《北京地大 地球科学概论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京地大 地球科学概论（238页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 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
2、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
3、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
4、、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
5、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
6、、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 主要参考文献绪论绪论第一节第一节 地球科学的研究对象和研究内容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。如人们要 靠山川大地获取生活资料以维持生命，要从地球中开采矿物资源制造生 产和生活工具，要了解地球上的自然地理和气候条件以便发展生产，要与地球上发生的各种自然灾害作斗争。因而，人类在长期的实践中逐步 加深了对地球的认识，并且逐渐形成了一门以地球为研究对象的科学 地球科学（geoscience）。地球科学简称地学，是数学、物理学
7、、化学、天文学、地学、生物 学六大基础自然科学之一。地球科学以地球为研究对象，包括环绕地球 周围的气体（大气圈）、地球表面的水体（水圈）、地球表面形态和固 体地球本身。至于地球表面的生物体（生物圈），由于其研究内容广、 分支学科较多、且研究方法具有特殊性，因而已独立成一门专门的基础 自然科学生物学。但生物的起源与演化、生物体与生存的地球环境 之间的关系也属于地球科学的研究范畴。地球科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，地球 科学的研究内容和领域也不断地深
8、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。地球科学目前主要包括地质学、地球物 理学、地理学、气象学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。 其中，地质学（geology）由于其研究领域广博、分支学科较多，并且以 研究地球的本质特征为目的，因而成为地球科学的主要组成部分，以至 于人们有时把地质学和地球科学作为同义语使用，其实两者的含义是有 差别的，它们具有包容关系。随着科学的发展，地球科学还会不断地诞 生新的学科和出现一些边缘学科。地理学（geography）主要研究地球表面的各种地形、地理环境及其 结构、分布和演变规律，并涉及到自然和社会两个领域之间的相互关系。 地理学一
9、般可分为自然地理学和人文地理学两大组成部分。自然地理学 是研究自然地形、地理环境的结构及发生、发展规律的学科，主要包括 普通自然地理学、区域自然地理学、地志学等。人文地理学是研究人和 社会与自然地形、地理之间的相互关系的学科，主要包括政治地理学、 社会地理学、人口与聚落地理学、经济地理学、历史地理学等。气象学（meteorology）以地球周围的大气圈为研究对象，主要研究 大气的各种物理性质、物理现象及其变化规律。其研究内容也很广泛， 包括许多分支学科和应用学科。主要的分支学科有大气物理学、天气学、 气候学、高空气象学、动力气象学等，主要的应用学科有卫星气象学、 无线电气象学、航空气象学、海洋
10、气象学、农业气象学、林业气象学等。 其目的在于揭示大气中的各种物理现象和物理过程的发生、发展本质， 从而掌握并应用它为人类生活和国家经济建设服务。水文学（hydrology）和海洋学（oceanography）以地球表面分布的 水体为研究对象。水文学主要研究地球上江河、湖沼、冰川、地下水以 及海洋等各种水体的数量、质量、运动变化与分布规律，以及它们与地 理环境、生态系统和人类社会之间的相互影响与相互联系。海洋学是以 海洋作为一个独立体进行研究的，它实际上是从地球科学的其它几个分支学科中独立出来的，这是由于海洋在现代地球科学、人类生存环境和 未来社会发展中的地位越来越重要的缘故。海洋学是研究海洋
11、中发生的 各种现象和规律及其相互关系的各门学科的总称，根据研究内容不同可 分为海洋物理学、海洋水文学、海洋化学、海洋生物学、海洋气象学和 海洋地质学等。土壤学（soil science）以地球表面发育的土壤层为研究对象。主 要研究土壤的物质组成、结构、类型、分布和形成发展过程。根据具体 研究内容和应用领域的不同，土壤学也有一些分支学科，如土壤生物学、 土壤地理学、土壤气候学、土壤物理学、土壤化学、土壤地质学等。地球物理学（geophysics）是应用物理学的方法研究地球的一门学 科，是近代发展起来的地球科学与物理学相结合的一门重要边缘学科。 广义的地球物理学的研究对象包括固体地球及其表部的水体
12、和周围的大 气圈。但由于水体和大气圈的研究都已建立起相应的独立学科，所以一 般所称的地球物理学是狭义的，其主要研究对象是固体地球，因而也可 称之为固体地球物理学。地球物理学重点研究固体地球的各种物理性质、 物理现象及其发生与发展过程、地球的内部构造与组成、地球的起源与 演化等。其主要分支学科有地震学、地磁学、重力学、地热学、地电学、 大地测量学、大地构造物理学和应用地球物理学等。其中，应用地球物 理学主要是研究地球物理勘探方法及其在地球资源的勘探与开发、地球 环境的监测与保护等方面的应用。地质学（geology）研究的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。地壳或岩石
13、圈的厚度一般为几十到 二百公里左右，与地球的半径（6371km）相比只是一个很薄的表壳。这 一薄壳之所以成为地质学当前研究的主要对象，一方面是出于实际需要， 因为这一层与人类的生活、生产及生存都直接相关；另一方面是受现时 人类能力的限制。人们可以直接观测和研究地球表层，但现阶段人类尚 无能力对地下深处进行直接研究。钻井取样是目前人们获取地球较深部 物质进行直接研究的唯一途径，但由于受当前技术水平的限制，钻井所 能达到的深度是有限的。目前世界上最深的钻井（12.5km）位于俄罗斯 西北部的科拉半岛，这一深度尚不足该区大陆地壳厚度的二分之一。可 以相信，随着科学技术的发展，地质学研究的对象将不断向
14、地球的深部 （如地幔、地核）扩展。地质学的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。按其研究内容和任务的不同，地质 学的主要分支学科可简举如下：（1）研究地球的物质组成方面的学科，如结晶学、矿物学、岩石学 等；（2）研究地球的内部构造方面的学科，如构造地质学、构造物理学、 区域构造学、地球动力学等；（3）研究地球的形成演化方面的学科，如古生物学、地层学、地史 学、古地理学、地貌及第四纪地质学等；（4）研究地质学的应用方面的学科，可分为两个方面：其一是研究 地下资源方面的分科，如矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质 学等；其二是研究地质与人类生活环境
15、及灾害防护方面的分科，如工程 地质学、环境地质学、地震地质学等。此外，人们为了更好地研究上述地质学的各个方面，不断地吸收和 借鉴其它一些学科的先进理论、方法和技术，用以促进和深化地质学的 各项研究，于是逐渐形成了一系列的边缘学科，如数学地质、地球化学、 同位素地质学、天文地质学、海洋地质学、遥感地质学及实验地质学等， 这些边缘学科在现代地质学各领域的研究中发挥着极其重要的作用。近几十年来，由于世界各国工业、农业、军事、航天、交通等产业 的飞速发展，其结果给地球的自然环境带来了巨大的影响。这种影响有 些是直接的（如污染问题）、有些是间接的（如气候变化），它已经严 重地影响到地球的自然生态和人类的
16、生存与发展，因而受到科学工作者 和全人类的广泛关注。这一问题与地球科学和环境科学关系密切，于是 在地球科学中逐渐形成了一门与环境科学相结合的边缘学科，即环境地 学。环境地学主要研究地球自然环境的组成、结构、形成、演变以及环 境的破坏、污染、防止、保护、改良与评价等。根据地球科学中各学科 所研究的侧重点不同，又可分为环境地质学、环境地理学、环境气象学、 环境水文学、环境海洋学、环境土壤学等。第二节第二节 地球科学的研究方法地球科学的研究方法由于地球科学以庞大的地球作为研究对象，并且具有很强的实践性 和应用性，所以它的研究方法与其它几门自然科学有较大的差异。它既 要借助于数学、物理、化学、生物学及天文学的一些研究方法，同时又 有自己的特殊性。地球科学的研究方法与其研究对象的特点有关，地球作为其研究对 象主要有以下特点：（1）空间的广泛性与微观性 地球是一个庞大的物体，其周长超过 4 万 km，表面积超过 5 亿 km2。因此，无论是研究大气圈、水圈、生物
