地球起源于46亿年以前的原始太阳星云。形成地球的微行星起源于吸积坍缩后剩下的由气体、冰粒、尘埃形成的直径为一至十千米的块状物。这些物质经过1000至2000万年的生长,最终形成原生地球。 初生的地球表面是由岩浆组成的“海洋”。
地球自西向东自转,同时围绕太阳公转。现有455亿。在455亿年以前起源于原始太阳星云。
地球是太阳系由内及外的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星,距离太阳约1496亿千米。
地球内部分为地核、地幔、地壳结构,地表外部有水圈、大气圈以及磁场,地球是宇宙中仅有的存在已知生命天体。
球的物质组成
地球是一个特殊的物理化学系统,她有别于太阳系其他行星,不但有生物圈和生命的长期作用,有液态水圈和氮-氧形成的大气圈,还有固体地圈的板块运动。从而决定了地球系统特有的物质运动与元素行为特征。
关于地球的元素丰度,上地壳、水圈、大气圈的成分可以直接观测,而困难的是下地壳、地幔,尤其是下地幔和地核。解决这一问题,法金顿(1911)、克拉克(1921)应用陨石类比法;华盛顿(1925)、马逊(1966)应用地球模型和陨石类比法;我国黎彤(1976)应用地球物理类比法研究地球的化学成分和元素丰度,他们的研究虽然有些差别,但其结果有共同特征,即地球主要元素丰度:Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na。地球的化学组成特点是:氧和硫(主要阴离子)原子丰度远小于全部金属阳离子的原子丰度之和,因而地球能有多余的Fe、Ni进入地核;并且地球有一些元素表现为亲氧性,成为造岩元素,另一些元素表现为亲硫性,成为金属成矿元素。
目前,许多学者都是借助于宇宙的丰度和已知的观测事实以及地球物理资料来构筑地球模型,主要考虑如下四个方面:①地球作为宇宙天体的一个成员并由宇宙物质演化而来,地球的元素丰度应与宇宙的元素丰度大致相同,因此可以根据宇宙丰度构成地球基本成分的简单模型;②地球基本成分及其分布必须符合深部地震资料所反映的物质密度、比重等物理参数;③地球成分分布必须与地球总的质量和惯性矩相协调;④地球元素分布必须符合地球内部温度、压力分布的状况。
安德森(DL
Anderson)与Cameron(1982)以宇宙元素丰度为基础建立了简单的地球基本成分模型。在这个模型中,地核的主要成分是Fe2O。如果大多数Fe按Fe2O的比例进入地核中,那么地核的质量将占地球总质量的3034%,这与地核是地球质量的33%的情况非常一致。而且如果地核中Fe2O占32%,那么根据太阳Fe/Si比值可以得出地幔FeO占重量15%,那么它接近于月球和火星地幔成分中FeO的比例。
除此之外,还有一些学者提出只要加入极少量的S就可以使地核具有所观测到的密度,并且与铁陨石中相对富集S相一致。因此提出Fe-FeS模型。地幔被看成是近于完全氧化的。主要由下列成分组成各种硅酸盐:MgO、SiO、Al2O3、CaO、Na2O和多种氧化物。地壳是位于固体地球最外部的圈层,包括了自地球表面至莫霍面之间的岩石圈上部。包括地球表面岩石圈的风化部分(土壤
层),但不包括大气圈和水圈。地壳仅占地球质量的05%弱,主要是富含SiO和Al2O3,此外还含有CaO和NaO。
内部结构:地壳 地幔 地核
物质组成:主要是岩石组成的岩石是由矿物组成的
整个地球不是一个均质体,而是具有明显的圈层结构地球每个圈层的成分、密度、温度等各不相同在天文学中,研究地球内部结构对于了解地球的运动、起源和演化,探讨其它行星的结构,以至于整个太阳系起源和演化问题,都具有十分重要的意义
地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分地球外圈可进一步划分为四个基本圈层,即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层,即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈,它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层,位于地面以下平均深度约150公里处这样,整个地球总共包括八个圈层,其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈,以及岩石圈的表面,一般用直接观测和测量的方法进行研究而地球内圈,目前主要用地球物理的方法,例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究地球各圈层在分布上有一个显著的特点,即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的,而在地球表面附近,各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的,其中生物圈表现最为显著,其次是水圈
大气圈
大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地大气圈没有确切的上界,在2000 ~ 16000 公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子在地下,土壤和某些岩石中也会有少量空气,它们也可认为是大气圈的一个组成部分地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到004%比例的微量气体地球大气圈气体的总质量约为5136×1021克,相当于地球总质量的百万分之086由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内根据大气分布特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等
水圈
水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它是一个连续但不很规则的圈层从离地球数万公里的高空看地球,可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋,它使地球成为一颗"蓝色的行星"地球水圈总质量为166×1024克,约为地球总质量的3600分之一,其中海洋水质量约为陆地(包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中)水的35倍如果整个地球没有固体部分的起伏,那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖大气圈和水圈相结合,组成地表的流体系统
生物圈
由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物,在地球上这个合适的温度条件下,形成了适合于生物生存的自然环境人们通常所说的生物,是指有生命的物体,包括植物、动物和微生物据估计,现有生存的植物约有40万种,动物约有110多万种,微生物至少有10多万种据统计,在地质历史上曾生存过的生物约有5-10亿种之多,然而,在地球漫长的演化过程中,绝大部分都已经灭绝了现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部,构成了地球上一个独特的圈层,称为生物圈生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层
岩石圈
对于地球岩石圈,除表面形态外,是无法直接观测到的它主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成,从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面(莫霍面),一直延伸到软流圈为止岩石圈厚度不均一,平均厚度约为100公里由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系,因此,岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地球部分由于洋底占据了地球表面总面积的2/3之多,而大洋盆地约占海底总面积的45%,其平均水深为4000~5000米,大量发育的海底火山就是分布在大洋盆地中,其周围延伸着广阔的海底丘陵因此,整个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成,对它们的研究,构成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球构造学"理论
软流圈
在距地球表面以下约100公里的上地幔中,有一个明显的地震波的低速层,这是由古登堡在1926年最早提出的,称之为软流圈,它位于上地幔的上部即B层在洋底下面,它位于约60公里深度以下;在大陆地区,它位于约120公里深度以下,平均深度约位于60~250公里处现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在也就是由于这个软流圈的存在,将地球外圈与地球内圈区别开来了
地幔圈
地震波除了在地面以下约33公里处有一个显著的不连续面(称为莫霍面)之外,在软流圈之下,直至地球内部约2900公里深度的界面处,属于地幔圈由于地球外核为液态,在地幔中的地震波S波不能穿过此界面在外核中传播P波曲线在此界面处的速度也急剧减低这个界面是古登堡在1914年发现的,所以也称为古登堡面,它构成了地幔圈与外核流体圈的分界面整个地幔圈由上地幔(33~410公里深度的B层,410~1000公里深度的C层,也称过渡带层)、下地幔的D′层(1000~2700公里深度)和下地幔的D〃层(2700~2900公里深度)组成地球物理的研究表明,D〃层存在强烈的横向不均匀性,其不均匀的程度甚至可以和岩石层相比拟,它不仅是地核热量传送到地幔的热边界层,而且极可能是与地幔有不同化学成分的化学分层
外核液体圈
地幔圈之下就是所谓的外核液体圈,它位于地面以下约2900公里至5120公里深度整个外核液体圈基本上可能是由动力学粘度很小的液体构成的,其中2900至4980公里深度称为E层,完全由液体构成4980公里至5120公里深度层称为F层,它是外核液体圈与固体内核圈之间一个很簿的过渡层
固体内核圈
地球八个圈层中最靠近地心的就是所谓的固体内核圈了,它位于5120至6371公里地心处,又称为G层根据对地震波速的探测与研究,证明G层为固体结构地球内层不是均质的,平均地球密度为5515克/厘米3,而地球岩石圈的密度仅为26~30克/厘米3由此,地球内部的密度必定要大得多,并随深度的增加,密度也出现明显的变化地球内部的温度随深度而上升根据最近的估计,在100公里深度处温度为1300°C,300公里处为2000°C,在地幔圈与外核液态圈边界处,约为4000°C,地心处温度为 5500 ~ 6000°C
地球表面主要组成有:
1、岩石圈
地球岩石圈指地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面(莫霍面),一直延伸到软流圈为止。
2、水圈
水圈(Hydrosphere)是地球外圈中作用最为活跃的一个圈层。它与大气圈、生物圈和地球内圈的相互作用,直接关系到影响人类活动的表层系统的演化。
3、生物圈
生物圈主要由生命物质、生物生成性物质和生物惰性物质三部分组成。
4、大气圈
大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层,它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界,在2000 ~ 16000 千米高空仍有稀薄的气体和基本粒子。
扩展资料:
地球表面的主要特征有:
1、三态转换
由于地球距太阳远近适中,具有适宜的温度;其形状大小适宜(半径6378公里),使它表面吸引了适量的水和大气并保持一定的压力,造就了地表固态、液态、气态三种形态物质共存并互相转化的复杂形态。
2、地球内力
所谓地球内力是指地球的构造力,来自地球内部,在地球表层清晰明显地表现出来,诸如火山、地震、岩浆活动、地壳隆起和沉陷等等。
3、外力作用
外力作用即指以太阳辐射为基本能源而产生的风化作用、流水作用、风蚀作用等,它通过物理化学变化、物质的侵蚀、搬运、堆积作用极力消除内力所造成的起伏,总的作用趋势是夷平地表,其影响深度仅限于地表以下几米到几十米的深度。
4、中介作用
生物圈是地球表层物质、能量流所维持的一层薄薄的有机膜,它起到了太阳能与无机界之间的中介作用。
5、人类活动
人类的出现使地球表层发生了质的变化,也构成了区别于其他层圈的突出特征。人类改变大气圈,造成温室效应、热岛效应,甚至控制局部环流;人类改变水循环、创造人工地形,从根本上改变了生物界的面貌等等。
-地球表层
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