土木工程地质课后作业.doc

09级土木五班 江道梨 学号：050901509一: 地球上为什么会出现两次潮汐？到过海边的人都知道，海水有涨潮和落潮现象。涨潮时，海水上涨，波浪滚滚，景色十分壮观；退潮时，海水悄然退去，露出一片海滩。涨潮和落潮一般一天有两次。海水的涨落发生在白天叫潮，发生在夜间叫汐，所以也叫潮汐。我国古书上说“大海之水，朝生为潮，夕生为汐”。在涨潮和落潮之间有一段时间水位处于不涨不落的状态，叫做平潮。 事出有因，是什么原因使大量的海水产生如此频繁的运动呢？ 许多学者都探讨过这一问题，提出过一些假想。古希腊哲学家柏拉图认为地球和人一样，也要呼吸，潮汐就是地球的呼吸。他猜想这是由于地下岩穴中的振动造成的，就像人的心脏跳动一样。我国晋朝有人则认为，海水的定期涨落是因为有一条无比巨大的海生动物定期出入海宫而造成的。 随着人们对潮汐现象的不断观察，对潮汐现象的真正原因逐渐有了认识。我国古代余道安在他著的海潮图序一书中说：“潮之涨落，海非增减，盖月之所临，则之往从之”。哲学家王充在论衡中写道：“涛之起也，随月盛衰。”指出了潮汐跟月亮有关系。到了17世纪80年代，英国科学家牛顿发现了万有引力定律之后，提出了潮汐是由于月亮和太阳对海水的吸引力引起的假设，科学地解释了产生潮汐的原因。 原来，海水随着地球自转也在旋转，而旋转的物体都受到一种力的作用，使它们有离开旋转中心的倾向，这就好像旋转张开的雨伞，雨伞上水珠将要被甩出去一样。同时海水还要受到月球、太阳及其他天体的吸引力，因为月球离地球最近，所以月球的吸引力较大。这样海水在这两个力的共同作用下形成了引潮力。由于地球、月球在不断运动，地球、月球与太阳的相对位置在发生周期性变化，因此引潮力也在周期性变化，这就使潮汐现象周期性地发生。一日之内，地球上除南北两极及个别地区外，各处的潮汐均有两次涨落，每次周期12小时25分，一日两次，共24小时50分，所以潮汐涨落的时间每天都要推后50分钟。生活在海边有经验的人，大都能推算出潮汐发生的时间。二: 为什么说地球内部构造像一个煮熟的鸡蛋？ 因为地球内部的圈层结构和鸡蛋的相似，地壳、地幔、地核相当于蛋壳、蛋白和蛋清。科学家们根据无数次地震波在地球内部传播状态的分析，证明地球内部有圈层状的特点。由外向内分三层，地壳、地幔、地核。它们之间就像鸡蛋分为蛋壳、蛋白和蛋清一样。 地壳 地壳是地球内部结构中最外的圈层，是由岩石组成的地壳固体外壳。地壳总厚度在5至70公里之间，大陆地区壳厚，如青藏高原地区厚度达70公里，大洋地区地壳薄，如大西洋地壳有的地方仅厚5公里。海陆地壳的平均厚度约为33公里，仅占地球半径的二百分之一。地壳的上部主要由密度小、比重较轻的花岗岩组成，主要成分是硅、铅元素，称为“硅铅层”。地壳的下部是由密度较大、比重较重的玄武岩组成，主要成分是镁、铁、硅元素，称为“硅镁层”。在地壳的最上层，是一些厚度不大的沉积岩、沉积变质岩和风化土，它们是地壳的表皮。在地壳中，蕴藏着极为丰富的矿产资源，目前已探明的矿物已有二千多种，其中尤以金、银、铜、铁、锡、钨、锰、铅、锌、汞、煤、石油、天然气等为人类文明不可缺少的宝贵资源。 地幔 位于地壳以下，地核以上，亦称为“中间层”。其下界深2900公里。地幔约占地球总体积的83.3。地幔可分为上下两层，上地幔约到1000公里深处，一般认为，这里的物质处于局部的熔融状态，是岩浆的发源地，地球上分布广泛的玄武岩就是这一层喷发出来的。下地幔在1000公里以下到2900公里，主要是由金属硫化物和氧化物组成。地幔的质量为4.051021吨，占地球总质量的67.77，温度较高，上地幔约为12001500，下地幔为15002000。 地核 地球内部结构的中心圈层。可分为外核和内核两部分。外核自地下2900公里到5100公里，占整个地球质量的31.5，体积占整个地球的16.2。由于地核在地球的最深处，受到的压力很大，外核的压力已达到136万个大气压，核心部分高达360万个大气压。地核内部的温度高达20005000，物质密度平均为1016克/厘米3之间。地核主要由铁、镍组成并含少量其它元素，可能是硅、钾、硫、氧等物质。三： 地震中怎样测量震源位置？ 记录地震波的仪器称为地震仪(seismograph)，它能客观而及时地将地面的振动记录下来。其基本原理是利用一件悬挂的重物的惯性，地震发生时地面振动而它保持不动。由地震仪记录下来的震动是一条具有不同起伏幅度的曲线，称为地震谱。曲线起伏幅度与地震波引起地面振动的振幅相应，它标志着地震的强烈程度。从地震谱可以清楚地辨别出各类震波的效应。纵波与横波到达同一地震台的时间差，即时差与震中离地震台的距离成正比，离震中越远，时差越大。由此规律即可求出震中离地震台的距离，即震中距。值得注意的是,地震仪只能用于测量地震的强度,方向.并不能用于预测地震.世界上第一台地震仪 公元132年，在京师(河南洛阳)盛传着一个惊人的消息，说太史令张衡发明了一种仪器，可以观测到发生地震的时间和方位。但也有人不相信，认为地震发生在几百里以外，人怎么能测出来呢？这不成决胜千里之外了吗？ 张衡生于公元78年，死于139年，是我国古代杰出的科学家。他在数学、天文、地震等方面，都有突出的成就。张衡发明的仪器叫地动仪，这是世界上第一架地震仪。据后汉书记载，地动仪以精铜铸造而成，圆径达八尺，外形像个酒樽，机关装在樽内，外面按东、西、南、北、东北、东南、西南、西北八个方位各设置一条龙，每条龙嘴里含有一个小铜球，地上对准龙嘴各蹲着一个铜蛤蟆，昂头张口，当任何一个方位的地方发生了较强的地震时，传来的地震波会使樽内相应的机关发生变动，从而触动龙头的杠杆，使处在那个方位的龙嘴张开，龙嘴里含着的小铜球自然落到地上的蛤蟆嘴里，发出铛铛 的响声，这样观测人员就知道什么时间，什么方位发生了地震。 公元138年3月1日，这台地动仪西方的龙嘴张开了，铜球铛的一声落到蛤蟆嘴里，测知洛阳以西发生地震。但由于洛阳没有感到震动，所以很多人议论纷纷，说这台仪器不准。几天以后，信使飞马来报，距离洛阳以西一千多里的陇西 (甘肃东南部)发生了大地震，这才使朝廷内外皆服其妙。 近代的地震仪在1880年才制成，它的原理和张衡地动仪基本相似，但在时间上却晚了1700多年。 我国第一个地震观测台是1930年由着名地震学家李善邦主持建立的，位置在北京鹫峰。经过半个多世纪的奋斗，我国地震台由一个发展到几百个，目前已拥有全国基本台网，大地震速报台网，都可以由地震仪记录下来，并报送到中国地震局分析预报中心，使我国地震观测技术处于世界前列。