地质学基础01绪论和地球结构
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拉马克也在同一地区研究无脊椎动物体系，认 为环境对生物的发展起重要作用。二人对古生物 学的贡献，使得根据不同的化石特点对比和划分 不同时代的地层有了可能。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
28/89
拉马克在研究巴黎盆地第三纪古生物化石 时，发现生物的种与种之间有过渡关系， 某些种属是由另一种属发展而 来的，并有 由低级种属向高级种属演变的规律。他认 为生物进化过程是极其漫长的，它与地球 的演变历史同时进行。
这部书 的副标题是“以现在还 在起作用的原因试释地球表面
上以前的变化”
以拉马克生物进化原理说明地 质历史的演变是渐变过程，促
进地质学研究的思维方法
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
30/89
书中吸收了同时代诸多地质学家特别是赫顿的思 想，总结了大量的地质学知识，考究了地壳升 降、 火山、洪水、冰川等地质作用，系统阐述了地质均 变论的概念
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
31/89
“现在是了解 过去的一把钥匙”
均变论进一步发展，成为地质学的一条 基本原理，一直影响到现在。 对年轻的达尔文有重大的影响。
地层学发展的基础
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
32/89
中国的近现代地质研究
近代地质学知识传自西方，用近代科学方法对中国地 质矿产进行调查也始自来华的外国专家。地质科学实现 本土化－－中国人应用近代地质学知识，独立、系统地 开展中国地质调查与研究工作，是从1913年成立的中国 地质调查所开始的。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
9/89
自然灾害的影响
地震、洪灾、旱灾、飓风、海啸
人类社会的可持续发展
能源、环境
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
10/89
1.3 地质学的研究内容及任务
2011/2/22
主要研究对象－岩石圈（地球的地下部分）
地球内部组成物质的成分及其形成、分布和演化规律
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
27/89
1812年法国生物学家居维叶（Georges Cuvier, 1769-1832)根据对巴黎盆地的第三纪地层古脊椎 动物化石的研究，提出了灾变论。
他认为地层中所表现的古生物的突变现象是超 自然的巨 大灾变的结果，而新的生物群在每次大 灾变之后又被创造出来。他的这种观点受到当时 的法国学者拉马克（Larmarck J.B.，1744-1829) 的批判。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
19/89
但中国古代对地质现象仅限于进行描 述和推测，没有对其机理进行深入研究， 不求甚解，未形成独立的理论体系
万般皆下品，唯有读书高
学而优则仕
奇技淫巧
看风水
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
20/89
2.2 现代地质科学的起源和发展
矿物学、岩石学、矿床学、地球化学等
地球内部结构和构造
地球物理、构造地质学、动力地质学、地质力学等
地球的形成历史、发展规律和生物演化特征
地史学、古生物学、沉积学、地层学等
地表形态的发展过程及其发育规律
地貌学、构造地质学、大地构造学等
地下资源勘察
探矿工程、遥感地质等
等等………
中国科学技术大学地球和空间科学学院
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
33/89
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
34/89
2011/2/22
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
22/89
1746年，盖塔尔送给巴黎科学院关 于矿带和岩石分布的记录。他发现了地 层的连续性和空间分布的规律性，并据 此作出法国的地质图。显然，岩石只有 形成在水中才具有连续性和分带性
对奥费涅火山的玄武岩，他也认为 是水溶液的结晶作用形成的。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
23/89
G. Werner是水成说的集大成者。1775年起他 任德国费顿堡矿山学校的教授，以出色的教 学吸引了大量青年学生。他认为自原始海洋 开始到诺亚洪水结束，水的力量 营造了一切
地质系统，自原始海洋到现在，水面在不断 地下降，原始岩石露出水面后开始发生风化、 堆积而形成新地层。他的口头禅是“百闻不如 一见”。
文艺复兴后 英国Hooke：火成，地下火的作用，包括沉积岩 瑞士Schenzhzer：水成，河流、海洋是主导
根据地球表观现象进行猜想和臆测！！！
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
14/89
2.1中国地质研究的起源
古代对地质的认识早已有之：
大约在战国时期成书的我国古籍《山海 经》、《禹贡》和《管子》等对于矿 物、岩石和土壤以及铁、铜、金、银 等矿产都有较为丰富的记载。
玻璃、水泥、 钢铁、燃料
工程建筑、 军事、传承文明
2011/2/22
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7/89
古人对自然物质的利用：
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
8/89
黏土 煤炭 金属 石料 石油 岩盐
陶器，陶瓷 燃料（石炭） 青铜器、铁器、财富 建材 燃料，军事（火油） 食用（自贡）
图书馆借 找杨晓勇老师（10-013）借
2011/2/22
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4/89
第一章 绪论
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
5/89
1. 地质学的概念：
1.1 概念
地质学是研究地球的一门自然科学，是探索地球 起源、海陆变迁、山脉形成、生命起源、生物演 化以及地球深部状况的自然科学
他的学 生，如达步松（1804）和布赫 （1809），在考察了玄武岩和花岗岩之后， 都发表了不同于魏尔纳水成说的观点。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
24/89
火成论把“地下热火”看成地质现象的 主要动力，地球核心是熔融的液态。
1765年，迪马雷送 给巴黎科学院奥费 涅的地质图，提出 玄武岩是附近的火 山里流出来的，柱 状节理是玄武岩曾 处于熔融状态的证 明。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
3/89
参考书
地质学基础，李亚美，地质出版社 动力地质学原理，李叔达，地质出版社 普通地质学，夏邦栋，地质出版社 Physical Geology, Plummer et al.,
McGraw-Hill Higher Education
18世纪中－19世纪中 西方工业革命对能源、矿产的需求对地质学的发展起 了极大的促进作用 古生物、地层、矿物岩石、构造、古地理、冰川等建 立了专门研究方法，为地质学的独立发展提供了理 论和实践的基础
水火之争又起！！！
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
21/89
水火之争
在教会统治的中世 纪，“圣经”是唯一 的真理。“圣经”里 说有诺亚的大洪 水，水成说在很长 一段时期里成为不 可动摇的信条。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
15/89
《禹贡》记载了公元前21世纪大禹治水时候所 了解的全国各地的矿产情况和山川地形。
《山海经》除记述了山岳、河流、湖泊、沼泽、 气候与气象等之外，还记述 岩石（矿石）及矿 物（金属与非金属矿物）72种，矿产地440多 处，此书把矿产划分为金、玉、石、土四大 类，这是世界上最早的一个分类。
一个地区的火山岩往往是多期形成的，每一期内往 往又是多次喷发和溢流的火山物质造成岩石，考虑 到时间长、次数多的因素，每次火山爆发并不都是 很强烈的。
散布在沉积岩地层中的无数同类化石，意味着同一 物种曾经继续了许多世代， 与其同时生成的地层不 会是短期内形成的，这清楚地表明，地质形成是一 个长期的演化过程。
中国地质事业初期历史迄自1912年南京临时政府实业 部地质科，以1922年初中国地质学会的成立为这一历史 阶段结束的标志。这一过程中的重要事件包括：地质研 究所的人才培养；地质调查所的创立；北京大学地质系 的建立；《地质汇报》、《中国地质学会志》等学术刊 物的创办；以及中国地质学会的成立。其核心事件是地 质调查所的创立。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
25/89
James Hutton是火成论的代表人 物，这位苏格兰天才的主要调查 区是加里东造山带的典型露头区 苏格兰高地，那里有花岗岩和矿 脉。他认为地层的固化和海洋上 升为陆地是地热的作用，火山活 动是释放地下能量的出口，有点 象瓦特的蒸汽机
广义的地球科学：环境、气象、天文、考古、空间等科学 （叶笃正，气象学家，2005年国家科学技术奖） （刘东生，环境学家，2003年国家科学技术奖）
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
6/89
1.2 地质学与人类生活的关系
人类的生产、生活与地球息息相关
生产资料、生活资料取自地球 衣、食、住、行、玩
《管子》一书曾对 金属矿床与找矿知识有精辟 论述，指出了利用矿物共生组合及“铁帽”等作 为找矿标志的科学方法。该书还曾对河流的横 向环流、侧蚀作用形成河曲的过程进行了正 确 分析。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
16/89
宋朝 沈括 《梦溪笔谈》
南北朝 郦道元 《水经注》
明朝 徐宏祖 《徐霞客游记》
地质学基础
2011年春季
教学安排：
每周一次，每次4个课时，3个小时 暑假前结束（出差）
作业：预习，复习 实习：课堂实习，交实习报告 考试：闭卷笔试 考核：平时占40％，笔试占60％ 实习（秋季）
Baidu Nhomakorabea
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
2/89
学习要求：
不迟到（悄悄地进） 不早退 独立完成作业，不抄袭 不影响他人上课（不打呼噜） 上课时不得饮食
11/89
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
12/89
1.4 其他相近科学
地理学：地表景观 生物学：地表生物圈层 气象学：大气圈 天文学：地外星体
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
13/89
2. 地质学起源
古希腊时代的水火之争 Thales, Xenophanes: 地球起决定作用的是水 Heraclitus: 万物由火组成 Aristotles: 万物由水、土、火、空气组成，气候变化 引起海陆变迁
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
26/89
地质学史上的水成说与火成说之争是一个重大 的事件，它激发许多人投身于地质考察和研究 之中，并出现了一大批璀璨夺目的地质学家， 以至科学史上将 1790～1830年谥为“地质学的 英雄时代”
在地质学的英雄时代，还出现了与地质力的作 用方式有关的灾变论与均变论(也有人称之为渐 变论)的争论。不过这个争论是与火成说和水成 说联系在一起的。灾变 论者通常是水成论者， 而均变论者则通常持有火成论的观点。
均变论：地球的存在是极其长久的，既看 不到它的开始，也看不到它的终结。地质 作用的规律和强度，在地质历史时期是一 样的
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
29/89
《地质学原理》“ 今天是过去的 钥匙”
Principles of Geology
标志近代地质学演化理论体系化的，是英国地质学家 赖尔(C.Lyell, 1797～1875)在1830～1833年间出版的 《地质学原理》一书
宋应星 《天工开物》
对山川、河流、岩石、矿产、化石等都有 记录介绍。
对火山活动、陨石、彗星、地震等自然现 象均有记载
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
17/89
北宋沈括于1086-1093年间提出了华北平
原的沉积和西北黄土地区侵蚀切割的关 系，论述了化石的成因和太行山的升高 等地质现象，并根据化石推断了古气 候，发现了磁偏角，考察了陕北的石油 等。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
18/89
《梦溪笔谈》
近岁延州永宁关大河岸崩，入地数十尺， 土下得竹一林，凡数百茎，根干相连， 悉为化石……延郡素无竹，此如在数十 尺下，不知其何代物。无乃旷古以前地 卑湿而宜竹耶？
….太行而北。山崖之间往往衔螺蚌壳及 石子如鸟卵者，横亘石壁如带。此乃昔 之海，今东距海已近千里……
2011/2/22
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28/89
拉马克在研究巴黎盆地第三纪古生物化石 时，发现生物的种与种之间有过渡关系， 某些种属是由另一种属发展而 来的，并有 由低级种属向高级种属演变的规律。他认 为生物进化过程是极其漫长的，它与地球 的演变历史同时进行。
这部书 的副标题是“以现在还 在起作用的原因试释地球表面
上以前的变化”
以拉马克生物进化原理说明地 质历史的演变是渐变过程，促
进地质学研究的思维方法
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
30/89
书中吸收了同时代诸多地质学家特别是赫顿的思 想，总结了大量的地质学知识，考究了地壳升 降、 火山、洪水、冰川等地质作用，系统阐述了地质均 变论的概念
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
31/89
“现在是了解 过去的一把钥匙”
均变论进一步发展，成为地质学的一条 基本原理，一直影响到现在。 对年轻的达尔文有重大的影响。
地层学发展的基础
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
32/89
中国的近现代地质研究
近代地质学知识传自西方，用近代科学方法对中国地 质矿产进行调查也始自来华的外国专家。地质科学实现 本土化－－中国人应用近代地质学知识，独立、系统地 开展中国地质调查与研究工作，是从1913年成立的中国 地质调查所开始的。
2011/2/22
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9/89
自然灾害的影响
地震、洪灾、旱灾、飓风、海啸
人类社会的可持续发展
能源、环境
2011/2/22
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10/89
1.3 地质学的研究内容及任务
2011/2/22
主要研究对象－岩石圈（地球的地下部分）
地球内部组成物质的成分及其形成、分布和演化规律
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
27/89
1812年法国生物学家居维叶（Georges Cuvier, 1769-1832)根据对巴黎盆地的第三纪地层古脊椎 动物化石的研究，提出了灾变论。
他认为地层中所表现的古生物的突变现象是超 自然的巨 大灾变的结果，而新的生物群在每次大 灾变之后又被创造出来。他的这种观点受到当时 的法国学者拉马克（Larmarck J.B.，1744-1829) 的批判。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
19/89
但中国古代对地质现象仅限于进行描 述和推测，没有对其机理进行深入研究， 不求甚解，未形成独立的理论体系
万般皆下品，唯有读书高
学而优则仕
奇技淫巧
看风水
2011/2/22
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20/89
2.2 现代地质科学的起源和发展
矿物学、岩石学、矿床学、地球化学等
地球内部结构和构造
地球物理、构造地质学、动力地质学、地质力学等
地球的形成历史、发展规律和生物演化特征
地史学、古生物学、沉积学、地层学等
地表形态的发展过程及其发育规律
地貌学、构造地质学、大地构造学等
地下资源勘察
探矿工程、遥感地质等
等等………
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34/89
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中国科学技术大学地球和空间科学学院
22/89
1746年，盖塔尔送给巴黎科学院关 于矿带和岩石分布的记录。他发现了地 层的连续性和空间分布的规律性，并据 此作出法国的地质图。显然，岩石只有 形成在水中才具有连续性和分带性
对奥费涅火山的玄武岩，他也认为 是水溶液的结晶作用形成的。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
23/89
G. Werner是水成说的集大成者。1775年起他 任德国费顿堡矿山学校的教授，以出色的教 学吸引了大量青年学生。他认为自原始海洋 开始到诺亚洪水结束，水的力量 营造了一切
地质系统，自原始海洋到现在，水面在不断 地下降，原始岩石露出水面后开始发生风化、 堆积而形成新地层。他的口头禅是“百闻不如 一见”。
文艺复兴后 英国Hooke：火成，地下火的作用，包括沉积岩 瑞士Schenzhzer：水成，河流、海洋是主导
根据地球表观现象进行猜想和臆测！！！
2011/2/22
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14/89
2.1中国地质研究的起源
古代对地质的认识早已有之：
大约在战国时期成书的我国古籍《山海 经》、《禹贡》和《管子》等对于矿 物、岩石和土壤以及铁、铜、金、银 等矿产都有较为丰富的记载。
玻璃、水泥、 钢铁、燃料
工程建筑、 军事、传承文明
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古人对自然物质的利用：
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黏土 煤炭 金属 石料 石油 岩盐
陶器，陶瓷 燃料（石炭） 青铜器、铁器、财富 建材 燃料，军事（火油） 食用（自贡）
图书馆借 找杨晓勇老师（10-013）借
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第一章 绪论
2011/2/22
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5/89
1. 地质学的概念：
1.1 概念
地质学是研究地球的一门自然科学，是探索地球 起源、海陆变迁、山脉形成、生命起源、生物演 化以及地球深部状况的自然科学
他的学 生，如达步松（1804）和布赫 （1809），在考察了玄武岩和花岗岩之后， 都发表了不同于魏尔纳水成说的观点。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
24/89
火成论把“地下热火”看成地质现象的 主要动力，地球核心是熔融的液态。
1765年，迪马雷送 给巴黎科学院奥费 涅的地质图，提出 玄武岩是附近的火 山里流出来的，柱 状节理是玄武岩曾 处于熔融状态的证 明。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
3/89
参考书
地质学基础，李亚美，地质出版社 动力地质学原理，李叔达，地质出版社 普通地质学，夏邦栋，地质出版社 Physical Geology, Plummer et al.,
McGraw-Hill Higher Education
18世纪中－19世纪中 西方工业革命对能源、矿产的需求对地质学的发展起 了极大的促进作用 古生物、地层、矿物岩石、构造、古地理、冰川等建 立了专门研究方法，为地质学的独立发展提供了理 论和实践的基础
水火之争又起！！！
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
21/89
水火之争
在教会统治的中世 纪，“圣经”是唯一 的真理。“圣经”里 说有诺亚的大洪 水，水成说在很长 一段时期里成为不 可动摇的信条。
2011/2/22
中国科学技术大学地球和空间科学学院
15/89
《禹贡》记载了公元前21世纪大禹治水时候所 了解的全国各地的矿产情况和山川地形。
《山海经》除记述了山岳、河流、湖泊、沼泽、 气候与气象等之外，还记述 岩石（矿石）及矿 物（金属与非金属矿物）72种，矿产地440多 处，此书把矿产划分为金、玉、石、土四大 类，这是世界上最早的一个分类。
一个地区的火山岩往往是多期形成的，每一期内往 往又是多次喷发和溢流的火山物质造成岩石，考虑 到时间长、次数多的因素，每次火山爆发并不都是 很强烈的。
散布在沉积岩地层中的无数同类化石，意味着同一 物种曾经继续了许多世代， 与其同时生成的地层不 会是短期内形成的，这清楚地表明，地质形成是一 个长期的演化过程。
中国地质事业初期历史迄自1912年南京临时政府实业 部地质科，以1922年初中国地质学会的成立为这一历史 阶段结束的标志。这一过程中的重要事件包括：地质研 究所的人才培养；地质调查所的创立；北京大学地质系 的建立；《地质汇报》、《中国地质学会志》等学术刊 物的创办；以及中国地质学会的成立。其核心事件是地 质调查所的创立。
2011/2/22
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25/89
James Hutton是火成论的代表人 物，这位苏格兰天才的主要调查 区是加里东造山带的典型露头区 苏格兰高地，那里有花岗岩和矿 脉。他认为地层的固化和海洋上 升为陆地是地热的作用，火山活 动是释放地下能量的出口，有点 象瓦特的蒸汽机
广义的地球科学：环境、气象、天文、考古、空间等科学 （叶笃正，气象学家，2005年国家科学技术奖） （刘东生，环境学家，2003年国家科学技术奖）
2011/2/22
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6/89
1.2 地质学与人类生活的关系
人类的生产、生活与地球息息相关
生产资料、生活资料取自地球 衣、食、住、行、玩
《管子》一书曾对 金属矿床与找矿知识有精辟 论述，指出了利用矿物共生组合及“铁帽”等作 为找矿标志的科学方法。该书还曾对河流的横 向环流、侧蚀作用形成河曲的过程进行了正 确 分析。
2011/2/22
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16/89
宋朝 沈括 《梦溪笔谈》
南北朝 郦道元 《水经注》
明朝 徐宏祖 《徐霞客游记》
地质学基础
2011年春季
教学安排：
每周一次，每次4个课时，3个小时 暑假前结束（出差）
作业：预习，复习 实习：课堂实习，交实习报告 考试：闭卷笔试 考核：平时占40％，笔试占60％ 实习（秋季）
Baidu Nhomakorabea
2011/2/22
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2/89
学习要求：
不迟到（悄悄地进） 不早退 独立完成作业，不抄袭 不影响他人上课（不打呼噜） 上课时不得饮食
11/89
2011/2/22
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12/89
1.4 其他相近科学
地理学：地表景观 生物学：地表生物圈层 气象学：大气圈 天文学：地外星体
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13/89
2. 地质学起源
古希腊时代的水火之争 Thales, Xenophanes: 地球起决定作用的是水 Heraclitus: 万物由火组成 Aristotles: 万物由水、土、火、空气组成，气候变化 引起海陆变迁
2011/2/22
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26/89
地质学史上的水成说与火成说之争是一个重大 的事件，它激发许多人投身于地质考察和研究 之中，并出现了一大批璀璨夺目的地质学家， 以至科学史上将 1790～1830年谥为“地质学的 英雄时代”
在地质学的英雄时代，还出现了与地质力的作 用方式有关的灾变论与均变论(也有人称之为渐 变论)的争论。不过这个争论是与火成说和水成 说联系在一起的。灾变 论者通常是水成论者， 而均变论者则通常持有火成论的观点。
均变论：地球的存在是极其长久的，既看 不到它的开始，也看不到它的终结。地质 作用的规律和强度，在地质历史时期是一 样的
2011/2/22
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29/89
《地质学原理》“ 今天是过去的 钥匙”
Principles of Geology
标志近代地质学演化理论体系化的，是英国地质学家 赖尔(C.Lyell, 1797～1875)在1830～1833年间出版的 《地质学原理》一书
宋应星 《天工开物》
对山川、河流、岩石、矿产、化石等都有 记录介绍。
对火山活动、陨石、彗星、地震等自然现 象均有记载
2011/2/22
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17/89
北宋沈括于1086-1093年间提出了华北平
原的沉积和西北黄土地区侵蚀切割的关 系，论述了化石的成因和太行山的升高 等地质现象，并根据化石推断了古气 候，发现了磁偏角，考察了陕北的石油 等。
2011/2/22
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18/89
《梦溪笔谈》
近岁延州永宁关大河岸崩，入地数十尺， 土下得竹一林，凡数百茎，根干相连， 悉为化石……延郡素无竹，此如在数十 尺下，不知其何代物。无乃旷古以前地 卑湿而宜竹耶？
….太行而北。山崖之间往往衔螺蚌壳及 石子如鸟卵者，横亘石壁如带。此乃昔 之海，今东距海已近千里……