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地球结构

[日期:2015-01-07]    [字体: ]

从空间看到的地球:蓝色的是海洋,白色的是含有大量水蒸气的大气,绿色的是植被覆盖的陆地,所有这些在太阳系其他星球上都是看不到的,地球是太阳系中一颗非常独特的星球。

 

 

地球是太阳系排第三颗接近太阳的行星,距太阳大约149,597,870公里(1天文单位)。地球位于宇宙中的位置:半人马星座银河系第三臂旋太阳系地月系地球。地球每 365.256 天绕太阳运行一圈,形成四季,每 23.9345 小时自转一圈,形成昼夜。月亮是唯一的卫星,绕地球一圈为27.32天。

地球是太阳系唯一存在生命的行星,人类的家园,地球的运动特性和地球物质的各种物理化学特性无不与人类生活息息相关。

 

地球的形状和大小

地球在自转的离心力作用下,是一个两极略扁的不规则椭球体。地球赤道半径6378.140km,地球极半径6356.755km,地球平均半径6371.004km,赤道周长40075km,面积510100934km2.,地球体积1.083 207 3×1012 km3

 

地球的年龄

地球形成年龄:约为50亿年~70亿年

地壳形成年龄:约为46亿年

现有最古老岩石年龄:40亿年

最早生物化石年龄:超过30亿年


地球物质元素

地球的上部地壳和地幔主要成分是硅酸盐,在地壳中最多的化学元素是氧,它占总重量的48.6%;其次是硅,占26.3%地核主要由铁镍元素组成。
 

地球的质量和密度

地球质量:质量 5.976×1024 kg。平均密度 5.515 g/cm3

 

地球的重力

地球上物体受到垂直向下的引力作用而具有重力,重力加速度等于物体在重力作用下作自由落体运动时的加速度,是度量地球重力大小的物理量,其数值为g=978.03185cm/s2,但海拔高度、纬度以及地壳成分、深度相关而有差异。重力场分布的差异反映了地球内部物质密度的变化分布。

地球平均轨道速度 29.79 km/sec,赤道逃逸速度(向太空发射可离开地球引力作用)11.18 km/s

 

地球的圈层结构

地球的内部结构为分层的同心圈,由外及内分别是:地壳,地幔和地核。

 


 

地球的内部结构为一同心状圈层构造,由地心至地表依次分化为地核core)、地幔mantle)、地壳crust)。地球地核、地幔和地壳的分界面,主要依据地震波传播速度的急剧变化推测确定。

 

 

地壳

地球的薄壳:大陆地壳平均厚33km,最厚如青藏高原达65km以上,海洋地壳薄,厚度只有5-8公里,海陆平均厚度为17km,约为地球半径的1/400。地壳物质体积约为地球的0.8%

高低起伏:最高珠穆朗玛峰海拔8844.43米,最低马里亚纳海沟海平面以下10911.4米。

地壳压力:由一个大气压增至底部1300个大气压。

地壳温度:至底部增加到1000左右。

 

质量与体积:厚度近2900km,约占地球半径45%,质量约占地球总质量的 6 8%;体积约占地球总体积的82%。

地幔结构:上地幔下地幔两层。上地幔顶界面距地表33km,密度3.4 g/cm3,顶部有软流层,因放射性物质集中而温度高,在1000~3000之间,处于熔融状态,是岩浆的发源地。下地幔顶界距地表1000km,密度为4.7g/cm3~5.7 g/cm3

地幔对流:地幔中熔融状态的物质因竖向密度和温度差异,形成缓慢对流运动。

地幔压力:约50~150万个大气压。

地幔温度:推测底部约3500.

 

地核

①地球的核心:度约3500km约占地球半径55%物质成分以铁、镍为主。

地核结构:分为内核外核,之间可能存在过渡层。内核的顶界距地表约5100km,密度为10.5~15.5 g/cm3。外核的顶界面距地表2900km,可能是液态,其密度为9~11 g/cm3

地核压力:中心的压力可达到350万个大气压。

地核温度:地核中心温度可达6680

 

 

圈层构造的形成

星际尘埃向中心聚集的过程中,由于引力的作用,体积收缩,压力加大,会释放出大量的热量。放射性元素的蜕变和陨石的撞击,也都要放出热能。地球物质处于热的熔融状态。重者下沉,轻者上浮,出现了大规模的物质分异和迁移,形成了从里向外,物质密度从大到小的圈层结构。铁和镍比较重,向中心聚集称为地核较轻的硅酸盐物质形成地幔和地幔之上的地壳

由于地球有足够引力,使气体分子不至于逃逸,最初大气圈的成分主要是水蒸汽,还有一些二氧化碳、甲烷、硫化氢和氯化氢等。

直到距今38亿年前,地球上的大气仍是缺氧和呈酸性。随着时间的流逝,地球上的温度逐渐降低(低于100°C),大气中的水蒸汽陆续凝结出来,形成广阔的海洋(水圈)

大约到27亿年前,游离氧在海洋中出现。绿色植物的大量繁殖,更加快了大气和海洋环境的变化,使其有利于高等喜氧生物的发展,海洋中的生物迅速繁殖起来。

 

 

 

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