《普通地质学》第一章 绪论 (舒良树·第三版)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3. 外 (动) 力地质作用：主要以太阳能以及日月引力能为能 源并通过大气、水、生物因素引起，包括风化、剥蚀、搬 运、沉积、固结成岩等作用。
二、地质作用的主要特点
▪ 空间的广泛性： 宏观与微观
▪ 时间的漫长性与 瞬间性
•几十亿年—几百万年 •几十年—几百年 •几分—几秒
▪ 地质系统过程的复杂性
三、地质作用的研究方法
“历史比较法”--“将今论古”
利用现今地质作用的规律，反推古代地质事件 发生的条件、过程及其特点，即所谓的“历史 比较法”(或称“将今论古”) 的原理。 —英 C. Lyell, 1791-1875
以古论今，论未来
现今地质作用往往是漫长地质作用过程中的一 个片段，而在过去的地质记录中往往保留了某 一地质作用的全过程。因此，认识了过去就能 帮助我们更好地理解现在并预测未来。
8451亿元，8.7万人
第一章 绪 论
第一节 地质学的研究对象 第二节 地质学的任务 第三节 地质学的研究内容 第四节 地质作用及其特点和研究方法
第三节 地质学的研究内容
1. 研究地球的物质组成 2. 研究物质在地球内部的空间分布规律 3. 研究地球的历史 4. 研究地质学的应用问题 5. 研究地质学的研究方法和手段 6. 综合性研究
Geologists study Earth history: Today we are concerned about climate change. Many geologists are working to learn about the past climates of Earth and how they have changed across time. This historical geology news information is valuable to understand how our current climate is changing and what the results might be.
超深井成了世界各国显示经济、科技实力的一项标志。 全球正在实施国际大陆科学钻探项目有十多项，主要研究 领域包括板块构造、火山与地震活动、全球环境与气候变 化、天体碰击与灾变事件、地热与流体系统和大陆与地幔 动力学等。
中国大陆科学钻探 (CCSD) 计划
“九五”国家重大科学工程：中国地质科学院许志琴院士任首席科学家， 2000-2004年，历时5年时间完成。在大别-苏鲁超高压变质带东部（江 苏省东海县）实施中国第一口5000米科学深钻，重塑超高压变质带形 成与折返机制，揭示板块边部的深部物质组成及成矿与流体作用。
What Does a Geologist Do?
Geologists study Earth processes: Many processes such as landslides, earthquakes, floods, and volcanic eruptions can be hazardous to people. Geologists work to understand these processes well enough to avoid building important structures where they might be damaged. If geologists can prepare maps of areas that have flooded in the past, they can prepare maps of areas that might be flooded in the future. These maps can be used to guide the development of communities and determine where flood protection or flood insurance is needed.
SHRIMP 构造物理模拟、数值模拟技术
大陆超深钻探技术
SHRIMP: Sensitive High Resolution Ion Microprobe
直译成汉语应为高灵敏度、高分辨率离子微探针。 从仪器分类上看，汉语应将其称为高分辨率二次 离子质谱探针。
第一台是澳大利亚国立大学地球科学研究院自己 制造的.
三叶虫 古生物学
叠层石 古生物学
o o o o o o o o
4. 地质学应用方面的学科 矿煤 石 水工 地 灾 环 床田 油 文程 震 害 境 学地 地 地地 地 地 地
质 质 质质 质 质 质 学 学 学学 学 学 学
工程地质学
：，
板南斜坡带油藏剖面图
辽河西部凹陷西斜坡
石油地质学
第一章 绪 论
澳大利亚理工大学 W.Simon教授首次测定地球上最老的锆石年龄44 亿年。
2001年9月2日，中国引进第一台，在地质科学院地质 研究所建立国家分析测试中心
大陆超深钻探技术
国际上，以科学探测为主要目的的科学钻探已实施三 十多年。
俄罗斯在科拉半岛上的超深井深达1.2万余米，是当今 世界最深的钻孔；德国人在地球板块缝合带打了一口九千 米深井；
第一章 绪 论
第一节 地质学的研究对象 第二节 地质学的任务
第三节 地质学的研究内容 第四节 地质作用及其特点和研究方法
第一节 地质学的研究对象
一、研究对象
1. 概念：系统地研究地球的物质组成、运动、时空 演化及其形成机制的学科。
2. 研究对象：地球 (大气圈、水圈、生物圈、地壳、 地幔、地核)
三、地质学的分支学科 1. 研究地球物质组成方面的学科
o o
o
岩 石 学
矿 物 学
结 晶 学
A
B
硅氧四面体 (silica tetrahedron) 晶体结构
橄榄石
辉石
角闪石
黑云母
粘土
长石
石英
沉积岩 (Sedimentary Rock)
岩浆岩 (Igneous Rock)
变质岩 (Metamorphic Rock)
第一章 绪 论
第一节 地质学的研究对象 第二节 地质学的任务 第三节 地质学的研究内容 第四节 地质作用及其特点和研究方法
第四节 地质作用及其特点和研究方法
一、地质作用
1. 概念：地质作用就是形成和改变地球的物质组成、外部 形态特征与内部构造的各种自然作用。
2. 内 (动) 力地质作用：主要以地球内热为能源并主要发生 在地球内部的地质作用，包括岩浆作用、地壳运动、地震、 变质作用。
法国学者拉马克（Lamark, 1744-1829）提出“均 变论”，认为生物演化是缓慢的，与地球的演变 历史同时进行。1830年，莱依尔出版《地质学原 理》，提出了地质学的现实主义原则（即“将今 论古”），“均变论”逐渐取代了“灾变论”。
• 地球科学的革命与全面发展阶段（20世纪至今）
（1）新理论不断涌现
3. 研究内容： (1) 物质组成； (2) 相对运动规律； (3) 形成演化； (4) 形成机制
地质学的主体研究对象是固体地球，当前主要研究固体地球的 表层--地壳或岩石圈，包括其物质组成、内部构造和形成演化 历史。
岩石圈 100km
名山大川当课堂！
二、与地质学相关的学科
▪ 天文学 ▪ 地球物理学 geophysics ▪ 土壤学 soil science ▪ 地理学 geography ▪ 气象学 meteorology ▪ 海洋学 oceanography
《水经注》、《梦溪笔谈》、《徐霞客游记》 《天工开物》
1530-1540，哥白尼《天体运动》：太阳中心说; 德国的阿格里柯拉7部地质专著，“矿物学之父”。
东汉末年（公元138年）
以铜铸成，圆径八尺，合盖隆起， 形似酒樽
• 地球科学主要学科的创立与初步发展阶段 （17-19世纪）
水成论：代表德国魏尔纳（A.G.Werher）； 火成论：代表英国郝屯（Hotton）；
第一节 地质学的研究对象 第二节 地质学的任务 第三节 地质学的研究内容 第四节 地质作用及其特点和研究方法
地质学研究意义
1. 理论意义
承担着揭示整个地球形成、演化规律的科学使命， 以提高对地球的认识水平。
当代自然科学的一些重大基本理论问题，如天体的 起源、生命的起源等问题的最后解决也都离不开地 球科学的研究。
活动论
大陆、海洋不是固定不变的，而是不断活动和 演变的。
三、地质作用的研究方法
1. 观察、收集资料 野外观察 仪器观测 3S技术（GIS、RS、GPS）
2. 实验室分析、测试与科学实验
1. 观察、收集资料 2. 归纳、综合分析和推理
3. 推论的验证 4. 形成规律
西湖断裂 -背斜带
独山子-安集海断 裂-背斜带
霍-玛-吐断 裂-背斜带
北天山北缘 断裂带
齐古断裂 -背斜带
补充内容：地球科学的发展过程和趋势 1. 地球科学发展的三个阶段
• 古代地球科学知识的萌芽与积累 (17世纪以前) • 地球科学主要学科的创立与初步发展阶段 (17-19世纪) • 地球科学的革命与全面发展阶段 (20世纪至今)
• 古代地球科学知识的萌芽与积累（17世纪以前）
三、地质学的分支学科
2. 研究地球内部构造方面的学科
o o o o
动 力 地 球 学
区 域 构 造 学
构 造 物 理 学
构 造 地 质 学
褶皱
断层
构造地质学—几何学、运动学、动力学
3. 研究地球的形成演化方面的学科
o
o o o o
地 层 学
古地 生史 物学 学
古 地 理 学
四 纪地 地貌 质及 学第
固定论：垂直运动， “地槽”、“地台” 说（北美学者霍尔、丹纳） 活动论：水平运动 大陆漂移、海底扩张、板块构造
我国五大构造地质学派 张伯声院士“波浪状镶嵌说”， 李四光部长“地质力学”， 黄汲清院士“多旋迴说”， 陈国达院士“地洼说”， 张文佑院士“断块说”。
（2）新技术、新方法不断涌现 高温高压实验；同位素地质学； 电子计算机；电子显微镜等。
英 岗岩脉穿插在沉积岩中，认为除沉积岩外，还有
国 郝
火山岩和变质岩，并认为地壳处于不断的演变之
屯 中，这一过程是缓慢的，过去发生的变化和现代
进行的演变过程是类似的--《地球理论》。
“灾变论”者的代表是法国学者居维叶 （D.G.Cuvier, 1769-1832）, 强调地质过程的突变， 把其演变归结为古今没有联系的一系列不可知的 过程。
地球的演化
2. 实践意义
➢ 地球科学在寻找、开发和利用自然资源（能源 资源、矿产资源、水资源、土地资源等）中起着 巨大作用。
➢ 地球科学在指导人类如何适用、保护、利用和 改造自然环境以及同各种自然灾害作斗争方面发 挥着重要作用。预报和减轻自台网测定，2004年12月26日08时58分55.2秒 在印尼苏门答腊西北近海 (北纬3.9, 东经95.9) 发生8.7级地震
Geologists study Earth materials: People use Earth materials every day. They use oil that is produced from wells, metals that are produced from mines, and water that has been drawn from streams or from underground. Geologists conduct studies that locate rocks that contain important metals, plan the mines that produce them and the methods used to remove the metals from the rocks. They do similar work to locate and produce oil, natural gas, and groundwater.
灾变论：代表法国居维叶D.G.Cavier； 均变论：代表法国拉马克(Lamark)、英国莱 伊尔(Lyell)
德 国 魏 尔
“水成论”者认为，组成地壳的所有岩石都是从 原始海洋物质中结晶、沉淀形成的，他们否认地 壳运动的存在，主张地球从取得现有形态以来没
纳 有发生过大的变化。
“火成论”者的代表是英国学者郝屯，他发现花
二、地质作用的主要特点
▪ 空间的广泛性： 宏观与微观
▪ 时间的漫长性与 瞬间性
•几十亿年—几百万年 •几十年—几百年 •几分—几秒
▪ 地质系统过程的复杂性
三、地质作用的研究方法
“历史比较法”--“将今论古”
利用现今地质作用的规律，反推古代地质事件 发生的条件、过程及其特点，即所谓的“历史 比较法”(或称“将今论古”) 的原理。 —英 C. Lyell, 1791-1875
以古论今，论未来
现今地质作用往往是漫长地质作用过程中的一 个片段，而在过去的地质记录中往往保留了某 一地质作用的全过程。因此，认识了过去就能 帮助我们更好地理解现在并预测未来。
8451亿元，8.7万人
第一章 绪 论
第一节 地质学的研究对象 第二节 地质学的任务 第三节 地质学的研究内容 第四节 地质作用及其特点和研究方法
第三节 地质学的研究内容
1. 研究地球的物质组成 2. 研究物质在地球内部的空间分布规律 3. 研究地球的历史 4. 研究地质学的应用问题 5. 研究地质学的研究方法和手段 6. 综合性研究
Geologists study Earth history: Today we are concerned about climate change. Many geologists are working to learn about the past climates of Earth and how they have changed across time. This historical geology news information is valuable to understand how our current climate is changing and what the results might be.
超深井成了世界各国显示经济、科技实力的一项标志。 全球正在实施国际大陆科学钻探项目有十多项，主要研究 领域包括板块构造、火山与地震活动、全球环境与气候变 化、天体碰击与灾变事件、地热与流体系统和大陆与地幔 动力学等。
中国大陆科学钻探 (CCSD) 计划
“九五”国家重大科学工程：中国地质科学院许志琴院士任首席科学家， 2000-2004年，历时5年时间完成。在大别-苏鲁超高压变质带东部（江 苏省东海县）实施中国第一口5000米科学深钻，重塑超高压变质带形 成与折返机制，揭示板块边部的深部物质组成及成矿与流体作用。
What Does a Geologist Do?
Geologists study Earth processes: Many processes such as landslides, earthquakes, floods, and volcanic eruptions can be hazardous to people. Geologists work to understand these processes well enough to avoid building important structures where they might be damaged. If geologists can prepare maps of areas that have flooded in the past, they can prepare maps of areas that might be flooded in the future. These maps can be used to guide the development of communities and determine where flood protection or flood insurance is needed.
SHRIMP 构造物理模拟、数值模拟技术
大陆超深钻探技术
SHRIMP: Sensitive High Resolution Ion Microprobe
直译成汉语应为高灵敏度、高分辨率离子微探针。 从仪器分类上看，汉语应将其称为高分辨率二次 离子质谱探针。
第一台是澳大利亚国立大学地球科学研究院自己 制造的.
三叶虫 古生物学
叠层石 古生物学
o o o o o o o o
4. 地质学应用方面的学科 矿煤 石 水工 地 灾 环 床田 油 文程 震 害 境 学地 地 地地 地 地 地
质 质 质质 质 质 质 学 学 学学 学 学 学
工程地质学
：，
板南斜坡带油藏剖面图
辽河西部凹陷西斜坡
石油地质学
第一章 绪 论
澳大利亚理工大学 W.Simon教授首次测定地球上最老的锆石年龄44 亿年。
2001年9月2日，中国引进第一台，在地质科学院地质 研究所建立国家分析测试中心
大陆超深钻探技术
国际上，以科学探测为主要目的的科学钻探已实施三 十多年。
俄罗斯在科拉半岛上的超深井深达1.2万余米，是当今 世界最深的钻孔；德国人在地球板块缝合带打了一口九千 米深井；
第一章 绪 论
第一节 地质学的研究对象 第二节 地质学的任务
第三节 地质学的研究内容 第四节 地质作用及其特点和研究方法
第一节 地质学的研究对象
一、研究对象
1. 概念：系统地研究地球的物质组成、运动、时空 演化及其形成机制的学科。
2. 研究对象：地球 (大气圈、水圈、生物圈、地壳、 地幔、地核)
三、地质学的分支学科 1. 研究地球物质组成方面的学科
o o
o
岩 石 学
矿 物 学
结 晶 学
A
B
硅氧四面体 (silica tetrahedron) 晶体结构
橄榄石
辉石
角闪石
黑云母
粘土
长石
石英
沉积岩 (Sedimentary Rock)
岩浆岩 (Igneous Rock)
变质岩 (Metamorphic Rock)
第一章 绪 论
第一节 地质学的研究对象 第二节 地质学的任务 第三节 地质学的研究内容 第四节 地质作用及其特点和研究方法
第四节 地质作用及其特点和研究方法
一、地质作用
1. 概念：地质作用就是形成和改变地球的物质组成、外部 形态特征与内部构造的各种自然作用。
2. 内 (动) 力地质作用：主要以地球内热为能源并主要发生 在地球内部的地质作用，包括岩浆作用、地壳运动、地震、 变质作用。
法国学者拉马克（Lamark, 1744-1829）提出“均 变论”，认为生物演化是缓慢的，与地球的演变 历史同时进行。1830年，莱依尔出版《地质学原 理》，提出了地质学的现实主义原则（即“将今 论古”），“均变论”逐渐取代了“灾变论”。
• 地球科学的革命与全面发展阶段（20世纪至今）
（1）新理论不断涌现
3. 研究内容： (1) 物质组成； (2) 相对运动规律； (3) 形成演化； (4) 形成机制
地质学的主体研究对象是固体地球，当前主要研究固体地球的 表层--地壳或岩石圈，包括其物质组成、内部构造和形成演化 历史。
岩石圈 100km
名山大川当课堂！
二、与地质学相关的学科
▪ 天文学 ▪ 地球物理学 geophysics ▪ 土壤学 soil science ▪ 地理学 geography ▪ 气象学 meteorology ▪ 海洋学 oceanography
《水经注》、《梦溪笔谈》、《徐霞客游记》 《天工开物》
1530-1540，哥白尼《天体运动》：太阳中心说; 德国的阿格里柯拉7部地质专著，“矿物学之父”。
东汉末年（公元138年）
以铜铸成，圆径八尺，合盖隆起， 形似酒樽
• 地球科学主要学科的创立与初步发展阶段 （17-19世纪）
水成论：代表德国魏尔纳（A.G.Werher）； 火成论：代表英国郝屯（Hotton）；
第一节 地质学的研究对象 第二节 地质学的任务 第三节 地质学的研究内容 第四节 地质作用及其特点和研究方法
地质学研究意义
1. 理论意义
承担着揭示整个地球形成、演化规律的科学使命， 以提高对地球的认识水平。
当代自然科学的一些重大基本理论问题，如天体的 起源、生命的起源等问题的最后解决也都离不开地 球科学的研究。
活动论
大陆、海洋不是固定不变的，而是不断活动和 演变的。
三、地质作用的研究方法
1. 观察、收集资料 野外观察 仪器观测 3S技术（GIS、RS、GPS）
2. 实验室分析、测试与科学实验
1. 观察、收集资料 2. 归纳、综合分析和推理
3. 推论的验证 4. 形成规律
西湖断裂 -背斜带
独山子-安集海断 裂-背斜带
霍-玛-吐断 裂-背斜带
北天山北缘 断裂带
齐古断裂 -背斜带
补充内容：地球科学的发展过程和趋势 1. 地球科学发展的三个阶段
• 古代地球科学知识的萌芽与积累 (17世纪以前) • 地球科学主要学科的创立与初步发展阶段 (17-19世纪) • 地球科学的革命与全面发展阶段 (20世纪至今)
• 古代地球科学知识的萌芽与积累（17世纪以前）
三、地质学的分支学科
2. 研究地球内部构造方面的学科
o o o o
动 力 地 球 学
区 域 构 造 学
构 造 物 理 学
构 造 地 质 学
褶皱
断层
构造地质学—几何学、运动学、动力学
3. 研究地球的形成演化方面的学科
o
o o o o
地 层 学
古地 生史 物学 学
古 地 理 学
四 纪地 地貌 质及 学第
固定论：垂直运动， “地槽”、“地台” 说（北美学者霍尔、丹纳） 活动论：水平运动 大陆漂移、海底扩张、板块构造
我国五大构造地质学派 张伯声院士“波浪状镶嵌说”， 李四光部长“地质力学”， 黄汲清院士“多旋迴说”， 陈国达院士“地洼说”， 张文佑院士“断块说”。
（2）新技术、新方法不断涌现 高温高压实验；同位素地质学； 电子计算机；电子显微镜等。
英 岗岩脉穿插在沉积岩中，认为除沉积岩外，还有
国 郝
火山岩和变质岩，并认为地壳处于不断的演变之
屯 中，这一过程是缓慢的，过去发生的变化和现代
进行的演变过程是类似的--《地球理论》。
“灾变论”者的代表是法国学者居维叶 （D.G.Cuvier, 1769-1832）, 强调地质过程的突变， 把其演变归结为古今没有联系的一系列不可知的 过程。
地球的演化
2. 实践意义
➢ 地球科学在寻找、开发和利用自然资源（能源 资源、矿产资源、水资源、土地资源等）中起着 巨大作用。
➢ 地球科学在指导人类如何适用、保护、利用和 改造自然环境以及同各种自然灾害作斗争方面发 挥着重要作用。预报和减轻自台网测定，2004年12月26日08时58分55.2秒 在印尼苏门答腊西北近海 (北纬3.9, 东经95.9) 发生8.7级地震
Geologists study Earth materials: People use Earth materials every day. They use oil that is produced from wells, metals that are produced from mines, and water that has been drawn from streams or from underground. Geologists conduct studies that locate rocks that contain important metals, plan the mines that produce them and the methods used to remove the metals from the rocks. They do similar work to locate and produce oil, natural gas, and groundwater.
灾变论：代表法国居维叶D.G.Cavier； 均变论：代表法国拉马克(Lamark)、英国莱 伊尔(Lyell)
德 国 魏 尔
“水成论”者认为，组成地壳的所有岩石都是从 原始海洋物质中结晶、沉淀形成的，他们否认地 壳运动的存在，主张地球从取得现有形态以来没
纳 有发生过大的变化。
“火成论”者的代表是英国学者郝屯，他发现花