普通地质学 引言.ppt

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1、黄定华中国地质大学（武汉）•地球生物学系普通地质学·绪论PhysicalGeology引　子地球金星水星火星木星土星天王星冥王星海王星在太阳系中，有一颗最美丽的行星－蓝色的地球地质学是研究地球的主要学科之一地质学的主要任务，是研究地球的起源，组成，运动和演化理由一：人类生存的需要人类进入21世纪面临的主要问题：需要居住在一个宽敞的地球上（人口）需要居住在一个清洁的地球上（环境）需要居住在一个安全的地球上（灾害）需要居住在一个富裕的地球上（资源）理由二：人类探索的需要现代自然科学的四大问题：相对论的局域性与量子力学

2、的全域性的不协调问题；遗传与进化的统一问题；脑知结构和本质问题；宇宙、物质和生命三大起源问题。普通地质学介绍“普通的”地质过程、事件、产物及其产生的原因－动力作用。PhysicalGeology10000km局地10km1000km100km全球秒　　　分　　　　　　　天　　　　　年　　　　百年　　　万年　　百万年　　　十亿年Log(s)全球气候变化厄尔尼诺现象上层海洋混合土壤湿度变化二氧化碳变化地球和生命的起源营养物循环大气对流大气湍流火山爆发地震周期季节性植物循环土壤侵蚀土壤发展成矿作用绝灭事件海洋环流大气组

3、成板块构造地幔对流物种形成造山作用冰河期气候地质过程的特征：漫长，广袤，复杂地球的演化与生命的起源地球从形成到今天已经有46亿年。若以46亿年比作人类的一年，那么在这“一年”中，地球形成于一年肇始的1月初；地壳于2月凝结（38亿年前）；原古海洋在3月产生；最早的生命诞生于4月，但它们留下化石则已是5月间了；12月中旬时，恐龙成为当时地球上的主宰；灵长类的踪迹晚至12月26日才出现；作为一代天骄的人类历史，如以300万年计，则直到12月31日“傍晚”的“6点24分”，方才姗姗来迟。但却恰好赶在“除夕”之夜的《新闻联

4、播》之前，成为这一“年”内最具爆炸性的新闻如果从最早的人类开始算起，可以把上下5千年的中华民族历史延长600倍；如果从地球肇始的46亿年开始，可以把从猿到人的演变过程操练1500遍。46亿年有多长？决定地质过程的三大因素一支永不停留的时间之矢一个容微纳巨的空间舞台无数相互制约的影响参数地质学家看问题的视角与众不同：神学家向“上”看经济学家向“前”看地质学家必须向“下”和向“后”看生存的科学，无尽的魅力你在阅读居维叶的地质学著作时，是否曾投身于无限广阔的时间和空间里？被他的天才所指引，你是否曾像被一只魔术师的手托住

5、那样，飞越一个无边无际的过去的深渊……。拜伦诚然用文字描述了人类精神的激动状态；但是，我们不朽的科学家却用白骨重建了各个时代的世界，像卡谟那样，他用牙齿重新建筑了城市，用煤块复原了隐蔽整个动物学秘密的千万座森林，而且从一只巨大毛象的脚，重新找到了巨兽群生活的痕迹。这些形象都一一站立起来，逐渐变大，和谐地布满了与它们身躯相适应的各个地域。——巴尔扎克巴尔扎克的一段叙述，已突出显示了地质学的基本特征和特殊任务，那就是：用过去遗留下来的地学证据，来研究过去发生的地球事件，以恢复过去的地质过程。问题在于，当事件在过去发生

6、时，我们“不在现场”，未能亲历亲见；而遗留下来的证据，多经受了时间的改造和破坏，早已残缺不全；影响事件和过程的主要因素，又往往各式各样，有多种可能。因此，地学家面临的任务和解决问题的条件，常常和福尔摩斯、波洛接手的案件一样，需要绞尽脑汁，还时常没有答案。地质学的基本原理：将今论古但地学家并非束手无策。19世纪初期，达尔文的好友、英国地质学家莱伊尔（CharlesLyell,1797-1875）想出了一个办法，认为可以通过观测现在正在进行的地质事件，来研究过去曾经发生的地质过程，也就是“将今论古”。“Thepres

7、ent’sthekeytothepast.”其理由有三：改变地球面貌的自然力量在全部地质历史上就性质和强度而言都是相同的；这些改变地球面貌的自然力量作用虽然缓慢，却从不间断；正是这些力量缓慢地、然而不间断地累积作用，才导致了地球面貌的巨大改变。有此三点，莱伊尔推断现在的地质过程和过去的地质过程在性质上是一致的，即使有些许速率和强度的差异，也不致造成“将今论古”时的推断错误。依据—自然过程的重演律:“胚胎的发育与生物的进化”—历史分析与现实对比的原则莱伊尔提出的三点理由只强调了地质作用的同一性和渐变性，忽略了地质作

8、用的趋异性和突变性。今天发生的地质过程和过去有相似之处，但绝非雷同，甚至可以完全不同。不能断然就把今天的地质产物和过去的地质记录划上等号。比如在距今4亿年前的泥盆纪时，总鳍鱼正在试图从水中爬上陆地来生活，今天总鳍鱼却只有在深海里才悠哉游哉。可见将今论古原理像一把双刃剑，它在帮助我们刺穿隔离时空的地质纬幕之际，也容易误伤了自己。1我们怎样切入？教——学地球：两部发动机驱动的