灾变论与渐变论
达尔文及其前人认识进化论的理论和观点

达尔文及其前人认识进化论的理论和观点姓名:陈焕霞班级:2012级师范二班学号:222012317011105 达尔文及其前人认识进化论的历程大致可以分为3个阶段,它们分别是:第一阶段:神创论下的生物进化18世纪以前神创论一直占有着至高无尚的地位,神创论认为:地球及其生物都是上帝按照一定的计划和目的创造出来的,并且一经创造不再改变。
即神创论具有上帝创造性和不改变性。
神创论按其类型分有:通用、生物、人类、宗教、圣经、伊斯兰、哲学、科学神创论等。
在神创论的影响下,主要产生了两种理论,一种是柏拉图“我们生活的世界只是永恒本质的投影”的本体论观点,对西方产生了深远影响。
另外一种是亚里斯多德(Aristotle)的目的论,提出自然现象过程的目的性,将生物按简单到复杂分成一个系列(即“存在体巨链” the Great Chain of Being)。
他同柏拉图一样认为物种具备固定本质,世界永恒不变,从而排除了进化论思想。
而这个观点对中世纪基督教思想影响深远。
自然神学的最早提倡者托马斯·阿奎纳(Thomas Aquinas)用此观点阐述神创论,认为生物界秩序是神创的证据。
“存在体巨链”是前达尔文生物学影响力最大的隐喻,自然神学使得人们开始在神创论的框架下研究生物学。
第二阶段:朴素唯物下的生物进化朴素唯物主义,指的是用某种或某几种具体物质形态来解释世界的本原的哲学学说。
它否认世界是神创造的,把世界的本原归根为某种或某几种具体的物质形态,试图从中找到具有无限多样性的自然现象的统一。
在朴素唯物主义的启发下,主要也产生了两种理论,一种是以康德为代表的天体论,康德在自然天体史理论的大视野中,揭示了从"原始物质"(世界最高智慧的设计与安排)开始,途经目的论之大系统,以道德神学为归宿的"超感性基体"其演化之全程。
《学术研究》2009年07另外一种是可变论,它又包括灾变论和均变论。
恐龙的灭绝的启示
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“灾变论”者认为,6500万
年前有一颗巨大的陨石或小行星
以极大的速度撞击了地球,宇宙
尘埃覆盖地球表面灭绝,这就是“陨击说”。科学家
们在含恐龙化石的地层中发现了
异常浓度的宇宙元素铱、铹等和
特殊的高温石英支持了这个推
论。发生在地质历史中的可怕灾
恐龙的灭绝的启示
恐龙作为最大的陆生动物,统治
地球达1.7亿年之久,无疑,它
是本星球最成功的脊椎动物。但
是,恐龙在6500万年前突然消失
了,恐龙的灭绝是个谜,随着这
个谜的深入探索和破译,给今天
生活在同一星球的人类许多有益
的启示,同时也向为所欲为的人
类敲起警钟。
关于恐龙的灭绝,科学家们
有各种各样的说法,归纳起来有
难在今天也得到了见证,1908年,
前苏联西伯利亚的通古斯河谷发
生了一次强烈的爆炸,它的光芒
和火流使太阳失色,并升起一股
直径1500米的巨大烟尘柱,直冲
到20公里的高空,其冲击波摧毁
了周围2000平方公里的森林,并
绕地球两周,全世界都感到了巨
大震动。后经调查,是一颗小陨
石在空中爆炸所致,这就是著名
《科学发展简史》的第六至第七章的重点

第六章近代后期的科学成就和第二次技术革命第一次技术革命创造了巨大的生产力,使资本主义从工场手工业阶段进入机器产生的狂飙时期,显示了科学技术的威力。
资产阶级认识到发展科学技术与资本主义命运息息相关,采取了许多保护、鼓励科技发展的措施;同时也为科学的发展提供了物质手段。
近代后期的自然科学就是在这种背景下取得了突飞猛进的发展,一些基础学科相继建立起理论体系,而科学理论的形成又引发了第二次技术革命,将人类历史由蒸汽时代推进到电气时代。
如果说18世纪之前是技术走走科学之前的话,那么从18世纪下半叶起直至19世纪则是科学跃居技术之前,出于领先地位,技术革命以科学发展为先导。
近后期科学技术的主要成就有如下几个方面。
一、天文学近代后期在天文观测和天体理论方面都取得了一些新成就。
(一)天文观测新发现天文观测新发现得益于望远镜的改进、天体照相术的发明和光谱学技术。
1729年,英国业余天文学家霍尔制成了第一块消色差物镜。
1817年德国的夫琅和费制造出第一块优质物镜。
与此同时,反射望远镜也有很大改进。
1781年英国天文学家赫歇尔利用自制的大型望远镜发现了天王星。
后来他又陆续研制出巨型望远镜。
1846年德国天文台台长加勒发现了海王星。
天体照相术的发明首先应该归功于巴黎天文台台长阿拉戈。
1839年他发明了银板照相法,随后照相术被广泛应用于天文学研究之中。
1840年,美国的德雷伯利用大型望远镜和照相术拍摄了第一张月球表面的照片;1845年德国的费索拍摄了第一张太阳照片;1877年,米兰的斯基伯雷利公布了当时最精确的火星表面图片。
(二)赫歇尔的恒星天文学英国天文学家赫歇尔因1781年发现天王星而一举成名。
他利用统计方法研究了恒星的空间分布和运动,提出了第一个银河系结构模型。
1783年他发现了恒星的自行,并估测了太阳的运动,打破了太阳纪恒星静止不动的陈旧观念。
由于赫歇尔在恒星研究方面的成就,他被誉为“恒星天文学之父”。
(三)天体起源和演化假说从18世纪下半叶开始,天文学已从对天体的现状研究扩展到对天体起源和演化的历史研究。
chp5地质学历史上的三大(公选)
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中最大的弱点。
“水成论”认为地球从形成后,
其形态就没有发生变化过。这和圣
经中对世界起源的解释完全一致,因此得 到了宗教的支持。
魏尔纳的门徒很多,其中最著名的
火山学家布赫和洪宝等。
当魏尔纳到处宣扬水成论时,英国学
者、火成论的创始人——赫顿
(James Hutton 1726-1797)则在苏格兰 从事地质研究工作。
“活动论”认为:
在漫长的地质年代中,大陆与大洋可作 全球规模的位移。 在水平运动力的作用下,被大洋隔开的 大陆可以相互靠近;使其间的大洋消失, 而在原来大陆的位置,可形成新的海洋。
固定论认为:在地壳的演化过程中,垂直于 地表方向的升降运动起着决定性的作用,而水平运 动是派生的,起次要作用的。
居维叶认为: 地球上的生命都遭受过可怕的事件,无 数的生物变成了灾变的牺牲品; 一些陆地上的生物被洪水淹没,另一 些水生生物随海底的突然升起而被爆露在 陆地。因此,这些类群就永世绝灭了。”
居维叶认为: 大灾变后原有的生物绝灭了, 上帝又创造了新的生物类型。
他坚持物种没有渐变,要么 不变,要么灾变。
从小受父亲的影响,对采矿有很大的兴趣。 1769年在弗莱堡矿业学校学习采矿和冶炼技 术,后就读莱比锡,1771年在普兹格大学学习, 1775年任弗莱堡矿业学院教授,一直到退休。 著有《岩石的分类》和《新矿脉成因论》。
魏尔纳 认为岩石是在海洋中化学沉淀
物聚集而成,还认为各岩层间的化石形状各 异,所处位置上下是一定的,因此,可根据 化石种类确定层位。 他认为火山是由地下煤层燃烧而成。 玄武岩不是由火山形成,这是他的论点
为什么在撒哈拉大沙漠中有巨大的冰川遗迹, 而在阿拉斯加会有热带丛林的残痕?
生命科学发展史之主要生物进化学说
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生命科学发展史之主要生物进化学说通过五堂课的生命科学发展史的学习,我深深感觉曾经认为的科学与人文的隔阂在缩小,作为一位文科生,实际上对生命科学了解不多,但深入浅出的讲解和与熟悉的历史结合起来的上课内容让我对慢慢了解了更喜欢上了生命科学,喜欢上了那么多的生物进化学说。
在历史长河中先后出现的进化学说不可尽数,其中起到重要作用的更多达数十种。
下面是一些简单的介绍和我的一些拙见。
首先主要的生物进化学说有:1、神创论神创论认为,自从上帝创造万物以后,地球上的生命没有发生任何变化。
某些信徒相信世界是上帝有目的地设计和创造的,由上帝制定的法则所主宰,是有序协调、安排合理、美妙完善且永恒不变的。
完全无视地球轨道的变化的现实数据。
这种信仰后来不仅成为犹太人和穆斯林的共同信仰,而且是各种样式的基督教的共同信仰。
2、布丰的“物种可变”布丰是第一个提出广泛而具体的进化学说的博物学家,他收集了不少有关自然科学的材料,编写了《博物学》。
在书中,他提出了进化论点,认为物种是可变的,特别强调环境对生物的直接影响,当物种生存环境改变,尤其是气候与食物性质的变化,可引起生物机体的改变。
3、居维叶的“灾变论”他反对生物进化论,但他正确地提出了物种自然绝灭的概念,并论证了现存种类与绝灭种类之间在形态上和“亲缘”上的相互联系,在客观上为生物进化论提供了科学的证据。
“他根据各大地质时代与生物各发展阶段之间的“间断”现象,提出了“灾变论”。
地球上的绝大多数变化是突然、迅速和灾难性地发生的。
是自然界的全球性的大变革,造成生物类群的“大绝灭”,而残存的部分经过发展与传播又形成了以后各个阶段的生物类群。
他的这一科学假设也基本上与现代地质、古生物学的结论相一致。
4、拉马克进化思想拉马克第一个系统地提出了唯物主义的生物进化的理论。
他认为地球有悠长的历史,而且地球表面不是固定不变的,而是经历了不断的逐渐的变化;生物进化的动力,一是生物天生具有向上发展的倾向,二是环境条件的变化,环境条件的多样性是生物多样性的原因。
渐变论的介绍
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渐变论1. 渐变论的介绍:种系渐变论又称均变论,地质学的一个学派,和灾变论相对立。
这种理论认为地球和生物的演化都极其缓慢,互相继承而有规律它们最初的差异很小,经过长期积累逐渐变化,才会发生明显的差别认为现在所见的地质作用和过去没有什么不同,不存在突然的巨大变化。
地质作用的动力来自地球本身,不存在超自然的灾难性力量。
创始人物是赫顿(Hutton1726〜1797),后来被莱伊尔(CharlesLyell,1797〜1875)所发展。
2. 渐变论的内容:渐变论认为:①新种是通过一个祖先居群转变成其改变了的后裔而产生的。
②这种转变是均匀和缓慢的。
③这种转变涉及大量的个体,通常是整个祖先居群。
④这种转变是在祖先种的整个或者大部分地理分布范围内发生的。
由此可以看出:一个新种的产生,其化石纪录应该由连续而分级细微的很长序列构成,这些中间类型将祖先和后裔联系起来。
而一个推测的种系序列中的形态间断是由地质记录的不完整造成的。
3. 渐变论的形成和发展:19世纪,突变论在地质演化史观中占据着统治地位,虽然这期间,诸如拉马克的生物缓慢进化等思想也被越来越多的人所认识,但是并没有一种论说能够驳倒居维叶学派。
直到19世纪30年代,英国学者莱伊尔发表了著名的“PrinciplesofGeology”《地质学原理》,他在书中将地质学定义为“Geologyisthesciencewhichinvestigatesthesuccessivechangesthathav etakenplaceintheorganicandinorganickingdom sofnature”,即“地质学是一门研究自然界中无机物以及有机物连续变化的科学,在莱伊尔等人看来,地球处于稳定的状态,在地质历史时期中状态类似,并不否定突变,但只是局部时间,没有影响到地球整体的面貌,也就是说支配地球运动的是不变的物理化学定律和现实主义原理。
而且莱伊尔认为在地质记录中发现的古代生物界和非生物界的种种变化,在种类和程度上都可能同现今正在进行的变化相类比,这就形成了地质学重要思维准则之一的“将今论古”现实主义原理(Presentisthekeytothepast);如此,赫顿《地球的理论》,普莱费尔《赫顿学说的解说》等著作同莱伊尔一道构成了渐变论学说体系。
第五章 板块构造理论内容提要-行星地球

第五章地学历史上的三大论战和板块构造理论1. 水成论和火成论18世纪末,资本主义工业在欧洲迅速发展,对矿物原料的需求与日俱增,矿山开采和冶炼技术也日新月异,从而积累了大量的矿物和岩石资料,促使岩石学从地质科学中分离成为独立的学科。
最早是研究火成岩,后来由于石油工业的兴起,沉积岩受到人们的注意。
当时对岩石学的研究主要是靠野外地质的肉眼观察和描述,部分地研究了岩石的化学成分,这期间积累了大量的岩石知识。
但对火成岩中花岗岩和玄武岩的成因存在着“水成”和“火成”的激烈争论。
水成论的故乡是北欧采矿中心萨克森兹堡,水成论的鼻祖是德国地质学家魏尔纳(A.G.Werner,1750—1817)。
他从小受父亲的影响,对采矿有很大的兴趣。
1769年在弗莱堡矿业学校学习采矿和冶炼技术,后就读莱比锡,1771年在普兹格大学学习,1775年任弗莱堡矿业学院教授,一直到退休。
他著有《岩石的分类》和《新矿脉成因论》。
魏尔纳(A.G.Werner)认为岩石是在海洋中化学沉淀物聚集而成,还认为各岩层间的化石形状各异,所处位置上下是一定的,因此,可根据化石种类确定层位,并且他认为火山是由地下煤层燃烧而成。
玄武岩不是由火山形成,这是他的论点中最大的弱点。
“水成论”认为地球从形成后,其形态就没有发生变化过。
这和圣经中对世界起源的解释完全一致,因此得到了宗教的支持。
魏尔纳的门徒很多,其中最著名的火山学家布赫和洪宝当时就是魏尔纳等。
赫顿是火成论的代表人物,他生于爱丁堡,1749年在莱顿大学取得医学学士学位,后来努力自学地质学和矿物学,并且结识了当时有名的化学家布勒克、哲学家弗凯森和数学家普莱菲尔等学者,这些学者对他的科学成就有极大的影响。
赫顿近60岁时,在爱丁堡皇家学会上宣读第一篇火成论论文《地球论》。
由于演讲技术不高,没有引起与会者的共鸣。
十年后,他又重新整理增订发表,但与会者仍不感兴趣。
在赫顿去世5年后,他的好友数学家普莱菲尔根据赫顿的观点写成《关于赫顿地球理论的说明》一文重新发表,由于内容精彩,论据充足,赫顿的建树才得到学术界的承认。
在工程地质教学中拓展学生的思维方式

用 的最终产物 , 作用本 身 的实 际过程不 能直接观察到 , 往往也无法重演 。因此 , 地质学 中的许多概念只能依据 对地质作用产 物的观察研究 ,反演地 质作用 的过程 和
作用前 的物质基础 , 后经过实践 和实验( 然 包括模拟实 验) 的检验而建立和发展起来 。这种思维走 向称 为逆 向 思维 。例如 , 在地质史 料 中人类对岩 石的认 识过程 , 充 分说 明了逆 向思维的重要性 。最初 由德国的魏尔纳发 现 了地层 的空 间分布规律 ,认为岩石 只有形 成在水 中 才具有 连续性 和分 带性 , 从而提 出水成说 ; 然后 , 国 英 的郝 屯经过 野外 实践检验 , 发现 花 岗岩 、 斑岩 、 暗色 岩 以岩墙 、 的形式插 入围岩 , 岩枝 推测这些岩石 是岩浆冷 凝形成 的 ,提 出 了火成说 ,突破 了岩石 的单一成岩理 论, 实现 了人 类认识 岩石 的一次 飞跃 ; 最后 , 过英 国 经 霍尔 的玄武 岩溶化一 冷凝 的模拟 实验 和 白垩含生物质 灰岩在封 闭系统 中加热生成大 理岩的模拟实验 ,证 实
【 教改创新 】
在工程地质教学 中拓展学 生的思维方式
陈祥军 , 温进芳 , 硕 孟 ( 石家庄铁道 大学 土木工程学 院 , 河北 石家庄
00 4 ) 50 3
摘要: 高等教 育在 注重提 高学生的基本理论水平和培养工作技 能的 同时, 注重学生的思维训练 。根据土 还要
木工程教 学指导委员会的建议 , 工程地质 学是土木工程专业不 可缺 少的必修课程。毋庸 置疑 , 地质 学有其独特的
一
人 的作用和影响 。已故 中科 院院士 、 著名地质学家刘 东 生先生撰文指 出 :随着人类环境 意识 的增强和科学技 术 的发展 , 人类 对环境的认识不 断深 入和提高 , 地质学 家逐渐认识 到人类活动作 为一 种地质营力 ,其能量 已 超过 了 自然界本 身的变动 , 这是一个必 须面对 的事实 。 因此 必须 把人为 因素作 为驱动地 球环境 变化 的动力 , 使其参 与到可持续发展 的研究 中来 ,这种人与 自然 的 全球观正在受到越来越多的重视 。 2 向思维 。 . 逆 由于地质20
地质学上三大论战的焦点和代表人物

地质学上三大论战的焦点和代表人物作者:来源:《西部资源》2011年第04期水成论与火成论到了18世纪下半叶,随着资本主义经济的迅速发展和工业革命的兴起,开发矿山、挖掘运河的社会实践日益普遍,在此过程中获得的岩石和化石的资料越来越多,为地质学提供了大量可观察证据,同时由于牛顿力学的建立和完善,依据经验证据和严格因果模式解释自然现象的机械论广泛盛行,理性的批判超越取代了神学的权威,地质学也开始由思辨走向诉诸经验与观察。
英国的地质学会甚至将“收集实证材料而不急于构建理论”作为学会的宗旨,在这种注重实证的学术背景下,水成说与火成说经过一百多年的发展,在18世纪末期由思辨演变成了以确定的地质观察为基础的科学学派,出现了以德国矿物学维尔纳(A,Werner,1750~1817)为代表的水成说学派,和以英国的赫顿(J.Hutton,1726~1797)为代表的火成说学派。
维尔纳对矿物的形态、成分、分类和用途作了大量的考察和研究,在1791年系统地阐发了水成说,他认为,地球生成的初期,表面被原始海洋所掩盖,溶解在其中的矿物质通过结晶,逐渐形成了岩层。
首先形成的是没有化石的花岗岩,然后是只有少量化石的板岩、石英岩,接着是含有大量化石的石灰岩和煤,最后是沙石和粘土,维尔纳并不否定热力的作用,但他认为地下的热,如火山是煤的燃烧引起的,因而只是一种较晚的、辅助的地质力量。
英国地质学家赫顿在1795年则系统论述了火成说。
他认为地球内部是熔融的岩浆,它通过火山迸发出来固化为岩石。
依照这种说法,玄武岩、花岗岩是火成的。
赫顿并不完全否定水的作用,但他认为河水只是把风化了的岩石碎屑冲到海里才逐渐积累,形成石砾砂土和泥土。
赫顿认为地球既没有开始,也没有结束;维尔纳的原始海洋的观点没有根据。
赫顿还认为不能用设想的原始海洋来解释地质形成的过程,而要用“现在还在起作用”的地质力量来解释。
水成说和火成说各执一端,争论热烈。
在争论过程中,人们倾向于用各自观察到的经验证据来支持自己的地质理论。
地质学新进展ppt

这一时期,以哥白尼给神学写批判书为开端,以
牛顿关于神的第一次推动的假说作结束,自然科学
还深深地禁锢在神学之中。
2.均变论
18世纪下半叶开始,欧洲许多国家相继进行了资本主义 的产业革命,近代自然科学经过将近4个世纪的收集材料阶段
开始进入系统地整理材料和上升到理论概括的阶段,导致了
自然科学各个领域许多划时代的重大发现。
演变的飞跃过程,只讲渐变,不讲突变,终于沦为“均变论”。
均变论的提出,较好的解释了地球发展变化的过程,特别 是达尔文进化论的问世,由于其能够解释各种生物的进化现象, 所以近半个世纪以来,在进化论方面一直处于主导地位,渐变 观点成为主流。 然而均变论中还有两个疑问: 1.通过大量的地质考察与古生物化石的研究,发现“地质记录” 并不完整,古生物化石也很零碎,并且,本应该排列有序的地 质层次却经常出现上下倒置,生物进化的证据往往表现出前后 不能相继的“失落的链环”; 2.生物突然大规模绝灭与出现的地质史证据。
新灾变论的思想方法
以新灾变论思想为代表的现代地学科学,彻底抛弃了传
统地学一贯的“古今一致”、“循环渐变”、“有序进化”
等“固定ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ”、“均变论”、“有序渐变”的思想,从复 杂性角度出发,运用系统思维方法,建立起地球发展变化 无序开放的理论新体系,强调“将今论古”与“将古论今” 相统一,“固定论”与“活动论”相结合,“有序均变观”
它是如何产生的?
十八世纪初,著名生物学家居维叶提出了灾变论,而赖尔和达尔文 则主张均变论。前者认为,地球的构造,岩石的形成,古代生物的变化 主要是那些全球性的突然而剧烈的自然事件,如一场大的洪水等造成的。 后者认为,地球未曾发生过全球性灾变,地质现象都是缓慢变化发展的。 赖尔出身律师,抓住了居维叶学说的弱点加以反对。此后,灾变论被冷 落,均变论盛行起来。但是,均变论也不能完全解释自然界千奇百怪、 无穷无尽变化的奥秘。最显著的例子就是在距今大约七千万年前,地球 上大量的生物突然死亡,其中最显著的就是恐龙。近几十年来,陆续发 现了一些现象更是均变论无法解释的,因此,灾变论“死灰复燃”而且 大有愈“燃”愈烈之势。这就是新灾变论。
地球科学概论课堂作业

011.狭义的地球系统是由地核、地幔、岩石圈、大气圈、水圈和()相互作用而组成的统一(2.0分)A、自然环境B、生态系统C、动植物D、生物圈正确答案:D2.以下不属于地质学研究范围的是( )(2.0分)A、生命的起源和演化B、地核的形成与演化C、古生物学D、地壳运动正确答案:B3.下面哪一个理论的确立,标志着现代地球学的建立。
( )(2.0分)A、水成论B、板块构造理论C、均变论D、生物进化论正确答案:C4.下面哪位学者与地球科学早期发展无关。
()(2.0分)A、亚里士多德B、祖冲之C、达·芬奇D、沈括正确答案:B5.“将今论古”的原理不能用来解释下列哪种现象或科学问题( )(2.0分)A、地壳的形成B、沧海桑田C、化石的形成D、太阳系的演化正确答案:D1.科学方法一般包括(明确问题)、(收集资料)、(提出假说)及(检验假说)等方面。
2.“The present is the key to the past。
”这句话的意思是(现在是过去的钥匙)。
简言之,就是地质研究中常用的(将今论古)的思维方法。
这一思维方法由英国地质学家(莱伊尔)所提出,并由(赫顿)发展和确立。
3.写出科技成就或科技著作的创作者:候风地动仪(张衡);《梦溪笔谈》(沈括);《天工开物》(宋应星);《地质学原理》(莱伊尔);《水成论》(魏尔纳);大陆漂移学说(魏格纳); 《天体运行论》(哥白尼)。
1.地球上存在孤立的系统。
(×)2.理论或定律的提出一般是基于某位科学家的工作成果。
(×)3.现代地质学是在地球演化的渐变论的基础上发展起来的。
(√)4.“深地”、“深空”、“深海”及“深时”计划的主要目的是为了解决地球的资源与环境问题。
(×)5.历史上“灾变论”与“渐变论”、“水成论”与“火成论”、“固定论”与“活动论”之争极大地促进了现代地质学的发展。
(√)6.如果建立一个科学模型能合理解释某种地质现象,则这种模型可以称为理论。
从修订汶川大地震的震级谈起

2008年5月12日14时28分,在我国汶川发生的这场大地震,中国地震台网中心最初速报震级为里氏7.6级。
后改为7.8级。
但时隔6天后,地震专家又根据国际惯例,利用包括全球地震台网的更多台站资料,对这次地震参数进行了详细测定,据此将震级修订为里氏8.0级。
不少人提出疑问,地震已经发生,为什么震级不能一次确定?原来地震的震级,是表示地震释放能量的大小。
释放的能量越大,震级就越大,地震相差一级,能量就相差30倍。
而在地震发生后,由于地震波在地球内部的传播,大约以每秒6.5公里的速度传播,因此地震参数的最终确定.就有一个由始到终的时间差问题。
根据地震数据的处理规定,地震的参数测定分为两个阶段:第一阶段是地震速报,第二阶段是精细分析。
所以汶川大地震的震级,就产生了前后两度修订的情况。
地震给人类带来的灾难,真是无以复加。
像这次汶川所发生的大地震,在以东经103.4度、北纬31度为圆点的冲击范围内,山崩地裂,成排成排的房屋顷刻间变成废墟,成千上万的生命瞬间逝去。
其震感所及,波及了半个亚洲;其破坏性之大,一举震惊了世界……人类虽然已在天地之间生活了几百万年,但相对于天体来说,我们对地球的认识却还更为困难。
比如。
在这次汶川大地震发生前无法及时预报,发生后又两度修订,才总算将震级播报正确。
这是因为对天体的口郭志平研究,人类可以通过肉眼或望远镜的反复观测,特别是在近代又开展了对天体物理和航天技术的不断研发,终于掌握了不少科学的观测手段和方法。
而对于地球的研究,人类的活动大多只涉及其表面,是十分“肤浅”的,因此直到现在,还有许许多多的问题没有弄清楚。
这其中,对地震进行正确的预测,就是一个世界性的难题。
笔者查阅资料后得知,人类对地球内部构造的研究,是始于采矿业的发展需要。
人类开采矿石必须要与各种岩石打交道,因此探求岩石的成因与寻找矿藏的规律,就成为地质学诞生的契机。
但由于地质学开创的时间还不长,所以有不少问题的争论还很激烈。
地球科学概论课堂作业
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地球科学概论课堂作业011.狭义的地球系统是由地核、地幔、岩⽯圈、⼤⽓圈、⽔圈和()相互作⽤⽽组成的统⼀(分)A、⾃然环境B、⽣态系统C、动植物D、⽣物圈正确答案: D2.以下不属于地质学研究范围的是( )(分)A、⽣命的起源和演化B、地核的形成与演化C、古⽣物学D、地壳运动正确答案: B3.下⾯哪⼀个理论的确⽴,标志着现代地球学的建⽴。
( )(分)A、⽔成论B、板块构造理论C、均变论D、⽣物进化论正确答案: C4.下⾯哪位学者与地球科学早期发展⽆关。
()(分)A、亚⾥⼠多德B、祖冲之C、达·芬奇D、沈括正确答案: B5.“将今论古”的原理不能⽤来解释下列哪种现象或科学问题( )(分)A、地壳的形成B、沧海桑⽥C、化⽯的形成D、太阳系的演化正确答案: D1.科学⽅法⼀般包括(明确问题)、(收集资料)、(提出假说)及(检验假说)等⽅⾯。
2.“The present is the key to the past。
”这句话的意思是(现在是过去的钥匙)。
简⾔之,就是地质研究中常⽤的(将今论古)的思维⽅法。
这⼀思维⽅法由英国地质学家(莱伊尔)所提出,并由(赫顿)发展和确⽴。
3.写出科技成就或科技着作的创作者:候风地动仪(张衡);《梦溪笔谈》(沈括);《天⼯开物》(宋应星);《地质学原理》(莱伊尔);《⽔成论》(魏尔纳);⼤陆漂移学说(魏格纳); 《天体运⾏论》(哥⽩尼)。
1.地球上存在孤⽴的系统。
(×)2.理论或定律的提出⼀般是基于某位科学家的⼯作成果。
(×)3.现代地质学是在地球演化的渐变论的基础上发展起来的。
(√)4.“深地”、“深空”、“深海”及“深时”计划的主要⽬的是为了解决地球的资源与环境问题。
(×)5.历史上“灾变论”与“渐变论”、“⽔成论”与“⽕成论”、“固定论”与“活动论”之争极⼤地促进了现代地质学的发展。
(√)6.如果建⽴⼀个科学模型能合理解释某种地质现象,则这种模型可以称为理论。
煤矿地质学 煤矿勘探小故事
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目录地质学演化的三次大的论争 (2)汉白玉的来历 (4)水晶的传说 (5)我和一箱变质岩的故事 (7)太阳石精神 (8)沈括鉴定“竹笋”化石 (9)奇泉自有奥秘在 (10)旅游中的地学知识 (11)洞景之美 (12)明故宫的血迹石 (13)巾山的来历 (15)花果山上的洞天世界 (17)以矿找矿 (18)治病健身的泉水 (20)山水之美 (24)就化石找矿的故事 (26)沉睡亿万年的神山苏醒了 (27)地质学演化的三次大的论争第一次大的论争:水成论和火成论(维尔纳(德)) PK赫顿(苏格兰))18-19世纪各门科学大踏步的前进,地质学也迅速发展成为一门科学。
在对地质状况特别是地层、化石的起因和形成的认识问题上,出现了“水成论”和“火成论”两个相对立学派的论争。
“水成论”的代表是德国地质学家维尔纳(Werner )。
水成派认为地质变化的原因是水的作用,所有的岩石都是水成岩。
而与维尔纳观点大相径庭的一个代表人物是苏格兰学者赫顿(J.Hutton),同时德斯马雷特被奉为火成论的鼻祖。
火成派认为地质变化的原因是火山的作用,所有的岩石都是火成岩。
讲水就排斥火,讲火就排斥水,水火之争,愈演愈烈。
虽然水成论盛极一时,但不到半个世纪便被火成论击败,形成“火胜水败”的格局。
第二次大的论争:灾变论与渐变论(均变论)(居维叶(法) PK莱伊尔(英)) 19世纪初多数科学家都已认识到地壳是逐渐形成的,生物也是不断变化的,但是这种变化是突然发生的,还是逐渐发生的,看法不一,因此形成灾变论和渐变论两种学派。
灾变论的代表人物是居维叶(Georges Cuvier,1769年8月23日-1832年5月13日)法国动物学家,比较解剖学和古生物学的奠基人。
居维叶根据各大地质时代与生物各发展阶段之间的“间断”现象,提出了“灾变论”。
认为是自然界的全球性的大变革,造成生物类群的“大绝灭”,而残存的部分经过发展与传播又形成了以后各个阶段的生物类群。
达尔文进化论
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达尔文进化论的主要内容达尔文进化论主要包括四个子学说:一.进化论:物种是可变的,现有的物种是从别的物种变来的,一个物种可以变成新的物种。
这一点,如今早已被生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学和分子生物学等学科的观察、实验所证实,甚至在实验室、野外都可以直接观察到新物种的产生。
所以,这是一个科学事实,其可靠程度跟“地球是圆的”、“物质由原子组成”一样。
在今天,除了少数由于宗教信仰狂热而无视事实的人,实际上已无生物学家否认生物进化的事实。
二.共同祖先学说:所有的生物都来自共同的祖先。
分子生物学发现了所有的生物都使用同一套遗传密码,生物化学揭示了所有生物在分子水平上有高度的一致性,最终证实了达尔文这一远见卓识。
所以,这也是一个被普遍接受的科学事实。
三.自然选择学说:自然选择是进化的主要机制。
自然选择的存在,是已被无数观察和实验所证实的,这也是一个科学事实。
现在学术界一般认为,自然选择的使用范围并不象达尔文设想的那么广泛。
自然选择是适应性进化(即生物体对环境的适应)的机制,对于非适应性的进化,有基因漂移等其他机制。
也就是说,不能用自然选择来解释所有的进化现象。
考虑到适应性进化是生物进化的核心现象,说自然选择是进化的主要机制,也是成立的。
四.渐变论:生物进化的步调是渐变式的,它是一个在自然选择作用下,累积微小的优势变异的逐渐改进的过程,而不是跃变式的。
这是达尔文进化论中较有争议的部分。
在达尔文在世时以及死后相当长一段时间,大部分生物学家,特别是古生物学家,都相信生物进化是能够出现跃变的,认为新的形态和器官是源自大的跃变,而不是微小的变异在自然选择的作用下缓慢而逐渐地累积下来的。
包括赫胥黎在内的一些古生物学家由于强调生物化石的不连续性,而持这种观点。
在遗传学诞生之后的一段时间内,早期遗传学家们由于强调遗传性状的不连续性,也普遍接受跃变论。
在20世纪40年代,“现代综合”学说将遗传学和自然选择学说成功地结合起来,渐变论逐渐占了优势。
“灾变论”与“渐变论”的斗争!
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“灾变论”与“渐变论”的斗争!
地质学理论的创新始终是“灾变论”与“渐变论”的斗争!
“灾变论——陨落地质学理论”认为:小行星撞击是地质变化的动力,陨石坑冲击波层流里高速流动的物质转化的“金属氢”聚合形成了地壳的岩石和矿物。
金属氢聚合的二氧化硅
为了证明“灾变论——陨落地质学理论”,必须在郯庐断裂带找到小行星俯冲、撞击的痕迹——地垒(王氏组含砾砂岩)及其对应的陨石坑或陨石坑中央锥。
地垒——王氏组含砾砂岩
随着“白垩纪陨石坑中央锥——盖公山”在山东省中部的发现,“金属氢”聚合的二氧化硅与二氧化硅衍生的硅酸盐涉及到熱核反应与鲍文反应序列,这就要求考虑“物质与能量的关系”以及“二氧化硅和硅酸盐在陨石坑的分布规律”!
金属氢聚合的二氧化硅衍生的花岗岩——冲击石英。
灾变论与渐变论的斗争
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灾变论与渐变论的斗争
灾变论与渐变论的斗争一直贯穿于地质学200多年的发展过程之中。
白垩纪陨石坑岩浆冲击波层流里金属氢聚合的二氧化硅
“渐变论——板块运动”既然错误地认为岩浆主要来自于上地幔,也就无法解释蛇绿岩套的形成机制;这样,蛇绿岩套就被称作“假地层”!
“灾变论——陨落地质学”认为小行星环撞击是地质变化的动力,构成地壳的岩浆主要来自陨石坑冲击波层流;事实上,凡是高速流动的物质都会转化成金属氢并聚合形成地壳里的岩石与矿物;这样,陨石坑冲击波层流逆掩形成的蛇绿岩套就不是“假地层”!
陨石坑冲击波里金属氢聚合的天然“釉”
“渐变论——板块运动”错误地认为岩浆主要来自于上地幔这个封闭的空间;而“鲍文反应序列”是在开放环境中取得的实验数据。
这样,“鲍文反应序列”就被认为是不适应于地质学对二氧化硅与硅酸盐的研究。
“灾变论——陨落地质学”把小行星撞击作为地质变化的动力,认为二氧化硅和硅酸盐是在陨石坑岩浆冲击波层流这个开放的环境中形成的;这样,“鲍文反应序列”就完全适合于地质学对石英和硅酸盐的描述。
陨石坑中央锥上射部位金属氢聚合的二氧化硅衍生的花岗岩。
灾变论与渐变论
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灾变论与渐变论灾变论和渐变论都从属于古生物学的领域。
十九世纪初,著名地质学家居维叶提出了灾变论,而莱伊尔和达尔文则主张均变论。
前者认为,地球的构造,岩石的形成,古代生物的变化主要是那些全球性的突然而剧烈的自然事件,如一场大的洪水等造成的。
后者认为,地球未曾发生过全球性灾变,地质现象都是缓慢变化发展的。
先来说说灾变论。
灾变论的代表人物是法国的古生物学家、比较解剖学家居维叶。
1825年他的《地球表面灾变论》出版,全面地阐述了他的灾变论的观点。
他详细地研究了巴黎盆地沉积层,发现不同地层含有不同的生物化石,地层愈古老,所含生物化石愈简单,与现代生物的差别愈大。
居维叶认为这不是环境的缓慢变化造成的,历史上必定发生过突发的灾变,而且这些灾难还应该是具有很大规模的。
他认为,例如海洋干涸成陆地,陆地又隆起山脉,陆地也下沉为海洋,还有火山爆发、洪水泛滥、气候急剧变化等这些变化都是突然发生的。
当海底变成陆地时,海生动物死,当陆地下沉为海洋时,陆生动物亡,发生灾变的地区的物种就此灭绝。
过一段时间,其它地区的物种迁移过来,形成了与原来完全不同的生物种群。
那些因为灾变而亡的物种残骸、尸体经由沉积、石化形成与年代相应的古地层中的生物化石,所以不同地层的生物化石就不同。
据他推断这种突然降临的灾难在地球上已经发生了4次,最后一次是在距今五、六千年以前的大洪水,也就是出现了诺亚方舟的那次大洪水。
居维叶在发表这些观点的时候恰好在西伯利亚永久冻土层中发现了皮肤、毛发和肌肉都保持完好的古代四足兽的尸体。
他认为这种原本生活在温暖地区的动物,由于地壳和气候的突然变化,一下子变得寒冷,这些动物来不及迁徙,就被冻死了。
这些都是证明灾变论的很好的证据。
而居维叶的学生欧文对灾变论的极力鼓吹使得灾变论在法国甚至世界都产生了很大的影响。
再来看看渐变论的说法。
当应该博物学家、科学进化论的奠基人达尔文(1809-1882)的进化理论发表后,地球上的生物是渐渐演变的观点统治了生物学界。
渐变论的介绍
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渐变论1. 渐变论的介绍:种系渐变论又称均变论,地质学的一个学派,和灾变论相对立。
这种理论认为地球和生物的演化都极其缓慢,互相继承而有规律它们最初的差异很小,经过长期积累逐渐变化,才会发生明显的差别认为现在所见的地质作用和过去没有什么不同,不存在突然的巨大变化。
地质作用的动力来自地球本身,不存在超自然的灾难性力量。
创始人物是赫顿(Hutton1726〜1797),后来被莱伊尔(CharlesLyell,1797〜1875)所发展。
2. 渐变论的内容:渐变论认为:①新种是通过一个祖先居群转变成其改变了的后裔而产生的。
②这种转变是均匀和缓慢的。
③这种转变涉及大量的个体,通常是整个祖先居群。
④这种转变是在祖先种的整个或者大部分地理分布范围内发生的。
由此可以看出:一个新种的产生,其化石纪录应该由连续而分级细微的很长序列构成,这些中间类型将祖先和后裔联系起来。
而一个推测的种系序列中的形态间断是由地质记录的不完整造成的。
3. 渐变论的形成和发展:19世纪,突变论在地质演化史观中占据着统治地位,虽然这期间,诸如拉马克的生物缓慢进化等思想也被越来越多的人所认识,但是并没有一种论说能够驳倒居维叶学派。
直到19世纪30年代,英国学者莱伊尔发表了著名的“PrinciplesofGeology”《地质学原理》,他在书中将地质学定义为“Geologyisthesciencewhichinvestigatesthesuccessivechangesthathav etakenplaceintheorganicandinorganickingdom sofnature”,即“地质学是一门研究自然界中无机物以及有机物连续变化的科学,在莱伊尔等人看来,地球处于稳定的状态,在地质历史时期中状态类似,并不否定突变,但只是局部时间,没有影响到地球整体的面貌,也就是说支配地球运动的是不变的物理化学定律和现实主义原理。
而且莱伊尔认为在地质记录中发现的古代生物界和非生物界的种种变化,在种类和程度上都可能同现今正在进行的变化相类比,这就形成了地质学重要思维准则之一的“将今论古”现实主义原理(Presentisthekeytothepast);如此,赫顿《地球的理论》,普莱费尔《赫顿学说的解说》等著作同莱伊尔一道构成了渐变论学说体系。
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灾变论与渐变论
灾变论和渐变论都从属于古生物学的领域。
十九世纪初,著名地质学家居维叶提出了灾变论,而莱伊尔和达尔文则主张均变论。
前者认为,地球的构造,岩石的形成,古代生物的变化主要是那些全球性的突然而剧烈的自然事件,如一场大的洪水等造成的。
后者认为,地球未曾发生过全球性灾变,地质现象都是缓慢变化发展的。
先来说说灾变论。
灾变论的代表人物是法国的古生物学家、比较解剖学家居维叶。
1825年他的《地球表面灾变论》出版,全面地阐述了他的灾变论的观点。
他详细地研究了巴黎盆地沉积层,发现不同地层含有不同的生物化石,地层愈古老,所含生物化石愈简单,与现代生物的差别愈大。
居维叶认为这不是环境的缓慢变化造成的,历史上必定发生过突发的灾变,而且这些灾难还应该是具有很大规模的。
他认为,例如海洋干涸成陆地,陆地又隆起山脉,陆地也下沉为海洋,还有火山爆发、洪水泛滥、气候急剧变化等这些变化都是突然发生的。
当海底变成陆地时,海生动物死,当陆地下沉为海洋时,陆生动物亡,发生灾变的地区的物种就此灭绝。
过一段时间,其它地区的物种迁移过来,形成了与原来完全不同的生物种群。
那些因为灾变而亡的物种残骸、尸体经由沉积、石化形成与年代相应的古地层中的生物化石,所以不同地层的生物化石就不同。
据他推断这种突然降临的灾难在地球上已经发生了4次,最后一次是在距今五、六千年以前的大洪水,也就是出现了诺亚方舟的那次大洪水。
居维叶在发表这些观点的时候恰好在西伯利亚永久冻土层中发现了皮肤、毛发和肌肉都保持完好的古代四足兽的尸体。
他认为这种原本生活在温暖地区的动物,由于地壳和气候的突然变化,一下子变得寒冷,这些动物来不及迁徙,就被冻死了。
这些都是证明灾变
论的很好的证据。
而居维叶的学生欧文对灾变论的极力鼓吹使得灾变论在法国甚至世界都产生了很大的影响。
再来看看渐变论的说法。
当应该博物学家、科学进化论的奠基人达尔文(1809-1882)的进化理论发表后,地球上的生物是渐渐演变的观点统治了生物学界。
将达尔文自然选择学说和现代遗传学、古生物学以及其他学科的有关成就联系起来,可以说明生物进化、发展的现代综合进化论——达尔文主义。
这一理论强调了生物进化是沿着一条循序渐进的路走来的,它强调的是自然选择压倒性的重要性。
生物进化论这一理论是支持着渐变论观点的,既然生物进化是这样一个逐渐发展的过程,可想而知它所支持的渐变论也相信地球地质地貌的变化也应该是一个逐渐演变的过程。
由于生物进化论一直处于一个主导的地位,所以在达尔文的进化论提出后,渐变论的观点逐渐取代了灾变论,成为关于地质地貌成因的一个主流观点。
除了达尔文,提到渐变论就不得不提的另外一个人是苏格兰地质学家赖尔。
赖尔本来是以为支持灾变论的地质学家,但是他受到了法国生物学家拉马克的生物进化论著作的影响,逐渐将自己的观点转向了渐变论的一方。
他经过多年的考察和文章的修订,终于出版了《地质学原理》一书。
在书中他用已知的自然法则来解释自然现象,他提出了人类可以根据现在仍然起作用的自然力和法则去推理地球的历史,自然力不断地破坏岩层,并搬运到江河湖海中,松散的沉积物经历数千百万年的变化形成新的岩石,火山活动和岩浆的喷发活动又将地下的熔岩带到地表,构成一幅“旧岩层不断破坏,新岩层不断形成”的系列画卷。
他的说法给了灾变论强有力的一击,更加奠定了渐变论在地质学研究中的主流观点的地位。
新灾变理论的脱颖而出
渐变论也不能完全解释自然界千奇百怪、无穷无尽变化的奥秘。
最显著的例子就是在距今大约七千万年前,地球上大量的生物突然死亡,其中最显著的就是恐龙。
近二十年来,陆续发现了一些现象更是均变论无法解释的,因此,灾变论“死灰复燃”而且大有愈“燃”愈烈之势。
这就是新灾变论。
科学家发现,周期性的大灾难导致地球上的生物集群绝灭周期性地发生,每次集群绝灭后地球上的生物处于萧条阶段,种类与数量都很少,短暂的萧条之后,一批新的、更进步的种类突然出现,在数量和种类上迅速增长,大辐射发展,代替古老的绝灭种类而重新占领海陆空。
总结出的模式就是:灾难性变化——生物真绝灭——大辐射发展……。
地球上的生物正是以这种模式从低级到高级,从简单到复杂地发展。
小行星碰撞理论揭开了新灾变理论对达尔文渐变理论挑战的序幕。
近年来,地球灾变史的研究十分活跃,众多的研究成果可以归纳成四个具有突破意义的观点:恐龙灭绝时,地球曾遭遇到小行星或彗星的撞击,地球生物界至少五次大灭绝事件是由巨大外来物体撞击而引起的。
二亿多年以来,生物的群集绝灭有周期性;地球上已发现得撞击陨石坑的年代也有周期性,与集群绝灭发生的时间相同。
灾变论与新灾变论
居维叶的灾变论正好迎合了宗教的洪水的说教,因此被宗教推崇。
而新灾变论认为地球历史上确实发生过一系列规模和大小不等的自然灾变事件和生物灭绝事件的理论,它与居维叶灾变论的区别在于完全抛弃了特创论。
而特创论是用来解释生命起源的一种理论。
将生命的起源归于超自然力量的干涉,并认为物种是互不相关的,切永恒不变。
是在一些达尔文的生物进化理论无法解释的前提下又使人们重新提起了灾变导致生物进化的观点。
当然这个新灾变论完全不同于居维叶的灾变论,更与宗教的洪水说毫无关联。