第一章地球的概况1.ppt

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1、煤矿地质学,中国矿大出版社,第一章 地球的概况,矿产均赋存在地壳中，是地球物质运动和演变的产物，所以应了解地球的基本情况，以便更好的认识自然界的各种地质现象。,第一节 地球的特征 一、地球的形状和大小 形状： 是指全球静止海面（大地水准面）的形状。 大小： 赤道半径 6378.160km 两极半径 6356.755km 平均半径 6371.025km 扁率 1/298.257,地球,地球, 赤道周长： 40076.604 km 表面积： 5.10108 km2 体积： 1.081012km3 质量： 5.981027 g 平均密度： 5.52 g / cm3,二、地球在宇宙中的位置 （一）宇宙

2、和天体 1、恒星,宇宙天体 银河系,宇宙天体 银河系中心,2、行星,3、卫星月亮,卫星人造卫星,月亮近图,空间站,银河系,银河系,二、地球在宇宙中的位置 宇宙天体宇宙中日、月、星、 辰统称天体。 恒星（太阳）绕恒星转行星（地球）绕行星转卫星（月亮）。 流星：很小，受其它星球吸引而坠落。 星云：尘埃和气体组成的云雾状块体。 宇宙在空间是无限的，无边无际的。,（二）银河系、太阳系 1、银河系： 1500亿颗恒星组成。 太阳只是其一： 绕中心以500/s速度旋转。,2、太阳系： 距银河中心27000光年， 以250/s速度旋转，2.5亿年转一周。 直径：是地球109.8倍。 质量：是地球33万倍。

3、密度：1.489/。 表面温度：5500，中心温度1.55107。 太阳能、核聚变。 太阳系八大行星：金、木、水、火、土、地球、天王星、海王星。,3、地球 质量排6位、不大， 绕南北极自转一周一天， 绕太阳转一周一年， 离太阳距离（一个天文单位）14960 万公里。 太阳光8分19秒到达地球。,4、月亮(卫星） 离地球384400km， 质量7351017J，是地球均1/6， 对地球引力是太阳的2.2倍。 总之： 太阳绕银河中心以椭圆形旋转， 距离差异导致太阳系发生变化， 引起地球发展演变， 引力，太阳辐射量变化。,三、地球表面特征 （一）地球表面5.1亿； 陆地29.2%， 海洋70.8%，

4、 喜马拉雅山8844.43m，马里亚纳海沟11034m。 （二）陆地表面特征： 大陆、岛屿、山地、丘陵、 高原、平原、盆地、洼地。,（三）海底表面特征： 1、大陆边缘： 大陆架 坡0.1，水深133m， 宽74， 大陆坡 坡4.3，水深14003200m， 宽2090。,2、大洋盆地： 深海平原：水深40005000m。 海山、海峰、海岭。 3、洋中脊： 山脉，数万公里，火山岩 组成， 熔岩涌出冷确生成。,第二节 地球的圈层构造 地球的圈层构造指地球的物质组成在空间上呈圈层状的分布。 大气圈 外圈层 水圈 圈层构造： 生物圈 地壳 内圈层 地幔 地核,一、地球外圈层 （一）大气圈包围在地球最外

5、层的气态物质组 成圈层1800km高。 氮气78% 对流层风雨云雪 氧气21% 平流层 组成 二氧化碳 中间层 水蒸气 电离层 灰尘 散逸层 保护生物免疫，射线、流量的伤害。,（二）水圈海水、河流、湖泊、 冰川、地下水、包围地面的连续 水层。 分类：地表水圈，表面之上水体。 地下水圈，岩石中的水，多热水。 成分：氧、氮、氯、钠、钙、镁。 形式：降水、蒸发，地表、地下水循环形成外力 作用。对地貌、生禽、生物演变、沉积矿物起重要作用。,（三）生物圈凡生物活动的范围。 大气上10，地壳中几百米深， 改变地壳物质成分和结构状态。 植物：吸收二氧化碳，放出氧气。 植物体经化学、物理变化形成煤。 生物：繁

6、殖遗体堆积形成有用产。 对地表起破坏作用，改变地表地貌。,二、地球的内圈层 用地震波探测： 第一地震分界面，33，莫霍面。 第二地震分界面，2900，古登堡面。 地壳 分层 地幔 三个圈层 地核,（一）地壳： 位于莫霍面以上部分，它是地球外部一层极薄 的固体 硬壳，由矿物质和岩石组成。 1、厚度：海洋58， 大陆33， 平均16。 山区80， 2、体积：占地球0.3%，质量1.5%。 3、分层：硅铝层；020 ，平均10硅、铝 为主，密度2.76g/， 压力小，放射性元素含量高。 硅镁层；2070 ，平均33，硅、 镁、铁为主，压力大， 9.09108pa，温度1000以上。,（二）地幔：介于

7、莫霍面和第二地震分界面 之间，地壳和地核之间。 1、体积：83.4%，质量66%。 2、分层：上地幔：深度1000以上，密度3.8%， 深度12001500镁铁硅酸盐。 下地幔：深度10002900之间， 铁镍增加，密度5.6g/， 温度15002000。 （三）地核：从第二地震分界线至地心部分。 1、体积16.3%，密度16g /， 温度20005000 。 2、组成：铁、镍。,第三节 地球的物理性质、 化学成分 一、地球的物理性质： 密度、地压、地热、地磁、重力、地电。 （一）密度： 地球平均5.52g/， 地表岩石1.53.3g /， 平均2.7g /， 随深度增加而增加。,（二）、地压

8、：上覆岩石重力静压力。 浅处地压： 100m ， 2.646106pa； 500m ， 1.323107pa； 1000m ， 2.646107pa； 5000m， 1.323108pa。 冲击地压（岩爆、矿震）： 是井巷、工作面周围岩体由于弹性 变形，能瞬时释放而产生突然剧烈 破坏的动力现象。 采矿性冲击地压 构造活动冲击地压,（三）地热： 1、地热浅部温度概况： （1）变温带：（外热带）受太阳辐射影响 地带，深度1530 m。 （2）恒温带：不发生季节性变化，接近地 表温度，高0.2-2 ，深度20-30 m。 （3）增温带（内热带）：温度来自内部 热源，随深度增加而增加。 地温梯度深度每

9、增加100m温度升高值 3/100m。,2、我国矿区的地热类型： （1）基底抬高型： 热流值高，低温梯度大， 3.14.5/100m。 深500m，3036 ； 深1000m，4550 。 （2）基底沉降型： 热流值正常或低2.13 /100m。 （3）深大断裂型： 热流值高，低温梯度大，矿井岩温高， 热水涌出。,（4）地下水活动强烈型： 地温低，温度小于2/100m。 （5）循环热水型： 局部热异常，面积不大，脉状水， 局部3550 高温热水涌出。 （6）硫化物氧化型： 局部热异常，温度极高。 3、地热利用：地球内部蕴藏着巨大的 热能。 热能总量：是全部煤储量释放热能地1亿7 千万倍。,（四

10、）地磁：地球是个大磁体。 正北方向 西偏为正 磁偏角 磁北方向 东偏为负 在赤道时：罗盘指针处于水平， 其他地方时：罗盘指针向两级倾斜。 地下岩石可以产生附加磁场： 各处的磁场不近相同，称磁异常。,（五）重力： 地球表面的重力：地球对地面 物质的引力和地球自转离心力 的合力。 赤道上重力值最小， 加速为978/s， 两极重力值最大， 加速度为983 /s. 重力异常：地球不是均值体。,（六）地电： 1、来源：地球具有电性。 地球物质：电导率 磁导率 2、分布： 孔隙度大、孔隙水大、 水平层理、温度高、 均电导率大，反之。 熔岩、地热流大 ，,3、电场： 电暴：地电干扰称电暴。 外部因素：太阳辐

11、射、宇宙射线、 大气电离层影响。 研究地层分布及影响： 局部地电异常，反映出矿体及构造。,二、地壳的主要化学成分： 地壳岩石矿物 自然元素 化合物 1、地壳最基本的物质是化学元素。 元素用克拉克%表示。 主要有9种： 氧：O 49.13%； 钠：Na 2.4%； 硅：Si 26.00%； 镁：Mg 2.35%； 铝：Al 7.45%； 钾：K2.35%； 铁：Fe 4.2%； 氢：H 1%； 钙：Ca 3.25%； 占地壳总重量的98.3%， 其余元素只占1.87。,金属元素： 铁（Fe） 铝（Al） 钢（Cu） 铅（Pb） 锌（Zn） 锡（Sn） 钨（W） 钼（Mo） 稀有元素： 锆（Zr）

12、 钒（V） 锂（Be） 铯（Cs） 镓（Ga） 锑（Sb） 银（As） 金（Au） 2、单质形式： 自然金、自然银、铜。,3、化合物形式： 以地壳上部16质量比。 氧化物：E%。 SiO2 59.87 Na2O 3.39 Al2O3 15.02 K2O 2.93 Fe2O3 5.98 H2O 1.86 FeO 5.98 TiO2 0.27 MgO 4.06 CO2 0.52 CaO 4.79 P2O5 0.26,第四节 地质作用 一、地质作用概述： 地质作用是地球的物质成分、构造、地表形态等方面发生变化的各种作用。 分类： 内地质作用：能量来自地球。 外地质作用：能量来自星球外。 内外有区别：

13、但又互相依存、影响，均受重力、旋转所控制。 矿产地质作用产物。,二、地质作用的类型、地质现象： （一）内地质作用： 地壳运动； 岩浆活动； 变质作用； 地震作用。 1、地壳运动每时每刻在运动 升降（垂直）运动 水平（切线）运动 挤压、拉伸、平移、扭转； 控制煤系地层层数、厚度。,2、岩浆作用： 岩浆岩又称火成岩。 岩浆地壳深处 岩石处于高温高压 地幔上部 的自然平衡环镜。 破坏平衡，形成含挥发成分 高温粘稠 硅酸盐熔浆流体。 岩浆作用从岩浆形成直至冷凝成岩石的全部 过程。 分类：SiO2含量来分 超基性岩浆SiO2%65%,喷出作用 猛烈式喷发型 岩浆作用 宁静式喷发型 侵入作用 深层侵入作用

14、 浅层侵入作用 1）、喷出作用 ： 猛烈式喷发型：火山岩、火山口湖。 宁静式喷发型： 喷发物： 气态物质：H2O、CO2、CO、SO2、HF、NH4CL。 液态物质： 固态物质：,2）侵入作用： 岩浆在地壳深处向上移动，在地壳里冷凝结晶，转动为固态岩石的过程。 侵入体产状： 1、深层侵入作用：地下3以下的岩浆 活动。 岩基：花岗岩、闪长岩； 岩株：岩基分枝、1002以下。 2、浅层侵入作用：3以上。 岩盘：顶力。 岩床：板状岩体。 岩墙：垂直、高角度切断岩石侵入。 岩脉：更小的分枝岩体。,3、变质作用： 由高温高压外来物质参与，使岩石结构构造矿物成分、化学成分发生改变的作用。 变质岩： 条件：

15、高温高压环境下变化的，是固态的。 1）变质因素： 高温：是主要因素。 地电、岩浆热、摩擦热。 未结晶结晶矿物 结晶重结晶 石灰岩（550）硅灰石 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2,压力： 静压力：重力作用，密度增大，体积 缩小。 定向压力：方向性作用，使岩石柱状、 板状、定向排列。 外来物质参与： 挥发性组分的地下热水溶液与围岩发生化学反应。 三种因素：同时存在、 相互配合、 相互制约，共同作用的结果。,2、变质类型： 区域变质：广大地区岩石，地下长期和剧烈 的地壳运动和岩浆活动而影响变质。 接触变质：几万平方公里，岩浆高温产生发 热量，溶液气体影响，使接触带附加的岩石变质。 接触热变

16、质：总化学成分不变，与远近有关。 接触交代变质：受岩浆气态影响，元素交换， 产生新矿物。 动态变质：构造变动时，定向压力变质作 用，变质带较窄。,4、地震作用： 地震 地壳运动、火山喷发引起地壳快速颤动。 地震作用 孕震、发震余震的全部作用过程。 我国：公元前1177年有记载。 公元前7801976年，68级以上664次。,二、外力地震作用： 地震表面，太阳辐射引起 自然物理 化学变化 具体：高山变平原，沧海变良田。 煤、石油、天然气、铜、铁。 风化作用 剥蚀作用 搬运作用 形成沉积岩 沉积作用 固结作用,1）、风化作用地表环境中，温度大气，水溶液的影响，使矿物岩石，在原地遭受破坏程度。 温度

17、变化： 水的作用： 生物物理作用：,2）、化学风化： 岩石在氧、二氧化碳、水、酸类发生化学分解破坏。 氧化作用 水化作用 溶解作用 碳化作用 生物化学作用 以上作用筒深发生。,2、剥蚀作用风雨流水、海浪、冰川等外营力，对风化后的产物从原地剥离出来。 地质营力剥蚀： 吹蚀作用； 侵蚀作用； 潜蚀作用； 湖蚀作用； 海蚀作用； 刨蚀作用。,分类：机械剥蚀 地面水 坡流 洪流 河流 地下水 化学熔蚀 3、搬运作用 将风化、剥蚀的产物在外营力作用 下，搬运到沉积区的作用。 分类：机械搬运 ：磨圆作用 分选作用 化学搬运： 易溶解产物在地下水、地表水溶解。带到河流，湖泊海洋中。 长江每年有4.3亿吨， 黄河从河南陕西搬运下游14亿吨碎屑。,4、沉积作用：被搬运的碎屑物质、 溶解物质在自然营力消失后，在新的环境沉积下来，形成沉积物作用。 沉积环境低洼地表: 大陆沉积 山麓沉积、河床沉积、河漫 滩沉积、湖泊沉积、沼泽沉积。 陆过海渡沉积 三角洲沉积、泻湖沉积。 海洋沉积滨海沉积、浅海沉积、 深海沉积。,5、固结成岩作用：使松散的沉积物固结成岩石的作用。 压实作用静压力作用下，水分排出， 孔隙变小，密度加大，体积小， 固结成岩。 胶结作用颗粒间隙被水中物质沉淀 充填。硅质、铁质岩石强度好。 泥质的强度差。 重结晶作用使物质质点发生重新排列 的组合。,2019年2月13日星期三,完,谢 谢,