地球的奥秘.ppt

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1、地球的来龙去脉,在浩瀚的宇宙中，我们的地球已经走过了46亿年的漫长岁月，给人类留下了无穷的奥秘 生活在地球上的我们，对地球的了解有多少呢？,让我们一起 去辨认亿年沧海桑田的印记， 去领略历史长河中的逝水流沙 ,巡天遥看一千河 揭开地球的面纱 地球的物质世界 漫长的生物进化 永不安稳的大地 大自然的雕塑家 人与地球,巡天遥看一千河,坐地日行八万里,现在能观测到的最远天 体离地球达150亿光年 1光年约等于9.4万亿公里,天似穹庐，笼盖四野 中国古代民歌,神奇的宇宙,上下四方为宇 往古来今为宙 宇宙是空间和时间的统一体，是无限多样的物质世界。宇宙由无数个星系组成。星系是大量恒星及星际气体、尘埃物质

2、聚集在一起的庞大天体系统。,椭圆星系,人们在宇宙中已经观测到了约 1000亿个星系,旋涡星系,不规则星系,世界上已建成的最大的 射电望远镜 安装在波多黎各一个山间盆地里,直径305米,中国建造了世界上最大的射电望远镜,贵州省平塘县克度镇一个岩溶洼地,直径500米,开天辟地宇宙大爆炸,宇宙起源于一次开天辟地的大爆炸。这场大爆炸发生在150亿年前，时间和空间从此开始。大爆炸之后，宇宙经历了初期的急剧暴涨、早期的迅速扩张和后来的局部收缩阶段。,邃古之初，谁传道之？上下未形，何由考之？ 屈原：天问,宇宙大爆炸想象图,开天辟地,混沌初开 乾坤始奠 轻清者上浮为天 重浊者下凝为地 中国古代观点,从无穷小到

3、无限大,最初的宇宙，是一个无穷小的“奇点”，这个点在大爆炸的瞬间急剧暴胀，能量转换成物质，以气体形式存在。 经长期降温过程，气体物质凝聚成星云、星系、恒星与行星，形成今天浩瀚无涯的宇宙。天文学研究表明，现在的宇宙还在膨胀。,各星系光谱的红移图片 显示宇宙现在还在膨胀,我们的星系银河系,我们所在的银河系，是典型的漩涡星系。它由约2千亿颗恒星以及星云和星际物质组成，直径为10万光年。 太阳是银河系中一颗普通恒星，它距离银河系中央约3万光年。,横贯苍穹的银河 牛郎织女的传说,包含约2000 亿颗恒星的银河系,太 阳,太 阳,银河落九天,绕膝承欢大家庭太阳系,太阳系由太阳、八大行星、矮行星以及至少16

4、5颗已知的卫星和数以亿计的太阳系小天体构成，最大范围达1光年以外。 太阳的质量占太阳系总质量的99.865%，其引力控制着太阳系内其它天体绕太阳公转。,太阳及其八大行星轨道面（黄道面）,太阳系的诞生,50亿年前的太阳系是一团巨大的星云，经过星云物质的收缩、凝聚、旋转、加热等复杂的物质运动，首先在中央形成太阳，继而形成了八大行星。,星云假说,50亿年前由混沌的星云到太阳系,星云,太阳系,天外来客流星与陨石,太阳系中的小行星高速闯入地球大气圈，同大气燃烧而产生的光迹，称为流星。 未燃烧尽的的流星体坠落到地面，就是陨石。陨石是来自天外的无价之宝。,天涯远客,流星,不速之客,直径超过1公里的小行星每隔

5、数十万年和地球相撞一次 直径大于6公里的小行星每隔数亿年和地球相撞一次,吉林一号陨石 世界上最大的石陨石 （1976年3月8日陨落）,湖北随州陨石 （1986年4月15日陨落）,中国地质大学逸夫博物馆镇馆之宝,世界上最大的撞击陨石坑 美国亚里桑那州巴林杰陨石坑 （爆炸能量相当于150颗广岛原子弹）,直径1200米，深150米,美国亚利桑那州巴林杰陨石坑,揭开地球的面纱,最恰当的位置 处在太阳系最恰当的位置上，有水，有空气，有生命，这就是我们的家园地球。尽管它的体积和质量在八大行星中排行第五，但它是最奇妙和最独特的。,距离太阳1亿5千万公里,美丽的容貌,从太空看，地球是个蔚蓝色的漂亮星球，因为地

6、表70.78%的面积是海洋。全球陆地的平均海拔高度为840米，在漫长的地质演化过程中，形成了无数鬼斧神工般的奇特景观。,太空看地球,欲穷千里目，更上一层楼,中国地质大学逸夫博物馆的磁悬浮地球,迷人的上游河谷景观,奇丽的山川地展平原骏走风,地球的诞生,最初的地球，相对均匀，无分层结构。随着温度升高，内部物质达到熔融状态，比重大的亲铁元素下沉，成为铁镍地核；比重小的亲石元素上浮组成地幔和地壳；更轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表，形成原始的水圈和大气圈。 天，积气也；无处无气。地，积块也；充塞四虚，无处无块。 列子天瑞,生命的母亲原始地球,用数字勾绘地球,地球是一个扁率不大的椭球体。 赤道半

7、径：6378.140km 两极半径：6356.755km 赤道周长：40075.24km 表面面积：5.1亿余平方公里 地球质量：59.76万亿亿吨 全球65%的陆地集中在北半球，因此北半球又有陆半球之称。,地球形状,梨子,吃起来很不容易,如果把地球切开,地球呈现典型的内外圈层结构 外部圈层：大气圈、水圈、生物圈 内部圈层：地壳、地幔、地核 地壳与地幔的分界称莫霍面 地幔与地核的分界称古登堡面,地球结构相当于巨大的,地壳,鸡 蛋,地幔,地核,切一块地球蛋糕,莫霍面,人工地震,接收地震波,地,幔,地 核,实施人工地震探测地球深部,深入地球深部的眼睛,中国超深钻深入地下5公里 （地壳平均厚度为33

8、公里）,钻探工程探索地球奥秘,钻探取得的地下深处岩石样品,地球的防护罩大气圈,大气圈是由于地球的引力作用，在地球周围聚集的气体圈层。大气的主要物质成分是氮和氧，约占大气总质量的99%。大气最初的主要成分是氢和氦。 大气圈是地球表面和生命的防护罩，是导致地球表层破坏与重建、生命兴衰的重要因素。,大气的剧烈运动,壮观的台风云系,大气的剧烈运动,龙卷风,大气的剧烈运动,闪电,大气的垂直分层,生命之源水圈,水圈是环绕地球的连续的含水圈层。水是生命之源，是改造地表的主要动力。 水圈的形成时间在距今40亿年左右。,海水：97.31%,淡水：2.69%,如果大地没有任何坑坑洼洼,整个大地就会被海洋淹没 海水

9、深度会达到3798米 海洋的面积和体积太大 地球，取错了名字 水球？海球？,水圈的循环,地球的固体外壳岩石圈,地壳和地幔的顶部都是由岩石组成的，所以，地质学家们把它们统称为岩石圈。 岩石圈离我们最近，对它的研究也是最多、最详细、最彻底的。,岩石圈,地球的物质世界,地球的细胞元素 地球上已知元素有108种，其中在自然界存在的有92种，但最主要的只有铁、氧、硅、镁、铝等十几种。 我们直接接触地球表面，对地壳的元素含量了解得比较准确。在整个地球内，元素的分布是不均匀的。,地壳的元素组成,氧+硅+铝+铁+钙=90.83%,元素的结合矿物 元素在一定条件下组合在一起，可以形成大小和结构不同、形态和颜色各

10、异的矿物。目前地球上发现的矿物有近4000种。,Si + 2O SiO2（水晶）,水晶晶簇,辰 砂（硫化汞）,萤石（氟化钙）,矿物的结合岩石 矿物组合在一起，就形成了岩石。自然界中的岩石千姿百态，数量众多，但都无一例外地归为三大类： 沉积岩、岩浆岩、变质岩 在生产上能被利用的岩石称为矿石。,花岗岩主要由三种矿物组成,花岗岩,石英,黑云母,长石,岩石由矿物组成,沉积岩,沉积岩是在地表环境下形成的岩石。它是由岩石的风化产物、火山物质、有机物质等经过搬运、沉积和固结而形成的岩石。它的最显著的特征是成层性，并且常含化石，如石灰岩、砂岩、泥岩等。 沉积岩包含大量的地理环境和气候的信息,成层性极好的沉积岩

11、,历史的万卷书,沉积岩层的新老关系,新,老,地层层序律,沉积岩中的动物化石,不同地点、含同一种化石的沉积岩层是同时形成的,地点1,地点2,地点3,地点4,化石层序率,岩浆岩,岩浆岩是地壳深处的岩浆涌上来之后，冷却固结而形成的岩石,如花岗岩、玄武岩等。 岩浆岩能带来很多地下深处的信息,我国沿海地区的岩浆岩地貌（玄武岩）,蓝宝石,9月份诞生石,感受黄山，天下无山 黄山由岩浆岩（花岗岩）组成,变质岩,变质岩是早先形成的岩石，因温度、压力等条件的变化，而形成的一种新的岩石。此种岩石具有新的化学成分、矿物成分和结构构造。如大理岩、片麻岩等。 变质岩包含大量地壳运动和岩浆活动的信息,野外研究变质岩,中岳嵩

12、山由变质岩组成,漫长的生物进化,大自然的精华,地球表面的生物相互依存和制约，构成了形态特殊的圈层生物圈。 生物圈是地球外部圈层相互作用的产物，是大自然的精华。,地球生命是怎么来的,地球初期具备了生命诞生的基本条件： 含生命元素的大气：碳、氢、氧、氮、硫、磷 能源：太阳能、火山爆发、大气放电、宇宙射线 液态的水：原始海洋 无机物有机物简单有机物复杂有机物最早的细胞 38亿年前第一批原始细胞的出现，宣告了生命的诞生，从此，我们的星球开始充满生机与活力。,原始能源推动 无机物有机物原始生命,生物进化的总路线,低级到高级 简单到复杂 单一到多样 海洋到陆地,灭绝复苏繁荣灭绝复苏 ,生命大爆发,生命起源

13、之后，进化极为缓慢，没有大的起色。然而，到了距今5.4亿年的寒武纪初期，终于从沉默中爆发。各门类动物的祖先同时出现。 我国云南的澄江动物群是这场大爆发的典型代表。这批化石发现于云南澄江县，是20世纪世界重大科学发现之一。,一个崭新的时代即将到来,澄江动物群复原景观,国家地质公园 澄江动物群化石产地,4亿多年前植物界离开海洋，征服大陆,绿藻,原蕨植物,3亿7千万年前脊椎动物脱离海洋，向陆地进军,鱼两栖动物爬行动物,生物圈的更替,不同历史时期，生物圈的面貌不同，但每个时期都有统治者。 古代生物留给我们的化石，是生物圈演化的历史见证。,不同时期有不同的统治者,地球的挂历,4亿年前的三叶虫化石,恐龙家

14、族统治地球长达1亿6千万年，在6500万年前神秘地走向消亡，取而代之的是哺乳动物迅速崛起，占居了统治地位。,5000万年前的鱼化石,地大逸夫博物馆 1000多万年前的 三趾马化石,从鱼到人 历史的跨越和选择 人类出现在二百五十万年前,鱼,人,如果把人类最近5万年划分为800代,前650代都营穴居生活 最近70代方有可能有效地将信息一代代传下去 最近6代广大群众才开始接触到印刷文字 最近2代世人才用上了电动机 今天我们日常生活中使用的绝大多数物品，都是现今这一代（即第800代）发展起来的。第800代标志着人类有史以来全部经历的一次大转折,如果地球46亿年的历史 = 1天,零晨零点， 地球诞生 早

15、上4：10 生命诞生在海洋中 晚上9：11 寒武纪生命大爆发 晚上9：55 植物界征服大陆 晚上10：10 脊椎动物向陆地进军 晚上10：50 恐龙家族问世 晚上11：40 恐龙家族全军覆没 晚上11点59分13秒 人类诞生 中华民族上下5000年 0.09秒 人活100岁 1/600秒,在浩瀚的宇宙中我们孤独吗？,据测算，银河系约有170亿颗“太阳”、6亿颗“地球”。离我们最近的一颗有生命的行星远在27光年之遥。 假设人类的宇宙飞船每秒钟飞行10公里，要想飞到离我们最近的那颗有生命的行星，需要,80万年！,宇宙生命是什么样子？人类有过无数的想象,2009年3月6日 美国发射世界首个 探测地外

16、行星的 “开普勒”号 太空望远镜 到太阳系外寻找第二个地球,永不安稳的大地,人们总以为，大地是那样坚固和稳定，以至发出“坚如磐石”、“稳如泰山”的赞叹。实际上，我们脚下的大地从来也没有安稳过。,烨烨震电，不宁不令。百川沸腾，山冢崒崩。 高岸为谷，深谷为陵。 诗经小雅十月之交,大陆在漂移,2亿年前，全世界所有的陆地曾经属于一个统一的盘古大陆。后来，这一盘古大陆才开始破裂、漂移，逐步形成了今天的陆洋分布格局。,古生物化石证据说明两块大陆曾经连在一起,我们俩没法在一起啊,不同时期的世界地图不同,恐龙出现前的大陆 （2亿年前）,恐龙时代的大陆 （1亿年前）,现在的大陆,沧海桑田的变迁（2亿年的跨越）,

17、海底在扩张大陆漂移的动力,在各大洋的底部有一条绵长的海岭，叫大洋中脊，是全球最大的“山系”。地壳在海岭中央裂开，岩浆不断涌出，冷却固结后，向两侧对称地推挤，导致大洋海底不断扩张。,海底扩张与大陆漂移,大洋中脊全球最大的”山系“、海底扩张的发源地,海底扩张,海底火山爆发,板块运动,如同蛋壳被敲裂一样，地壳由17个板块拼接而成，其中规模较大的有7个。 板块之间相互插入、摩擦和掩压，一直处在运动之中。,西半球板块,东半球板块,我们处在欧亚板块上，东临太平洋板块，南接印度洋板块,地幔对流海底扩张大陆漂移板块运动,山脉是如何形成的呢？,现在普遍认为，绝大部分山脉的形成原因是：,板块的俯冲和碰撞,喜马拉雅

18、山的形成,印度洋板块与欧亚板块于4000万年前发生碰撞,地壳运动的痕迹,古往今来，地壳运动从未停止过。除了象地震那样的瞬时运动之外，绝大部分地壳运动都极其缓慢。 通过对保存在岩层中的褶皱和断裂的观察研究，仍然能让人感受到古代地壳运动的神力。,岩层受到挤压力或者拉张力发生断裂,岩石发生断裂,岩层受力发生弯曲，形成了褶皱,岩层褶皱,大地的颤动地震,地震是瞬间的地壳运动。它是地球内部岩层局部突然发生断裂或者原有断层突然错动，能量在瞬间释放，产生地震波，从而在一定范围内引起地面振动的现象。,力量加大，能量聚集,由量变到质变,能量瞬间释放,地震,龙门山断裂带断层错动引发汶川大地震,汶川茂江断裂,北川映秀

19、断裂,龙门山断裂带,地震发生示意图,衡量地震的两把“尺子”,震级指地震能量大小的等级，有9个等级 烈度指地震的破坏程度，划分为十二度 一次地震只有一个震级，但地震烈度不同 震级每相差1.0级，能量相差30倍,震级和烈度,世界每年地震的次数,全世界每年发生地震约 ，但99%的地震人们感受不到，只有灵敏的地震仪才能观测到。 全球7级以上的破坏性地震，平均每年仅约18次，而且通常只在少数地区发生。我国每年6级以上地震平均为6次左右。,500万次,汶川大地震基本情况,地震震级8.0级，属于特大地震 地震烈度11度，造成毁灭性破坏 震源深度1020公里，在映秀镇附近，属浅源地震，破坏性巨大 地震震中从汶

20、川开始，向东北传播200公里以上，宽为几十公里 重灾面积超过10万平方公里 波及范围几乎整个东南亚和整个东亚地区 余震次数到2009年2月16日12时，汶川8.0级地震余震区共发生余震46792次,大地震将汶川映秀镇夷为平地,左图：汶川大地震造成都江堰至汶川的公路中断 下图：汶川大地震造成房屋倒塌,地震造成的山体滑坡使得去往北川县城的盘山公路中断,汶川灾民在地震引发的泥石流上通过,全球地震主要分布于板块交接线附近，呈带状分布,地震预报 地震预报是当代科学难题之一，远没有过关，仍处于探索阶段。从世界范围说，地震中、长期预报有一定可信度，短临预报没有重大突破，只能进行经验性预报。,地下有个火海,我

21、们脚下平均深度22公里的地方，就是炽热的岩浆。它发源于上地幔软流圈中或地壳的深部，通常会沿压力较小的破碎带或软弱带向上运移 。,我们脚下的火海岩浆,火山爆发,地下的岩浆如果沿一定的通道喷出地表，就形成了火山爆发。火山爆发是最为宏伟壮观的自然现象之一，同时也是可怕的自然灾害。,残酷的美丽 火山爆发与熔岩流,向 大 海 叫 板,岩浆滚滚 摧枯拉朽,岩浆冷凝形成的熔岩标明了岩浆的流动方向,岩浆流动方向,火山熔岩,世界火山的分布与地震带相吻合,中国的火山、地震及泥石流分布图,中国的火山,黑龙江五大连池火山口,云南腾冲火山口,不知何时发威长白山天池火山口,大自然的雕塑家,无数鬼斧神工般的地貌景观，令人叹

22、为观止。在塑造地貌的过程中，有两种作用同时发生： 地壳运动形成山脉和高原 气流和水不断对地表进行雕塑,分崩离析岩石的风化,岩石的风化是指岩石受太阳、大气、水、生物等的影响，在原地遭受破坏和分解的过程。岩石遭受彻底风化后,就变成了土壤。 岩石风化过程往往形成千姿百态的地貌景观。,差异风化地貌,飞沙走石风的威力,风是顺地面流动的空气。但当风速较大并挟带沙石时，能显著冲击和摩擦地表岩石，使岩石遭受破坏，往往形成鬼斧神工般的风蚀地貌。 在干旱气候区的荒漠地带，风蚀作用最为显著。,风沙的堆积形成了沙漠,风蚀地貌,雅丹地貌是干燥地区的一种特殊地貌。在岩层产状平缓的地区，风常沿着垂直裂隙或暴雨冲刷的沟谷吹蚀

23、，使之进一步加深扩大，形成一个个孤立的平顶残丘，形态酷似城堡，称为“风城”。当风力强劲时，能发出奇怪的声音，因而人们甚至称“风城”为“鬼城”。这种地貌主要发育在我国西北地区。,移山填海地面流水的力量,地面流水分为坡面流水、沟谷流水和河流三大类。它们不断侵蚀、冲刷沿途岩石及土壤，并将冲刷产物搬运至海洋、湖泊等低洼处堆积下来。这个过程往往形成千姿百态的侵蚀和堆积地貌。,泥沙俱下 移山填海,山区河流或江河上游以下蚀作用为主，使河道加深， 形成壮观的峡谷，如金沙江、通天河等,云台山世界地质公园,美国科罗拉多大峡谷,河流中下游以侧向侵蚀为主，使河道弯曲。 当河道高度弯曲时，就会决口而改道。,黑龙江,蛇曲

24、河,牛轭湖,河流决口改道,长 江,发于点滴,切穿横断山,九曲回肠长江荆江河段,长江荆江河段的变迁 长江侧向侵蚀使河道弯曲度加大,1756年,现在,黄河,黄河每年能将12亿 吨以上的泥沙搬运 入海，这些泥沙如 筑成横截面积为1平 方米米的长堤，则可 以绕地球赤道30多圈。,黄河切穿黄土高原,滴水穿石地下水的神工,地下水是指埋藏在地表以下的水体，主要来源于大气降水。 地下水是重要的淡水来源，占淡水量的22%。,溶岩铸石 地下水一般多含二氧化碳，它不断地溶蚀石灰岩，形成各种岩溶地貌。而当它流入洞穴或溢出地表时，因压力减小，又产生碳酸钙沉淀，形成钟乳石、石笋以及泉华等。 扑朔迷离的地下宫殿 地下水的长

25、期溶蚀与沉积，产生了扑朔迷离的溶洞景观，千姿百态，宛如仙境。,谁持鬼神斧 雕此玉玲珑,谁持鬼神斧 雕此玉玲珑,桂林山水以“山青、水秀、洞奇、石美”而雄视天下。石灰岩地形的发育和地下水的长期溶蚀，使桂林奇峰罗列，形象万千。这里溶洞众多，洞内景物奇状异态，琳琅满目，使无数人惊叹不已。,桂 林 山 水 甲 天 下,开谷移山冰川的能量,冰川是在大陆上常年积雪的地区由积雪形成的能运动的冰体，它分布在极地附近或中、低纬度的高山区。 冰川是最重要的淡水资源。,积雪成冰冰川是由雪花积聚而成的。当积雪增厚时，在压力作用下，雪逐渐变成冰。当冰体厚度达到50米时，在重力驱使下就可沿斜坡流动，形成冰川。 冰川地貌冰川

26、移动过程中，依靠自身及所携带的碎石不断侵蚀地表，形成奇特的侵蚀地貌，如冰斗、U形谷、刃脊、角峰等。当冰川抵达低处时，开始消融，大量碎屑物质在前端堆积，形成弧形堤坝等堆积地貌。,中国南极长城站,雪域 冰原,冰天雪地南极,南纬66度33分以南为南极区。南极是冰雪的世界，冰盖面积3300万平方公里，平均厚度2000米。那里的自然环境极其严酷，被称为世界寒极、风极和旱极。然而，南极资源丰富，包括最大的铁矿、煤田以及淡水资源库等。,惊涛拍岸海洋的神威,海洋是最大的物质聚集场所，每年都有大量的物质通过河流带到海洋。然而，在海岸附近及较浅的海底，海水的侵蚀作用也是惊人的。 海岸的侵蚀与改造在陡峭的岩质海岸，

27、海浪的冲击和侵蚀可形成奇特的海蚀景观；在沙质海岸，海浪和潮流则对沉积物进行改造，形成宽阔平缓的沙滩。 神秘的海底世界 与陆地类似，海底也有高山、峡谷、平原、盆地和丘陵等。,冰岛北部的枫叶形岛屿,海底世界,人与地球,地球，以博大的胸怀和宝贵的资源养育了人类。由于无止境地向地球索取而不能善待它，人类已经遭到了前所未有的报复，生态危机、资源枯竭环境污染、灾害频发等已成为了全世界面临的紧迫问题。,大自然的报复,生态危机 地球历史上曾发生过6次生物大灭绝，然而和今天相比，不过是小巫见大巫。如不注意保护，地球上现存物种也许在十几万年内就会消失殆尽。 物种灭绝速度之快，主要是人类造成的。,救救它们！,青藏高

28、原野牦牛被猎杀,原油泄漏危及海鸟生存,捕杀鲸鱼,资源枯竭,人类利用的自然资源包括土地、矿产、水、大气、生物和海洋资源等，其中土地和矿产资源是不可再生的。如果人类不加节制地开发和使用，在几十年内，石油、煤炭和部分重要的金属资源等，都将走向枯竭。,湖北大冶铁矿铁矿资源即将枯竭,全球矿产资源形势不容乐观,我国矿产资源供需形势非常严峻,环境污染,科技的迅猛发展，使人类能以空前的速度和规模改变着自然界。其后果是在提高生活质量的同时，也造成了日趋严重的环境污染，如温室效应、大气污染和臭氧层空洞、酸雨、水体富营养化以及全球生态恶化等。,触目惊心空气污染,日益加剧的 水污染,保护环境要从娃娃抓起,灾害频发,自然灾害是指发生在地表，能造成人们生命和财产损失的自然事件，如火山爆发、地震、滑坡、洪水等。其中有些是地球演化过程中的正常事件，但有些灾害如泥石流、洪水等，与人类对环境的长期破坏密切相关。,洪涝灾害,滑坡,泥石流,妈妈，怎么会这样？,沙尘暴,南极冰盖融化后海平面上升50米时我国的海岸线情况,人类的命运,人类是地球的主宰，因此，人类的未来命运实际上已掌握在自己手中。要想有美好未来，人类必须处理好与地球和生物圈的关系，与大自然和谐协调发展。,一起动手,呵护地球,谢谢大家 请提宝贵意见,