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地殼
本詞條是多義詞，共2個義項
地質學術語
基本信息
| 中文名 | 地殼 |
| 別名 | 花崗巖層 硅鎂層 |
| 外文名 | Earth Crust |
| 拼音 | dì qiào |
| 定義 | 由巖石組成的固體外殼，地球固體圈層的最外層，巖石圈的重要組成部分，通過地震波的研究判斷 |
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地質結構
地殼厚度
內里元素
地殼運動
在地殼中最多的化學元素是氧，它占總重量的48.6%；其次是硅，占26.3%；以下是鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂。豐度最低的是砹和鈁，約占1023分之一。上述8種元素占地殼總重量的98.04%，其余80多種元素共占1.96%。
大約99%以上的生物體是由10種含量較多的化學元素構成的，即氧、碳、氫、氮、鈣、磷、氯、硫、鉀、鈉；鎂、鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬的含量較少；而硅、鋁、鎳、鎵、氟、鉭、鍶、硒的含量非常少，被稱為微量元素。表明人與地殼在化學元素組成上的某種相關性。
地殼中含量最多的元素是氧，但含量最多的金屬元素則要首推鋁了。
鋁占地殼總量的8.3%，比鐵的含量多一倍，大約占地殼中金屬元素總量的三分之一。
鋁對人類的生產生活有著重大的意義．它的密度很小，導電、導熱性能好，延展性也不錯，且不易發(fā)生氧化作用，它的主要缺點是太軟。為了發(fā)揮鋁的優(yōu)勢，彌補它的不足，故而使用時多將它制成合金。鋁合金的強度很高，但重量卻比一般鋼鐵輕得多．它廣泛用來制造飛機、火車車廂、輪船、日用品等。由于用的導電性能好，它又被用來輸電．由于它有很好的抗腐蝕性和對光的反射性．因而在太陽能的利用上也一展身手。
演化歷史
太古代
（距今約25億年之前）
太古界的地層由變質深的正、副片麻巖組成。已知其中最古老的年齡為40多億年。據此認為，在此之前地球便出現了小型的花崗巖質地殼。由沉積巖變質而成的副片麻巖的出現，說明當時有了原始大氣圈和水圈，并有單純的物理化學風化。在這些結晶變質巖基底上覆蓋著一層變質較輕的綠巖帶，其中有火山巖和沉積巖，它們形成于當時地面的凹陷帶，后來才經歷變質作用。其年齡在34億—23億年間。據推測，太古代早期地球表面有許多小型花崗質陸塊，它們之間有深淺多變的古海洋。后來各小陸塊在移運中結合成面積較大的大陸板塊。這些最古老的陸塊已散布于各大陸中，即通常所說的穩(wěn)定陸塊的核心——克拉通或古地盾區(qū)。
太古代的地殼運動和巖漿活動既廣泛又強烈；火山噴發(fā)頻繁，故使大氣圈和水圈才得以形成。原始海洋的面積可能比我們認識的大，但平均水深則淺得多。世界各地蘊藏豐富的海相層狀沉積的變質鐵錳礦床和巖漿活動形成的金礦等就是在這時期形成的。當時的大氣圈可能富含碳酸氣、水蒸汽和火山塵埃，只有少量的氮和非生物成因的氧。海水也是酸性礦化水（后來才逐漸被中和），陸地是灼熱的，荒蕪的。在某些適宜的淺海環(huán)境中，有些無機物質經過化學演化躍變?yōu)橛袡C物質（蛋白質和核酸），進而發(fā)展為有生命的原核細胞，構成一些形態(tài)簡單的無真正細胞核的細菌和藍藻。這只是出現于太古代的后期。
總的來說，太古代是原始地理圈的形成階段，陸地是原始荒漠景觀，水域是生命孕育和發(fā)源之地。當時地殼與宇宙之間以及和地幔之間的物質能量交換比后來任何時候都強烈得多。
元古代
（距今25億—6億年前）
在元古代，大陸性地殼逐漸由小變大，從薄增厚，火山活動相對減少，巖性也從偏基性向偏酸性轉化。下元古界有巨厚的碎屑堆積，大有利于強烈的花崗巖化活動及導致大型侵入體的形成。由于大氣中CO2濃度降低和水中Ca、Mg離子增多，開始出現有化學沉積的碳酸鹽巖。它將直接影響到巖漿過程的演化，導致堿性派生巖的出現。隨著大氣中游離氧的增加，氧化環(huán)境也開始出現了。因而后期有了鮞狀赤鐵礦和硫酸鹽等礦物以及第一批紅層建造的產生。生物的出現對環(huán)境的影響還不大，所以在元古界無大量的生物化學沉積。元古代末還發(fā)現有冰磧巖，這是全球性第一次大冰期的產物。
古生代
（距今6億—2.3億年前）
地殼
據王荃等的研究（1979年），我國北方的中朝古陸與南方的揚子古陸的性質很不相同，后者與南半球岡瓦納古陸的許多情況極為相似。他們認為，揚子古陸在早古生代曾是岡瓦納古陸的一部分，后來分裂并向北漂移，至晚古生代才與中朝古陸碰撞合并在一起，兩者之間的秦嶺-淮陽山地是個地縫合線。在這里也發(fā)現了蛇綠巖套巖層（由蛇紋巖、橄欖巖、輝長巖及枕狀基性火山巖等組成的、屬于洋殼和地幔噴出的巖層，它是代表大陸縫合線的指示巖層）。我國古地磁的研究也認為，元古代后期，揚子古陸大致位于印度洋北部，與北方的中朝古陸遠隔重洋。
在寒武紀，泛大陸發(fā)生分裂并引起海侵，大陸架廣布，海生無脊索動物空前繁盛，其中以節(jié)肢動物的三葉蟲占化石總數的60%，腕足類約占30%，其他僅占10%。這時海生植物也有向陸生植物過渡的跡象。如我國寒武系地層中發(fā)現的藻煤就是一例。奧陶紀海底廣泛擴張，腕足類、角石、筆石、鸚鵡螺和珊瑚等成為世界性的種類。原始的魚類——無顎魚（甲胄魚）也出現了。志留紀除海生動物繼續(xù)大量發(fā)展外，后因地殼運動和環(huán)境變化劇烈，海生動物進入了大陸淡水區(qū)域，真正的魚類——有頜魚和適于岸邊生長的具有水分輸導組織的維管束植物也誕生了。自泥盆紀以后的晚古生代，大陸趨于合并，海退不斷發(fā)生，許多海生無脊索動物的居留地消失，它們的種類和數量因而大減。相反，魚類則全盛起來，陸生植物也日趨繁茂。地球表面從此結束了一片荒漠和無臭氧層的時代。至石炭、二疊紀又成為兩棲動物的全盛時期，植物界也從孢子植物發(fā)展成為裸子植物。在石炭、二疊紀的各大陸都分布以蕨類為主的大森林，成為地質歷史上重要的造煤時期。
中生代
（距今2.3億—7千萬年前）
地殼
中生代各地都有強烈的造山運動，歐洲有舊阿爾卑斯運動，美洲為內華達運動和拉拉米運動，中國為印支運動和燕山運動。這時褶皺、斷裂和巖漿活動都極為活躍。在我國東部形成一系列華夏式隆起與凹陷，許多有色金屬和稀有金屬礦床的形成都與這時的巖漿活動有關，在斷陷盆地中也形成煤、石油和油頁巖等礦物。我國大陸的基本輪廓也在這時建立起來了。
生物界較古生代有很大發(fā)展。古生代末出現的裸子植物在中生代已成為最繁盛的門類，它們靠種子繁殖，受精過程完全擺脫了對水的依賴，更適于陸地的生境。這又是植物進化中的一次飛躍。像蘇鐵類、銀杏類、松柏類等陸生植物的大量發(fā)展，不僅為成煤作用創(chuàng)造了有利的條件（如世界廣泛分布的侏羅系煤層），而且也為爬行動物的發(fā)展提供了豐富的食物基礎。
整個中生代，爬行動物成為當時最繁盛的脊索動物。在陸地上有食草和食
新生代
（7千萬年前—21世紀）
新生代包括老第三紀、新第三紀和第四紀，是距今最近的一個代。繼中生代之后，海底繼續(xù)擴張，澳洲與南極洲分離東非發(fā)生張裂，印度與亞歐大陸碰撞。在第三紀發(fā)生強烈的地殼運動，歐洲稱為新阿爾卑斯運動，亞洲稱喜馬拉雅運動。在古地中海帶（阿爾卑斯-喜馬拉雅帶）和環(huán)太平洋帶形成一系列巨大的褶皺山體。在古老的地臺區(qū)也發(fā)生拱曲、斷層等差異性升降運動，在斷陷盆地中廣泛發(fā)育了紅層。這次造山運動和伴隨的海退作用，使從中生代繼承下來的自然地理環(huán)境發(fā)生了顯著的變化。
從全球來看，老第三紀地表主要是溫暖潮濕的氣候。在強烈的造山運動之后，大氣環(huán)流系統(tǒng)，尤其是區(qū)域性環(huán)流系統(tǒng)也發(fā)生了變化，許多地方趨向于干冷。我國西部青藏高原的隆起，給東部季風環(huán)流系統(tǒng)以很大的影響，尤其是華南地區(qū)成為與同緯度地區(qū)不同的暖濕森林景觀。在第四紀，由于溫帶和兩極的氣候進一步變冷，地球上發(fā)生了大規(guī)模的冰川作用，經歷了多次冰期與間冰期的變化。生物也因生境的變化而變化。
在植物界，老第三紀以被子植物的大發(fā)展為特征，植物群落由原來單調的針葉林轉變?yōu)榛üS碩的常綠闊葉林。當氣候趨于干冷之后，許多地方的植被發(fā)生了旱生化現象。在新第三紀初出現了以單子葉草本植物為主的草原，在第四紀又出現了苔原。動物界以哺乳類的空前繁盛為特點，故新生代又稱哺乳動物時代。濕熱森林區(qū)繁茂的被子植物，對哺乳類的發(fā)展起很大的促進作用。昆蟲的繁盛也與被子植物的發(fā)達有關。被子植物和昆蟲的廣泛分布又促進了鳥類的昌盛。當草原面積擴大后，在有蹄類和嚙齒類中出現了許多食草性的草原動物群，隨之而來的食肉動物也增加了。
特別重要的是在第四紀出現了人類。這是地球歷史上具有重大意義的事件。人類經過復雜的發(fā)展過程之后，又逐漸成為干擾、控制和改造自然環(huán)境的一個重要的因素。所以，第四紀又被稱為“靈生代”。
運動
證據
地殼自形成以來，每時每刻都在運動著，這種運動引起地殼結構不斷地變化。地震是人們直接感到的地殼運動的反映。更普遍的地殼運動是在長期地、緩慢地進行著，也是人們不易覺察到的，必須借助儀器長期觀測才能發(fā)覺。例如，大地水準測量資料證明，喜馬拉雅山脈至今仍以每年0.33～1.27厘米的速度在上升。
地球在地質時期的地殼運動，雖然不能通過直接測量得知，但在地殼中卻留下了形跡。在山區(qū)巖石裸露的地方，沉積巖層常常是傾斜、彎曲的，甚至斷裂錯開了，這都是巖層受力發(fā)生變形的結果。在我國山東榮城沿海一帶，昔日的海灘現已高出海面20～40米。福建漳州、廈門一帶，昔日的海灘也已高出海面20米左右，說明這些地方的地殼在上升。我國渤海海底發(fā)現了約達7千米的海河古河道，這表明渤海及其沿岸地區(qū)為現代下降速度較大的地區(qū)。再如，美麗的雨花石產于南京雨花臺，這些夾有美麗花紋的光滑的卵石，是古河床的天然遺物。雨花臺大量堆積著卵石，說明這里過去曾有河流，以后地殼上升，河道廢棄，才成了如今比長江水面高出很多的雨花臺礫石。
地殼運動分類
地殼運動分類表
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地殼運動成因
不同類型的地殼運動其成因是不同的。
以黃道面為參照物發(fā)生的地殼運動及成因
地球繞太陽公轉的軌道面叫做黃道面。地殼及其組成巖石以黃道面為參照物發(fā)生的位置變化，是最大規(guī)模的地殼運動。
地殼運動
以地軸為參照物發(fā)生的地殼運動及成因
地殼及其組成巖石以地軸為參照物發(fā)生的位置變化，其規(guī)模次于第一類地殼運動，引起地極、磁極位移。相對于地軸發(fā)生的變化，即地極發(fā)生了移動。此類型地殼運動，引起地殼及地面地理坐標的變化，也可能引起季節(jié)和氣候的變化，引起地日、地月引力平衡的變化。
本類地殼運動成因：層狀地球在太陽和月球引力作用下，地球外球發(fā)生了轉動而形成的；也可能存在其它成因。
以地理坐標為參照物發(fā)生的地殼運動及成因
地殼及其組成物質巖石以地理坐標為參照物發(fā)生的位置變化，本類地殼運動形成大規(guī)模的地殼抬升隆起和凹陷沉降，形成山脈、高原，形成平原、盆地，形成峻嶺、溝谷。
本類地殼運動的動力來源主要有以下：
一、水、風的剝蝕和搬運及沉積作用
本類地質作用不僅形成規(guī)模大小不等的地殼運動，而且所形成的沉積物與沉積巖是形成山脈、高原的物質基礎。
水的剝蝕與搬運及沉積作用所形成的地殼運動，降低了地殼的相對高度，剝高填洼，使地殼趨向平衡。
風的剝蝕與搬運及沉積作用，風對巖石的剝蝕及搬運與沉積作用特點：
風蝕發(fā)生在少雨干旱地區(qū)，不僅對高山高原進行剝蝕，而且對溝谷洼地也進行剝蝕。
風的搬運作用，其搬運距離遠近不等，近的只是離開剝蝕原地，遠的可以達上千上萬公里。其沉積面積大小不等，大的可達幾百萬平方公里。
風的沉積可以和水的沉積同時或交替進行。
二、地球自轉時產生的由兩極向赤道的離心力
關于地殼物質在地球自轉的離心力作用下向地球赤道方向運動的試驗，地質力學已做了模擬試驗予以證明。
三、在太陽和月球引力作用下，地球自西向東旋轉時，地殼不同質量區(qū)塊產生由東向西運動。在沒有其它星球引力作用下，地殼各部分物質隨地球自轉做勻速圓周運動。在太陽、月球的引力作用下，由于地殼各部分組成物質的不均，產生沿緯向的差異運動，形成擠壓和分離。
地殼在大區(qū)域或小面積上其組成物質是不均勻的。
在大區(qū)域上，陸地有歐亞、非洲、南北美洲、南極洲等大區(qū)塊，海洋有太平洋、印度洋、大西洋和北冰洋等幾大區(qū)塊。這些大區(qū)塊在地勢、物質組成、面積大小、幾何形態(tài)、地理位置、質量、構造等都不一樣。在大區(qū)塊內有眾多的小區(qū)塊。地殼上這些大小區(qū)塊，受太陽、月球的引力不同，在地球自轉時，它們的運動速度慢不一。由于地球自西向東旋轉，地殼上這些大小塊體形成自東向西的相對運動。
以地面物體為參照物發(fā)生的地殼運動及成因
以地面物體為參照物發(fā)生的地殼運動，地殼組成物質巖石相對運動距離小，屬于小范圍的地殼運動。除大范圍的地殼運動能引起本類地殼運動外，地震、火山、塌陷、隕石撞擊、生物的一些活動等等都能引起本類地殼運動。
單因和多因地殼運動學說
依據引起地殼運動因素的多少，可以將地殼運動理論劃分為兩大學派：一是單因地殼運動學派，二是多因地殼運動學派。
多因地殼運動學派認為：引起地殼運動的因素為多種，屬于現代地殼運動學說。該學說是由我國江發(fā)世提出來的。
大陸漂移說
德國氣象學家魏格納(1880～1930)在1912年系統(tǒng)提出的一種大地構造假說。他認為古生代后期全球只有一個龐大的聯(lián)合古陸，稱“泛大陸”。中生代由于潮汐摩擦和從兩極向赤道方向的擠壓力，泛大陸開始分裂，較輕的花崗巖質大陸在較重的玄武巖質地幔上漂移，逐漸形成今日的海陸格局。他認為地球上的山脈也是大陸漂移的產物，科迪勒拉山和安第斯山是美洲大陸向西漂移滑動時，受到太平洋玄武質基底的阻擋，被擠壓而形成的褶皺山脈；亞洲東緣的島弧群，是大陸向西漂移過程中留下的殘塊；格陵蘭的南端、佛羅里達、火地島等弧形彎曲，都是向西滑動摩擦脫落的結果；東西向的阿爾卑斯山和喜馬拉雅等各大山脈，是大陸從兩極向赤道擠壓的結果。魏格納根據當時掌握的資料，從地質、地形、古生物、古氣候和大地測量等方面，詳細論證了大陸漂移說。這個假說當時引起了地質學界和地球物理學界的重視。但是對于大陸漂移的機制和規(guī)律，則有很多學者表示懷疑。20世紀50年代以來，古地磁學的研究表明，地質歷史時期磁極的移動，只有用大陸漂移說才能得到合理的解釋。因此大陸漂移說又獲得了新生。
板塊構造說
板塊構造學說將全球的巖石圈劃分為六大板塊：亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、太平洋板塊、印度洋板塊和南極洲板塊，除六大板塊外還有些小板塊。大陸內部也可以劃出一些次一級的板塊。板塊之間，分別以海峽或海溝、造山帶為界。一般說來，板塊內部地殼比較穩(wěn)定；板塊與板塊交界處是地殼比較活動的地帶，其活動性主要表現為地震、火山、張裂、錯動、巖漿上升、地殼俯沖等。世界上的火山、地震活動，幾乎都分布在板塊的分界線附近。
板塊學說認為地殼是有生有滅的。由于海底擴張，大洋底部不斷更新，大陸則只是隨著海底的擴張而移動。板塊在相對移動的過程中，或向兩邊張裂，或彼此碰撞，從而形成了地球表面的基本面貌。如3億年前，歐、非兩洲和南、北美洲相連，以后出現大西洋海嶺，新的洋殼不斷形成并以它為中軸向兩邊擴張，才使上述各洲分開。而在近7000萬年以來，由于印度板塊不斷北移，與亞歐板塊相撞，產生喜馬拉雅山脈。東非大裂谷則正處于非洲大陸開始張裂，處于產生新洋殼的雛型期。紅海亞丁灣則是兩側地殼張裂擴張的結果，處于大洋殼的幼年期。我們認識的地中海，則是代表大洋發(fā)展的終了期，它是廣闊的古地中海經過長期演化后殘留下來的海洋。
大陸漂移──海底擴張──板塊構造，這是人類對地殼運動認識過程不斷深化發(fā)展的三部曲。
地球外球轉動說
地球外球轉動說是張偉智于2012年提出來的，后來又經過了修改。江氏（江發(fā)世）依據參照物將地殼運動劃分為：1、以銀道面為參照物的地殼運動，2、以黃道面為參照物的地殼運動，3、以地軸為參照物的地殼運動，4、以地理坐標為參照物的地殼運動，5、以地表物體為參照物的地殼運動，6、以球面為參照物的地殼運動。江世發(fā)是多因地殼運動的代表，以地軸為參照物的地殼運動的成因，江氏解釋為是地球外球轉動而形成的。江氏將固體地球結構進行了重新劃分，如下表：
固體地球結構表
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地球的外球運動
地球傾斜在軌道上自轉和公轉，在夏至時，地球的北半球距離太陽近，受到的太陽引力比南半球受到的太陽引力大。在冬至時，地球的南北半球受到的太陽引力與夏至時的相反。由于地球繞地月質點轉動、地球的章動、地軸的進動產生了地球的晃動作用。地球的晃動作用使地球的外球產生了向太陽引力方向的轉動，就像簸箕里的豆子，在晃動簸箕時，豆子就會向簸箕的傾斜方向轉動。地球的內球運動 在裝滿水的瓶子里放入一個石子，系上一根繩，握繩一端讓瓶子旋轉，其結果是：瓶子里的石子始終偏向引力的另一側。同理，地球的內球始終偏向太陽引力的另一側。地球外球的轉動形成了地極和磁極的移動，形成了地殼相對地軸的運動。南極洲由低緯度轉動到現在的南極位置是地球外球轉動而形成的。
相關合集
地球內部圈層結構
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地殼
地質學術語
地幔
介于莫霍面和古登堡面間的部分
地核
地球的核心部分
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作者
