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海洋的地質構造是什麼樣的

發布時間: 2021-02-10 04:54:25

A. 海洋地質學的構造

到40年代中抄後期,已經積襲累了有關大西洋、太平洋海底地形、海底沉積以及大陸邊緣地質結構的大量資料。40年代末期,謝潑德的《海底地質學》,蘇聯克列諾娃的《海洋地質學》和奎年的《海洋地質學》先後問世。海洋地質學成為一門獨立學科。
20世紀50年代初期,回聲測深技術大為改進,高解析度的精密聲吶投入使用,測程達萬米,為編制各大洋洋底地形圖提供了可靠的手段。同時,重力、磁法和地震探測等地球物理儀器也獲得較大改進。這期間,奎年成功地進行了濁流的實驗研究,指出濁流沉積具有遞變層理。1952年,希曾和尤因研究了1929年紐芬蘭附近大灘地震後的海底電纜折斷事故,認為該事件是由強大的高速濁流引起。此後,濁流概念逐漸被廣泛接受。
1952~1953年期間,美國地質學家梅納德和迪茨發現東北太平洋的大型斷裂帶,以後發現這種斷裂帶在世界各大洋有廣泛的分布。這是提出轉換斷層概念的重要依據。
1950~1958年,蘇聯「勇士」號調查船考察太平洋,通過測深改進了太平洋水深圖,在馬里亞納海溝發現了大洋最深點,還採集海底長柱狀樣研究了1000萬年來的氣候演變和地質歷史。

B. 海洋地質的簡介

主題詞或關鍵詞: 地質科學 海洋科學
內容
在進入21世紀後的十幾年裡,國際海洋地質學界關注的問題是從「全球變化」這個層面,探索人類活動之前的地質時期,或宇宙范圍內的地球自然環境變化周期和發展趨勢。揭示地球系統在漫長的地質演化過程中,水圈與其他圈層的內部反饋機理以及相互作用,預測地球未來的環境變化趨勢。 科學家們將從以下幾個方面進行研究。 (1)地球板塊構造和地球構造仍然是海洋地球物理學家們關注的課題。在過去的幾十年裡,人們花費了大量人力、物力,對新的地球板塊構造理論進行論證。其研究領域多集中在大洋地殼、被動陸緣和主動陸緣等方面。從早先的大陸漂移說,海底擴張說等基礎,發展成了板塊構造理論,並為今天大多數科學家所接受。人們關心的問題是,關於板塊運動的驅動力的作用方式和內在機理,或者說,造成板塊運動的驅動力受哪些因素影響?板塊的剛性程度、板塊動力學以及相關的地質作用是什麼?其發展過程又是如何進行的?
20世紀70年代後、80年代初,科學家們提出地體構造理論。隨後,各國地質學家、海洋地質學家,相繼發現許多性質不同的地體組成。例如,地層地體、破裂地體、變質地體和復合地體等。雖然,地體本身或各地體之間產生斷裂、漂移、碰撞和增生等不同演化過程,但是,人們有理由相信,地體構造乃是現代板塊構造學說的重要組成部分。
關於板塊構造的驅動力問題,多數學者贊同是地幔對流及其與岩石圈的相互作用,但是,在具體的對流性質、規模、板塊運動方式等,仍存在較大分歧。特別是對已經提出來的「淺對流模式」和上下地幔分別存在的對流形式--「雙層對流模式」等論點,由於論據不足,產生爭議。
人們更為關注地殼構造和沉積史及俯沖史,包括被動陸緣熱礦史等方面的研究。希望解決的問題是,被動陸緣底下地殼的性質如何確定?在大陸產生分離之前,是否會出現過地殼拱起、擴張、斷裂等地質現象?出現的性質和時間如何確定?被動陸緣下的地殼是否是從大陸地殼演化而來的?大陸分離後立即形成的大洋地殼是否與海底擴張的穩定期形成的大洋地殼不同?被動陸緣如何隨時間的推移而上下運動?它們又是如何影響沉積過程、沉積物的熱狀冷狀史?被動陸緣塊狀滑動過程和模式是什麼?從減少災害的角度看,人們關心,深海溝與島弧之間地帶的構造形式,火山弧與深海溝之間地帶的上下垂直運動,孔隙水在俯沖過程中的作用是什麼?弧後盆地的直接或間接成因?
(2)古海洋學呈現快速發展勢頭。古海洋學是20世紀70年代後產生的新學科,主要是把大洋水體的變遷作為研究對象。在海洋系統中,依靠海洋沉積,研究過去海水與水團、海水化學和海洋生產力、生物地理等方面的演化規律,討論它們對全球大氣和大陸環境的影響。國際古海洋學界正積極投入「全球變化」的研究,其研究的重點是探索人類活動以前或地球以外的全球自然環境變化的周期和趨勢。進入20世紀90年代以後,古海洋學已經被許多國際組織列為海洋地質學的重要內容。由於古海洋學本身固有的學科多,有跨學科性質,能建立探索機制模式等特點,與「全球變化」的總研究目標十分吻合,已成為「過去全球變化」、「全球海洋通量計劃」等核心研究項的重要組成部分。
(3)關注大洋熱液循環研究課題。20世紀70年代後,通過載人深潛器等,人們對太平洋和大西洋的若干洋底進行調查。人們陸續發現幾個大的洋底熱泉區。熱泉區的發現,表明洋底熱液活動對大洋地殼、沉積物和海水的地球化學研究,起著十分重要的作用。同時,也為海底擴張理論,提供了重要科學依據。
洋底熱液是含量極高的熱液礦床。這一發現,立即引起學術界和工業界的極大興起。毫無疑問,洋底熱泉將有可能成為未來的礦藏,為21紀人類開采礦藏提供了新的可能。
人們在洋底熱泉區的周圍,發現大量的特殊生物區系,以及高溫缺氧條件下,海水中有極高濃度的有機物,也就是類似原生生命體的細菌。科學家們稱,洋底熱泉好像是一片生命的綠洲。地質學家們為此設想,洋底熱泉的環境,酷似前寒武紀早期生命誕生時的環境。如果這一命題能夠成立,那麼,它將為地球生命地源研究提出很多新研究課題。
洋底熱泉中還有高濃度的化學物質,例如,硅和鈣等。這就提出一個課題,如果熱泉水中溶解的二氧化硅的測量值有代表性的話,那麼,硅可能是由熱液過程以與大陸侵蝕過程相同的速率進入大洋的。假如這個推斷能夠成立,這對於估算在過去2億年中,大洋化學收支平衡具有十分重要的意義。這個過程,應當與海底擴張的速率有某種關系。
(4)海洋沉積學已經形成,並發揮巨大作用。在全球變化研究中,人們採用比較沉積學、碳酸鹽濁流沉積和事件沉積進行研究,取得豐碩成果。例如,確定了第四紀以來的海面變化,特別是漸新世以來變化的可比性。資料顯示,它與全球氣候的變化曲線有某種一致性。再如,對災變事件研究表明,災變事件對沉積物的影響,要比長期正常沉積作用大許多。20世紀80年代後,幕式沉積研究和現代災變理論逐漸引入沉積學。陸架沉積動力學研究重點,開始轉向事件沉積學的研究,特別是旋迴和事件沉積在陸架沉積層中的作用和地位,愈顯重要。
大洋沉積物具有明顯的韻律性和旋迴性,它反映出一系列交替的氣候狀況。這與人們普遍關心的海平面變化有直接的關系。大陸及其邊緣地帶的顯生代沉積地層資料,反映了全球海平面的變化。地質時期全球海平面變化范圍在幾十米到幾百米之間。研究表明,長期的海平面變化,可能與洋盆體積變化有直接關系,而短時期的海平面變化,則是由氣候因素引起的。顯然,海平面變化的確切原因,應該說還沒有完全為人們所認識。在南大洋進行的若干深海鑽探獲得大量資料信息,使人們對南極大陸及其周圍的古氣候演變過程有初步了解。但是,當南極冰川在第三紀中期發生大量擴展時,北半球的冰川並不存在。這種極大的反差,讓地質學家們百思不得其解。這是大自然給人們設置的一道課題。

C. 海洋地質學是怎樣的

海洋地質學是研究地殼被海水淹沒部分的物質組成、地質構造和演化規律的學科。研究內容專涉及海屬岸與海底的地形、海洋沉積物、洋底岩石、海底構造、大洋地質歷史和海底礦產資源。它是地質學的一部分,又與海洋學有密切聯系,是地質學與海洋學的邊緣科學。海洋覆蓋面積約佔地球表面積的71%。它是全球地質構造的重要組成部分,也是現代沉積作用的天然實驗室。海底蘊藏著豐富的礦產資源,是人類未來的重要資源基地。海洋環境地質和災害地質直接關繫到人類的生產和生活。海洋地質調查還是海港建設、海底工程和海底資源開發的基礎。因此,海洋地質學具有重要的理論和實踐意義。

D. 什麼是地質構造有哪幾種類型 各有什麼特徵

地質構造是指在地球的內、外應力作用下,岩層或岩體發生變形或位移而遺留下來的形態。

地質構造有褶皺、節理、斷層三種基本類型。

褶皺的特徵:分為背斜和向斜。

1.背斜:岩層向上彎曲、中心部位岩層較老,兩側岩層依次變新。
2.向斜:岩層向下彎曲、中心部位岩層較新,兩側岩層依次變老。

節理的特徵:自地表向下隨深度加大,節理的密度逐漸降低。

斷層的特徵:具有顯著位移的斷裂.斷層在地殼中廣泛發育,但其分布不均勻。

E. 大洋區與海底構造是什麼

大洋區是指遠離大陸架和淺海的開闊海域,它是海洋的主體。大洋區的面積廣大,約佔地球表面積的50%,同時它也是地球上生命最密集的地方。沒有人能確切地說出廣闊的大洋區內到底棲息著多少種生物,科學家們估計,安家於此的生物大約有50萬到1億種之多。

人類對於大洋區的了解非常有限。由於大洋區涵蓋的水域過於巨大,海底在從大陸架過渡到大陸坡的過程中,走勢會明顯陡峭起來。海洋的深度也在迅速增大。在大陸坡上常常會存在一些海底峽谷一類的地質構造。在大陸坡的終結處會出現海底隆起。向大洋深處繼續前進,海床的結構將呈現出廣闊的深海平原

使得人類對其進行探索的難度不亞於探索外層空間。同時,這片未知領域的水深也是對研究工作的一個阻礙,深海勘探技術只是在近40年才有所突破。技術的發展為我們帶來了諸如深海攝影機、載人深海潛艇、遙控水下機器人等探索海底秘密的工具。

盡管從表面上看,大洋區是一片一望無際的水平面,但海卻不像它的表象那樣簡單而統一。大洋是一個極其復雜的系統,時時刻刻受到地理、化學、物理、生物等眾多外界因素的影響。任意從大洋中選擇出1,000個不同地域,它們的水文性質都是不同的。同樣,某片水域中生活著的生命無論是數量還是種類都因地點的不同而不同。

海洋的平均深度為3,700米,而所謂的「深海海床」是指水深為200~11,038米的水域。如圖所示,大陸向深海延伸的過程中,會出現一個坡度明顯加大的區域,這就是深海海床的邊界。它取決於當地的地質環境,這種下降坡的坡度可能是走勢緩慢的小山,也有可能是接近垂直的海底懸崖。在有些地區,大陸坡上會包含一些類似陸地上峽谷的構造。科學家們分析這種海底峽谷是由於河流的侵蝕而形成的。因為在遠古時代,海平面比現在要低得多,現在的大陸坡是由原來的陸地演化而來。除上述原因外,少數的海底峽谷的形成應歸因於海底渾濁流的侵蝕。可以說,渾濁流就是海底的泥石流,主要由水和沉澱物組成。引起這種暗流的原因是多方面的,地震或發生在大陸坡上的滑坡都可能導致渾濁流的產生。當渾濁流在大陸坡表面急劇流動時,就會對大陸坡造成侵蝕,因而形成了海底峽谷。

在大陸坡的底端,由於沉積物的不斷積累而形成一個小小的隆起,稱為大陸隆。總體來說,大西洋中的大陸隆數量要比太平洋中的大陸隆多一些。因為在太平洋的大陸坡底部存在著許多深不見底的海溝,容納了部分從大陸坡流下來的沉澱物。在北冰洋和印度洋也存在著大陸隆。從大陸隆開始,深海海底開始延伸而形成廣大的深海平原,其深度一般在4,500~5,000米。

大陸坡的底端的海溝示意圖

深海平原並不是絕對的平坦,平原上經常會出現一些凸起的海底小山。這些海底山多半由海底火山活動和深層地殼運動形成,其中一些甚至高達1,000米。海底山在整個海底結構中占很大的比例,據估算,大西洋海底面積的50%都是海底山結構。而在太平洋,其比例更是高達80%。

在深深的海底,存在著長長的火山山脈。這些山脈綿延成一條環繞全球的海下山脊,稱為中洋脊。中洋脊的形成是海底火山長年噴發的結果。現今,中洋脊附近的火山依然保持著活力。在那裡,我們經常可以觀察到滾燙的熔岩從中溢出。熔岩到達中洋脊表面時便會蔓延開來,在海水中冷卻石化成新的大洋地殼。這一地質活動使整個海底地殼以中洋脊為軸線,不斷地向兩側擴張,其過程又稱為海底擴張。新的地殼在中洋脊的兩側不斷生長,以每年2厘米的速度分開原有的大洋地殼。不斷分開的舊地殼會在其所在板塊邊緣處被迫俯沖下沉。地殼下沉的區域稱為「大陸俯沖帶」。在俯沖帶,舊地殼將沉入地幔之中,並被強大的地熱液化而重新生成岩漿。如此循環往復,使地殼的新生和馬里亞納海溝消亡達到消長平衡。通常,大陸俯沖帶位於深海海溝之中,世界上主要的海溝,多聚集於太平洋。

地球上最深的俯沖帶位於太平洋。新幾內亞北部的馬里亞納海溝創造了全球海洋的深度之最。其最低點位於海平面以下11,000米(即11公里)處,完全無愧於它「挑戰者深淵」的稱號。如果想要量化這一深度,我們可以做一個有趣的想像:倘若把地球上的最高峰——珠穆朗瑪峰(海拔高度8,848米)填入馬里亞納海溝,峰頂距海面還有近3,000米的距離!除馬里亞納海溝外,太平洋中其他重要海溝主要有三條,分別是位於南美洲西海岸的秘魯—智利海溝、日本附近的日本—千島海溝以及阿留申群島海域的阿留申海溝。大西洋中存在著兩條長度相對較短的海溝,分別是位於南美洲最南端海域的南三維治海溝和南北美洲中線東部海域的波多黎各—開曼海溝。

不同水域的劃分

為了更好地闡述海底環境的特性,科學家們在海底中劃分了許多不同的區域。盡管這些區域之間並不存在明顯的界限,但每個區域都有它獨特的物理、化學和生物屬性。不同區域概念的引入,方便了對於海底生態和物理環境的研究。

我們可以由深度的不同將水柱劃分為不同的區域。其中,上層帶可以從太陽吸收足夠的光照,以維持其中生物的光合作用,所以又稱「光合作用帶」。相對來說,中層水區中的光線要昏暗得多,因此又叫做「暮色帶」;由於海水透光性的限制,中層帶以下的深層帶和深淵帶是沒有陽光的黑暗世界整體來說,海洋的表面被劃分為近海區和大洋區。近海區是指從海岸線到大陸架末端的海域。而從大陸架末端開始的廣闊海域被稱為大洋區。無論是在大洋區還是近海區,我們都以深度為標准來劃分海洋中不同的水域。而各個水域的名字是以希臘文詞根來命名的。為了方便研究,海洋學家建立了「水柱」模型,即以某片深海海床為底,母線垂直上升的水柱。水柱是研究深海海水性質的模型。通常,海洋學家們把整個水柱稱為「pelagic(譯為遠洋中的水)」,這個詞是由希臘文中「海」(pelagos)衍生而來的。

圖中標注了水柱中不同深度水域的名稱。其中,由海平面至水下200米的區域,也是水柱的表層,叫做「光合作用帶(上層帶)」;「中層帶(暮色帶)」是指水深200~1,000米的區域;「中層帶」以下是「深層帶」,其深度約在1,000~4,000米之間。從4,000米往下更深的海域被劃分為兩個區域,其中深度在4,000~6,000米的水域被稱為「深淵帶」,而6,000米以下水域則定義為「超深淵帶」。

與海洋中的水體類似,整個海底也依深度的不同而劃分成了若干區域。在潮汐的最高峰時期,仍能保持在海平面以上不被淹沒的陸地區域稱為「潮上帶」;那些漲潮時被淹沒,而退潮時又浮出海面的區域稱為「潮間帶」;從退潮水位最低點一直延伸到大陸架末端的區域叫做「潮下帶」。潮上、潮間、潮下三帶,是近海海床的主要三種類型。由潮下帶再往深海前進,則是由大陸坡、大陸隆起以及海底深淵兩壁組成的「半深海帶」。而所謂的「深海帶」是指深度達到4,000~6,000米的海底。如果海床深度超過6,000米,則稱之為「超深淵帶」。海底的區域劃分復雜,不過在任何一個區域中生活的動物都統稱為「海底動物」。

F. 什麼是海洋區域地質調查

按國際分幅進行的海洋區域地質調查。調查的內容包括地形地貌、海底地質、地質構造、新生代沉積基底及蓋層性質、礦產類型及其性質等。

G. 急問~~海洋學中的地質環境是什麼

海洋復地質學
海洋地質學制是研究地殼被海水淹沒部分的物質組成、地質構造和演化規律的學科。研究內容涉及海岸與海底的地形、海洋沉積物、洋底岩石、海底構造、大洋地質歷史和海底礦產資源。它是地質學的一部分,又與海洋學有密切聯系,是地質學與海洋學的邊緣科學。

海洋覆蓋面積約佔地球表面積的71%。它是全球地質構造的重要組成部分,也是現代沉積作用的天然實驗室。海底蘊藏著豐富的礦產資源,是人類未來的重要資源基地。海洋環境地質和災害地質直接關繫到人類的生產和生活。海洋地質調查還是海港建設、海底工程和海底資源開發的基礎。因此,海洋地質學具有重要的理論和實踐意義。

H. 海岸形態與地質構造關系謝謝,解答!

月球的起源莫衷一是:

對月球的起源,大致有三大派,但仍未定論。有些科學家認為,月球是46億年前,與地球一樣是宇宙的氣體和塵埃形成的;另一些人則認為,月球是地球的孩子,從地球分裂出去的。然而,太陽神號幾次帶回的數據顯示,月球和地球的組成成份大不相同。不少的科學家認為,月球在很多年以前,偶然被吸入地心引力范圍,因而才意外地納入地球的軌道。 但也有人引用天體力學來反對這種說法。

月球較地球古老:

令科學家驚訝的是,從月球帶回的岩石,有99%比地球上90%的古老岩石還要老。 太空人攜回的月球岩石,已被測定有43億年至46億年的歷史,這已相當於太陽系的歷史了。

土壤比岩石更久遠:

美國太空人首次登陸的「寧靜海」,土壤的年代竟比岩石久遠。據分析,兩者相差10 億年之久。由化學分析顯示,月球上的土壤並非由岩石演變,可能來自別的地方。

受撞擊會發出巨響:

太陽神號在探月時,月球登陸艇和火箭返航時,都會撞到月球表面。 但每次都會使月球像大銅鑼或大鍾一樣響起來,阿波羅12號探月時,月球的回聲還持續了4個小時, 目前沒有一個科學家能夠解釋這種現象。

黑影區有稀有金屬:

在地球上看月球時,會看到有些黑影,太空人登陸到這個平原狀的黑影區時,發現很難在它的表面上鑽孔,經研究這里的土壤樣品中含有金屬元素如鈦、錇、釔等, 科學家們為此感到十分驚異,因為這些金屬元素要在相當高的熱度---攝氏6000度以上才可能熔化,並與周圍的岩石混合在一些。

純鐵粒子不會生銹:

宇航員們從月球上帶回來的岩石樣品中,都含有純鐵的粒子, 科學家們認為這些純鐵粒子並非來自隕石。有專家報導,這些純鐵粒子帶回地球後,好多年都未生過銹,純鐵不生銹在科學界還是破天荒第一次遇到這種事情。

表面光滑如鏡子:

月球表面不少地方光滑如鏡。好像被什麼不知來源的酷熱「燙」過了一樣。 專家們分析說,這兒並非是由巨大的隕石撞擊而造成的,有些科學家則認為,太陽爆出來的高熱才是主要的因素。

具有磁性使人震驚:

早期的月球研究,都說月球上沒有磁場,近年來在分析月球岩石後,才知道它有強烈的磁性。然而月球的岩石真有磁場,則應有個鐵質的核心才對,但現在的資料又告訴我們,這樣一個巨大的熱核心不可能存在於月球的裡面,也不可能從地球上的磁場獲得磁性, 因為月球若要從地球上獲得磁性,就必須很接近地球,果真如此,它恐怕會被地心力弄毀了。

外殼底部的濃縮物:

太空探測帶回來的資料顯示,月球的外殼底下有大塊的濃縮物而且還有一股吸引力, 太空船飛過時禁不住要傾斜。科學家只知道這些濃縮物是一種又重又密的物質, 其餘就一無所知了。

物理特徵

赤道直徑 3,476.2 千米

兩極直徑 3,472.0 千米

扁率 0.0012

表面面積 3.976×107平方千米

扁率 0.0012

體積 2.199×1010 立方千米

質量 7.349×1022 千克

平均密度 水的3.350倍

赤道重力加速度 1.62 m/s2

地球的1/6

逃逸速度 2.38千米/秒

自轉周期 27天7小時43分11.559秒

(同步自轉)

自轉速度 16.655 米/秒(於赤道)

自轉軸傾角 在3.60°與6.69°之間變化

(與黃道的交角為1.5424°)

反照率 0.12

滿月時視星等 -12.74

表面溫度(t) -233~123℃ (平均-23℃)

大氣壓 1.3×10-10 千帕

月球約一個農歷月繞地球運行一周,而每小時相對背景星空移動半度,即與月面的視直徑相若。與其他衛星不同,月球的軌道平面較接近黃道面,而不是在地球的赤道面附近。

相對於背景星空,月球圍繞地球運行(月球公轉)一周所需時間稱為一個恆星月;而新月與下一個新月(或兩個相同月相之間)所需的時間稱為一個朔望月。朔望月較恆星月長是因為地球在月球運行期間,本身也在繞日的軌道上前進了一段距離。

因為月球的自轉周期和它的公轉周期是完全一樣的,我們只能看見月球永遠用同一面向著地球。自月球形成早期,月球便一直受到一個力矩的影響引致自轉速度減慢,這個過程稱為潮汐鎖定。亦因此,部分地球自轉的角動量轉變為月球繞地公轉的角動量,其結果是月球以每年約38 毫米的速度遠離地球。同時地球的自轉越來越慢,一天的長度每年變長15 微秒。

月球對地球所施的引力是潮汐現象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道,所謂的同步自轉並非嚴格。由於月球軌道為橢圓形,當月球處於近日點時,它的自轉速度便追不上公轉速度,因此我們可見月面東部達東經98度的地區,相反,當月處於遠日點時,自轉速度比公轉速度快,因此我們可見月面西部達西經98度的地區。這種現象稱為天秤動。又由於月球軌道傾斜於地球赤道,因此月球在星空中移動時,極區會作約7度的晃動,這種現象稱為天秤動。再者,由於月球距離地球只有60地球半徑之遙,若觀測者從月出觀測至月落,觀測點便有了一個地球直徑的位移,可多見月面經度1度的地區。這種現象稱為天秤動。

嚴格來說,地球與月球圍繞共同質心運轉,共同質心距地心4700千米(即地球半徑的2/3處)。由於共同質心在地球表面以下,地球圍繞共同質心的運動好像是在「晃動」一般。從地球北極上空觀看,地球和月球均以迎時針方向自轉;而且月球也是以迎時針繞地運行;甚至地球也是以迎時針繞日公轉的。

很多人不明白為甚麼月球軌道傾角和月球自轉軸傾角的數值會有這么大的變化。其實,軌道傾角是相對於中心天體(即地球)而言的,而自轉軸傾角則相對於衛星(即月球)本身的軌道面。在這個定義習慣很適合一般情況(例如人造衛星的軌道)而且是數值相當固定的,但月球卻非如此。

月球的軌道平面(白道面)與黃道面(地球的公轉軌道平面)保持著5.145 396°的夾角,而月球自轉軸則與黃道面的法線成1.5424°的夾角。因為地球並非完美球形,而是在赤道較為隆起,因此白道面在不斷進動(即與黃道的交點在順時針轉動),每6793.5天(18.5966年)完成一周。期間,白道面相對於地球赤道面(地球赤道面以23.45°傾斜於黃道面)的夾角會由28.60°(即23.45°+ 5.15°) 至18.30°(即23.45°- 5.15°)之間變化。同樣地,月球自轉軸與白道面的夾角亦會介乎6.69°(即5.15° + 1.54°)及3.60°(即5.15° - 1.54°)。月球軌道這些變化又會反過來影響地球自轉軸的傾角,使它出現±0.002 56°的擺動,稱為章動。

白道面與黃道面的兩個交點稱為月交點--其中升交點(北點)指月球通過該點往黃道面以北;降交點(南點)則指月球通過該點往黃道以南。當新月剛好在月交點上時,便會發生日食;而當滿月剛好在月交點上時,便會發生月食;

月球的周期 名稱 Value (d) 定義

恆星月 27.321 661 相對於背景恆星

朔望月 29.530 588 相對於太陽(月相)

分點月 27.321 582 相對於春分點

近點月 27.554 550 相對於近地點

交點月 27.212 220 相對於升交點

月球軌道的其它特徵 名稱 數值 (d) 定義

默冬章 (repeat phase/day) 19 年

平均月地距離 ~384 400 千米

近地點距離 ~364 397 千米

遠地點距離 ~406 731 千米

軌道平均偏心率 0.0549003

交點退行周期 18.61 年

近地點運動周期 8.85 年

食年 346.6 天

沙羅周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天

軌道與黃道的平均傾角 5°9'

月球赤道與黃道的平均傾角 1°32'

人類登月探索:

第一件到達月球的人造物體是前蘇聯的無人登陸器月球2號,它於1959年9月14日撞向月面。月球3號在同年10月7日拍攝了月球背面的照片。月球9號則是第一艘在月球軟著陸的登陸器,它於1966年2月3日傳回由月面上拍攝的照片。另外,月球10號於1966年3月31日成功入軌,成為月球第一顆人造衛星。

在冷戰期間,美利堅合眾國和前蘇聯一直希望在太空科技領先對方。這場太空競賽在1969年7月20日第一名人類登陸月球時進入高潮。美利堅合眾國阿波羅11號的指令長尼爾·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人,而尤金·塞爾南則是最後一個站立在月球上的人,他是1972年12月阿波羅17號任務的成員。參看: 月球宇航員列表

阿波羅11號的太空人留下了一塊9英吋乘7英吋的不銹鋼牌匾在月球表面,以紀念這次登陸及為有可能發現它的其他生物提供一些資料。

牌匾上繪有地球的兩面,並有三名太空人及當時美利堅合眾國總統尼克遜的簽署。

6次的太陽神任務及3次無人月球號任務(月球16、20、24號)把月球上的岩石及土壤樣本帶回地球。

在2004年2月,美利堅合眾國總統喬治·沃克·布希提出於2020年前派人重新登月。歐洲航天局及中華人民共和國亦有計劃發射探測器前往月球。歐洲的Smart 1探測器於2003年9月27日升空,並於2004年11月15日進入繞月軌道。它將會勘察月球環境及製作月面X射線地圖。

中華人民共和國亦積極開展探月計劃,並尋求開采月球資源的可行性,尤其是氦同位素氦-3這種有望成為未來地球能源的元素。有關中華人民共和國探月計劃,見嫦娥工程條目。

日本及印度亦不甘後人。日本已初步訂出未來探月的任務。日本的宇宙航空研究開發機構甚至已著手計劃的有人的月球基地。印度則會先發射無人繞月探測器Chandrayan。

有關月亮的神話:

在中華人民共和國古代神話中,關於月亮的故事數不勝數。在古希臘神話中,月亮女神的名字叫阿爾忒彌斯,她是太陽神阿波羅的孿生妹妹,同時她也是狩獵女神。月球的天文符號好象彎彎的月牙兒,象徵著阿爾忒彌斯的神弓。

月球是地球唯一的天然衛星,是距離我們最近的天體,它與地球的平均距離約為384401千米。它的平均直徑約為3476千米,比地球直徑的1/4稍大些。月球的表面積有3800萬千米,還不如我們亞洲的面積大。月球的質量約7350億億噸,相當於地球質量的1/81,月面重力則差不多相當於地球重力的1/6。

月球的軌道運動 月球以橢圓軌道繞地球運轉。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱「白道」。白道平面不重合於天赤道,也不平行於黃道面,而且空間位置不斷變化。

周期173日。

月球的自轉 月球在繞地球公轉的同時進行自轉,周期27.32166日,正好是一個 恆星月,所以我們看不見月球背面。這種現象我們稱「同步自轉」,幾乎是衛星世界的普

遍規律。一般認為是行星對衛星長期潮汐作用的結果。天平動是一個很奇妙的現象,它使得我們得以看到59%的月面。主要有以下原因:

1。在橢圓軌道的不同部分,自轉速度與公轉角速度不匹配。 2。白道與赤道的交角。

月球的物理狀況---月面的地形主要有:

環形山 這個名字是伽利略起的。它是月面的顯著特徵,幾乎布滿了整個月面。 最大的環形山是南極附近的貝利環行山,直徑295千米,比海南島還大一點。小的環行山

甚至可能是一個幾十厘米的坑洞。直徑不小於1000米的大約有33000個。占月面表面積的 7-10%。

有個日本學者1969年提出一個環形山分類法,分為克拉維型(古老的環形山,一般都

面目全非,有的還山中有山)哥白尼型(年輕的環形山,常有「輻射紋」,內壁一般帶有

同心圓狀的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(環壁較低,可能從哥白尼型演變而來 )碗型和酒窩型(小型環形山,有的直徑不到一米)。

月海 肉眼所見月面上的陰暗部分實際上是月面上的廣闊平原。由於歷史上 的原因,這個名不副實的名稱保留到了現在。

已確定的月海有22個,此外還有些地形稱為「月海」或「類月海」的。公認的22 個絕大多數分布在月球正面。背面有3個,4個在邊緣地區。在正面的月海面積略大於

50%,其中最大的「風暴洋」 面積越五百萬平方公里,差不多九個法國的面積總和。 大多數月海大致呈圓形,橢圓形,且四周多為一些山脈封閉住,但也有一些海是

連成一片的。除了「海」以外,還有五個地形與之類似的「湖」----夢湖、死湖、夏 湖、秋湖、春湖,但有的湖比海還大,比如夢湖面積7萬平方千米,比汽海等還大得

多。 月海伸向陸地的部分稱為「灣」和「沼」,都分布在正面。灣有五個:露灣、暑 灣、中央灣、虹灣、眉月灣;沼有腐沼、疫沼、夢沼三個,其實沼和灣沒什麼區別。

月海的地勢一般較低,類似地球上的盆地,月海比月球平均水準面低1-2千米,

個別最低的海如雨海的東南部甚至比周圍低6000米。月面的返照率(一種量度反射太陽光本領的物理量)也比較低,因而看起來現得較黑。

月陸和山脈 月面上高出月海的地區稱為月陸,它一般比月海水準面高2-3千 米,由於它返照率高,因而看來比較明亮。在月球正面,月陸的面積大致與月海相等

但在月球背面,月陸的面積要比月海大得多。 從同位素測定知道月陸比月海古老得多,是月球上最古老的地形特徵。

在月球上,除了犬牙交差的眾多環形山外,也存在著一些與地球上相似的山脈。 月球上的山脈常借用地球上的山脈名,如阿爾卑斯山脈,高加索山脈等等,其中最長的山脈為亞平寧山脈,綿延1000千米,但高度不過比月海水準面高三,四千米。 山脈上也有些峻嶺山峰,過去對它們的高度估計偏高。現在認為大多數山峰高度與地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南極附近)也不過9000米和8000米。

月面上6000米以上的山峰有6個,5000-6000米20個,4000-5000米則有80個,1000米以 上的有200個。

月球上的山脈有一普遍特徵:兩邊的坡度很不對稱,向海的一邊坡度甚大,有時 為斷崖狀,另一側則相當平緩。

除了山脈和山群外,月面上還有四座長達數百千米的峭壁懸崖。其中三座突出在 月海中,這種峭壁也稱「月塹」。

月面輻射紋 月面上還有一個主要特徵是一些較「年輕」的環形山常帶有美 麗的「輻射紋」,這是一種以環形山為輻射點的向四面八方延伸的亮帶,它幾乎以筆直的方向穿過山系、月海和環形山。 輻射文長度和亮度不一,最引人注目的是第谷環形山的輻射紋,最長的一條長1800千米,滿月時尤為壯觀。其次,哥白尼和開普勒兩個環形山也有相當美麗的輻射 紋。據統計,具有輻射紋的環形山有50個。

形成輻射紋的原因至今未有定論。實質上,它與環形山的形成理論密切聯系。現 在許多人都傾向於隕星撞擊說,認為在沒有大氣和引力很小的月球上,隕星撞擊可能使高溫碎塊飛得很遠。而另外一些科學家認為不能排除火山的作用,火山爆發時的噴 射也有可能形成四處飛散的輻射形狀。

月谷(月隙) 地球上有著許多著名的裂谷,如東非大裂谷。月面上也有這種 構造----那些看來彎彎曲曲的黑色大裂縫即是月谷,它們有的綿延幾百到上千千米,寬度從幾千米到幾十千米不等。 那些較寬的月谷大多出現在月陸上較平坦的地區,而那些較窄、較小的月谷(有時又稱為月溪)則到處都有。最著名的月谷是在柏拉圖環形山的東南連結雨海和冷海 的阿爾卑斯大月谷,它把月面上的阿爾卑斯山攔腰截斷,很是壯觀。從太空拍得的照片估計,它長達130千米,寬10-12千米。

從何而來?---月球形成之迷

月球是外星人的宇宙飛船:這並非無稽之談,因為科學的動力就在於大膽的想像,沒有創見就不會有新的突破,愛因斯坦提出的相對論當時又何嘗不是無稽之談。而中國人在科學上欠缺的正是這種大膽的創見。

我們為什麼總看不到月球的背面

月球總以一個面對著地球.是因為月球的自傳和公轉周期是相同的.(27.32166日)

要理解這一現象,你可以做一個實驗.畫一個圓,標出正東西南北方向.你站在圓心(代表地球),再找一個朋友,站在圓上,讓他面部朝前(即不扭動脖子),沿著圓逆時針挪動,要求他在沿著圓挪動的時候,保持面部始終朝向圓心,也就是你.那麼這樣一個過程就基本模擬了月亮饒地球轉動的過程.

很明顯,在這樣一個過程中,你的朋友始終是一個面(前面)面向你.下面理解為什麼在這樣一個過程中,公轉周期等於自轉周期.

你的朋友從你的正北方出發,繞著你轉動,再一次出現在正北方的時候,他就完成了一個公轉周期.(類似於月亮饒地球公轉一周的時間.)

下面看看他的自轉時間是多少.我們不妨還設定當你的朋友在你的正北位置,面部朝向正南時的姿態為初始姿態..然後我們就可以發現當你的朋友逆時針挪動到你的正西方位置時,他的自轉姿態就發生了逆時針90度的旋轉.(如果你的朋友在過程中不"自轉"的話,那麼當他在此位置時,他面向的不是你,而仍然是朝向正南方向.而實際實驗時你的朋友在此位置卻是朝向正東方向,所以他相對與初始位置逆時針繞自己旋轉了90度.

類似地,當他走到你的正南方向時,他相對於初始姿態自傳了180度.當他走到你的正東方向時,他相對於初始姿態自傳了270度.當他再次走到你的正北方向時,他相對於初始姿態自傳了360度.也就是說他完成了一個自轉周期.

因為完成一個公轉過程就剛好完成了一個自轉過程,所以從時間上來看,這個自轉周期就等於公轉周期.因為在整個過程中,你的朋友總是以身體面部朝向你,也就是說,月亮總是以一個面朝向地球.

廣寒宮——月球

每當夜幕降臨,一輪明月升上夜空,清澈的月光灑滿大地,讓人產生無數情思遐想。文人墨客更是對月亮倍加青睞,唐代詩人張若虛的「江上何人初見月,江月何年初照人」,還有宋代文學家蘇軾的「明月幾時有,把酒問青天」,都可稱得上是膾炙人口的詠月佳句。

月球俗稱月亮,也稱太陰。在中國古代神話中,關於月亮的故事數不勝數。古希臘神話中,月亮女神的名字叫阿爾特彌斯,同時她也是狩獵女神。月球的天文符號好象彎彎的娥眉,同時象徵著阿爾特彌斯的神弓。

皓月當空,我們能夠清楚地看到它上面有陰暗的部分和明亮的區域。早期的天文學家在觀察月球時,以為發暗的地區都有海水覆蓋,因此把它們稱為「海」。著名的有雲海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈,那裡層巒疊嶂,山脈縱橫,到處都是星羅棋布的環形山。 位於南極附近的貝利環形山直徑295公里,可以把整個海南島裝進去。 最深的環形山是牛頓環形山,深達8788公里。除了環形山,月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現,別有一番風光。

月球的年齡,大約也是46億年,它與地球形影相隨,關系密切。月球也有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼平均厚度約為60~65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔,它佔了月球的大部分體積。月幔下面是月核,月核的溫度約為1000度,很可能是熔融狀態的。月球直徑約3476公里,是地球的3/11。體積只有地球的1/49,質量約7350億億噸,相當於地球質量的1/81,月面的重力差不多相當於地球重力的1/6。

月球的形成有以下幾個觀點。

一.分裂說。這是最早解釋月球起源的一種假設。早在1898年,著名生物學家達爾文的兒子喬治·達爾文就在《太陽系中的潮汐和類似效應》一文中指出,月球本來是地球的一部分,後來由於地球轉速太快,把地球上一部分物質拋了出去,這些物質脫離地球後形成了月球,而遺留在地球上的大坑,就是現在的太平洋。這一觀點很快就收到了一些人的反對。他們認為,以地球的自轉速度是無法將那樣大的一塊東西拋出去的。再說,如果月球是地球拋出去的,那麽二者的物質成分就應該是一致的。可是通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析,發現二者相差非常遠。

二.俘獲說。這種假設認為,月球本來只是太陽系中的一顆小行星,有一次,因為運行到地球附近,被地球的引力所俘獲,從此再也沒有離開過地球。還有一種接近俘獲說的觀點認為,地球不斷把進入自己軌道的物質吸積到一起,久而久之,吸積的東西越來越多,最終形成了月球。但也有人指出,向月球這樣大的星球,地球恐怕沒有那麽大的力量能將它俘獲。

三.同源說。這一假設認為,地球和月球都是太陽系中浮動的星雲,經過旋轉和吸積,同時形成星體。在吸積過程中,地球比月球相應要快一點,成為「哥哥」。這一假設也受到了客觀存在的挑戰。通過對「阿波羅12號」飛船從月球上帶回來的岩石樣本進行化驗分析,人們發現月球要比地球古老得多。有人認為,月球年齡至少應在70億年左右。

四.大碰撞說。這是近年來關於月球成因的新假設。1986年3月20日,在休士頓約翰遜空間中心召開的月亮和行星討論會上,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的本茲、斯萊特里和哈佛大學史密斯天體物理中心的卡梅倫共同提出了大碰撞假設。這一假設認為,太陽系演化早期,在星際空間曾形成大量的「星子」,星子通過互相碰撞、吸積而長大。星子合並形成一個原始地球,同時也形成了一個相當於地球質量0.14倍的天體。這兩個天體在各自演化過程中,分別形成了以鐵為主的金屬核和由硅酸鹽構成的幔和殼。由於這兩個天體相距不遠,因此相遇的機會就很大。一次偶然的機會,那個小的天體以每秒5千米左右的速度撞向地球。劇烈的碰撞不僅改變了地球的運動狀態,使地軸傾斜,而且還使那個小的天體被撞擊破裂,硅酸鹽殼和幔受熱蒸發,膨脹的氣體以及大的速度攜帶大量粉碎了的塵埃飛離地球。這些飛離地球的物質,主要有碰撞體的幔組成,也有少部分地球上的物質,比例大致為0.85:0.15。在撞擊體破裂時與幔分離的金屬核,因受膨脹飛離的氣體所阻而減速,大約在4小時內被吸積到地球上。飛離地球的氣體和塵埃,並沒有完全脫離地球的引力控制,他們通過相互吸積而結合起來,形成全部熔融的月球,或者是先形成幾個分離的小月球,在逐漸吸積形成一個部分熔融的大月球。

月亮成分

45億年前,月球表面仍然是液體岩漿海洋。科學家認為組成月球的礦物克里普礦物(KREEP) 展現了岩漿海洋留下的化學線索。KREEP實際上是科學家稱為「不兼容元素」的合成物--那些無法進入晶體結構的物質被留下,並浮到岩漿的表面。對研究人員來說,KREEP是個方便的線索,來明了月殼的火山運動歷史,並可推測彗星或其他天體撞擊的頻率和時間。

月殼由多種主要元素組成,包括:鈾、釷、鉀、氧、硅、鎂、鐵、鈦、鈣、鋁 及氫。當受到宇宙射線轟擊時,每種元素會發射特定的伽瑪輻射。有些元素,例如:鈾、釷和鉀,本身已具放射性,因此能自行發射伽瑪射線。但無論成因為何,每種元素發出的伽瑪射線均不相同,每種均有獨特的譜線特徵,而且可用光譜儀測量。

直至現在,人類仍未對月球元素的豐度作出面性的測量。現時太空船的測量只限於月面一部分。

I. 海洋地殼是什麼

根據板塊構造的理論,海洋地殼很年輕,其年齡不超過200萬年,它是由於地幔的熱物質在海嶺處向表面流出,不斷形成新的地殼。它把兩側的物質向外推移。大陸地殼是很古老的,已發現的最老大陸岩石,其年齡為42.8億年。正常大陸地殼的厚度約為35—45公里,而海洋盆地殼的厚度只有11公里(包括海水)。它們的速度分布和物質組成都不相同。

冰山

海洋的地殼構造主要是從人工地震折射法得來的。過去通常認為,海洋地殼可以分為3層。Ⅰ層為沉積層,厚度只有數百米。沉積層構造同海洋地殼的活動有密切關系。Ⅱ層的厚度和速度隨地區的不同而有很大變化,平均厚度只有1.5公里。Ⅲ層為海洋地殼的主要層,平均速度為6.9公里/秒。由於探測的精度提高,Ⅱ層又可分為ⅡA、ⅡB等層,Ⅲ層也可分為ⅢA、ⅢB等。

對冰層的測量也可判斷地球的地質年代

但是根據近幾年資料的研究結果,同時考慮初至震相和續至震相的走時和振幅變化,發現海洋地殼是由速度梯度層所組成。通過在科科斯(澳大利亞的海外領地,位於印度洋)北部所測得的兩個海洋地殼速度分布圖,可看出,相應於Ⅱ層的速度梯度特別大,約為1—2公里/秒。相應於Ⅲ層的速度梯度很小,接近於勻速層。有些海洋地殼的底部存在低速層,有些則存在7.2—7.7公里/秒的速度梯度層。

潛水技術讓研究海洋地殼更方便

根據洋底鑽孔取樣的結果,Ⅱ層主要是由拉斑玄武岩所組成。由於岩層的孔隙度和裂縫變化很大,所以速度也有很大變化。Ⅲ層的物質可能亦由玄武岩組成,但並不排除蛇紋岩存在的可能性。

海底遺留物

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