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1、精品资料推荐地质学地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各圈层间的相互作用和演变历史的知识体系。在现阶段，由于观察、研究条件的限制，主要以岩石圈为研究对象，也涉及水圈、气圈、生物圈和岩石圈下更深的部位，以及某些地外物质。地球自形成以来，经历了约46亿年演化过程，进行着错综复杂的物理、化学变化，同时还受到天文变化的影响。地球的各个圈层均在不断演变,约在35亿年前,出现了生命现象。于是,生物作为一种地质营力,时时在改变着地球的面貌。最晚在距今200300万年，开始有人类出现。地球成为人类栖身之所，衣食之源。人类为了生存和发展，一直在努力适应和改变周围的环境。利用坚硬岩石作为用具和工具，从
2、矿石中提取铜、铁等金属制造工具，对人类社会的历史产生过划时代的影响。观察、研究地球，利用地球资源，对地球的现状、历史和将来建立起科学的系统认识，是人类社会继续向前发展的需要。人类对地球及其演化规律的认识，经历了漫长的过程。由于地球具有1.0831012立方公里这样庞大的体积，人类感官所能直接观察到的只是地球的表层和局部；那些发生在地球上的地质作用过程可以长达千百万年乃至亿万年，无论是个人或整个人类，都难以重复验证；这些地质作用，在不同时期、不同地区，各有特点。因此，只有人类的认识能力达到较高水平时，才能建立起对地球总体的科学认识。具有现代科学意义的地质学，是19世纪3040年代才形成的。到20
3、世纪,以地球为对象,从不同角度和范围进行研究的学科，除地质学外，地理学、海洋科学、大气科学、水文科学、固体地球物理学、地球化学等都发展起来，形成了比较完整的地球科学体系。地质学是其中起骨干作用的基础学科。随着社会生产力的发展，人类活动对地球的影响越来越大，地质环境对人类生产和生活的制约也越来越明显。合理有效地利用地球资源、维护人类的生存环境，已成为当今世界所共同关注的问题。用各种现代科技手段和方法取得地质资料，进行综合研究，扩大地质学的研究深度、范围和服务领域，已成为20世纪60年代以来地质学发展的总趋势。本文根据地质学已取得的成果，对它的研究对象、特点、学科体系、发展简史和趋势，作概要介绍，
4、详细的内容由本卷各有关条目分别阐述。 地质学的研究对象地质学的研究对象包括以下各方面。地球的内外圈层地球的平均半径为6371公里，其核心可能是以铁、镍为主的金属，称为地核，其半径长约3400余公里。在地核之外，为厚度近2900公里的地幔。地幔之外是厚薄不一的地壳,已知最厚处达75公里,最薄处仅 5公里左右，平均厚度约35公里。（见彩图） 地核的内层（内核）为固体，或认为是因受压力强大(3.333.67) 1011帕、原子壳层已破坏的超固态体；外层因弹性横波不能通过而被解释为具有液体的性质，还推测有电流在其中运动，被认为是地球磁场的本源，外层的厚度约为2220公里。地幔下部为含有较多的金属硫化物
5、和氧化物的非晶质固体物质。地幔上部成分与橄榄岩大致相当，其与地壳相接部分和地壳均具有刚硬的性质,合称为岩石圈,厚约 60120公里。在岩石圈之下为一层具有塑性、可以缓慢流动、厚约100公里的软流圈。地壳表面的海洋、湖沼、河流等水体，约占地表总面积的74。呈液态的地表水与冻结在两极地区及高山上的冰川，以及土壤、岩石中的地下水，组成地球的水圈。地球的外层是大气圈。大气质量的99.999集中在离地面100公里的空间以内,并且主要集中于高度不超过16公里的近地面的空中，成分以氮和氧为主。离地面越远，大气越稀薄，大气成分也有变化。到1000公里上下，变成以氧为主；2400公里上下，变成以氦为主；再往外，
6、主要是氢的微粒。在100公里左右以上,大气逐渐不能保持分子状态，而以带电粒子的形态出现，其稀薄的程度超过人造的真空。带电粒子受到地球磁场的控制，形成一个能够阻挡来自太阳及宇宙的高速带电粒子流冲击的磁层。地球的水圈和大气圈通过水的蒸发、凝结、降水和气体的溶解、挥发等方式互相渗透和影响。固体的地球界面上下，是大气和水活动的场所。岩石圈的物质也不断运动并通过火山喷发等形式进入水圈和大气圈。生物生存在岩石圈、水圈和气圈的交接带，形成一个不连续的生物圈。地球各圈层的相互作用不断改变着地球的面貌。地球的质量为5.9761027克，其中大气圈的质量占不到百万分之一，水圈则仅占千分之一左右，但它们对岩石圈特别
7、是对人类的影响极大。地球的这些圈层，是由于组成物质的重力分异作用而逐渐形成的。地球上任何质点均受到地球引力和惯性离心力的作用，这两种力的合力就是重力。地球表面重力吸住了大气和水，并对它们的运动产生影响。地球内部的圈层构造，主要是依据地震波在其中的传播速度不同而划分出来的；各圈层组成物质的物理性质的不同决定着速度的变化，同时也反映出化学成分的差异。矿物和岩石在地球的化学成分中，铁的含量最高(35)，其他元素依次为氧（30）、硅（15）、镁(13)等。就地壳计算，氧最多(46)，其他依次为硅(28)、铝(8)、铁(6)、镁（4）等,共92种元素。这些元素多形成化合物，少量为单质，它们的天然产出即为
8、矿物。矿物具有确定的或在一定范围变化的化学成分和物理特征。组成矿物的元素，其原子多是按一定的形式在三维空间内周期性重复排列，具有自己的结构，成为晶体。晶体的外部形态在外界条件适合，得到正常发育时，表现为规则的几何多面体，但很多时候没有条件形成这样规则的外貌。还有少量矿物没有结晶,为非晶质。矿物在地壳中常成集合体产出，这种集合体可以由一种也可以由多种矿物组成，在地质学中被称为岩石。地球上的矿物已知有3300多种。在岩石中常见的矿物只有20多种，其中又以长石、石英、辉石、闪石、云母、橄榄石、方解石、磁铁矿和粘土矿物为最多，除方解石和磁铁矿外,它们的化学成分都以二氧化硅为主,石英全为二氧化硅组成，其
9、余则均为硅酸盐矿物。由硅酸盐熔浆（岩浆）凝结而成的火成岩（或称岩浆岩）构成了地壳的主体，按体积和重量计都最多。但在地面最常见到的则是沉积岩，它是早先形成的岩石破坏后，又通过物理或化学作用在地球表面(大陆或海洋)的低凹部位沉积，经过压实、胶结再次硬化，形成具有层状构造特征的岩石。在地壳中，在大大高于地表的温度和压力作用下，岩石的结构、构造或矿物成分发生变化，形成不同于火成岩或沉积岩的变质岩。火成岩、沉积岩、变质岩是地球上岩石的三大类别。火成岩中玄武岩、花岗岩类岩石是地壳中最具有代表性的岩石，是构成大陆的主要岩类。形成时代最早的花岗岩年龄达39亿年,而玄武岩则是构成海洋所覆盖的地壳的主要物质,现今
10、各大洋底上的玄武岩均较年轻，一般不超过2亿年。地层和古生物地层是地质历史的重要记录。它们以成层的岩石为主体，随着时间的推移而在地表低凹部位形成。狭义的地层专指已固结的成层的岩石（沉积岩和火山岩类），有时也包括尚未固结成岩的松散沉积物。依照沉积的先后，早形成的地层居下，晚形成的地层在上,这是地层层序关系的基本原理,称为地层层序律。地层在形成以后，由于受到地壳剧烈运动的影响，改变原来的位置，会产生倾斜甚至倒转，但只要能查明其形成和变形的时间，仍可以恢复其原始的层序。在同一时间，地球上各处环境不同，在不同环境中形成的地层各有特点。在地表的隆起部位，不仅不能形成新的地层，还会因受到剥蚀而使已经形成的地
11、层消失。因此，地层学是研究各地区地层的划分，确定地层的顺序和相邻地区地层在时间上的对比关系的专门学科。它是地质学的基础，也是地质学中最早形成的学科。上下相邻地层之间，或因上下地层倾角不同而表现出不连续或不整合；或因组成物质的明显差异而具有明显的界限。但有时上下相邻的地层之间,界限不清楚,表现为过渡关系，这就需要对地层的岩石，特别是对所含古生物的化石作深入研究，才能作出划分。从沉积学的角度研究地层，查明它的沉积环境及形成过程；从古生物学的角度研究地层中所含化石，运用生物演化规律确定地层的时代顺序，这是地层学研究的两大方面。古生物学的研究具有奠定基础的意义，传统的地层学就是由此开端，主要研究地层的
12、时代顺序。古生物是指在地质历史时期，在地球上生存过的各类生物，一般已经绝灭，它们的少量遗体和遗迹形成化石保存在地层中。研究这些化石，可以了解地质历史上生物的形态、构造和活动情况。对各种古生物进行分类，可以认识生物的演化关系。依据地层中所含化石，可以断定地层的层序。生物演化的不可逆性和阶参性，使这种判断具有可靠的根据。古生物的分布和生活习性，还反映出当时地理环境的特点。古生物的研究是地质学也是生物学的重要组成部分。地质构造和地质作用地球表层的岩层和岩体，在形成过程中及形成以后，都会受到各种地质作用力的影响，有的大体上保持了形成时的原始状态，有的则产生了形变。它们具有复杂的空间组合形态，即各种地质
13、构造。断裂和褶皱是地质构造的两种最基本形式。从覆盖全球的大陆和洋底，到一块岩石标本，都具有自己的构造。岩层、岩体本身的物理、化学性质和形成条件的不同，使这些构造各有特点。地质学把它们作为重要的研究对象来追索、认识历史上发生过的各种地质变动。地球的岩石圈，已经并还在发生着全球规模的板块运动。板块构造学是20世纪地质学达到的对地质构造及地质作用的新认识。其基本内容是，岩石圈是地球中最刚硬的部分，它飘浮在地幔中具有塑性、局部熔融、密度较大的软流圈之上。岩石圈中存在着许多很深很大的断裂，这些断裂把岩石圈分割成被称为板块的巨大块体。全球可分为六大板块。一般趋向认为，主要是地球内部热的分布不均匀所引起的物
14、质对流运动，使岩石圈破裂成为板块。板块形成后继续运动，发生分离、碰撞等事件。地幔中的熔融物质沿板块间的拉张断裂带挤入，并不断向断裂两侧扩展，形成新的洋壳，而部分板块则随着载荷它的软流圈物质向下移动而俯冲消失于地幔之中。板块运动被认为是使地壳表层发生位置移动，出现断裂、褶皱以及引起地震、岩浆活动和岩石变质等地质作用的总原因，这些地质作用总称为内力地质作用。内力地质作用改变着地壳的构造，同时为地貌的形成打下基础。这就是说板块运动能够解释地壳中岩石的变形，包括区域的和整个地壳的。产生内力地质作用的能源，在现阶段一般推测，主要是放射性元素蜕变释放的热能和地幔重熔形成的热能。这些能量，部分传导到地面散失
15、，大量的内热由于岩石导热性差，在地下聚积，成为产生各种内力地质作用的动力。还有人认为，地球自转所产生的能也是产生内力地质作用的因素之一。来自太阳的热能，是引起大气和水不断运动的主因，同时给生物的繁殖以能量，并直接对岩石圈施加影响。这一切活动的结果，使地表的凸出部分受到风化、侵蚀等作用的破坏，破坏的产物在低凹的部位沉积起来形成新的岩石。上述变动总称外力地质作用。地球的内力和外力地质作用同时存在并相互影响。水往低处流是受到重力的作用，而地势的高低又是内力地质作用所塑造。火山喷出的气体和水分是地球大气圈和水圈重要的物质来源之一，一次强烈的火山活动还可以引起人能直接感受到的气候异常。地质作用强烈地影响着气候以及水资源与土壤的分布，创造出了适于人类生存的环境。这种良好环境的出现，是地球大气圈、水圈和岩石圈演化到一定阶段的产物。地球形成的初期，大气圈和水圈的成分、质量都和现代大不相同，大气曾经历以二氧化碳为主的阶段，海水是约在10亿年前才具有今天的含盐度，生物最早出现在地球形成约10亿年以后。由此也说明在地球演化的不同历史阶段，各种地质作用的规模乃至性质都有所不同。地质作用也会给人带来危害，如地震、火山爆发、洪水泛滥等。人类无力改变地质作用的规律，但可以认识和运用这些规律，使之向有利于人的方向发展，防患于未然。如预报预防地质灾害的发生，就有可能减轻
