地球表面特征、内部构造和动力系统

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1、第二章、地球表面特征、内部构造和动力系统地球表面并不是一成不变的，地球表面形态仅仅是整个地球动力系统中一个环节。地球表面不断受到内部和外部动力过程作用而改变自己的形态。所以当我们讨论地球内部和外部发生的过程时，首先要认识其表面的特征，同时将这些表面特征或者作为限定条件，或者作为最终判别标准去研究与其有关的动力学模型。1、大陆和大洋的分布及物质组成1.1大陆和大洋的分布地球表面有两个基本的单元：海洋和大陆。地球表面70％以上为大洋;65%以上的大陆集中在北半球，在北半球有47%的陆地53%的海洋，而在南半球11%的陆地，89%的海洋;大洋是洋

2、脊扩张作用的产物;被动大陆边缘多以盆-岭地貌;活动大陆边缘则以高山峻岭的山脉为特征结论：大陆和大洋的分布及地形地貌都是地球动力学在地表的表现。1、大陆和大洋的分布及物质组成1.2大洋、大陆的物质组成、地球层圈结构及主要物理参数地壳物质不均一性；大洋地壳厚度薄，年龄小，质量大，以玄武质组成；大陆地壳厚度厚，年龄大，质量小1、大陆和大洋的分布及物质组成☆稳定大陆地块（地盾/shield、克拉通/craton）◇克拉通泛指地盾或大陆上被变形微弱的沉积盖层所覆盖，自古生代以来没有卷入造山作用的大陆区，大多数克拉通最年轻的构造热事件的时限大约是1Ga

3、。典型的克拉通是由一个或几个古老的（2.4Ga）前花岗质克拉通内核和变质玄武岩（绿岩）组成，四周环绕着年轻的线状深变质带。◇克拉通化是指地壳进一步硬结到大陆地块的形成，这一过程主要是在元古宙时期，以垂向添加为主，侧向增生只发生在局部地区。2.地球表面主要构造单元及其特征☆山系：环太平洋构造带、阿尔卑斯-喜马拉雅等，分布在构造活动带；☆大陆边缘：性质及特征；☆大洋盆地及边缘海性质及其特征；☆大洋中脊（隆）/无震脊；☆海沟、陆隆；☆火山弧：分布特征？物质组成及形成过程？地壳生长机制？☆海山及洋岛：分布特征？物质组成及特征？2.地球表面主要构造单

4、元及其特征☆大洋中脊-全球裂谷系统；☆全球破裂带系统-转换断层；☆全球海沟系统；☆造山带；☆火山及地震带3.全球活动构造系统及其特征地球内部经历了长期而复杂的分异演化，形成了与其它行星大不相同的的地质地形，如褶皱带、台地沉积分布与环形山岩石圈的形成、运动及其相互作用是地球大规模构造运动和地形特征形成的基本原因，也是壳幔物质不断迁移演化的主要形式4、地球深部物质运动、大地构造与地表过程的动态相互作用Structureinthemantle,byseismictomographicmodel.Blueshows“cold”material,an

5、dredshows“hot”material.Downwellingformeroceanicplates(blue)appeartosinktotheCMBinmostareas.Twolargemegaplumes(red)areobservedunderneathAfrica(left0ftheimage)andthePacific(centeroftheimage).4、地球深部物质运动、大地构造与地表过程的动态相互作用Modelsofmantleconvection(left)Inatwo-layerconvectionmodel

6、,the660Kmdiscontinuityservesasabarrierforconvection(right)alternatively,subductionofcrustalmaterialcanreachthelowermantlebeforebeingtransporteduptowardagaininaplume.(FromJLassiter,1999).4、地球深部物质运动、大地构造与地表过程的动态相互作用Diagramillustratingthepossibledynamicsofanintrinsicallydense

7、layerinthelowermantle.InternalcirculationwithinthelayerisdrivenbyinternalheatingandbyheatflowacrosstheCMB.(fromLHBradfordetal.1999)4、地球深部物质运动、大地构造与地表过程的动态相互作用Productionofmid-oceanridgebasalt,andofoceanislandbasaltsuchasHawaii,asseenintheslab-recyclingmodel(FromANHalliday,1

8、999).4、地球深部物质运动、大地构造与地表过程的动态相互作用地幔隆起/地幔柱→伸展作用→地壳/岩石圈减薄/裂解→裂谷/洋盆形成/岩浆作用（洋壳体积面积增大）→地壳沉降→接受沉