地球科学导论

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几十亿年至几十万年时间尺度变化——地
球和生命起源、板块构造、冰期出现、海陆变迁、成矿作用等。
空间尺度也可有极大的差异。
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现实主义类比研究方法人们无法进入地心采集标本、测量温度，也
无法在实验室再造地球系统的真实过程。
“Present is the key of past” (现在是过去的钥匙 )成为普遍遵守的将今论古研究原则和方法。
统带来巨大的冲击与不堪负担的重压情况下，寻找人口与地球承载力相适应的关系。
国际上20世纪80年代中期起也流行地球系统科学，强调地球的整体概念，将大气圈、水圈、岩石圈和生物圈看成是具有有机联系的“地球系统”，把太阳和地心作为两个主要的自然驱动器，人类活动作为第三促动因素。
两者的共同点：反映了更高层次的学科间大跨度交叉渗透，是当代地球科学进入一个重大转折期的标志。
地球科学导论
An Introduction to Earth Science
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面向21世纪课程教材简介
“面向21世纪课程教材”建设是我国高校教材的跨世纪创新工程。
本类教材置于改革和研究基础之上，内容创新，具有显著的导向性、探索性和适用性。
本类教材具有如下特点：
1。反映了21世纪对人才的知识、能力、素质的要求，体现了教育思想、教育观念、人才培养模式的改革；
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全球十大经济体排名榜
2010年排名
1 美国 2 中国 3 日本 4 德国 5 法国 6 英国 7 巴西 8 意大利 9 印度 10 加拿大
2007年世界购买力比率（Purchasing Power Parity,PPP）排名 1 美国 2 中国大陆 3 日本
4 印度

《地球科学导论》课件

地幔位于地壳之下，由硅、镁和氧等元素组成的岩石构成。
地壳是地球的最外层，由岩石和土壤组成，也是人类居住的地方。
外核是地球的最内部层，由液态的铁和镍组成，产生地球的磁场。
地球的地质年代
01
地球的地质年代被划分为太古代、元古代、古生代、
中生代和新生代。
02
太古代是地球形成后的早期阶段，元古代是藻类和菌
环境保护与修复
通过研究环境污染、生态退化等问题的成因和规律，提出有效的治理和修复措施，保护地球生态环境。
灾害预警与减灾
研究地震、火山、滑坡等自然灾害的发生机理，建立灾害预警系统，提高减灾救灾的能力。
地球科学在探索宇宙中的作用
天体演化研究
通过研究地球与其他行星、卫星等天体的形成与演化过程，揭示宇宙演化的规律和机制。
水体污染
工业废水、农业化肥和城市污水等导致水体污染，威胁水生生物和人类健康。
生态修复
针对已遭受破坏的生态系统，采取措施进行生态修复和保护，促进生态平衡和可持续发展。
PART 06
地球科学的未来发展与应用
地球科学的新技术与新方法
1 2 3
遥感技术
利用卫星、飞机等平台，通过电磁波、声波等手段获取地球表面和内部信息，实现大范围、高精度的数据采集。
2023 WORK SUMMARY
《地球科学导论》 ppt课件
REPORTING
目录
• 地球科学导论简介 • 地球的构成与演化 • 地球的物理性质与化学性质 • 地球的环境与生态系统 • 人类活动对地球的影响 • 地球科学的未来发展与应用
PART 01
地球科学导论简介
地球科学定义
地球科学是一门研究地球的自然科学，包括地球的物理性质、化学组成、结构特征、演变历程以及地球上的生命现象等。

地球科学导论

二.1.何谓地质作用？简述其力源分类、作用方式与结果、相互关系及其与保护地球的意义。

答：地质作用是指由于受到某种能量(外力、内力)的作用，从而引起地壳组成物质、地壳构造、地表形态等不断的变化和形成的作用。

地质作用的自然力是地质应力。

力是能的表现，按照能的来源不同，地质作用可分为外力作用和内力作用. 外力作用: 按照方式不同分为风化作用，包括物理作用、化学作用和生物作用。

剥蚀作用，包括机械风化作用，化学风化作用，搬运作用，包括机械搬运和化学搬运作用两类. 沉积作用，包括机械，化学，生物三类. 内力作用: 它们既发生于地表，也发生于地球内部。

有的强烈急促，如地震; 有的微弱缓慢，如风化作用。

地球的地表现状是地质作用对地球表面长期改造的结果。

二者关系:1、对立统一关系2、内力主导作用3、不同地点或某个时期以某一种作用为主内、外力地质作用互有联系，但发展趋势相反。

内力作用使地球内部和地壳的组成和结构复杂化，造成地表高低起伏;外力作用使地壳原有的组成和构造改变，夷平地表的起伏，向单一化发展。

一般来说，内力作用控制着外力作用的过程和发展。

对影响地球自然作用或受地球自然作用影响的各种环境方面的研究构成了环境地质科学领域 ,包括以下内容 :1 鉴定饮用水、工业用水、农业用水的水源 ,并提出开发建议 ;2 协助设计从含水层中除去有机污染物的方法 ;3 帮助设计不易塌陷或沉降的稳定建设场地 ;4 帮助制定法规以防止不稳定或危险地区的扩展 ;5 研究火山及古地震活动性(古地震的标志)以及了解即将发生的火山喷发和地震的危险程度及其警报 ;6 在勘查和开采矿产和化石燃料时把对环境的危害降至最低程度。

2.简述冰川对地球环境的影响（地史上、现代）。

冰川是地球的保护衣，没有冰川，地球的生态平衡将会被破坏，对地球环境有着重要的影响。

冰川消融过程会有大量的固体冰转变为液态水体，流入江河补给河流。

在冰川大量消融的初期阶段，融水增加惠及河流与下游干旱绿洲区，有利于地区经济发展、人民生活改善。

地球科学导论

5.3 地幔部分熔融
5.4 地震
震源
震中
浅源地震深度0-70km
震源深度中源地震深度70-100km
深源地震深度>300km
分类: 构造地震
火山地震
冲击地震
水库地震
震级：地震所释放能量大小的等级划分烈度：地震对地表和建筑物破坏强弱的程度
应用：探矿
第三节地球内部的圈层结构
3.1 地球内部圈层 *地壳地面向下33km(莫霍面)
化学组成:O(50%) Si Al Fe Ca Na K Mg 厚度结构上层:花岗岩层硅铝层不连续
下层:玄武岩层硅镁层类型陆壳: 双层
洋壳: 单层
* 地幔莫霍面到2900km(古登堡面)
以1000km分上下地幔上地幔:橄榄岩层(榴辉岩层) 铁镁增加
5.2 地球的能量
地热来源: 放射性元素衰变构造变动释放: 大地热流火山喷发热水活动构造运动
地热的利用: 大陆Q＞2HFU可以利用地热异常区:环太平洋带地中海－喜马拉雅带热水湖地热田我国:东南沿海和西藏、云南地热丰富地热发电站、地热汽发电世界:开发高温岩体、地热利用岩体热水蒸汽发电
第一节地球的密度和弹性
1.1 地球的质量和密度
质量:根据几何学原理，考虑温度压力物质分布不均等因素结合动力学分析 5.95×1024T
密度:据计算的地球质量和体积得 5.52g/cm3 但地壳上部岩石平均密度2.65g/cm3 地壳内部密度大地核 13g/cm3
1.2 固体潮与地球弹性
固体潮：地表固体表层也有周期性升降日月引力导致地球存在一定的弹性
岩石圈软流圈下地幔:密度增大成分相似

地球科学导论

地球科学导论专业：2012级汉语言文学学生姓名：xxx学号：000000000001完成时间：2015年1月地球科学导论2012级汉语言文学xxx xxx摘要随着信息时代和太空时代的到来，人们已经不满足于将目光局限于“地球村”，而是将触角伸向了地球以外的太空。

然而这一切都必须基于对地球系统充分认识的前提下。

在对地球这个复杂的体系有了了解后，我们还需要将其应用在我们生活的方方面面，从而促进人与自然的和谐共处以及整个世界的可持续发展。

关键词地球系统圈层汉中盆地环境保护一我的地球系统观地球是人类在宇宙中生存发展的唯一家园，是太阳系八大行星中唯一存在生命演化和有高级思维能力人类的星球，也是唯一发生板块运动构造的星体。

合适的日地距离和旋转周期产生了昼夜四季交替并保护了液态水圈，体积质量所产生的逃逸速度牢牢地握住了大气圈，最高密度和内部物质分异为生物的生长发育提供了理想条件。

这一切都表明，地球确实是太阳系中得天独厚的幸运儿。

钱学森曾经说过“地球是一个开放而又复杂的巨系统”。

地球系统包括地球固体圈层（岩石圈、地幔和地核）、大气圈、水圈和生物圈，这些不同圈层会在物理、化学和生物三大基本过程之中相互作用，并且在这期间人类与地球系统之前也会相互作用。

地球的固体圈层包括岩石圈、地幔和地核。

岩石是由一种或一种以上的矿物或岩屑组成的有规律的集合体，是地质作用的产物。

岩石是组成岩石圈的基本单位，按岩石形成的自然作用类型，可以将它们分成岩浆岩、沉积岩和变质岩三大岩类。

其中岩浆岩又可分为侵入岩和火山岩，沉积岩又可根据物质来源、沉积物搬运和沉积作用方式分为陆源碎屑岩和化学、生物化学沉积岩两大类。

莫霍面是公认的地壳与地幔分界面，地幔的底面大越接近地表以下2900km深处，地幔的总厚度略小于2900km。

人类虽然生活在地壳上部，但人类的生存环境也与地幔的组成、结构和状态息息相关。

人类从地壳中获得的资源从根本上说直接或间接源自地幔，地幔中的地质作用，岩浆、构造活动可以造福人类，也可以给人类带来灾难。

《地球科学导论》学习指导(第三章)

第三章地球的物理性质和圈层结构§1 地球的密度和弹性1.地球的质量和密度从牛顿第二定律F=mg和引力定律G=fmM/r2,可以得到地球质量应该是M=mgr2/f。

式中m 是地表上一个受地心引力作用的物体的质量，g是重力加速度。

故计算地球的质量只需要知道地球的半径r和引力常数f。

计算得到的地球质量除以地球体积，算得地球的平均密度为5.516g/cm3。

实际测量却远小于地球的平均密度。

因此推断地球内部大部分物质的密度，都必须大于地球的平均密度。

目前世界上最深的钻孔仅达到约12km深度，只有地球平均半径6371km的约1/530。

因此，对地球内部物质的研究主要依靠各种间接的手段和依据。

如通过对大量陨石的成分和结构的鉴定和对比，通过对重力、地磁、地电、地热及地震波的研究所得到的信息进行分析等。

其中由地震波提供的信息最为重要。

通过地面接收站横波和纵波间隔判断距离地震的距离————时间曲线从图中可以看到，随着地球深度的增加，地球的密度也随之逐步增大。

但密度的增大随深度的不同并非是均匀变化的，由此确定了内、外地核的分界位置。

此外，根据横波不能通过外核的现象，还可以推出地球外核是液态（铁）的结论。

由于横波不能通过液体，所以在液态核心出现一个横波屏蔽区1.2固体潮与地球的弹性海洋潮汐已是众所周知。

同样在日月引力的作用下，类似现象也会出现在固体地球表层，这就是固体潮。

用精密仪器可以观测到地球的固体表层也有和海洋潮汐相似的周期性升降现象，陆地表面的升降幅度因此可达7—15cm。

当存在固体潮时，某一观测点的铅垂线方向和地面的倾斜还会相应发生变化，但其变幅不大，仅有千分之几秒角度。

固体潮的存在说明固体地球具有一定的弹性，固体潮就是弹性地球在日月引潮力的作用下发生的弹性变形。

此外，由于地震波也是一种弹性波，地球能够传播地震波的这一特征也从另一个侧面证实了地球是有弹性的。

不仅如此，地球同时还具有一定的塑性，地球在其自转的过程中逐渐演化成为一个旋转椭球体并保持下来，这表明看似刚体的地球实际上存在着永久性的塑性变形。

地球科学导论(word文档良心出品)

地球科学导论（重点记忆）第一章：⒈*研究对象：整体地球，包括：固体地圈（岩石圈、地幔、地核），大气圈，水圈，生物圈*内容：各个圈层间相互作用以及人与地球系统间相互作用。

特点：全球性时间尺度和空间尺度差异大⒉太阳系：太阳、行星及其卫星、小行星、彗星、流星体、星际物质行星类地行星：水星金星地球火星巨行星：木星土星远日行星：天王星海王星⒊彗星：质量很小绕太阳运动. 彗核：近球形由冰、甲烷、氨、尘埃组成.彗发：球形云雾状由气体、尘埃组成。

彗云：包围彗发由氢原子组成。

彗尾：彗核背太阳侧尾巴－气体尘埃组成⒋地球绕地轴自西向东自转离心力椭球体。

周期：1日恒星日太阳日。

速度：赤道线速度最大464m/s，两极为零地理坐标：纬线：与地轴垂直平行赤道；纬度：由赤道向两极增大0°90°；经线：与纬线垂直连接两极子午线子午面；经度：由本初子午线向东西增大0°180°太阳常数：在日地平均距离处的地球大气顶界，垂直于太阳光线1cm2面积上，每分钟接受的太阳能量。

天文单位：日地之间光速传递需约8分钟，这个庞大的距离定义为1个天文单位。

⒌地球自转的地理意义：* 确定极点和地理坐标* 昼夜更替* 北半球水平运动物体向右偏转,南半球向左科里奥利力* 同一时刻不同经线有不同地方时间国际日期变更线(180°经线) 时区* 月球太阳引力引发潮汐, 自转产生反潮汐力，与潮汐平衡⒍潮汐: 月球和太阳引力导致海面周期升降引力与物体质量成正比与距离的平方成反比月球引力>太阳引力地心受二者平均力地表受力与平均力有差别引力差引起海面升降引潮力:月球和太阳对地球引力的差值地球轨道参数：方向轨道周期近日点远日点赤道面黄道面黄赤交角四季第二章：⒈地球的年龄：46亿年38亿年原始生命单细胞原核生物－球藻⒉生物圈的形成与发展：（1）厌氧异养原核生物阶段厌氧异养原核生物---无核膜分异异养（2）厌氧自养生物出现生物圈初步形成：厌氧自养原核生物---蓝细菌藻类光合作用（3）真核生物出现动物界爆发演化：真核生物---有性生殖多细胞动植物分异元古宙中期燕山山脉宏观藻类元古宙末期澳大利亚伊迪卡拉动物群显生宙初期云南昆明澄江动物群寒武纪生物爆发寒武纪三叶虫时代（4）生物登陆全球生物圈建立：泥盆纪：原始陆生植物（裸蕨）淡水鱼类石炭二叠纪：蕨类（成煤）两栖类地史上第一次成煤（5）生物征服天空陆生动物重返海洋：中生代---裸子植物时代(苏铁银杏松柏) 爬行动物时代(恐龙始（6）人类起源：新生代被子植物时代；哺乳动物时代（真马真牛真象）；人类出现，第四纪重大事件：古猿－直立人(猿人)－早期智人(古人)－晚期智人(新人)*古猿：人类祖先:腊玛古猿，直立行走是猿到人的关键*早期智人(古人)*直立人(猿人)：“北京人” 开始用火陕西蓝田人云南元谋*晚期智人(新人)周口店山顶洞人⒊地层单位…地质时代单位：宇……宙界….. 代系….. 纪统….. 世第三章：⒈地表的起伏和内部物质密度不均导致理论重力值与实测不符--重力异常，应用：探矿⒉*地壳地面向下33km(莫霍面)；结构：上层:花岗岩层硅铝层不连续；下层:玄武岩层硅镁层类型：陆壳: 双层；洋壳: 单层* 地幔莫霍面到2900km(古登堡面)，以1000km分上下地幔上地幔:橄榄岩层(榴辉岩层) 铁镁增加；岩石圈；软流圈* 地核铁镍为主⒊磁场：磁偏角：磁子午线与地理子午线之间的夹角。

地球科学导论复习资料整理

一、名词解释1.地球系统：由固体地圈，大气圈，水圈和生物圈组成了一个开放的复杂巨系统，称为地球系统。

2.太阳常数：在日地平均距离处的地球大气顶界，垂直于太阳光线1cm2面积上，每分钟接受的太阳能量。

3.潮汐变形：月球和太阳对地球的引力使地球发生周期性变形现象称为潮汐变形。

4.自然环境：人类在地球上赖以生存和发展的必要的物质基础，是人类周围各种自然因素的总和。

5. 土壤：指位于陆地表层和浅水域底部、由有机物质和无机物质组成的、具有一定肥力而能够生长植物的疏松层，其厚度一般为1-2m以内。

6.磁偏角：磁子午线与地理子午线之间的夹角。

7.震级：地震所释放能量大小的等级划分8.矿物: 在地质作用下形成的具有固定化学成分和物理性质晶质物体，少数非晶质或胶体9. 河流:在重力作用下集中于地表凹槽内的经常性或周期性的天然水道10. 地貌营力：规模不同、形态各异的地貌是在不同的地球内、外营力下形成的，这些营力也可称为地貌营力。

11.地质灾害：由于岩石圈的变形、变位、岩浆及水的活动、地球磁场和重力场等地质营力的因素，引起自然环境恶化，造成人类生命财产损毁或人类赖以生存和发展的资源、环境遭受严重破坏的现象或过程。

12. 生态系统:是在一定地区内,生物和它们的非生物环境(物理环境)之间进行着连续的能量和物质交换所形成的一个生态学功能单位。

13. 岩石：是由一种或一种以上的矿物或岩屑组成的有规律的集合体，是地质作用的产物。

14. 逆温：夜间，太阳辐射消失，出现近地气层降温快于上层，近地气层内下层温度低于上层温度的现象。

15. 地质作用:自然界引起地壳或岩石圈的物质组成、结构、构造及地表形态等不断发生变化的各种作用。

16.生物群落：在一定地段的自然环境条件下，由彼此在发展中有密切联系的动物、植物和微生物有规律地组合成的生物群体。

17. 种群：占据着一定环境空间的同一种生物的个体集群。

18. 生境：生物或其群体具体居住地段的所有生态因素的总体。

地球科学导论知识点总结版

地球科学导论重点总结1302刘洪良请结合本班老师指出的重点复习，注意复习课本与课件，如若部分知识点未能涵盖请谅解。

第一讲宇宙及太阳系起源大爆炸说三大证据：哈勃膨胀：24个邻近星系远离我们而去，v=Hd【光谱比对，基于多普勒原理推断；H=50-80(km/s)/Mpc.距离我们1Mpc的星系的退行速度是50-80km/s.哈勃的发现导致宇宙大爆炸学说，1pc(秒差距)=3*10E16m】微波背景辐射：伽莫夫：理论推演，如果宇宙起源于大爆炸，则存在遗留的背景光子温度10K。

彭齐亚斯和威尔逊：发现3.5K背景辐射。

现代结果：2.7KHoyle and Tayler（霍伊尔和泰勒）:大爆炸理论要求氦丰度为23-25%。

实际测量值，普遍存在24%的氦丰度。

太阳起源：笛卡儿（R.Descartes，1644）在他的《哲学原理》一书中提出了第一个太阳系起源的学说，他认为太阳、行星和卫星是在宇宙物质涡流式的运动中形成的大小不同的旋涡里形成的。

康德-拉普拉斯假说：由缓慢旋转的气体星云演化而来【由于引力作用，逐渐收缩，旋转加快，甩出气体物质，形成星云环；冷却聚结，形成行星，...逐级进行，行星又产生卫星，...】难题1：太阳占太阳系总质量的99.9%,但其角动量不到2%难题2：假定角动量全部集中于太阳，在赤道方向的离心力只有引力的5%左右，难以甩出物质。

解决方案1：角动量通过电磁力传递，但需要非常强的太阳磁场【与实际观测不符】。

解决方案2：原本就是分级环状气体星云。

太阳自转轴与黄道面夹角7°15’，周期为27天。

旋转速度不均匀，赤道周期比极周期大4天。

元素的起源：118种元素，至少有20—70种元素仍未并未发现。

红巨星中心温度达到:108K,3个氦聚变为1个碳核；6×108K,2个碳核聚变为1个氧核；109K,氧核聚变为硅核；3×109K-4×109K,硅核聚变为铁核。

由于铁核及其外围8个电子结构十分稳固，更重的元素无法在恒星的正常核聚变过程中形成。

地球科学导论

地球科学导论第⼀讲绪论1 地球系统包括那些圈层？固体地圈（岩⽯圈和⼟壤圈）、⽔圈、⽓圈、⽣物圈和⼈类五⼤⼦系统构成2 地球系统有那些主要的特点？⽆标度系统（⽆特征尺度，困难），时空层次性（⽉、季、年、世纪、千年、10万年；旋风、⽓旋、环流）、相对稳定性、开放性、整体性、灾害群发性、受⼈类影响⽇趋显著；第⼆讲宇宙的起源1 、⼈类对宇宙的认识可分为⼏个基本阶段？各有什么特点？4个。

16世纪的⼈们只能凭⾁眼见到六七千颗星体。

在当时条件下，古代天⽂学家创建了天体测量学和哥⽩尼⽇⼼学说，认识到太阳系内天体运⾏的现象，解决了⼈类的授时和编历问题，为史前畜牧经济和以后的农业经济发展作出了重要贡献。

17世纪掌握了⾏星层次天体运动规律：观测⼯具：伽⾥略望远镜、⽜顿望远镜(；理论：伽⾥略⼒学体系、开普勒三定律(每⼀⾏星以椭圆运动，太阳在⼀个焦点上；从太阳出发的半径⽮量在相同的时间内扫多相同的⾯积；⾏星在轨道上运⾏的时间的平⽅正⽐于其长轴的三次⽅)，发现了天王星和冥王星，精确测量各⾏星的轨道、各⾏星卫星的位置和轨道、彗星的位置和轨道；发现了出许多⼩⾏星。

20世纪上半叶在恒星层次认识宇宙：宇宙起源理论三⼤理论和恒星演化理论的建⽴（恒星天⽂学、恒星物理学、恒星演化理论、恒星光谱学）20世纪下半叶在星系层次认识宇宙：所有电磁波段的观测：⼤型的光学望远镜、红外望远镜、射电望远镜（90年代哈勃望远镜的运作），观测尺度达150亿光年（超出银河系！）；观测地点发展到⾼空（U2飞机）、太空、⽉亮、宇宙探测器（免受地球的影响）；60年代阿波罗登⽉计划的实现，90年代⽕星探险计划的实施——>⼈类⾛出地球，进⼊太空；理论：提出了许多宇宙模型：⼤爆炸宇宙模型、稳恒态宇宙模型、等级式宇宙模型）2宇宙观测实验⾥氢光谱的红移说明了什么？整个总星系处于膨胀的变化中（因为，星光谱线离开观察者时，向频率⾼的红光⽅向移动，称为红移）3 请指出稳恒宇宙学说和宇宙⼤爆炸理论的主要缺陷。

《地球科学导论》学习指导(第五章)

第五章岩石圈板块运动与地质作用§1 从大陆漂移到板块构造1.1 大陆漂移的证据（1）应用电子计算机技术对大陆进行拼接用电子计算机对大西洋两侧大陆进行拼合，发现最佳方案并非海岸线而是海平面以下915米等深线，其平均误差小于一个经度（2）地质构造带对比大西洋两岸北美和北欧之间地质构造具有一致性。

（3）古生物与冰川、气候证据南半球各大陆找到的二叠纪爬行类等陆生生物有惊人的相似性。

若把各大洲包括南极在内的大陆拼合在一起，晚古生代南半球各大陆的冰川分布，看起来有一定规律。

此外，古气候的分带性与现代气候带亦不协调。

（4）古地磁极移轨迹通过对北半球不同时代古地磁北极位置的测定，把各地质时期古地磁极位置在图上连结成一个线，这条线称为地质时代的极移轨迹。

大量资料表明，北美和欧洲所测的极移曲线并不相合，但形态大致相似。

若将两大陆拼合在一起，则这两条曲线就会基本重合，说明大西洋的确曾经不存在，两个大陆曾经相连在一起。

以上事实说明，在距今大约2.5亿年以前地球上的确曾经存在一个统一大陆，这个大陆称为联合古陆。

联合古陆大约在三叠纪后期，即约2亿年前开始破裂，并逐渐漂移,成为现今的海陆布局。

那么大陆是怎样发生漂移的呢?1.2 海底扩张海底扩张作用是大洋岩石圈在洋中脊处裂开，地幔炽热的岩浆从这里涌出，冷却固结成新的大洋岩石圈，并把先期形成的岩石向两侧对称地推挤，导致大洋海底不断扩张。

另一方面，在假设地球的体积和面积不变的情况下，大洋岩石圈也必然在大陆边缘的海沟处沿着消减带向大陆岩石圈之下俯冲，消亡于软流圈中。

因此，海底扩张实质上是全球洋壳在不断地循环变化，2～3亿年内更新一次。

海底扩张说的确凿证据是海底岩石年龄的分布：以年龄最新的大洋中脊为轴，向两侧呈对称地分布，离中脊愈远愈老。

我们怎样知道海底岩石的年龄呢?(1)磁异常与磁场倒转记录海底年龄的测定首先应归功于古地磁学的研究。

人们在东太平洋进行地磁研究，发现海底地磁呈整齐的条带，并都呈南北向展布，条带间距达几十公里。

《地球科学导论》学习指导(第十章)

《地球科学导论》学习指导第十章生物圈1、生物、环境与生态系统1.1 生物与环境(1) 环境因素与生物的相互影响地球上的生命界可以划分成不同的层次或组织水平。

从大分子有机物开始直到生物圈，复杂程度逐级增加。

当从一个层次过渡到另一个较高层次时，生命组织便会出现前一级所不具有的新性质和特征。

生物存在于地理环境之中的，它们在个体发育的全部过程中，经常不断地与环境间进行着物质与能量的交换。

它从环境中取得必需的能源和营养物质，建造自己的躯体，同时又把不需要的代谢产物排放到外界环境中，以此维持其正常的生命活动和种族的繁续。

因此，任何生物有机体都不能脱离环境而生存。

环境控制和塑造着生物的生理过程、形态构造和地理分布。

在环境对生物发生影响的同时，生物有机体，特别是它们的群体也对环境产生相当明显的改造作用。

针叶林下土壤的酸度往往比同一地区阔叶林下的要高些。

湖泊中浮游生物大量繁殖时，导致水体透明度下降，从而改变水中的光照条件。

从更长远的时间尺度看，生物还参与岩石的风化，地形的改变和土壤的形成，以及某些岩石和矿床的建造。

水土流失可以用植物来防治，流动的沙丘可以用乔木、灌木和草本植物来固定。

在环境中对生物的生命活动起直接作用的那些环境要素叫做生态因素，如日光、热、水、风、矿物盐类和其他生物等。

地形、海拔高度等则属于间接起作用的因素，它们通过改变气候、土壤等条件而对生物产生影响。

各个生态因素并不是孤立地、单独地对生物发生作用，而是共同综合在一起对生物产生影响，一个生态因素不管它对生物的生存有多么重要，也只能在有其他因素的适当配合下才能发挥其作用。

生物或其群体具体居住地段的所有生态因素的总体叫做生境。

由于地表各地气候、土壤、岩性和地形等条件不同，形成极其多种多样的生境类型，这正是地球上生物种类和其群体类型复杂多变的主要原因之一。

地球上各种生态因素的变动幅度非常广阔，每种生物所能适应的范围却有一定的限度。

如果当一个或几个生态因素的量或质低于或高于生物所能忍受的临界限时，不管其他因素是否适合，生物的生长发育和繁殖都会受到影响，甚至引起死亡。

大纲：地球科学导论

《地球科学导论》教学大纲一、课程性质与地位本课程是地球科学的入门课程，任务是使学生全面了解地球科学的基本知识、基本理论和基本方法。

地球科学是一门综合性学科，是研究地球的一门科学，是自然科学的六大基础学科之一。

地球科学导论主要任务是介绍地球科学的研究对象、研究内容和主要研究方法，使学生较全面了解现代地球科学的主要成就、基本知识和时空观念，训练学生掌握一些重要的基本技能，启发学生主动钻研地球科学的精神，鼓励学生的创新意识，培养学生对地球科学的兴趣，使学生树立正确的人生观、世界观。

二、课程学分学时安排学分：2 学时安排：32三、课程目标及主要内容（一）课程目标本课程的学习目的在于使学生掌握地球科学的基本概念、基本原理、研究方法等，具有初步分析和动手实际操作的能力，培养学生分析问题、解决问题的基本技能，为学习和工作打下坚实的基础。

本课程既有理论教学部分，又有实验教学部分，所包含的知识面广，信息量大，学好这门课，对学生系统掌握地球科学知识具有直接和长远的影响。

我们努力构建的能力培养型实验教学体系就是让学生在系统地掌握地球科学知识体系的同时，培养学生的探索精神。

在传授地球科学知识的过程中，培养学生的科学思想素质，提高学生的抽象思维能力、科学实验能力。

（二）教学基本内容本课程内容较多。

授课教师可以根据学生专业、教材、学时数等具体情况作适当调整。

鼓励教师根据学科发展，随时补充或更新课程内容。

绪论第一章宇宙中的地球第二章地球的外部圈层第三章地球的内部圈层第四章地质年代与地质作用第五章风化作用与剥蚀作用第六章搬运作用与沉积作用第七章岩浆作用与变质作用第八章构造运动第九章地球动力系统第十章地球的资源第十一章地球的环境四、实践性教学内容与安排根据教学实践，适当安排。

实验1 认识常见矿物、岩石和矿石观察标本，掌握矿物的肉眼鉴定特征，如形态、颜色、条痕、光泽、透明度、密度、硬度、解理、断口等。

认识常见的矿物。

掌握岩石的肉眼鉴定特征，认识常见的岩浆岩、沉积岩和变质岩。

地球科学导论复习提纲整理总结

第三章地球的外部圈层@*地球外部圈层的含义地球的外部圈层包括大气圈、水圈、生物圈。

大气圈是因地球引力而聚集在地表周围的气体圈层，是地球最外部的一个圈层。

水圈是指由地球表层水体所构成的连续圈层。

生物圈（biosphere）是指地球表层由生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层，是地球上所有生物及其生存环境的总称。

@*大气的物质组成及组分的分类大气的物质成份以氮和氧为主，它们以分子、原子或离子的状态出现；主要成份：氮、氧、二氧化碳、水，微量惰性气体。

(1)恒定组分：约90km以下低层大气中基本保持不变的成份。

主要由氮、氧、氩组成，占大气总体积的99.96%，还有氖、氦、氡等少量稀有气体。

(2)可变组份：二氧化碳、臭氧和水蒸气。

通常情况，CO2为0.02%~0.04%,O3约0.01×10－6，水蒸气低于4%，这三种成份因季节、气象和人类活动的影响而变化CO2含量猛增是人类活动造成的。

(3)不定组份：大气中可有可无的成份。

如尘埃、硫化氢、硫氧化物，氮氧化物、煤烟、金属粉尘，氟氯烃（CFCs）等。

一般为有害于人体健康的污染物，氟氯烃（CFCs）则使O3层遭到破坏。

不定组份来源于火山爆发，森林炎灾，海啸，地震等自然灾害；也来源于人类生活和生产活动。

@*水的类型&地下水的基本类型&冰川的形成与冰川的类型自然界的水以液态、固态和气态形式存在于海洋、大陆表层，大气圈和生物圈之中。

1、海洋水。

2、陆地水（Continental water）包括地面流水、地下水、湖泊与沼泽及冰川。

（1）地面流水沿地表流动的水，水源主要有大气降水、冰雪融水、地下水和湖泊。

根据水源补给特点可分为常年性流水（河流）和暂时性流水（片流、洪流）河流是指在重力作用下，集中于地表凹槽的经常性或周期性的天然水道。

河流有稳定的补给水源，一般以地下水、冰雪融水为主。

/*在一定集水区域内，由大大小小的若干条河流所组成的水流系统称为水系，其中包括干流和支流；每条河流和每个水系都从一定陆地面积上获得补给，这陆地面积便是河流和水系的流域。

地球科学导论

目的要求：通过学习，要求学生一般了解地球科学的研究对象和任务、学科体系和基本理论；初步了解地球系统的物理、化学、生物作用过程以及不同圈层之间的相互作用；正确理解地球科学与人类生产、生活需求之间的紧密关系，以及如何运用地球科学手段解决人类面临的资源、环境、灾害等重大问题的基本思路和方法。

学习本课程时，学生应当懂得：1）. 地球系统内各种地学过程发生的时间尺度和空间尺度具有极大的差别。

2）. 因此，地球科学研究必须运用 "将今论古"的现实主义原则和方法。

3）.尽管高新科技观测手段在地球科学研究中的地位日益重要，但直接投入大自然怀抱，进行实地野外考察仍然具有无法取代的地位。

学习安排：在本课程中，我们为学生准备了五个相互关联又各有侧重的教学系列，即视屏系列，教材系列，网页系列，思考与试题库系列，实习系列。

针对每一部分内容的学习，我们都建议学生依次经历这五个系列的反复训练过程，即听，看，记，想，练的综合学习过程。

以此充分调动学生自身的不同学习功能，发挥课程教学材料的不同教学作用，从而最大限度地领悟和掌握教学内容。

学时分配：学时分配按50学时示于表1中，不同专业的师生可以根据具体情况酌情增减。

表1.学时分配表4．教学要求：根据课程基本内容特征，建议学生对照各有关章节，重点掌握以下有关知识：绪论重点介绍了地球是人类在宇宙中生存、发展的唯一家园。

地球科学是研究地球系统并预测其未来行为的唯一科学。

学生应掌握地球科学的研究对象、内容和任务；地球科学的特点与研究方法；地球科学与人类可持续发展的关系。

第一章宇宙中的行星地球介绍与行星地球有关的基本知识，包括太阳系的结构，能量及行星地球的基本参数；地球在太阳系中的运动等。

学生应重点掌握地球自转，地月关系，地球轨道参数的知识，并了解星体影响和撞击事件等问题。

第二章宇宙，地球的起源与演化本章介绍宇宙起源的大爆炸演说，恒星演化及地球起源等相关知识。

学生应该了解地球的起源，年龄及生命的起源等问题，并重点掌握生命发展中的几个重要阶段及其特征，熟悉地质年代的划分方案及地质年代表。

《地球科学导论》学习指导(第四章)

第四章地球及各圈层的物质组成§1 地球的物质组成地球是一个特殊的物理化学系统，她有别于太阳系其他行星，不但有生物圈和生命的长期作用，有液态水圈和氮-氧形成的大气圈，还有固体地圈的板块运动。

从而决定了地球系统特有的物质运动与元素行为特征。

地球主要元素丰度：Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na。

地球的化学组成特点是：氧和硫（主要阴离子）原子丰度远小于全部金属阳离子的原子丰度之和，因而地球能有多余的Fe、Ni进入地核；并且地球有一些元素表现为亲氧性，成为造岩元素，另一些元素表现为亲硫性，成为金属成矿元素。

目前，许多学者都是借助于宇宙的丰度和已知的观测事实以及地球物理资料来构筑地球模型，主要考虑如下四个方面：①地球作为宇宙天体的一个成员并由宇宙物质演化而来，地球的元素丰度应与宇宙的元素丰度大致相同，因此可以根据宇宙丰度构成地球基本成分的简单模型；②地球基本成分及其分布必须符合深部地震资料所反映的物质密度、比重等物理参数；③地球成分分布必须与地球总的质量和惯性矩相协调；④地球元素分布必须符合地球内部温度、压力分布的状况。

§2 地壳的结构与物质组成2.1 地壳元素组合与矿物形成（1）地壳元素组成和分类地壳元素丰度的总特征可大致归纳如下：地壳中已发现的化学元素有92种，即元素周期表中1至92号元素；地壳中不同元素的含量差别很大，含量最高的元素氧(47%)与含量最低的氡(10-16)差1017倍；含量最高的三个元素氧、硅、铝的总量占地壳元素总量的84.6%；若加上含量大于1%的元素铁、钙、钠、钾、镁，总和达98%，剩余的84个元素重量的百分含量之和仅为2%；总体上，元素的原子丰度随元素的原子序数增大而降低，偶数原子序数的元素比相邻的奇数原子序数的元素丰度值高；惰性元素丰度偏低。

按化学计量比计算，地壳中阴离子的总数大大低于阳离子总数，阳离子与阴离子结合能力的大小和倾向性决定了元素的地球化学行为。

地球科学导论

需要有地质学家参与该区的地壳稳定性问题研究, 对于最后决策有重要意义。
环境恶化
近年10城市民意调查（3243人）： 49% 关注环境问题，占首位。
中国的68%河流已经污染，1.7亿人饮用受污染的水，
酸雨分布区已占国土面积40%，垃圾占地面积超过 5╳104 km2。
污染造成的经济损失达2 000亿元/年。
数字地球 (Digital Earth)
一种可以嵌入海量（百兆至千兆级）地理数据的、多分辨率的、多维地球表示的，将成为管理地球的重要工具。
是一个数字形式的关
于地球的巨系统。
核心思想： 1. 用数字化手段统一处理地球问题。 2. 最大限度地利用信息资源。
21世纪的新型地图
市场上可买到电子地图，电视节目中可见到虚拟城市。
全球监测与国际合作
传统地学研究方法（铁锤、罗盘、放大镜）与先进手段（卫星遥感实时监测）相结合。
国际岩石圈计划（ILP)、大洋钻探计划（ODP)、世界气候计划（WCP)等。
中国加入WTO后，参与国际竞争是必然趋势！
时空尺度的极大差异性
几小时到几年时间尺度变化——大气、海洋、生物科学研究范畴。
几十亿年至几十万年时间尺度变化——地球和生命起源、板块构造、冰期出现、海陆变迁、成矿作用等。
空间尺度也可有极大的差异。
现实主义类比研究方法人们无法进入地心采集标本、测量温度，也
无法在实验室再造地球系统的真实过程。
“Present is the key of past” (现在是过去的钥匙 )成为普遍遵守的将今论古研究原则和方法。
海底水化甲烷 (可燃冰)----深海海底低温、高压环境下形成的一种含有甲烷类分子的透明冰结晶体。

武汉大学地球科学导论复习要点

莫霍面：地壳与地幔间的界面古登堡面：地幔与地核之间的界面1）密度：地表岩石密度：2.6～2.8g/cm3，一般取2.67g/cm32）压力：地球内总压力是指在不一样深度处单位面积上的静岩压力（即压强）3）温度：地球深部的温度高于地球表层温度，一般温度随深度增添而增高。

地温梯度（地热增温率）：在常温层以下，每向下加深 100m 所高升的温度重力：地球上一点遇到的地球整体引力 (不包含地球之外天体的引力作用 )与因地球自转产的离心力之协力。

1Gal=1cm/s2地面一点的重力随点位不一样而异，影响一点重力大小的因素可有：（1）地球内部物质散布不均和地形起伏变化；（2）地面点离地心距离的差别；（3）地面点与地球自转轴的距离不一样遇到的惯性离心力不一样，位于赤道的点离心力最大，南北两极离心力为零。

基本磁场由设想的地球内部等效大磁棒产生的磁场变化磁场：变化磁场是发源于地球外面并叠加在磁场上的各样短期变化磁场。

磁异样地球浅部拥有磁性的矿物和岩石所惹起的局部磁场，叠加在基本磁场之上第五章1、地质作用:自然界惹起地壳或岩石圈的物质构成、结构、结构及地表形态等不停发生变化的各样作用。

2、地质作用可依据能量根源和发生部位分为表层地质作用和内部地质作用两大类。

3、表层地质作用是指主要由地球外面的能源惹起的，发生在地球表层的地质作用。

4、表层地质作用可分为风化作用、剥蚀作用、搬运作用、堆积作用和成岩作用。

5、搬运作用有机械、化学和生物搬运 3 种方式。

6、堆积作用也拥有机械、化学和生物堆积作用 3 种方式。

7、内部地质作用是指主要由地球内部能源惹起的地质作用。

8、内部地质作用主要包含岩浆作用、变质作用和结构运动。

9、变质作用形成新的岩石称变质岩。

10.结构运动是指主要由地球内部能源惹起的岩石圈物质的机械运动。

常以岩石变形、变位、地表形态的变化等形式表现出来。

按物质的运动方向可分为水平运动和垂直运动。

11.确立岩石的相对地质年月的方法往常是依赖下述三条准则：(一)地层层序律； (二)化石层序律； (三)地质体之间的切割律。