Ⅰ 關於地球的知識
地球概述
地球是太陽系八大行星之一，從誕生之日起，已歷46億年。按離太陽由近及遠的次序是第三顆，位於水星和金星之後；在八大行星中大小排行是第五。在英語里，地球是唯一一個不是從希臘及羅馬神話中得到的名字。英語的地球Earth一詞來自於古英語及日耳曼語。這里當然有許多其他語言的命名。在羅馬神話中，地球女神叫Tellus——肥沃的土地（希臘語：Gaia，大地母親）。
地球數據
年齡：44～46億年。
公轉周期：約365.256天
回歸年長度：365.256天。
公轉軌道：呈橢圓形。7月初為遠日點，1月初為近日點。
自轉周期：恆星日為23小時56分06秒。太陽日為24小時。
自轉方向：自西向東。
衛星（天然）——1顆（月球）
大氣主要成份——氮（78%）、氧（21%）和二氧化碳（0.037%）水蒸氣(0.03%)稀有氣體（0.933%）
地殼主要成份——氧（47%）、硅（28%）和鋁（8%）。
表面大氣壓——1013.250毫帕，或760毫米高汞柱。
赤道半徑=6378.140公里
極半徑=6356.755公里
平均半徑=6371.004公里
赤道周長=40075.13公里
體積=10832億萬立方公里。
質量=5.9742×10^21噸。
平均密度=5.518g/cm^3
地球表面積=5.11億平方公里。
海洋面積=3.617453億平方公里。(占總表面積的70.8％)
陸地面積=1.49億平方公里(占總表面積的29.2％)
緯度1°長度=111.133－0.559cos2φ公里(緯度φ處)
經度1°長度=111.413cosφ－0.094cos3φ公里
大氣中的聲速(0度)V=331.36米／秒
大氣中的聲速(常溫)V=340米／秒
地球表面磁場強度～5×10-5特斯拉
北磁極：76°N,101°W;
南磁極：66°S,140°E
地球表面重力加速度(φ=45°):g=9.8061米／秒²
地球表面脫離速度＝11.2公里/秒
光行差常數(J2000)k=20.49552"
黃赤交角(J2000)ε=23°26'21".448
黃徑總歲差(J2000)P=5029」.0966(每世紀)
歲差周期＝25800年
平均軌道速度＝29.79公里/秒
地球的質量的計算
卡文迪許認為地球的質量約為6×10^24千克
地球的赤道半徑ra=6378137m≈6.378×10^6m，極半徑rb=6356752m≈6.357×10^6m，扁率e=1/298.257,忽略地球非球形對稱，平均半徑r=6.371×10^6m。在赤道某海平面處重力加速度的值ga=9.780m/s^2,在北極某海平面處的重力加速度的值gb=9.832m/s^2，全球通用的重力加速度標准值g=9.807m/s^2，地球自轉周期為23小時56分4秒（恆星日），即T=8.616×10^4s。
如果把地球看成質量均勻，並且忽略其它天體的影響，可以通過如下途徑計算地球的質量。
方法一、在赤道上，地球對質量為m的物體的引力等於物體的重力與隨地球自轉的向心力之和，則為5.984*10^24kg
方法二、在北極，不考慮地球自轉，則計算為5.954*10^24kg
方法三、把地球看作質量均勻的球體，忽略自轉影響，半徑取平均值，重力加速度取標准值。則為5.965*10^24kg
月地距離r月地＝3.884×10^8m，月球公轉周期為27天7小時43分11秒（恆星日），即T月≈2.361×10^6s，月球和地球都看做質點，設月球質量為m月。
方法四、為6.220*10^24kg
地球的主要成分
直到十六世紀中期時，人類才了解到地球只不過是太陽系的一顆行星而已。
地球不需太空探測船即可認識，但是直到二十世紀我們才真正勾勒出地球的全貌。當然能自太空中取得它的影像是其中相當重要的因素，地球的太空影響對天氣預測，尤其是台風（颶風）的預報來說有很大的幫助，而且從太空看到的地球真是非常美麗、可愛、壯觀。
由化學組成成分及地震震測特性來看，地球本體可以分成一些層圈，以下就標示出它們的名稱與范圍（深度，單位為公里）：
0～40地殼40～2890地幔2890～5150外地核5150～6378內地核
固態的地殼厚度變化頗大，海洋地區的地殼較薄，平均約7公里厚；而大陸地殼就厚得多，平均約40公里厚；地幔也是固態，不過在它上部有一層極小部分熔融的區域，稱為軟流圈，其上的地幔最頂部及整個地殼則稱為岩石圈；至於外地核是液態而內地核是固態。這些不同的層圈都是以不連續面為界，最有名的就是在地殼與地函之間的莫氏不連續面（Mohorovicicdiscontinuity）。
地幔佔有地球的主要質量，地核反而位居其次，至於我們生存的空間則只是整個地球極小的一部分而已（質量，單位為10的24次方千克：大氣層=0.0000051，海洋=0.0014，地殼=0.026，地幔=4.043，外地核=1.835，內地核=0.09675，）
地核的主要成分是鐵（或鐵鎳質），不過也可能有一些較輕的物質存在，地心的溫度約有7,500K，比太陽表面溫度還高；下部地幔的主要成分可能是矽、鎂、氧，再加上一些鐵、鈣及鋁；上部地幔主要成分則是橄欖石及輝石（鐵鎂矽酸鹽岩石），也有鈣和鋁。以上這些了解都是來自於地震震測資料，雖然上部地幔的物質有時會因著火山噴出熔岩而被帶到地表來，但是我們仍無法到達固體地球的主要部分，目前的海底鑽探行動連地殼都尚未挖穿。地殼的成分則主要是石英（二氧化硅）及硅酸鹽類如長石。整體估算，地球化學組成的重量百分比為：鐵34.6%，氧29.5%，硅15.2%，鎂12.7%，鎳2.4%，硫1.9%，0.05%鈦。
地球是平均密度最大的主要星體。
其它類地行星也都具有和地球類似的結構與組成，但其中也有一些差異：月球核所佔比例最小；水星核的比例最大；而火星及月球的函相對較厚；月球和水星沒有化學組成明顯不同的函與殼之分；地球可能是唯一可再分成內外核的。不過請留意，我們對行星內部的認識主要是來自於理論推導，就算是對地球的也是如此。
有別於其它類地行星，地球的最外層（包含地殼及上部地幔的頂端）被切分為數塊，「飄浮」於其下的熾熱地幔之上，這就是著名的板塊構造運動學說。這個學說主要描述兩種運動：拉張與隱沒，前者發生在二個板塊互相遠離，其下的岩漿湧出而生成新地殼之處；後者則發生在二個板塊互相碰撞，其中一方潛入另一方之下，終至消滅於地函中之處。此外，也有一些板塊邊界是橫向錯開式的相對運動或兩個大陸板塊硬碰硬地撞在一起。
地球的大部分表面很年輕，只有5億年左右，以天文的角度來看確實很短。但也有很少的地方露出了當年地球地殼形成時的基底——花崗岩，如中國遼寧省葫蘆島市綏中縣就有裸露，由於形成花崗岩時的冷卻時間長，所以花崗岩內的結晶體都非常發育，邊長在1-2厘米，故把其命名為綏中花崗岩。由於侵蝕作用及構造地質運動不斷地破壞又重建大部分的地表，因而地表早期的地質記錄不容易找到，例如撞擊坑，所以早期地球歷史大部分都已不見蹤跡。地球約有45至46億年老，然而目前已知最老的岩石只有大約40億年前（地球有相當長的一段時期是一個由熔化的岩漿形成的火球），而且老於30億年的岩石非常罕見。最老的生物化石不早於39億年前，有關生命起源的關鍵時期則亳無記錄。
地球表面積71%為水所覆蓋，地球是太陽系唯一在表面可以擁有液態水的行星（土衛六的表面有液態乙烷或甲烷，而藏於木衛二的表面之下則可能有液態水，不過地球表面有液態水仍是獨一無二的）。液態水是我們已知的生命型式所不可或缺的要素；而緣於水具有的大比熱性質，海洋的熱容積成為保持地球溫度恆定的一大功臣；液態水還是陸地上侵蝕與風化作用的主要營力，這是太陽系中唯一有此作用的地方（也許火星早期也曾有過這些作用，但現在已無）。
地球大氣組成中，77%是氮氣而21%是氧氣，再來就是微量的氬、二氧化碳及水氣。地球初形成時的大氣很可能大部分都是二氧化碳，不過它們大多已被碳酸鹽類岩石給結合，其餘的則是溶入海洋及被綠色植物耗盡；如今板塊構造運動及生物作用是大氣中二氧化碳消長的持續主控者。大氣中存在的水氣及微量二氧化碳所造成的溫室效應是維持地表溫度極重要的作用，溫室效應使地表溫度提高了大約35℃，否則地表的平均溫度將是酷寒的-21℃！若沒有水氣及二氧化碳，海水會凍結，而我們已知的生命型式將無從開展。此外，水氣更是地球水循環及天氣變化中不可或缺的要角。
自由氧的存在也是地球化學組成的一大特徵，因為氧是活性很強的氣體，照理說應該很容易就和大氣中其它元素相化合，地球上的氧氣完全是由生物作用產生及維持，若沒有生命就不會有自由氧。
地球擁有適度的磁場，推測磁場是起因於液態外地核中的電流。由於太陽風與地球磁場及外層大氣的交互作用，極光於焉產生；而上述因素的不均衡造成磁極會在地表移動，目前磁北極位於加拿大北境。由於太陽風與地球磁場及外層大氣的交互作用，極光於焉產生；
地球磁場及其與太陽風的交互作用也造成了范艾倫輻射帶（VanAllenradiationbelts），它是環繞著地球的成對環狀帶，外型就像是甜甜圈，由氣體離子（電漿）組成，其外圈由海拔19,000公里延伸到41,000公里；內圈則介於海拔13,000至7,600公里之間。
地球的溫度
地核的溫度大約是4700℃，比太陽光球表面溫度（6000℃）略低。地球上最高溫度發生在閃電中。一次閃電能釋放100億焦耳的能量，達到30000℃，這溫度是太陽表面溫度的5倍，但比太陽核心的溫度（1400萬攝氏度）低多了。地球上最冷的地方在哪裡？北半球的「冷極」在西伯利亞東部的奧伊米亞康，1961年1月的最低溫度是–71℃。南半球的「冷極」在南極大陸，1960年8月24日氣溫為–88.3℃。
地球的運動
地球繞地軸的旋轉運動，叫做地球的自轉。地軸的空間位置基本上是穩定的。它的北端始終指向北極星附近，地球自轉的方向是自西向東；從北極上空看，呈逆時針方向旋轉。地球自轉一周的時間，約為23小時56分，這個時間稱為恆星日；然而在地球上，我們感受到的一天是24小時，這是因為我們選取的參照物是太陽。由於地球自轉的同時也在公轉，這4分鍾的差距正是地球自轉和公轉疊加的結果。天文學上把我們感受到的這1天的24小時稱為太陽日。地球自轉產生了晝夜更替。晝夜更替使地球表面的溫度不至太高或太低，適合人類生存。
地球公轉示意圖地球自轉的平均角速度為每小時轉動15度。在赤道上，自轉的線速度是每秒465米。天空中各種天體東升西落的現象都是地球自轉的反映。人們最早就是利用地球自轉來計量時間的。研究表明，每經過一百年，地球自轉速度減慢近2毫秒，它主要是由潮汐摩擦引起的，潮汐摩擦還使月球以每年3～4厘米的速度遠離地球。地球自轉速度除長期減慢外，還存在著時快時慢的不規則變化，引起這種變化的真正原因目前尚不清楚。
地球繞太陽的運動，叫做公轉。從北極上空看是逆時針繞日公轉。地球公轉的路線叫做公轉軌道。它是近正圓的橢圓軌道。太陽位於橢圓的兩焦點之一。每年1月3日,地球運行到離太陽最近的位置,這個位置稱為近日點;7月4日,地球運行到距離太陽最遠的位置,這個位置稱為遠日點。地球公轉的方向也是自西向東，運動的軌道長度是9.4億千米，公轉一周所需的時間為一年，約365.25天。地球公轉的平均角速度約為每日1度，平均線速度每秒鍾約為30千米。在近日點時公轉速度較快，在遠日點時較慢。地球自轉的平面叫赤道平面，地球公轉軌道所在的平面叫黃道平面。兩個面的交角稱為黃赤交角，地軸垂直於赤道平面，與黃道平面交角為66°34'，或者說赤道平面與黃道平面間的黃赤交角為23°26'，由此可見地球是傾斜著身子圍繞太陽公轉的。
地球的形狀
科學家經過長期的精密測量，發現地球並不是一個規則球體，而是一個兩極稍扁、赤道略鼓的不規則球體。地球的赤道半徑約長6378.137Km，這點差別與地球的平均半徑相比，十分微小，從宇宙空間看地球，仍可將它視為一個規則球體。如果按照這個比例製作一個半徑為1米的地球儀，那麼赤道半徑僅僅比極半徑長了大約3毫米，憑著人的肉眼是難以察覺出來的，因此在製作地球儀時總是將它做成規則球體。
地球的歷史時代劃分
歷史時代百萬年主要事件
冥古宙隱生代4570地球出現
原生代4150地球上出現第一個生物---細菌
酒神代3950古細菌出現
早雨海代3850地球上出現海洋和其他的水
太古宙始太古代3800
古太古代3600藍綠藻出現
中太古代3200
新太古代2800第一次冰河期
元古宙成鐵紀2500
層侵紀2300
造山紀2050
古元古代固結紀1800
蓋層紀1600
延展紀1400
中元古代狹帶紀1200
拉伸紀1000羅迪尼亞古陸形成
成冰紀850發生雪球事件
新元古代埃迪卡拉紀630+5/-30多細胞生物出現
顯生宙古生代寒武紀542.0±1.0寒武紀生命大爆發
奧陶紀488.3±1.7魚類出現；海生藻類繁盛
志留紀443.7±1.5陸生的裸蕨植物出現
泥盆紀416.0±2.8魚類繁榮兩棲動物出現昆蟲出現種子植物出現石松和木賊出現
石炭紀359.2±2.5昆蟲繁榮爬行動物出現煤炭森林裸子植物出現爬行動物出現
中生代二疊紀299.0±0.8二疊紀滅絕事件，地球上95%生物滅絕盤古大陸形成
三疊紀251.0±0.4恐龍出現卵生哺乳動物出現
侏羅紀199.6±0.6有袋類哺乳動物出現鳥類出現裸子植物繁榮被子植物出現
白堊紀99.6±0.9恐龍的繁榮和滅絕白堊紀-第三紀滅絕事件，地球上45%生物滅絕有胎盤的哺乳動物出現
新生代65.5±0.3到現在
世界地球日
1970年4月22日，在太平洋彼岸的美國，人們為了解決環境污染問題，自發地掀起了一場聲勢浩大的群眾性的環境保護運動。在這一天，全美國有10000所中小學，2000所高等院校和2000個社區及各大團體共計2000多萬人走上街頭。人們高舉著受污染的地球模型、巨畫、圖表，高喊著保護環境的口號，舉行遊行、集會和演講，呼籲政府採取措施保護環境。這次規模盛大的活動，震撼朝野，促使美國政府於70年代初通過了水污染控製法和清潔大氣法的修正案，並成立了美國環保局。從此，美國民間組織提議把4月22日定為「地球日」，它的影響隨著環境保護的發展而日趨擴大並超過了美國國界，得到了世界許多國家的積極響應。
「地球日」誕生後20年中，世界范圍內的環境保護工作取得了很大的進展。1972年6月，聯合國召開了具有劃時代意義的人類環境會議，1973年，成立了聯合國環境規劃署，許多國家都相繼成立了環境保護管理機構和科研機構，環境保護被提上了許多國家政府的重要議事日程，環境問題受到了公眾的普遍關注。在許多重大的國際會議上，環境保護也成為重要議題之一，如1989年召開的44屆聯大、不結盟國家首腦會議、英聯邦國家首腦會議、西方七國首腦會議等都討論了環境問題，並通過了關於環境保護的決議或宣言。這說明環境保護已成為國際政治和國際關系的「熱點」。越來越多的政治家、科學家、有識之士都強烈的認識到，環境污染和生態惡化會使社會的文明進程將受到巨大阻礙。
由於環境保護問題已成為國際政治的熱點，1990年的地球日活動組織者們決定，要使1990年的地球日成為第一個國際性的地球日，以促使全球億萬民眾都來積極地參與環境保護。為此，地球日活動的組織者致函中國、美國、英國三國領導人和聯合國秘書長，呼籲以1990年4月22日為目標日期，舉行高級環境會晤，為締結多邊條約奠定基礎。呼籲各國採取積極步驟，達成協議，以阻止和扭轉全球環境惡化趨勢的發展。同時呼籲全世界願意致力保護環境，進行國際合作的政府，在本國舉辦「地球日」20周年慶祝活動。
慶祝「地球日」20周年活動的呼籲，得到了五大洲各國和各種團體的熱烈響應和積極支持。美國總統布希宣布，把4月22日作為美國法定的地球日，並呼籲公民積極投身到改善環境的行動中去。「1990年地球日」協調委員會主席丹尼斯·海斯事先拜訪了倫敦、巴黎、羅馬、波恩、布魯塞爾等地的活動小組，並得到明確的答復，同意將1990年的地球日作為國際地球日進行紀念。亞洲、非洲、美洲的許多國家和地區也都積極響應，組織紀念活動。眾多的國際組織，如國際學生聯合會、青年發展與合作協會等，也都表示大力支持和積極參與「地球日」20周年紀念活動。1990年4月22日這一天，全世界有100多個國家舉行了各種各樣的環境保護宣傳活動，參加入數達幾億人。從那時起，「地球日」才具有國際性，成為「世界地球日」。
世界地球日活動旨在喚起人類愛護地球、保護家園的意識，促進資源開發與環境保護的協調發展。中國從20世紀90年代起，每年4月22日都舉辦世界地球日活動。
近年地球日中國主題
世界地球日沒有國際統一的特定主題，中國參與世界地球日活動是從20世紀90年代開始的。在1990年4月22日地球日20周年之際，李鵬總理發表了電視講話，支持地球日活動。從此，中國每年都進行地球日的紀念宣傳活動。4月22日是「世界地球日」，每年的「地球日」沒有國際統一的特定主題，它的總主題始終是「只有一個地球」；面對日益惡化的地球生態環境，我們每個人都有義務行動起來，用自己的行動來保護我們生存的家園。20世紀90年代以來，中國社會各界每年4月22日都要舉辦「世界地球日活動。」目前最主要的活動是由中國地質學會、國土資源部組織的紀念活動。每年中國紀念「世界地球日」，都要確定一個主題。以下為歷年主題：
1974年只有一個地球
1975年人類居住
1976年水：生命的重要源泉
1977年關注臭氧層破壞、水土流失、土壤退化和濫伐森林
1978年沒有破壞的發展
1979年為了兒童和未來——沒有破壞的發展
1980年新的10年，新的挑戰——沒有破壞的發展
1981年保護地下水和人類食物鏈；防治有毒化學品污染
1982年紀念斯德哥爾摩人類環境會議10周年——提高環境意識
1983年管理和處置有害廢棄物；防治酸雨破壞和提高能源利用率
1984年沙漠化
1985年青年、人口、環境
1986年環境與和平
1987年環境與居住
1988年保護環境、持續發展、公眾參與
1989年警惕，全球變暖！
1990年兒童與環境
1991年氣候變化——需要全球合作
1992年只有一個地球——一齊關心，共同分享
1993年貧窮與環境——擺脫惡性循環
1994年一個地球，一個家庭
1995年各國人民聯合起來，創造更加美好的世界
1996年我們的地球、居住地、家園
1997年為了地球上的生命
1998年為了地球上的生命——拯救我們的海洋
1999年拯救地球，就是拯救未來
2000年2000環境千年——行動起來吧！
2001年世間萬物，生命之網
2002年讓地球充滿生機
2003年善待地球，保護環境
2004年善待地球，科學發展
2005年善待地球－－科學發展，構建和諧
2006年善待地球－－珍惜資源，持續發展
2007年善待地球－－從節約資源做起
2008年善待地球——從身邊的小事做起
2009年認識地球，保障發展——了解我們的家園深部
地球正在一點一點消失，請大家愛護地球。
地球的自然災害
地震滑坡台風海嘯冰雹旱災飆風洪災寒潮雪災酸雨
沙塵暴荒漠化暴風潮龍卷風泥石流
水土流失火山爆發生物災害雪崩
地球結構
直到16世紀哥白尼時代人們才明白地球只是一顆行星。
地球的結構圖地球，當然不需要飛行器即可被觀測，然而我們直到二十世紀才有了整個行星的地圖。由空間拍到的圖片應具有合理的重要性；舉例來說，它們大大幫助了氣象預報及暴風雨跟蹤預報。它們真是與眾不同的漂亮啊！
地球由於不同的化學成分與地震性質被分為不同的岩層（深度：千米）：
0～40地殼
40～400Uppermantle上地幔
400～650Transitionregion過渡區域
650～2700Lowermantle下地幔
2700～2890D''layerD"層
2890～5150Outercore外核
5150～6378Innercore內核
地殼的厚度不同，海洋處較薄，大洲下較厚。內核與地殼為實體；外核與地幔層為流體。不同的層由不連續斷面分割開，這由地震數據得到；其中最有名的有數地殼與上地幔間的莫霍面－不連續斷面了。
地球的大部分質量集中在地幔，剩下的大部分在地核；我們所居住的只是整體的一個小部分（下列數值×10e24千克）:
大氣=0.0000051
海洋=0.0014
地殼=0.026
地幔=4.043
外地核=1.835
內地核=0.09675
地核可能大多由鐵構成（或鎳/鐵），雖然也有可能是一些較輕的物質。地核中心的溫度可能高達7500K，比太陽表面還熱；下地幔可能由硅，鎂，氧和一些鐵，鈣，鋁構成；上地幔大多由olivene，pyroxene(鐵/鎂硅酸鹽)，鈣，鋁構成。我們知道這些金屬都來自於地震；上地幔的樣本到達了地表，就像火山噴出岩漿，但地球的大部分還是難以接近的。地殼主要由石英（硅的氧化物）和類長石的其他硅酸鹽構成。就整體看，地球的化學元素組成為：
34.6%鐵
29.5%氧
15.2%硅
12.7%鎂
2.4%鎳
1.9%硫
0.05%鈦
地球是太陽系中密度最大的星體。
其他的類地行星可能也有相似的結構與物質組成，當然也有一些區別：月球至少有一個小內核；水星有一個超大內核（相當於它的直徑）；火星與月球的地幔要厚得多；月球與水星可能沒有由不同化學元素構成的地殼；地球可能是唯一一顆有內核與外核的類地行星。值得注意的是，我們的有關行星內部構造的理論只是適用於地球。
不像其他類地行星，地球的地殼由幾個實體板塊構成，各自在熱地幔上漂浮。理論上稱它為板塊說。它被描繪為具有兩個過程：擴大和縮小。擴大發生在兩個板塊互相遠離，下面湧上來的岩漿形成新地殼時。縮小發生在兩個板塊相互碰撞，其中一個的邊緣部份伸入了另一個的下面，在熾熱的地幔中受熱而被破壞。在板塊分界處有許多斷層（比如加利福尼亞的SanAndreas斷層），大洲板塊間也有碰撞（如印度洋板塊與亞歐板塊）。目前有八大板塊：
北美洲板塊－北美洲，西北大西洋及格陵蘭島
南美洲板塊－南美洲及西南大西洋
南極洲板塊－南極洲及沿海
亞歐板塊－東北大西洋，歐洲及除印度外的亞洲
非洲板塊－非洲，東南大西洋及西印度洋
印度與澳洲板塊－印度，澳大利亞，紐西蘭及大部分印度洋
Nazca板塊－東太平洋及毗連南美部分地區
太平洋板塊－大部分太平洋（及加利福尼亞南岸）
還有超過廿個小板塊，如阿拉伯，菲律賓板塊。地震經常在這些板塊交界處發生。繪成圖使得更容易地看清板塊邊界（上圖）。
地球的表面十分年輕。在50億年的短周期中（天文學標准），不斷重復著侵蝕與構造的過程，地球的大部分表面被一次又一次地形成和破壞，這樣一來，除去了大部分原始的地理痕跡（比如星體撞擊產生的火山口）。這樣一來，地球上早期歷史都被清除了。地球至今已存在了45到46億年，但已知的最古老的石頭只有40億年，連超過30億年的石頭都屈指可數。最早的生物化石則小於39億年。沒有任何確定的記錄表明生命真正開始的時刻。71％的地球表面為水所覆蓋。地球是行星中唯一一顆能在表面存在有液態水（雖然在土衛六的表面存在有液態乙烷與甲烷，木衛二的地下有液態水）。我們知道，液態水是生命存在的重要條件。海洋的熱容量也是保持地球氣溫相對穩定的重要條件。液態水也造成了地表侵蝕及大洲氣候的多樣化，目前這是在太陽系中獨一無二的過程（很早以前，火星上也許也有這種情況）。
地球的大氣由77％的氮，21％氧，微量的氬、二氧化碳和水組成。地球初步形成時，大氣中可能存在大量的二氧化碳，但是幾乎都被組合成了碳酸鹽岩石，少部分溶入了海洋或給活著的植物消耗了。現在板塊構造與生物活動維持了大氣中二氧化碳到其他場所再返回的不停流動。大氣中穩定存在的少量二氧化碳通過溫室效應對維持地表氣溫有極其深遠的重要性。溫室效應使平均表面氣溫提高了35℃（從凍人的-21℃升到了適人的14℃）；沒有它海洋將會結冰，而生命將不可能存在。
豐富的氧氣的存在從化學觀點看是很值得注意的。氧氣是很活潑的氣體，一般環境下易和其他物質快速結合。地球大氣中的氧的產生和維持由生物活動完成。沒有生命就沒有充足的氧氣。
地球與月球的交互作用使地球的自轉每世紀減緩了2毫秒。當前的調查顯示出大約在9億年前，一年有481天又18小時。
地球有一個由內核電流形成的適度的磁場區。由於太陽風的交互作用，地球磁場和地球上層大氣引發了極光現象（參見行星際介質）。這些因素的不定周期也引起了磁極在地表處相對地移動；北磁極現正在北加拿大。
Ⅱ 地球的知識有哪些
地球的知識有：
1、地球是距離太陽的第三顆行星，也是如今已知的唯一孕育和支持生命的天體。
2、地球表面的大約29.2%是由大陸和島嶼組成的陸地，剩餘的 70.8% 被水覆蓋，大部分被海洋、海灣和其他鹹水體覆蓋，也被湖泊、河流和其他淡水覆蓋，它們共同構成了水圈。
3、地球的大氣主要由氮和氧組成。熱帶地區接收的太陽能多於極地地區，並通過大氣和海洋環流重新分配。溫室氣體在調節地表溫度方面也發揮著重要作用。
4、地球的引力會與太空中的其他物體相互作用，尤其是月球，它是地球唯一的天然衛星。
5、地球繞太陽公轉一周大約需要 365.25 天。地球的自轉軸相對於其軌道平面傾斜，從而在地球上產生季節。地球和月球之間的引力相互作用引起潮汐，穩定地球在其軸上的方向，並逐漸減慢其自轉速度。
Ⅲ 關於地球的小知識
地球是距太陽的第三顆行星,離太陽的距離大約是150000000公里.地球用365.256天繞行太陽一周,並用23.9345小時自轉一圈.它的直徑是12756公里,只比金星大了一百多公里.我們地球的大氣里78%是氮氣,21%是氧氣,餘下的1%是其他成份.地球表面的平均溫度是15攝氏度,平均氣壓1.013帕.
地球形成自46億年前,大約在16億年前地球每晝夜只有9個小時,比現在自轉快的多,每年約有800多天;到了6億年前,每晝夜延長到了20個小時,年縮短到440天,地球正在逐漸放慢自轉速度,原因可能主要是月球的潮汐引力作用.一般認為,地球的形成起源於太陽星雲分化物.46億年來,地球從一個均質的球體演變成現在的"圈層"結構.地殼平均厚度17千米,地幔厚度約3473千米,佔地球體積的83.4%,地幔溫度為1000～3000攝氏度,地核厚度約3473千米,佔地球體積的16.3%,物質處於液體狀態,內核溫度高達6000攝氏度以上,與太陽表面溫度差不多.
Ⅳ 地球的基本知識有哪些
1、地球是太陽系從內到外的第三顆行星，也是太陽系中直徑、質量和密度最大的類地行星，是人類唯一的家園。住在地球上的人類又常稱呼地球為世界。
2、地球亦作「地毬」。太陽系中接近太陽的第三顆行星，形狀兩極稍扁，赤道略鼓，是個三軸橢球體。周圍有大氣層包圍著，表面是陸地和海洋，有人類，動植物和微生物。
3、地球會與外層空間的其他天體相互作用，包括太陽和月球。當前，地球繞太陽公轉一周所需的時間是自轉的366.26倍，這段時間被叫做一恆星年，等於365.26太陽日。地球的地軸傾斜23.4°(與軌道平面的垂線傾斜23.4°)，從而在星球表面產生了周期為1恆星年的季節變化。
4、地球的礦物和生物等資源維持了全球的人口生存。地球上的人類分成了大約200個獨立的主權國家和地區，它們通過外交、旅遊、貿易和戰爭相互聯系。人類文明曾有過很多對於這顆行星的觀點，包括神創造人類、天圓地方、地球是宇宙中心等。
5、地球的表面被分成幾個堅硬的部分，或者叫板塊，它們以地質年代為周期在地球表面移動。地球表面大約71%是海洋，剩下的部分被分成洲和島嶼。液態水是所有已知的生命所必須的，但並不在所有其他星球表面存在。
Ⅳ 關於地球的科普知識
地球是太陽系從內到外的第三顆行星，也是太陽系中直徑、質量和密度最大的類地行星。赤道半徑為6378.2公里，其大小在太陽系的行星中排列第五位。地球有大氣層和磁場，表面的71%被水覆蓋，其餘部分是陸地，是一個藍色星球。
地球是包括人類在內上百萬種生物的家園，也是目前人類所知宇宙中唯一存在生命的天體。地球已有45億歲，有一顆天然衛星月球圍繞著地球以27.32天的周期旋轉，而地球自西向東旋轉，以近24小時的周期自轉並且以一年的周期繞太陽公轉。
地球內部有核、幔、殼結構，地球外部有水圈、大氣圈以及磁場。地球是目前宇宙中已知存在生命的唯一的天體，是包括人類在內上百萬種生物的家園。
(5)地球小知識擴展閱讀：
在地球演化過程中，發生一些天文與地質事件，將事件的時間段叫做地質時期。
在各地質時期，在與地球相關的宇宙空間及太陽系和地球所發生的大事件，在地球自身、地殼運動、地層、岩石、構造、古生物、古地磁、冰川、古氣候等多方面都留下了記錄。在不同的地質時期，地質作用不同，特徵不同。
地球表面的氣溫受到太陽輻射的影響，全球地表平均氣溫約15℃左右。而在不見陽光的地下深處，溫度則主要受地熱的影響，隨深度的增加而增加。在地球中心處的地核溫度更高達6000℃以上，比太陽光球表面溫度（5778K，5500°C）更高。
對於地球岩石圈，除表面形態外，是無法直接觀測到的。它主要由地球的地殼和地幔圈中上地幔的頂部組成，從固體地球表面向下穿過地震波在近33公里處所顯示的第一個不連續面（莫霍面），一直延伸到軟流圈為止。
岩石圈厚度不均一，平均厚度約為100公里。由於岩石圈及其表面形態與現代地球物理學、地球動力學有著密切的關系，因此，岩石圈是現代地球科學中研究得最多、最詳細、最徹底的固體地球部分。
由於洋底占據了地球表面總面積的2/3之多，而大洋盆地約占海底總面積的45%，其平均水深為4000～5000米，大量發育的海底火山就是分布在大洋盆地中，其周圍延伸著廣闊的海底丘陵。
因此，整個固體地球的主要表面形態可認為是由大洋盆地與大陸台地組成，對它們的研究，構成了與岩石圈構造和地球動力學有直接聯系的"全球構造學"理論。
Ⅵ 地球小知識
1）目前我們對「地球母親」生命中的「前五歲」所發生的事仍一無所知。
（2）（
海洋生物
）
在她「42」歲時才出現。
（3）恐龍等
（
爬行動物
）
動物直到她「45」歲時才出現。
（4）(
哺乳
)
動物出現大約在「8個月」前。
（5）「上個星期三」左右人類的祖先
(
古猿
)出現了。
（6）「上周末」(
開花植物即被子植物
)
覆蓋了整個地球。
（7）「4小時前」現代
*(
人類
)
開始出現了
Ⅶ 地球的小知識
地球是太陽系中唯一適宜生命存在的天體。與太陽系其他行星比，地球的體積比最小的冥王星大110倍，是最大的木星的1/1316。地球的體積比月球大 48倍，是太陽的1/130萬。 地球的年齡約為46億歲，科學家預測，它的壽命約為90~100億年。地球是一個三軸橢球體，赤道處略為隆起兩極略為扁平，赤道半徑比極半徑長20多公里。通過研究地震波、地磁波和火山爆發，一般認為地球內部有四個同心球層：內核、外核、地幔和地殼。
地殼是由多塊斷裂的塊體組成，大陸地殼平均厚約30多公里，海洋地殼僅5至8公里。地上
層主要由硅鋁氧化物構成，下層為玄武岩層，主要由硅鎂氧化物構成，所以又稱「硅鎂層」。在地球歷史中，發生了多次的地殼運動，才形成今天的格局，它蘊藏著十分豐富的礦產資源。
地幔厚度約2900公里，體積佔地球總體積的 83.3%，基本呈固態。其上界面為莫霍洛維間
斷面，下界面為古登堡間斷面，分為上地幔、過渡層和下地幔。上地幔厚度 280多千米，放性
元素集中，蛻變放熱，將岩石熔融，是岩漿的發源地，地震波速呈多變狀態，存在一低速層低
速層內岩石呈現塑性活動特徵，可以發生緩慢蠕動，是地幔對流可能發生的區域，推動地殼塊
的運動。過渡層厚度350千米左右。下地幔厚度約2200千米，成分較均勻。
地核平均厚度約3400公里，外核呈液態，內核為固態，主要由鐵鎳等金屬元素構成，中溫
度達6600℃，與太陽表面溫度相當，壓力可達370萬個大氣壓。
地球引力束縛著大量氣體，形成地球大氣層，大氣質量約六千萬億噸，差不多佔地球總量
的百萬分之一，大氣層最高可能延伸到離地面 6400公里左右。大氣中氮78%、氧21%、0.93%、
二氧化碳0.03%、氖0.0018%， 還有少量水蒸氣和塵埃等。根據各層大氣的不同特點,從地面始
依次分為對流層、平流層、中間層、電離層和磁層。太陽發出的帶電粒子被地球磁場俘獲，地
球高空形成一條帶電粒子帶，分為內外兩條，因為是美國科學家范艾倫最先發現的，因此又為
內范艾倫帶和外范艾倫帶。地球磁場使太陽風繞過地球，形成了一個被太陽風包圍的、彗星的
地球磁場區域，稱為磁層。當太陽活動激烈時，磁層等離子片中的高能粒子快速沿磁力線向球
極區沉降，形成千資百態、絢麗多彩的極光。
Ⅷ 地球的知識
地球是太陽系八大行星之一，國際名稱為「該婭」，按離太陽由近及遠的次序數是第三顆。它有一顆天然的衛星---月球，二者組成一個天體系統---地月系統。
地球自西向東自轉，同時又圍繞太陽公轉。地球自轉與公轉運動的結合使其產生了地球上的晝夜交替和四季變化(地球自轉和公轉的速度是不均勻的)。同時，由於受到太陽、月球、和附近行星的引力作用以及地球大氣、海洋和地球內部物質的等各種因素的影響，地球自轉軸在空間和地球本體內的方向都要產生變化。地球自轉產生的慣性離心力使得球形的地球由兩極向赤道逐漸膨脹，成為目前的略扁的旋轉橢球體，極半徑比赤道半徑短約21千米。
阿波羅飛船在月球上看到地球是由一系列的同心層組成。地球內部有核（地核）、幔（地幔）、殼（地殼）結構。地球外部有水圈和大氣圈，還有磁層，形成了圍繞固態地球的美麗外套。
地球作為一個行星，遠在56億年以前產生於原始太陽星雲。
地球的基本參數：
赤道半徑: ae = 6378136.49 米
極半徑: ap = 6356755.00 米
平均半徑: a = 6371001.00 米
赤道重力加速度: ge = 9.780327 米/秒2
平均自轉角速度: ωe = 7.292115 × 10-5 弧度/秒
扁率: f = 0.003352819
質量: M⊕ = 5.9742 ×1024 公斤
地心引力常數: GE = 3.986004418 ×1014 米3/秒2
平均密度: ρe = 5.515 克/厘米3
太陽與地球質量比: S/E = 332946.0
太陽與地月系質量比: S/(M+E) = 328900.5
公轉時間: T = 365.2422 天
離太陽平均距離: A = 1.49597870 × 1011 米
公轉速度: v = 11.19 公里/秒
表面溫度: t = - 30 ～ +45
表面大氣壓: p = 1013.250毫巴
表面重力加速度(赤道) 978.0厘米/秒2
表面重力加速度(極地) 983.2厘米/秒2
自轉周期 23時56分4秒(平太陽時)
公轉軌道半長徑 149597870千米
公轉軌道偏心率 0.0167
公轉周期 1恆星年
黃赤交角 23度27分
地球各圈層結構
地球海洋面積 361745300平方公里
地殼厚度 80.465公里
地幔深度 2808.229公里
地核半徑 3482.525公里
表面積 510067866平方公里
人們對於地球的結構直到最近才有了比較清楚的認識。整個地球不是一個均質體，而是具有明顯的圈層結構。地球每個圈層的成分、密度、溫度等各不相同。在天文學中，研究地球內部結構對於了解地球的運動、起源和演化，探討其它行星的結構，以至於整個太陽系起源和演化問題，都具有十分重要的意義。
地球圈層分為地球外圈和地球內圈兩大部分。地球外圈可進一步劃分為四個基本圈層，即大氣圈、水圈、生物圈和岩石圈；地球內圈可進一步劃分為三個基本圈層，即地幔圈、外核液體圈和固體內核圈。此外在地球外圈和地球內圈之間還存在一個軟流圈，它是地球外圈與地球內圈之間的一個過渡圈層，位於地面以下平均深度約150公里處。這樣，整個地球總共包括八個圈層，其中岩石圈、軟流圈和地球內圈一起構成了所謂的固體地球。對於地球外圈中的大氣圈、水圈和生物圈，以及岩石圈的表面，一般用直接觀測和測量的方法進行研究。而地球內圈，目前主要用地球物理的方法，例如地震學、重力學和高精度現代空間測地技術觀測的反演等進行研究。地球各圈層在分布上有一個顯著的特點，即固體地球內部與表面之上的高空基本上是上下平行分布的，而在地球表面附近，各圈層則是相互滲透甚至相互重疊的，其中生物圈表現最為顯著，其次是水圈。
大氣圈
大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，它包圍著海洋和陸地。大氣圈沒有確切的上界，在2000 ～ 16000 公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。在地下，土壤和某些岩石中也會有少量空氣，它們也可認為是大氣圈的一個組成部分。地球大氣的主要成份為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04％比例的微量氣體。地球大氣圈氣體的總質量約為5.136×1021克，相當於地球總質量的百萬分之0.86。由於地心引力作用，幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度范圍內，其中75％的大氣又集中在地面至10公里高度的對流層范圍內。根據大氣分布特徵，在對流層之上還可分為平流層、中間層、熱成層等。
水圈
水圈包括海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川和地下水等，它是一個連續但不很規則的圈層。從離地球數萬公里的高空看地球，可以看到地球大氣圈中水汽形成的白雲和覆蓋地球大部分的藍色海洋，它使地球成為一顆"藍色的行星"。地球水圈總質量為1.66×1024克，約為地球總質量的3600分之一，其中海洋水質量約為陸地（包括河流、湖泊和表層岩石孔隙和土壤中）水的35倍。如果整個地球沒有固體部分的起伏，那麼全球將被深達2600米的水層所均勻覆蓋。大氣圈和水圈相結合，組成地表的流體系統。
生物圈
由於存在地球大氣圈、地球水圈和地表的礦物，在地球上這個合適的溫度條件下，形成了適合於生物生存的自然環境。人們通常所說的生物，是指有生命的物體，包括植物、動物和微生物。據估計，現有生存的植物約有40萬種，動物約有110多萬種，微生物至少有10多萬種。據統計，在地質歷史上曾生存過的生物約有5－10億種之多，然而，在地球漫長的演化過程中，絕大部分都已經滅絕了。現存的生物生活在岩石圈的上層部分、大氣圈的下層部分和水圈的全部，構成了地球上一個獨特的圈層，稱為生物圈。生物圈是太陽系所有行星中僅在地球上存在的一個獨特圈層。
岩石圈
對於地球岩石圈，除表面形態外，是無法直接觀測到的。它主要由地球的地殼和地幔圈中上地幔的頂部組成，從固體地球表面向下穿過地震波在近33公里處所顯示的第一個不連續面（莫霍面），一直延伸到軟流圈為止。岩石圈厚度不均一，平均厚度約為100公里。由於岩石圈及其表面形態與現代地球物理學、地球動力學有著密切的關系，因此，岩石圈是現代地球科學中研究得最多、最詳細、最徹底的固體地球部分。由於洋底占據了地球表面總面積的2/3之多，而大洋盆地約占海底總面積的45％，其平均水深為4000～5000米，大量發育的海底火山就是分布在大洋盆地中，其周圍延伸著廣闊的海底丘陵。因此，整個固體地球的主要表面形態可認為是由大洋盆地與大陸台地組成，對它們的研究，構成了與岩石圈構造和地球動力學有直接聯系的"全球構造學"理論。
軟流圈
在距地球表面以下約100公里的上地幔中，有一個明顯的地震波的低速層，這是由古登堡在1926年最早提出的，稱之為軟流圈，它位於上地幔的上部即B層。在洋底下面，它位於約60公里深度以下；在大陸地區，它位於約120公里深度以下，平均深度約位於60～250公里處。現代觀測和研究已經肯定了這個軟流圈層的存在。也就是由於這個軟流圈的存在，將地球外圈與地球內圈區別開來了。
地幔圈
地震波除了在地面以下約33公里處有一個顯著的不連續面（稱為莫霍面）之外，在軟流圈之下，直至地球內部約2900公里深度的界面處，屬於地幔圈。由於地球外核為液態，在地幔中的地震波S波不能穿過此界面在外核中傳播。P波曲線在此界面處的速度也急劇減低。這個界面是古登堡在1914年發現的，所以也稱為古登堡面，它構成了地幔圈與外核流體圈的分界面。整個地幔圈由上地幔（33～410公里深度的B層，410～1000公里深度的C層，也稱過渡帶層）、下地幔的D′層（1000～2700公里深度）和下地幔的D〃層（2700～2900公里深度）組成。地球物理的研究表明，D〃層存在強烈的橫向不均勻性，其不均勻的程度甚至可以和岩石層相比擬，它不僅是地核熱量傳送到地幔的熱邊界層，而且極可能是與地幔有不同化學成分的化學分層。
外核液體圈
地幔圈之下就是所謂的外核液體圈，它位於地面以下約2900公里至5120公里深度。整個外核液體圈基本上可能是由動力學粘度很小的液體構成的，其中2900至4980公里深度稱為E層，完全由液體構成。4980公里至5120公里深度層稱為F層，它是外核液體圈與固體內核圈之間一個很簿的過渡層。
固體內核圈
地球八個圈層中最靠近地心的就是所謂的固體內核圈了，它位於5120至6371公里地心處，又稱為G層。根據對地震波速的探測與研究，證明G層為固體結構。地球內層不是均質的，平均地球密度為5.515克/厘米3，而地球岩石圈的密度僅為2.6～3.0克/厘米3。由此，地球內部的密度必定要大得多，並隨深度的增加，密度也出現明顯的變化。地球內部的溫度隨深度而上升。根據最近的估計，在100公里深度處溫度為1300°C，300公里處為2000°C，在地幔圈與外核液態圈邊界處，約為4000°C，地心處溫度為 5500 ～ 6000°C。
太陽系九大行星之一 。地球在 太陽系中並不居顯著的地位，而太陽也不過是一顆普通的恆星。但由於人類定居和生活在地球上，因此對它不得不尋求深入的了解。
行星地球 按離太陽由近及遠的順序，地球是第3個行星，它與太陽的平均距離是 1.496億千米 ，這個距離叫做一個天文單位（A） 。地球的公轉軌道是橢圓形 ，其軌道長半徑為149597870千米，軌道偏心率為0.0167 ，公轉軌道運動的平 均速度是29.79千米／秒。
地球的赤道半徑約為 6378 千米 ，極半徑約為6357千米，二 者相差約21千米 。地球的平均半徑約為6371千米 。地球的平均密度為5.517 克／厘米 。地球的尺度和其他參量見表。
形狀和大小 中國古代對天地的認識有所謂渾天說。東漢張衡在《渾天儀圖注》里寫道：「天體圓如彈丸，地如雞中黃……天之包地猶殼之裹黃。」地球是圓的這個概念在遠古就已模糊地存在了 。723 年唐玄宗派一行和南宮說等人 ，在今河南省選定同一條子午線上的 13 個地點 ，測量夏至的日影長度和北極的高度 ，得到子午線一度之長為351里80步 ( 唐代的度和長度單位 )。摺合現代的尺度就是緯度 一度長132.3千米，相當於地球半徑為7600千米 ，比現代的數值約大20％。這是地球尺度最早的估計( 埃及人的測量更早 一些，但觀測點不在同 一 子午線上 ，而且長度單位核算標 准不詳，精度無從估計）。
精確的地形測量只是到了牛頓發現萬有引力定律之後才有可能，而地球形狀的概念也逐漸明確。地球並非是很規則的正球體。它的表面可以用一個扁率不大的旋轉橢球面來極好地逼近。扁率e為橢球長短軸之差與長軸之比 ，是表示地球形狀的一個重要參量。經過多年的幾何測量、天文測量以至人造地球衛星測量，它的數值已經達到很高的精度。這個橢球面不是真正的地球表面，而是對地面的一個更好的科學概括，用來作為全球各地大地測量的共同標准，所以也叫做參考橢球面 。按照 這個參考橢球面 ，子午圈上一平均度是111.1千米 ，赤道上一平均度是111.3千米 。在參考橢球面上重力勢能是相等的，所以在它上面各點的重力加速度是可以計算的，公式如下：
g0＝9.780318（1＋0.0053024sin2j
－0.0000059sin2j）米／秒2， 式中g0是海拔為零時的重力加速度，j是地理緯度 。知道了地球形狀、重力加速度和萬有引力常數G＝6.670×10-11牛頓·米2／千克2，可以計算出地球的質量M為 5.976×1027克。
自轉 由於地球轉動的相對穩定性 ，人類生活歷來都利用它作為計時的標准，簡單地說，地球繞太陽公轉一周的時間叫做一年，地球自轉一周的時間叫做一日。然而由於地球外部和內部的原因，地球的轉動其實是很復雜的。地球自轉的復雜性表現在自轉軸方向的變化和自轉速率即日長的變化。
自轉軸方向的變化中，最主要的是自轉軸在空間繞黃道軸緩慢旋進，造成春分點每年向西移動50.256〃的歲差。這是日、月對地球赤道突出部分吸引的結果。其次是地球自轉軸相對於地球本身的位置變化，造成了地面各點的緯度變化。這種變化主要有兩種成分 ：一種以一年為周期 ，振幅約為0.09〃，是大氣和海水等季節性變化所引起的，是一種強迫振動；另一種成分以14個月為周期，振幅約為0.15〃，是地球內部變化所引起的，叫做張德勒擺動，是一種自由振動 。此外還有一些較小的自由振動。
轉速的變化造成日長的變化。主要有3類 ：長期變化是減速的，使日長每百年增加1 ～ 2毫秒 ，是潮汐摩擦的結果；季節性變化最大可使日長變化0.6毫秒 ，是氣象因素引起的；
不規則的短期變化，最大可使日長變化4毫秒 ，是地球內部變化的結果。
表面形態和地殼運動 地球的表面形態是極復雜的 ，有綿亘的高山，有廣袤的海盆，還有各種尺度的構造。
地表的各種形態主要不是外力造成的，它們來源於地殼的構造運動。地殼運動的起因至少有以下幾種設想：①地球的收縮或膨脹。許多地學家認為地球一直在冷卻收縮，因而造成巨大的地層褶皺和斷裂。然而觀測表明，地面流出去的熱量和地球內部因放射性物質的衰變而生出的熱量是同量級的。也有人提出地球在膨脹的論據。這個問題現在尚無定論。②地殼均衡。在地殼以下的某一定深度，單位面積上的載荷有一種傾向於均等的趨勢。地面上的巨大高差為地下深部橫向物質流動所調節。③板塊大地構造假說——地球最上層約八、九十千米厚的岩石層是由幾塊巨大的板塊組成的。這些板塊相互作用和相對運動就產生地面上一切大地構造現象 。板塊運動的動力來自何處，現在還不清楚，但不少人認為地球內部物質的對流起了決定性的作用。
電磁性質 地磁場並不指向正南。11世紀中國的《夢溪筆談》就有記載。地磁偏角隨地而異。真正地磁場的形態是很復雜的。它有顯著的時間變化，最大的變化幅度可達到總地磁場的千分之幾或更高。變化可分為長期的和短期的。長期變化來源於地球內部的物質運動；短期變化來源於電離層的潮汐運動和太陽活動的變化。在地磁場中，用統計平均或其他方法將短期變化消去後就得到所謂基本地磁場。用球諧分析的方法可以證明基本地磁場有99％以上來源於地下，而相當於一階球諧函數部分約佔80％，這部分相當於一個偶極場，它的北極坐標是北緯78.5°，西經69.0°。短期變化分為平靜變化和干擾變化兩大類。平靜變化是經常出現的，比較有規律並有一定的周期，變化的磁場強度可達幾十納特 ；干擾變化有時是全球性的 ，最大幅度可達幾千納特 ，叫做磁暴。
基本磁場也不是完全固定的，磁場強度的圖像每年向西漂移0.2°～0.3°，叫做西向漂移。這就指出地磁場的產生可能是地球內部物質流動的結果。現在普遍認為地球核主要是鐵鎳組成的（還包含少量的輕元素）導電流體，導體在磁場中運動便產生電流。這種電磁流體的耦合產生一種自激發電機的作用，因而產生了地磁場。這是當前比較最為人接受的地磁場成因的假說。
當岩漿在地磁場中降溫而凝固成岩石時，便受到地磁場磁化而保留少許的永久磁性，稱為熱剩磁。大多數岩漿岩都帶有磁性，其方向和成岩時的地磁場方向一致。由相同時代的不同岩石標本可以確定成岩時地球磁極的位置。但由不同地質時代的岩石標本所確定的地磁極位置卻是不同的。這就給大陸漂移的假說提供了一個有力的證據。人們還發現，在某些地質時代成岩的岩石，磁化方向恰好和現代的地磁場方向相反。這是由於地球在形成之後，地磁場曾多次自己反向的結果。按照自激發電機地磁場成因假說，這種反向是可以理解的。地磁場的短期變化可以感應地下電流，而地下電流又引起地面的感應磁場。地下電流同地下物質的電導率有關，因而可由此估計地球內部的電導率分布。然而計算是復雜的，而且解答不單一。現在所能取得的一致意見是電導率隨深度而增加，在60～100千米深度附近增加很快 。在400～700千米的深處，電導率又有明顯的變化，此處相當於地幔中的過渡層（又叫C層）。
溫度和能源 地面從太陽接受的輻射能量每年約有10焦耳，但絕大部分又向空間輻射回去，只有極小一部分穿入地下很淺的地方。淺層的地下溫度梯度約為每增加30米，溫度升高1℃ ，但各地的差別很大 。由溫度梯度和岩石的熱導率可以計算熱流 。由地面向外流 出的熱量 ，全球平均值約為6.27 微焦耳／厘米秒 ，由地面流出的總熱能約為10.032×1020焦耳／年。
地球內部的一部分能源來自岩石所含的放射性元素鈾 、釷、鉀。它們在岩石中的含量近年來總在不斷地修正，有人估計地球現在每年由長壽命的放射性元素所釋放的能量約為9.614×1020焦耳 ，與地面熱流很相近 ，不過這種估計是極其粗略的，含有許多未知因素。另一種能源是地球形成時的引力勢能，假定地球是由太陽系中的彌漫物質積聚而成的 。這部分能量估計有25×1032焦耳 ，但在積聚過程中有一大部分能量消失在地球以外的空間 ，有一小部分 ，約為1×1032焦耳，由於地球的絕熱壓縮而積蓄為地球物質的彈性能。假設地球形成時最初是相當均勻的，以後才演變成為現在的層狀結構，這樣就會釋放出一部分引力勢能，估計約為2×1030焦耳。這將導致地球的加溫。地球是越轉越慢的。地球自形成以來，旋轉能的消失估計大約有1.5×1031焦耳，還有火山噴發和地震釋放的能量，但其數量級都要小得多。
地面附近的溫度梯度不能外推到幾十千米深度以下。地下深處的傳熱機制是極其復雜的，由熱傳導的理論去估計地球內部的溫度分布，常得不到可信的結果。但根據其他地球物理現象的考慮，地球內部某些特定深度的溫度是可以估計的。結果如下：①在100千米的深度 ，溫度接近該處岩石的熔點，約為1100～1200℃；②在400千米和650千米的深度，岩石發生相變 ，溫度各約在1500℃和1900℃ ；③ 在核幔邊界，溫度在鐵的熔點之上，但在地幔物質的熔點之下，約為3700℃；④在外核與內核邊界 ，深度為5100千米 ，溫度約為4300℃，地球中心的溫度，估計與此相差不多。
內部結構 地球的分層結構基本上是按地震波（ P和S ）的傳播速度劃分的。地球上層有顯著的橫向不均勻性：大陸地殼和海洋地殼的厚度大不相同，海水只覆蓋著2／3的地面。
地震時，震源輻射出兩種地震波，縱波P和橫波S。它們各以不同的速度向四圍傳播經過不同的時間到達地面上不同的地點。若在地面上記錄到P和S的傳播時間隨震中距離的變化，就可以推算地下不同深度地震波的傳播速度υp和υs。
地球內部的分層就是由地震波速度分布定義的，在海水之下，地球最上層叫做地殼，厚約幾十千米。地殼以下直對地核，這部分統稱為地幔。地幔內部又有許多層次。地殼與
地幔的邊界是一個明顯的間斷面 ，稱為M界面或莫霍界面 。界面以下約到會80千米的深度，速度變化不大，這部分叫做蓋層。再往下，速度變化不大，這部分叫做蓋層。再往下 ，速度明顯降低 ，直到約220千米深度才又回升 。這部分叫低速帶。以下直到2891千米深度叫做下地幔。核幔邊界是一個極明顯的間斷面。進入地核 ，S波消失 ，所以地球外核是液體。到了5149.5千米的深度 ，S波又出現，便進入了地球內核。
由地球的速度和密度的分布可以計算出地球內部的兩個彈性常數、壓力和重力加速度的分布。在地幔中，重力加速度g的變化很小 ，只是過了核幔邊界才向地心遞減至零 。在核幔邊界處的壓力為1.36兆巴，在地心處為3.64兆巴。
內部物質組成 地震波的速度和密度分布對於地球內部的物質組成是一個限制條件 。地球核有約 90%是由鐵鎳合金組成的，但還含有約法三章10%的較輕物質；可能是硫或氧。關於地幔的礦物組成，現在還存在分歧意見。地殼中的岩石礦物是由地幔物質分異而成的。火山活動和地幔物質的噴發表明地幔的主要礦物是橄欖岩。地震波速度的數據表明在內400、500、和諧500千米的深度，波速的梯度很大 。這可解釋為礦物相變的結果。在內400千米的深處 ，橄欖石相變為尖晶石的結構，而輝石則熔入石榴石 。在家500千米的深度，輝石也分解為尖晶石和超石英的結構 。在先650千米深度下，這些礦物都為鈣鈦礦和氧化物結構 。在下地幔最下的200千米中，物質密度有顯著增加。這個區域有無鐵元素的富集還是一個有爭論的問題。
起源和演化 地球的起源和演化問題實際上也就是太陽系的起源和演化問題。早期的假說主要分兩大派：以康德和拉普拉斯為代表的漸變派和以G.L.L.布豐為代表的災變派 。漸變派認為太陽系是由高溫的旋轉氣體逐漸冷卻而成的；災變派主張太陽系是由此及彼2個或3個恆星發生碰撞或近距離吸引而產生的。早期的假說主要企圖解釋一些天文事實，如行星軌道的規律性，內行星和外行星的區別。太陽系中角動量的分布等。在全面解釋上述觀測事實時，兩派都遇到不可克服的因難。
從20世紀40年代中期起，人們逐漸傾向於太陽系起源於低溫的固體塵埃的觀點。較早的倡議者有魏茨澤克、施米特和尤里。他們認為行星不是由高溫氣體凝固而成，而是由溫度不高的固體塵物質積聚而成的。
地球形成時基本上是各種石質物體和塵、氣的混合物積聚而成的。初始地球的平均溫度估計不超過去時1000℃。由於長壽命放射性無素的衰變和引力勢能的釋放，地球的溫度逐漸升高。當溫度超過鐵的熔點時，原始地球中的鐵元素就化成液態，由於密度大就流向地球的中心部分，從而形成了地核。地球內部溫度繼續升高，使地幔局部熔化，引起了化學分異，促進了地殼形成。
海洋和大氣都不是地球形成時就有的，而是次生的。因為原始地球不可能保持大氣和水 。海洋是地球內部增溫和分異的結果。原始大氣是從地球內部放出的，是還原性的。直到綠色植物出現後，大氣中才逐漸積累了自由氧，在漫長的地質年代中逐漸形成現在的大氣（見地球起源）。
年齡 地球的年齡 ，如果定義為原始地球形成後到現在的時間，則由岩石和礦物所含的放射性同位素可以測定。但是這樣做時，仍免不了對地球的初始狀態做一些假定，根據岩石礦物中和隕石中鉛同位素的精密分析，現在一般都接受的地球年齡約為46億年。
大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，它包圍著海洋和陸地。大氣圈沒有確切的上界，在2000 ～ 16000 公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。在地下，土壤和某些岩石中也會有少量空氣，它們也可認為是大氣圈的一個組成部分。地球大氣的主要成份為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04％比例的微量氣體。地球大氣圈氣體的總質量約為5.136×1021克，相當於地球總質量的百萬分之0.86。由於地心引力作用，幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度范圍內，其中75％的大氣又集中在地面至10公里高度的對流層范圍內。根據大氣分布特徵，在對流層之上還可分為平流層、中間層、熱成層等。
我們的家園——地球
地球是什麼形狀的？她來自哪裡？ 早在170萬年前，人類就對自己的家園——地球，產生了各種美麗的遐想，編織成許多絢麗多彩的傳說。中國古代就有盤古開天闢地的故事，古希臘神話講開天闢地時，傳說宇宙是從混沌之中誕生的，最先出現的神是大地之神——該亞。天空、陸地、海洋都是由她而生，因此人們尊稱她為「地母」。
地球已經是一個5000歲的老壽星了，她起源於「盤古」開天劈地。約在5000年前，天和地相聯後來逐漸進化，出現了各種不同的生物。地球的平均赤道半徑為6378.14公里，比極半徑長21公里。
地球的內部結構可以分為三層：地殼、地幔和地核。在地球引力的作用下，大量氣體聚集在地球周圍，形成包層，這就是地球大氣層。
地球就像一隻陀螺，沿著自轉軸自西向東不停地旋轉著。她的自轉周期為23小時56分4秒，約等於24小時。 同時，地球還圍繞太陽公轉，她的公轉軌道是橢圓形，軌道的半長徑達到149,597,870公里。 公轉一周要365.25天，為一年。
Ⅸ 地球基本知識
(一)地球、地殼的組成
近代科學研究成果證明,地球內部可劃分為地殼、地幔和地核3個圈層結構(圖1-1)。地殼是由不同岩石組成;一般大陸的地球外殼平均厚度為33km,而大陸與水域共同擁有的地球外殼平均厚度則為16km。地幔是位於地殼以下至地下2900km深度之間的圈層;主要由鐵鎂硅酸鹽組成。地核為自地殼以下2900km至地心之間的圈層;主要由鐵、鎳所組成。
圖1-1 地球的內部結構
迄今為止,世界上經濟發達的國家已創造出最大的鑽深成績是13000m;我國作為第三世界發展中的一個國家,第一口科學深鑽(2009年施工,取心鑽孔)井深已鑽約達5500m,目前正朝著趕超世界上最大鑽深等目標積極做好各項准備。
(二)礦物與岩石
1.礦物的基本知識
礦物是在地質作用下形成的自然元素及其化合物。自然界中有100多種元素,組成地殼中的礦物。這些元素在地殼中的含量差別很大,絕大多數元素都是稀有元素,主要元素也就十幾種。地殼中所含主要元素:氧、硅、鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂、鈦、氫。
礦物是岩石的基本組成單元。地殼中的礦物除少數是由一種元素組成的單質外,絕大多數都是由兩種或兩種以上的元素按一定比例組成的化合物,並有一定的物理性質和化學性質。在常溫、常壓下,絕大多數礦物均呈固態,僅有少數呈液態(自然汞、水等)和氣態(二氧化碳、甲烷等)。
固態礦物中大多數是結晶的,具有一定幾何外形;但也有少數是未結晶的,也無一定幾何外形(如蛋白石等)。礦物種類多達4000多種,我們把主要組成岩石、並且大量出現的礦物,稱為造岩礦物。造岩礦物以硅酸鹽類礦物為主,最常見的造岩礦物僅有十幾種。有些礦物常形成有用的礦產,是礦石中的有用組分,稱為造礦礦物。
(1)礦物的形態
礦物的形態包括礦物的單晶體及集合體的形態。
礦物單晶體形態是指礦物單晶體的形狀、結晶習性、晶體的大小及晶面花紋。在自然界,礦物大多數是以集合體出現的。集合體有同種礦物和異種礦物之分;而且集合體可以是有規則排列,也可以沒有規則排列。
1)礦物的單晶體形態。研究晶體的形態,應從理想形態著手。所謂理想晶體,它的內部結構應嚴格地服從空間格子規律,外部形態應為規則的幾何多面體,面平、棱直,同一單形的晶面同形等大。
自然界實際晶體在生長過程中,由於受到復雜的外界條件的影響,使其內部結構和外部形態都可能偏離理想晶體所遵循的規律,而形成各種非理想的形態。
2)礦物的集合體形態。礦物的集合體形態取決於礦物單體的形態及其集合(在空間排列)的方式。根據集合體中礦物顆粒大小,可將集合體的形態分為:顯晶集合體形態(肉眼可以辨別的);隱晶集合體形態(顯微鏡下可辨別的)和膠態集合體形態(顯微鏡下也難辨別的)。①顯晶集合體形態:按礦物單晶體的結晶習性、顆粒大小及其集合方式的不同,可將顯晶集合體分為:粒狀集合體;片狀、板狀、鱗片狀集合體;柱狀、針狀、纖維狀、發射狀集合體和晶簇4類。②隱晶和膠態集合體形態:隱晶和膠態集合體可由溶(熔)液直接凝結而成或由膠體生成。對隱晶集合體來說,其個體都是結晶質的,但顆粒很小,只能在顯微鏡下才能觀察到它的單體形態,它也可以由膠體礦物老化(晶質化)而成。而膠體集合體則不存在什麼單體,膠體由於表面張力的作用,常使集合體趨向於形成球狀。按其外形和成因可將該集合體分如下三種形態:結核體、分泌體、鍾乳狀集合體。礦物集合體形態是豐富多彩的,除上述一些集合體外,還有皮殼狀、被膜狀、土狀、雞冠狀、樹枝狀、塊狀(緻密塊狀、土塊狀)集合體等。
礦物的形態可以幫助我們鑒定和研究礦物,諸如礦物的物理性質(包括光學性質)、力學性質、熱學性質、電學性質、磁學性質、放射性等。但是,我們著重討論的是肉眼能夠觀察到的物理性質。
礦物的光學性質是指自然光作用於礦物之後所表現出的各種性質,也就是自然光照射於礦物時,所發生的反射、折射及吸收等一系列光學效應。這些效應的結果,有些可用肉眼觀察到,有些則需要專門儀器才能觀察和測定。肉眼可以觀察到的礦物光學性質,包括顏色、條痕色、透明度及光澤等。
(2)礦物的顏色
礦物的顏色是礦物對可見(日)光選擇性吸收反射後的表現。當礦物對可見光中各種波長的光波均勻地吸收,則隨吸收程度的增加,分別呈現為無色、白色、灰色、黑色。當礦物選擇性地吸收其中某些波長的光波時,則礦物呈現出剩餘波長光波的混合色。礦物吸收光的顏色和被觀察到的顏色如表1-1所示。
表1-1 礦物吸收光的顏色及其觀察到的顏色
(3)礦物的條痕色
礦物的條痕色是礦物粉末的顏色,一般是指礦物在白色無釉瓷板上擦劃所留下的痕跡的顏色。對於硬度大於瓷板的礦物,則需要碾成粉末並在白紙上進行觀察,若礦物的硬度很低則可直接劃於白紙上觀察。
條痕色可能深於、等於或淺於礦物的顏色,並且常與光澤、透明度有密切聯系。條痕色對不透明的金屬、半金屬光澤礦物的鑒定很重要,而對透明、玻璃光澤礦物來說,意義不大,因為它們的條痕色都是白色或近於白色。
(4)礦物的透明度
礦物的透明度是指礦物透過可見光波的能力,即光線透過礦物的程度。
在自然界並不存在絕對不透明或絕對透明的礦物。透明度受厚度的影響很大,因此,要以某一規定的厚度(一般以1mm)作為標准進行對比。在礦物的肉眼鑒定工作中,通常將透明度大體分為透明、半透明和不透明三級:
1)透明礦物。允許絕大部分光波透過礦物,如水晶、螢石等。
2)半透明礦物。允許部分光波透過礦物,如辰砂、淺色閃鋅礦等。
3)不透明礦物。基本上不允許光波透過礦物,如黃鐵礦、磁鐵礦等。
(5)礦物的光澤
礦物表面對可見光波的反射能力稱為礦物的光澤。也就是可見光照射到礦物新鮮面上所反射出來的光線強度。
金屬光澤反光很強,猶如電鍍的金屬表面那樣光亮耀眼,如自然金、方鉛礦等;
半金屬光澤比金屬的亮光弱,似未磨光的鐵器表面,如磁鐵礦、黑鎢礦等;
金剛光澤反光較強,以金剛石晶面的閃光最為典型,比金屬與半金屬光澤弱,但強於玻璃光澤,如金剛石、錫石等;
玻璃光澤反光弱,如同玻璃表面的光澤,如石英、長石及方解石等。
(6)礦物的硬度
礦物抵抗外來機械作用力的能力,稱為硬度。根據機械作用力的性質不同,可將硬度劃分刻劃硬度、壓入硬度、研磨硬度等類別。本篇只討論刻劃硬度,即礦物對外來刻劃的抵抗能力。
鑒別礦物的(刻劃)硬度時,可以把欲試礦物的硬度與某些標准礦物的硬度進行比較,即互相刻劃加以確定。通常用的標准礦物,即摩氏硬度就是用這種方法確定的。十種標准礦物的硬度由小到大排序是滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。
(7)礦物的解理與斷口
礦物遭受超過質點間聯結力的外力作用(如敲打)時,即發生破裂現象。有些礦物破裂後沿一定方向會出現一系列相互平行且平坦光滑的破裂面,礦物的這種性稱為解理。礦物的這種破裂平面,稱為解理面。有些礦物則沿任意方向發生不規則的破裂,其破裂面參差不齊,這種破裂面則稱斷口。
礦物的解理按其解理面的完好程度不同,通常劃分為4級:極完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理。
(8)礦物的其他物理、力學性質
1)礦物的磁性。礦物的磁性是指礦物晶體在外磁場中被磁化時,所表現出的能被外磁場吸引或排斥或對外界產生磁場的性質。
2)礦物的電學性質。如導電性、介電性、壓電性等。
3)礦物的放射性。礦物的放射性是礦物中的放射性元素(鈾、釷、鐳等)自發地從原子核內部放出粒子或射線,同時釋放出能量的現象。
4)礦物的發光性。礦物的發光性是指礦物在外來能量的激發下發出可見光的現象。
5)礦物的延展性、脆性、彈性和撓性。礦物的延展性礦物受到張力作用時,能延伸成為細絲的性質稱為延性;受到錘壓或滾軋時,能展成薄片的性質稱為延展性;礦物受到外力打擊或碾壓時,易於碎裂的性質稱為脆性。如自然硫、方鉛礦等具有脆性;礦物的彈性在礦物學中一般專指具有片狀解理或呈纖維狀的礦物,其薄片或纖維在外力作用下能顯著彎曲而不斷裂,當外力除去後又能恢復原狀的性質。如雲母、石棉等礦物具有彈性;礦物的撓性在礦物學中專指具有片狀解理的礦物,其薄片在外力作用下能顯著彎曲而不斷裂,但在外力除去後不能恢復原狀的性質。如輝鉬礦、綠泥石等礦物就具有撓性。
2.岩石的組成與分類
(1)岩石的組成
岩石是天然產出的由一種礦物或多種礦物組成的固態集合體。它具有一定的物質成分、結構、構造以及在地殼中具有產狀。它是研究應用地質學科的基礎。
(2)岩石分類
位於外部層圈的地殼,是由各種不同的岩石組成的。按照岩石形成的原因不同,可將組成地殼的岩石分為岩漿岩、沉積岩和變質岩三大類。
1)岩漿岩。是由岩漿冷卻凝固而形成的岩石;據其產出特徵又分為噴出岩和侵入岩。常見的岩漿岩有:花崗岩、花崗斑岩、流紋岩、閃長岩、輝長岩、玄武岩、橄欖岩等。
2)沉積岩。是在地表條件下,已經形成的岩石,經過風化、搬運、沉積和成岩等作用而形成的層狀岩石;依據沉積物的來源,物質成分及結構特徵,又分陸源沉積岩、內源沉積岩,火山碎屑沉積岩三類。常見的沉積岩有:礫岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、頁岩、石灰岩等。
3)變質岩。是由於地球的內動力作用(即地殼運動和岩漿活動),在高溫、高壓及化學活動性流體的影響下,促使原來岩石(岩漿岩、沉積岩)的礦物成分、結構、構造發生了改變,形成新的岩石。常見的變質岩有:大理岩、角岩、石英岩、板岩、片岩片麻岩、矽卡岩等。