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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,地球科学概论,第1页,本课程任务,建立起地质学基本概念，掌握地质学普通基础知识，初步具备进行地质学分析、推断问题思维能力和资源环境知识，并初步了解地球科学普通工作方法。,第2页,地球科学概论,参 考 书：,地球科学概论,汪新文等主编 地质出版社,普通地质学,徐成彦等主编 地质出版社,地质学简明教程,苏文才等主编 华东师大出版社,普通地质学,夏邦栋主编 地质出版社,地质学基础,自编,普通地质学,杨伦等主编 地质出版社,第3页,第4页,第5页,第6页,第7页,第8页,第9页,第10页,第11页,第12页,第13页,第14页,第15页,第16页,第17页,黄山,第18页,第19页,第20页,第21页,第22页,第23页,第24页,第25页,第26页,第27页,第28页,第29页,第30页,绪 论,一、研究对象和内容：,二、地球科学研究方法,三、本课程教学内容,四、地球科学发展简史,地球科学概论,第31页,地球科学研究对象,人类生活在地球上，衣食住行等一切活动都离不开地球。如人们要靠山川大地获取生活资料以维持生命，要从地球中开采矿物资源制造生产和生活工具，要了解地球上自然地理和气候条件方便发展生产，要与地球上发生各种自然灾害作斗争。因而在长久实践中逐步加深了对地球认识，而且逐步形成了一门以地球为研究对象科学,地球科学,(GeoScience),。,第32页,地球科学简称地学，是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六大基础自然科学之一。地球科学以地球为研究对象，包含围绕地球周围气体,(,大气圈,),、地球表面水体,(,水圈,),、地球表面形态和固体地球本身。,第33页,气象学,地球科学,地质学,地球物理学,地理学,水文学,土壤学,环境地质学,海洋学,第34页,地理学,(Geography),地理学,(Geography),主要研究地球表面各种地形、地理环境及其结构、分布和演变规律，并包括到自然和社会两个领域之间相互关系。地理学普通可分为自然地理学和人文地理学两大组成部分。自然地理学是研究自然地形、地理环境结构及发生、发展规律学科，主要包含普通自然地理学、区域自然地理学、地志学等。人文地理学是研究人和社会与自然地形、地理之间相互关系学科，主要包含政治地理学、社会地理学、人口与聚落地理学、经济地理学、历史地理学等。,第35页,气象学,气象学,以地球周围大气圈为研究对象，主要研究大气各种物理性质、物理现象及其改变规律,。其研究内容也很广泛，包含许多分支学科和应用学科，主要分支学科有大气物理学十天气学、气候学、高空气象学、动力气象学等，主要应用学科有卫星气象学、无线电气象学、航空气象学、海洋气象学、农业气象学、林业气象学等。其,目标在于揭示大气中各种物理现象和物理过程发生、发展本质，,从而掌握它、应用它为人类生活和国家经济建设服务。,第36页,水文学,水文学主要研究地球上江河、湖沼、冰川、地下水以及海洋等各种水体数量、质量、运动改变与分布规律，以及它们与地理环境、生态系统和人类社会之间相互影响与相互联络。,第37页,海洋学,海洋学是以海洋作为一个独立体进行研究，它实际上是从地球科学其它几个分支学科中独立出来，这是因为海洋在当代地球科学、人类生存环境和未来社会发展中地位越来越主要缘故。海洋学是研究海洋中发生各种现象和规律及其相互关系各门学科总称，依据研究内容不一样可分为海洋物理学、海洋水文学、海洋化学、海洋生物学、海洋气象学和海洋地质学等。,第38页,土壤学,(Soilscience,）,土壤学,(Soilscience,）以地球表面发育土壤层为研究对象。主要研究土壤物质组成、结构、类型、分布和形成发展过程。依据详细研究内容和应用领域不一样，土壤学也有一些分支学科，如土壤生物学、土壤地理学、土壤气候学、土镶物理学、土壤化学、土壤地质学等。,第39页,地球物理学,地球物理学主要以固体地球为研究对象。重点研究固体地球各种物理性质、物理现象及其发生与发展过程、地球内部结构与组成等。其主要分支学科有地震学、地磁学、重力学、地热学、地电学、应用地球物理学,(,主要研究地球物理勘探方法,),和大地结构物理学等。,第40页,地质学,(Geology),地质学,(Geology),研究主体对象也是固体地球，当前主要是研究固体地球表层一地壳或岩石圈。,第41页,地质学研究内容主要包含固体地球,(,重点是地壳或岩石圈,),物质组成、内部结构和形成演化历史。地质学是一门理论性和应用性都很强科学。它不但负担着揭示自然界奥秘与规律科学使命,;,同时也为生活在地球上人类怎样利用、适应和改造自然提供科学方法论。伴随生产和科学技术发展，地质学研究内容和领域不停地深入和扩展，逐步形成了日臻完善由多学科组成综合性学科体系。,第42页,地球科学研究,范围十分宽广,，宏观上可达行星级规模，微观上进入原子和粒子范围。,地球科学研究时间尺度：,以百万年计,笼统地说，地球科学研究地球各圈层物质组成、发展演化及它们之间相互作用,地质学研究内容主要包含固体地球（重点是地壳或岩石圈）物质组成、内部结构和形成演化历史。,第43页,第44页,第45页,地 质 学,地质学应用,地球物质组成,结晶学,矿物学,岩石学,地球内部结构,结构地质学,结构物理学,区域结构学,地球动力学,地球形成演化,古生物学,地层学,地史学,古地理学,地貌及第四,纪地质学,研究地下资,源,研究地质与人类生活环境及灾害防护,第46页,主要分科,研究,地壳物质组成,，如：结晶学、矿物学、岩石学等,研究,地质作用发育过程和产物,，如动力地质学等,研究,地壳运动、形变及地表形态特征,，如：结构地质学、大地结构学、地貌学等,研究,地壳演变历史和古代自然面貌,，如：古生物学、地史学、同位素地质年代学、地层学、古地理学和第四纪地质学等,第47页,研究,矿产资源形成和分布规律，以及探讨寻找和勘探矿产理论和方法,，如：矿床学、石油地质学、煤田地质学、找矿勘探地质学等,研究,各种工程建筑地基地质条件和勘查理论,，如：工程地质学等,研究,地下水运动和分布规律,，如：水文地质学等,在,防范自然灾害、保护和利用自然环境方面,还有环境地质学、地震地质学，旅游地质学等,第48页,另外，地质学所研究各种地质现象是各种地质营力长久作用产物，是在非常复杂物理、化学及生物条件下各种自然原因综合作用结果。要说明自然界这一复杂过程及其规律，,必须利用当代物理学、化学、生物学、数学和力学等方面理论和方法,，于是产生了地球物理学、地球化学、同位素地质学、生物地球化学、数学地质、地质力学及试验岩石学以及遥感地质等许多主要学科,第49页,第50页,第51页,第52页,第53页,第54页,第55页,第56页,第57页,第58页,第59页,第60页,第61页,第62页,第63页,第64页,第65页,第66页,第67页,第68页,第69页,第70页,第71页,第72页,第73页,第74页,地球科学研究方法,第75页,地 球特点,空间广泛性,时间漫长性,过程复杂性,第76页,空间广泛性,地球是一个庞大物体，周长达,4,万多公里，表面积,5,亿多平方公里。而且它本身是由不一样尺度和规模物质体系所组成，所以从研究不一样尺度和规模物质体系入手研究地球。,第77页,时间漫长性,地球年纪长达,46,亿年。在这一漫长时间里，曾发生许多主要地质事件，如海陆变迁、山脉形成、生物进化等等。这些地质事件发生过程往往要经过数百万年甚至数千万年才能完成，所以，人们只能靠观察地质事件完成后所留下结果及正在发生地质事件某一阶段情况来了解地球形成演化历史。,第78页,地质过程复杂性,地球演化至今经历了复杂地质过程。其中现有物理改变，也有化学改变；现有地表常温常压状态下作用过程，也有地下深处高温高压状态下作用过程，而且，不一样区域及同一区域不一样阶段所经历地质过程存在差异。对这一漫长且不可逆过程，依靠人类力量极难完全重塑和再现。,第79页,这些复杂自然过程并不是杂乱无章，它们都是含有一定发生、发展条件和过程，含有一定次序，换句话说，都含有一定规律可循,这表达了过程,有序性,。,第80页,整体性与差异性（分异性）：,整个地球是一个有机整体，这不但表现在地球内部和外部圈层连续整体性，而且它们相互作用、相互影响，相互渗透，某一个圈层或某一部分运动与改变都会不一样程度地影响其它圈层或部分改变，这些都表达了地球,整体性,。然而，地球也不是一个均质体，它不一样组成部分不论在物质状态、运动和演变特点上都含有一定差异，这表达了其,差异性,。如不一样地域其地理环境不一样，而气候改变更是如此，另外，地壳不一样部位其受力情况不一样等。,第81页,惯用研究方法,野外观察、资料搜集,室内整理、分析、处理,归纳和总结,第82页,研究对象特点决定了地球学科必须采取以下方法：,野外调查、历史比较法、仪器观察、大地测量、航空、航天和遥感技术、科学试验、电子计算机技术应用、综合分析。,（,1,）野外调查：,空间广泛性决定了地球科学工作者必须到野外去观察自然界，进行野外调查，并尽可能详尽、客观和系统地搜集各种样品、数据和相关资料。,野外调查是地球科学工作者,最基本,和,最主要,步骤，因为它是获取研究对象,第一手资料,主要方法。,第83页,（）,历史比较法将今论古原理现实主义原理：,这是地质学最基本和最主要方法。即使人类不可能目睹地质事件发生全过程，不过，能够经过各种地质事件遗留下来现象和结果、,利用现今地质作用规律,，来反推古代地质事件发生条件、过程及特点，这就是历史比较法。是由英国地质学家,莱伊尔,（,C.Lyell,1791-1875,）提出，,他明确指出：,“,现在是了解过去钥匙,”,（,The present is the key to the past,）。,如,:,经过观察当代生物生活方式和沉积作用来推测地史时期生物生活方式与沉积作用。如利用,珊瑚礁、煤、盐、冰川,等来恢复古代气候和环境。,第84页,（）,仪器观察：,仪器观察是地球科学用来获取研究对象定性和定量资料主要伎俩，经过它能够了解研究对象各种物理、化学性质、以及各种参量静态特征和动态改变，为科学分析、推理提供依据。,如现在处处设置各种观察台站：,气象站、水文站、地震台站,，,以大量获取系统观察资料,。,北京天文台太阳磁场望远镜（世界首架）,澳大利亚,Parkes64,米,射电望远镜,第85页,（）,大地测量：,这是地球科学中既古老而发展又快速一个主要研究方法。早在,远古时代,古埃及和古中国，人们就借助,步测,和其它简单工具进行土地规划、地形与地理制图、水利与工程建设等；到了,近代,，发展成,大地测量,和,大地三角测量,；,当代,已发展为,激光测距,、,人造卫星定位系统,（,GPS,）,，这给地球科学带来了深刻影响。,第86页,（）,航空、航天和遥感技术,：,因为地球空间广泛性，要在短时间内获取大区域资料，尤其是大区域动态改变情况，就必须充分利用航空、航天和遥感技术，如卫星云图、卫星遥感影像、航空照片、大地结构等。,第87页,（）,科学试验,：,这是地球科学中各门学科普遍采取研究方法，经过分析、测试，以获取各类样品物质成份、结构、物理与化学性质等方面定性和定量资料，再经过科学分析，推断其形成、演变过程及发展趋势。,（因为地球形成时间漫长性和过程复杂性，在室内极难进行与自然界演化一致真实试验，但我们能够在室内进行模拟试验，这么，最少能够了解自然界改变大致特征。）,模拟试验：,在室内创造一定条件模拟自然现象成因、过程和发展规律试验,-,湖盆模拟试验室,。,第88页,（,7,）,电子计算机技术应用,:,当今,电子计算机技术应用已给各门自然科学带来了深刻影响和革命性改变,并正在向地球科学各领域中渗透,它必将为处理地球空间广泛性、观察处理资料大以及模拟地质演变过程复杂等问题带来辽阔前景。伴随该技术应用，将不停会出现各类交叉性学科。,第89页,（,8,）,综合分析,：,自然过程复杂性和不可逆性决定了地球科学必须采取综合分析方法。,在漫长地球演化过程中，,不一样时期、不一样方式、不一样环境,自然作用给我们留下是一幅错综复杂结果图案，要依据这一图案恢复和解析自然界发展过程，就必须利用多学科原理和方法，进行综合分析。只有这么，才能得出统一、最合乎实际情况和规律结论。,第90页,地质学研究伎俩,利用多学科交叉优势，将物理学、化学、,生物学等学科原理和方法引入地质学领,域研究中。,模拟自然界各种地质现象,物理模拟,数学模拟（计算机模拟）,第91页,本课程,教学内容,地质资源,与环境,板块结构,基础,地 质,作 用,地球,历史,第92页,地质学发展简史,第93页,地质学发展经历了,三个主要阶段,古代地质思想,萌芽,（,18,世纪前,）,地质学,创建,（,18,世纪,19,世纪中叶,）,近代地质学,发展阶段,第94页,古代地质思想萌芽（,18,世纪前,）,第95页,人类从一开始出现，,就逐步产生了朴素,地质思想,从远古时代起，人类就逐步学会了有选择地利用岩石。中国、印度、巴比伦、埃及和希腊等古代文明国家，早在公元前几百年或上千年以前就开始学会识别铜、金、银和铁等元素矿石。,第96页,古希腊学者毕达哥拉斯，,亚里士多德都曾对,火山喷发，,地震,等形成进行了观察和研究，,并依据岩石中,贝壳化石,等得出海陆变迁概念。,6,世纪,-12,世纪欧洲（封建时代）,是教会严酷统治时期，,地质思想发展处于停滞时期。,第97页,14-16,世纪欧洲（,“,文艺复兴,”,时代）是含有进步思想学者向黑暗宗教思想挑战和进行激烈论战时代。,波兰天文学家,哥白尼,在临终前提出了,“,日心说,”,，他学说继承者和补充者意大利学者,布鲁诺,（,1548,1600,，,52,岁）提出,“,星世界是无穷，宇宙中包含无穷世界，它们时刻处于形成和破坏运动中,”,论点，被认为是大逆不道，被宗教裁,判处极刑，活活烧死,。,意大利学者利奥那多,达,芬奇依据,海相贝壳化石,推测,海陆变迁,。,第98页,总之，地质学发展是,伴随,人们对太阳系，尤其,是地球认识而逐步发展起来。,第99页,地质学创建（,18,世纪,19,世纪中叶,）,第100页,十八世纪欧洲出现了产业革命，对煤和金属矿产需求逐步增加。,矿物学地层古生物学和地质制图学岩石学、结构地质学,到十八世纪末十九世纪初，,地质学几个主要分科已基本形成,。,第101页,地质学创建时期，学术思想论战对地质学发展起到了一定推进作用。,“,水成论,”,“,火成论,”,第102页,“,水成论”（,Neptunism,）创始人：,德国弗莱堡矿业学院矿物学教授,A.G.,魏尔纳（,Werner,，,1750,1817,）,主要观点：,组成地壳全部岩石,都是从原始海洋物质中结晶、,沉淀形成，否定地壳运动存在,（化学沉淀而非物理沉淀）,。,第103页,“,火成论,”,（,plutonism,）创始人：,英国学者,J.,郝屯（,Hutton,1726,1797,）,主要观点：,花岗岩、玄武岩和其它类似岩石,都是,“,火成,”,，即由地球内部熔融,体结晶形成。,第104页,“,均变论,”,“,灾变论,”,第105页,“,灾变论,”,：地球发展曾经历过屡次周期性灾变，每次灾变都彻底改变了地表形态和造成全部生物灭绝。否定地球自然发展过程，并把其演变历史归之为一系列不可知突发事件。,第106页,均变论,：地质学上均变论是与达尔文进化论思想一致。,英国学者,G,.,莱伊尔,（,Lyell,1813,1895,）认为解释地球历史和各种,现象，用不着求援于上帝和灾变，在漫长地质年代中,许多看来是微小自然力,风、河浪、潮汐、火山和地震等地质作用，长久进行就足以使地壳面貌发生巨大改变。,第107页,“,灾变论”与“均变论”之争,最终以均变论胜利和灾变论失败而告终。,第108页,新灾变论崛起,本世纪七十年代，因为学科之间相互渗透，交叉和各种测试伎俩更新，新灾变论应运而生。,第109页,证据,距今约,65,百万年前（白垩纪末）恐龙 灭绝与小天体撞击地球相关。,全世界范围内白垩纪,/,第三纪交界限附近铱元素含量普遍增高。,第110页,新灾变论认为：在宇宙和地球演化中，有一系列灾变文件，所谓灾变，是指突然剧变，其特点是时间短、能量大、突发性。,第111页,两种假说,其一：强调由地球自然原因引发，海平面,升降改变，气候严寒、干燥和酷热改变；,洋流及海水成份改变；火山活动以及地球,极性反转,。,其二：到地球以外宇宙环境中去寻找原因。,认为在地质历史上，生物大量灭绝不但屡次出,现，而且含有一定周期性，生物灭绝周期,大约为,2500,3000,万年。,第112页,近代地质学发展阶段,自,19,世纪中叶以来，为了满足能源工业对矿产资源、能源需要，欧洲各国大力开展地质调查，并先后成立了国家地质机构。,第113页,中国地质学发展简史,应该说，在地质学发展各个时期都打下了中国人为之奋斗烙印，但在地质学发展各个阶段中，我们在其中发挥作用和所处地位是有很大差异。,我们祖先是伟大，他们在地质思想萌芽阶段对地质知识认识要比国外早得多，认识也深刻得多。,第114页,对矿产利用,新石器时代，能制造铜器。,商周时能使用铜、锡合金铸造各种铜器。,春秋时代我国已开始使用铁器。,第115页,矿产地和找矿知识记载,战国时,山海径,记载,“,金、银、铜、铁、锡,”,产地,226,处。,第116页,对许多自然现象认识,山海径,是世界上最早记载矿产地质文件，我国古籍中地震统计是世界上最早、最完整地震统计。,东汉张衡公元,132,年创造候风地动仪。,东汉公元,50,年创造罗盘,司南。,第117页,关于河流地,质作用描述,北魏郦道元著,水经注,、北宋沈括著,梦溪笔谈,、明末徐霞客著,徐霞客游记,均叙述了河流在塑造大陆地形方面作用。,河流侵蚀和沉积作用在欧洲最早由,J.,郝屯于,1778,年提出，比沈括叙述晚,600,年。,第118页,对化石认识,当见高山有螺、蚌壳，或生石中，此时印旧时之土，螺蚌见水中之物。,下者却而为高，柔者却变而为刚，此事,思之甚深，有可验者,沈括看法比意大利学者达芬奇早,424,年,第119页,朱熹（,1130,1200,）在,朱子全书,中对地质作用过程分析比莱伊尔,地质学原理,早了整整七个世纪。,第120页,落后原因,长久封建统治，我国古代统治阶级从来提倡习儒读经，轻视生产技术和自然科学知识。,第121页,十九世纪中叶，伴随帝国主义枪炮打开了中国大门，欧洲地质学传入中国。,第122页,最早叙述中国地质情况是鲁迅先生：,1903,年著,中国地质略论,1906,年著,中国矿产志,是我国近代地质学早期论著之一,第123页,我国地质调查机组成立于,1912,年，章鸿钊提倡，南京暂时政府在实业部矿政司下设地质科。,我国地质调查机组成立于,1912,年，章鸿钊提倡，南京暂时政府在实业部矿政司下设地质科。,1918,年北大、清华、中山大学成立地质系。,1922,年中国地质学会成立。,解放前地质事业发展迟缓，共培养了,300,多名地质专业大学生。,第124页,1952,年成立地质部（地矿部、国土资源部）相关工业部门也成立了对应地质机构，如石油部（石油天然气总企业、石油天然气集团企业）。,1952,年先后成立北京（武汉）、长春、成都地质学院，加上一些院校设置了地质系，为我国培养了大批地质工作人员。,第125页,地质学发展趋势,1,、从常要求性研究向定量、半定量研究与定性研究相结合发展。,2,、综合利用物理学、化学和生物学理论和方法解 决地责问题,。,3,、将遥感、计算机等新兴科学应用于地质学,4,、行星地质研究,第126页,地球科学,展望,1,、有一天地质学能象预报天气预报一样预测地震降临。,2,、以最简便、最经济、最有效方法源源不停地揭示各种矿产资源。,3,、有可能控制和改变各种不利地质环境，维护人们生命财产安全和身体健康。,第127页,本章重点,1,、地质学、地球科学概念、相互关系,2,、地质学、地球科学研究对象和内容,3,、地质学研究方法,第128页,
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