地球科学概论讲义+笔记

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1、西北大学地质系地球科学概论讲义+笔记目录目录1宇宙中的地球2地球的外部圈层6地球的内部圈层10地质年代与地质作用17风化作用与剥蚀作用19搬运作用与沉积作用35岩浆作用与变质作用48构造运动56地球动力系统69地球的资源78地球的环境86地球的起源与演化91第101页共101页西北大学地质系地球科学概论讲义+笔记宇宙中的地球重点1.“地球科学”基本概念2.“将今论古”原理3.研究方法、研究意义及发展简史·一、宇宙（university）       古人称“四方上下曰宇，古往今来曰宙”。宇宙是无限、永恒、不断运动变化的客观物质世

2、界。“宇”是空间的概念，是无边无际的；“宙”是时间的概念，是无始无终的。o（一）、宇宙中的天体和物质1.恒星（star）        恒星是由炽热气体组成的、自身能够发光的球形或类似球形的天体。其主要特征是：宇宙中最重要的天体，集中了宇宙中相当大的能量；构成恒星的主要气体为氢、其次为氦，其他元素很少；拥有巨大质量是恒星能发光的基本原因；体积相差悬殊，小则直径1000km，大者为太阳的2000倍；平均密度相差悬殊；距离地球都非常遥远，最近的半人马座a星4.3l·y；恒星不恒，一直在运动。2.星际物质 弥漫于星际空间内极其稀薄的物

3、质，包括星际气体和星际尘埃。3.星际云  星际物质的密集形式。4.星云（nebula） 星际物质更加庞大和更加密集的形式。5.天体系统（spheresystems） 宇宙中物质是运动的，并有一定的系统和规律，相互吸引和旋转，该系统叫天体系统。o（二）、宇宙的起源       20世纪初，天文学家斯里弗尔（V.M.Slipher）发现星系以每秒数十万米高速退行；1929年，哈勃（E.P.Hubble）观测到河外星系退行资料，离我们愈远退得愈快；1916年，爱因斯坦（A.Einstien）提出广义相对论，演绎出宇宙在膨胀的理论；天文

4、学家继续观测证明，宇宙在膨胀；宇宙为何膨胀？宇宙大爆炸的产物；多种事实证明，大爆炸的发生，距离今约150亿年。·二、太阳系（solarsystem）o（一）太阳系的主要特征（启发式，师生共同讨论，抓住以下要点）        太阳是其中唯一的一颗恒星，占太阳系99.87%，发出强光和热；围绕太阳旋转的是9大行星，小行星带及卫星、陨星和彗星等；太阳系天体以太阳为中心作高速旋转，自转和公转方向相同；行星分布及运转几乎都在一个共同平面内，该平面叫赤道面。o（二）太阳系的起源（用幻灯简述）康德—拉普拉斯星云假说。       第101页

5、共101页西北大学地质系地球科学概论讲义+笔记1775年，哲学家康德（I.kant）认为，在万有引力作用下，原始弥漫物质逐渐分别凝聚，形成了太阳系内的各天体；1796年，法国科学院院士拉普拉斯（P.S.Laplace）从数学和力学角度进行了阐述：太阳系本是一团旋转的炽热气体，由于冷却收缩，越转越快，离心力加大，变得扁如圆盘；当外缘离心力大于引力时，一部分物质被抛出，成为圆环；抛出物分离，凝结成行星；行星周围的卫星也有类似形成过程；星云中心成为太阳。·三、地球的诞生         拉普拉斯设想太阳系是炽热气体冷凝而成，星云物质冷

6、却收缩的过程就是地球形成过程。        天文探测和地质研究结果不支持这种假设，认为形成太阳系的星云不是热的，而是冷的气体和尘埃。        目前较为一致的看法：冷星云里微粒互相吸引形成星子；星子互相吸引，大吃小，不断吸积，逐渐增大，形成尘埃集合体；温度高，轻者（气体）跑掉，重者（尘埃）以固体为主，留在地球表面，受万有引力作用向中心聚积，体积缩小，物质密度越来越大；收缩并非无限，由于惯性离心力作用达到平衡；尘埃向中心集中，体积收缩，压力加大，会放出热，放射性元素蜕变和陨石撞击会放出热，因此，局部或一个时期的地球是高温熔融

7、状态，（尤其在太古宙，46Ma）；收缩停止，热者上升，又发生膨胀，轻者上升，重者下沉，形成了地核、地幔、地壳和水圈、大气圈等内部、外部圈层构造。总之，行星地球是宇宙中的尘埃在引力的作用下逐渐形成的。·四、地球的形状 o（一）地球的形状与大小        我们通常说的地球形状指大地水准面所圈闭的形状。        大地水准面（geoid）—由平均海平面所构成并延伸通过陆地的封闭曲面。        地球的真实形状略呈梨形，南极向内下凹30m，北极向上凸出约10m。国际大地测量与地球物理联合会（1980）公布地球大小主要数据如课

8、本P23所示。o（二）地球的表面形态        分陆地（30%）、海洋（70%）两部分；陆地多分布在北半球；海洋多分布在南半球；无论陆地或海底，表面起伏不平；世界屋脊（第三极）珠穆朗玛峰海拔8848.13m；太平洋西侧的马里亚纳深海沟，海拔-11034m。o