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第四章
地球的内部圈层
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本章主要内容：
地震波－透视地球内部的工具
地球内部圈层的划分
地球各圈层的主要特征
地震波与油气勘探
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沿断裂发生的滑动（或地下核爆炸）导致地震
地震波从地震中心向第四章
地球的内部圈层
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本章主要内容：
地震波－透视地球内部的工具
地球内部圈层的划分
地球各圈层的主要特征
地震波与油气勘探
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沿断裂发生的滑动（或地下核爆炸）导致地震
地震波从地震中心向外传播
它们携带了有关所穿过物质性质的信息
1、地震波－透视地球内部的工具
地震波
断裂
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地震波的类型及其性质 1）地震波的类型
质点振动方向与传播方向一致
在地球内部传播
质点振动方向与传播方向垂直
“体波”
纵波（P波）
横波（S波）
“面波”
沿地球表面传播
压缩
压缩
拉伸
波动方向
质点运动方向
波动方向
质点运动方向
波动方向
质点运动方向
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纵波
横波
纵波与横波
传播的比较
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两种面波
波传播方向
波传播方向
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地震波速取决于：
物质的性质－ 在刚性越强的物质中传播越快
深度－ 随深度的增大而增快（压力/密度增大）
纵波传播最快，面波传播最慢
地震波的类型及其性质 2）地震波的性质
地表
面波
P、S 波
面波
P、S 波
地震发生时间
观测站A的地震记录
观测站B的地震记录
面波
面波
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纵波在固、气、液体中都能传播，
横波在气体和液体中不能传播
在两种物质的界面处，波的传播
路径会发生偏转（折射）和反射
地震波的类型及其性质 2）地震波的性质
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莫霍洛维奇面（莫霍面）
Andrija Mohorovicic
地壳－地幔分界面
深度：大洋下平均 7 km
大陆下30－50 km
全球平均 33 km
1909年由莫霍洛维奇发现
2、地球内部圈层的划分 1）重要的地震波不连续面
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古登堡面
Beno Gutenberg
地幔－地核分界面
深度：2900 km
1914年由古登堡发现
2、地球内部圈层的划分 1）重要的地震波不连续面
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液态外核－固态内核分界面
Inge Lehman
深度：5150 km
1936年由英格丽曼发现
2、地球内部圈层的划分 1）重要的地震波不连续面
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2、地球内部圈层的划分 2）地球的内部圈层
地壳
上地幔
下地幔
外核(液态)
内核(固态)
比例尺
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2、地球内部圈层的划分 2）地球的内部圈层
固态的上地幔上部＋地壳＝“岩石圈”
其下的上地幔有一地震低速带（地表之下60－250km），估计岩石
呈局部熔融态，称“软流圈”
岩石圈
软流圈
地壳
地壳
上地幔上部（固态）
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3、地球各圈层的主要特征 1）地壳
洋壳
陆壳
平均厚度
(公里）
7
30－50
（在山脉下最厚）
地震P波速度
（公里/秒）
7
6
（在下地壳较快）
密度
（克/厘米3）


组成
硅镁层
（富硅和镁的岩石）
硅铝层（富硅和铝的岩石）
（顶部为沉积岩覆盖）
海洋地壳（洋壳）与大陆地壳（陆壳）的特征
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地壳有多厚?
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中国的地壳厚度
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3、地球各圈层的主要特征 1）地壳
为何山脉之下地壳较厚？
—— 地壳均衡原理
漂浮在水中的木块：
出露水面越高者，伸入水下部分越长
（浮力作用）
地壳“漂浮”在地幔之上
在高耸的山脉处，地壳向下伸
入到地幔之中（“山有根”）
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3、地球各圈层的主要特征 2）地幔
厚度约2850米
%、质量的
%
“低速带”：始于70－125公里
深处，向下延伸至约200公里
－ 可能是岩浆生成带
－ 岩石强度较低，可能流动
可能主要由橄榄岩
(Mg，Fe)2SiO4 组成
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3、地球各圈层的主要特征 3）地核
%、质量的
%
外核为液态（S波不能穿过），
内核为固态
组成：以铁为主，以及少量镍、
氢（呈金属态）、硫化物、
硅酸盐
铁陨石。多为含少量镍的铁镍合金，有