普通地质学教案1
江西应用技术职业学院教案首页 本学期授课次序 课 题 名 称 教学目的要求: 了解地球的演化及其在宇宙中的位置;地球的形状、大小及表面形态特征和外 部圈层构造;基本掌握内部圈层构造特征及地球的主要物理性质。 教学重点及难点:重点是地球内部圈层构造特征及主要物理性质; 教 学 程 序 设 计 次序内容计划时间 地球概况 3-4授课班级 第一章第一章 地球概况地球概况 第一节 地球的演化 第一章第二节 地球的形状、大小 地球概况 一、地球的形状 二、地球的大小 三、地球的表面形态 第三节地球的主要物理性质 一、地球的质量与密度 二、地球的重力和压力 三、地球的磁性 四、地球的温度(地热) 五、地球的弹塑性 第四节 地球的圈层构造 一、地球的外部圈层构造 二、地球的内部圈层构造 作业及思考题: 1.地球表面的主要形态有哪些? 2.地球的主要物理性质有哪些? 3.地球外部有哪些圈层? 4.地球内部有哪些圈层?内部圈层主要是依据什么来划分的? 5.陆壳与洋壳有何差别? 教学实施经验小记(请写后面) 第一章第一章 地球概况地球概况 第一节 地球的演化 一、宇宙、太阳系、地球的起源 宇宙在空间上是无限的, 在时间上无始无终的, 天体总是处与不 断的运动之中, 天体之间既相互吸引又相互排斥, 并按一定的规律组 合在一起,按一定的速度和周期进行自转和公转。 包含大量恒星的天体体系称为星系,地球所在的星系叫银河系, 由1400多亿颗恒星组成, 是一个巨大的旋涡状星系, 众多的恒星围绕 银河系中心旋转,银河系就像一个铁饼,中间厚,四周薄。 太阳是银河系中的一颗普通恒星,以太阳为中心的天体系统称为 太阳系, 它以巨大的引力吸引着太阳系中的所有成员。 太阳系中共有 九大行星,上万个小行星,其中已定轨道的小行星有 4千个。 地球的起源与太阳系的起源是密不可分的,关于太阳系起源的各 种学说已不下四十多种,一般归纳为三大类: 一 星云说: 认为太阳系是由一个星云物质组成的, 其附近有超新 星爆发提供核能量; 二 灾变说认为先有一个原始的太阳, 在后来被另一个天体的吸引 或撞击下分离出大量的物质而形成行星和小行星等天体; 三 俘获说: 认为先有一个原始太阳, 以后太阳俘获了银河系中的 其他物质而形成的。 二、地球的早期演化(录像——天体的来龙去脉) 第二节 地球的形状、大小 一、地球的形状(附图) 目前通过人造地球卫星观测和计算能比较精确的获得地球的形 状和大小。 地球不是一个圆球体, 而是一个实心椭球体, 赤道半径长, 两极半径短, 而且北极比旋转椭球体凸出 14m南极却凹进24m,中纬度 在北半球稍凹进,而在南半球稍凸出(不到 10m) 因此科学家认为:第一、地球极近于旋转椭球体,这是地球自 转导致的,表明地球有弹塑性;第二、地球不是严格的旋转椭球体, 说明地球内部物质分布不均匀。 二、地球的大小(附图) 根据1975年第16届国际大地测量和地球物理协会公布的数据介绍如 下: 赤道半径a=6378.137KM 两极半径 c=6356.752KM 平均半径 R=(a2*c)1/3=6371.004KM 长短半径差a-c=21.385KM 扁平 δ=(a-c)/a =1/298.257 表面积 S=4πr2=510064472KM2 体积 V=4πr2/3=10832亿 KM2 三、地球的表面形态 地球表面高低不平, 以海平面为界分为海洋和陆地两大地理单元。 海洋面积3 亿 6 千万平方公里占70.8% 陆地面积1 亿 449 百万平方公里占29.2% 海洋:陆地: 平均深度:3729m 最深 11034m(马里亚纳海沟) 平均高度:875m最高:8844m(珠穆朗玛) 两者相差近 20km 海底地形:陆地地形:大的陆块叫大陆 小的叫岛屿 (1)大陆边缘(1)山地(500m)以上切割度大于 200m ①大陆架(2)高原—500m 以上广阔而平坦的地区 ②大陆基(3) 丘陵—低于 500m,相对高差小于 200m ③海沟、岛屿(4)盆地—四周被山地或高地包围 (2)大样盆地——2500—6000m 深中间低平,外形似盆的地形 有丘陵 平原 海山(5)平原—7200m 广阔而平坦的地区 (3)洋脊——洋底山脉 第三节、地球的物理性质第三节、地球的物理性质 一、地球的质量与密度 根据牛 顿万 有引力 定律及 多次实 验, 求出地 球的质 量 为 : P M V 5.976 10kg 24 , 由 此 求 得 地 球 的 平 均 密 度 : 5.976 10 1.08 1027 27 kg 3 CM 5.517 g/cm3 但是按实际测得的地表岩石密度平均都为2.6—2.8 g/cm 3仅为 地球平均密度的一半。根据地震波在地球内部传播速度与密度的关 系,说明地球内部的密度随着深度的增加而逐渐增加 二、地球的重力和压力(附图) (一)地球的重力=地球的引力(F)与地球 自转产生的离心惯性力(P)的合力(G) 。 引 离心力 地球重力随纬度变化而变化根据理论计 算出各地的正常重力值称为理论计算值。 重力异常——由于地球各部分的物质组 力 重 力 成和地壳构造不同, 因而实际测量的重力值往往与理论值不符, 称为 重力异常。 正异常——实测重力值等于理论值, 一般为金属矿区, 由于物 质密度大,对地面物质的引力较大。 负异常——实测重力值小于理论值,一般为石油,炔,石膏等 非金属矿区,物质密度小,引力小。 利用重力异常找矿的方法称为重力探矿法。 并且对研究地球的 形状,地壳的物质组成,地壳的构造,地壳运动和地震等都是有很高 的价值。 (二)地球的压力 地球的压力——指地球内部物质受上覆物质的重力而产生的压 力即静压力。 深度越大压力越大, 并且随着地球内部物质密度加大, 压力增加 越大。 三、地球的磁性(图) 指南针为什么能够指示方向, 就是因为地球是有磁性的。 在它的 周围形成了一个磁力作用的空间——地磁场。 位于南半球的叫磁南极 (S)和位于北半球的称为磁北极( N) 。 地磁场的正常值(背景值)——是各地经过校正和清除变化等 影响的地磁要素数据。 地磁异常——实地测量的地磁要素数据与正常值不符。 磁法找矿——就是通过地磁测量寻找有磁性异常的矿产。(如磁 铁矿等) 古地磁法——地球磁场是在不断变化的,有日变化,年变化,也有长 期的周期变化(磁极倒转) 。通过对岩石中剩余磁性的研究,了解地 质历史上磁场的变化,例如通过对比不同时期的古地磁极的位置 (或 同一地点不同时期所处的磁纬度)可以帮助了解地壳不同部分的相对 位移情况,据古地磁场反转周期则可确定岩石的形成年代。 四、地球的温度(地热) 日变化一般为 1—1.5m 1.外热层(变温层)受太阳辐射影像 年变化影响深度达 20—30m 2.常温层———与当地年平均温度大致相当,常年不变, 其深度一般为 20—40m 3.增温层——地温随深度增加而逐渐增加,受地球内部热能影响, 深度每增加 100米就升高的温度称为地温梯度。 一般大陆为1—5℃ /100m,海底为 4—8℃/100m。 通过间接测算,越接近地心低温的增加趋于缓慢: 地下 100km约为 1300℃ 10