西北大学 《846地球科学概论》基础提高讲义

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1、西北大学《８４６地球科学概论》基础提高第一讲绪论（一）主要内容１．地球科学的研究对象和研究内容２．地球科学的研究方法（本章重点）３．地球科学的研究意义４．地球科学发展简史（本章重点）一、地球科学的研究对象和研究内容１．地球科学的研究对象地球周围的气体（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。２．地球科学的研究内容不同的研究内容分别成为不同的学科，如地质学、地理学、气象学、水文学、土壤学、地球物理学等。二、地球科学的研究方法１．野外调查是最重要和最基本的基础工作，获取研究对象的第一手资料２．仪器观测：①可以获得地质活动的定量数据；②可以确定人类不能直接感知的地质活动洋中脊处

2、海底磁异常条带洋中脊两侧条带状岩浆隆起带它们都是仪器测量的结果，为海底扩张学说和板块构造学说提供了强有力支持３．大地测量：主要用于高程测量和地质体运动速率测定—１—考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课程电话：４００６８８５３６５４．航空、航天和遥感技术：视域大、实时动态５．实验室分析、测试与科学试验：重现并验证地质过程６．历史比较法（“将今论古”、“现实主义原则”）：现在是了解过去的钥匙现代海滩砂体表面波纹岩石表面古老的波痕构造可以推断古老波痕形成于水体动荡环７．综合分析地质学研究中经常会出现“多解性”和“不确定问题”，需要综合分析８．电子计算机技术的应用地球科学研究对

3、象空间广阔，需要观测处理的资料量大，模拟形成演变过程复杂等地球科学研究的一般程序（１）资料收集：了解已有的研究现状和存在的问题，奠定良好的研究工作基础（２）归纳、综合和推理：利用已知的地球科学原理，基于已知的地质事实，对未知的地质现象做出合理的归纳、综合和推理（３）推论的验证：通过生产实践或科学实验来证实或检验已经形成的认识，并进一步修正、补充和完善。—２—西北大学《８４６地球科学概论》基础提高第二讲绪论（二）三、地球科学的研究意义１．理论意义：揭示地球的形成和演变规律２．实际应用：（１）指导找矿（２）为大型工程提供地基选址与场地稳定性评价：地球科学有助于避免工程隐患（意大利比萨斜塔）（３）预

4、防和减轻地质灾害（如山崩、滑坡、泥石流、地震、火山、地面沉降等）四、地球科学的发展简史１．１７世纪以前古代地球科学知识的萌芽与积累宋朝沈括根据太行山东麓山崖间所见海生螺蚌化石推断该地在古代曾经是海滨———“沧海桑田”；古希腊学者毕达哥拉斯、亚里士多德、狄奥弗拉斯特等都曾对火山喷发和尼罗河三角洲的形成进行了观察和解释，并根据岩层中的贝壳化石提出海陆变迁的概念；１４９２－１４９３哥伦布到达美洲和１５１９－１５２２年麦哲伦环球航行成功，证实地球是球形，并对大洋和大陆轮廓有了初步了解，推动了地理学的发展。１５３０－１５４０年哥白尼的《天体运动》提出“太阳中心说”，对天文学做出了巨大贡献。２．１７～１９

5、世纪地球科学主要学科的创立与初步发展气象学、地质学、地理学等学科创立地质学的主要进展：①“水成论”与“火成论”；②“灾变论”与“均变论”３．２０世纪至今地球科学的革命与全面发展固体地球科学的革命———“活动论”取代“固定论”“固定论”：大陆和海洋只在原来的位置上作垂直升降运动，其相对位置未发生显著变化，“地槽－地台学说”；“活动论”：大陆曾有过长距离的水平运动，大陆和海洋的相对位置是不断变化的，“大陆漂移－海底扩张－板块构造学说”。２亿年前（二叠纪）太原位于１４．８!Ｎ—３—考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课程电话：４００６８８５３６５第三讲宇宙中的地球一、宇宙（ｕｎ

6、ｉｖｅｒｓｉｔｙ）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。（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。星际物质：弥漫于星际空间内极其

7、稀薄的物质，包括星际气体和星际尘埃。（１）星际云：星际物质的密集形式。（２）星云（ｎｅｂｕｌａ）：星际物质更加庞大和更加密集的形式。（３）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。（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