地球内部圈层的形成急

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/05 16:16:04
地球内部圈层的形成急

地球内部圈层的形成急
地球内部圈层的形成

地球内部圈层的形成急
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.
平均轨道速度(公里) 29.79
赤道半径(公里) 6378
扁率 0.0034
质量(地球质量=1) 1.000
密度(克/立方厘米) 5.52
赤道引力(地球=1) 1.00
逃逸速度(公里/秒) 11.2
自转周期(日) 0.9973
黄赤交角(度) 23.44
反照率 0.40
最大亮度 -
卫星数(已确认的) 1
地球是由一个物质分布不均匀的同心球层构成,它包括地壳、地幔和地核.地壳厚度不一,平均厚度约17公里.上层为花岗岩层,下层为玄武岩层.地球内部的温度和压力随深度加深而增加.经检测,地壳岩石的年龄绝大多数小于20多亿年,而地球生成到现在大约已有46亿年了,这说明构成地壳的岩石不是地球的原始壳层,是地壳内部的物质通过火山活动和造山活动形成的.
地幔厚度约2900千米,上地幔主要是橄榄石,下地幔是具有一定塑性的固体物质.地核的平均厚度约3400千米,外核是液态的,可流动;内核是固态的,主要由铁、镍等金属元素构成.中心密度为每立方厘米13克,温度最高可达5000℃左右,压力最大可达370万个大气压.
地球还包括大气圈、水圈和生物圈.这三个圈层之间没有明显的界线,它们彼此渗透,相互影响,在太阳和人类生活的参与下,使整个地球生机盎然.
地球的表面积 510067866平方公里
地球的海洋面积 361745300平方公里 占地球总表面积71%
地球的陆地面积 148322566平方公里 占地球总表面积29%
地球的起源
每过一年,大家都要长大一岁.一年,对我们大家来说是个比较长的时间,可是这在地球的历史上,简直是微不足道的一瞬.地质学家发现:覆盖在原始地壳上的层层叠叠的岩层,是一部地球几十亿年演变发展留下的"石头大书",地质学上叫做地层.地层从最古老的地质年代开始,层层叠叠地到达地表.一般来说,先形成的地层在下,后形成的地层在上,越靠近地层上部的岩层形成的年代越短.
地层好比是记录地球历史的一本书,地层中的岩石和化石就像这本书中的文字.用现代科学的方法通过对古老岩石的测定,人们得知地球已经存在46亿年了.
那么人们用什么科学方法来推算地球的年龄呢?目前,科学上是用测定岩石中放射性元素和它们蜕变生成的同位素含量的方法,作为测定地球年龄的"计时器".
人们利用放射性元素蜕变的特点,来计算出岩石的年龄.放射性元素在蜕变时,速度很稳定,而且不受外界条件影响.在一定时间内,一定量的放射性元素,分裂多少份量,生成多少新的物质都有个确切数字.例如,一克铀在一年中有七十四亿分之一克裂变为铅和氦.因此,我们可以根据岩石中现在含有多少铀和多少铅,算出岩石的年龄.地壳是由岩石组成的,这样我们就能得知地壳的年龄.有的人算出为30亿年左右.
地壳的年龄还不等于地球的实际年龄,因为在形成地壳以前,一般地球还要经过一段表面处于熔融状态的时期,加上这段时期,地球的年龄估计约有46亿年.这是个很大的数字.但在宇宙中,比地球年龄大的星球还多着哩.
地质科学家说地球至少有46亿岁.人类有文字记载的历史只有几千年.那么,我们是怎样知道地球年龄的呢?
推算地球年龄,主要有岩层方法、化石方法和放射性元素的蜕变方法等.根据鉴定,地球上最古老的岩石,是在格陵兰岛西部戈特哈布地区发现的阿米佐克片麻岩,年龄约有38亿岁.而太阳系的碎屑,年龄都在45亿年-47亿年之间.因此认为,包括地球在内的太阳系成员大都在同一时期形成.
依照人类历史划分朝代的办法,地球自形成以来也可以划分为5个"代",从古到今是:太古代、元古代、古生代、中生代和新生代.有些代还进一步划分为若干"纪",如古生代从远到近划分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪;中生代划分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪;新生代划分为第三纪和第四纪.这就是地球历史时期的最粗略的划分,我们称之为"地质年代",不同的地质年代人有不同的特征.
距今24亿年以前的太古代,地球表面已经形成了原始的岩石圈、水圈和大气圈.但那时地壳很不稳定,火山活动频繁,岩浆四处横溢,海洋面积广大,陆地上尽是些秃山.这时是铁矿形成的重要时代,最低等的原始生命开始产生.
距今24亿年-6亿年的元古代.这时地球上大部分仍然被海洋掩盖着.到了晚期,地球上出现了大片陆地."元古代"的意思,就是原始生物的时代,这时出现了海生藻类和海洋无脊椎动物.
距今6亿年-2.5亿年是古生代."古生代"是意思是古老生命的时代.这时,海洋中出现了几千种动物,海洋无脊椎动物空前繁盛.以后出现了鱼形动物,鱼类大批繁殖起来.一种用鳍爬行的鱼出现了,并登上陆地,成为陆上脊椎动物的祖先.两栖类也出现了.北半球陆地上出现了蕨类植物,有的高达30多米.这些高大茂密的森林,后来变成大片的煤田.
距今2.5亿年-0.7亿年的中生代,历时约1.8亿年.这是爬行动物的时代,恐龙曾经称霸一时,这时也出现了原始的哺乳动物和鸟类.蕨类植物日趋衰落,而被裸子植物所取代.中生代繁茂的植物和巨大的动物,后来就变成了许多巨大的煤田和油田.中生代还形成了许多金属矿藏.
新生代是地球历史上最新的一个阶段,时间最短,距今只有7000万年左右.这时,地球的面貌已同今天的状况基本相似了.新生代被子植物大发展,各种食草、食肉的哺乳动物空前繁盛.自然界生物的大发展,最终导致人类的出现,古猿逐渐演化成现代人,一般认为,人类是第四纪出现的,距今约有240万年的历史.
人类居住的地球就是这样一步一步地一直演化到现在,逐渐形成了今天的面貌
火山的形成
1943年2月,人们在墨西哥的一片玉米地的中间看到了一个罕见的令人惊奇的现象:当时一座火山正在那里形成.三个月后形成了一座高约300米的火山堆.两座城镇被摧毁,散落的火山灰渣毁了一大片地区.
火山是由什么形成的?地表下面,越深温度越高.在距离地面大约32公里的深处,温度之高足以熔化大部分岩石.
岩石熔化时膨胀,需要更大的空间.世界的某些地区,山脉在隆起.这些正在上升的山脉下面的压力在变小,这些山脉下面可能形成一个熔岩(也叫“岩浆”)库.
这种物质沿着隆起造成的裂痕上升.熔岩库里的压力大于它上面的岩石顶盖的压力时,便向外迸发成为一座火山.
喷发时,炽热的气体、液体或固体物质突然冒出.这些物质堆积在开口周围,形成一座锥形山头.“火山口”是火山锥顶部的洼陷,开口处通到地表.锥形山是火山形成的产物.火山喷出的物质主要是气体,但是像渣和灰的大量火山岩和固体物质也喷了出来.
实际上,火山岩是被火山喷发出来的岩浆,当岩浆上升到接近地表的高度是,它的温度和压力开始下降,发生了物理和化学变化,岩浆就变成了火山岩.

地球内部结构是指地球内部的分层结构。今天探测器可以遨游太阳系外层空间,但对人类脚下的地球内部却鞭长莫及。目前世界上最深的钻孔也不过12公里,连地壳都没有穿透。科学家只能通过研究地震波、地磁波和火山爆发来提示地球内部的秘密。一般认为地球内部有三个同心球层:地核、地幔和地壳。
地壳是地球的表面层,也是人类生存和从事各种生产活动的场所。地壳实际上是由多组断裂的,很多大小不等的块体组成的,它的外...

全部展开

地球内部结构是指地球内部的分层结构。今天探测器可以遨游太阳系外层空间,但对人类脚下的地球内部却鞭长莫及。目前世界上最深的钻孔也不过12公里,连地壳都没有穿透。科学家只能通过研究地震波、地磁波和火山爆发来提示地球内部的秘密。一般认为地球内部有三个同心球层:地核、地幔和地壳。
地壳是地球的表面层,也是人类生存和从事各种生产活动的场所。地壳实际上是由多组断裂的,很多大小不等的块体组成的,它的外部呈现出高低起伏的形态,因而地壳的厚度并不均匀:大陆下的地壳平均厚度约35公里,我国青藏高原的地壳厚度达65公里以上;海洋下的地壳厚度仅约5~10公里;整个地壳的平均厚度约15公里,这与地球平均半径6371公里相比,仅是薄薄的一层。
地壳上层为花岗岩层,主要由硅-铝氧化物构成;下层为玄武岩层,主要由硅-镁氧化物构成。理论上认为过地壳内的温度和压力随深度增加,每深入100米温度升高1℃。近年的钻探结果表明,在深达3公里以上时,每深入100米温度升高2.5℃,到11公里深处温度已达200℃。
目前所知地壳岩石的年龄绝大多数小于20多亿年,即使是最古老的石头——丹麦格陵兰的岩石也只有39亿年;而天文学家考证地球大约已有46亿年的历史,这说明地球壳层的岩石并非地球的原始壳层,是以后由地球内部的物质通过火山活动和造山活动构成的。
地壳下面是地球的中间层,叫做“地幔”,厚度约2865公里,主要由致密的造岩物质构成,这是地球内部体积最大、质量最大的一层。 地幔又可分成上地幔和下地幔两层。一般认为上地幔顶部存在一个软流层,推测是由于放射元素大量集中,蜕变放热,将岩石熔融后造成的,可能是岩浆的发源地。下地幔温度、压力和密度均增大,物质呈可塑性固态。
地幔下面是地核,地核的平均厚度约3400公里。地核还可分为外地核、过渡层和内地核三层,外地核厚度约2080公里,物质大致成液态,可流动;过渡层的厚度约140公里;内地核是一个半径为1250公里的球心,物质大概是固态的,主要由铁、镍等金属元素构成。地核的温度和压力都很高,估计温度在5000℃以上,压力达1.32亿千帕以上,密度为每立方厘米13克。
最近,美国一些科学家用实验方法推算出地幔与核交界处的温度为3500℃以上,外核与内核交界处温度为6300℃,核心温度约6600℃。
地心是固态的证实
科学家在美国地球物理学会的一次会议上说,在液态地核之内的地球中心是固态的,从而首次为地质界长期信奉的一项理论提供了直接的证据。 这一研究结果是通过对1996年6月发生在印度尼西亚地下约600公里处的一次大地震的震波进行分析后得出的。科学家长期以来一直在寻找这一从未被证实过的推测性结论的证据。
执笔撰写该研究报告的西北大学地质科学教授埃米莱•奥卡尔说,科学家们知道地球是漂浮在融化态的铁质地核上的岩质外罩已有一段时间了,不过地球物理学家还推测认为,在地球内部更深的地方,由于压力很大,这些铁变成了固体。
在30年代的时候,地震学家发现穿过地心的地震波的速度存在着不连续性,并提出了地球核心存在着某种层状结构的假设。然而问题在于波传播的是液体、而非固体的识别特征。奥卡尔说,固体与液体的区别在于固体能够维持两种不同类型的波的进行,而液体只能维持一种波。以前人们只观察到来自地核的带有液体识别特征的第一类波。但是,奥卡尔和他的法国同事伊夫•坎西利用法国各地的地震检测网对印尼的地震进行了研究,并且首次探测到了地震波中的固体识别特征。奥卡尔称这一发现对材料科学领域的研究具有价值,因为它表明铁在巨大的压力下表现出了独特的特性。

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