普通地质学（夏邦栋）整理 吴益冲惊

一切运动物体的力。

（8）f=2mv3ω：f 称为科里奥利力。式中m为质点的质量，v为质点相对于非

惯性系的速度，ω为非惯性系转动的角速度。

（9）科里奥利力的方向：沿前进方向，北半球右偏，南半球左偏。 3地球的外部圈层---水圈

（1）水圈是指地球表层由水体构成的连续圈层。水体的形式有河、湖、海、冰

川（盖）水蒸气、地下水等，并形成一个包裹着地球的完整圈层。

（2）水循环:地表上直接被液态水体覆盖的区域占地表面积的3/4。在太阳能、

重力的作用下，使得水圈中的水体周而复始的运动，形成水循环。

（3）水循环的方式有:海洋与大陆间的循环；

地表与地下间的循环； 生物体与周围空间的循环； 水圈与大气圈间的循环。

4地球的外部圈层---生物圈

（1）生物圈：是指地球表层由生物及其活动地带所构成的连续圈层。生物从高

等到低等，从动物到植物，乃至细菌和微生物等生活于地球表面一定范围的陆地、水体、土壤及空气中，构成了一个基本连续的圈层。

（2）目前已知的生物有近两百万个种。

（3）生物的演化发展受控于自然环境的演化，通过地质历史时期生物化石的研

究就可以知道地质演化的历史。 5地球的内部圈层构造

（1）人类对地球内部的了解仍是“肤浅”的：目前最深的钻井<13km （2）内部圈层划分依据 ：地震波在地球内部传播波速变化 （3）地震波（机械波或弹性波）：纵波（P），横波（S）

纵波----质点的震动方向与波的传播方向一致，能通过固体、液体、气体。 横波----质点的震动方向与波的传播方向垂直，只能通过固体。 震源：天然、人工地震、核爆炸、地震勘探（炸药、 电弧花、重锤、枪击）。 （4）纵波、横波在地球内部传播（体波），遇到不同物性界面时, 波速发生变化。（其原因：发生反射、透射、折射、终止（吸收）或 分解、激发新纵波、横波和面波（L））

（5）波速不连续面-----地震波在地球内传播，波速发生较大变化的界面（统称

是物性差异界面）。

（6）全球两个大的波速不连续面 ：

1）莫霍面（M.1909）(Moho-dscontinuity) ：大陆平均 33km，max 70km 大洋平均 11-12km，min 5km 2) 古登堡面（G.1914）(Gutenberg-discontinuity)：2900km （7）莫霍洛维奇面（简称莫霍面）

最先由克罗地亚学者莫霍洛维奇(A. Mohoroviche, 1857-1936)于1909年发现。在莫霍面上下，纵波速度从7.0km/s迅速增加到8.1km/s左右；横波速度则从4.2km/s增加到4.4km/s左右．莫霍面出现的深度，全球平均为33km, 在大洋之下平均仅为7km。后来，人们就把莫霍面之上称为地壳，莫霍面之下到古登堡面之间称为地幔。 （8）古登堡面

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这个界面是1914年由美籍德裔学者古登堡（B. Gutenberg, 1889-1960）发现的。 在此不连续面上下，纵波速度由13.6km/s突然降低为7.98km/s；横波速度从7.23km/s到突然消失。此界面位于地下2885km深度，此界面之下到地心，称为地核。

6地球圈层划分：地壳

地幔: 上地幔、下地幔

地核: 外核、过渡层、内核

7地壳明显地存在上下两层：

上硅铝层，也称为花岗质层，只存在于大陆； 下 硅镁层，也称为玄武质层，分布于全球。

由于地壳厚度的差异和物质在水平与垂直方向的不均匀性，导致地壳经常进行物质的重新分配调整，这是引起地壳运动的重要因素之一 。 8大陆型地壳与大洋型地壳比较 大陆型地壳（continental crust） 大洋型地壳(oceanic crust) Si、Al层2.6-2.7 g/cm 结构 Si、Mg 层2.9-3.0 g/cm 岩石年龄 岩石变形 厚度 分布 41亿年 强烈 max 70km (平均 33km) 大陆及大陆架 <2亿年 微弱 max 10km(平均6-8km) 大洋盆地 33Si、Mg层2.9-3.0 g/cm 39地球圈层 名称 圈层代号 底界深度km 密度 物态 地壳 A 33 2.6-3.0 固态岩石 360 上 B 地 250 3.32—5.7 地 塑性软流圈幔 幔 （低速带） C 400 下地幔 D 2898 外 E 液态 地 过度 F 9.7-13（16） 核 固态 内 G 6381 10软流圈（astherosphere） （1）软流圈：上地幔中的地震波速的低速层，范围60—250km，物质具有软塑

性和流动性。

（2）软流圈发现的意义：岩浆的发源地；

中源地震的发源地（地下70--300km）；

软流圈的发现，使大陆漂移学说得以成为可能，也支持了板块构造运动；

软流圈的运动波及全球构造。

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11地核、地幔、地壳的形成：

原始地球是均质球体，主要成分C、O、Mg、Si、Fe、Ni。放射性元素辐射能、引力收缩、重力压缩使原始地球温度升高，产生机械和化学分异。比重大熔点低的铁、镍等元素向地心集中，形成地核。在重力分异过程中，伴有物质位能向热能转化，岩石发生熔融，较轻的铁镁硅酸盐向上集中，原始地幔形成。原始地幔表层同时失热，变硬，形成坚硬外壳，即原始地壳。 12推断地球内部各圈层物质组成的主要依据：

(1)根据各圈层密度和地震波速度与地表岩石或矿物的有关性质对比进行推测。 (2)根据各圈层的压力、温度，通过高温高压模拟实验进行推测。

(3)根据来自地下深部的物质进行推断。火山喷发和构造运动有时能把地下深部(如上地幔)的物质带到地表。 (4)与陨石研究的结果进行对比。 13地球内部圈层物质组成

岩 地壳： Si、Al 层 花岗岩质 石 Si、Mg层 玄武岩质

圈 上地幔顶部：超基性岩（Fe、Mg含量多）

o

软流圈：石陨石 1300C 近岩石熔点 地幔圈：铁石陨石

外核液体圈：Fe、Ni(少量Si、S)；铁陨石 内核固体圈：Fe、Ni，铁陨石 附：思考题

1地球自转产生的偏转力——科里奥里力在赤道处最大，两极处最小。 2大气圈中与地质作用关系最密切的次级圈层是（ ）。 a.平流层； b.对流层； c.中间层； d.热成层。

3划分地球内部圈层构造时所用的主要地球物理方法是（ ） a.古地磁法；b.地电法； c.地震波法；d.重力法。 4地壳与地幔合在一起又被称为岩石圈。 5软流圈的物质全部处于熔融状态。

6划分地球内部圈层，推断地球内部各圈层物质组成与状态的主要依据有哪些？

二、地球表面的地形

1陆地地形

（1）按照高程和起伏特征，陆地地形可分为：山地、丘陵、平原、高原、盆地、

洼地等类型

（2）

山地： 海拔高程在500米以上，地形起伏较大，相对高程大于200米的地区。

低山--海拔500米-1000米 中山--海拔1000米-3500米 高山--海拔大于3500米 线状分布的叫山脉

丘陵 高低不平，相对高程在200米以下的小山丘。 平原 宽广平坦或略有起伏的地区。

高原 海拔高程在600米以上表面平坦或略有起伏的地区。 盆地 四周是高原或山地中央低平（平原或丘陵）的地区。

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洼地 陆地上高程在海平面以下的地区（如新疆鲁克沁洼地为-155m） 2海底地形

（1）三大单元：大陆边缘、 大洋盆地、 洋中脊

（2）大陆边缘：大陆与大洋连接的边缘地带，为海水覆盖，包括：

大陆架：近陆浅水海底平原，地势平坦，坡度<0.1°,一般指水深 <200 米的水

域。

大陆坡：大陆架外缘的倾斜部分，平均坡度4.3°(最大20°)，宽度20～90km，

平均28km ，常见横切大陆坡的海底峡谷。

大陆基：大陆坡与大洋盆地之间比较平坦的地区，大面积覆盖了堆积物。 岛弧：一系列岛屿，无论岛屿本身形态还是把它们连接起来都成弧形，称为岛屿。 海沟:大洋边缘紧邻大陆的长条形洼地。多为板块的结合部位，是由于大洋板块向大陆板块下俯冲造成的。在岛弧靠大洋一侧，常发育几乎平行的巨形凹地，深约6000米，称海沟。大洋中最深的海沟为马里亚纳海沟，其深度为11km。 岛弧与海沟总是平等伴生的 （3）大陆边缘类型

①被动性大陆边缘（大西洋型大陆边缘）［无海沟］ 大陆 → 大陆架 →大陆坡 → 大陆基 → 大洋盆地 ②主动性大陆边缘（太平洋型大陆边缘）［有海沟］

安弟斯型：大陆 → 大陆边缘山脉→ 大陆架和大陆→ 海沟 → 洋盆 日本海型：大陆 → 边缘海→ 岛弧 海沟 → 洋盆

（4）大洋盆地：海洋的主体部分，水深4000～6000米，平坦，坡度<1/1000。 （5）洋中脊： 屹立于大洋底部的巨大“山脉”延伸于四大洋，连绵数万公里，

是大洋底部很重要的地势特征。 洋脊高2～4KM，宽1000～4000 KM，垂直于洋脊延伸方向，被一系列横向断裂错开。

§3.固体地球的物理性质

一、地球的密度与压力

1地球的平均密度为5.52g/cm3。地壳的平均密度为 2.8g/cm3。 2地球的重力

（1）F = K2M1M2/R2 ——地心引力

P——离心力 G——重力

（2）重力值是地心引力与离心力的合力，主要由于万有引力造成

（3）在地球的上部层位，由于地球物质的密度较小，引起的质量变化要小于半

径变化造成的影响，故重力随着深度的增加而缓慢增大，

而在地球内部，由于要同时考虑质量（密度）和半径两方面的变化，情况与地表相比不尽一致。一方面，深度增加使半径减小，使重力加速度增大；另一方面，随着深度增加，球内的质量也在减少（因为上部物质产生的附加引力向上），这导致重力加速度随之变小。因此在地球内部，重力究竟是变大或变小，取决于谁的影响占主导地位。

（4）到2891km即古登堡面附近达到极大值1068cm/s2；在越过2891km界面后，

地球物质的密度变化造成的影响开始大于半径引起的变化，地球的重力也随之急剧减小；地心处的重力仍递变为零

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