1、地球科學概論固體地球物理學,教 員 陳曉非、黃清華,教學計劃,地震學與地球內(nèi)部物理學（陳曉非） 地球電磁學（黃清華） 復習（陳曉非、黃清華） 地球物理部分的考試安排： 月27日：5 電教125,學科分類地球物理學,用物理學的方法研究與地球系統(tǒng)有關(guān)的現(xiàn)象及其運動規(guī)律 地球物理學 (廣義) 的研究領(lǐng)域： 地震學 地球電磁學 重力與大地測量學 地球動力學 構(gòu)造物理學 空間物理學 大氣科學 海洋科學 水文學 行星科學（比較行星學）,固體地球物理學,地球物理學,地球電磁學,地球電磁學參考書,地磁學徐文耀 編著（地震出版社）2003 Earth Magnetism: A Guided Tour Throu

2、gh Magnetic Fields ( Wallace Hall Campbell; Harcourt/Academic Press ，2001 ) 電子版教材：ftp:/,小實驗,把水平放置的導線沿南北方向平行地放在磁針上方，接通電源后，磁針的方向會改變嗎？ A會B不會,此小磁針白端為N,問題： 地磁場磁力線示意圖？ 小磁針在兩極、兩半球及赤道處的指向？,小實驗2,將塑料勺在羊毛圍巾一類的物品上摩擦后，再把小勺靠近水流（注意水流不可過大），這時水流將向小勺彎曲。如果繼續(xù)靠近，當水流碰到小勺時會發(fā)生什么情況呢？ A順勺流下B垂直流下,主要內(nèi)容,引言 地磁學 古地磁學 地電學 地震電磁學,引言

3、,地球 地電學、地磁學的概念 古代對電、磁的認識和利用,對象,Magnetosphere 磁層 Atmosphere 大氣圈 Hydrosphere 水圈 Geosphere 固體地球 core 地核 mantle 地幔 crust 地殼,地殼,地核 外核 內(nèi)核,地幔,巖石圈和軟流圈,地球內(nèi)部結(jié)構(gòu),地球內(nèi)部物質(zhì)運動造成,橫向不均勻結(jié)構(gòu),流體外核對流形成地磁場,地幔對流的Lava Lamp Model,板塊構(gòu)造 Plate tectonics,全球板塊 Global Plate,大陸漂移,板塊運動（空間大地測量）,運動的板塊分裂、碰撞，產(chǎn)生了盆地、山脈、高原，形成了火山和地震，控制著礦產(chǎn)的生成和

4、分布，影響著環(huán)境的變化。,地震的分布,火山 Volcanoes,災害,引言,地球 地電學、地磁學的概念 古代對電、磁的認識和利用,學科定義,地磁學是主要研究地磁場隨空間分布和隨時間變化的規(guī)律以及地磁場的成分、起源和應用的一門學科。,地電學是利用電法勘探的某些方法來研究大氣、海洋和固體地球內(nèi)部以及周圍介質(zhì)的電性和電場分布規(guī)律的一門學科。,地磁學,地磁測量 地球主磁場及其長期變化 巖石磁性與古地磁學古地磁學,古地磁學,通過巖石及古代文物的磁性來研究史前與歷史時期地磁場的性質(zhì)特征的一門學科 古地磁學的研究對于地層對比、地質(zhì)構(gòu)造運動、地磁場長期變化、地磁場起源乃至地球內(nèi)部動力學都具有重要意義，某些研究

5、成果已成為大地板塊構(gòu)造學說的重要依據(jù),地磁學,地磁測量 地球主磁場及其長期變化 巖石磁性與古地磁學古地磁學,地磁場起源 地球變化磁場及其成因空間物理學 電磁感應與地球內(nèi)部電導率異常 - 磁法勘探學,磁法勘探學,通過對地磁異常的研究來尋找與磁性有關(guān)的礦體以及地質(zhì)構(gòu)造的一門學科,地磁學,地磁測量 地球主磁場及其長期變化 巖石磁性與古地磁學古地磁學,地磁場起源 地球變化磁場及其成因空間物理學 電磁感應與地球內(nèi)部電導率異常 - 磁法勘探學,地電學,大地電場,大地電場,各種天然的全球性或區(qū)域性的變化電場 天然的變化電場是由地球外部的各種電流系在地球內(nèi)部感應產(chǎn)生的，分布于整個地表或廣大地區(qū)，一般具有較小的

6、梯度。 應用：研究地殼和地幔電性結(jié)構(gòu)，礦產(chǎn)和地熱資源探測,地電學,大地電場,自然電場,自然電場,各種天然的地方性的穩(wěn)定電場 天然的穩(wěn)定電場主要是由礦體、地下水和各種水系產(chǎn)生的，分布于局部地區(qū)，一般具有較大的梯度。 應用：探測礦產(chǎn)資源和解決地質(zhì)問題,地電學,大地電場 自然電場,地電學曾附屬于地磁學等學科，隨著科學的發(fā)展，逐步形成一門獨立的學科。,地電學工作重點：解釋地球變化磁場的成因電法勘探,有源直流電場 大地電磁測深 交變電磁場 - 電法勘探學（以找礦為目的）,地震電磁學,研究與地震孕育相關(guān)的電磁現(xiàn)象的一門 新興交叉學科 Seismo-electromagnetism Seismic Elec

7、tromagnetic Signals Earthquake-related electro-magnetism,例子,1979年，蘇聯(lián)入侵阿富汗 蘇聯(lián)軍實施全天24小時雷達監(jiān)視，以防軍的攻擊 突然，觀測到了強烈的電磁干擾信號 軍即將發(fā)動攻擊？核戰(zhàn)爭一觸即發(fā)！ 2天后，鄰國伊朗發(fā)生了7.0級大地震！ 電磁干擾消失！,中蘇戰(zhàn)爭 1976年中國唐山7.8級地震 ,引言,地球 地電學、地磁學的概念 古代對電、磁的認識和利用,古代對電的認識和利用,摩擦起電 電致發(fā)光 雷電 地光 極光,古代對磁的認識和利用,磁石 “磁力測量” “司南”,公元前20世紀極光記載 公元1世紀指南針 公元10世紀指南針航海 12世紀指南針傳入歐洲 公元11世紀磁偏角 歐洲15世紀,中國對地磁學的貢獻,沈括與夢溪筆談,英國著名的科學史家李約瑟博士把夢溪筆談稱為“中國科學史上的坐標”。 沈括(1031-1095)對磁學的貢獻有三點：一是給出了人工磁化的方法；二是在歷史上第一個指出了地磁場存在磁偏角，三是討論了指南針的四種裝置方法，為