第二講 地球的圈層結構、地殼的物質循環

1.地震波:包括橫波和縱波兩種，其中：

縱波（P波）：速度快，能在固態、液態、氣態中轉播

橫波（S波）：速度慢，只能在固體中傳播

2．地球內部圈層：包括地殼、地幔和地核

（1）地殼：包括硅鋁層和硅鎂層。

地殼平均厚度17千米，其中大陸部分平均厚度33千米，大洋部分平均厚度6千米。陸地上海拔越高，地殼越厚；反之越薄。

（2）地幔：包括上地幔和下地幔。

地幔上層物質主要由含鐵、鎂的硅酸鹽類礦物組成，自上而下鐵、鎂含量逐漸增加。岩石圈的範圍是地殼和上地幔頂部。岩石圈是由堅硬的岩石組成，厚度約100-110km。上地幔中的軟流層是岩漿的發源地。

（3）地核：包括內核和外核

地殼與地幔的分界面：莫霍界面，深度約17千米，地震波傳播到該處速度突然增加。

地幔與地核的分界面：古登堡界面，深度約2900千米，橫波傳播到該處完全消失，縱波到該處速度明顯減小。由此判斷外核呈液態或熔融狀態。它們相對於地殼「流動」，可能是地球磁場產生的原因。

3．地球的外部圈層：

包括大氣圈、水圈、生物圈。

（1）水圈：是由地表水體構成的連續但不規則的圈層，可分為海洋水、陸地水、大氣水、生物水。其中，陸地水與人類關係最為密切。陸地水又包括地表水和地下水。

（2）生物圈：是生物及其生存環境的總稱。範圍包括：大氣圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部。生物圈的主體是生物，生物圈最活躍的因素是生物。

（3）大氣圈：大氣的密度隨高度增加而減小。一般認為2000-3000千米這個高度是大氣圈的上界。

4.礦物的概念：

（1）礦物是具有確定化學成分、物理性質的單質或化合物。礦物是化學元素在岩石圈中存在的基本單元。有用的礦物在自然界富集到有開採價值時，就稱為礦產。

（2）礦物有固、液、氣三種基本存在形式。

天然氣是我們最熟悉的氣態礦物；

石油和天然汞是常見的液態礦物；

絕大多數礦物都是以固態形式存在；

自然界最常見的礦物是石英（即二氧化硅）；

最硬的礦物是金剛石，能在所有物體上刻划出痕迹。

5.礦物的分類：金屬礦和非金屬礦

金屬礦：赤鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、方鉛礦等。金屬礦可劃分為黑色金屬、有色金屬、稀有金屬、貴金屬等。

非金屬礦：石英、長石、雲母、方解石等

6.地殼的物質組成：

7.三大類岩石

（1）岩漿岩（火成岩）

噴出岩：礦物結晶顆粒較小，有流紋或氣孔構造

（典例：玄武岩、流紋岩、安山岩）

侵入岩：礦物結晶顆粒較大（花崗岩）

（2）沉積岩：有層理構造、可能含有化石

（典例：頁岩、石灰岩、砂岩、礫岩）（頁灰砂礫）

以小礫石為主的稱為礫岩，顆粒較大；以砂粒為主的稱為砂岩，顆粒較小；由細小的黏土顆粒組成、有清晰頁片狀層理的稱為頁岩，顆粒最小。（顆粒大小：礫岩>砂岩>頁岩）

（3）變質岩：有片理結構

（典例：大理岩 、板岩、石英岩、片麻岩）（板英大麻）

a.變質岩是在高溫、高壓的環境下經變質作用形成的。

b.岩漿岩是岩漿經冷卻凝固形成，沉積岩是由外力作用形成，變質岩是經變質作用形成

c.岩漿岩中的花崗岩、沉積岩中的石灰岩、變質岩中的大理岩，均是重要的建築材料。

d.金屬礦是重要的工業原料，石灰岩、鉀鹽是重要的化工原料，煤炭、石油是當前世界最重要的能源。

e.煤、石油是由地質時期的動植物遺體經沉積作用形成，因此其成因類似於沉積岩。

f.花崗岩主要由石英、長石、雲母幾種礦物組成，而石灰岩、大理岩則主要由方解石組成。

8.岩石新老關係的判斷

（1）沉積岩新老關係：

新岩層在上，老岩層在下。

低級生物化石所在岩層較老，高級生物化石所在岩層較新。

（2）侵入岩新老關係：被侵入岩穿插的岩層較老，穿插者較新。

（3）噴出岩新老關係：被噴出岩穿插的岩層較老，覆蓋在噴出岩之上的岩層較新。如下圖：ABCDE按由老到新排序是CBAED。

（4）背斜和向斜岩層新老關係：背斜岩層中間老，兩翼新；向斜岩層中間新，兩翼老。

（5）海底岩石新老關係：海嶺位於板塊的生長邊界，是最新岩石產生的地方，岩石較新；海溝位於板塊的消亡邊界，離海嶺最遠，岩石較老。

9.地質循環

地殼物質的運動，構成了大大小小的物質循環，其中規模最大、歷時最長、影響最深遠的是地質循環。

推動地質循環的能量主要是來自地球內部放射性物質的衰變產生的熱能，熱能再轉化為機械能。

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