自然地理学——兰大精品课程

自然地理学——兰大精品课程
一、地球的圈层分化
二、地球的内部构造地壳、地幔、地核
三、地球的外部构造大气圈、水圈、生物圈
第六节地球表面的基本形态和特征
一、海陆分布
二、海陆起伏曲线
三、岛屿
四、地球表面的基本特征
第二章地壳
第一节地壳的组成物质
第二节构造运动与地质构造
第三节大地构造学说
第四节火山与地震
第五节地壳的演变
第一节地壳的组成物质
一、化学成分与矿物
（一）化学成分克拉克值
在已知的108种化学元素中，自然界存在92种，并有300余种同位素。

（二）矿物
是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，它是构成岩石的基本单元。

（三）主要造岩矿物与常见矿物
岩石是造岩矿物按照一定的结构集合而成的地质体，按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。

二、岩浆岩
岩浆岩是上地幔的高温熔融岩浆沿岩石圈破裂带上升侵入地壳甚至喷出地表形成的岩石。

（一）岩浆岩的矿物组成
硅酸盐、金属硫化物、氧化物、挥发物。

（二）岩浆岩的产状、结构和构造
（三）岩浆岩的主要类型
1. 按化学成分与矿物组成：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩
2. 按结构、构造与产状：深成岩、浅成岩、喷出岩
三、沉积岩
沉积岩是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物质等疏松沉积物固结而成的岩石。

（一）沉积
岩的基本特征（二）沉积岩的主要类型
1. 碎屑岩类
2. 粘土岩类
3. 生物化学岩类
四、变质岩（二）变质作用类型与常见变质岩
1. 动力变质作用
构造运动引起的定向压力使原岩碎裂、变形及一定程度的重结晶，称为动力变质作用。

代表性岩石：构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩
2. 接触热变质作用
发生于侵入体与围岩接触带，围岩受热后矿物发生重结晶、脱水、脱碳、形成变晶结构结构与新矿物。

代表性岩石：斑点板岩、角岩、大理岩、石英岩
3. 接触交代变质作用
发生于侵入体与围岩接触带，高温下岩浆分泌的挥发性物质与热液通过围岩的交代作用使后者化学成分发生变化形成新矿物。

代表性岩石：矽卡岩
4. 区域变质作用
区域性构造运动导致的深广范围的变质作用。

代表性岩石：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩、麻粒岩
5. 混合岩化作用（超变质作用）
区域变质与岩浆作用间的一种过渡性地质作用。

代表性岩石：混合花岗岩
第二节构造运动与地质构造
一、构造运动的特点与基本方式
构造运动主要是地球内动力引起的使地壳发生变位与变形的机械运动，经常涉及更深的构造圈。

（一）构造运动的一般特点
构造运动特点：普遍性、永恒性、方向性、非均速性、幅度与规模差异性等
（二）构造运动的基本方式
1. 水平运动地壳或岩石圈块体沿大地水准面切线方向的运动
2. 垂直运动地壳或岩石圈块体垂直于大地水准面切线方向的升降运动
二、构造运动与岩相、建造和地层接触关系
（一）岩相
海相（深海相、浅海相）、陆相（河流相、湖泊相、沼泽相、滨海相）、过渡相
（二）沉积建造
沉积建造是彼此有共生关系的地层（岩相）组合或岩性大致相同的沉积物组合。

1. 地槽型建造主要由海相地层组成的、厚度很大，无沉积间断或仅有极短间断、产生于强裂构造下降区，岩浆岩与火山碎屑岩分布较广。

2. 地台型建造以陆相碎屑沉积为主，厚度不大，未受强烈构造变动，地壳升降幅度均较小的地台上的建造，岩浆岩分布较少。

3. 过渡型建造兼有地槽型与地台型建造特征但以碎屑岩占优势，陆相沉积与泻湖相沉积分布广泛。

（三）地层的接触关系
1. 整合相邻新老地层产状一致且相互平行，时代连续，无沉积间断。

2. 假整合又称平行不整合，相邻地层产状平行但时代不连续。

3. 不整合又称角度不整合，相邻地层产状既不一致，时代也不连续，有地层缺失。

4. 侵入接触侵入体边缘有捕虏体，接触带界面不规则，围岩有变质现象。

5. 侵入体的沉积接触后期沉积岩覆于前期侵入体所形成的剥蚀面之上。

二、地质构造
地质构造岩层或岩体经构造运动而发生的变形与变位。

（一）水平构造丹霞地貌
（二）倾斜构造单面山
（三）褶皱构造背斜、向斜
（四）断裂构造节理、断层
第三节大地构造学说
一、板块构造学说
（一）大陆漂移学说
（二）海底扩张学说
（三）板块构造学说
板块边界：扩张型、俯冲型、转换断层型
六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块、南极板块
二、槽台说与地洼说
槽台说认为：地壳运动主要受垂直运动控制，其驱动力为地球物质的重力分异作用，其构造单元分为活动的地槽区和稳定的地台区。

地洼说认为：地壳发展过程中，活动区（地槽）和稳定区（地台）可以相互转化。

三、地质力学学说
地质力学学说认为：全球地质构造的展布具有一定的方向和方位，即纬向构造体系、经向构造体系和扭动构造体系。

第四节火山与地震
一、火山
（一）火山的类型与分布
1. 火山类型
2. 火山分布
（二）火山地貌
二、地震
第五节地壳的演变
一、地质年代
（一）相对地质年代
依据地层下老上新的沉积顺序，地层剖面中的整合与不整合关系，标准古生物化石与生物群体进行对比，确定某个地层或事件的相对年代的方法。

（二）绝对地质年代
通过矿物或岩石的放射性同位素的测定，依据放射性同位素蜕变规律计算其距今年代的方法。

第一节大气的组成和热能
一、大气的成分
大气由干洁空气、水汽、悬浮尘粒或杂质组成，在近地表85km以下，其成分可分为两类，定常成分（氮、氧、氩和微量惰性气体氖、氪、氙、氦等）和可变成分（水汽、二氧化碳、臭氧、一氧化碳、甲烷、硫化氢、二氧化硫等）。

二、大气的结构（二）大气压力
气压是指从观测高度到大气上界单位面积上铅直空气柱的重量，它随着高度的上升而降低；但是，由于地表的非均一性及动力、热力因子影响，同一水平面上实际气压的分布并不均匀，因此，各地同一时刻的海平面气压值存在差异，可分为低气压、高气压、低压槽、高压脊及鞍形等气压场类型。

（三）大气分层
按照温度和运动情况，可将大气分为五层。

三、大气的热能
（一）太阳辐射
地球及大气的热状况是天气变化的基本因素，辐射交换是决定热状况的能量交换方式之一，而太阳辐射从根本上决定地球、大气的热状况，从而支配其他能量的传输过程。

（二）大气能量及其保温效应
大气本身对太阳辐射的直接吸收很少，而水、陆、植被等下垫面却能大量吸收太阳辐射，并经潜热和感热转化供给大气。

（三）地-气系统的辐射平衡
辐射平衡是指地-气系统内部某一时段内，地面与大气以辐射和热量输送形式进行的能量交换的收支差值。

四、气温
（一）气温的周期性变化
1. 气温的日变化
气温日较差是指一天中最高温度与最低温度之差，它与纬度、季节、地表性质、天气状况等因素密切相关。

2. 气温的年变化
气温年较差是指气温的年变化幅度。

（二）气温的水平分布
（三）气温的垂直分布
气温主要随海拔高度的升高而降低，同时受到纬度、地面性质、大气环流等因素的影响。

第二节大气水分和降水
一、大气湿度
（一）湿度概念及其表示方法
水汽压、饱和水汽压、绝对湿度、相对湿度、露点温度
（二）湿度的变化与分布
二、蒸发和凝结
（一）蒸发及其影响因素
温度、性质、性状、空气湿度、风
（二）凝结和凝结条件
三、水汽的凝结现象
（一）地表面的凝结现象露、霜、雾凇、雨凇
（二）大气中的凝结现象
雾：辐射雾、平流雾、蒸汽雾、上坡雾、锋面雾
云：积状云、层状云、波状云
四、大气降水
（一）降水的形成
云滴凝结增长→→→→云滴的冲并增长
（二）降水的类型
对流雨、地形雨、锋面雨、台风雨
（三）降水的时间变化
1. 降水强度、降水量、降水变率
2. 降水的日变化：大陆型、海洋型
3. 降水的年变化：赤道型、热带型、副热带型、温带及高纬型
（四）降水量的地理分布
降水量的空间分布受纬度、海陆位置、大气环流、天气系统、地形等多种因素制约，全球划分为四个降雨带：赤道多雨带、南北纬15º-30º少雨带、中纬多雨带、高纬少雨带。

第三节大气运动和天气系统
一、大气的水平运动
（一）作用于空气的力
水平气压梯度力、地转偏向力、地面摩擦力、惯性离心力
（二）自由大气中的空气运动
地转风、梯度风
（三）风随高度的变化
1. 地转风随高度的变化——热成风
2. 摩擦层中风随高度的变化
二、大气环流
大气环流是指大范围内具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象，它构成了全球大气运行的基本形势，是全球气候特征和大范围形势的主导因素与各种尺度天气系统活动的背景条件。

水平尺度可涉及某个大地区、半球甚至全球；垂直尺度有对流层、平流层、中间层或整个大气圈的大气环流；时间尺度有数日、月、季、半年、一年直至多年的平均大气环流。

大气环流的主要表现形式包括全球行星风系、三圈环流、定常分布的平均槽脊和高空急流、西风带中的大型扰动、季风环流。

三、主要天气系统
天气系统是指大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统，包括温压场和风场中的大气长波、气旋、反气旋、锋面、台风、
龙卷风等。

第四节气候的形成
一、气候和气候系统
（一）气候的概念
气候是指某一地区多年间大气的一般状态及其变化特征，按空间尺度大小可分为全球气候、区域气候、小气候等。

（二）气候系统
气候系统的组成：大气圈、海洋、冰雪圈、岩石圈、生物圈
二、气候的形成
（一）气候形成的辐射因子
太阳辐射是气候系统的能源，又是一切大气物理过程和现象形成的基本动力。

（二）气候形成的环流因子
大气环流是热量和水分的转移者，也是气团形成的基本原因。

沃克环流、厄而尼诺、南方涛动
（三）气候形成的地理因子
地理因子通过对辐射因子与环流因子的影响而作用于气候，使得气候既具有纬度地带性，又具有非地带性特征。

三、气候带和气候型
二、气候变化的原因
（一）天文学方面的原因
1. 太阳辐射强度的变化
2. 太阳活动的准周期变化
3. 地球轨道要素的变化
（二）地文学方面的原因
1. 地极移动与大陆漂移
2. 造山运动
3. 火山活动
（三）人类活动对气候的影响
第四章海洋和陆地水
第一节地球水循环与水量平衡
第二节海洋起源与海水理化性质
第三节海水的运动
第四节海平面变化
第五节海洋资源和海洋环境保护
第六节河流
第七节湖泊与沼泽
第八节地下水
第九节冰川
第一节地球水循环与水量平衡
一、地球上水的分布
二、水循环与水量平衡
第二节海洋起源与海水理化性质
一、海洋的起源
地壳变薄→洋盆形成→海水聚集
二、世界大洋及其分区
太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋
三、海及其分类
内海、边缘海、外海、岛间海
四、海水的组成
（一）海水的化学成分
H和O是海水最主要的化学元素，其常量元素(≥100mg/L)有: Cl, Na, Mg, S, Ca, K; 微量元素(<100mg/L) 有Br, C, Sr, B, Si, F, Li, I, Mo, U, Ag, Au 等。

海水中的溶解气体主要是氧气和二氧化碳。

（二）海水的盐度和氯度（S‰，Cl‰）
盐度=0.03+1.805х氯度盐度=34.6+0.0175（E-P）
五、海水的温度、密度和透明度
第三节海水的运动
一、潮汐与潮流
（一）潮汐现象与引潮力
潮汐现象是指引潮力（月球和太阳对地球的引力差）引起的地球上海水的周期性涨落现象。

（图4-4）
（二）潮流
潮流是指海水在发生潮位升降的同时进行的周期性的水平流动，按其运动方式可分为回转流、往复流、涨潮流和落潮流等。

二、海洋中的波浪
三、洋面流和水团运动
洋流是指海水在风力（主导因素）、地转偏向力、海陆分布和海底起伏等因素影响下沿着一定方向有规律的水平流动。

（一）洋流的成因和分类
1. 按成因分为：摩擦流、重力—梯度流、潮流
2. 按温度分为：暖流、寒流
（二）洋流模式和主要洋流
（三）大洋水团及其环境
水团是指具有特别温度和特别盐度值的、性质相同的大团水体。

第四节海平面变化
自从海洋形成以来，由于海水体积逐渐增加，海平面在总体上是逐渐上升的，而海平面上升将使沿岸地区风暴潮灾害加剧，海岸侵蚀强化，潮滩湿地损失，盐水入侵河口及海岸地下含水层，阻碍陆地洪水与沿海城镇污水排放。

第五节海洋资源和海洋环境保护
一、海洋资源
海洋资源是指与海水本身有直接关系的物质和能量，包括海水化学资源、海底矿产资源、海洋动力资源、海洋生物资源等。

二、海洋对地理环境的影响
海洋是地球生命的摇篮，拥有地球上最大的生态系统——海洋生态系统。

海洋是到达地表的太阳能的主要接收者和蓄积者，间接影响着气候和受气候影响的各种自然现象。

三、海洋环境保护
减少和防止海洋污染，进行适当的生产安排和合理的资源开发。

第六节河流
一、河流、水系和流域
（一）河流、水系和流域的概念
（二）水系形式
（三）河流的纵横剖面
（四）河流的分段
（五）流域特征对河流的影响
二、水情要素
（一）水位
水位是指河流中某一标准基面上的水面高度，它是河流流量大小的主要标志。

（二）流速
流速是水质点在单位时间内移动的距离。

它取决于纵比降方向上水体重力的分力与河岸和河底对水流的摩擦力之比。

（三）流量
流量是指单位时间内通过某过水断面的水量。

（四）水温与冰情
三、河川径流
（一）径流的形成和集流过程
停蓄→漫流→河槽集流
（二）径流计量单位
流量Q、径流总量W、径流模数M、径流深度y、径流变率K、径流系数α
（三）正常径流量
（四）径流的变化
1. 年内变化汛期、平水期、枯水期、冰冻期
2. 年际变化
（五）特征径流洪水、枯水
四、河流的补给
（一）河流补给的形式及其特点
1. 降水补给：与流域降水量及其变化密切正相关。

2. 融水补给：与流域的积雪量和气温变化有关。

3. 地下水补给：具有稳定和均匀的特点。

4. 湖泊和沼泽水补给：取决于湖泊和沼泽对水量的调节作用。

5. 人工补给：与人类生产或生活的需要密切相关。

（二）河流水源的定量估计
五、流域的水量平衡
六、河流分类
以河流径流的年内动态差异为标志，我国河流可分为：东北型、华北型、华南型、西南型、西北型、阿尔泰型、内蒙古型、青藏型等8类。

七、河流与地理环境的相互影响
自然因素（气候、流域海拔高度、坡度和切割密度、地表物质组成、植被等）影响着河流的各项水文特征；同时，河流也显著影响着流域的地理环境（气候、地貌、植被等）。

第七节湖泊与沼泽
一、湖泊
（一）湖泊的成因和类型
（二）湖水的性质
（三）湖泊水文特征
1. 湖水的运动定振波、湖流
2. 水位变化和水量平衡
二、沼泽
（一）沼泽的成因
水体沼泽化、陆地沼泽化
（二）沼泽水文特征
沼泽水运动缓慢、蒸发量较大、径流极小
（三）沼泽的分类
第八节地下水
一、地下水的物理性质和化学成分
（一）地下水的物理性质
温度、颜色、透明度、比重、导电性、放射性、嗅感和味感
（二）地下水的化学成分
1. 气体
地下水中主要的溶解气体主要有CO2、O2、N2、CH4、H2S，还有少量的H2、CO、NH3等。

2. 氢离子浓度
3. 离子成分和胶体物质
地下水中的主要离子成分有：Cl、SO42-、HCO3-、CO32-、NO3-、Na+、Ca2+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、HSiO3-等。

（三）地下水的总矿化度和硬度
1. 总矿化度是指水中离子、分子和各种化合物的总含量，通常以水烘干后所得残渣量来确定。

根据其值大小，可将天然水分为五类：淡水、弱矿化水、中等矿化水、强矿化水和盐水。

2. 硬度是指水中钙、镁离子的总量。

根据其值大小，可将水分为五类：极软水、软水、弱硬水、硬水和极硬水。

二、岩石的水理性质
岩石的水理性质是指岩石与水作用时，表现出的容水性、持水性、给水性和透水性。

三、地下水的动态和运动
（一）地下水的动态
地下水的动态是指在气候等因素的影响下，地下水的流量、水位、温度和化学成分发生的日变化和季节变化。

（二）地下水的运动层流运动、紊流运动
四、地下水分类
（一）上层滞水
上层滞水是分布于包气带中局部隔水层之上的重力水。

分布范围不广，主要补给来源为大气降水和地下水，主要耗损形式是蒸发和渗透，接近地表，水量不大而季节变化强烈。

（二）潜水
潜水是埋藏在地表下第一个稳定隔水层上具有自由表面（潜水面）的重力水。

主要以降水和地表水为补给来源，具有明显的纬度地带性和垂直带性特征。

（三）承压水
承压水是指充满两个隔水层之间的水。

第九节冰川
冰川是指发生在陆地上，由大气固态降水演变而成的，通常处于运动状态的天然冰体。

一、成冰作用与冰川类型
（一）成冰作用
成冰作用是指积雪转化为粒雪，再经过变质作用形成冰川的过程。

重结晶、渗浸和冻结结冰是成冰作用的三个基本类型，渗浸—重结晶和渗浸—冻结作用为两个过渡类型。

（二）冰川类型
山岳冰川、大陆冰川、高原冰川、山麓冰川
二、地球上冰川的分布
冰川分布的高度受雪线高度的严格制约，而气温、降水量和地形是影响雪线高度的主要因素，因此，地球上冰川分布高度也表现出明显的自低纬向两极降低的趋势，而南极大陆成为地球上冰川最集中的地区。

我国冰川总面积约58523km2，占全球冰川面积1.62275×107km2的0.35%，约占我国领土的6‰
三、冰川对地理环境的影响
（一）冰川是地球水循环的重要环节
（二）冰川对区域、乃至全球气候产生影响
（三）冰川运动影响生物、土壤的分布和进化。

（四）冰川的侵蚀和堆积作用形成独特的冰川地貌。

第五章地貌
第一节地貌成因与地貌类型
第二节风化作用与块体运动
第三节流水地貌
第四节喀斯特地貌
第五节冰川与冰缘地貌
第六节风沙地貌与黄土地貌
第七节海岸与海底地貌
教学重点掌握各类地貌单元的特点、形成过程及其演变规律。

教学难点各类地貌单元的特点、形成过程及其演变规律。

第一节地貌成因与地貌类型
一、地貌成因
（一）构造运动
构造运动作为内营力，造成地球表面的巨大起伏，形成地表宏观的地貌形态。

（二）气候因素
气候的水热组合导致外营力性质、强度和组合状况发生差异，形成不同的地貌类型及地貌组合。

（三）岩性因素
各种岩石因其矿物成分、硬度、胶结程度、水理性质、结构与产状不同，抗风化和抗外力剥蚀的能力存在差异，因而形成不同的地貌类型及地貌组合。

（四）人为因素
二、基本地貌类型
山地平原
三、地貌在地理环境中的作用
（一）导致地表热量的重新分配和温度分布状况复杂化。

（二）改变降水量的分布格局
（三）促成生态系统的多样性
（四）形成自然界的地域分异
（五）影响土地类型的变化
第二节风化作用与块体运动
一、风化作用
风化作用是指地表岩石与矿物在太阳辐射、大气、水和生物参与下理化性质发生变化，颗粒细化、矿物成分改变，从而形成新物质的过程。

（一）风化作用类型
1. 物理风化岩石由整体破裂为随屑或裂隙、孔隙增加，物理性质发生发生显著变化而化学性质不变。

2. 化学风化岩石在大气、水、生物作用下发生分解进而形成化学组成与性质不同的新物质的过程。

（二）风化壳
风化壳是指岩石经风化、剥蚀但依然残留原地覆盖在母岩表面的风化产物。

二、块体运动与重力地貌
块体运动是指岩体和土体在重力作用及地表水、地下水影响下沿坡向下的移动现象。

可分为崩落、滑落与蠕动三类。

（一）崩落与崩塌地貌
崩落是指陡坡上的岩体与土体在重力作用下突然快速下移。

形成崩塌崖壁和岩堆。

（二）滑落与滑坡地貌
滑坡是指由岩屑、土体或碎屑堆积物构成的山坡体在重力作用下沿软弱面发生整体滑落的过程，形成滑坡地貌。

（三）蠕动
蠕动是指坡面岩屑、土屑在重力作用下以极缓慢的速度移动的现象。

第三节流水地貌
一、流水作用
地表流水包括坡面流水、沟谷流水和河流三类。

流水具有侵蚀、搬运和堆积三种作用，作用强度均受流速、流量与含沙
量等因素制约。

二、坡面流水与沟谷流水地貌
（一）坡面流水地貌
（二）沟谷流水地貌
（三）泥石流
三、河流地貌
（一）河谷的发育
（二）河床与河漫滩
三、三角洲
（四）河流阶地
（五）河谷类型与河流劫夺
四、准平原与山麓面
第四节喀斯特地貌
喀斯特地貌是指地下水与地表水对可溶性岩石溶蚀与沉淀，侵蚀与沉积，以及重力崩塌、塌陷、堆积等作用形成的地貌。

一、岩溶作用
岩溶作用强度与岩性、水动力条件以及区域地质、地貌、气候特征密切相关。

二、喀斯特地貌
（一）地表喀斯特地貌
（二）地下喀斯特地貌
三、喀斯特地貌发育过程与地域分异
（一）喀斯特地貌发育过程
（二）喀斯特地貌的地域分异
外部气候因素使得喀斯特地貌产生明显的地域分异规律。

第五节冰川与冰缘地貌
一、冰川地貌
冰川通过运动，产生强大的侵蚀、搬运、堆积作用，形成冰蚀地貌（冰斗、U型谷、冰川擦痕、冰川阶步等）、冰碛地貌（冰碛丘陵、侧碛堤、终碛堤等）、冰水堆积地貌（锅穴、蛇形丘等）和冰面地貌（冰裂隙、冰面河、冰爆、冰塔林、冰蘑菇等）。

冰斗U型谷冰川擦痕冰川阶步侧碛堤、锅穴冰塔林冰蘑菇等
二、冰缘地貌（冻土地貌）
（一）冻土的一般概念
冻土是指处于零温或负温，并含有冰的各种土体或岩体，分为季节冻土和多年冻土两类，后者的分布表现出明显的纬度地带性和垂直地带性规律。

（二）冰缘地貌（冻土地貌）石河冻胀丘热融滑塌
第六节风沙地貌与黄土地貌
一、风沙作用
风蚀作用、搬运作用、风积作用
二、风沙地貌
（一）风蚀地貌
雅丹地貌
（二）风积地貌
1.沙丘及其形态类型
复合沙丘新月沙丘链羽毛状沙丘星状沙丘
2.沙丘的移动
三、黄土与黄土地貌
第七节海岸与海底地貌。