高中地球科学/地球表面介绍

课程目标

区分位置和方向。
描述地形。
识别各种地貌并简要描述它们的形成过程。

位置

无论你在地球表面的哪个地方，为了描述你的位置，你需要一些参考点。你现在可能正在你的电脑前阅读本章。但是你的电脑在哪里？它可能设置在一个特定的地方，或者你可能在使用笔记本电脑，这意味着你可以改变你的位置。为了描述你的位置，你可以说出你周围的其他物品来提供你电脑在房间里的更精确位置。或者你可以测量你与参考点的距离和方向。例如，你可能坐在距离门一米的椅子上。这个陈述为某人确定你在房间里的位置提供了更精确的信息。

同样，在研究地球表面时，地球科学家必须能够确定他们观察到的任何特征，并能够告诉其他科学家这个特征在地球表面的位置。地球科学家有一个系统来描述任何特征的位置。当你尝试与朋友见面时，为了向朋友描述你的位置，你可以做我们用来描述电脑在房间里的位置一样的事情。你会给她一个参考点、一个与参考点的距离和一个方向，例如，“我在枫树街和主街的拐角处，大约在你公寓的两个街区以北”。另一种方法是在坐标系上找到该特征，使用经纬度。经纬线形成一个网格，测量距离参考点。你将在本章后面讨论地图时了解这种类型的网格。

方向

如果你在使用笔记本电脑，你可以改变你的位置。当一个物体在移动时，仅仅描述它的位置是不够的；我们还需要知道方向。方向对于描述移动的物体很重要。例如，风吹着风暴吹过你的学校。这场风暴从哪里来？它要去哪里？在地球表面上描述方向最常见的方法是使用指南针。指南针是一种带有浮动针的装置，浮动针是一块小磁铁（图 2.1）。

指针与地球磁场对齐，使指南针指针指向磁北。一旦你找到北，你就可以在罗盘（图 2.2）上描述任何其他方向，例如东、南、西等。

指南针指针对准地球的磁北极，而不是地球的地理北极或真北。地理北极是地球旋转的假想轴的顶端，就像旋转陀螺的轴一样。磁北极会随着时间的推移而变化位置。根据你居住的地方，你可以使用地图和指南针进行校正（图 2.3）。

当你稍后学习地图时，你会发现某些类型的地图有一个双罗盘来校正磁北和真北之间的差异。这方面的一个例子是水手和船员用来绘制他们在海上或近海位置的海图（图 2.4）。

地形

如你所知，地球表面不是平坦的。有些地方高，有些地方低。例如，加州的内华达山脉或南美洲的安第斯山脉比周围地区高得多。我们可以通过测量该特征相对于海平面的高度或深度来描述一个区域的地形（图 2.5）。你可能会测量你的身高相对于你最好的朋友或同学。当你的班级排成一队时，有些孩子构成高高的“山”，而另一些则更像是小山丘！

科学家称之为地势或地形，包括一个区域的所有主要特征或地貌。一个区域的地形图显示了山脉、陨石坑、山谷和河流的高度或海拔差异。例如，图 2.6 显示了亚利桑那州北部的圣弗朗西斯科峰区以及附近的一些熔岩流和陨石坑。我们将在下一节讨论一些不同的地貌。

**图 2.6**：这张图像是根据陆地卫星数据制作的，显示了亚利桑那州北部的圣弗朗西斯科峰和周围地区的形态。你可以看到山脉和周围熔岩流的海拔差异。

地貌

如果你看看地球表面，去掉海洋中的水（图 2.7），你会发现表面有两个独特的特征，即大陆和海洋盆地。大陆是广阔的陆地，从高海拔延伸到海平面。海洋盆地从大陆边缘延伸到陡峭的斜坡，到洋底，然后进入深海沟。

大陆和洋底都有许多海拔不同的特征。大陆上的一些地区很高。这些是我们已经谈过的山脉。即使在洋底，也有山脉！让我们讨论一下每个。

大陆

与海洋盆地（数百万年）相比，大陆比较古老（数十亿年）。由于大陆已经存在了数十亿年，因此它们经历了很多事情！当大陆在地球表面移动时，大陆碰撞就会形成山脉。一旦一座山脉形成，它就会通过风化和侵蚀逐渐磨损。每个大陆都有高海拔的山脉（图 2.8）。有些山脉形成于很久以前，而另一些则仍在今天形成。

年轻的山脉（<10000万年）– 美国西部的山脉（落基山脉、内华达山脉、喀斯喀特山脉）、太平洋边缘周围的山脉、安第斯山脉（南美洲）、阿尔卑斯山脉（欧洲）、喜马拉雅山脉（亚洲）
古老的山脉（>1 亿年）—— 阿巴拉契亚山脉（美国东部）、乌拉尔山脉（俄罗斯）。

当地球的地壳向上推挤时，山脉就会形成，就像两个大陆碰撞一样，比如美国东部的阿巴拉契亚山脉和亚洲的喜马拉雅山脉。山脉也可以由沿大陆边缘的一长串火山形成，比如南美洲的安第斯山脉。

数百万年来，山脉被河流和小溪侵蚀，形成了称为高原的高平坦地区或称为平原的低洼地区。内陆平原位于大陆中央，而海岸平原位于大陆边缘，与海洋交汇处。

当河流和小溪流经大陆时，它们会侵蚀岩石，形成河谷（图 2.9）。河流携带的岩石碎片沉积在河流与海洋交汇处。这些可以形成三角洲，如密西西比河三角洲和屏障岛，如德克萨斯州的帕德雷岛。我们的河流将沙子带到岸边，形成了我们的海滩。

海洋盆地

海洋盆地从海洋与陆地交汇处开始。靠近海岸的海洋部分的名称仍然带有“大陆”一词，因为大陆形成了海洋的边缘。大陆边缘是海洋盆地的一部分，从海岸线开始一直延伸到海底。它从大陆架开始，大陆架是今天位于水下的陆地的一部分。大陆架通常延伸约 100-200 公里，深度约 100-200 米，这是一个非常浅的海域（图 2.10）。

从大陆架边缘开始，大陆坡形成了大陆边缘的山丘。当我们沿着大陆坡向下走时，在我们完全到达海底之前，经常会有一大堆来自河流的沉积物，形成了大陆隆起。大陆隆起在海底结束，海底被称为深海平原。

海底本身并非完全平坦。小山丘从覆盖海底的厚厚泥层中升起。在许多地区，被称为海山（图 2.11）的小型海底火山从海底升起超过 1000 米。除了海山之外，还有沿所有海洋中部形成的、长而很高的（约 2 公里）山脉。它们连接在巨大的山脊系统中，被称为洋中脊（图 2.12）。洋中脊是由火山喷发形成的，当来自地球内部的熔岩破裂地壳，以熔岩形式流出并形成山脉。

新英格兰海山	熊海山
图 2.11：新英格兰海岸外有一串海山（左），海洋学家详细绘制了其中一个名为熊海山的海山（右）。

海洋最深的地方是海沟。世界各地的海洋中都有许多海沟，尤其是在太平洋边缘。位于太平洋关岛以东的马里亚纳海沟是海洋中最深的地方，深度约为 11 公里（图 2.13）。如果将海洋中最深的地方与陆地上最高的地方珠穆朗玛峰进行比较，珠穆朗玛峰的高度不到 9 公里。在这些海沟中，海底深深地沉入地球内部。海底不断循环利用。新的海底在洋中脊形成，而较老的部分在海沟被破坏。这种循环是海洋盆地比大陆年轻得多的原因。

地球表面在很长一段时间内不断变化。例如，新的山脉由火山活动或地壳隆起形成。现有的山脉和大陆地貌被风化侵蚀。河流和小溪侵蚀大陆，形成山谷、平原和三角洲。在海洋之下，新的地壳在洋中脊形成，而老地壳在海沟被破坏。波浪活动侵蚀了一些海山的顶端，火山活动创造了新的海山。在阅读本书的过程中，您将探索地球表面的变化方式。

课程总结

地球科学家必须能够描述地球表面特征的确切位置或地点。
位置通常包括距离和方向。要确定方向，可以使用指南针，指南针有一个指向地球磁北极的小磁针。找到北方后，就可以使用指南针作为参考来找到东方、西方和南方。
地形描述了地球表面的海拔变化。山脉形成了最高的地方。山谷和海沟形成了最低的地方。大陆和海洋盆地都有山脉和山脉。它们各自也有高原、平原和山谷或海沟。
山脉的形成是由于大陆的碰撞和火山的喷发。山脉被风和水侵蚀。由于这些创造性和破坏性过程，地球表面不断变化。

复习题

描述地球表面特征的位置需要哪些信息？
如果一个物体正在移动，为什么要知道它的方向？
解释新的海底是如何形成的，以及海洋地壳是如何被破坏的。为什么海洋盆地比大陆年轻？
为什么航海图上有两个罗盘玫瑰？
大陆上最高的地形是什么？
解释大陆上的哪些地形是由风和水的侵蚀形成的。侵蚀是如何形成地形的？
什么是地形？

词汇

深海平原: 非常平坦的深海底部。
屏障岛: 与海岸平行的长而狭窄的岛屿。
海滩: 沿岸沙子或砾石堆积的区域。
指南针: 使用磁针寻找磁北的手持设备。
罗盘玫瑰: 地图或航海图上的图形，用于显示北方、南方、东方和西方的位置。
大陆: 海平面以上的大陆。
大陆边缘: 大陆的淹没的外缘。
大陆隆起: 大陆坡与海底交汇处形成的，坡度平缓的沉积物堆积。
大陆架: 大陆的非常平缓倾斜的部分，被海洋覆盖。
大陆坡: 大陆倾斜的水下边缘。
三角洲: 河流入海口处的沉积物堆积，通常呈三角形。
海拔: 相对于海平面的特征高度。
洋中脊: 位于海洋盆地中央的大型、连续的山脉；标志着分离板块边界。
海洋盆地: 被海水覆盖的区域。
平原: 大陆上的低洼地区；可以是内陆或沿海。
高原: 平坦的、高耸的平坦区域。
地形: 一个地区地形的相对高度差。
河谷: 水侵蚀地貌形成的区域；通常呈“V”形。
海山: 水下的火山山脉，高度超过 1000 米。
地形: 给定区域的海拔变化。

思考要点

一座火山在墨西哥创造了一个新的地貌。作为负责研究该特征的地球科学家，您将如何在报告或科学交流中描述其位置？
假设您想绘制一张地图来显示您居住区域周围的所有海拔变化。您如何显示低洼地区和高洼地区？如果您想让这张地图显示这些变化，就好像您正在您的家上空飞行，您将怎么做？
您认为为什么大陆比我们的海洋盆地更高？

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