生物圈

生物圈是地球上所有生物及其生存环境的总称。它占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部（详见生态系统生物圈部分）。

地球的内部圈层 地球内部的结构，无法直接观察。到目前为止，人们主要通过对地震波的研究，可以把地球划分为地壳、地幔和地核三个圈层。

地壳 地壳是指地面以下很薄的一层固体外壳，整个地壳的平均厚度为17 千米。大陆部分平均厚度为 33 千米，我国青藏高原的地壳厚度达 65 千米，

海洋地壳较薄，平均为 7.3 千米，最薄的地

表 3 地球上各种水体的储量

据《联合国水会议文件》 1977 年

方只有 5 千米左右。

地壳主要是由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等元素所组成。地壳的体积仅占地球体积的 1％，质量仅占地球质量的 0.8％。各种元素在地壳里的含量相差很大（见图 5）。其中含量最多的是氧，其次是硅。氧几乎占地壳的一半，它在自然界起着重要的作用。含量较少的元素例如碳、氢、氮在地壳里分别只占 0.087％、0.76％和 0.03％，众所周知它们对自然界及动植物占有非常重要的作用。

地幔 地幔位于地壳和地核之间，所以又叫中间层。深度从 5—70 千米以下一直到 2900 千米。地幔占地球总体积的 83.4％，质量占地球质量的 67.8

％，主要是由铁和镁的硅酸盐所组成。还可以把地幔分为上、下两层。上地幔到约 1000 千米深处。在上地幔上部存在一个软流层，据认为这里是岩浆的发源地。地壳运动、岩浆活动和火山喷发等可能都与此层有关。地壳和上地幔顶部是由岩石组成的，合称为岩石圈，厚度约为 50—250 千米。

地核 从地面下 2900—5000 千米深处，叫做外核；5000 千米以下到地球核心称为内核。据推测，地核部分的温度、压力和密度均很大，其组成以铁、镍为主。

根据布伦 1970 年在《行星地球的内部的物理学》一书，地壳、地幔和地核的密度如表 4。

地壳中的矿物 地壳中的化学元素，在一定的地质条件下，生成具有一定化学组成和物理性质的单质或化合物，这就是矿物。矿物是人类生产和生活资料的主要来源之一。

我国是世界上矿产种类比较齐全、藏量丰富的少数几个国家表 4 地球圈层密度表

之一。至 1982 年底，在世界上已探明了储量的 150 多种有用矿产中，我国就

有 136 种。如内蒙白云鄂博希土1矿，仅探明的工业储量为国外储量总和的 5

倍多。我国的钨、钛、希土、硫铁矿、砷、石棉、石墨等 10 种居世界首位。

锌、钴、锡、钼、汞等 13 种矿物，居世界第二位或第三位。

岩石 矿物在地壳中很少单独存在，它们常常按一定的规律聚集在一起而形成岩石。岩石的种类很多，按照岩石的成因，可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。

岩浆岩 又叫火成岩，是由岩浆冷凝而成的。花岗岩就是一种质地坚硬的岩浆岩，是很好的建筑材料，世界上很多著名建筑物是用花岗岩建筑的。

沉积岩 由砂砾或泥土在海洋、湖泊、盆地等处沉积而形成。常见的石灰岩就是一种沉积岩。我国广西、云南等地驰名中外的桂林山水、石林等，都是石灰岩被水溶蚀而形成的。

变质岩 由于受地壳运动和岩浆活动的影响，使岩石的成分、结构发生变化而形成的新岩石，叫做变质岩。洁白质密的大理岩俗称汉白玉，是优良的建筑材料，它就是一种变质岩。

地壳中的能源矿产——煤和石油

¹ ①按化学命名原则为希土，有的书上亦称稀土。

煤 煤是地质史上的陆地植物在沼泽中大量沉积而形成的，一般产在地质成煤时期的沉积盆地边缘。全世界煤的探明储量约有 20000 多亿吨。我国的煤炭资源极为丰富，储量位居世界前列。

石油 石油是地质时期的低等生物大量沉积在湖泊或海洋中变成有机质，经过复杂的地质作用富集起来的。石油多半形成在中生代及新生代的湖盆和大陆架上。

地球上有丰富的石油资源。据有关资料统计，到目前为止，全世界已经探明的石油储量超过 3000 亿吨。还有很多石油，特别是埋藏得比较深和埋藏在海底的，至今还没有被发现。

中东波斯湾是目前世界上最大的产油地区。我国现在探明的石油，主要在东北和华东地区。近年来，在邻近的海域及新疆等地，也发现了丰富的油、气资源。

石油在国民经济中占有着非常重要的地位。人们把石油称做“工业的血液”。我国是世界上最早发现和利用石油的国家之一。“石油”这个名称， 是我国北宋时期的著名科学家沈括首先使用的。目前，我国的石油年产量已超过 1 亿吨，在全世界产油国中，已位居前列。

地壳的运动

由于受内力作用，地壳产生变位或变形的运动，叫做地壳运动。常见的地壳运动有褶皱和断层两种。

岩浆活动 地球在漫长的演变过程中，内部积累了十分巨大的热能。当热量积累到一定程度，岩石就会熔融成为岩浆。岩浆经常沿着地壳或岩石圈的裂隙或薄弱地带向上运动，在强大内压力的作用下喷出地表。火山爆发是岩浆运动的一种形式，这种活动称为火山活动。

地震 地震一般指地壳的天然震动。按成因可把地震分为构造地震和火山地震两种。构造地震是由于位于地壳或上地幔内的物质不断运动，产生一种相互挤压或推动岩石的巨大力量，当这种力量超过岩层所能承受的限度时， 岩层会突然发生断裂或错位，使地面震动。构造地震影响大，破坏性强，世界上 90％的地震是构造地震。

地震的大小通常用震级表示。一般 3 级以下的地震，人无感觉。5 级以上的地震，会造成不同程度的破坏，称为破坏性地震。

我国是一个多地震的国家，历史上多次发生破坏性大地震，造成极大危害。目前人类对地震的认识还处于摸索阶段。搞清地质构造是进行地震预报的基础。地震前出现的各种异常现象，如地下水的异常变化、动物的异常反映、地壳变形等，也为预报地震提供了一定的依据。

外力作用与地表形态的变化

外力作用的主要形式有风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用。

风化作用 由于温度变化以及水、大气和生物的作用，地表或接近地表的岩石发生的破坏作用，叫风化作用。如岩石的崩解破碎。

侵蚀作用 由于风力、流水、冰川、波浪等动力对地表岩石及其风化产物的破坏作用，叫侵蚀作用。如沙漠地区的风蚀洼地、风蚀蘑菇等，都是由于风力的侵蚀作用造成的。

搬运作用 风化、侵蚀的产物，被风、流水、冰川、海浪等转移离开原来位置的作用，叫做搬运作用。如流水的搬运作用，使河流中形成圆形的卵石，

搬运距离越远，则卵石磨圆度越好。

沉积作用和固结成岩作用 岩石风化、侵蚀的产物，在外力的搬运途中， 由于流速或风速的降低，以及其他因素的影响，而导致物质逐渐沉积，这种作用叫做沉积作用。如位于河流下游的三角洲或冲积平原，都是由于沉积作用而形成的。

沉积物经过物理、化学以及生物化学的作用，变成坚硬的岩石，这种作用叫做固结成岩作用。

地表的风化、侵蚀、搬运和沉积作用是相互联系的统一过程。这几种作用长期地缓慢地进行着，不断地改变着地表的形态。

人类活动与地表形态 相对于地球漫长的历史，人类出现至今虽然仅有短短的二三百万年，但人类活动已大大改变了地表的形态。随着生产力水平的提高和科学技术的发展，人类活动对地球形态的影响逐步增大，如填海造地、开挖河道、开采矿产、修建水库、绿化沙漠等。

人类活动对地表形态的影响，既有积极的一面，又有消极的一面。如果人类活动违背了自然规律，就会对地表形态产生消极的有害作用。如大规模的毁林开荒、过度放牧，造成水土流失和沙漠化，最终导致了持续多年的非洲大灾荒，受灾国家达 36 个，数以百万计的人饿死。我国黄河流域，由于人类活动破坏了植被，导致严重的水土流失。因此，人类必须认识自然规律， 并按自然规律办事，使地表形态的变化，朝着有利于人类的生产和生活活动的方向发展。