当前课程知识点：地质学与工程地质 > 第1章 地球与地壳 > 1.2 地球的基本性质 > Chapter 1.2-地球的基本性质
同学们好 欢迎来到地质学与工程地质课程
地球作为太阳系中的一个独特的星体
在漫长的演化过程中
形成了一些自身的基本特征
这节课呢我们将从地球的形状
圈层构造 重力及地壳均衡四个方面
来深入地了解和认识我们的地球
这是欧洲科学家
最近根据卫星测量的结果得到的
地球的大地水准面剔除地球扁率
并放大1000倍的三维透视图
所谓地球的扁率是指
以赤道半径和极半径的差
与赤道半径的比值来表示
它是描述地球形态的一个主要参数之一
根据测量地球的赤道半径为6378.14公里
两极半径为6356.76公里
北极外凸18.9米 南极内凹25.8米
传统的教科书上
通常将地球的形状比喻成一个梨形
那么现在看来它是不正确的
而是一个两极稍扁
赤道略鼓的不规则的椭球体
我们知道地球内部具有明显的圈层结构
由于我们目前无法直接观察地球的内部特征
这个呢 主要是根据地震波
在地球内部的传播速度来间接得到的
我们知道波的传播
与所经过的物质的密度和温度
都有密切的关系
波在经过不同的物质的时候
有反射和折射现象
另外纵波可以在液体中传播
而横波呢不能在液态物质中传播
反过来讲我们是不是可以通过
波在地球中的传播特征
来反演地球的各个部分的物质组成呢
这是地球物理学家
得到的地震波的传播速度随深度的变化
我们可以看出
在约33公里和2900公里深度的位置
地震波的传播出现了两个明显的突变面
第一个面我们叫它莫霍界面
第二个面叫它古登堡界面
根据这两个界面将地球的内部圈层
分为地壳 地幔和地核三个部分
地壳呢也就是莫霍界面上面的部分
又可以分为陆壳和洋壳
大陆地壳呢相对较厚平均为35公里
上部呢 是密度相对较小的
硅铝为主的硅酸盐
有时候又叫做硅铝层或者是花岗岩层
下部呢 为密度相对较大的
硅镁为主的硅酸盐
有时候又叫做硅镁层或者是玄武岩层
大洋地壳呢相对较薄 平均厚度在6公里
主要为硅镁层
地幔是介于莫霍界面
与古登堡界面之间的部分
又根据地震波的传播
在地下一千公里深度将它划分为
上地幔和下地幔两层
地核是古登堡界面以下的部分
又可以分为内核和外核
大家看一下在古登堡界面以下
横波的速度变为零 这说明了什么
这部分物质它是不是应该处于液态
在上地幔中约60到250公里的附近
地震波的波速
不但不随深度的增加而呈现一个降低的趋势
这个圈层就是软流圈
这部分物质处于一个塑性状态中
它是上地幔中一个十分重要的圈层
由于软流圈的存在
它为岩石圈板块运动创造了条件
也是玄武岩岩浆的主要来源
软流圈以上
上地幔部分的波速要比地壳的波速要大
说明它的刚性应该也比地壳大
这部分物质与上部的地壳组成了岩石圈
所以说岩石圈才是固体地壳的真正外壳
也是与我们人类工程活动（关系）最直接的地球圈层
总的来讲呢 地球的密度从表层到内部
逐渐地增高的一个趋势
那么大家都知道
位于地表的物体受到两个力的作用
一个是万有引力 它指向于地心
另外一个是由地球的自转而产生的离心力
它指向地轴 这两个力的合力
我们称为物体的重力
由于地球并不是一个质量均匀的球体
所以即使同一个物体在地球表面不同的位置
所受的重力可能有所差异
也就是说重力加速度G
可能与这个理论计算公式有所不同
比如地球两极的重力加速度呢
是9.8322米每平方秒
而赤道附近的重力加速度呢
是9.7804米每平方秒
这种由于测点的高度 地形 中间层的密度
及深部物质的变化
而导致的实际的重力观察值
与理论计算值的偏差
这种现象我们叫它重力异常
在实际应用过程中通常对高度
中间层的密度及地形这三个因素进行校正
称为布格校正
在布格校正之后
如果仍然存在的重力异常
我们称为布格重力异常
布格重力异常在地下探测中
通常有着重要的理论和实际意义
一方面可以发现地下的金属矿藏
另一方面还可以发现隐藏在海底的潜艇等等
另外布格重力异常也常常反映了
地壳的厚度或莫霍界面的起伏
一般的来讲大范围的布格重力负异常的地方
通常是地壳厚度增大的地方
而小区域的布格重力异常
比如出现正异常
则可能是由于岩石的密度而引起的
这样可以寻找地下的金属矿藏
左边的这张呢
是我们国家的布格重力异常图
而右边的这张呢
是我国及临近地区的地壳厚度图
从这两张图上对比可以看出
素有世界屋脊之称的青藏高原
出现了布格重力负异常 地壳厚度大
而东部平原地区厚度相对较薄
这也就反映了地壳的厚度
呈现什么样的规律呢
是不是地势低的地方地壳薄
而地势高的地方地壳反而厚
这种现象我们称为地壳均衡
也就是说在地幔某一深度上
上覆岩石对地幔的压力处处相等
处于一种平衡的或者是均衡的状态
换句话说大地水准面之上
山脉的质量过剩
由大底水准面之下质量的不足来补偿
研究表明 这个补偿面就是前面所说的软流圈
我们可以通过一个简单的实验来模拟
由于地壳的平均密度要比地幔小
我们可以把面积相同
密度相同 但是重量不同
也就是高度不同的木块放在水中
在重力作用下
这些木块呈现什么样的变化呢
是不是露出水面越高的木块
沉入水下部分越深
而沉入最深的木块底部这一高程上
各处的水压力也应该是相等
-0.1 人类工程活动与地质环境
-0.2 工程地质学的任务
-知识巩固--作业
-1.1 地球的形成与演化
-1.2 地球的基本性质
-1.3 岩石圈板块构造与地质作用
-知识巩固
-2.1 地壳运动
--默认
-2.2 岩浆作用
-2.3 变质作用
-2.4 地震作用
-知识巩固
-3.1 引述
-3.2 风化作用
-第3章 外动力地质作用--3.2 风化作用
-3.3 地面流水的地质作用
-3.3 地面流水的地质作用--作业
-3.4 风的地质作用
-3.4 风的地质作用--作业
-3.5 冰川的地质作用
-3.5 冰川的地质作用--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-4.1 矿物
-第4章 矿物与岩石--4.1 矿物
-4.2 岩浆岩
-第4章 矿物与岩石--4.2 岩浆岩
-4.3 沉积岩
-4.3 沉积岩--作业
-4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--4.4 变质岩
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-基础篇
-第4章 矿物与岩石--知识巩固-提高篇
-5 地质年代
-知识巩固--作业
-6.1 水平构造与倾斜构造
-6.2 褶皱构造
-6.3 断裂构造
-第6章 地质构造--知识巩固-基础篇
-第6章 地质构造--知识巩固-提高篇
-7.1 概述
-7.2 地质图的表示方法
-7.3 地质图的阅读和分析
-第7章 地质图--知识巩固-基础篇
-第7章 地质图--知识巩固-提高篇
-8.1 基本概念
-8.1 基本概念--作业
-8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-第8章 地下水--8.2 地下水的埋藏类型与排泄
-8.3 地下水的运动
-8.3 地下水的运动--作业
-8.4 地下水的水质
-8.4 地下水的水质--作业
-8.5 与地下水有关的工程地质问题
-8.5 与地下水有关的工程地质问题--作业
-知识巩固-基础篇--作业
-第8章 地下水--知识巩固-提高篇
-9.1 土的物质组成
-9.1 土的物质组成--作业
-9.2 土的基本性质
-9.2 土的基本性质--作业
-9.3 土的工程分类
-9.4 特殊土及工程性质
-9.4 特殊土及工程性质--作业
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-基础篇
-第9章 土体的工程地质性质--知识巩固-提高篇
-10.1 概述
--10.1练习
-10.2 岩石的物理和水理性质
--10.2练习
-10.3 岩石的力学性质
--10.3习题
-10.4 岩体结构、结构面与结构体
--10.4习题
-10.5 结构面的特征及力学性质
--10.5习题
-10.6 岩体力学性质
--10.6习题
-10.7 岩体的工程地质分类
--10.7习题
-知识巩固-基础篇--作业
-知识巩固-提高篇--作业
-11.1 斜坡变形与破坏
-11.1 斜坡变形与破坏--作业
-11.2 影响斜坡稳定的因素
-11.3 斜坡稳定性分析
-11.3 斜坡稳定性分析--作业
-11.4 岩质边坡稳定的结构分析法
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施
-11.5 斜坡变形破坏防治原则与措施--作业
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-基础篇
-第11章 斜坡稳定性工程地质问题分析--知识巩固-提高篇
-12.1 地下洞室及其应力重分布
-12.1 地下洞室及其应力重分布--作业
-12.2 洞室围岩的变形与破坏
-12.3 影响洞室围岩稳定性的因素
-12.4 洞室围岩失稳的防治措施
-第12章 地下洞室围岩稳定性的工程地质分析--知识巩固
-13.1 水利工程坝基
--Chapter 13.1.1 坝型及对工程地质条件的要求
-13.2 常见地基处理方法
-第13章 地基岩体稳定性工程地质问题分析--知识巩固
-14.1 水库渗漏
-14.2 库岸稳定问题
-14.3 库周浸没及水库淤积
-知识巩固--作业
-15.1 概述
-15.2 工程地质测绘
-15.3 工程地质勘探与野外试验
-15.4 地质罗盘的使用方法
-知识巩固
-汶川地震泥石流——5年的回顾
--汶川地震泥石流
--汶川地震这五年
--解疑答惑
-期末考试
