物探學(xué)中關(guān)于固體地球的主要物理性質(zhì)

  一．地球的質(zhì)量和密度

 

  根據牛頓萬(wàn)有引力定律計算出地球的質(zhì)量為5.9472×1024 kg，地球的平均密度為5.516g/cm3 。（砂、頁(yè)、灰巖平均密度為2.6g/cm3 ,花崗巖密度為2.67g/cm3 ,玄武巖密度為2.85g/cm3，因而推論，地球內部大部分物質(zhì)密度應大于平均密度。）地球的密度隨深度增加而增大且為不均勻增大。

 

  二．地球的重力

 

  地球上某處的重力是該處所受地心引力與地球自轉離心力（垂直地面分力）的合力。 地球表面的重力隨緯度值的增大而增大（赤道g=978.0318cm/s2 ，兩極g=983.2177g/s2 ，g隨海拔高度的增高而減小，每升高1km，g減少31cm/s2 ）。

 

  由于地面起伏和地球物質(zhì)密度不均勻以及結構差異等原因使實(shí)測重力值與理論值不符，這種現象稱(chēng)為重力異常（正、負異常）。

 

  三．地球的壓力

 

  地球內部某處的壓力是指由上覆地球物質(zhì)的重量所產(chǎn)生的靜壓力。靜壓力的大小與 所處的深度、上覆物質(zhì)的平均密度及重力加速度成正相關(guān)。

 

  四．地球的磁性

 

  固體地球是一個(gè)磁化的球體，其磁力線(xiàn)特征類(lèi)似于偶極場(chǎng)的特征。地磁軸與地球自 轉軸并不重合，二者約成11.5°的交角。地磁極的位置不固定，是逐年變化的。

 

  磁場(chǎng)特征要素：磁場(chǎng)強度（F）、磁偏角（D）、磁傾角（I）。

 

  地磁異常是疊加在地球基本磁場(chǎng)之上，由地殼內的巖石礦物及地質(zhì)體的磁性差異引起的磁場(chǎng)。

 

  五．地球內部的溫度

 

  自地面向地下深處，地熱增溫現象是不均勻的。按溫度狀況可分為三層：

 

  1．變溫層（外熱層）  地溫主要受太陽(yáng)光輻射熱的影響，溫度隨季節、晝夜的變化而變化，故稱(chēng)變溫層。

 

  2．常溫層  地溫與當地年平均溫度大致相當，且常年保持不變，其深度大致為20-40m。（一般中緯度較深，兩極和赤道較淺；內陸較深，濱海區較淺。）

 

  3．增溫層  常溫層之下，地溫隨深度增大而逐漸增加。深度每增加100m所升高的溫度，稱(chēng)地溫梯度。（地溫梯度各地有差異）