地球的信息 地球的基本信息

作者&投稿:笃青 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
地球(Earth)

太阳系八大行星之一,国际名称为“该娅”(盖娅(Gaea),希腊神话中的大地之神,所有神灵中德高望重的显赫之神。是希腊神话中最早出现的神,在开天辟地时,由卡厄斯(Chaos)所生。她是宙斯的祖母,盖娅生了天空,天神乌拉诺斯(Ouranos or Uranus),并与他结合生了六男六女,十二个泰坦巨神及三个独眼巨人和三个百臂巨神,是世界的开始,而所有天神都是她的子孙后代。至今,西方人仍然常以“盖娅”代称地球。 ),按离太阳由近及远的次序数是第三颗。它有一颗天然的卫星---月球,二者组成一个天体系统---地月系统。

地球自西向东自转,同时又围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合使其产生了地球上的昼夜交替和四季变化(地球自转和公转的速度是不均匀的)。同时,由于受到太阳、月球、和附近行星的引力作用以及地球大气、海洋和地球内部物质的等各种因素的影响,地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀,成为目前的略扁的旋转椭球体,极半径比赤道半径短约21千米。

阿波罗飞船在月球上看到地球是由一系列的同心层组成。地球内部有核(地核)、幔(地幔)、壳(地壳)结构。地球外部有水圈和大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的美丽外套。

地球作为一个行星,远在56亿年以前产生于原始太阳星云。

地球的基本参数

扁率因子: 298.257

平均密度: 5.52克/厘米3

赤道半径: ae = 6378136.49 米

极半径: ap = 6356755.00 米

平均半径: a = 6371001.00 米

赤道重力加速度: ge = 9.780327 米/秒2

平均自转角速度: ωe = 7.292115 × 10-5 弧度/秒

扁率: f = 0.003352819

质量: M⊕ = 5.9742 ×1024 公斤

地心引力常数: GE = 3.986004418 ×1014 米3/秒2

平均密度: ρe = 5.515 克/厘米3

太阳与地球质量比: S/E = 332946.0

太阳与地月系质量比: S/(M+E) = 328900.5

公转时间: T = 365.2422 天

离太阳平均距离: A = 1.49597870 × 1011 米

公转速度: v = 11.19 公里/秒

表面温度: t = - 30 ~ +45

表面大气压: p = 1013.250毫巴

表面重力加速度(赤道): 978.0厘米/秒2

表面重力加速度(极地): 983.2厘米/秒2

自转周期: 23时56分4秒(平太阳时)

公转轨道半长径: 149597870千米

公转轨道偏心率: 0.0167

公转周期: 1恒星年

黄赤交角: 23度26分

地球海洋面积: 361745300平方公里

地壳厚度: 80.465公里

地幔深度: 2808.229公里

地核半径: 3482.525公里

表面积 : 510067866平方公里

人们对于地球的结构直到最近才有了比较清楚的认识。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。

地球各圈层结构

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0.04%比例的微量气体。地球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克,相当于地球总质量的百万分之0.86。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1.66×1024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5.515克/厘米3,而地球岩石圈的密度仅为2.6~3.0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。

形状和大小

中国古代对天地的认识有所谓浑天说。东汉张衡在《浑天仪图注》里写道:“天体圆如弹丸,地如鸡中黄……天之包地犹壳之裹黄。”地球是圆的这个概念在远古就已模糊地存在了 。723 年唐玄宗派一行和南宫说等人 ,在今河南省选定同一条子午线上的 13 个地点 ,测量夏至的日影长度和北极的高度 ,得到子午线一度之长为351里80步 ( 唐代的度和长度单位 )。折合现代的尺度就是纬度 一度长132.3千米,相当于地球半径为7600千米 ,比现代的数值约大20%。这是地球尺度最早的估计( 埃及人的测量更早 一些,但观测点不在同 一 子午线上 ,而且长度单位核算标 准不详,精度无从估计)。

精确的地形测量只是到了牛顿发现万有引力定律之后才有可能,而地球形状的概念也逐渐明确。地球并非是很规则的正球体。它的表面可以用一个扁率不大的旋转椭球面来极好地逼近。扁率e为椭球长短轴之差与长轴之比 ,是表示地球形状的一个重要参量。经过多年的几何测量、天文测量以至人造地球卫星测量,它的数值已经达到很高的精度。这个椭球面不是真正的地球表面,而是对地面的一个更好的科学概括,用来作为全球各地大地测量的共同标准,所以也叫做参考椭球面 。按照 这个参考椭球面 ,子午圈上一平均度是111.1千米 ,赤道上一平均度是111.3千米 。在参考椭球面上重力势能是相等的,所以在它上面各点的重力加速度是可以计算的,公式如下:

g0=9.780318(1+0.0053024sin2j-0.0000059sin2j)米/秒2, 式中g0是海拔为零时的重力加速度,j是地理纬度 。知道了地球形状、重力加速度和万有引力常数G=6.670×10-11牛顿·米2/千克2,可以计算出地球的质量M为 5.976×1027克。

自转

由于地球转动的相对稳定性 ,人类生活历来都利用它作为计时的标准,简单地说,地球绕太阳公转一周的时间叫做一年,地球自转一周的时间叫做一日。然而由于地球外部和内部的原因,地球的转动其实是很复杂的。地球自转的复杂性表现在自转轴方向的变化和自转速率即日长的变化。

自转轴方向的变化中,最主要的是自转轴在空间绕黄道轴缓慢旋进,造成春分点每年向西移动50.256〃的岁差。这是日、月对地球赤道突出部分吸引的结果。其次是地球自转轴相对于地球本身的位置变化,造成了地面各点的纬度变化。这种变化主要有两种成分 :一种以一年为周期 ,振幅约为0.09〃,是大气和海水等季节性变化所引起的,是一种强迫振动;另一种成分以14个月为周期,振幅约为0.15〃,是地球内部变化所引起的,叫做张德勒摆动,是一种自由振动 。此外还有一些较小的自由振动。

转速的变化造成日长的变化。主要有3类 :长期变化是减速的,使日长每百年增加1 ~ 2毫秒 ,是潮汐摩擦的结果;季节性变化最大可使日长变化0.6毫秒 ,是气象因素引起的;

不规则的短期变化,最大可使日长变化4毫秒 ,是地球内部变化的结果。

表面形态和地壳运动

地球的表面形态是极复杂的,有绵亘的高山,有广袤的海盆,还有各种尺度的构造。

地表的各种形态主要不是外力造成的,它们来源于地壳的构造运动。地壳运动的起因至少有以下几种设想:①地球的收缩或膨胀。许多地学家认为地球一直在冷却收缩,因而造成巨大的地层褶皱和断裂。然而观测表明,地面流出去的热量和地球内部因放射性物质的衰变而生出的热量是同量级的。也有人提出地球在膨胀的论据。这个问题现在尚无定论。②地壳均衡。在地壳以下的某一定深度,单位面积上的载荷有一种倾向于均等的趋势。地面上的巨大高差为地下深部横向物质流动所调节。③板块大地构造假说——地球最上层约八、九十千米厚的岩石层是由几块巨大的板块组成的。这些板块相互作用和相对运动就产生地面上一切大地构造现象 。板块运动的动力来自何处,现在还不清楚,但不少人认为地球内部物质的对流起了决定性的作用。

电磁性质

地磁场并不指向正南。11世纪中国的《梦溪笔谈》就有记载。地磁偏角随地而异。真正地磁场的形态是很复杂的。它有显著的时间变化,最大的变化幅度可达到总地磁场的千分之几或更高。变化可分为长期的和短期的。长期变化来源于地球内部的物质运动;短期变化来源于电离层的潮汐运动和太阳活动的变化。在地磁场中,用统计平均或其他方法将短期变化消去后就得到所谓基本地磁场。用球谐分析的方法可以证明基本地磁场有99%以上来源于地下,而相当于一阶球谐函数部分约占80%,这部分相当于一个偶极场,它的北极坐标是北纬78.5°,西经69.0°。短期变化分为平静变化和干扰变化两大类。平静变化是经常出现的,比较有规律并有一定的周期,变化的磁场强度可达几十纳特 ;干扰变化有时是全球性的 ,最大幅度可达几千纳特 ,叫做磁暴。

基本磁场也不是完全固定的,磁场强度的图像每年向西漂移0.2°~0.3°,叫做西向漂移。这就指出地磁场的产生可能是地球内部物质流动的结果。现在普遍认为地球核主要是铁镍组成的(还包含少量的轻元素)导电流体,导体在磁场中运动便产生电流。这种电磁流体的耦合产生一种自激发电机的作用,因而产生了地磁场。这是当前比较最为人接受的地磁场成因的假说。

当岩浆在地磁场中降温而凝固成岩石时,便受到地磁场磁化而保留少许的永久磁性,称为热剩磁。大多数岩浆岩都带有磁性,其方向和成岩时的地磁场方向一致。由相同时代的不同岩石标本可以确定成岩时地球磁极的位置。但由不同地质时代的岩石标本所确定的地磁极位置却是不同的。这就给大陆漂移的假说提供了一个有力的证据。人们还发现,在某些地质时代成岩的岩石,磁化方向恰好和现代的地磁场方向相反。这是由于地球在形成之后,地磁场曾多次自己反向的结果。按照自激发电机地磁场成因假说,这种反向是可以理解的。地磁场的短期变化可以感应地下电流,而地下电流又引起地面的感应磁场。地下电流同地下物质的电导率有关,因而可由此估计地球内部的电导率分布。然而计算是复杂的,而且解答不单一。现在所能取得的一致意见是电导率随深度而增加,在60~100千米深度附近增加很快 。在400~700千米的深处,电导率又有明显的变化,此处相当于地幔中的过渡层(又叫C层)。

温度和能源

地面从太阳接受的辐射能量每年约有10焦耳,但绝大部分又向空间辐射回去,只有极小一部分穿入地下很浅的地方。浅层的地下温度梯度约为每增加30米,温度升高1℃ ,但各地的差别很大 。由温度梯度和岩石的热导率可以计算热流 。由地面向外流 出的热量 ,全球平均值约为6.27 微焦耳/厘米秒 ,由地面流出的总热能约为10.032×1020焦耳/年。

地球内部的一部分能源来自岩石所含的放射性元素铀 、钍、钾。它们在岩石中的含量近年来总在不断地修正,有人估计地球现在每年由长寿命的放射性元素所释放的能量约为9.614×1020焦耳 ,与地面热流很相近 ,不过这种估计是极其粗略的,含有许多未知因素。另一种能源是地球形成时的引力势能,假定地球是由太阳系中的弥漫物质积聚而成的 。这部分能量估计有25×1032焦耳 ,但在积聚过程中有一大部分能量消失在地球以外的空间 ,有一小部分 ,约为1×1032焦耳,由于地球的绝热压缩而积蓄为地球物质的弹性能。假设地球形成时最初是相当均匀的,以后才演变成为现在的层状结构,这样就会释放出一部分引力势能,估计约为2×1030焦耳。这将导致地球的加温。地球是越转越慢的。地球自形成以来,旋转能的消失估计大约有1.5×1031焦耳,还有火山喷发和地震释放的能量,但其数量级都要小得多。

地面附近的温度梯度不能外推到几十千米深度以下。地下深处的传热机制是极其复杂的,由热传导的理论去估计地球内部的温度分布,常得不到可信的结果。但根据其他地球物理现象的考虑,地球内部某些特定深度的温度是可以估计的。结果如下:①在100千米的深度 ,温度接近该处岩石的熔点,约为1100~1200℃;②在400千米和650千米的深度,岩石发生相变 ,温度各约在1500℃和1900℃ ;③ 在核幔边界,温度在铁的熔点之上,但在地幔物质的熔点之下,约为3700℃;④在外核与内核边界 ,深度为5100千米 ,温度约为4300℃,地球中心的温度,估计与此相差不多。

内部结构

地球的分层结构基本上是按地震波( P和S )的传播速度划分的。地球上层有显著的横向不均匀性:大陆地壳和海洋地壳的厚度大不相同,海水只覆盖着2/3的地面。

地震时,震源辐射出两种地震波,纵波P和横波S。它们各以不同的速度向四围传播�经过不同的时间到达地面上不同的地点。若在地面上记录到P和S的传播时间随震中距离的变化,就可以推算地下不同深度地震波的传播速度υp和υs。

地球内部的分层就是由地震波速度分布定义的,在海水之下,地球最上层叫做地壳,厚约几十千米。地壳以下直对地核,这部分统称为地幔。地幔内部又有许多层次。地壳与

地幔的边界是一个明显的间断面 ,称为M界面或莫霍界面 。界面以下约到会80千米的深度,速度变化不大,这部分叫做盖层。再往下,速度变化不大,这部分叫做盖层。再往下 ,速度明显降低 ,直到约220千米深度才又回升 。这部分叫低速带。以下直到2891千米深度叫做下地幔。核幔边界是一个极明显的间断面。进入地核 ,S波消失 ,所以地球外核是液体。到了5149.5千米的深度 ,S波又出现,便进入了地球内核。

由地球的速度和密度的分布可以计算出地球内部的两个弹性常数、压力和重力加速度的分布。在地幔中,重力加速度g的变化很小 ,只是过了核幔边界才向地心递减至零 。在核幔边界处的压力为1.36兆巴,在地心处为3.64兆巴。

内部物质组成

地震波的速度和密度分布对于地球内部的物质组成是一个限制条件 。地球核有约 90%是由铁镍合金组成的,但还含有约法三章10%的较轻物质;可能是硫或氧。关于地幔的矿物组成,现在还存在分歧意见。地壳中的岩石矿物是由地幔物质分异而成的。火山活动和地幔物质的喷发表明地幔的主要矿物是橄榄岩。地震波速度的数据表明在内400、500、和谐500千米的深度,波速的梯度很大 。这可解释为矿物相变的结果。在内400千米的深处 ,橄榄石相变为尖晶石的结构,而辉石则熔入石榴石 。在家500千米的深度,辉石也分解为尖晶石和超石英的结构 。在先650千米深度下,这些矿物都为钙钛矿和氧化物结构 。在下地幔最下的200千米中,物质密度有显著增加。这个区域有无铁元素的富集还是一个有争论的问题。还有,越外天气越冷,里面是岩浆,在100摄氏度左右

起源和演化

地球的起源和演化问题实际上也就是太阳系的起源和演化问题。早期的假说主要分两大派:以康德和拉普拉斯为代表的渐变派和以G.L.L.布丰为代表的灾变派 。渐变派认为太阳系是由高温的旋转气体逐渐冷却而成的;灾变派主张太阳系是由此及彼2个或3个恒星发生碰撞或近距离吸引而产生的。早期的假说主要企图解释一些天文事实,如行星轨道的规律性,内行星和外行星的区别。太阳系中角动量的分布等。在全面解释上述观测事实时,两派都遇到不可克服的因难。

从20世纪40年代中期起,人们逐渐倾向于太阳系起源于低温的固体尘埃的观点。较早的倡议者有魏茨泽克、施米特和尤里。他们认为行星不是由高温气体凝固而成,而是由温度不高的固体尘物质积聚而成的。

地球形成时基本上是各种石质物体和尘、气的混合物积聚而成的。初始地球的平均温度估计不超过去时1000℃。由于长寿命放射性无素的衰变和引力势能的释放,地球的温度逐渐升高。当温度超过铁的熔点时,原始地球中的铁元素就化成液态,由于密度大就流向地球的中心部分,从而形成了地核。地球内部温度继续升高,使地幔局部熔化,引起了化学分异,促进了地壳形成。

海洋和大气都不是地球形成时就有的,而是次生的。因为原始地球不可能保持大气和水 。海洋是地球内部增温和分异的结果。原始大气是从地球内部放出的,是还原性的。直到绿色植物出现后,大气中才逐渐积累了自由氧,在漫长的地质年代中逐渐形成现在的大气(见地球起源)。

地球的年龄
如果定义为原始地球形成后到现在的时间,则由岩石和矿物所含的放射性同位素可以测定。但是这样做时,仍免不了对地球的初始状态做一些假定,根据岩石矿物中和陨石中铅同位素的精密分析,现在一般都接受的地球年龄约为46亿年。

地球自西向东自转,同时又围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合使其产生了地球上的昼夜交替和四季变化(地球自转和公转的速度是不均匀的)。同时,由于受到太阳、月球、和附近行星的引力作用以及地球大气、海洋和地球内部物质的等各种因素的影响,地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀,成为目前的略扁的旋转椭球体,极半径比赤道半径短约21千米。

阿波罗飞船在月球上看到地球是由一系列的同心层组成。地球内部有核(地核)、幔(地幔)、壳(地壳)结构。地球外部有水圈和大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的美丽外套。

地球作为一个行星,远在56亿年以前产生于原始太阳星云。
扁率因子: 298.257

平均密度: 5.52克/厘米3

赤道半径: ae = 6378136.49 米

极半径: ap = 6356755.00 米

平均半径: a = 6371001.00 米

赤道重力加速度: ge = 9.780327 米/秒2

平均自转角速度: ωe = 7.292115 × 10-5 弧度/秒

扁率: f = 0.003352819

质量: M⊕ = 5.9742 ×1024 公斤

地心引力常数: GE = 3.986004418 ×1014 米3/秒2

平均密度: ρe = 5.515 克/厘米3

太阳与地球质量比: S/E = 332946.0

太阳与地月系质量比: S/(M+E) = 328900.5

公转时间: T = 365.2422 天

离太阳平均距离: A = 1.49597870 × 1011 米

公转速度: v = 11.19 公里/秒

表面温度: t = - 30 ~ +45

表面大气压: p = 1013.250毫巴

表面重力加速度(赤道): 978.0厘米/秒2

表面重力加速度(极地): 983.2厘米/秒2

自转周期: 23时56分4秒(平太阳时)

公转轨道半长径: 149597870千米

公转轨道偏心率: 0.0167

公转周期: 1恒星年

黄赤交角: 23度26分

地球海洋面积: 361745300平方公里

地壳厚度: 80.465公里

地幔深度: 2808.229公里

地核半径: 3482.525公里

表面积 : 510067866平方公里
内部物质组成

地震波的速度和密度分布对于地球内部的物质组成是一个限制条件 。地球核有约 90%是由铁镍合金组成的,但还含有约法三章10%的较轻物质;可能是硫或氧。关于地幔的矿物组成,现在还存在分歧意见。地壳中的岩石矿物是由地幔物质分异而成的。火山活动和地幔物质的喷发表明地幔的主要矿物是橄榄岩。地震波速度的数据表明在内400、500、和谐500千米的深度,波速的梯度很大 。这可解释为矿物相变的结果。在内400千米的深处 ,橄榄石相变为尖晶石的结构,而辉石则熔入石榴石 。在家500千米的深度,辉石也分解为尖晶石和超石英的结构 。在先650千米深度下,这些矿物都为钙钛矿和氧化物结构 。在下地幔最下的200千米中,物质密度有显著增加。这个区域有无铁元素的富集还是一个有争论的问题。还有,越外天气越冷,里面是岩浆,在100摄氏度左右

起源和演化

地球的起源和演化问题实际上也就是太阳系的起源和演化问题。早期的假说主要分两大派:以康德和拉普拉斯为代表的渐变派和以G.L.L.布丰为代表的灾变派 。渐变派认为太阳系是由高温的旋转气体逐渐冷却而成的;灾变派主张太阳系是由此及彼2个或3个恒星发生碰撞或近距离吸引而产生的。早期的假说主要企图解释一些天文事实,如行星轨道的规律性,内行星和外行星的区别。太阳系中角动量的分布等。在全面解释上述观测事实时,两派都遇到不可克服的因难。

从20世纪40年代中期起,人们逐渐倾向于太阳系起源于低温的固体尘埃的观点。较早的倡议者有魏茨泽克、施米特和尤里。他们认为行星不是由高温气体凝固而成,而是由温度不高的固体尘物质积聚而成的。

地球形成时基本上是各种石质物体和尘、气的混合物积聚而成的。初始地球的平均温度估计不超过去时1000℃。由于长寿命放射性无素的衰变和引力势能的释放,地球的温度逐渐升高。当温度超过铁的熔点时,原始地球中的铁元素就化成液态,由于密度大就流向地球的中心部分,从而形成了地核。地球内部温度继续升高,使地幔局部熔化,引起了化学分异,促进了地壳形成。

海洋和大气都不是地球形成时就有的,而是次生的。因为原始地球不可能保持大气和水 。海洋是地球内部增温和分异的结果。原始大气是从地球内部放出的,是还原性的。直到绿色植物出现后,大气中才逐渐积累了自由氧,在漫长的地质年代中逐渐形成现在的大气(见地球起源)。

地球的年龄
如果定义为原始地球形成后到现在的时间,则由岩石和矿物所含的放射性同位素可以测定。但是这样做时,仍免不了对地球的初始状态做一些假定,根据岩石矿物中和陨石中铅同位素的精密分析,现在一般都接受的地球年龄约为46亿年。

太阳系八大行星之一,国际名称为“该娅”(盖娅(Gaea),希腊神话中的大地之神,所有神灵中德高望重的显赫之神。是希腊神话中最早出现的神,在开天辟地时,由卡厄斯(Chaos)所生。她是宙斯的祖母,盖娅生了天空,天神乌拉诺斯(Ouranos or Uranus),并与他结合生了六男六女,十二个泰坦巨神及三个独眼巨人和三个百臂巨神,是世界的开始,而所有天神都是她的子孙后代。至今,西方人仍然常以“盖娅”代称地球。 ),按离太阳由近及远的次序数是第三颗。它有一颗天然的卫星---月球,二者组成一个天体系统---地月系统。

地球自西向东自转,同时又围绕太阳公转。地球自转与公转运动的结合使其产生了地球上的昼夜交替和四季变化(地球自转和公转的速度是不均匀的)。同时,由于受到太阳、月球、和附近行星的引力作用以及地球大气、海洋和地球内部物质的等各种因素的影响,地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀,成为目前的略扁的旋转椭球体,极半径比赤道半径短约21千米。

阿波罗飞船在月球上看到地球是由一系列的同心层组成。地球内部有核(地核)、幔(地幔)、壳(地壳)结构。地球外部有水圈和大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的美丽外套。

地球作为一个行星,远在56亿年以前产生于原始太阳星云。

科学大经
前言

天地万物,自然有理。一书现世,天下无机。
本书解尽天下不解之谜,它从地球是怎样形成的讲起一直说到现在的社会。虽
然从头至尾句句有根有据,但都是我一厢情愿。希望大家以理相驳、极力指点,如
有高论我们共同分享。写作能力有限,请多多包涵!

地球是怎样形成的
地球是怎样形成的?许多人都在研究这个课题,在这说说我个人的看法。就现
在的状况,地球上只有山和水最有代表性,它们是组成地球的主要部分。要想知道
地球是怎样形成的,首先要弄清楚山和水的由来;就水而言到现在为止只有地球上
有液态水的存在,而别的星球没有液态水,因此地球上的水是宇宙中唯一的水,水
就在现实中,与我们息息相关。它是怎样形成的?在哪儿形成的?我们以理论为基
础推理论证这些问题(没有实践)。水的形成只能在两个地方:一、在地球上;二、
在太空中。水是在地球形成时自然产生的,这一类理论也是漏洞百出、捉襟见肘、
困难重重无从说起,因此水在地球上形成在理论上说不通,我们是以理论为基础来
说的,既然在理论上不成立,那么在这只能把水在地球上形成的排除。水不是在地
球上形成的,那么只有在太空了,从道理上讲水在太空产生比较正确。水是由氢和
氧组成,以此为依据在多少亿年前太空中产生了大量的氢和氧,(氢和氧在太空中
是怎样产生的?在这无法回答,知识有限!但水确实存在,也只能以水为依据来推
理得出的结果。)它们在太空中相遇在高温的作用下也许能形成水,于是宇宙中便
产生了水。(我们把氢和氧弄到一块,能变成水吗?如果能把氢和氧变成水的全过
程展现出来,那么就是若干亿年前在太空中的一幕。)水有自吸的功能,就是在没
有任何外力的作用下,水聚在一起是不会分开的,因此太空中产生了水球――由水
组成的彗星。
地球上的水既然“移到”了太空,那么只剩下山了。山的形成由液态的熔岩变
成固态从而形成山,按山的形态可以断定,熔岩由地下喷发,喷发的过程中遇水冷
却成底大上尖的形状。反之,如果大山不是由地下喷发,遇水冷却成固态,那么再
无别的条件可以形成挺拔直立、悬崖峭壁的大山,这一点我认为是无可非议的!照
此推理,山的前身是熔岩了。如果把全世界的山都变成熔岩,地球是什么样子?熔
岩的温度大约3〇〇〇摄氏度,而地球中心的温度可高达5〇〇〇摄氏度,假如把
山变成液态的熔岩,再加上地球中心的熔岩,那么地球就是一个名副其实的火球。
因此就以山为依据,我们可认肯定地球在形成前是一棵液态的火球。现在把地球说
成是火球,是不是一件匪夷所思的事?不管你信不信,地球在形成前和太阳一样,
切切实实是一棵火球,这是无可厚非的事实。反之,如果地球在形成前不是液态的
火球,那么就不可能形成现在的大山。
在太空中任何形式的星体是不会无缘无故的改变其性质,也就是说任何形式的
星体在宇宙中可以永恒。如太阳、地球和月亮等星体,它们的性质在宇宙中永运不
会改变,其主要原因是宇宙中没有改变星球性质的条件,不像在地球上有空气、风
和雨能风化物质,可以改变物质,所以地球在火球的时候在太空中是不会改变其火
球的性质。如太阳、它在宇宙中就是永恒的,因为液态的矿物质自然就有光和热,
更何况一棵液态的星球。如果有一天太阳由液态变成固态,那么它的能量也会自然
消失;假如在太空中没有把太阳变成固态的条件,那么太阳的能量是永恒的。因此
太阳是没有年龄的限制,它的能量也是自然而发,更不会消耗待尽,但只有条件的
限制。太阳是有引力的,这也是不争的事实,因此地球在火球的时候也有引力。液
态的物质围在“磁场”的周围,它自然会形成圆的,太阳是圆形的也是这个原因―
―引力的作用。由于火球是液态的,它内部的能量可以随时发泄出来,同时产生大
量的二氧化碳。
到此,地球在很久很久以前是一个液态的、有引力、表面覆盖着大量二氧化碳
气体的火球。(如果问地球在形成前是火球,那么火球又从哪儿来的,引力又是怎
么回事?这些问题也只有太阳知道了,因为太阳都据备这些条件。)
我们前面提到水在太空中生成,聚积到一块组成水彗星;以太阳和地球上的山
为依据,得出地球在形成前是火球。在多少亿年前太空中一个水彗星和一棵火球不
期而遇,由于火球的引力作用,水彗星的水均匀的遍布火球表面,使火球的表面遇
水而逐渐固态化,此时固态化的火球表面便是最初的地壳。在水的作用下地壳不断
的固态化加厚而压缩,使火球内部的能量无法随时释放而慢慢聚积,聚积到一定程
度,地壳下的熔岩冲破地壳由水中直穿天空。熔岩在水中以迅雷不及掩耳之势循环
往复、时强时弱的喷发,它不停的喷发遇水也不断的被固态化,从而在水中形成了
一座座连绵不断、有高有底的巍巍大山。总的来说,山是在水中形成的。(如果山
不是在水中形成,那么地球上就不可能有大山的存在。)
水彗星和火球在太空相遇,不可避免的上演了一幕水火不相容的“大战”,同
时产生了许多气体,一部分水也由液态变成气态,但由于火球的引力作用,这些气
态的水也无法漂到太空,只能停留在火球的上空。火球自身就有气体(主要是二氧
化碳气体),在加上水火“大战”产生的气体,就是这棵水彗星和火球结合在一起
的新的星球的空气(这时的空气以二氧化碳气体为主没有氧气)。空气在引力的作
用下产生了气压,在气压的作用下便有了风的形成,停留在空中的水蒸气也形成了
云,有云便有雨,雷和闪电等自然现象的产生。
这棵新的星球内部的能量不断的向外发泄,而冷却的成度也逐渐向地下延伸,
地壳的固态化也在加厚,由于受到各种力的作用,地壳在不断地运动和变化,使有
的地方越来越高,有的地方凹了进去,高出来的地方露出了水面,便成了陆地;凹
进去的地方便成了海洋;就这样最初的地球形成了。
在最初的时候,地球上现有的大陆彼此连成一片,从而组成一块原始大陆,原
始大陆的周围是一片汪洋大海。当时的大陆上以岩石矿物为主,土极其稀少,有也
是海沉物质。由于长期的风吹日晒和雨水冲刷的作用,地壳表面和组成地壳的各种
岩石受到风化作用的破坏,(风化作用主要有物理风化作用和化学风化作用,岩石
在地表面或接近地表面的地方,由于温度的变化,水和大气作用下发生的机械崩解
及化学变化的过程。)风化作用能使地表面或接近地表面坚硬岩石、矿物与大气、
水接触的过程中产生物理、化学变化而原地形成松散的堆积物――土。当时地球上
的空气以二氧化碳气体为主,岩石中的矿物成分在二氧化碳以及水的作用下,常常
产生新的物质,二氧化碳是土在形成过程中的催化剂。土除少量仍然留在原来生成
的地方外,大多数经风力、水力或重力等外力的作用,沿地表进行移动,并在一定
地区堆积下来形成不同的土质。
地球上有昼夜交替的现象,这是地球自转的原因,在其自转的过程中向着太阳
的一面便是白昼,背着太阳的一面便是黑夜;自转一周就是一天,即24小时。地
球自西向东自转,所以太阳由东方升起由西方落下。
四季的形成是因为地球绕太阳公转的结果,地球一直不断自西向东自转,与此
同时又绕太阳公转,而地球公转的轨道又是一个椭圆的形状,太阳始终位于一个点
上。地球在不断公转的过程中,地轴与公转轨道始终会保持一定的角度,即地球始
终是斜着身子绕太阳公转。因为地球公转的原因,致使太阳直射点在地球表面发生
变化,也就是当地球在一年中不同的时候,处在公转轨道的不同位置时,地球上各
个地方受到的太阳光照是不一样的,接收到太阳的热量也不同,因此就有了季节的
变化和冷热的差异,也就形成了春季、厦季、秋季和冬季,即四个季节交潜岀现的
情况。
至此,地球是怎样形成的?这个问题以基本道明,接下来该说说生物的由来了,
在讲生物的由来前,先再说一下太空中的事。以太阳和地球为依据,太空中固态的
星球在形成前全部都是液态的火球(个人看法)。地球上的水也与它们相遇过,但
由于它们的引力太小而成为过客。只所以这样说理由有三:
一、固态的;如果在形成前就是固态的,那么为什么不是有楞有角或多面体而
是圆的?假如说在形成前是不规则的多面体,后来又变成圆的。这一说法不正确,
宇审不像地球有“修饰”的功能,如水蚀、雨蚀和风蚀等功能;宇宙中可没有,如
果有现在的地球就被“修饰”的不是地球了!因此它们在形成前不是固态的。
二、圆的;和地球一样,在形成前是液态的圆体,遇水成固态的圆球形。圆形
是证明它们在形成前是火球的佐证。
三、太阳;太阳是离地球最近的液态的火球,它也有引力,而且比地球的引力
还要强。它是说明宇宙中能产生火球的最有力的依据。
照此推理,宇宙中固态星体在形成前全是火球,遇水而成固态。由于它们的引
力不够强,而无法长久的把水留住。它们在遇水成固态的同时也有气体的产生,随
着水的离去,气体也随之而去,奔向别的星体。因此在水到达地球的同时也有气体
的到来。物质都有熔点,组成地球和月亮等星体的物质的熔点,比组成太阳的物质
的熔点低。因此地球等星体在液态的时候发岀的能量不如太阳强;再加上太阳比别
的星体的体积大,自然比别的液态的星体发出的能量高,由于太阳的能量太强,使
水无法靠近它,这就是水没有侵犯太阳的原因。
生物由来(待续)
宇宙万象,
奥秘无穷。
朗朗乾坤,
天地在胸。
龙生凡界,
略有风云。
敢问天下诸君,

学科专业介绍

本专业自1983年起招收硕士研究生。近几年来在地球物理信息技术、工程地球物理、计算地球物理、高分辨地震勘探、岩石圈地球物理测量和数据处理、油气藏描述与油气藏表征、复杂油气田物探方法、地震波场模拟、基于模型的深度域地震成像技术、地球物理井间电磁测井及层析成像技术、水资源与工程环境勘查以及非地震探测技术等方面形成了自己的研究特色和优势领域。学科带头人李庆忠院士,是目前我国石油地球物理探测领域唯一的一位中国工程院院士,他在“波动地震学”、“三维地震勘测”、“偏移成像”和“高分辨地震勘探”等诸方面均有很深的造诣。

本学科设有海洋地球物理勘察实验室、复杂油气田物探方法实验室、石油与工程技术实验室和地球探测信息技术实验室等。现有浅层地震仪、激发极化仪、多波束测深声纳系统、数字旁扫声纳、浅地层剖面仪、GPS定位仪、海洋重力仪、海洋磁力仪等野外探测信息技术采集系统。由三台先进的计算机服务器、十几台计算机工作站、数十台微机以及高密度工业磁带机、A0热敏绘图仪、彩喷绘图仪、A0数字化仪等构成的高性能并行计算与输入输出设备,为软件开发、信息处理与解释提供了良好的软硬件环境。

关于地球的信息~

地球是太阳系从内到外的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。地球已有44~46亿岁,有一颗天然卫星月球围绕着地球以30天的周期旋转,而地球以近24小时的周期自转并且以一年的周期绕太阳公转。
参考资料:http://baike.baidu.com/view/2489.htm

词目:地球注音:ㄉㄧˋ ㄑㄧㄡˊ拼音:dì qiú基本解释:人类所居住的这个行星,太阳系八大行星之一,它与太阳的平均距离为14960万公里,在行星中排第三位,它的赤道半径为6378.2公里,其大小在行星中列第五位。少年雄于地球,则国雄于地球。——清· 梁启超《饮冰室合集·文集》

球体的基本信息
答:定义:一个半圆绕直径所在直线旋转一周所成的空间几何体叫做球体 ,如图所示的图形为球体。球体是一个连续曲面的立体图形,由球面围成的几何体称为球体。世界上没有绝对的球体。绝对的球体只存在于理论中。但在失重环境(如太空)中,液滴自动形成绝对球体。 球的表面是一个曲面,这个曲面就叫做球面。球...

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