31.3.18例常活动

循人中学D08地理学会201814次例常活动报告

 

主席:张德信

秘书:黄豫文

值日生:萧宏杰,张德信

出席率:100% (6/6)

缺席率:0% (0)

日期:2018年3月31日(星期六)

时间:7.50 a.m. – 10.30 a.m.

地点:C201课室

主题: 地幔形成与构造

课程负责同学:张德信

 

流程:

时间 过程
7:50a.m.-8:00a.m. 秘书点名
8:00a.m.-9:30a.m. 进行课程讲课
9:30a.m.-10:15a.m. 写心得报告
10.15a.m.-10:30a.m. 做值日

 

课程内容概述:

地幔 介于地壳与地核之间,厚度约为2,800多公里。可分为上地幔与下地幔两层。地幔和地壳之间以莫霍面为分界,和地核间则以古登堡面为分界。化学成分主要是含铁、镁的硅酸盐。地幔平均密度4.59/cm3,占地球总体积的82.3%,占地球总质量的67.8%。
地幔分层依据 1. 据各圈层密度和地震波速度与地表岩石或矿物的有关性质对比进行推测

2. 据各圈层的压力、温度,通过高温高压模拟实验进行推测。

3. 据来自地下深部的物质进行推断。火山喷发和构造运动有时能把地下深部,如上地幔的物质带到地表,为我们认识深部物质提供了依据。

4. 利用陨石研究结果经行对比。

分界线-莫霍面 地壳与地幔间的分界面,是克罗地亚地震学家莫霍洛维奇于1909年发现,故以他的名字命名。莫霍洛维奇在研究1909年的一次地震时发现了此面。在某个界面附近,纵波和横波的速度毫无预兆地增长。其出现的深度在地表以下平均为33km。在大洋之下平均为7km,平均深度为17km。根据分析,1910年莫霍洛维奇提出地球有内外层之分。他指的内外层就是地幔和地壳。而这两层的分界面,则是被称为莫霍面。
软流层 位于地幔顶部,莫霍面之下,约从70km延伸到250km左右。此分层一带的物质是固态与液态的混合物。由于软流圈的温度可达700-1300℃,已接近岩石在压力下的熔点温度,因此一些易熔组分或熔点偏低的组分便可开始发生熔融。据计算,软流圈的熔融物质占了1%-10%。熔融物质散布于固态物质之间,因而大大降低了强度,使软流圈具较强的塑性或流动性。由于软流圈物质已接近熔融的临界状态,因此它成为岩浆的重要发源地。
上地幔 这地幔层的密度为3.5g/cm3。由于这一密度值与陨石相当,因此有科学家认为上地幔的物质构成可能和陨石相近。近年来通过高温高压试验来模拟地幔岩石的性质时发现,用橄榄岩55%、辉石35%、石榴子石10%的等超基性质混合物作为样品,在相当于上地幔的温压条件下测定其波速与密度,得到与上地幔基本一致的结果。根据以上理由推测,上地幔由相当于超基性岩的物质组成
下地幔 厚度约为2000公里,比起上地幔要在地球上占更大的体积。下地幔的平均密度为5.1g/cm3。因经过受着强大的地内压力作用,使得存在于上地幔的橄榄石等矿物分解成为氧化铁,氧化镁等简单的氧化物。其物质化学成分的变化可能,是比上地幔的含铁量多。由于压力随深度的增大,物质密度和波速逐渐增加。
分界线-古登堡面 根据地震波波速变化而划分,是地幔与地核的分界面。地震波传播时,除了在莫霍面波速有一个显著的变化之外,在深度约为2900千米处,地震波传播状态也会发生明显的改变,此处便被称为古登堡界面。地幔位于莫霍界面与古登堡界面之间。由于地球外核为液态,在地幔中的地震波横波,即只能在固体中传播的地震波,不能穿过此界面在外核中传播。纵波曲线在此界面处的速度也急剧减低。

1914年,美国学者古登堡(Gutenberg)发现地下2885千米处存在地震波速的间断面,首先是在地层下发现了地震波的阴影区,解释为存在地核,其次是传播速度发生了明显的变化,纵波存在一次由13.6千米/秒突然降低为7.98km/s的截面,而横波则突然消失了。并且在该不连续面上地震波出现极明显的反射、折射现象。后证实这是地核与地幔的分界层。该不连续面则称为古登堡面。

 

 

总结:

这次讲解可让会员们了解到地幔的形成即其内部构造。会员们也能了解到,科学家如何以地震波及各种方法探究地幔的分层。除此,会员们也将了解到地幔与地壳和地核之间有这一层分界线,即莫霍面和古登堡面。至此,会员们将会更深入的了解到地球的整体内部构造。

 

检讨:

课程负责同学:讲解生动,诠释容易理解,与会员们的互动多。

PPT:PPT内容充实,且举例繁多,但背景设计单调,可加以改进。

会员:专注上课并做笔记,积极发问,也积极提出各自意见。