地球物理学包括固体地球物理学吗
地球物理学包括固体地球物理学。传统地球物理学主要指固体地球物理学。现代地球物理学的研究则进一步包括地球大气层外部的现象,例如电离层电机效应、极光放电和磁层顶电流系统,现在还延伸到其它行星及其卫星的物理性质。地球物理学与固体地球物理学是一回事吗?
最正宗的就是固体地球物理了,但是现在很多大学都有地球物理这个专业,但是只有北大,科大,云大三家的是正宗的,是研究地球深层内部的,可以说是研究地震的。像吉大,地大他们的地球物理都是搞勘探的下面分享相关内容的知识扩展:
固体地球系统的组成要素及其相互作用
传统上,固体地球被分为地壳、地幔和地核三大部分,这是由于20世纪早期发现了两个主要的波速间断面(Moho面和深2900km核幔界面)的结果,它们同时也是密度跃升的界面。但是,从第二节的行星比较分析已知,这种三圈层的行星内部结构是行星老化阶段的标志,并不完全反映现时地质作用强烈的固体地球的特征。因此,从动力学角度不宜将它们作为固体地球的组成要素。根据地球内部的相对运动单元划分,可以把固体地球看成由以下六个要素(子系统)组成,它们是岩石圈、软流圈、中幔圈(Mesosphere)、外核、内核和全球流体通道网络。
从图2.2及2.3可知,地球的准圈层结构是三个相对刚性的圈层(岩石圈、中幔圈和内核)夹着两个Qs小的“软”圈层(软流圈和外核)。岩石圈是固体地球表层,它一方面像盾牌一样抵御着外层空间陨石等小天体物质的袭击,另一方面又阻隔内部热能和化学能的外泄,使地球内部各要素的相互作用处于一个相对封闭的体系之中。大陆岩石圈还为地球内部物质的重力和化学分异作用生成的残渣提供堆聚空间。由于地球自转,岩石圈将受到最强的自转离心力作用,在上一讲中已经提到了上地壳应力集中而易发生变形,在今后几讲中,我们将对岩石圈作详细讨论。
图2.4 (1980年)地球磁场(a)和它的非偶极分量(b)磁场单位为μT
图2.5 伦敦、波士顿和巴尔的摩的偏角和倾角的长期变化(引自Nelson等,1962)
图2.6 1922年5月地磁垂直分量Z的长期变化的全球图(引自Vestine等,1917)
图2.7 1942年5月地磁垂直分量Z的长期变化全球图(引自Vestine,1947)
图2.8 固体地球系统的准圈层模型
①陆根;②650K相变面:③地幔高速体;④热羽柱;⑤幔核过渡带;⑥外内核过渡带
岩石圈分地壳和浅地幔两部分,下面的软流圈Vs和Qs都比浅地幔明显降低(图2.9),而Vp在大洋区也有明显降低,在大陆区有的降低,也有的不降低,但密度没有明显变化(注意之一节中讲的波速与密度的线性关系并不总是成立的,用波速换算密度可能造成假像)。在大洋区软流圈多在60~200km之间,大陆区多在100~300km之间。软流圈没有清楚的底界,波速与Q值都是逐渐变化的(图2.2及图2.9)。实际上,软流圈可看成为上下两大刚性运动单元之间的耦合圈层。由于其上方的岩石圈和下部的中幔圈的旋转运动存在差异,软流圈流变性质平滑了上下圈层之间的相对运动,使地球的整体运动处于协同状态。目前认为,软流圈中积聚了内圈分异出来的水分和挥发分,导致这部分地幔的部分熔融并生成巨量熔岩。在大洋中脊火山熔岩流的观察可作为这种认识的直接依据。在第四讲及第七讲中我们还要对软流圈作进一步讨论。
中幔圈(深度约从200km到2900km)是固体地球的躯干。由于670km是深源地震的极限深度,而且这里有明显的地震波速跃升,传统上称670km以上的地幔为上地幔,它实际上是一个波速阶梯状增大的过渡带(见图2.3上)。厚达两千余公里的下地幔波速相当高,但密度及Q值低于内核。由于目前来自中幔圈的岩石样品很少而且难以准确鉴别,我们对中幔圈成分的知识只能靠高温高压研究,即把浅地幔岩石(如橄榄岩)加热加压,看它在到达中幔圈温度压力之下会发生什么样的相变。以此推测其中的硅酸盐可能具有尖晶石及钨钛矿等晶体结构。巨厚的中幔圈是固体地球系统中活动性最小和最稳定的组成要素,看来它至少在太古代以来就比较稳定,只在上下边界附近有较大的变化。
图2.9 上地幔地震波速与密度模型
近年来全地幔层析成像已经发现中幔圈波速分布有一定的不均匀性,这一点将在第四讲中讨论,低阶的全球重力异常被认为与下地幔物质密度分布有关。图2.10为全球自由空气重力异常图(球调和系数取到22阶),它的最短波长约为2000km,在一定程度上反映了中幔圈物质密度的横向变化。图中粗线条为负异常,浅线条为正异常。由图可见,异常的分布与大陆、大洋的位置无明显的对应关系,倒是与现代大地形起伏区(包括海沟)有些吻合。最主要的特征也许是环太平洋异常带,似乎与环太平洋板块俯冲带对应。图2.11为全球大地水准面高度异常图,在西太平洋有高达60m的正异常,同样说明太平洋是一个很特殊的地区,它自古生代以后一直为海洋占据,这种特殊性肯定与下方中幔圈有关。
图2.10 由GEM-10地球模型(系数n=22)计算的地球重力异常图
梯度大的地区与地形起伏大区对应.GEM-10模型用卫星跟踪的地面重力测量数据推算引力位系数,数值单位10-5m·s-2
地核是地球系统的热源和重力源,可能是最主要的动力源。外核是地球系统中最活动的圈层,上节中关于偶极地磁场快速变化以及地球历史中频繁的磁极反转就是内核活动性的有力证据。地球物理资料认为,激发地磁场的外核,主要由导电流体组成,这些流体对流形成了地球的偶极场,而流体的湍流造成非偶极场。核幔边界上可能有一个局部熔融的过渡层。很自然的问题是,外核流体运动的动力来源何处?会不会来源于内核?
图2.11 全球大地水准面高度异常图(相对椭球)
数值单位为m
地球内核密度高达13000kg/m3,Vp=11.35km/s,Vs推测为3.1km/s。有人曾推测在内核的高温高压下原子发生核聚变,为固体地球内部活动提供巨大的能源和热源。但是,迄今为止,并没有观测到来自地核的地震。与现今老化的月核相比,内核很可能是地球物质重力分异凝积的产物,但不排除它含有大量放射性物质并为内核流体活动提供动力源的可能性。外核中含有较多的轻物质,如富钙铝的氧化物及硅酸盐,应比内核含有更多的放射性元素(如铀,40K等),外核本身也可以成为地球内部的热库和动力源。
作为固体地球的一个重要的组成部分,我们将在第七讲中详细讨论全球流体通道网络,它相当于固体地球的动脉,使地球充满活力。
地球的内部构造,其中,什么是地球的固体外壳?
地球的内部构造包括(地壳)、(地幔)、(地核)三部分,其中,(地壳)是地球的固体外壳.
2017考研武大 固体地球物理学 专业课方面怎么复习啊,书买哪些??网上怎么找资料?
这个专业我真不清楚,但是我觉得就是这么几步吧,之一,先了解自己考的专业科目,第二这科都有哪些参考书,然后开始看参考书,做复习的题目,参考书可以在某宝买二手的,我当初就那么干的,便宜,而且,其实跟新的没两样,最重要的,更好能买到历年真题。没了。