1地球与海洋汇总.ppt

第一章 地球与海洋,1-1 地球的基础知识,一、地球的宇宙环境 宇宙由各种形态的天体和电磁波等物质组成 宇宙范围半径约150亿光年 宇宙中的星系约有10亿个星系 天体系统天体常常聚集成一个个天体群 天体系统的级别地-月系统 、太阳系 、银河系,太阳周围的星体 类地行星水星、金星、地球和火星。 类木行星木星、土星、天王星和海王星。 太阳系的范围以冥王星轨道为边界，直径为118108km 地球自转、地球公转,二.地球的形状和大小,1地球的形状 20世纪60年代，两名英国大地测量学者根据27颗人造地球卫星速度变化资料，精确计算出地球的形状，表明地球实际上是一个梨状体，其北极外凸18.9km，南极凹进25.8km，赤道也不是圆形,2地球的大小 赤道半径a为6378.160km; 极半径b为 6356.755km; 地球扁平率 为 0.0033529 赤道周长40075.24km 子午线周长40008.08km; 表面面积510 070 100平方公里约五亿平方公里; 地球体积1 083 l57 900 000立方公里约一万亿立方公里,三、地球的外部圈层,外部圈层,太阳风从太阳向行星际空间抛射出的高温高速低密度的粒子流，主要成分是电离氢和电离氦。 磁层在地球磁场的反抗下，太阳风绕过地球磁场，继续向前运动，于是形成了一个被太阳风包围的、慧星状的地球磁场区域，这就是磁层。 磁层和大气层将对生命有害的高能辐射和带电离子阻挡或吸收,极光现象 地球磁场形如漏斗，尖端对着地球的南北两个磁极，因此太阳发出的带电粒子沿着地磁场这个“漏斗”沉降，进入地球的两极地区。两极的高层大气，受到太阳风的轰击后会发出光芒，形成极光。在南极地区形成的叫南极光。在北极地区形成的叫北极光,四、地球的内部结构,内部结构,古登堡面,莫霍面,五、 地球的起源与地质时代 1.地球的起源 2.地球的地质年代 A 绝对地质年龄 B 相对地质年代,地质年代单位 宙（宇）、代（界）、纪（系）、世（统）、期（阶） 地质年代表,A、绝对年代的确定方法（同位素法,当矿物岩石一旦形成，它们中所含的放射性同位素便按一定规律衰变，即从母体变为子体，这两者含量直接与衰变时间有关，而且不受环境变化影响。因此矿物岩石形成年龄，可按公式 tln1D/P/X X衰变系数；D子量 ；P母量 铀235变铅207的半衰期是7.04亿年，铀238变成铅206是45亿年，钾40变成氩40是125亿年，而碳14半衰期为5730年. 现今测得的地球上最古老的岩石年龄为42亿年。 推断原始地球形成的年龄为46亿年。 测得的陨石年龄为45.5亿年,B、相对年代的确定方法（古生物法） 利用地层中所含化石来确定地层的年代。 生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物种属由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。 时代越老，所具有的生物类别越少，生物越低级，构造越简单；时代越新，所具有的生物类别越多，生物越高级，构造越复杂。 在时代较老的岩石中保存的生物化石相对较低级，构造较简单；而在时代较新的岩石中保存的生物化石相对较高级，构造较复杂,古生代 三叶虫,两亿年前,一亿年前,二至三百万年前,地球生物的演化,1-2 海与洋,一. 地表海陆分布,以纽西兰为中心,陆半球,水半球,以法国为中心,二. 海水起源 1.水的来源 1.地球内部水蒸气结晶 2.外部星体彗星是冰结成，碰撞带来水 2.盐分的来源 基岩溶解 火山喷发 陆源物质风化,三. 海与洋,1海与洋对比,洋海洋的中心主体部分 海边缘附属部分,1. 洋的划分及其形态特征 地理位置划分太平洋、大西洋、印度洋 、北冰洋 研究角度划分太平洋、大西洋、印度洋 、南大洋 主要从这七个方面进行比较 地理位置、 面积、形状、水深、温度、海岸特点、 岛屿数量（也要注意经纬度位置）进行分析,四. 洋的划分和海的分类,四大洋系统的有关参数,2. 海的分类,1 按海所处的位置,陆间海与内陆海,边 缘 海,2.按其连通性,有一些海湾名为湾，实为海，如墨西哥湾、比斯开湾、孟加拉湾等。 有一些海湾名为海，实为湾，如马尔马拉海、亚速海等,世界主要海峡,1-3海底地形,一、海岸带 二、大陆边缘 三、大洋盆地 四、大洋中脊 五、无震海岭,一、海岸带 海岸线把海平面升到最高处时与陆地的交线。 为测绘，统计方便，地图上的海岸线是人为规定的。一般地图上的海岸线是现代平均高潮线。 海岸带海洋和陆地相互交接、相互作用的地带,海岸带及其组成部分,海岸的基本类型,基岩海岸,海岸的基本类型（一,砂砾质海岸,海岸的基本类型（二,淤泥质海岸,海岸的基本类型,海岸的基本类型（三,生物海岸红树林,生物海岸珊瑚礁,海岸的基本类型（四,二、大陆边缘 定义大陆与海洋连通的边缘地带，过渡带。 分类稳定型、活动型。 1.稳定性大陆边缘无活火山，极少地震，构造上稳定，以大西洋西侧的美洲和欧洲、非洲大陆边缘较典型，也称大西洋型大陆边缘 组成大陆架、大陆坡、大陆隆,海底峡谷,2. 活动型大陆边缘（太平洋型大陆边缘） 1 岛弧亚型 岛弧岛屿在平面分布上多呈弧形凸向洋侧。 分布区域主要分布在西太平洋，如阿留申群岛、日本群岛、琉球群岛、菲律宾群岛等。 最大特点一般缺失大陆隆，海沟-岛弧-边缘海盆地。 海沟岛弧靠大洋一侧往往发育着呈长条状的巨大凹地，深度在六千米以上。 边缘海在岛弧与大陆之间的海域，因位于岛弧后方，又叫弧后盆地。海沟、岛弧和弧后盆地具有伴生联系，从而构成沟-弧-盆体系。 海沟与岛弧都不在大洋盆地中间，而是在大陆边缘分布着,2）安第斯亚型 分布区域太平洋东侧的中美-南美洲陆缘。高大陡峭的安第斯山脉直落深邃的秘鲁-智利海沟 特征大陆架和大陆坡都较狭窄，大陆隆被深海沟所取代，形成全球高差15km以上最悬殊的地带,活动型大陆边缘,三、大洋盆地 定义海洋的主体，其中主要部分是水深40005000m的开阔水域，占海洋总面积的45,其上分布正地形和负地形 1. 正地形 深海平原 Abyssal Plain 深海盆地中最平坦的部分，坡度小于l，平均深度4877m。 海底山 Ridge 在深海平原中地形比较突出，范围又不太大的孤立高地。 海峰 Crest 有一类特别突出的海底呈锥状，且比其四周海底高1000m以上，有的隐没于水下，有的露出海面。 海底平顶山 Plateau 有一部分海底山顶部被海浪作用削平,2. 负地形 海盆 面积大，形状多少带盆状的洼地。 海槽 Basin Furrow 长而宽，且两侧坡度平缓的海底洼地,四、大洋中脊 定义大洋底部很重要的地势特征是呈线状分布的，具全球规模的海底隆起，它像屹立在大洋底部的巨大“山脉”，延伸四大洲，连绵数万里，称为洋中脊或洋脊。 特点洋脊上有火山、地震活动，还有很高的热流值。但震源浅、强度小,北端在各大洋分别延伸上陆，南端互相连接。顶部水深大多在2-3km，高出盆地1-3km，宽数百至数千千米。面积占洋底面积32.8，全长7万余公里,中央裂谷 轴部发育延其走向延伸的断裂谷地，向下切入1-2km，宽数十至一百多千米； 海底扩张中心和海洋岩石圈增生的场所； 其上有横向断裂，如罗曼奇断裂带，大西洋脊错移1000km以上,五、无震海岭 1.无震海岭与大洋中脊的区别 l其轴部无中央裂谷； 2无横断海岭的转换断层； 3现代火山局限于海岭的一个端点； 4无地震活动或仅有火山活动引起的微弱地震 2. 无震海岭实例 北太平洋天皇-夏威夷海岭 天皇海岭几乎全在水下，整体呈西北偏北向。天皇海岭在屋久海山附近发生转折，转折后的这段称为夏威夷海岭，海岭上出露的岛屿即为夏威夷群岛,3. 热点-地幔柱假说 1地幔柱假说 源于地幔深处呈圆柱状涌升的热地幔物质流。 热点的岩浆直接源于地幔柱。 2热点假说 指板块内部现代火山活动的小区域; 热点相对于地球自转轴是固定的; 热点处的岩浆烧穿岩石圈板块，于其表面形成火山; 先形成的火山随板块运动移出热点，停止活动成为死火山;在后面热点处又生成新火山;形成一串沿海底扩张方分布的由新到老的死火山链。这种火山链位于稳定的板块内部，无地震活动，往往被称为无震海岭,Maui（毛伊岛、茂伊岛,1-4 海陆变迁,一、地表形态的变化,二、大陆漂移假说,三、海底扩张说,四、板块构造学说,喜马拉雅山海洋生物的化石,一、地表形态的变化,二、大陆漂移假说,魏格纳Wegener,1.大陆漂移说基本内容 漂移层序轻的花岗岩硅铝质地壳，漂浮在较重的玄武岩硅镁质基底之上； 移动力由于地球自转离心力的作用和潮汐力的作用，到中生代之后，“泛大陆”就开始由东向西漂移,2. 大陆漂移说的证据 古生物地理分布有亲缘关系； 地质构造大西洋两岸的岩石、地层和褶皱也相吻合； 古气候两极地区有热带沙漠的征兆，而且在赤道森林中找到了冰盖,3.大陆漂移说的缺陷 着眼于地壳的水平运动 对引起漂移的驱动力论据还不够充分,三、海底扩张说,1.海底扩张说基本内容 地幔物质从海底大洋中脊轴部裂谷带涌生出来，冷凝形成新海底，同时推动先期形成的较老洋底逐渐向两侧扩展推移； 海底扩张移动的速度大约为每年1-5cm； 洋底生成-运动-潜没的周期不超过2亿年； 驱动洋底周期性扩张运动的原动力是地幔物质对流,2.海底扩张说证据 洋脊两旁地磁异常正向和逆向条带是对称的； 海洋沉积物的地质年龄在洋脊两侧越远越老,四、板块构造学说,1. 内容 固态岩石圈漂浮在塑性的软流圈之上，在地球自转运动以及重力作用和热力作用的影响下，岩石圈产生断裂，遭到破坏，形成若干块体,太平洋板块几乎全部是海洋，其余板块既包括大陆，又包括海洋。 板块的内部比较稳定，板块和板块交界的地带，地壳活动比较活跃，多火山地震。 板块相向运动，碰撞挤压相反方向运动，则张裂拉伸,大陆板块发生深断裂，形成裂谷（如东非大裂谷，孕育新的大洋,大陆板块断裂形成大洋中脊,大陆板块发生深断裂，形成裂谷（如东非大裂谷，孕育新的大洋,裂谷持续扩大，海水涌入，形成狭长的“年轻的海”（如红海,大陆板块断裂形成大洋中脊,大陆板块发生深断裂，形成裂谷（如东非大裂谷，孕育新的大洋,裂谷持续扩大，海水涌入，形成狭长的“年轻的海”（如红海,中年”大洋（如大西洋），比较宽阔，最初断裂处，上涌的岩浆形成典型的大洋中脊,大陆板块断裂形成大洋中脊,大洋板块俯冲到邻近的大陆板块之下，形成深海沟（如环绕太平洋的海沟） 与海沟相邻的大陆板块，发生断裂，岩浆上涌，形成多火山的山脉和一些弧形的群岛（如日本 群岛,大洋和大陆板块相遇,海沟,1-海底矿物资源,一、滨海砂矿 二、海底石油和天然气 三、磷钙石和海绿石 四、锰结核和富钴结壳 五、海底热液硫化物 六、天然气水合物,一、滨海砂矿 1. 分类 非金属砂矿 重金属砂矿 宝石 稀有金属砂矿 2.我国砂矿概况 我国是世界上滨海砂矿种类较多的国家之一，矿种多达60多种，总探明储量达数亿吨。具有工业开采价值的主要有钛铁矿、锆石、金红石、磷钇矿、铌铁矿、钽铁矿及石英砂等,二、海底石油和天然气 1.石油的成因 1 动植物遗体被埋葬 2 形成有机质 3 有机质转变成各种碳氢化合物的混合物原始油气 4原始油气迁移，遇储油岩层，形成油气藏,2.我国的海上石油概况 中国沿海有广阔的大陆架，沉积层厚达数千米，估计油气储藏量可达数百亿吨，很有希望成为未来的“石油之海”。 目前中国近海已发现的大型含油气盆地有七个，它们分别是渤海盆地、南黄海盆地、东海盆地、台湾浅滩盆地、南海珠江口盆地、南海北部湾盆地和南海的莺歌海盆地。 东海石油储量约250亿吨,按目前每年消耗3亿吨计,可用80年,三、磷钙石和海绿石 磷钙石又称磷钙土，是一种富含磷的海洋自生磷酸盐矿物，它是制造磷肥、生产纯磷和磷酸的重要原料。 海绿石是一种在海底生成的含钾、铁、铝硅酸盐自生矿物，一般呈浅绿、黄绿或深绿色。可以从中提取钾，也可用作净化剂、玻璃染色剂和绝热材料,四、锰结核和富钴结壳 1. 锰结核的成份 锰结核含有30多种金属元素，其中的铜、镍、钴、锰、钼都达到了工业利用品位 2. 锰结核的储量 仅太平洋，在表层lm厚的沉积物中，结核就有1万多亿吨； 锰的储量是陆地的779倍。 3. 锰结核的分布 根据丰度，可划分出15个锰结核富集区。 4.不断增生的资源,4. 富钴结壳 产于水深13.5千米，顶面平坦、两翼陡峭的海山斜坡上。色黑似煤，质轻性脆，表面呈花蕾似的皮壳状，厚度一般为几毫米至十几厘米。 用途 用于钢材可增加硬度、强度和抗蚀性等特殊性能； 用于航天工业，生产超合金； 生产光电电池和太阳电池、超导体、高级激光系统,五、海底热液硫化物 1. 矿藏位置 主要出现在2000米水深的大洋中脊和断裂活动带上，是一种含有铜、锌、铅、金、银等多种元素 的重要矿产资源 2成因 海水侵入海底裂缝，受地壳深处热源加热，溶解地壳内的多种金属化合物，再从洋底喷出的烟雾状的喷发物冷凝而成的，被形象地称为“ 黑烟囱,六、天然气水合物（可燃冰） 1.成分 由碳氢气体（甲烷）和水分子结合而成的冰晶状固体化合物。 2. 形成及维持固态的条件 天然气水合物一般在温度小于4指深海沉积层的温度、有机质较丰富、压力较大的沉积物中形成。 在温度小于10、压力大于10Pa的条件下得以保持其固态 海底以下数百米至1000m的沉积层内的温-压条件能使天然气水合物处于稳定的固体状态。 3. 储量 具有形成天然气水合物的海域大致为4107km2约占世界海洋总面积的10,第一章 习题,1.地球的外部圈层包括 、 和 。 2.简述地球的内部结构及其划分依据 3.什么是绝对地址年龄和相对地质年代 4.海洋的划分及其各部分的特点 5.海岸带的组成及基本类型 6.什么是大陆边缘包括哪几部分 7.用热点-地幔柱学说解释夏威夷海岭的成因