地球科学概论绪论
地球科学概论绪论
（3）“地幔对流”
（4）地幔柱－“根”-“柱”构造
（5）“系统地球科学”
（6）全球构造新概念
（7）各种高新技术的应用
及地学交叉学科的兴起
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地球系统科学观
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地球是一个复杂的系统 requiring an integrated approach
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地球科学以整体的地球作为研究对象, 包括自地心至地球外层空间十分
一旦进入到探索机理、追溯过 程的新层次，地球科学就成为引人 入胜、动人心弦的事情，内中情趣 决不下于侦探案件。
地球系统充满了丰富多彩的待 破案件和未解之谜，它们不仅是科 幻作品的绝妙素材，更足以吸引科 学界的有志之士去贡献自己的聪明 才智。
－－－汪品先
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(2)古罗马:
斯特拉波(Strabo,公元前63-公元20年)
——《地理学》论及化石、海陆升降、火山、地
震、河流的搬运与沉积作用等。
老普里尼（Pliny the Elder）
——《自然史》（77年）对矿物进行专门论述，
包括当时使用的各种矿物、建筑用石材、矿石及矿 床、采矿及冶金方法等。
西尼卡（Seneca）
资料的来源包括详细的野外调查、仪器观 测和收集已有的各种资料等。
(2)归纳、综合和推论 对收集的资料进行加 工整理、归纳、综合，利用地球科学的研究方 法和原理，作出符合客观实际的推论。
(3)推论的验证 通过生产实践或科学实验 来证实或检验推论，并在实践的过程中不断地 修正错误，总结规律。
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资料的综合分析、归纳、推理
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地球科学特点： (1)全球性和地域性 (2)时空尺度的差异性 (3)理论与实践的密切结合性 (4)研究方法和研究内容的多学
地球概论 绪论
8 、 《时间简史》 ，史蒂芬·霍金，湖南科学技术出版社， 2010 年。
本书是关于探索时间本质和宇宙最前沿的通俗读物，是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著作，它改变了人类对宇宙的观念。
9 、其他天文学方面的普及读物。
《地球概论》这门课与天文学密切相关。它所讲的是地球整体，把地球作为一个动态的天体，整体地讲地球。
二、《地球概论》的讲授内容
《地球概论》讲三方面的内容：
1 、地球物理学基本知识
主要讲地球的形状、大小；地球的基本结构；地球的物理性质；地球的演变等。
2 、普通天文学基础知识，即一般天文学知识。
三、《地球概论》的特点
1 、涉及知识面广泛、深入。 要求有比较扎实的数学、物理学、化学等方面的基础知识，才能比较容易理解。尤其是在进一步学习时，更需要有较深的空间几何与天体物理知识。
2 、研究对象是动态的天体。 无论是太阳、地球、月球、恒星等，都处于永恒的运动中，因此，我们要用“动”的观点来学习。
主要讲天球；天体概述（恒星、行星、卫星等）；太阳系；银河系；宇宙；地球和地理坐标；天球坐标系等。讲这些内容主要是要说明地球在宇宙中的地位。
3 、地球的天文学基本知识
主要讲地球的自转和公转以及由此而产生的地理现象（时间、历法、四季和五带等）。还讲地球的卫星——月球和人造卫星，以及月球与地球的相互作用（如日、月食、天文潮汐等）。
绪 论
一、《地球概论》的学科范畴与研究对象
《地球概论》是高等师范院校地理科学专业的一门专业基础课。内容是关于地球整体的基础知识。因此，它 属于地球科学范畴 。
基础科学有六门，它们是数学、物理学、化学、天文学、地学和生物学。 Βιβλιοθήκη 其中的地学就是地球科学。
地质大地球科学概论课件00绪论
环 境 科 学
环环 环环环 环环环 环 环环环环 环 境境 境境境 境境境 境 境境境境 境 物化 地生医 经法管 教 科心情统 工 理学 学物学 济学理 育 学理报计 程 学 学 学 学 学 史学学学 学
四大起源问题 判断：求知欲与生存的需要 学科建设：在边缘上寻找生长点 “问题地球科学”
2. 为什么学习“地球科学概论”
基本素质的需要 宏观更宏微观更微，“拆0”与“组装” 建立科学的思维方式 值得一学吗？认识.关心.重建.拯救
3. 地球科学的科学位置与框架
科学的概念 致知在格物，格物而后知玉. ---《礼记.大学》 天演论－严复将science译为科学。什么是科学？
6. 地球科学发展趋势(续)
从数值模拟向预测发展 高新技术的应用: 遥感，深部探测 非线性应用：0.618在地学上的局限性 微观地球科学：电镜，隧道电子显微镜，分子生物学，纳米科学，同步辐射加速器，质子加速器。 地球科学的革命——板块构造有待微观地球科学的发展：分子古生物学，结构矿物学，纳米环境地球化学，元素和同位素地球化学等。
地球科学概论
本堂课内容
1. 地球科学的目标 2. 为什么学习“地球科学概论” 3. 地球科学的科学位置与框架 4. 应用地球科学 5. 地学发展简史 6. 地球科学发展趋势 7. 中国地球科学的发展现状 8. 环境科学 9. “十五”期间优先资助领域 10. 极地科学
1. 地球科学的目标
学科之间的交叉:2.7K,质子加速器 界面过程的研究:Sr/Ba,海-气交换，水岩，冰上、冰下
深度
B/Ga Sr/Ba
6. 地球科学发展趋势(续)
研究功能－社会服务（研究功能的动力）:找矿，社会型，环境型，气象计划 关键区域：南北极，青藏高原，黄土高原，洋脊，地幔热柱，大陆架和大陆内部的碰撞带 典型现象：厄尔尼诺，酸雨，臭氧空洞，海平面变化，洋底锰结核，黄土，温室效应 CO2 280-353ppm (1800-1990) N2O 285-315ppbv (1800-1999) CH4 0.7-1.72ppm (1800-1990)
地球科学概论
地球科学概论题型：名词解释、判断题、简答题、论述题第⼀一章：绪论地理理学是研究地理理环境的⼀一⻔门⾃自然科学，只研究地球表层的那⼀一部分⼈人类环境研究对象：地球表层的⾃自然地理理环境：物质组成、要素组成⾃自然地理理学是RS、GIS的理理论基础RS、GIS是⾃自然地理理学新的研究⼿手段未来地理理学家的素质：第⼆二章：地球系统宇宙的本质：宇宙是普遍永恒的世界，是时间和空间的统⼀一体，由物质组成，表现形式复杂，处于不不断的运动和变化中（四⽅方上下⽈曰宇，古往今来⽈曰宙）测量量恒星距离的单位：1秒差距（Pc）=3.2616光年年（Ly）=206265天⽂文单位（Au）宇宙中的天体和物质：恒星：恒星是由炽热⽓气体组成的，能够⾃自身发光的球状或类球状天体星系：星系是包括⼤大量量恒星的天体体系彗星：彗星主要由冰块、尘埃组成流星、陨星（流星体到达地⾯面的残余部）：分布在星际空间的细⼩小物体和尘粒（流星体），⻜飞⼊入地球⼤大⽓气层，跟⼤大⽓气摩擦发热、发光的现象恒星演化过程：引⼒力力收缩阶段（幼年年期）；主序星阶段（壮年年期）；红巨星阶段（中年年期）；⽩白矮星、中⼦子星、⿊黑洞洞阶段（晚年年期）太阳系的构成及其特点：构成：太阳、⾏行行星、⼩小⾏行行星、彗星、流星体和星际物质特点：太阳系是太阳和以太阳为中⼼心，受它的引⼒力力⽀支配⽽而环绕它运动的天体所构成的系统在太阳系的总质量量中，太阳约占99.8%太阳是太阳系唯⼀一能够⾃自身发光的天体太阳的结构：内部：核反应区、辐射区、对流区外部：光球：太阳⿊黑⼦子、光斑（寿命较⻓长）⾊色球：耀斑（寿命很短）、⽇日珥⽇日冕：太阳⻛风（太阳活动剧烈烈时，⽇日冕接近于圆形，反之形状较扁）太阳活动：太阳局部的剧烈烈运动，最明显的标志是太阳⿊黑⼦子、耀斑（最剧烈烈）以及⽇日冕物质的抛射太阳活动对地球的影响：电离层突然骚扰、“磁暴暴”现象、极光现象、影响地球⼤大⽓气地球的运动及其地理理学意义：⾃自转：昼夜变化（地球⾃自转和公转的联合结果）、科⾥里里奥利利⼒力力的影响（在北北半球向右偏，在南半球向左偏）、⾃自转速度的变化（⻓长期减慢：潮汐摩擦；周期性变化：地球上⽔水和⼤大⽓气的季节性迁移；不不规则变化：地幔与地核之间的⻆角动量量变换，或海海平⾯面和冰川的变化，或由于⻛风的作⽤用）公转：季节的变化、地球上5带的形成（热带、北北温带、北北寒带、南温带、南寒带；划分依据：有⽆无太阳直射、有⽆无极昼极夜现象）随太阳在银河系的运动：地球上冰期的形成正午太阳⾼高度的计算昼⻓长的计算第三章：地球构造岩⽯石圈的组成：元素：地壳中含有化学元素周期表中所列列的绝⼤大部分元素，O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg(占98%以上）矿物：组成岩⽯石主要成份的矿物，称造岩矿物岩⽯石：⽕火成岩（占地壳总体积的65%）沉积岩变质岩花岗岩：侵⼊入岩（⽕火成岩）⽞玄武岩：喷出岩（⽕火成岩）岩⽯石圈的结构：垂直分层⽔水平变异地壳运动（由内⼒力力作⽤用引起地壳结构改变和地壳内部物质变化的运动）的基本形式：⽔水平运动垂直运动地质构造及其地貌学表现：承受地壳运动的岩层或岩浆，在地应⼒力力作⽤用下，发⽣生变形变化的结构称为构造形迹或地质构造受⼒力力性质分类：压性构造、张性构造、扭性构造（层状岩⽯石）地质构造类型：1）⽔水平构造（原始岩层平整，未受到褶皱变动的影响）：⼤大规模的隆隆起，⽔水平岩层形成⾼高原；被分割形成⽅方⼭山、桌⼭山；丹丹霞地貌2）倾斜构造（岩层经过构造变动以后，岩层⾯面与⽔水平⾯面之间具有⼀一定的夹⻆角，常是褶皱的⼀一翼，断层的⼀一盘）：单斜地貌（单⾯面⼭山和猪背脊）3）褶皱构造（岩层受⽔水平挤压⼒力力的作⽤用⽽而发⽣生的波状塑性变形）：背斜、向斜、地貌倒置（背斜成⾕谷、向斜成⼭山）意义：是地壳中发育最为⼴广泛的构造形式之⼀一，⼏几乎控制了了⼤大中型地貌的基本形态；与矿藏的⽣生成有关；⽯石油；地下⽔水4）断裂构造（岩⽯石在应⼒力力作⽤用下发⽣生变性，当应⼒力力超过⼀一定的强度时，岩⽯石发⽣生断裂，甚⾄至沿破裂移动，使岩层的连续性、完整性受到破坏）：劈理理：岩⽯石沿最⼤大剪切应⼒力力作⽤用⽅方向发育的⼀一组细⽽而密集的剪切裂隙；节理理：岩⽯石⾯面破裂，两侧岩层⽆无明显移动；断层：岩块沿着断裂⾯面有明显位移的断裂构造意义：控制矿床；制约⼯工程建设；地震形成的背景⽕火⼭山和地震⽕火⼭山爆发的好与坏：泥泥⽯石流、酸⾬雨、⽕火灾、⽕火⼭山灰肥沃⼟土地、⽕火⼭山旅游景点、⽓气温变化地震灾害特点：瞬间发⽣生、破坏剧烈烈、次⽣生灾害严重、监测预报困难、社会影响深远第四章：⼤大⽓气圈⼤大⽓气圈的重要性：⼤大⽓气圈具有温室效应，致使地球表⾯面平均温度升⾼高，温度的⽇日变化、年年变化减⼩小，形成适宜于地球上⽣生物⽣生存的温度条件；参与⽣生命的活动过程；物质与能量量交换的环节⼤大⽓气的组成：由多种⽓气体的混合物组成，主要成分是氮和氧（⼤大⽓气体积的99%）。
《地球科学概论》-课程教学大纲
《地球科学概论》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：16186902课程名称：《地球科学概论》英文名称：An Introduction to Earth Sciences课程类别：通识课学时：32学分：2适用对象：全日制本科生考核方式：开卷考试先修课程：无二、课程简介教学内容设置是在涵盖“地球科学概论”主体内容的基础上，尽可能多地导入近年来地球科学研究的重大进展，并将资源短缺、环境恶化、灾害等重大环境问题结合起来系统讲述。
该课程共分四部分：第一部分介绍了地球科学的研究对象、内容和任务；第二部分主要阐述地球的起源和演化、地球的物理性质、圈层结构和物质组成；第三部分对地球四大圈层分别做了较系统的论述；第四部分则对地球环境变迁、自然资源及其利用、自然灾害等作了较为系统的概述。
In arranging teaching content, this lesson covered the main part of An introduction of Earth Sciences, and introduced most important and advanced developing about earth science to students. At the same time, it integrates resource absence，environment degradation，disaster important environment problem. The entitle lesson were divided into four chapters. The first part mainly introduced research aim, research content and object of earth science to students. The origin and evolvement, physical characteristic, components and structure of earth's layer system were emphasized in the second part. The four layer system of the earth were discussed in the third part. The fourth part focused on environmental transfer of the earth, nature resource and its utilities, nature disaster, etc.三、课程性质与教学目的知识经济时代的“知识阶级”必须对地球环境有全面、深入的了解和认识，因此“环境意识”、“全球意识”应成为国民所具备的基本素质。
chp1 行星地球科学概论绪论(公选)
北纬30°
沿着北纬30°这一地带，确实发生过许 多难以解释的现象,世界有名的大江大河 的入海口都是在北纬30°线上。
中国的长江 美国的密西西比河 埃及的尼罗河 伊拉克的幼发拉底河等
北纬30度这一地带穿越世界最高的 地方——青藏高原和喜马拉雅山。
也穿越世界最深的海沟——西太平 洋的马利亚纳海沟。
行星与地 球 科 学 概 论
Introduction to Planet and Earth Science
徐红 简介：
1984年南京大学本科毕业(理学学士学位)。 1987年南京大学研究生毕业(理学硕士学位)。 1987年7月至今一直从事教学和科研工作。 讲授过多门课程，发表科研论文30余篇(第一作者)。 曾获 国家教育部科技进步二等奖
第八章 外力地质作用及地貌特征（2学时， 选讲）
风化作用、土壤和风化地貌 河流的地质作用和地貌 地下水的地质作用和岩溶地貌 冰川的地质作用及全球气候变化 海洋的地质作用与海蚀地貌
第九章 生命起源与演化 （2学时）
生命起源的探索 宇宙来源 地球来源 地球生物史 最古老的生命 从无核到有核 生命大爆炸 从海洋到陆地 哺乳动物的演化 生物的灭绝 板块构造与生物灭绝 行星撞击与生命灭绝
第四章 地质年代和地球的演化历史(3学时)
相对地质年代确定的基本原则 地层的接触关系 地层的对比 古生物化石证据 绝对地质年代—放射性同位素年龄 地球的演化历史和地质年代表 常见生物化石 20世纪最惊人的发现
——云南澄江动物化石群
第五章 海底扩张和板块构造理论（6学时）
水成论与火成论 渐变论与灾变 固定论与活动论 板块构造理论 板块边界板块构造模型的验证（夏威夷群岛—
地球科学概论1绪论
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1、地球科学的特点
（3）地质过程的复杂性（地质现象的多解性） 这些复杂的自然过程并不是杂乱无章的，它们都
是具有一定的发生、发展条件和过程，具有一定的顺 序，换句话说，都具有一定的规律可循—这体现了过 程的有序性。
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1、地球科学的特点
（4）整体性与差异性（分异性）：整个地球是一个有 机整体，这不仅表现在地球内部和外部圈层的连续整
缓慢的，如沧海变桑田、山脉的隆起、生物的演化、 油气田的形成等等，常需要几十、几百、几千万年的 时间。许多地质事件发生在很久很久以前，如恐龙的 灭绝发生在6500万年前。
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1、地球科学的特点
（3）地质过程的复杂性（地质现象的多解性） 地球演化至今经历了复杂的地质过程。其中既有
物理变化，也有化学变化；既有地表常温常压状态下
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3、学科分支
地质学(geology)
主体对象也是固体地球，当前主要是研究固体地 球的表层—地壳或岩石圈。研究内容主要包括固体地 球 (重点是地壳或岩石圈)的物质组成、内部构造和形 成演化历史。
地质学是一门理论性和应用性都很强的科学。它不 仅承担着揭示自然界奥秘与规律的科学使命;同时也为 生活在地球上的人类如何利用、适应和改造自然提供 科学的方法论。随着生产和科学技术的发展，地质学 的研究内容和领域不断地深入和扩展，逐渐形成了日 臻完善的由多学科组成的综合性学科体系。
地下水的运动和分布规律—水文地质学等。 15
古生物化石
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矿物矿石
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地貌
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构造
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矿床
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地层
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遥感图像
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地灾
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3、学科分支
此外，地质学所研究的各种地质现象是各种地质 营力长期作用的产物，是在非常复杂的物理、化学及 生物条件下各种自然因素综合作用的结果。
《地球科学概论绪论》课件
地球科学的定义和研究范围 地球科学的历史和发展 地球科学的研究方法和技术 地球科学的应用领域和前景
观察法：通过观 察地球表面和内 部现象，了解地 球的构造和演化 过程
实验法：通过模 拟地球内部的物 理和化学过程， 验证地球科学的 理论和假设
理论分析法：通 过建立数学模型 和理论框架，解 释地球的构造和 演化过程
遥感技术：利用 卫星、飞机等遥 感设备，获取地 球表面的地形、 地貌、地质、气 候等信息，为地 球科学研究提供 数据支持
认识地球：了解地球的起源、演化和发展，认识地球的物质组成、结构、运动规律等
资源开发：为资源开发提供科学依据，如矿产资源、水资源、能源资源等 环境保护：为环境保护提供科学依据，如气候变化、自然灾害、生态平衡等 社会发展：为经济社会发展提供科学依据，如城市规划、交通建设、农业发展等
添加交互性：在课件中添加交互性元素，如提 问、小游戏等，可以提高学生的参与度和兴趣。
学生：作为地球科 学概论课程的教材 辅助工具，帮助学 生更好地理解课程 内容。
教师：作为教学辅 助工具，帮助教师 更好地讲解地球科 学概论课程。
科研人员：作为研 究辅助工具，帮助 科研人员更好地了 解地球科学概论的 相关知识。
介绍地球科学的基本概念、研究 领域和意义
引导学生了解地球科学的发展历 程和未来趋势
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
阐述地球科学在人类生产生活中 的作用和价值
提高学生对于地球科学的兴趣和 认知水平
确定主题和目标：明确PPT的主题和目标，为制 作提供方向。
收集资料：收集相关的图片、图表、视频等资料， 以支持PPT的内容。
地球科学概论知识点总结
第一章绪论1、地球科学的研究对象和基本任务：地球科学研究的对象：地球科学是系统研究地球物质的组成、运动、时空演化、相互作用及其形成机制的科学。
地球科学研究的任务：1、研究地球系统的基本特征、形成机制和发展规律；2、研究地理环境之间的相互关系；3、研究地理环境、人为环境的特点、发展动向和存在问题，寻求合理利用和改造的途径和方法。
2、地球科学的特点：(1)空间的广泛性与微观性(2)整体性与分异性((或差异性)(3)时间的漫长性与瞬间性(4)自然过程的复杂性与有序性(5)理论与实践的密切结合(6)研究方法和研究内容上的多学科性3、地球科学的发展趋势：(１)应用各种高科技向纵深、交叉、系统型发展。
(２)多学科跨部门的综合研究、国际性研究计划(３)由“资源型”转向“社会服务型”、“环境型”(４)从数值模拟向预测发展4、世界地球日： 4月22 日。
第二章地球的宇宙环境5、太阳系的组成和特征-：太阳系的组成:太阳的质量占太阳系总质量的99.8%。
太阳系共吸引八大行星，2000多颗小行星，600多颗彗星。
太阳系共有50颗卫星。
太阳系的特征：太阳系（携带地球）以220千米/秒的速度绕，银河系中心运动，旋转一周需2.8亿年。
地球以30千米/秒的速度绕太阳公转。
6、太阳系中行星的总体特征：体积密度卫星表面主要元素类地行星：小、大、少、固，Fe,Mg,Si,K,Ca,Al,Ti,Ni类木行星：大、小、多、非固，H,He,CH4,氨冰,水冰7、太阳系八大行星的分类：类地行星：水/金/地/火,岩石组成类木行星：木/土/天/海,气体组成第三章地球的物理性质及其应用8、陆地表面地形的类型及特征：山地：是海拔高度在 500m 以上的低山、1000m 以上的中山3500m以上的高山分布地区的总称。
线状延伸的山体称山脉，成因上相联系的若干相邻山脉称山系。
丘陵：是指海拔小于 500m 、顶部浑圆、坡度较缓、坡脚不明显的低矮山丘群平原：海拔低于 200m 、宽广平坦或略有起伏的地区，如我国的华北平原。
地质大《地球科学概论》复习要点
《地球科学概论》复习要点（地质学专业使用）第一章绪论1．地球科学及其相关学科举例。
2．地质学的定义。
地质学大约从何时开始诞生？依据？3．举例说明地质学的两大目的（索宝与防害）。
4．地质学的研究方法与特征：大自然是实验室与博物馆，对基础学科的依赖与促进，现实主义原则（将今论古与以古鉴今）。
5．均变论的要点和代表人物。
6．地质作用及其能：内力地质作用（地点，主要能）、外力地质作用（地点，主要能），辅助能。
第二章宇宙与行星地质学1．宇宙、星系、银河系、太阳系的基本概念。
2．太阳系的七大类成员。
3．行星的定义，“八”大行星的相对位置与大小次序（冥王星的特殊性与地位）。
4．类地行星与类木行星的基本特点与差异。
5．自转方向相反的行星（据表2.2）、自转轴与黄道面交角特大的行星。
解释原因。
6．公转轨道偏心率大的两个行星。
7．内外行星的密度差异，密度最大的星球是哪个？密度是多少？8．为什么地球现在是最适宜生命存在的行星？9．小行星的轨道位置、成因。
为什么形状特殊？补充火星探索最新进展（水）？10 彗星的基本特征（头、尾、核、发等），彗星在天空中的方向及其原因。
11 月亮的地理组成：月海、月陆、月壤、撞击坑等。
补充月球含水的最新成果？12 陨石与流星：陨石的分类及其组成（铁、石、石铁；球粒、非球粒）。
13 为什么月球表面岩石和陨石的年龄可以达到45.5—46亿年，而地球表面的岩石基本上都小于42亿年？14 太阳的表面温度。
为什么月壤中保存了氢离子，而地球表面土壤中却不能？15 太阳系的几个有趣的规律：Titius—Bode Rule与行星轨道分布；万有引力；Kepler’s 三个定律：第一定律、第二定律、第三定律。
用行星的某些规律解释上述定律。
16 太阳系起源最著名的假说—星云说。
17 地球的形状特点。
用两极与赤道半径的差异说明之。
给出自己的解释。
第三章元素与矿物1．元素的基本概念：原子、质子、中子、同位素、放射性同位素、稳定同位素、半衰期。
地球科学概论序论
4、现在是过去的钥匙
—— “将今论古”的现实主义原理
现今的地质作用和规律 与过去的地质作用和规律相同
《地质学原理》
自然规律不会改变－但作用的速 度和强度可能改变。
通过对现今发生的地质作用和自 然规律的观察与认知，推断过去 发生的地质作用及其规律。
河流沉积的机械分异作用
细
粉砂和泥
粗
物源区
年份
温室效应
长波辐射被 捕获下来
玻璃允许短 波辐射通过
温室效应
• 一部分长波（红外)辐射被气体吸收,引起升温
入射的太 阳辐射
短波
太空 大气圈
被空气 散射
被水蒸气、
灰尘和O3 吸收
被云和灰 尘反射
被云吸收
被陆地和 水吸收
被陆地、水、冰、雪反射
陆地、冰、海洋
出射的辐射
长波
由水蒸气和 CO2发射
由云发射
• 现今的CO2含量远高于历史变化趋势，且正在以令人担忧的速度上升。
新 的 冰 河 时 代 ？
3、时间，时间，时间
• 时间是地球科学中的一个基本变量。 • 时间，与能量一道，塑造了我们在地球上所见到的一切。 • 地质过程的速度几乎总是慢于人类对环境影响的速度 • 这就产生了一个重要问题：
– 地球一般不能从人类的影响自我恢复至原状
第十章 板块构造学说 第十一章 大气圈 第十二章 水圈 第十三章 地震 第十四章 火山作用 第十五章 矿产资源 第十六章 能源资源
序论
序论
• 什么是“地球科学”？ • 地球科学的主要领域 • 时间，时间，时间 • 现在是过去的钥匙 • 科学方法
序论 1、什么是“地球科学”？
传统地质学
固体地球 水圈 生物圈 大气圈 地球的过去、现在 自然营力导致的地球活动与变化
地球科学概论-第一章&第二章
主要参考书目
1.地球科学概论，气象出版社，缪启龙，2007，第3版。 2.地球科学概论，地质出版社，汪新文等，1999，第1版。 3.地球科学概论，地质出版社，陶世龙等，2012，第2版。 4.地球科学导论，高等教育出版社，刘本培等，2000，第1版。
第一章 绪论
1.1 地球科学的研究对象、内容和任务 1.2 地球科学的特点 1.3 地球科学和人类社会可持续发展
课堂回顾
地球科学的研究对象是什么？
地球科学以地球整体作为研究对象，包括从地心至地球外层空间十分广 阔的范围，是由固体地圈（包括岩石圈、地幔和地核)、大气圈、水圈和 生物圈（包括人类本身）组成的一个开放的复杂巨系统，称为地球系统。
地球科学的任务是什么？
正确认识地球系统的基本特征和自身发展规律； 合理地开发利用自然资源； 保护和改善生存环境，有效防治自然灾害；协调人与自然的关系； 为人类社会的可持续发展服务。
（1）理解并掌握地球科学的研究对象和基本任务； （2）理解地球科学研究的任务；
（3）理解并掌握地球科学的特点； （4）了解地球科学的发展趋势。
重点：地球科学的研究对象和基本任务； 难点：地球科学的特点。
1.1 地球科学的研究对象、内容和任务
岩石圈
冰雪圈
地球系统
生物圈
水圈
大气圈
地球科学以地球整体作为研 究对象，包括从地心至地球 外层空间十分广阔的范围， 是由固体地圈（包括岩石圈 、地幔和地核)、大气圈、 水圈和生物圈（包括人类本 身）组成的一个开放的复杂 巨系统，称为地球系统。地 球科学是研究地球系统并预 测其未来行为的唯一科学。
人口爆炸：
公元元年2.5亿（中 国西汉末期0.6亿）
1945年25亿（中国 4.6亿）
北京地大 地球科学概论
北京地大地球科学概论目录前言绪论第一节地球科学的研究对象和研究内容第二节第二节地球科学的研究方法第三节地球科学的研究意义第四节地球科学的发展简史与未来展望第一章宇宙中的地球第一节宇宙一、宇宙中的天体和物质二、宇宙中天体的相对位置第二节银河系与太阳系一、银河系二、太阳系第三节地球、月球和地月系一、地球二、月球和地月系第四节地球的形态一、地球的形状与大小二、地球的表面形态第二章地球的外部圈层第一节大气圈一、大气的组成二、大气圈的结构三、大气的热状况四、大气的运动第二节水圈一、水圈的组成二、水圈的循环第三节生物圈一、生物圈的概念二、生物圈的组成第三章地球的内部圈层第一节地球的内部圈层一、地球内部圈层的划分二、地球内部的主要物理性质三、地球内部各圈层的物质组成及物理状态第二节地壳一、地壳的物质组成二、地壳的类型三、地壳的重力异常与重力均衡第四章地质年代与地质作用第一节地质年代一、相对地质年代的确定二、同位素地质年龄的测定三、地质年代表第二节地质作用一、地质作用的能量来源二、地质作用的类型第五章风化作用与剥蚀作用第一节风化作用一、风化作用的类型二、风化作用的产物三、影响风化作用的因素第二节剥蚀作用一、地面流水的剥蚀作用二、地下水、冰川和风的剥蚀作用三、海洋（及湖泊）的剥蚀作用第六章搬运作用与沉积作用第一节搬运作用一、搬运作用的方式二、不同营力的搬运作用特点三、搬运过程中碎屑物质的变化第二节沉积作用一、地面流水的沉积作用二、地下水、冰川及风的沉积作用三、湖泊（及沼泽）的沉积作用四、海洋的沉积作用第三节成岩作用第七章岩浆作用与变质作用第一节岩浆作用一、喷出作用二、侵入作用第二节变质作用一、变质作用的因素与方式二、变质作用的基本类型第三节地壳中三大类岩石的演变第八章构造运动第一节构造运动在地形、地物上的表现一、地形变测量反映的现代构造运动二、构造运动在地物上的表现三、构造运动在地貌上的表现第二节构造运动在地层中的表现一、地层的岩相变化及厚度二、地层的接触关系第三节构造运动引起的岩石变形一、岩层产状二、褶皱构造三、断裂构造第四节地震一、地震的有关概念二、地震的成因类型三、地震地质作用第九章地球动力系统第一节大陆漂移第二节海底扩张一、海底扩张说的提出二、海底扩张说的验证第三节板块构造一、板块的边界类型及板块的划分二、板块构造与地质作用三、板块运动的驱动机制问题第十章地球的资源第一节矿产资源一、矿床的基本概念二、矿产资源的种类、分布与前景第二节能源一、煤二、石油和天然气三、其他能源第三节土地资源一、土地资源的基本特征二、世界土地资源状况三、土地资源的利用和保护第四节水资源一、水资源的概念及特性二、世界及中国水资源的概况三、水资源的利用第五节生物资源一、植物资源二、动物资源三、人口资源第十一章地球的环境第一节地球的大气环境一、大气圈的主要作用二、气候带三、气象灾害四、大气污染五、大气环境变迁第二节地球的水环境一、水环境的基本特点二、水圈灾害三、水环境污染第三节地球的生态环境一、生态系统的基本概念二、森林生态系统三、生态平衡四、生物灾害第四节地质环境一、地质环境的基本特征二、地质灾害三、地质环境与人体健康第五节地理环境一、地理环境的基本特征二、人类与地理环境的关系三、地理环境的保护第十二章地球的起源与演化第一节天文地质一、宇宙起源新说二、陨击作用三、太阳系天体地质概况四、宇宙环境与地球演化的关系第二节太阳系及地球的起源一、太阳系及地球起源的基本问题二、太阳系及地球起源的假说第三节地球的演化一、地球内部层圈的形成二、地壳的演化三、大气圈和水圈的形成与演化四、生命的起源与生物演化主要参考文献绪论第一节地球科学的研究对象和研究内容人类生活在地球上，衣食住行等一切活动都离不开地球。
地球科学概论1绪论PPT文档61页
51、山气日夕佳，飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣，泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿，帝乡不可期。 54、雄发指危冠，猛气冲长缨。 55、土地平旷，屋舍俨然，有良田美 池桑竹 之属， 阡陌交 通，鸡 犬相闻 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
第一讲地球科学绪论
第一章绪论第一节地球科学体系及其研究任务地球是人类赖以生存和发展的物质源泉和环境，因此人类总是把自己的命运与地球的演变和太阳等星球对地球环境的影响紧密地联系在一起。
于是，人类在长期的实践中逐渐加深了对地球的认识，形成了一门以地球为研究对象的科学体系——地球科学(geo- science)。
地球科学是研究地球系统并解决人类社会发展所面临的一系列重大科学问题的科学。
在资源与环境问题日益突出，地球可居住性受到人们关注的今天，地球科学格外受到各国政府和科学界的重视。
一、地球科学体系地球科学是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六大基础自然科学之一。
从不同角度对地球内外不同圈层和范围进行研究而形成的各个学科，则是地球科学体系的分支和组成部分。
由于地球科学本身体系的复杂性，深人研究其某一部分的学科便不断形成和发展，有的则逐渐分化为相对独立的学科。
与此同时，基于地球各部分之间存在的客观联系，特别是不同学科或方法的相互借鉴、交叉与渗透，逐渐形成了一些交叉或边缘学科，从而组成地球科学的一个复杂体系。
大多数观点认为，地球科学包括地理学、地质学、大气科学、海洋科学、水文科学和固体地球物理学等。
(一)地理学地理学(geography)是研究地球表面自然现象、人文现象以及它们之间相互关系或区域分异的学科。
所谓地球表面，即指地球的大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和人类圈相互交接的界面。
广义的地球表面，上自大气圈对流层顶部，下至岩石圈沉积岩底部，厚度为30～35kin。
狭义的地球表面，则指大气圈、岩石圈、水圈的交接面，上限离地面不超过100m，下限为太阳辐射可达的深度，是生物和人类活动最为集中也最为活跃的场所。
地理学是一门既古老又年轻的学科，其漫长的发展历程可分为三个时期，即古老地理学时期(自远古至18世纪末)、近代地理学时期(自19世纪至20世纪50年代)、现代地理学时期(20世纪60年代至今)。
经历三个时期的延续和发展，地理学逐渐形成了众多的分支，也组成了复杂的体系。
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二、地质学与其它学科的联系及分支
数学 数学地质学
物理 地球物理学
地学
化学 地球化学
生物学 古生物学
天文学 行星地质学
• 研究地球物质成分：结晶学、矿物学、岩石学
高温高压的地下深处环境。
三、地质学的特点及研究方法
● 特点 :
☞ 无法再现
众多地质现象对人类来说是无法 再现的：生物演化，海陆变迁、煤、 石油形成过程等（非再生） 。
研究方法
1．理论与实践相结合
地质学是一门实践性很强的学科， 地质学的理论最初来自对自然界的观察
实践：
☎ 到自然界去观察，取得最基础的资料。 ☎ 实验室进而模拟实验。
• 研究地壳运动及变形的：
构造地质学、大地构造学、地震地质学
• 研究地壳演化历史：古生物学、地史学、古地理学
研究地表特征的： 冰川地质学、海洋地质学
地质应用学科：
开发资源：煤田地质学、石油地质学、 冶金地质学、矿床学、水文地质学
环境： 工程地质学、 环境地质学、 城市地质学、 旅游地质学
三、地质学的特点及研究方法
(地球论,1785)
莱伊尔Charles Lyell
(1797 - 1875)
“均变论”的代表人物
用丰富的事实论证和阐明了被概括为“ 将今论古”，或
称 现实主义原理
Present is the key to the past
他的巨著《地质学原理》使地质学真正成为一门科学
“均变论”的诞生被称作地质学发展史上 的第一次革命,它奠定了地球科学的思想理论 基础，也开始了以“固定论”作为其哲学基 础的“地槽论”长达一百多年的统治。
英国 史密斯(William Smith,1769-1832)
化石层序律
在开凿运河的过程中获得了大批化石，经过 他的整 理研究发现每一地层各有其特定的化 石, 据此制订出世界上第一张系统的地层表
法国古生物学家 居维叶(D.G.Cuvier,1769-1832)
器官相关律
在研究了大量动物器官的构造与机能以後，发现每 一种形态的动物机体都是一个统一的体系，这个体系 的每个局部在构造和机能上都是互相适应的，因此了 解局部就能推知其整体。
一些地质作用过程持续时间长，如海陆变迁，山 脉隆起，矿物、岩石的形成、煤、石油资源的形成 等。
１５０Ｍａ以来的板块运动过程只能在 模拟的电脑中再现来自三、地质学的特点及研究方法
● 特点 :
☞ 现象复杂
规模上：
小到原子、分子的微观过程（矿物 形成、化石形成……），大到整个 地球乃至太阳系形成的宏观现象。
3． 现代地质学时期 （20世纪初 ～ 现代）
建立了以板块构造学说为标志的系统的新 的地质学理论、观念、方法。地质应用学科得 到了很大发展
郝顿(英国)
James Hutton 1726-1797
根据自己在野外 考察的实际经验和 前人的认识，把时 空统一的地质思维， 形象地表述为
“ 在地球现在的构 造中，可以看到旧 世界的废墟”
对自然界地质现象的认识是朴素、直观、 零散的，分析问题带有极大的猜测性。
2． 近代（经典）地质学时期(18世纪中叶 ～ 20世纪初）
地质学诞生、发展并涌现了一批著名的地质学 家，确立了地质学的基本原理和方法，建立了地 质年代表，使这一科学体系不断完善成熟
☞3． 现代地质学时期 （20世纪初 ～ 现代） 建立了以板块构造学说为标志的系统的新 的地质学理论、观念、方法。地质应用学科得 到了很大发展
法国古生物学家居维叶
(D.G.Cuvier,1769-1832)
器官相关律
在研究了大量动物器官的构造与机能以後，发现每一 种形态的动物机体都是一个统一的体系，这个体系的每个 局部在构造和机能上都是互相适应的，因此了解局部就能 推知其整体。
一、地质学的发展阶段
1． 地质思想萌芽时期 (公元前 ～ 18世纪中叶）
地球科学概论绪论
一、地质学的发展阶段
1． 地质思想萌芽时期 (公元前 ～ 18世纪中叶）
零零散散对的的对自，，自分然分然析界析界问地问地题质题质带现带现有象有象极的极的大认大认的识的识猜是猜是测朴测朴性素性素。、。、直直观观、、
2． 近代（经典）地质学时期(18世纪中叶 ～ 20世纪初）
☞ 地质学诞生、发展并涌现了一批著名的地质 学家，确立了地质学的基本原理和方法，建立了 地质年代表，使这一科学体系不断完善成熟
● 特点 :
☞ 空间广阔
横向： 遍布全球每个角落（南极、北极 赤道、山地、平原、陆地、海洋）
纵向： 大气圈——上地幔（整个岩石圈）
三、地质学的特点及研究方法
● 特点 :
☞ 时间漫长 地球 年龄４６ 亿年
地质记时单位是 百万年（Ma）。
自地球形成起无时无刻不发生地质作用，地质学 问题涉及时间长。最老的岩石年龄３８－４２亿年。
２．室内与野外相结合
一些地质现象（火山爆发、海底扩张、风 化现象）只有在野外直接观察（可借助仪器， 但必须到实地）否则无法全面了解。
魏格纳（A. F. Wegner, 1880 - 1930）
1912年大陆漂移学说的提出标志着现代地质 学发展时期的开始
魏格纳（A. L阿. W尔e弗gn雷er,迪18· 8魏0格- 1纳930） 1912年大陆漂移(学Al说fre的d提W出eg标en志e着r) 现代地质
学发展时期的开始
随着科技手段的更新，发展，同时人类自身探索资 源的需要，收集到了更广泛的地质资料（洋底）建立
了以大陆漂移——海底扩张——板块构造学说为
标志的系统的新的地质学理论、观念、方法。
同时这一时期，地质应用学科得到了很 大发展。地质学理论至今仍在不断发展、 完善。
“大陆漂移---板块构造”理论的提出被称为地 质学发展史上的第二次革命.
是海陆统一的新地球观对以陆地为基础的狭隘地球 观的胜利，标志着人类观察地球的视野从局部扩展到 全球。
三、地质学的特点及研究方法
● 特点 :
☞ 现象复杂
性质上：
物理变化的 （崩塌、泥石流）、 化学变化的 （钟乳、滴石、矿物的形成）、 生物变化的 （煤、石油形成）等等。
三、地质学的特点及研究方法
● 特点 :
☞现 象 复 杂
范围上： 从无机界到有机界、
有机界与无机界的相互转化。
环境上： 常温、常压的地表环境到