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海洋的地质构造是什么样的

发布时间: 2021-02-10 04:54:25

A. 海洋地质学的构造

到40年代中抄后期,已经积袭累了有关大西洋、太平洋海底地形、海底沉积以及大陆边缘地质结构的大量资料。40年代末期,谢泼德的《海底地质学》,苏联克列诺娃的《海洋地质学》和奎年的《海洋地质学》先后问世。海洋地质学成为一门独立学科。
20世纪50年代初期,回声测深技术大为改进,高分辨率的精密声呐投入使用,测程达万米,为编制各大洋洋底地形图提供了可靠的手段。同时,重力、磁法和地震探测等地球物理仪器也获得较大改进。这期间,奎年成功地进行了浊流的实验研究,指出浊流沉积具有递变层理。1952年,希曾和尤因研究了1929年纽芬兰附近大滩地震后的海底电缆折断事故,认为该事件是由强大的高速浊流引起。此后,浊流概念逐渐被广泛接受。
1952~1953年期间,美国地质学家梅纳德和迪茨发现东北太平洋的大型断裂带,以后发现这种断裂带在世界各大洋有广泛的分布。这是提出转换断层概念的重要依据。
1950~1958年,苏联“勇士”号调查船考察太平洋,通过测深改进了太平洋水深图,在马里亚纳海沟发现了大洋最深点,还采集海底长柱状样研究了1000万年来的气候演变和地质历史。

B. 海洋地质的简介

主题词或关键词: 地质科学 海洋科学
内容
在进入21世纪后的十几年里,国际海洋地质学界关注的问题是从“全球变化”这个层面,探索人类活动之前的地质时期,或宇宙范围内的地球自然环境变化周期和发展趋势。揭示地球系统在漫长的地质演化过程中,水圈与其他圈层的内部反馈机理以及相互作用,预测地球未来的环境变化趋势。 科学家们将从以下几个方面进行研究。 (1)地球板块构造和地球构造仍然是海洋地球物理学家们关注的课题。在过去的几十年里,人们花费了大量人力、物力,对新的地球板块构造理论进行论证。其研究领域多集中在大洋地壳、被动陆缘和主动陆缘等方面。从早先的大陆漂移说,海底扩张说等基础,发展成了板块构造理论,并为今天大多数科学家所接受。人们关心的问题是,关于板块运动的驱动力的作用方式和内在机理,或者说,造成板块运动的驱动力受哪些因素影响?板块的刚性程度、板块动力学以及相关的地质作用是什么?其发展过程又是如何进行的?
20世纪70年代后、80年代初,科学家们提出地体构造理论。随后,各国地质学家、海洋地质学家,相继发现许多性质不同的地体组成。例如,地层地体、破裂地体、变质地体和复合地体等。虽然,地体本身或各地体之间产生断裂、漂移、碰撞和增生等不同演化过程,但是,人们有理由相信,地体构造乃是现代板块构造学说的重要组成部分。
关于板块构造的驱动力问题,多数学者赞同是地幔对流及其与岩石圈的相互作用,但是,在具体的对流性质、规模、板块运动方式等,仍存在较大分歧。特别是对已经提出来的“浅对流模式”和上下地幔分别存在的对流形式--“双层对流模式”等论点,由于论据不足,产生争议。
人们更为关注地壳构造和沉积史及俯冲史,包括被动陆缘热矿史等方面的研究。希望解决的问题是,被动陆缘底下地壳的性质如何确定?在大陆产生分离之前,是否会出现过地壳拱起、扩张、断裂等地质现象?出现的性质和时间如何确定?被动陆缘下的地壳是否是从大陆地壳演化而来的?大陆分离后立即形成的大洋地壳是否与海底扩张的稳定期形成的大洋地壳不同?被动陆缘如何随时间的推移而上下运动?它们又是如何影响沉积过程、沉积物的热状冷状史?被动陆缘块状滑动过程和模式是什么?从减少灾害的角度看,人们关心,深海沟与岛弧之间地带的构造形式,火山弧与深海沟之间地带的上下垂直运动,孔隙水在俯冲过程中的作用是什么?弧后盆地的直接或间接成因?
(2)古海洋学呈现快速发展势头。古海洋学是20世纪70年代后产生的新学科,主要是把大洋水体的变迁作为研究对象。在海洋系统中,依靠海洋沉积,研究过去海水与水团、海水化学和海洋生产力、生物地理等方面的演化规律,讨论它们对全球大气和大陆环境的影响。国际古海洋学界正积极投入“全球变化”的研究,其研究的重点是探索人类活动以前或地球以外的全球自然环境变化的周期和趋势。进入20世纪90年代以后,古海洋学已经被许多国际组织列为海洋地质学的重要内容。由于古海洋学本身固有的学科多,有跨学科性质,能建立探索机制模式等特点,与“全球变化”的总研究目标十分吻合,已成为“过去全球变化”、“全球海洋通量计划”等核心研究项的重要组成部分。
(3)关注大洋热液循环研究课题。20世纪70年代后,通过载人深潜器等,人们对太平洋和大西洋的若干洋底进行调查。人们陆续发现几个大的洋底热泉区。热泉区的发现,表明洋底热液活动对大洋地壳、沉积物和海水的地球化学研究,起着十分重要的作用。同时,也为海底扩张理论,提供了重要科学依据。
洋底热液是含量极高的热液矿床。这一发现,立即引起学术界和工业界的极大兴起。毫无疑问,洋底热泉将有可能成为未来的矿藏,为21纪人类开采矿藏提供了新的可能。
人们在洋底热泉区的周围,发现大量的特殊生物区系,以及高温缺氧条件下,海水中有极高浓度的有机物,也就是类似原生生命体的细菌。科学家们称,洋底热泉好像是一片生命的绿洲。地质学家们为此设想,洋底热泉的环境,酷似前寒武纪早期生命诞生时的环境。如果这一命题能够成立,那么,它将为地球生命地源研究提出很多新研究课题。
洋底热泉中还有高浓度的化学物质,例如,硅和钙等。这就提出一个课题,如果热泉水中溶解的二氧化硅的测量值有代表性的话,那么,硅可能是由热液过程以与大陆侵蚀过程相同的速率进入大洋的。假如这个推断能够成立,这对于估算在过去2亿年中,大洋化学收支平衡具有十分重要的意义。这个过程,应当与海底扩张的速率有某种关系。
(4)海洋沉积学已经形成,并发挥巨大作用。在全球变化研究中,人们采用比较沉积学、碳酸盐浊流沉积和事件沉积进行研究,取得丰硕成果。例如,确定了第四纪以来的海面变化,特别是渐新世以来变化的可比性。资料显示,它与全球气候的变化曲线有某种一致性。再如,对灾变事件研究表明,灾变事件对沉积物的影响,要比长期正常沉积作用大许多。20世纪80年代后,幕式沉积研究和现代灾变理论逐渐引入沉积学。陆架沉积动力学研究重点,开始转向事件沉积学的研究,特别是旋回和事件沉积在陆架沉积层中的作用和地位,愈显重要。
大洋沉积物具有明显的韵律性和旋回性,它反映出一系列交替的气候状况。这与人们普遍关心的海平面变化有直接的关系。大陆及其边缘地带的显生代沉积地层资料,反映了全球海平面的变化。地质时期全球海平面变化范围在几十米到几百米之间。研究表明,长期的海平面变化,可能与洋盆体积变化有直接关系,而短时期的海平面变化,则是由气候因素引起的。显然,海平面变化的确切原因,应该说还没有完全为人们所认识。在南大洋进行的若干深海钻探获得大量资料信息,使人们对南极大陆及其周围的古气候演变过程有初步了解。但是,当南极冰川在第三纪中期发生大量扩展时,北半球的冰川并不存在。这种极大的反差,让地质学家们百思不得其解。这是大自然给人们设置的一道课题。

C. 海洋地质学是怎样的

海洋地质学是研究地壳被海水淹没部分的物质组成、地质构造和演化规律的学科。研究内容专涉及海属岸与海底的地形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造、大洋地质历史和海底矿产资源。它是地质学的一部分,又与海洋学有密切联系,是地质学与海洋学的边缘科学。海洋覆盖面积约占地球表面积的71%。它是全球地质构造的重要组成部分,也是现代沉积作用的天然实验室。海底蕴藏着丰富的矿产资源,是人类未来的重要资源基地。海洋环境地质和灾害地质直接关系到人类的生产和生活。海洋地质调查还是海港建设、海底工程和海底资源开发的基础。因此,海洋地质学具有重要的理论和实践意义。

D. 什么是地质构造有哪几种类型 各有什么特征

地质构造是指在地球的内、外应力作用下,岩层或岩体发生变形或位移而遗留下来的形态。

地质构造有褶皱、节理、断层三种基本类型。

褶皱的特征:分为背斜和向斜。

1.背斜:岩层向上弯曲、中心部位岩层较老,两侧岩层依次变新。
2.向斜:岩层向下弯曲、中心部位岩层较新,两侧岩层依次变老。

节理的特征:自地表向下随深度加大,节理的密度逐渐降低。

断层的特征:具有显著位移的断裂.断层在地壳中广泛发育,但其分布不均匀。

E. 大洋区与海底构造是什么

大洋区是指远离大陆架和浅海的开阔海域,它是海洋的主体。大洋区的面积广大,约占地球表面积的50%,同时它也是地球上生命最密集的地方。没有人能确切地说出广阔的大洋区内到底栖息着多少种生物,科学家们估计,安家于此的生物大约有50万到1亿种之多。

人类对于大洋区的了解非常有限。由于大洋区涵盖的水域过于巨大,海底在从大陆架过渡到大陆坡的过程中,走势会明显陡峭起来。海洋的深度也在迅速增大。在大陆坡上常常会存在一些海底峡谷一类的地质构造。在大陆坡的终结处会出现海底隆起。向大洋深处继续前进,海床的结构将呈现出广阔的深海平原

使得人类对其进行探索的难度不亚于探索外层空间。同时,这片未知领域的水深也是对研究工作的一个阻碍,深海勘探技术只是在近40年才有所突破。技术的发展为我们带来了诸如深海摄影机、载人深海潜艇、遥控水下机器人等探索海底秘密的工具。

尽管从表面上看,大洋区是一片一望无际的水平面,但海却不像它的表象那样简单而统一。大洋是一个极其复杂的系统,时时刻刻受到地理、化学、物理、生物等众多外界因素的影响。任意从大洋中选择出1,000个不同地域,它们的水文性质都是不同的。同样,某片水域中生活着的生命无论是数量还是种类都因地点的不同而不同。

海洋的平均深度为3,700米,而所谓的“深海海床”是指水深为200~11,038米的水域。如图所示,大陆向深海延伸的过程中,会出现一个坡度明显加大的区域,这就是深海海床的边界。它取决于当地的地质环境,这种下降坡的坡度可能是走势缓慢的小山,也有可能是接近垂直的海底悬崖。在有些地区,大陆坡上会包含一些类似陆地上峡谷的构造。科学家们分析这种海底峡谷是由于河流的侵蚀而形成的。因为在远古时代,海平面比现在要低得多,现在的大陆坡是由原来的陆地演化而来。除上述原因外,少数的海底峡谷的形成应归因于海底浑浊流的侵蚀。可以说,浑浊流就是海底的泥石流,主要由水和沉淀物组成。引起这种暗流的原因是多方面的,地震或发生在大陆坡上的滑坡都可能导致浑浊流的产生。当浑浊流在大陆坡表面急剧流动时,就会对大陆坡造成侵蚀,因而形成了海底峡谷。

在大陆坡的底端,由于沉积物的不断积累而形成一个小小的隆起,称为大陆隆。总体来说,大西洋中的大陆隆数量要比太平洋中的大陆隆多一些。因为在太平洋的大陆坡底部存在着许多深不见底的海沟,容纳了部分从大陆坡流下来的沉淀物。在北冰洋和印度洋也存在着大陆隆。从大陆隆开始,深海海底开始延伸而形成广大的深海平原,其深度一般在4,500~5,000米。

大陆坡的底端的海沟示意图

深海平原并不是绝对的平坦,平原上经常会出现一些凸起的海底小山。这些海底山多半由海底火山活动和深层地壳运动形成,其中一些甚至高达1,000米。海底山在整个海底结构中占很大的比例,据估算,大西洋海底面积的50%都是海底山结构。而在太平洋,其比例更是高达80%。

在深深的海底,存在着长长的火山山脉。这些山脉绵延成一条环绕全球的海下山脊,称为中洋脊。中洋脊的形成是海底火山长年喷发的结果。现今,中洋脊附近的火山依然保持着活力。在那里,我们经常可以观察到滚烫的熔岩从中溢出。熔岩到达中洋脊表面时便会蔓延开来,在海水中冷却石化成新的大洋地壳。这一地质活动使整个海底地壳以中洋脊为轴线,不断地向两侧扩张,其过程又称为海底扩张。新的地壳在中洋脊的两侧不断生长,以每年2厘米的速度分开原有的大洋地壳。不断分开的旧地壳会在其所在板块边缘处被迫俯冲下沉。地壳下沉的区域称为“大陆俯冲带”。在俯冲带,旧地壳将沉入地幔之中,并被强大的地热液化而重新生成岩浆。如此循环往复,使地壳的新生和马里亚纳海沟消亡达到消长平衡。通常,大陆俯冲带位于深海海沟之中,世界上主要的海沟,多聚集于太平洋。

地球上最深的俯冲带位于太平洋。新几内亚北部的马里亚纳海沟创造了全球海洋的深度之最。其最低点位于海平面以下11,000米(即11公里)处,完全无愧于它“挑战者深渊”的称号。如果想要量化这一深度,我们可以做一个有趣的想象:倘若把地球上的最高峰——珠穆朗玛峰(海拔高度8,848米)填入马里亚纳海沟,峰顶距海面还有近3,000米的距离!除马里亚纳海沟外,太平洋中其他重要海沟主要有三条,分别是位于南美洲西海岸的秘鲁—智利海沟、日本附近的日本—千岛海沟以及阿留申群岛海域的阿留申海沟。大西洋中存在着两条长度相对较短的海沟,分别是位于南美洲最南端海域的南三维治海沟和南北美洲中线东部海域的波多黎各—开曼海沟。

不同水域的划分

为了更好地阐述海底环境的特性,科学家们在海底中划分了许多不同的区域。尽管这些区域之间并不存在明显的界限,但每个区域都有它独特的物理、化学和生物属性。不同区域概念的引入,方便了对于海底生态和物理环境的研究。

我们可以由深度的不同将水柱划分为不同的区域。其中,上层带可以从太阳吸收足够的光照,以维持其中生物的光合作用,所以又称“光合作用带”。相对来说,中层水区中的光线要昏暗得多,因此又叫做“暮色带”;由于海水透光性的限制,中层带以下的深层带和深渊带是没有阳光的黑暗世界整体来说,海洋的表面被划分为近海区和大洋区。近海区是指从海岸线到大陆架末端的海域。而从大陆架末端开始的广阔海域被称为大洋区。无论是在大洋区还是近海区,我们都以深度为标准来划分海洋中不同的水域。而各个水域的名字是以希腊文词根来命名的。为了方便研究,海洋学家建立了“水柱”模型,即以某片深海海床为底,母线垂直上升的水柱。水柱是研究深海海水性质的模型。通常,海洋学家们把整个水柱称为“pelagic(译为远洋中的水)”,这个词是由希腊文中“海”(pelagos)衍生而来的。

图中标注了水柱中不同深度水域的名称。其中,由海平面至水下200米的区域,也是水柱的表层,叫做“光合作用带(上层带)”;“中层带(暮色带)”是指水深200~1,000米的区域;“中层带”以下是“深层带”,其深度约在1,000~4,000米之间。从4,000米往下更深的海域被划分为两个区域,其中深度在4,000~6,000米的水域被称为“深渊带”,而6,000米以下水域则定义为“超深渊带”。

与海洋中的水体类似,整个海底也依深度的不同而划分成了若干区域。在潮汐的最高峰时期,仍能保持在海平面以上不被淹没的陆地区域称为“潮上带”;那些涨潮时被淹没,而退潮时又浮出海面的区域称为“潮间带”;从退潮水位最低点一直延伸到大陆架末端的区域叫做“潮下带”。潮上、潮间、潮下三带,是近海海床的主要三种类型。由潮下带再往深海前进,则是由大陆坡、大陆隆起以及海底深渊两壁组成的“半深海带”。而所谓的“深海带”是指深度达到4,000~6,000米的海底。如果海床深度超过6,000米,则称之为“超深渊带”。海底的区域划分复杂,不过在任何一个区域中生活的动物都统称为“海底动物”。

F. 什么是海洋区域地质调查

按国际分幅进行的海洋区域地质调查。调查的内容包括地形地貌、海底地质、地质构造、新生代沉积基底及盖层性质、矿产类型及其性质等。

G. 急问~~海洋学中的地质环境是什么

海洋复地质学
海洋地质学制是研究地壳被海水淹没部分的物质组成、地质构造和演化规律的学科。研究内容涉及海岸与海底的地形、海洋沉积物、洋底岩石、海底构造、大洋地质历史和海底矿产资源。它是地质学的一部分,又与海洋学有密切联系,是地质学与海洋学的边缘科学。

海洋覆盖面积约占地球表面积的71%。它是全球地质构造的重要组成部分,也是现代沉积作用的天然实验室。海底蕴藏着丰富的矿产资源,是人类未来的重要资源基地。海洋环境地质和灾害地质直接关系到人类的生产和生活。海洋地质调查还是海港建设、海底工程和海底资源开发的基础。因此,海洋地质学具有重要的理论和实践意义。

H. 海岸形态与地质构造关系谢谢,解答!

月球的起源莫衷一是:

对月球的起源,大致有三大派,但仍未定论。有些科学家认为,月球是46亿年前,与地球一样是宇宙的气体和尘埃形成的;另一些人则认为,月球是地球的孩子,从地球分裂出去的。然而,太阳神号几次带回的数据显示,月球和地球的组成成份大不相同。不少的科学家认为,月球在很多年以前,偶然被吸入地心引力范围,因而才意外地纳入地球的轨道。 但也有人引用天体力学来反对这种说法。

月球较地球古老:

令科学家惊讶的是,从月球带回的岩石,有99%比地球上90%的古老岩石还要老。 太空人携回的月球岩石,已被测定有43亿年至46亿年的历史,这已相当于太阳系的历史了。

土壤比岩石更久远:

美国太空人首次登陆的“宁静海”,土壤的年代竟比岩石久远。据分析,两者相差10 亿年之久。由化学分析显示,月球上的土壤并非由岩石演变,可能来自别的地方。

受撞击会发出巨响:

太阳神号在探月时,月球登陆艇和火箭返航时,都会撞到月球表面。 但每次都会使月球像大铜锣或大钟一样响起来,阿波罗12号探月时,月球的回声还持续了4个小时, 目前没有一个科学家能够解释这种现象。

黑影区有稀有金属:

在地球上看月球时,会看到有些黑影,太空人登陆到这个平原状的黑影区时,发现很难在它的表面上钻孔,经研究这里的土壤样品中含有金属元素如钛、锫、钇等, 科学家们为此感到十分惊异,因为这些金属元素要在相当高的热度---摄氏6000度以上才可能熔化,并与周围的岩石混合在一些。

纯铁粒子不会生锈:

宇航员们从月球上带回来的岩石样品中,都含有纯铁的粒子, 科学家们认为这些纯铁粒子并非来自陨石。有专家报导,这些纯铁粒子带回地球后,好多年都未生过锈,纯铁不生锈在科学界还是破天荒第一次遇到这种事情。

表面光滑如镜子:

月球表面不少地方光滑如镜。好像被什么不知来源的酷热“烫”过了一样。 专家们分析说,这儿并非是由巨大的陨石撞击而造成的,有些科学家则认为,太阳爆出来的高热才是主要的因素。

具有磁性使人震惊:

早期的月球研究,都说月球上没有磁场,近年来在分析月球岩石后,才知道它有强烈的磁性。然而月球的岩石真有磁场,则应有个铁质的核心才对,但现在的资料又告诉我们,这样一个巨大的热核心不可能存在于月球的里面,也不可能从地球上的磁场获得磁性, 因为月球若要从地球上获得磁性,就必须很接近地球,果真如此,它恐怕会被地心力弄毁了。

外壳底部的浓缩物:

太空探测带回来的资料显示,月球的外壳底下有大块的浓缩物而且还有一股吸引力, 太空船飞过时禁不住要倾斜。科学家只知道这些浓缩物是一种又重又密的物质, 其余就一无所知了。

物理特征

赤道直径 3,476.2 千米

两极直径 3,472.0 千米

扁率 0.0012

表面面积 3.976×107平方千米

扁率 0.0012

体积 2.199×1010 立方千米

质量 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

自转周期 27天7小时43分11.559秒

(同步自转)

自转速度 16.655 米/秒(于赤道)

自转轴倾角 在3.60°与6.69°之间变化

(与黄道的交角为1.5424°)

反照率 0.12

满月时视星等 -12.74

表面温度(t) -233~123℃ (平均-23℃)

大气压 1.3×10-10 千帕

月球约一个农历月绕地球运行一周,而每小时相对背景星空移动半度,即与月面的视直径相若。与其他卫星不同,月球的轨道平面较接近黄道面,而不是在地球的赤道面附近。

相对于背景星空,月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月;而新月与下一个新月(或两个相同月相之间)所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间,本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。

因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的,我们只能看见月球永远用同一面向著地球。自月球形成早期,月球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢,这个过程称为潮汐锁定。亦因此,部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量,其结果是月球以每年约38 毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢,一天的长度每年变长15 微秒。

月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道,所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形,当月球处于近日点时,它的自转速度便追不上公转速度,因此我们可见月面东部达东经98度的地区,相反,当月处于远日点时,自转速度比公转速度快,因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为天秤动。又由于月球轨道倾斜于地球赤道,因此月球在星空中移动时,极区会作约7度的晃动,这种现象称为天秤动。再者,由于月球距离地球只有60地球半径之遥,若观测者从月出观测至月落,观测点便有了一个地球直径的位移,可多见月面经度1度的地区。这种现象称为天秤动。

严格来说,地球与月球围绕共同质心运转,共同质心距地心4700千米(即地球半径的2/3处)。由于共同质心在地球表面以下,地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看,地球和月球均以迎时针方向自转;而且月球也是以迎时针绕地运行;甚至地球也是以迎时针绕日公转的。

很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。其实,轨道倾角是相对于中心天体(即地球)而言的,而自转轴倾角则相对于卫星(即月球)本身的轨道面。在这个定义习惯很适合一般情况(例如人造卫星的轨道)而且是数值相当固定的,但月球却非如此。

月球的轨道平面(白道面)与黄道面(地球的公转轨道平面)保持著5.145 396°的夹角,而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非完美球形,而是在赤道较为隆起,因此白道面在不断进动(即与黄道的交点在顺时针转动),每6793.5天(18.5966年)完成一周。期间,白道面相对于地球赤道面(地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面)的夹角会由28.60°(即23.45°+ 5.15°) 至18.30°(即23.45°- 5.15°)之间变化。同样地,月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°(即5.15° + 1.54°)及3.60°(即5.15° - 1.54°)。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角,使它出现±0.002 56°的摆动,称为章动。

白道面与黄道面的两个交点称为月交点--其中升交点(北点)指月球通过该点往黄道面以北;降交点(南点)则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时,便会发生日食;而当满月刚好在月交点上时,便会发生月食;

月球的周期 名称 Value (d) 定义

恒星月 27.321 661 相对于背景恒星

朔望月 29.530 588 相对于太阳(月相)

分点月 27.321 582 相对于春分点

近点月 27.554 550 相对于近地点

交点月 27.212 220 相对于升交点

月球轨道的其它特征 名称 数值 (d) 定义

默冬章 (repeat phase/day) 19 年

平均月地距离 ~384 400 千米

近地点距离 ~364 397 千米

远地点距离 ~406 731 千米

轨道平均偏心率 0.0549003

交点退行周期 18.61 年

近地点运动周期 8.85 年

食年 346.6 天

沙罗周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天

轨道与黄道的平均倾角 5°9'

月球赤道与黄道的平均倾角 1°32'

人类登月探索:

第一件到达月球的人造物体是前苏联的无人登陆器月球2号,它于1959年9月14日撞向月面。月球3号在同年10月7日拍摄了月球背面的照片。月球9号则是第一艘在月球软著陆的登陆器,它于1966年2月3日传回由月面上拍摄的照片。另外,月球10号于1966年3月31日成功入轨,成为月球第一颗人造卫星。

在冷战期间,美利坚合众国和前苏联一直希望在太空科技领先对方。这场太空竞赛在1969年7月20日第一名人类登陆月球时进入高潮。美利坚合众国阿波罗11号的指令长尼尔·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人,而尤金·塞尔南则是最后一个站立在月球上的人,他是1972年12月阿波罗17号任务的成员。参看: 月球宇航员列表

阿波罗11号的太空人留下了一块9英吋乘7英吋的不锈钢牌匾在月球表面,以纪念这次登陆及为有可能发现它的其他生物提供一些资料。

牌匾上绘有地球的两面,并有三名太空人及当时美利坚合众国总统尼克逊的签署。

6次的太阳神任务及3次无人月球号任务(月球16、20、24号)把月球上的岩石及土壤样本带回地球。

在2004年2月,美利坚合众国总统乔治·沃克·布什提出于2020年前派人重新登月。欧洲航天局及中华人民共和国亦有计划发射探测器前往月球。欧洲的Smart 1探测器于2003年9月27日升空,并于2004年11月15日进入绕月轨道。它将会勘察月球环境及制作月面X射线地图。

中华人民共和国亦积极开展探月计划,并寻求开采月球资源的可行性,尤其是氦同位素氦-3这种有望成为未来地球能源的元素。有关中华人民共和国探月计划,见嫦娥工程条目。

日本及印度亦不甘后人。日本已初步订出未来探月的任务。日本的宇宙航空研究开发机构甚至已著手计划的有人的月球基地。印度则会先发射无人绕月探测器Chandrayan。

有关月亮的神话:

在中华人民共和国古代神话中,关于月亮的故事数不胜数。在古希腊神话中,月亮女神的名字叫阿尔忒弥斯,她是太阳神阿波罗的孪生妹妹,同时她也是狩猎女神。月球的天文符号好象弯弯的月牙儿,象征着阿尔忒弥斯的神弓。

月球是地球唯一的天然卫星,是距离我们最近的天体,它与地球的平均距离约为384401千米。它的平均直径约为3476千米,比地球直径的1/4稍大些。月球的表面积有3800万千米,还不如我们亚洲的面积大。月球的质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。

月球的轨道运动 月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道,也不平行于黄道面,而且空间位置不断变化。

周期173日。

月球的自转 月球在绕地球公转的同时进行自转,周期27.32166日,正好是一个 恒星月,所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”,几乎是卫星世界的普

遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象,它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因:

1。在椭圆轨道的不同部分,自转速度与公转角速度不匹配。 2。白道与赤道的交角。

月球的物理状况---月面的地形主要有:

环形山 这个名字是伽利略起的。它是月面的显著特征,几乎布满了整个月面。 最大的环形山是南极附近的贝利环行山,直径295千米,比海南岛还大一点。小的环行山

甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的 7-10%。

有个日本学者1969年提出一个环形山分类法,分为克拉维型(古老的环形山,一般都

面目全非,有的还山中有山)哥白尼型(年轻的环形山,常有“辐射纹”,内壁一般带有

同心圆状的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(环壁较低,可能从哥白尼型演变而来 )碗型和酒窝型(小型环形山,有的直径不到一米)。

月海 肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上 的原因,这个名不副实的名称保留到了现在。

已确定的月海有22个,此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。公认的22 个绝大多数分布在月球正面。背面有3个,4个在边缘地区。在正面的月海面积略大于

50%,其中最大的“风暴洋” 面积越五百万平方公里,差不多九个法国的面积总和。 大多数月海大致呈圆形,椭圆形,且四周多为一些山脉封闭住,但也有一些海是

连成一片的。除了“海”以外,还有五个地形与之类似的“湖”----梦湖、死湖、夏 湖、秋湖、春湖,但有的湖比海还大,比如梦湖面积7万平方千米,比汽海等还大得

多。 月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”,都分布在正面。湾有五个:露湾、暑 湾、中央湾、虹湾、眉月湾;沼有腐沼、疫沼、梦沼三个,其实沼和湾没什么区别。

月海的地势一般较低,类似地球上的盆地,月海比月球平均水准面低1-2千米,

个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。月面的返照率(一种量度反射太阳光本领的物理量)也比较低,因而看起来现得较黑。

月陆和山脉 月面上高出月海的地区称为月陆,它一般比月海水准面高2-3千 米,由于它返照率高,因而看来比较明亮。在月球正面,月陆的面积大致与月海相等

但在月球背面,月陆的面积要比月海大得多。 从同位素测定知道月陆比月海古老得多,是月球上最古老的地形特征。

在月球上,除了犬牙交差的众多环形山外,也存在着一些与地球上相似的山脉。 月球上的山脉常借用地球上的山脉名,如阿尔卑斯山脉,高加索山脉等等,其中最长的山脉为亚平宁山脉,绵延1000千米,但高度不过比月海水准面高三,四千米。 山脉上也有些峻岭山峰,过去对它们的高度估计偏高。现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南极附近)也不过9000米和8000米。

月面上6000米以上的山峰有6个,5000-6000米20个,4000-5000米则有80个,1000米以 上的有200个。

月球上的山脉有一普遍特征:两边的坡度很不对称,向海的一边坡度甚大,有时 为断崖状,另一侧则相当平缓。

除了山脉和山群外,月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座突出在 月海中,这种峭壁也称“月堑”。

月面辐射纹 月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美 丽的“辐射纹”,这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带,它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。 辐射文长度和亮度不一,最引人注目的是第谷环形山的辐射纹,最长的一条长1800千米,满月时尤为壮观。其次,哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射 纹。据统计,具有辐射纹的环形山有50个。

形成辐射纹的原因至今未有定论。实质上,它与环形山的形成理论密切联系。现 在许多人都倾向于陨星撞击说,认为在没有大气和引力很小的月球上,陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。而另外一些科学家认为不能排除火山的作用,火山爆发时的喷 射也有可能形成四处飞散的辐射形状。

月谷(月隙) 地球上有着许多著名的裂谷,如东非大裂谷。月面上也有这种 构造----那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷,它们有的绵延几百到上千千米,宽度从几千米到几十千米不等。 那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区,而那些较窄、较小的月谷(有时又称为月溪)则到处都有。最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海 的阿尔卑斯大月谷,它把月面上的阿尔卑斯山拦腰截断,很是壮观。从太空拍得的照片估计,它长达130千米,宽10-12千米。

从何而来?---月球形成之迷

月球是外星人的宇宙飞船:这并非无稽之谈,因为科学的动力就在于大胆的想象,没有创见就不会有新的突破,爱因斯坦提出的相对论当时又何尝不是无稽之谈。而中国人在科学上欠缺的正是这种大胆的创见。

我们为什么总看不到月球的背面

月球总以一个面对着地球.是因为月球的自传和公转周期是相同的.(27.32166日)

要理解这一现象,你可以做一个实验.画一个圆,标出正东西南北方向.你站在圆心(代表地球),再找一个朋友,站在圆上,让他面部朝前(即不扭动脖子),沿着圆逆时针挪动,要求他在沿着圆挪动的时候,保持面部始终朝向圆心,也就是你.那么这样一个过程就基本模拟了月亮饶地球转动的过程.

很明显,在这样一个过程中,你的朋友始终是一个面(前面)面向你.下面理解为什么在这样一个过程中,公转周期等于自转周期.

你的朋友从你的正北方出发,绕着你转动,再一次出现在正北方的时候,他就完成了一个公转周期.(类似于月亮饶地球公转一周的时间.)

下面看看他的自转时间是多少.我们不妨还设定当你的朋友在你的正北位置,面部朝向正南时的姿态为初始姿态..然后我们就可以发现当你的朋友逆时针挪动到你的正西方位置时,他的自转姿态就发生了逆时针90度的旋转.(如果你的朋友在过程中不"自转"的话,那么当他在此位置时,他面向的不是你,而仍然是朝向正南方向.而实际实验时你的朋友在此位置却是朝向正东方向,所以他相对与初始位置逆时针绕自己旋转了90度.

类似地,当他走到你的正南方向时,他相对于初始姿态自传了180度.当他走到你的正东方向时,他相对于初始姿态自传了270度.当他再次走到你的正北方向时,他相对于初始姿态自传了360度.也就是说他完成了一个自转周期.

因为完成一个公转过程就刚好完成了一个自转过程,所以从时间上来看,这个自转周期就等于公转周期.因为在整个过程中,你的朋友总是以身体面部朝向你,也就是说,月亮总是以一个面朝向地球.

广寒宫——月球

每当夜幕降临,一轮明月升上夜空,清澈的月光洒满大地,让人产生无数情思遐想。文人墨客更是对月亮倍加青睐,唐代诗人张若虚的“江上何人初见月,江月何年初照人”,还有宋代文学家苏轼的“明月几时有,把酒问青天”,都可称得上是脍炙人口的咏月佳句。

月球俗称月亮,也称太阴。在中国古代神话中,关于月亮的故事数不胜数。古希腊神话中,月亮女神的名字叫阿尔特弥斯,同时她也是狩猎女神。月球的天文符号好象弯弯的娥眉,同时象征着阿尔特弥斯的神弓。

皓月当空,我们能够清楚地看到它上面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时,以为发暗的地区都有海水覆盖,因此把它们称为“海”。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉,那里层峦叠嶂,山脉纵横,到处都是星罗棋布的环形山。 位于南极附近的贝利环形山直径295公里,可以把整个海南岛装进去。 最深的环形山是牛顿环形山,深达8788公里。除了环形山,月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现,别有一番风光。

月球的年龄,大约也是46亿年,它与地球形影相随,关系密切。月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60~65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里,是地球的3/11。体积只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。

月球的形成有以下几个观点。

一.分裂说。这是最早解释月球起源的一种假设。早在1898年,著名生物学家达尔文的儿子乔治·达尔文就在《太阳系中的潮汐和类似效应》一文中指出,月球本来是地球的一部分,后来由于地球转速太快,把地球上一部分物质抛了出去,这些物质脱离地球后形成了月球,而遗留在地球上的大坑,就是现在的太平洋。这一观点很快就收到了一些人的反对。他们认为,以地球的自转速度是无法将那样大的一块东西抛出去的。再说,如果月球是地球抛出去的,那麽二者的物质成分就应该是一致的。可是通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,发现二者相差非常远。

二.俘获说。这种假设认为,月球本来只是太阳系中的一颗小行星,有一次,因为运行到地球附近,被地球的引力所俘获,从此再也没有离开过地球。还有一种接近俘获说的观点认为,地球不断把进入自己轨道的物质吸积到一起,久而久之,吸积的东西越来越多,最终形成了月球。但也有人指出,向月球这样大的星球,地球恐怕没有那麽大的力量能将它俘获。

三.同源说。这一假设认为,地球和月球都是太阳系中浮动的星云,经过旋转和吸积,同时形成星体。在吸积过程中,地球比月球相应要快一点,成为“哥哥”。这一假设也受到了客观存在的挑战。通过对“阿波罗12号”飞船从月球上带回来的岩石样本进行化验分析,人们发现月球要比地球古老得多。有人认为,月球年龄至少应在70亿年左右。

四.大碰撞说。这是近年来关于月球成因的新假设。1986年3月20日,在休士顿约翰逊空间中心召开的月亮和行星讨论会上,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的本兹、斯莱特里和哈佛大学史密斯天体物理中心的卡梅伦共同提出了大碰撞假设。这一假设认为,太阳系演化早期,在星际空间曾形成大量的“星子”,星子通过互相碰撞、吸积而长大。星子合并形成一个原始地球,同时也形成了一个相当于地球质量0.14倍的天体。这两个天体在各自演化过程中,分别形成了以铁为主的金属核和由硅酸盐构成的幔和壳。由于这两个天体相距不远,因此相遇的机会就很大。一次偶然的机会,那个小的天体以每秒5千米左右的速度撞向地球。剧烈的碰撞不仅改变了地球的运动状态,使地轴倾斜,而且还使那个小的天体被撞击破裂,硅酸盐壳和幔受热蒸发,膨胀的气体以及大的速度携带大量粉碎了的尘埃飞离地球。这些飞离地球的物质,主要有碰撞体的幔组成,也有少部分地球上的物质,比例大致为0.85:0.15。在撞击体破裂时与幔分离的金属核,因受膨胀飞离的气体所阻而减速,大约在4小时内被吸积到地球上。飞离地球的气体和尘埃,并没有完全脱离地球的引力控制,他们通过相互吸积而结合起来,形成全部熔融的月球,或者是先形成几个分离的小月球,在逐渐吸积形成一个部分熔融的大月球。

月亮成分

45亿年前,月球表面仍然是液体岩浆海洋。科学家认为组成月球的矿物克里普矿物(KREEP) 展现了岩浆海洋留下的化学线索。KREEP实际上是科学家称为“不兼容元素”的合成物--那些无法进入晶体结构的物质被留下,并浮到岩浆的表面。对研究人员来说,KREEP是个方便的线索,来明了月壳的火山运动历史,并可推测彗星或其他天体撞击的频率和时间。

月壳由多种主要元素组成,包括:铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝 及氢。当受到宇宙射线轰击时,每种元素会发射特定的伽玛辐射。有些元素,例如:铀、钍和钾,本身已具放射性,因此能自行发射伽玛射线。但无论成因为何,每种元素发出的伽玛射线均不相同,每种均有独特的谱线特征,而且可用光谱仪测量。

直至现在,人类仍未对月球元素的丰度作出面性的测量。现时太空船的测量只限于月面一部分。

I. 海洋地壳是什么

根据板块构造的理论,海洋地壳很年轻,其年龄不超过200万年,它是由于地幔的热物质在海岭处向表面流出,不断形成新的地壳。它把两侧的物质向外推移。大陆地壳是很古老的,已发现的最老大陆岩石,其年龄为42.8亿年。正常大陆地壳的厚度约为35—45公里,而海洋盆地壳的厚度只有11公里(包括海水)。它们的速度分布和物质组成都不相同。

冰山

海洋的地壳构造主要是从人工地震折射法得来的。过去通常认为,海洋地壳可以分为3层。Ⅰ层为沉积层,厚度只有数百米。沉积层构造同海洋地壳的活动有密切关系。Ⅱ层的厚度和速度随地区的不同而有很大变化,平均厚度只有1.5公里。Ⅲ层为海洋地壳的主要层,平均速度为6.9公里/秒。由于探测的精度提高,Ⅱ层又可分为ⅡA、ⅡB等层,Ⅲ层也可分为ⅢA、ⅢB等。

对冰层的测量也可判断地球的地质年代

但是根据近几年资料的研究结果,同时考虑初至震相和续至震相的走时和振幅变化,发现海洋地壳是由速度梯度层所组成。通过在科科斯(澳大利亚的海外领地,位于印度洋)北部所测得的两个海洋地壳速度分布图,可看出,相应于Ⅱ层的速度梯度特别大,约为1—2公里/秒。相应于Ⅲ层的速度梯度很小,接近于匀速层。有些海洋地壳的底部存在低速层,有些则存在7.2—7.7公里/秒的速度梯度层。

潜水技术让研究海洋地壳更方便

根据洋底钻孔取样的结果,Ⅱ层主要是由拉斑玄武岩所组成。由于岩层的孔隙度和裂缝变化很大,所以速度也有很大变化。Ⅲ层的物质可能亦由玄武岩组成,但并不排除蛇纹岩存在的可能性。

海底遗留物

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