地质学基础-绪论
《地质学基础》-课程教学大纲
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《地质学基础》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:16154604课程名称:《地质学基础》英文名称:Foundation of Geology课程类别:学科基础课学时:60(理论45+实验15)学分:4适用对象:自然地理与资源环境专业考核方式:考试先修课程:无二、课程简介《地质学基础》是地理类专业的学科基础课程,该课程主要利用矿物、岩石、构造、地层等地质学基础理论和方法,去探寻矿产、水、土地、太空等人类生存必须资源,去处理地质灾害、地方病、重金属污染等人类生存相关的环境问题。
该课程在注重理论分析的同时,也注重实践能力的训练,通过课程实验和野外实习,构建系统的实践教学体系。
该课程既能构建学生地质学基础理论的理解与分析能力,又能训练学生基本的地质野外工作技能,为学生以后深入的学习和工作奠定坚实的地球科学基础。
The foundation of Geology is a basic course for geography majors, this course uses geology basic theory and method of mineral, rock, tectonic, stratum and so on, to search for the human survival must resources such as mineral, water, land, space and so on, to deal with the environmental problems such as geological disaster, endemic disease and heavy metal pollution. This course pays attention to the theory analysis, also pays attention to the practice ability training, through the course experiment and the field practice, and constructs the practice teaching system. This course can not only build the understanding and analysis ability of the student’s geology basic theory, but also can train the students ' basic geological field work skills, and lay a solid foundation for the Earth Science for the students further study and work.三、课程性质与教学目的1.课程性质:学科基础课。
普通地质学-绪论及第一章-地球概
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绪论本课程是地质类相关专业必修的一门综合性专业基础课,是为学习各自的专业课打下必要地质基础,是进入地学领域的入门学科,也是从事地质工作必须具备的基础理论知识。
一.地质学的研究对象、内容与分科地质学是研究地球的一门自然科学,当前主要是研究固体地球的外层——岩石圈(地壳+地幔上部一层岩石)自然科学(六大分支)数、理、化气象学——研究大气圈地学——————地质学——研究地壳→岩石圈天文、生物地理学——研究地表海洋学——研究海洋在地质学中所有的分支学科都是从各自不同的角度来研究地球,地质学的研究对象就是地球的固体外壳岩石圈。
为了全面地研究地壳及岩石圈,地质学的任务越来越需要分出许多专门的学科分别承担,目前地质学已发展成为一系列互有联系的学科体系的总称了。
按其主要研究任务主要、有以下一些学科。
二.内容与分析1.研究地壳的物质成分及其形成、分布和变化规律的学科有矿物学、岩石学、矿床学、地球化学等。
2.研究岩石圈的结构,构造和地表形态的变化特征和发展规律的学科有构造地质学、大地构造学、地质力学、地貌学、动力地质学。
3.研究岩石圈的形成历史、发展规律以及其中古生物演化特征的学科有地史学、古生物学、地层学。
4.研究矿床资源的调查及勘探理论与方法的分科,包括地质矿产调查勘探、地球物理探矿、探矿工程、遥感地质水文及工程地质等。
5.研究地球其他方面的学科,包括海洋地质学、地震地质学、深部地质学、环境地质学等。
以上这些学科大多是我们今后某些专业的基础课和专业课内容,是我们今后三年中必修的主要内容,构成我们必备的地质学理论基础知识。
三.地质学在现代经济建设中的作用主要表现在三个方面1.寻找、开发和利用自然资源2.保护和改善自然环境3.预报和减轻自然灾害地质学作为一门自然学科,在很多领域及日常生活中都广泛应用。
如城市建设、环境治理、兴修水利、道路桥梁、旅游、医学、农业学、所以具备一定的地质知识,不光是对从事地质事业的工作者,对从事其它专业的工作者来说,也是有很大帮助。
地质学基础-绪论PPT课件
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P7--12
五、地质学的发展简史
地质学发展史是人类在生产和探索地球奥秘的过 程中,逐步认识地球的组成和结构,地球及其生物 界演变的规律,特别是地壳和岩石圈运动规律,并 为人类合理开发、利用和保护矿产资源保护环境服 务的历史。
提问?
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5
二、地质学研究的内容和学科划分 P2
研究内容和性质
地壳的物质组成、分类、 成因及转化规律
构造运动、地质构造及成 因
主要分科 结晶学 矿物学 岩石学
动力地质学 构造地质学 大地构造地质学
地壳的发展历史、生物及 古地理演化规律
古生物学 地层学 地史 学 第四纪地质学 区域 地质学 古地理学古气候 学
举例
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13
P5
四、地质学研究的目的意义
在生产力还不发达的时期,人类活动对地质环境的影响 较弱,灾害性地质作用给人类带来的损失也不如今日这样 巨大。
在当代的发达国家里,矿业和以矿产品为基本原料的工 业,一般要占到整个工业生产总值的60%左右;生产所使 用的动力,几乎百分之百地取之于地球资源。
因此,地质学与人类的关系不仅仅在于资源的取用,还 在于与人类生存和生活环境的诸多方面直接相关。现在地 质学已成为人类社会所普遍需要的科学,参照地质学知识 制定矿产资源法、海洋法、水法、环境保护法等,就表现 了这种密切的关系。
各个部分的物质能量转化到地球与外部空间的物质能量转化
等等,充满着各种矛盾和相互作用的复杂过程。
举例 第三,地质学是来源于实践而又服务于实践的科学。
但地质学必须首先是以地球为大课堂,以大自然为实 验室,进行野外调查研究,大量掌握实际资料,进行分 析对比归纳,得出初步结论,然后再用以指导生产实践, 并不断修正补充和丰富已有的结论。
地质学入门基础知识学习
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序言一、地质学的研究对象二、地质学的特点和研究方法第一章总论第一节地球概况第二节地球的结构第三节地质作用和地质年代第二章矿物第一节矿物的基本特性第二节重要矿物简述第三章火成岩第一节岩浆、岩浆作用和火山岩的概念第二节喷出作用(火山作用)第三节侵入作用第四节火成岩的成分第五节火成岩的结构和构造第六节火成岩的分类第七节最主要的火成岩第四章沉积岩第一节沉积岩的形成过程第二节沉积岩的特征第三节沉积岩的分类和主要沉积岩第五章变质岩第一节变质作用的因素第二节变质岩的特征第三节变质作用的类型及有关的变质岩第四节有关变质岩的几个问题第六章矿床第一节矿床的概念第二节内生矿床第三节外生矿床第四节变质矿床和多成矿床第七章构造运动和构造变动第一节构造运动的基本特征第二节构造运动的证据第三节岩层的产状和岩石变形第四节褶皱构造第五节断裂构造(一)——节理第六节断裂构造(二)——断层第七节韧性断层与区域性大断裂第八节怎样分析和阅读地质图第八章地震第一节关于地震的一些概念第二节地震的成因和成因类型第三节地震波和地震仪第四节地震强度第五节地震的时间和空间分布规律第六节地震预报第九章大地构造学说第一节地槽——地台说第二节多旋回构造运动说和地洼学说第三节地质力学(地球自转速度变化说)第四节板块构造学说第十章地壳历史的研究方法第一节地史的研究方法第二节地层系统第十一章前寒武纪——太古宙和元古宙第一节太古宙第二节元古宙元古宙第三节震旦纪第十二章早古生代第一节动物界的第一次大发展——海生无脊椎动物时代第二节加里东构造阶段古地理轮廓及地史特征第三节早士生代中国地史概况第十三章晚古生代第一节晚古生代生物界的飞跃发展第二节海西构造阶段世界古地理格局变化及地史特征第三节晚古生代中国地史概况第十四章中生代第一节中生代生物界的新发展第二节中生代全球大地构造和古地理演化第三节中生代中国地史概况第十五章新生代第一节早第三纪第二节晚第三纪第三节第四纪参考文献及指导读物第一版后记第二版后记第三版后记附表地质年代表[1]。
1地质学基础-绪论
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煤厚变化对矿井生产的影响 构造变动 岩浆岩对煤层的影响 矿井瓦斯和地热 岩溶陷落柱
第八章 矿井水文地质与工程地质
地下水的分类
矿井水的来源
地下水的动态观测
矿井涌水量的预测 矿井水的防治
地表水防治 井下防治水
矿井水的防止方法
井下防止煤柱的留设
抽排法 堵截法 疏降法
岩体内部的受力状态,主要指:地应力、巷道围岩压力和矿压
探明的 可采储量(111) 基础储量(111b) 预可采储量(121) 基础储量(121b) 基础储量(2M11) 基础储量(2M21) 资源量(2S11) 资源量(2S21) 资源量(331)
地质可靠程度 查明矿产资源
控制的
推断的
潜在矿产资源
预可采储量(122) 基础储量(122b)
基础储量(2M22)
煤的物理性质:光泽、颜色、硬度、脆度、比重、断口、裂隙等。 宏观煤岩成分:镜煤、丝炭、亮煤、暗煤;
宏观煤岩类型:光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤、暗淡型煤; 煤质指标:水分、灰分、挥发分、固定碳和发热量;
煤层厚度变化
泥炭沼泽基底不平影响煤层形态和厚度的变化 影响煤层形态和厚度变化的沉积因素 同沉积构造对煤层形态和煤厚变化的影响 煤层的冲蚀 后期构造变动引起煤厚变化 岩浆侵入 岩溶陷落柱的影响
第3位数表示地质可靠程度 既:1=探明的,2=控制的,3=推断的,4=预测的;
b=未扣除设计、采矿损失的可采储量。
增加新内容
——新/旧规范煤炭储量分类
探明的煤炭资源/储量的地质可靠程度
必须符合下列条件:
1、煤层的厚度、结构已经查明,煤层对比可靠,可采煤层的 连续性已经确定,煤类、煤质特征及煤的工艺性能已经查明, 岩浆岩对煤层、煤质的影响已经查明;
第1章地质学
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所谓旋转椭球体是将一个椭圆以它的短轴为轴旋 转而成的球体。地球因自转而变扁,这符合逻辑和事 实,但地球不是流体,所以旋转椭球体的光滑表面并不 完全和地球真实形状一致。地球表面有大陆和海洋,地 势有高有低,其形状是非常不规则的。后来通过重力测 量采用“大地水准体”(Geoid)这个概念来代表地球的形 状,这是第三级近似。 1961年加加林首次环球飞 行之后,1969年人类才得以在 电视屏幕上目睹从月球上拍到 的地球照片。
第1章 绪论
第一节 地质学概述
一、人类地ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ观的发展
1 人类对地球形状的认识
人在地球上生存了几百万年,但只是最近才看到 完整的作为行星的地球。1519年葡萄牙探险家麦哲伦 首次实现环球航行,人类行动证实了地球是圆球形的。 这是一个认识上的进步,有人比喻为地球形状第一级 近似。1526年,麦哲伦环球旅行航线被标在地球仪上。 到18世纪末,人们普遍认识到地球为极轴方向扁 缩的椭球,这是第二级近似。为了数学上计算方便, 人们用“旋转椭球体”这一几何形体来代表地球的形状。
二、地质学(Geology)的研究对象
地质学的定义:地质学是研究地球的组成、构造、 发展历史和演化规律的一门自然科学。 顾名思义“地(地球)质(本质)学(研究)”—— 是研究地球本质的科学。 在当前阶段,地质学主要研究固体地球的最外 层,即岩石圈(包括地壳和上地幔的上部)。故地质学 主要还是研究岩石圈(地壳和地幔的上部)本质的科 学。 因为岩石圈既是地球与人类生活和生产密切相关 的部分,同时也是容易直接观测和研究历史最久的部 分。
3 对地球内部结构的认识及地质学的萌芽 拉普拉斯把造物主从自力更生的宇宙中请了出 去,宇宙成了一架十全十美的机器。这段时间,赫顿 奠定了地质学作为一门学科的基础;史密斯发现了化 石的地层学价值;莱伊尔提出了地球演化过程中的 “均变论”的思想;达尔文提出了生物进化论,人们发 现地球有着自己漫长的演化历史。
《地质学基础》课程笔记
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《地质学基础》课程笔记第1章绪论第1节地质学概述一、地质学的研究对象地质学是研究地球及其历史的科学,主要研究对象包括地球的物质组成、结构、构造、演变和发展规律。
地质学的研究对象非常广泛,包括岩石、矿物、土壤、山脉、河流、湖泊、海洋等自然地理要素。
二、地质学的研究内容与学科划分地质学的研究内容可以分为以下几个方面:1. 岩石学:研究岩石的成因、分类、组成、性质和演变规律。
2. 矿物学:研究矿物的成因、分类、组成、性质和演变规律。
3. 地质构造学:研究地球的构造、构造演变和构造运动。
4. 地层学:研究地层的成因、分布、分类和演变规律。
5. 古生物学:研究古生物的形态、分类、生态、演化和分布规律。
6. 地球物理学:研究地球的物理性质、物理过程和物理场。
7. 地球化学:研究地球的化学组成、化学过程和化学演化。
地质学可以根据研究对象和方法的不同,划分为多个学科,如岩石学、矿物学、地质构造学、地层学、古生物学、地球物理学、地球化学等。
三、地质学研究的特点和方法地质学的研究具有以下几个特点:1. 综合性:地质学是一门综合性很强的学科,它与物理学、化学、生物学、数学等多个学科有着密切的联系。
2. 实践性:地质学的研究需要大量的野外考察和实验分析,实践性很强。
3. 历史性:地质学研究的对象是地球及其历史,因此具有很强的历史性。
4. 动态性:地球是一个动态变化的系统,地质学研究需要关注地球的动态变化。
地质学的研究方法主要包括野外考察、实验分析、数值模拟、地质图编制等。
四、地质学研究的目的地质学的研究目的主要包括以下几个方面:1. 揭示地球的物质组成、结构、构造和演变规律,为地球科学的发展提供基础。
2. 为矿产资源的勘查、开发和利用提供科学依据。
3. 为地质灾害的预测、防治和环境保护提供科学依据。
4. 为地质工程、水利工程、道路工程等工程建设提供地质依据。
5. 为人类社会的发展提供地质信息服务。
第2节地质学发展简史一、萌芽时期(远古—1450)在远古时期,人类对地质现象有了初步的认识,如火山喷发、地震、矿物等。
中国地质大学研究生院
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博士研究生入学考试《地质学基础》考试大纲本《地质学基础》考试大纲适用于瓦斯地质与瓦斯治理研究专业的博士研究生入学考试。
地质学基础是地质学各专业的最基础理论课程,介绍地质学的研究对象、研究内容、研究方法。
该课程主要描述地球层圈构造及各层圈的主要物理性质和化学组成、常见的矿物和岩石、各种内外动力地质作用的主要特征、岩石圈运动的一般规律及其演变历史、地质历史上古生物演化概况等地质学基本知识。
要求考生掌握地质学特有的思维方式和时空概念,即地球在空间上、时间上的动态演化特征,牢固掌握地质学各种基本概念与基本原理,了解一定的地学野外与室内研究方法。
一、考试主要内容(一)绪论1. 地质学的研究对象2. 地质学的任务3. 地质学的研究内容4. 地质作用及其研究方法5. 我国地学研究的若干地域优势(二)矿物1. 矿物的概念2. 矿物手标本的鉴定特征3. 常见矿物(三)岩浆作用与火成岩1. 喷出作用与喷出岩2. 侵入作用与侵入岩3. 火成岩的结构与构造4. 火成岩的分类及其野外识别5. 火成岩的成因(四)外力地质作用与沉积岩1. 外力地质作用的一般特征2. 沉积岩的特征3. 常见的沉积岩(五)变质作用与变质岩1. 变质作用概述2. 变质作用中原岩的变化3. 变质作用类型及其代表性岩石4. 岩石的演变(六)地质年代1. 相对年代的确定2. 同位素年龄的测定3. 地质年代表4. 地质历史时期的生物爆发与灭绝(七)地震及地球内部构造1. 地震的基本概念2. 地震波与地震仪3. 地震的强度4. 地震的分布5. 地震预报与预防6. 地球的内部构造(八)构造作用与地质构造1. 构造作用的基本方式2. 岩石的变形与地质构造3. 地层的接触关系4. 构造期与构造事件(九)板块构造1. 大陆漂移2. 海底扩张3. 板块构造(十)风化作用1. 风化作用的类型2. 制约岩石风化性质与特征的因素3. 风化作用的产物(十一)河流及其地质作用1. 河流概述2. 河流的侵蚀作用3. 河流的搬运作用4. 河流的沉积作用5. 河流的均夷化与去均夷化6. 河流发育与地质构造的关系7. 准平原(十二)冰川及其地质作用1. 冰川的形成与运动2. 冰川的类型3. 冰川的剥蚀作用与冰蚀地貌4. 冰川的搬运作用与沉积作用5. 冰水沉积物及其地貌6. 冰川作用及其原因(十三)地下水及其地质作用1. 地下水概述2. 地下水的类型3. 地下热水4. 地下水的地质作用(十四)海洋及其地质作用1. 海洋概况2. 海水的运动及其地质作用3. 海底沉积物4. 海水的进退(十五)湖沼及其地质作用1. 湖泊概述2. 湖泊的地质作用3. 沼泽及其地质作用(十六)荒漠特征与风的地质作用1. 荒漠概述2. 风的地质作用3. 黄土4. 黄土的成因(十七)块体运动1. 影响块体运动的主要因素2. 块体运动的类型3. 相关地质灾害及其防治(十八)行星地质概述1.太阳系及其起源2.类地行星3.类木行星及其卫星(十九)地球形成与生物演化1.地球的天文时期2.太古宙-元古宙时期(二十)人类社会与地质坏境1. 环境地质学的一般概念2. 城市兴衰与地质环境3. 人体健康与地质环境4. 废物处置的地质环境5. 人为地质作用二、考试要求(一)绪论l. 较好地把握地质学的研究对象、地质学的任务、地质学的研究内容、地质作用及其研究方法。
基础地质学-绪论
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2.近代(经典)地质学时期(十八世纪中叶~ 二十世纪初)
人们开始将地球上孤立的自然现象纳入一 个系统的理论体系,即地质科学。这时期 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。史密斯、莱伊尔、赫屯……
英国 史密斯(William Smith, 1769-1832)
西南大学
基础地质学
地理科学学院 沈立成 xqimei@
参考教材
1 李叔达,动力地质学原理,地质出版社,1982 2 夏邦栋,普通地质学,地质出版社,1983 3 夏邦栋,地质学概论,高等教育出版社,1992 4 叶俊林等,地质学概论,地质出版社,1996 5 徐成彦等,普通地质学,地质出版社,1986 6 James S.Monroe, Reed Wicander. Essentials of Geology (Third Edition). Brooks/Cole Thomson LearningTM Inc. 2002 7 W Kenneth Hamblin, Eric H Christiansen. Earth’s Dynamic Systems. Brifham Young University Provo. Utah. 1998 8 Lee R. Kump, James F.Kasting, Robert G. Crane. The Earth System (Second Edition) Pearson Education, Inc. Upper Saddle Rive, New Jersey. 2004 9 Brian J. Skinner, Stephen C. Porter, Jeffrey Park. Dynamic Earth(Fifth Edition). John Wiley & Sons, Inc. 2004
水文地质学基础-绪论
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3.研究趋势 综观水文地质学的发展,其研究趋势为: 1)从研究天然状态下的地下水—更重视研究 人类活动影响下的地下水; 2)从局限于研究饱水带的含水层—扩展到包 气带及隔水层的研究; 3)由只研究地壳表层地下水—扩展到研究地 球深部圈层中的地下水。 理论研究、实验研究与技术方法的应用是水文 地质学赖以发展的三个重要方面,尤其要重视 加强理论指导下的实验研究。
水文学——研究液体平衡与运动规律的应用科学,其研究对象是 以水为主的液体。
广义地说: 两者都是研究地球与水的科学,具体:研究地球上各 种水体的形成、循环和分布,探讨水体的化学和物理性质以及它 们对环境的反应,与生物的关系。 广义水文学分支——基础理论、应用。 基础理论——水文学原理。 研究对象——河流、湖泊、河口海岸、冰川,地下水文学等 应用——工程水文学,农业、森林、城市、环境水文学等
综上所述,地下水一方面作为宝贵的自 然资源,要充分合理地加以利用,另一 方面,在很多工农业生产和建设上又是 不利因素,要有效防治它,因此,必须 对地下水进行研究,这是水文地质学基 础课程的研究目的。
四.水文地质学的发展与展望
1.水文地质学的发展(四个时期) 1)1856年以前的萌芽时期:由逐水而居到凿井取水----一大转 折:远古人类逐水而居,开始时只是利用地表水与泉水作为供水 水源,后来才打井取用地下水。由逐水而居到凿井取水是人类文 明史的一大转折,从此人类活动的范围更为广阔。 a.我国发现最古老的水井是浙江余姚河姆渡井,成井距今约5700 年。河姆渡井虽然深度只有1.35m,但却用200多根圆木支撑保护, 结构精巧。可以推知,更原始的井出现得还要更早些。 b.在公元前7 世纪,亚美尼亚就有了坎儿井。坎儿井是一种规模 宏大的截取地下水流并将其传输到用水地点的地下水平廊道,并 有竖井通向地面。修建坎儿井之前必须对地下水的赋存条件有清 晰的概念。 c.在公元前约200 年的我国汉代,在四川为开采卤水,在坚硬基 岩中开凿了深逾百米的自流井。 由此可见,水文地质学是作为一门实用性的技术科学而萌芽的。
01第一章_地质学基础
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第二节 地球圈层构造
(二)地幔:
1 、 上 地 幔 : 33km—984km , 平 均 厚 951km。成分以超基性橄榄岩类为主。因 此这一层又叫橄榄岩层。 2 、 下 地 幔 : 984km—2898km , 平 均 厚 1914km。成分:金属氧化物和硫化物。因 此,这一层又叫金属矿层圈。
10万光年,银河系中有1400亿颗恒星,银河系也不是恒
定的,它也在不断运动。 近年来,天文工作者已在银河 系之外拍摄到许多个旋涡状星系,其中有许多星系的质量 和体积比银河系还大。随着科学的进展,现已证明宇宙在 时间和空间上是无限的
第一节 地球概述
(三)天体的运动和年龄
据天文学提供的数据,任何天体都有新生、演化 和衰亡。太阳从出现 50亿年 到现在,属于壮年 期,在过50亿年 “红巨星”属中年期,再经过10 亿年,它将变成“白矮星”,属于末期,再过10 亿年“黑矮星”、死亡。
第二节 地球圈层构造
地球的圈层构造
大气圈 外圈层 地球 内圈层 水 圈 生物圈 地 地 地 壳 幔 核
第二节 地球圈层构造
一、地球的外圈层 根据组成外圈层物质的性质状态不同,可 分为三个圈层:大气圈、水圈、生物圈。
第二节 地球圈层构造
(一)大气圈
——是地球的最外圈,由空气、水气和尘埃组成,对地表 气候分带和生命活动起着很大的作用。其底界为海、陆表 面,没有明显的上界,为自然过渡到星际空间。 1.对流层——大气圈的下部,底界为海、陆表面~18KM 高空。由于温度、湿度分布不均匀,大气产生对流。是地 球上风云,雨雪、冰川等气候现象以及各种外力地质作用 的发源地,对改变地表形态起着非常重要的作用。 2.平流层 空气稀薄,在宇宙射线和太阳辐射的作用下气体分子被 3.中间层 电离,故统称为电离层,是无线电波的传播层。 4.热成层 5.扩散层——大气圈的最外层,地球引力极小,一部分大 气分地球上一切生物生存和活动的范围,在 大气圈10km的高空,地壳3km深处和深海 底部,都发现有生物存在。大量生物则集 中在地表和水圈上层,包围地球形成一个 封闭圈。
地质学基础大纲
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第四大类:氧化物及氢氧化物(19、刚玉20、赤铁矿*21、锡石22、软锰矿*23、石英*24、磁铁矿*25、铬铁矿26、软锰矿*27、褐铁矿*28、硬锰矿*)
第五大类:含氧盐
第一类:硅酸盐类:(29、橄榄石*30、石榴子石*31、红柱石*32、黄玉33、绿帘石34、绿柱石35、电气石36、普通辉石37、普通角闪石*38、透闪石、阳起石和石棉39、蓝闪石40、硅灰石41、滑石42、蛇纹石和石棉*43、高岭石*44、云母45、绿泥石46、正长石*47、斜长石48、白榴石49、霞石)
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
二、地球的物理性质
地球的密度和重力;地球的磁性;地热;磁偏角;磁倾角的概念
第二节 地球的结构
掌握地球的结构的划分
一、地球外部圈
大气圈
水气圈
生物圈
二、地球内部圈层
地壳
地幔
地核
地壳的一级构造单位:即大陆地壳与大洋地壳
大陆型地壳具双层结构:花岗岩层、玄武岩层
大洋地壳具单层结构:玄武岩层
六、火成岩的分类
七、主要的火成岩简介
超基性岩类(橄榄岩、辉岩)。基性岩类(辉长岩、辉绿玢岩、玄武岩)。中性岩类(闪长岩、闪长玢岩、安山岩;正长岩、正长斑岩、粗面岩)。
酸性岩类(花岗岩、花岗斑岩、流纹岩;花岗闪长岩、花岗闪长班岩、英发岩)。
碱性岩类(霞石正长岩、霞石正长班岩、响岩)。脉岩类(伟晶岩、细晶岩、煌斑岩)。火山玻璃岩类(黑曜岩、浮岩)。
11、总结火成岩、沉积岩、变质岩三大类岩石之间的区别和转化关系。
第四章构造运动及构造变动
【教学目的】
掌握构造运动的相关知识;重点掌握和理解褶皱与断层构造的特点;了解新构造运动和地震的知识;了解各种大地构造学说。
地质学第1.2章
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地质学第1.2章《地质学基础》讲义第一章绪论1.1地质学概述一、人类地球观的发展第一级近似:圆球形第二级近似:旋转椭球体第三级近似:大地水准体二、地质学的研究对象定义:地质学是研究地球的组成、构造、发展历史和演化规律的一门自然科学.当前,地质学主要研究固体地球的最外层,即岩石圈.故地质学主要还是研究岩石圈(地壳和地幔的上部)本质的科学.因为岩石圈既是地球与人类生活和生产密切相关的部分,同时也是容易直接观测和研究历史最久的部分.三、地质学的任务解决人类面临的“资源与环境”问题.1、资源“资源”包括矿产资源、能源和水资源;2、环境一方面要查明自然灾害的形成规律,指导人们与自然灾害进行有效的斗争.另一方面要查明地质环境与人体健康、农业生产等方面的关系.四、地质学的研究内容与分科1、研究内容:主要研究岩石圈的各种地质作用.地质作用:广义上指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.分类:按作用力来自地球内部或外部,分为(1)内动力地质作用:①以内部热源为动力,并主要发生在地球内部.②类型:岩浆作用,构造运动,变质作用,地震.(2)外动力地质作用:①应力来源地外(如太阳能、日月引力能)并通过大气圈、水圈、生物圈而引起.②类型:风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用③结果:a塑造地形,如海岸、河谷、三角洲;b产生沉积物2.地质学的分科(详细分类参见课本):(1)物质组成—化学地质(2)研究岩石圈的结构、构造和运动(物质组成形式)(3)地球历史(4)地质学应用(5)技术方法(6)探索性学科(另外,各种新兴交叉学科正在形成,多种学科日益相互渗透)五、地质学的特点与研究方法1地质学的研究对象涉及到悠久的时间和广阔的空间2地质现象具有多因素互相制约的复杂性3地质学是来源于实践而又服务于实践的科学六、地质学的研究方法(一)基本理论方法地质学的特点决定了研究方法主要是在实践的基础上,进行推理论证.(推理的基本方法是演绎和归纳.演绎是由一般原理推出关于特殊情况下的结论.归纳是由一系列具体的事实概括出一般原理.归纳法则是更基本的方法)(二)专门的技术方法1、野外调查2、室内实验和模拟实验3、历史比较法(现实类比法).1.2地质学发展简史一萌芽时期(远古-1450)二奠基时期(1450-1750)三形成时期(1750-1840)四发展时期(1840-1910)五 20世纪地质学的发展(1910-1970)六现代地质学的发展趋势观察与研究的范围和领域日益扩大;研究的精度和深度随多学科的合作而不断提升;实验与模拟成为地质学研究的重要手段;全球构造理论不断补充完善;资源与环境是地质学服务社会的重要方面;国际合作成为现代地质学研究的必然趋势.第二章地球的基本特征2.1地球概况一、地球的形状和大小1、地球极近似于旋转椭球体,为地球自转所致,表明具有弹塑性;2、地球不是严格的旋转椭球体,表明其内部物质分布不均匀.(二)地球的形状和大小的最新数据地球赤道半经(α):6378.137km 地球极半经(с):6356.752km赤道标准重力加速度(γe):(978032±1)×10-5m/s2二、地球的物理性质固体地球的主要物理性质包括它的密度、压力、重力、磁性、弹性、塑性和温度.(一)、地球的质量、密度和重力1地球的质量:5.9472×1024kg2地球的密度:平均密度为5.517g/cm3;3地球的重力:如果把地球当作一个圆滑的均质体,以大地水准面为基准计算出的重力值称为理论重力值,它只与地理纬度有关.实际上,由于地面起伏,地球物质密度不均匀以及结构的差异等原因,实测的重力值常与理论值不符,这种现象称为重力异常(布格异常).对研究区的实测重力值,通过高程校正(自由空气校正)及岩性、地形校正(布格校正)以后,再减去该区的理论重力值,如为正值,称正异常;如为负值,则称负异常.前者反映地下物质密度偏大,后者反映地下物质密度偏小.地球物理勘探中的重力勘探,就是利用这一原理,通过发现岩石圈中局部重力异常,来进行找矿和勘查地下的地质构造.(二)地球的磁性1.地磁轴与地球自转轴并不重合,二者约成11.5°的夹角.磁场的特征可用磁场强度、磁偏角和磁倾角这三个要素来确定.磁场强度:磁力作用的强弱称为磁场强度(F),其单位为奥斯特Oe.它是矢量,可分解为水平分量(H)和竖向分量(Z).磁偏角:由磁针指示的磁南北,为磁子午线方向,其与地理子午线间的夹角称磁偏角.以指北针为准,偏东为正,偏西为负.磁倾角:磁针在地磁赤道上呈水平状态,由此向南或向北磁针都会倾斜,在两磁极α角为90°,其与水平面的夹角称磁倾角.以指北针为准,下倾者为正,上仰者为负.2.地磁异常:在世界范围内选择若干个地磁测站,测量各处的地磁要素数据,然后推算出世界各地的基本地磁场数据,作为地磁场的正常值.但在实际工作中,会发现某地区实测地磁要素数据与正常值显著不一致,这种现象称地磁异常.地磁正异常一般是由地下赋存高磁性矿物或岩石造成的,如磁铁矿、镍矿石和超基性岩等.地磁负异常多是由地下赋存的石油、盐矿、铜矿、花岗岩等低磁性或反磁性矿物或岩石引起的.利用地磁异常来寻找地下矿产和了解地质构造情况的方法,称为磁法勘探.3.地球磁场的变化:磁极的位置有逐年向西缓慢移动的变化.通过研究在亿万年前所形成的岩石中保存下来的剩余磁性的方向和强度,来判断地球磁场方向的变化,称古地磁学.可以配合其它方法探索地球岩石圈构造发展的历史.4.磁场周期性翻转:0-69万年布容正向期69-243万年松山反向期 243-332万年高斯正向期332万年以前吉尔伯反向期5.地球磁场的成因目前倾向于:地核的外核部分为液态的金属铁镍物质,是一种导电流体,在地球旋转过程中,产生感应自激,形成地球磁场.又因在地球转动过程中,流体地核比固体地幔略滞后,因此产生地球磁场逐渐向西漂移.(三)地热定义:地球内部储存着巨大的热能,这就是常说的地热.1地面以下按温度的垂直分布状况:分三层:(1)外热层(变温层):该层地温主要受太阳辐射的影响,温度随季节、昼夜变化(2)常温层:该层地温与当地年平均温度大致相当,且常年保持不变,其深度大致为20~40m.(3)增温层:常温层之下,地温随深度增大而逐渐增加.2. 自地面向地下深处,地热增温现象是不均匀的.地热增温级:在年常温层以下,每升高1℃时。
第一章绪论_工程地质学基础.
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五、其相关的分支学科矿物学、岩石学、构造地质学、地质学分支—矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、第四系地质与地貌地质学、水文地质学、地史学、第四系地质与地貌地质学、水文地质学、动力地质学等。
动力地质学等。
土质学、土力学、岩体力学。
专业基础学科—土质学、土力学、岩体力学。
数学、物理学、工程力学、其它基础学科—数学、物理学、工程力学、弹塑性力学、材料力学、工程建筑学、环境科学等。
塑性力学、材料力学、工程建筑学、环境科学等。
六、诞生:历史、历史、现状 1932年在莫斯科地质勘察学院开始培养工程地质专业人才,奠定工程地质学的理论基础。
此时,在欧美此项工作也在开展,但它附属于土木建筑工程,有关岩土工程地质研究在“岩土工程”学科完成。
机构: 1952年我国成立地矿部,设立水文地质工程地质局。
同时,水利、铁道、运输等部门相继设立工程地质处或勘测队。
同年成立北京地院、长春地院并设立水文地质工程地质专业。
1956年地矿部、中科院设立水文地质工程地质研究所。
1968年在第23届国际地质大会上成立国际工程地质分会,之后改为工程地
质协会(IAEG,下设许多专业委员会。
1979年在苏州召开全国工程地质大会,成立中国工程地质专业委员会。
至今已召开多届国际国内工程地质大会。
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P3
举例
第二,地质学具有多因素互相制约的复杂性
P3 举例
它所研究的对象和内容,从宇宙的世界微观到宏观世界, 从无机界到有机界,从常态环境到非常态环境,从地球本身 各个部分的物质能量转化到地球与外部空间的物质能量转化 等等,充满着各种矛盾和相互作用的复杂过程。 第三,地质学是来源于实践而又服务于实践的科学。 但地质学必须首先是以地球为大课堂,以大自然为 实验室,进行野外调查研究,大量掌握实际资料,进行 分析对比归纳,得出初步结论,然后再用以指导生产实 践,并不断修正补充和丰富已有的结论。
P7-8
地质考察旅行的兴起 水成论和火成论 地质学体系的形成 灾变论和均变论
(四)地质学的发展时期 (1840~1910) 19世纪中叶以后,资本主义进入全盛时期。生产的发展和 科学技术的进步,推动了地质学各分支学科的全面发展,新的 研究领域不断出现。许多国家成立了地质学学术机构和调查机 构。19世纪后期,欧洲一些资本主义强国除在本国开展地质调 查外,还普遍在亚、非、拉美等地区进行矿资资源和地质的调 查。大规模的区域调查所取得的丰富资料,使得全面的历史地 质学及全球地质史的综合研究成为可能,也为全球构造理论的 产生创造了条件。
P7
(二)地质学的奠基时期 (1450~1750) 欧洲的文艺复兴运动是一场思想解放运动,它使近 代自然科学从神学中解放出来。哥白尼的天体运行论 (1543)是自然科学脱离神学走上独立的开端。15世纪的 地理大发现,开拓了人们的视野。人们要重新认识自然, 重新研究地球,并给予地球历史以理性的解释。这一切 都为地质科学的发展奠定了基础。 中国北宋唐慎的《经史证类备急本草》记载许多可 作药物的矿物。明代医学家李时珍1578年写成的《本草 纲目》,记载的矿物种类较前增加很多,并且更加系统、 精确在《本草纲目》中叙及的矿物、岩石、化石有200 多种,按水部、土部、金石部分类,又将金石部细分为 金类、玉类、石类、卤石类等。 地质哲学思想的初步发展 对化石和地层的认识 岩石学、矿物学和矿床学的发展
P7--12
五、地质学的发展简史
地质学发展史是人类在生产和探索地球奥秘的 过程中,逐步认识地球的组成和结构,地球及其生 物界演变的规律,特别是地壳和岩石圈运动规律, 并为人类合理开发、利用和保护矿产资源保护环境 服务的历史。 人们对地球的认识源远流长。在曲折的历史发 展过程中,原始朴素的地质知识逐渐形成了地质科 学的知识体系。根据地质知识发展的程度,并参照 其社会文化背景,可将地质学发展史划分为6个时期 :
地层学和古生物学 岩石学、矿物学和矿床学 动力地质学 地槽地台学说和全球地质构造的理论综合
P8
P9
(五)20世纪地质学的发展 (1910~1970)
从20世纪20年代到60年代,社会生产力和科学技术有了全面稳定的发 展。地质学的基础学科,如地层学、古生物学、岩石学、矿物学和构造地 质学都向纵深发展,并开拓许多新的研究领域。社会和工业的发展使得石 油地质学、水文地质学和工程地质学都形成独立的分支学科。地质学各分 支学科间的相互渗透和新技术方法的应用导致了新的边缘学科出现,如地 球化学、古地磁学、海洋地质学、地质年代学等。多学科的综合研究和新 领域的研究成果使得全面的地球史的总结成为可能。特别是60年代发生的 科学技术革命、国际间大规模的考察和探测,导致了以地球物理学与地质 学相结合为特征的地学革命。新技术的广泛采用以及数学、物理学、化学 等基础自然科学与地质学的结合,促进了地质研究从定性到定量的过渡, 并向微观和宏观两个方向纵深发展。板块构造学的出现,新地球观的形成, 使得地质学进入了一个新的发展阶段。
地质学各分支学科的发展 大陆漂移说 地质学的新阶段及板块构造学说
(六)现代地质学发展趋势
P10
20世纪70年代以来,一方面,人类社会对各类自然资源的需求日 益增加,全球变化及其对人类生存环境的影响,均对地质学的研究提 出了更高的要求;大量资料的积累,学科的交叉、渗透,尤其是航空、 航天、计算机、深部钻探等高科技手段技术的应用,使得地质学获得 更加有利的发展机遇。现代地质学的发展主要有以下特点: ①地质学观察和研究的范围和领域将日益扩大。在空间上,不但 能通过直接或间接的方法逐步深入到岩石圈深部,而且对月球、太阳 系部分行星及其卫星的某些地质特征,将有更多的了解。陆地深钻技 术将超过现有的10000余米水平,洋壳和位于大陆坡底的巨厚沉积层的 秘密将进一步被揭示,石油开发的边界会继续扩大。同时,新型自容 式潜艇建成后,也将使观察深度从已达到的3000米加深到6000米左右, 除少数特别深的海沟外,海底的其他主要部分都有可能被人观察到。 在时间上,继35亿年以前底栖微生物群的发现,以及其他古生物迹象 的证实,将会加深人们对地球(尤其是地壳)的了解。同时与人类社会 最接近的一段时间(第四纪)的地质史的研究也将更精细。
举例
P4
(二)地质学的研究方法 地质学的上述特点决定了地质学的研究方法主要是在实 践的基础上,进行推理论证。推理的基本方法是演绎和归纳。 演绎是由一般原理推出关于特殊情况下的结论。归纳是由一 系列具体的事实概括出一般原理。在地质学研究中,这两种 推理方法都能用到,但归纳法则是更基本的方法。 野外调查——为了认识地壳发展的客观规律,了解一个 地区的地质构造和矿产分布情况,除了搜集和研究前人资料 外,必须进行野外调查研究,积累大量感性资料,分析对比, 归纳分类。通过“实践、认识、再实践、再认识”循环往复 的形式,得出反映客观事物本质的结论。
提问?
二、地质学研究的内容和学科划分
研究内容和性质 地壳的物质组成、分类、 成因及转化规律
构造运动、地质构造及成 因 地壳的发展历史、生物及 古地理演化规律
P2
主要分科 结晶学 矿物学 岩石学
动力地质学 构造地质学 大地构造地质学 古生物学 地层学 地史 学 第四纪地质学 区域 地质学 古地理学古气候 学
P7
(三)地质学的形成时期 (1750~1840)
从18世纪下半叶到19世纪上半叶,工业革命促进了生产的发展和科学 技术的进步。法国大革命以启蒙运动为先导,把矛头指向封建主义。在启蒙 思想影响下,在欧洲科学考察和旅行探险盛行。地学研究从对地球的思辨性 研究转变为以野外观察分析为主,地壳成为直接观察研究的对象。具有近代 意义的 geology(地质学)一词是由瑞士学者J.A.德吕克于1793年提出的。 他认为,首要的是把地质学从博物学中分出来,地质学要把地球所呈现的现 象与其原因结合起来研究。 地质考察旅行的兴起 人们对自然界的探索,需要进行实地考察。在 中国首开先河的是16世纪明代地理学家徐霞客。他详细考察了中国西南广大 岩溶地区的 100多个岩溶洞穴,并对钟乳石、石笋等成因做了较为科学的 解释。欧洲的地学野外考察开始于18世纪下半叶。这是地质研究方法的一大 进步。 总之,到19世纪30年代末,地层学的原理和方法、矿物学的系统分类,以及 地质年代和地层系统都已基本建立,特别是作为地质科学的基本思想和方法 论──均变论已经确立。因此,可以认为到1840年地质学建立的工作已经 完成。
P4
历史比较法(现实类比法)——研究地球的历史,重塑地质 时代的古地理环境,经常使用这种方法。著名英国地质学家 莱伊尔(1797—1875)在19世纪提出“以今证古”的研究方 法。莱伊尔有一句名言:“现在是认识过去的钥匙”,意思 是我们从现在的已知就可推求过去的未知,根据目前的地质 过程和方式就可推断过去的地质过程和方式,从而恢复地质 时代的历史。这种方法也叫做现实主义方法(原则)。
地 质 学 的 应 用
资源方面 能源方面
矿床学 找矿及勘探学 地球 物理探矿 地球化学探矿 煤田地质学 石油地质学 射性矿产地质学 地热学 放
环境、人类生 工程地质学 环境地质学 活和灾害防护 震地质学 其它 水文地质学
地
边缘学科、综合学科 地球化学 地球物理学 地质 及新兴学科 力学 数学地质学 行星地质 学 板块构造学 海洋地质学 实验岩石学 遥感地质学 深 部地质学 同位素地质学
P4
室内实验和模拟实验——室内实验也是进 行调查研究的重要手段。在野外采集的各种样 品,都要带回室内进行实验、分析和鉴定,例 如岩矿鉴定、岩石定量分析、化石鉴定、同位 素年龄测定等。为了生产的实际需要和探讨某 些地质现象的成因和发展规律,有时需要利用 已知岩矿的各种参数及物理、化学过程,进行 模拟实验。
(一)地质知识积累和地质学的萌芽时期 (远古~1450) 远古时代人类通过石器的采集和制作,逐步了解了岩石、 矿物的某些性质。在经受地震、火山、洪水的灾害并与之斗 争的过程中,逐步认识了大自然中的地质现象和过程。这一 时期,人们对地球和地质现象的认识是直观的,解释是猜测 的、思辨的,体现了朴素的唯物主义自然观。 在矿冶事业发展中,人们积累了丰富的找矿经验南朝梁成 书的《地镜图》中记载了“草茎赤秀,下有铅”、“草茎黄 秀,下有铜”、“山有葱,下有银”。唐代段成式在《酉阳 杂俎》也有类似记载,如“山上有葱,下有银;山上有薤 (xie),下有金”等,论述了金属矿床的指示植物和某些金属 元素对植物生长的影响。杜绾在《云林石谱》中记载 116种 岩石矿物,及其产地、采法、产状、品位和物理性质,是当 时中国矿物学的代表作。 岩石和矿物知识的积累 对地质作用的认识 对地球的启蒙认识 中世纪的地质学
《地质学基础》
主 要 讲 授 内 容
见 习 与 实 践
参考文献
(1)苏文才 朱积安《基础地质学》,高等教育出版社,1987 年8月第1版。 (2)夏邦栋主编《普通地质学》,地质出版社,1984年1月第 1版。 (3)徐秀登《基础地质学教程》,高等教育出版社,1990年 10月第1版。 (4)徐开礼 朱志澄主编《构造地质学》,地质出版社,1984 年5月第1版。 (5)金性春《板块构造学原理》,上海科技出版社,1984年1 月第1版。 (6)夏树芳主编《历史地质学》,地质出版社,1991年11月 第1版。