地质学基础(总院)

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1、基础地质讲课提纲第一讲:地球的圈层结构与地质学研究的范围1、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

2、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、氮及其他轻元素组成，其质量大、体积大、密度小、旋转快、卫星多、挥发性元素丰度高；冥王星为小的石质行星.2、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

3、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

4、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、辣组成，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、辣组成，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

5、为地幔（M面一2885KM）,>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面一670KMKM）: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

6、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7

7、8%、氧约21%、氫约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

8、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