基本内容
掌握地球的基本概况、圈层结构掌握地质作用及地质年代学的基本知识。
地球基本特征及地质年代
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
天圆地方
不是一个稳定的旋转椭球面，有地方隆起，有地方凹陷，相差可达100m以上；
赤道横截面不是正圆形，是近似椭圆形，长轴指向西经20°和东经160°方向，长短轴之差为430m；
赤道面不是地球的对称面，与标准椭球体相比，南极大陆比基准面凹进24m；北冰洋却高出基准面14m。赤道——南纬60°之间高出基准面，而从赤道到北纬45°之间低于基准面。
大地水准体”
（Geoid）—平均海平面所封闭的球体形状
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
圆球形
旋转椭球体形
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
地球赤道半经（α）：6378137m
地球极半经（с）：6356752m
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
地球的平均密度：5.517g/cm3
（一）地球的密度和重力
在地下若干深度处密度呈跳跃式变化，推测地核部分密度可达13g/cm3左右。
地球的平均密度和水星（5.4）相差不多。
月球（3.341）和火星（3.95）的密度都比地球小，其它行星的密度更小。
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（一）地球的密度和重力
F=m1m2/r2
据万有引力定律：F=G·M·m/r2
地球赤道处重力加速度g=9.780318 (m/s2)
地球两极处重力加速度g=983.2177 (m/s2)
两极，重力比赤道处大0.53％，也就是说把在两极重100kg的物体搬到赤道地区时，则变成99.47kg。
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（一）地球的密度和重力
地球的重力
重力值随纬度的增加而增加
重力值随高度的增加而减少
重力随深度的增加先增加，然后减小，到地心趋向于零。
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（一）地球的密度和重力
理论重力值
重力异常
重力勘探
重力正异常——此处地下往往有密度较大的物质，可能是铁、铜、铅、锌等矿区。
重力正异常——此处地下往往有密度较小的物质，可能有石油、煤、盐类以及大量地下水等 存在。
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
自由空气校正

自由空气异常（经过自由空气校正后的重力值和理论值差异）
（一）地球的密度和重力
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
布格校正: 岩石和地形对测点所产生的异常
布格重力异常
地壳均衡说
（一）地球的密度和重力
了解我国大陆部分地区布格重力异常
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（二）地磁
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（二）地磁
地磁三要素
磁场强度：地表任意一点地磁的大小。指向北磁极。
磁偏角：地磁子午线与地理子午线之间的夹角。— θ
其中，以指北针为准，东偏为“＋”；西偏为“－”。
磁倾角：磁针与各处水平面的夹角。— α
依指北针，下倾为“＋”；上仰为“－”。 两磁极为90°；赤道为0°。
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（二）地磁
地磁极
地磁子午线
地磁场的变化
地磁异常
磁法勘探
古地磁学
地磁的特点
（1）地磁南北极和地理南北极的位置不一致，并且磁极的位置逐年都有变化，磁极有向西缓慢移动的趋势。
（2）地面上每一点都可从理论上计算出它的磁偏角和磁倾角。如磁偏角和磁倾角与理论值不符时，叫做地磁异常。
（3）地球磁场的磁力线受太阳风的影响，被压缩在一个固定区域内， 这个区域叫磁层。
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（二）地磁
磁层
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（二）地磁
塔里木盆地显生宙磁极游移曲线
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（二）地磁
地磁场的成因
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（三）地热
地热：地球内部的巨大热能

地热增温级
地热梯度
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（三）地热
地热来源与释放
来源：铀（U238，U235）、钍（Th232）、钾（K40）等放射性元素衰变产生的热能。
释放：火山喷发、热水活动、构造运动、大地热流。
大地热流
大地热流----地球内部热能向地表传输的现象。
全球平均为：6.15×10-6J /cm2·s。
则全球每年为： 6.15×10-6J /cm2·s×一年×地球表面积≈9.63×1020-1.09×1021J，这个数字相当于燃烧300多亿吨煤放出的热量。
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（三）地热
外热层(变温带)
常温层(常温带)
内热层（增温带、地热梯度)
q＝一K.r
地球的内热不断从深部传输到地表散发。单位时间内通过地球表面单位面积散失的热量，称作地热流值。
4.1868×10-6J/cm2·s——1个地热流量单位。用（HFU）表示。
全球平均地热流值：1.47 HFU。
全球地热流值特征：
全球平均地热流值为1.47±0.74HFU，大陆和海洋平均值几乎相等。
地热流值的分布有明显的时空差异。
海洋：洋中脊最高——1.90±1.48HFU；
海盆——1.27±0.53HFU；
距离洋中脊最远的海沟平均值最低—1.16±0.70HFU
从古到新，地热流值表现为由低到高的趋向。
前寒纪地块——0.91±0.02HFU，
新生代褶皱带——1.75±0.06HFU。
热流值与岩石圈厚度有关。
岩石圈越薄——越大；反之——越小。
地热能:一定地质条件下，地热富集起来形成地热能
地热流值＞2HFU，一般认为是良好地热资源的地区。
中生代褶皱带（相当于环太平洋带）、新生代喜马拉雅褶皱带（相当于地中海-喜马拉雅带）是著名的地热带（地震带和火山活动带）。
我国东部沿海（包括台湾在内）和西藏、云南等地，处于世界的两条地热带范畴内，地热资源丰富。
第二节 地球的结构
一、外部圈层
即外三圈
:大气圈、水圈和生物圈
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
地球内部圈层示意图
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
划分依据地震波
分为纵波（P）和横波（S）
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
划分依据地震波
分为纵波（P）和横波（S）
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
划分依据地震波
分为纵波（P）和横波（S）
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
（一）地壳
1.地壳的化学组成
8种主要元素占98％以上
克拉克值
2.地壳的厚度和结构
平均厚度
A´
A"
Moho Disc. M.
A´：以O、Si、Al及K、Na 为主，
花岗岩层，或硅铝层（Si、Al）
A″：Mg、Fe、Ca增加，
玄武岩层，或硅镁层（Sima）
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
（一）地壳
康拉德面
2.地壳的厚度和结构
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
（一）地壳
陆壳：约占地壳面积的1/3多一点，陆壳具有明显的双层结构，即存在上、下地壳。
洋壳：位于海洋之下，约占地壳面积2/3少一点，其上为约4km厚的海水，洋壳缺失上地壳
2.地壳的厚度和结构
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
（一）地壳
大陆地壳 大洋地壳
厚度大 薄
双层 单层
O,Si,Al,K O,Si,Mg,Fe
年代老 新
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
（二）地幔
A´
A"
Moho Disc. M.
2900km
400km
920km
上地幔
下地幔
主要成分为超基性岩。
橄榄岩层，
又称榴辉岩层
60km
B´
B"
岩石圈
低速层
软流圈
C´
C"
D´
D"
拜尔勒面
雷波蒂面
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层
（二）地幔
A´
A"
Moho Disc. M.33km
2900km
400km
920km
上地幔
下地幔
60km
B´
B"
岩石圈
低速层
软流圈
C´
C"
D´
D"
4640km
5120km
E
F
G
不确定性
古登堡面
2900km
第三节 地质作用和地质年代
一、导致地球不断变化的作用——地质作用

（一）基本概念

地质作:用作用于地球的自然力使地球的物质组成、内部构造和地表形态发生变化的作用，总称为地质作用。

引起地质作用的自然力称为地质营力。

地质营力分为内营力和外营力。
第三节 地质作用和地质年代
一、导致地球不断变化的作用——地质作用
（二）地质作用的能源
引起地质作用的能量来源有两大方面：

1、内能，来自地球本身的能量
主要有：地球自转产生的旋转能，重力作用形成的重力能，放射性衰变产生的热能以及地球内部物质结晶或互相作用放出的结晶能和化学能等。

2、外能，来自地球以外的能量
主要有：太阳辐射能，天体引力能及其它行星、恒星对地球的辐射等。
第三节 地质作用和地质年代
（三）地质作用的分类
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
研究有关地球历史演化和测定地质事件的年龄与时间序列，称为地质年代学。
地质年代包括两种:

相对地质年代
绝对地质年龄（同位素地质年龄)
绝对地质年龄
利用放射性同位素衰裂变测年技术测定的矿物或岩石的年龄，称为同位素地质年龄，也叫绝对地质年龄。
相对地质年代
根据地球发展历史过程中生物演化和岩层形成的顺序，将地球历史划分的若干自然阶段。
化石：保存在地层中地质历史时期生物遗体和遗迹。
生物层序律：在最古老的地层中无化石；地层愈古老其中保存的生物化石愈低级，地层愈年轻其中保存的生物化石愈高级。
地层层序律：在层状岩层的正常序列中，先形成的岩层位于下面，后形成的岩层位于上面。
基本概念
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
相对地质年代：根据地球发展历史过程中生物演化和岩层形成的顺序，将地球历史划分力若千自然阶段，称为相对地质年代。
地层层序律、化石顺序律和切割律。
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
相对地质年代
地层层序律: 依照沉积的先后，早形成的地层在下，晚形成的地层在上。
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
相对地质年代
化石顺序律或生物层序律：

不同时期的地层中含有不同类型的化石组合，而在相同时间和地理环境下所形成的地层中含有相同类型的化石组合，地层年代越老所含生物化石就越简单，越原始。
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
相对地质年代
切割律或穿插关系:

被穿插的岩石老，穿插者新
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
相对地质年代
年代地层单位 地质时代单位 岩石地层单位

宇（Eonthem）………宙（Eon）……大群
界（Erathem）………代（Era）…………群
系（System） ………纪（Period）………组
统（Series） ……………世（Epoch）………段
阶（Stage） ………期（Stage）………层
二、地质年代
岩石地层单位是以地层的岩石特征和岩石类别作为划分依据的地层单位。
群 为最大的岩石地层单位。它是由明显一致的相同岩石特征的两个或两个以上的组构成。
组 是岩石地层划分的基本单位。它在岩性上具有一定的规律性和均一性，以某类岩石为主或几类岩石的联合。
段 是比组低一级的岩石地层单位。
层 为最小的岩石地层单位。
第三节 地质作用和地质年代
二、地质年代
同位素地质年龄
同位素年龄测定的基本原理和方法
当岩浆冷凝矿物结晶时，放射性元素以某种形式进入矿物或岩石中，在封闭体系中放射性元素（母体）将按一定速度蜕变出同位素（子体），并继续衰变相积累。如果岩石中母体元素的衰变常数已经被准确测定出来，衰变最终子体产物是稳定的，只要准确地测定矿物和岩石中放射性母体和子体的含量，即可根据放射性衰变定律计算出矿物或岩石的年龄。
由于不同放射性元素的半衰期有长有短，故采用不同放射性元素所适用测定的年龄长短亦不相同。
目前用放射性同位素方法测得地球上最古老岩石的年龄为40－43亿年；
对来自外星球的陨石及月岩的测定，获得的最大年龄为45－47亿年。
据此，确定地球的年龄为至少有45亿年。
用以计算岩石的年龄的公式为：
t＝ln(1＋D/N）/λ
λ为衰变常数；D为子体同位素含量；N为母体同位素含量。
测定地质年代的放射性同位素
铀－钍－铅法
钾－氩法
铷－锶法
碳14法
重要术语大气圈、生物圈、水圈、大地热流、常温流、地热增温级、地热梯度、地磁要素、古地磁学、纵波、横波、地壳、地幔、地核、软流圈、岩石圈、硅铝层、硅镁层、大洋地壳、大陆地壳、科里奥利力（地转偏向力）、康拉德面、莫霍面、古登堡面、克拉克值
地质年代学、地层层序律、生物顺序律、切割律、相对地质时代、绝对地质时代
复习思考题：
1.何为地球重力异常？对地质研究有何意义？
2.地磁三要素是什么？
3.何为地热增温级?其与地温梯度有何关系?
4.全球地热流值分布有哪些规律?
5.我国的地热资源分布如何?
6. 纵波、横波的特点？7. 地球内部有哪几个主要圈层？各具什么特点？8. 组成地壳的元素有哪些？洋壳与陆壳的差别何在？什么叫硅铝层？什么叫硅镁层? （作业） 9. 康拉德面、莫霍面、古登堡面。10. 什么是地质作用？它分为哪些类型？其能源主要有哪些？（作业）
11.绝对地质年代和相对地质年代的划分依据？
12 .熟记地质年代表。