1)海岭()
海底的山脉泛称海岭,其中某些位于大洋中背、经常发生地震和正在活动的海岭称为洋脊或洋中脊。
洋脊为海底线状隆起地带,呈一系列平行的鱼鳍状山脉,其中部最高,中央部位常有巨大的裂谷,称为中央裂谷。
太平洋洋脊的中央裂谷不明显而称之为洋隆或洋中隆。
洋脊的中央裂谷在形态上与大陆裂谷极为相似,而且有些地方互相连接成全球的裂谷系统,如红海洋脊实际上是东非大裂谷的一段。
(2)海沟()
海底的长条形洼地,泛称海槽(),其中较深且边坡较陡的称海沟。
海沟长度一般超过6000米,世界上最深的海沟是马里亚纳海沟,深达11033米,它是地球表面最低的地段,其地表规模仅次于洋脊。
(3)大洋盆地()
大洋盆地是海底地形的主体,约占海底面积的1/2,一般水深4000-5000米,平均3700米,比较平坦,有一些地段低缓起伏,分为深海丘陵和深海平原两个单元。
(4)海山()
海山是大洋底上孤立或比较孤立的隆起地形,其高度大于1000米,一般呈圆锥形,边坡较陡,多由玄武岩组成。
(5)大陆边缘
大陆边缘是大陆和大洋盆地之间的过渡地带或连接地带,占海底面积约1/5,它包括大陆架、大陆坡和大陆基,但大陆基实际上是大陆坡向大洋盆地的过渡带,而大陆架是大陆边缘的主要地形单元。
(6)大陆架()
大陆架紧靠大陆分布的浅水台地,是大陆向水下自然延伸的部分,其表面平坦,坡度小于0,1P;
其外缘有一坡度转折线,该线之下则属大陆坡。
欧亚大陆、北冰洋沿岸的大陆架最为发育,宽可达500公里以上,而印度洋大陆架最不发育。
(7)大陆坡()
海底从大陆架外缘坡度转折线开始,沿较陡的斜坡一直到深海底,这个斜坡地带称为大陆坡。
它平均坡度4.3o,最大可达2W;
宽度较窄,一般20-40公里,平均28公里;
坡脚的深度一般在1400←3000米。
(8)大陆基()
大陆坡从坡脚逐渐变缓,过渡为大洋盆地的这一地带,称大陆基,它是由海洋沉积物组成,表面常有被浊流冲蚀的沟渠。
第二节地质作用概述
—、地质作用概念
在自然界所发生的一切可以改变固体地球物质组成、构造和地表形态的作用,统称为地质作用(σε埘)。
猛烈的地质作用地震、火山喷发、山洪和泥石流;
缓慢的地质作用岩石风化、海陆变迁、山脉隆起、地面下陷等。
二、地质作用的动力能及来源
(一)内部能内部能来自地球本身的能,包括重力能、地热能、旋转能等。
(二)外部能外部能主要是来自地球以外的太阳辐射能和日、月引力能。
三、地质作用基本类型
根据地质作用的动力能来源和作用的主要部位,可分为内动力地质作用(简称内力地质作用或内力作用)和外动力地质作用(简称外力地质作用或外力作用)两大类
型(表1-2-l)。
(—)内动力地质作用(埘eδ)
内动力地质作用即以地球内部能为动力能而产生的地质作用,它主要在地下深处进行,并波及地表,主要包括构造运动、地震作用、岩浆作用和变质作用等。
(二)外动力地质作用(σ尸`σ)
以外部能为主要能源,并在地表或地表不太深的部位(即近地表)进行的地质作用,称为外动力地质作用。
重力能主要是外部能转换的位能。
外动力地质作用实质上是各种形式的水、大气和生物,以外部能为能源,对地壳(主要是地壳表面)的岩石进行塑造的过程。
它包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和沉积成岩作用等。
在地壳演化过程中,内动力地质作用起主导作用。
第四节岩石
岩石()是矿物的集合体,它是在地壳和上地幔由各种地质作用形成的,由一种和多种矿物或玻璃质等组成的,具有稳定外形的固态集合体。
它不包括元定形的泥、砂等松散物及各种气、液体。
但就其成因而言,可以分为三大岩类,即岩浆岩、沉积岩、变质岩。
在这三大岩中,若按质量百分比计算,以岩浆岩最多(64.7%),变质岩次之(27.4%),沉积岩最少(7.9%);
若以地表分布面积来看,沉积岩分布最广泛(占75%),而其它岩类相对较少。
一、岩浆岩()
(一)岩浆岩概述
1、岩浆岩,也称火成岩(R。
ε∴)。
根据对现代火山直接观测表明,地下深处有炽热的硅酸盐熔融体,即岩浆();
岩浆在巨大的压力作用下,总是向地壳薄弱的地带或断裂处这些压力小的地方流动,并循裂隙侵入地壳,甚至力图冲出地表;
在岩浆侵入地壳的过程中,岩浆本身的温度、压力在降低变小,其物质成分也不断地结晶和分异。
当岩浆侵入到地壳而未达到地表就冷凝成岩的作用,称为侵入作用,其形成的岩石称侵入岩(九'`);
若岩浆喷出地表(火山喷发)后冷凝成岩的作用,称为喷出作用或火山作用,其形成的岩石称喷出岩(狭义的火山岩)(岛ε厂“)。
2、岩浆岩分类常以化学成分为基础,将岩浆岩分成酸性岩浆岩、中性岩浆岩、基性岩浆岩、超基性岩浆岩四大类及过渡类型,四大类型岩石特征见下表1-4-2。
在矿物成分上,岩浆岩以硅酸盐类矿物组成,主要由石英、长石等浅色的硅铝矿物和角闪石、辉石、黑云母、橄榄石等暗色的铁镁矿物组成,详见上表1-4-2。
(三)常见岩浆岩类型及岩石学特征
(l)花岗岩(。
)
该岩石颜色较浅,一般浅肉红色、灰白色,中粗粒半自形粒状结构(又称花岗结构),少数似斑状结构,块状构造为主。
主要矿物为石英(大于20%)、碱性长石(含量一般占长石总量2/3及以上)、中酸性斜长石;
次要矿物有黑云母、角闪石等,含量一般小于5%;
副矿物有锆石、磷灰石、榍石等。
该类岩石在福建沿海广布,属酸性侵人岩。
(2)流纹岩(尺九)
该岩石颜色多为浅色,如浅灰、灰红、粉红、黄白色等,少数为深灰或砖红色;
斑状结构、隐晶质结构或玻璃质结构,流纹构造、块状构造或气孔构造。
新鲜的流纹岩常具瓷状断口或贝壳状断口。
它属于酸性喷出岩。
除流纹岩外,其它酸性喷出岩还有英安岩、黑曜岩、珍珠岩、松脂岩等常见,在福建均有分布。
(3)辉长岩(/o)
该岩石颜色以灰黑、深绿色为主,中粗粒半自形粒状结构(又称辉长结构),块状构造、条带状构造,属基性侵人岩。
辉绿岩在福建多以脉状浅成侵人于中生代火山岩中。
(4)玄武岩()
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