地球科學(xué)：什么是地球科學(xué)

1、什么是地球科學(xué),地球由什么組成？ 山脈和河流是怎樣形成的？ 地球是怎樣演化的？這是地球科學(xué)應(yīng)回答的問題之一。 地球科學(xué)應(yīng)回答的另一類問題是:為什么太空中有些天體與地球類似，有些天體則完全不同。 地球科學(xué)是研究地球物質(zhì)組成、運(yùn)動、時(shí)空演化和形成機(jī)制的系統(tǒng)科學(xué)。,地球科學(xué)工作者的研究范疇,探索地球本身: 大氣圈、水圈、生物圈、土壌圈等外部圈層，巖石圈（地殼）、地幔、地核等內(nèi)部圈層。 探索地球外部： 太陽系、銀河系等。,地球科學(xué)的分科和研究方法,地球科學(xué)的分科: 大氣科學(xué) 水文學(xué)和 海洋科學(xué) 地理科學(xué) 土壤科學(xué) 地球物理科學(xué) 地質(zhì)科學(xué) (天文學(xué)),地球科學(xué)的研究方法,地球科學(xué)的特點(diǎn): 全球物、空、時(shí)

2、的變化及差異性。 地球科學(xué)的研究方法： 類比法利用“將今論古”的現(xiàn)實(shí) 主義原理。,為什么要學(xué)習(xí)地球科學(xué),地球科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)今二十一世紀(jì)的挑戰(zhàn) 人類社會可持續(xù)發(fā)展面臨的問題 人口爆炸 資源短缺 環(huán)境惡化 災(zāi)害頻發(fā),第一章 宇宙、太陽系和地球,1.1 宇宙 1.2 銀河系與太陽系 1.3 地球,第一節(jié) 宇宙,1.1.1 宇宙的起源 1.1.2 宇宙中的天體和物質(zhì) 1.1.3 宇宙中天體的相對位置 目前的可視宇宙只有200(137)億光年,1.1.1 宇宙的起源,宇宙始于大爆炸 爆炸是現(xiàn)代宇宙學(xué)中最有影響的一種學(xué)說。與其它宇宙模型相比，它能說明較多的觀測事實(shí)。它的主要觀點(diǎn)是認(rèn)為我們的宇宙曾有一

3、段從熱到冷的演化史。 在這個(gè)時(shí)期里，宇宙體系并不是靜止的，而是在不斷地膨脹，使物質(zhì)密度從密到稀地演化。,大爆炸的證據(jù),恒星是在溫度下降后產(chǎn)生的，應(yīng)小于億年。各種天體年齡的測量證明了這一點(diǎn)。 1927年哈勃觀測到河外天體有系統(tǒng)性的譜線紅移，而且紅移與距離大體成正比。證實(shí)宇宙膨脹。 恒星核反應(yīng)無法解釋各種天體氦的含量。根據(jù)大爆炸理論，早期溫度很高，產(chǎn)生氦的效率也很高，則可以說明這一事實(shí)。 1964年彭茲亞斯探測到具有熱輻射譜的微波背景輻射，溫度大約為。這一結(jié)果無論在定性上或者定量上都與大爆炸理論的預(yù)言相符。,1.1.3 天體系統(tǒng)和星系,太陽系（攜帶地球）以220千米/秒的速度繞銀河系中心運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)

4、一周需2.8億年。 地球以30千米/秒的速度繞太陽公轉(zhuǎn)。,康德的星云說 宇宙中的原始彌漫物質(zhì)在萬有引力作用下逐漸凝聚，形成太陽系內(nèi)的各天體。 拉普拉斯星云說 旋轉(zhuǎn)的熱氣體冷卻收縮，由于離心力作用形成盤狀，離心力大于引力形成圓環(huán)，圓環(huán)內(nèi)分離凝聚成行星。,第三節(jié) 地球,1.3.1 地球的起源 1.3.2 地球的外部圈層 1.3.3 地球的內(nèi)部圈層,1.3.1 地球的起源,基本事實(shí)： 銀河系和太陽系中98%是由氫和氦氣體組成，固體物質(zhì)少于2%。地球中氫和氦很少，鐵，氧，硅較多。,地球形成的均勻吸積假說,冷星云形成的塵埃集合體。原始的均質(zhì)地球受太陽輻射（風(fēng)）高溫的影響，輕的氣體被吹到外層形成類木行星。

5、重的組成地球。高溫，熔融，重力使地球分異形成層圈構(gòu)造。大氣圈和水圈是地幔分離出來的。,原始地球的形成,原始高溫均質(zhì)狀態(tài) 發(fā)生重力分異作用,形成層圈 構(gòu)造,1.3.2 地球的外部圈層,大氣圈 水圈 生物圈,1.3.3 地球的內(nèi)部圈層,地殼 地幔 地核,地球的內(nèi)部圈層,地殼 莫霍面（平均33km） 地幔 古登堡面（2900km） 地核 地球平均半徑6371 地球平均密度5.5g/cm3,2.1.1 化石的形成,化石：保存在巖石中的生物遺體和遺跡 稱為化石。 標(biāo)準(zhǔn)化石：能夠用來確定特定地層時(shí)代的化石稱為標(biāo)準(zhǔn)化石。標(biāo)準(zhǔn)化石具有演化快，數(shù)量多，分布廣，特征明顯的4大特點(diǎn)。,2.1.2 化石的研究意義,確

6、定地質(zhì)年代。 研究生物演化規(guī)律。 建立地質(zhì)年表進(jìn)行地層對比。 研究古地理、古氣候、古環(huán)境。,2.1.3 常見(古生物) 化石,1. 古無脊椎動物 2. 古脊椎動物 3. 古植物,1. 古無脊椎動物,蜓類 珊瑚 雙殼類 頭足類 三葉蟲 腕足類 筆石 腹足類,珊瑚,海生腔腸底棲固著生物。 溫暖、清澈淺海造礁。 分單體和復(fù)體。 具中軸、外壁、隔壁、橫板、鱗板等構(gòu)造。 古生代皺紋珊瑚和橫板珊瑚繁盛；中生代至現(xiàn)代六射珊瑚發(fā)育。,雙殼類,軟體水生動物。 生活于海水、半咸水和咸水。 底棲、潛穴、鉆孔或游泳生活。 奧陶紀(jì)以后繁盛；泥盆紀(jì)出現(xiàn)淡水型，新生代繁盛。,三葉蟲,淺海底棲、游泳節(jié)肢動物。 個(gè)體一般長數(shù)厘

7、米。 由頭甲、胸甲和尾甲組成。 寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)繁盛。,腕足類,固著底棲淺海生物。 以中線對稱由腹殼（大）和背殼（?。┙M成。 具中槽（腹殼）和中隆（背殼）、放射線等構(gòu)造 早寒武紀(jì)出現(xiàn)，古生代繁盛。,筆石,已滅絕的海生群體生物。 像寫在巖層上的筆跡而得名。 早奧陶世至早泥盆世的標(biāo)準(zhǔn)化石。,腹足類,水生軟體動物。 爬行或游泳生活。 寒武紀(jì)至現(xiàn)代；新生代最盛。,2. 古脊椎動物,魚類 兩棲類 爬行類 鳥類 哺乳類,魚類,水生脊椎動物。 泥盆紀(jì)繁盛直至現(xiàn)代。,兩棲類,最早的低等陸生脊椎動物。 水中產(chǎn)卵、孵化。 石炭紀(jì)和二疊紀(jì)繁盛。,爬行類,陸地產(chǎn)卵、孵化的脊椎動物。 中生代繁盛。,鳥類恒溫、飛翔高等脊椎

8、動物（新生代）,始祖鳥復(fù)原圖,始祖鳥化石,哺乳類,胎生高等脊椎動物。 新生代繁盛。,猛犸象復(fù)原圖,3. 古植物,疊層石 蕨類植物 裸子植物 被子植物,蕨類植物,鱗木是石松類的高大木本喬木。 高達(dá)40m，直徑2m，主要造煤植物。 石炭紀(jì)、二疊紀(jì)繁盛。,cm,蘆木,楔葉類高大喬木。 石炭紀(jì)至二疊紀(jì)繁盛。,被子植物,中華古果 最早的被子植物。,第二節(jié) 地層,2.2.1 地層及其層序的建立 2.2.2 地層的劃分和對比,2.2.1 地層及其層序的建立,地層：在特定的地質(zhì)時(shí)期形成的層狀巖層。 地層層序律：地層來經(jīng)強(qiáng)烈的構(gòu)造變動而倒轉(zhuǎn)或位移時(shí)，保持著正常的順序，即先形成的地層在下，后形成的地層在上，稱為地

9、層層序律。 。 化石層序律：不同時(shí)代的地層含不同的化石，不同地區(qū)含相同化石的地層屬同一時(shí)代，稱化石層序律。,2.2.2 地層的劃分和對比,地層的劃分：是依據(jù)地層的某種特征或?qū)傩裕凑盏貙拥脑柬樞?，將地層剖面劃分為不同類型、不同級別的地層單位。 地層的對比：是依據(jù)地區(qū)的特征或?qū)傩裕瑢Σ煌貐^(qū)的地層單位進(jìn)行比較研究，論征這些地層單位在特征和地層位置上的對應(yīng)和相當(dāng)關(guān)系。,第三節(jié) 地質(zhì)年代,2.3.1 相對地質(zhì)年代 2.3.2 絕對年代 2.3.3 地質(zhì)年表,2.3.1 相對地質(zhì)年代（確定原則）,地層層序律 ：根據(jù)疊加原理。（老地層在下，新地層在上）利用波痕，層理，泥裂，雨痕可判斷巖層頂?shù)住?化石層

10、序律：生物演化遵循由簡單到復(fù)雜，低級到高級的不可逆原則。利用生物群特征確定巖層新老。 地質(zhì)體之間的切割關(guān)系：被切割的先形成，切割者后形成。,2.3.2 絕對年代（同位素年齡的測定）,原理： 放射性元素衰變后成為穩(wěn)定元素； 如：鈾（238）=鉛（206）+8氦（4）。 衰變具固定的半衰期（年）；衰變速度不受外界影響。 礦物為測定對象。,前寒武時(shí)期,有機(jī)碳(38億年前,格陵蘭) 菌類化石(35億年前,澳大利亞和南非) 真核生物化石(25億年前,中國) 多細(xì)胞生物(8億年前,后生動物;澳大利亞的埃迪卡拉動物群) 疊層石(前寒武的主要化石),早古生代生物特征,寒武紀(jì)以三葉蟲為主。 奧陶紀(jì)主要為鸚鵡螺。

11、 志留紀(jì)腕足、雙殼、筆石繁盛。 寒武紀(jì)末出現(xiàn)魚類。 志留紀(jì)末期出現(xiàn)裸蕨植物。 早古生代是海生無脊椎動物大發(fā)展的時(shí)期。,晚古生代生物特征,無脊椎動物、脊椎動物、陸生植物共同發(fā)展的時(shí)期。 無脊椎動物的腕足、珊瑚、菊石、蜓大發(fā)展。 脊椎動物的魚類泥盆紀(jì)大發(fā)展。 泥盆紀(jì)晚期出現(xiàn)兩棲類，石炭二疊紀(jì)大發(fā)展。 晚石炭紀(jì)出現(xiàn)原始爬行類。 植物界在石炭二疊紀(jì)喬木、蕨類植物空前繁盛,成為世界上的重要成煤期。,中生代生物特征,爬行動物（恐龍）和裸子植物大發(fā)展的時(shí)代。 三疊紀(jì)末出現(xiàn)哺乳動物。 侏羅紀(jì)晚期出現(xiàn)了始祖鳥。 我國近年遼寧南邊發(fā)現(xiàn)的中華龍鳥找到了爬行類向鳥類進(jìn)化的證據(jù)。,新生代,哺乳動物、鳥類和被子植物大發(fā)展

12、的時(shí)代。 人類的出現(xiàn)是第四紀(jì)的重要標(biāo)志。,人類的起源與演化,人類起源主要證據(jù)是化石。 埃塞俄比亞和肯尼亞發(fā)現(xiàn)的300萬年前的人類化石是地球上最早的能人化石。 我國最早的直立人化石是200萬年前的巫山人。 北京猿人生活在50萬年前。 人類演化經(jīng)歷了南方古猿、能人、直立人、早期智人、晚期智人等階段。,第二節(jié) 大氣圈的物質(zhì)組成,100Km以下均勻?qū)又杏扇糠纸M成。 干潔大氣 水氣 氣溶膠粒子,干潔大氣 水氣,第三節(jié) 大氣圈的分層,外層 暖層 中間層 平流層 對流層,外層（散逸層）：粒子向太空擴(kuò)散，構(gòu)成地球外部磁場。 熱層（電離層）：90-800km，溫度迅速升高，300km達(dá)1000度高溫，存在大量

13、自由電子和離子，是吸收紫外線、傳播無線電波和衛(wèi)星運(yùn)行的主要圈層。 中間層：50-90km，溫度由熱-冷（0 -83度）。 平流層：10-55km，溫度由冷熱（-800度），無垂向大氣對流，為飛行安全區(qū)和臭氧層分布區(qū)，吸收了大量的紫外線輻射。 對流層：平均11-13km，赤道17-18km，兩極8-9km。密度最大，氣溫由熱-冷（15 -50度）。是產(chǎn)生氣侯現(xiàn)象的主要層圈。,第四節(jié) 大氣圈的物質(zhì)轉(zhuǎn)換,固體物質(zhì) 火山爆發(fā)，隕石墜落。 氣體物質(zhì) 氮、氧、二氧化碳的循環(huán)。 水 蒸發(fā)與降水過程。,第五節(jié) 大氣的運(yùn)動和多變的氣候,3.5.1 大氣循環(huán) 3.5.2 全球大氣環(huán)流 3.5.3 科里奧利力 3.

14、5.4 天氣變化,第四章 風(fēng)化作用與風(fēng)的地質(zhì)作用,4.1 風(fēng)化作用 4.2 風(fēng)化作用的類型 4.3 風(fēng)化作用的影響因素 4.4 風(fēng)的地質(zhì)作用,第一節(jié)風(fēng)化作用,巖石在原地發(fā)生物理狀態(tài)和化學(xué)成分變化的破壞作用稱為風(fēng)化作用。,水沿裂隙下滲破壞巖石 連續(xù)巖層被破壞成孤峰 山坡腳的碎屑堆 風(fēng)化的雕塑,第二節(jié) 風(fēng)化作用的類型,4.2.1 物理風(fēng)化作用 4.2.2 化學(xué)風(fēng)化作用 4.2.3 生物風(fēng)化作用,4.2.1 物理風(fēng)化作用,地表的巖石在原地發(fā)生機(jī)械破碎，不改變其化學(xué)成分和礦物組成，未形成新的礦物。包括：溫差風(fēng)化、冰劈作用、鹽類結(jié)晶、層裂等。形成巖屑、砂粒等碎屑。,4.2.2 化學(xué)風(fēng)化作用,巖石在原地由

15、于化學(xué)反應(yīng)使其發(fā)生物理狀態(tài)和化學(xué)成分的變化，形成新礦物。包括水解、水化、溶解、氧化、碳酸化作用等。 左圖為長石經(jīng)化學(xué)風(fēng)化轉(zhuǎn)變成粘土。,4.2.3 生物風(fēng)化作用（根劈作用）,第三節(jié) 風(fēng)化作用的影響因素,氣候、地形、巖性是影響風(fēng)化作用的主要因素。 氣候決定風(fēng)化作用類型；干旱氣候區(qū)以物理風(fēng)化為主，溫濕氣候區(qū)以化學(xué)和生物風(fēng)化為主。地形影響風(fēng)化作用的程度。巖性影響風(fēng)化作用的速度。,風(fēng)化作用的產(chǎn)物,殘積物：地表巖石經(jīng)長期風(fēng)化作用，殘 留于原地的松散堆積物。 風(fēng)化殼：由殘積物組成的，呈不連續(xù)覆 蓋地表基巖上的薄層外殼。風(fēng)化殼的頂部常為土壤層。 古風(fēng)化殼：地質(zhì)歷史時(shí)期形成的風(fēng)化殼。,第四節(jié) 風(fēng)的地質(zhì)作用,4.

16、4.1 風(fēng)的剝蝕作用 4.4.2 風(fēng)的搬運(yùn)作用 4.4.3 風(fēng)的沉積作用 4.4.4 全球沙漠的分布,4.4.1 風(fēng)的剝蝕作用,風(fēng)蝕作用 風(fēng)通過吹蝕和磨蝕對地表進(jìn)行的破壞作用,4.4.2 風(fēng)的搬運(yùn)作用,碎屑顆粒在風(fēng)的作用下,通過懸浮、跳躍和滾動的形式進(jìn)行搬運(yùn)。,4.4.3 風(fēng)的沉積作用,風(fēng)力無法攜帶搬運(yùn)顆粒的重量時(shí)發(fā)生沉積作用，風(fēng)速是決定沉積作用發(fā)生與否的主要因素。,4.4.4 全球沙漠的分布,南、北緯30度是全球的高壓帶，形成干燥的地面信風(fēng)，致使全球沙漠分布于南、北緯1530度的區(qū)域內(nèi)。,第五章 生物圈,5.1 生物圈的組成 5.2 生物圈的演化,第一節(jié) 生物圈的組成,5.1.1 生物圈的組

17、成 5.1.2 生命的特征DNA,5.1.1 生物圈的組成,生物分類： 界、門、綱、目、科、屬、種 地球上的生物分五個(gè)界： 原核生物界 原生生物界 真菌界 植物界 動物界,5.1.2 生命的特征DNA,脫氧核糖核酸,脫氧核糖核酸（DNA）的組成,堿基 脫氧核糖 磷酸鹽 DNA的繩梯結(jié)構(gòu),DNA的基本單元核苷酸由脫氧核糖（S）磷酸鹽（P）和堿基（胸腺嘧啶T、腺嘌呤A、胞核嘧啶C、鳥嘌呤G）三種分子組成。 堿基分子中的四種物質(zhì)具有嚴(yán)格的配對關(guān)系，即AT、TA、CG、GC四種組合。 三個(gè)相鄰的堿基組成一個(gè)密碼子（基因）。,T,C,A,G,人類基因組計(jì)劃,研究背景：: 1985年由美國科學(xué)家提出。 1

18、990年美國國會撥款30億美元正式啟動，計(jì)劃15年完成。隨后，美國7000多家生物技術(shù)公司參與，投資超過3000億美元。日、英、德、法相繼加入。 我國1994年開始該計(jì)劃。1999年7月提出申請，9月正式加入，負(fù)責(zé)1%的測序工作，由中科院研究中心、北方中心（北京）、南方中心（上海）共同承擔(dān)。,研究目標(biāo)： 對30億個(gè)堿基對和10萬個(gè)結(jié)構(gòu)基因作定位描述，并闡明功能、序列位置、排列組合方式、重組及變異規(guī)律，從而破譯人類全部遺傳密碼。 進(jìn)展： 2000年6月26日美國總統(tǒng)克林頓和英國首相布萊爾聯(lián)合宣布完成人類基因組框架圖（工作草圖）。 2003年完成全部測試工作，比計(jì)劃提前2年。,展望： 人類基因組計(jì)

19、劃的實(shí)現(xiàn)將對疾病的防治，生物制藥，器官再造和移植，食品工業(yè)，生命的形成和延續(xù)等領(lǐng)域帶來難以估量的重大變革。其意義遠(yuǎn)大于克隆技術(shù)帶來的變化，將對人類的生活和社會活動產(chǎn)生深刻的影響。,第二節(jié) 生物圈的演化,5.2.1 生命的起源 5.2.2 生物的演化 5.2.3 生物的大滅絕 5.2.4 生物圈對其他層圈的作用,5.2.1 生命的起源,基本事實(shí): 地球早期大氣層中含有C、H、N、O等組 成生命的基本元素。 地球早期的溫度適合生命的存在。 地球上產(chǎn)生的生命是從無機(jī)界發(fā)展而來的。 隕石和宇宙塵中發(fā)現(xiàn)了有機(jī)物。 實(shí)驗(yàn)證實(shí): 碳、氧、氫、氮的混合物在電擊、紫外線 照射、沖擊波作用下可生成有機(jī)物。,5.2

20、.3 生物的大滅絕,生物在地質(zhì)演化歷史中經(jīng)歷過多次集群滅絕事件。 例如： 元古代埃迪卡拉動物群的滅絕。 二疊紀(jì)末三葉蟲、四射珊瑚的滅絕。 白堊紀(jì)末恐龍的滅絕等。,5.2.4 生物圈對其它層圈的作用,1 大氣圈：生物作用，特別是植物的光合作用對保持大氣成分組成具有決定意義 。 大氣圈中氧、氮、二氧化碳的循環(huán)都是在生物作用的參與下進(jìn)行的。 人類活動對大氣圈的污染值得充分重視。,2 水圈：生物作用影響水圈中元素的遷移和沉淀過程，也影響水圈的運(yùn)動循環(huán)。 放射蟲硅質(zhì)巖的形成吸收了海水中大量的二氧化硅。 淺海石灰?guī)r（碳酸鈣）的形成是生物作用的結(jié)果。 鉛、磷等元素可由生物作用沉積于海底。 大洋盆地的錳結(jié)核（

21、含多種金屬）是菌類和微生物作用的結(jié)果。 水循環(huán)過程中生物活動起著十分重要的作用。,3 巖石圈：生物對巖石圈表層進(jìn)行破壞和物質(zhì)交換。 石油、天然氣和煤是通過生物作用儲存的太陽能。 巖石圈中的生物風(fēng)化作用使巖石破碎，生物作用形成了土壤。 地質(zhì)歷史中形成的許多礦產(chǎn)（鐵、銅、錳）與生物作用有關(guān)。,第六章 水圈,6.1 水圈的構(gòu)成 6.2 海洋 6.3 地面流水 6.4 地下水 6.5 冰川,第一節(jié) 水圈的構(gòu)成,6.1.1 水圈的組成 6.1.2 水的特點(diǎn) 6.1.3 水的循環(huán),6.1.1 水圈的組成,海洋：97.3%（咸水）。 冰川：2.1% （固體淡水）。 地下水：0.6%。 地表水：0.01%。

22、大氣水和生物水：0.001%。 能夠被人類直接利用的水不足1%。,6.1.2 水的特點(diǎn),水的偶極性分子結(jié)構(gòu)決定了水具有流動性好、表面張力強(qiáng)、熱容量大、弱粘滯性的特點(diǎn)，使其成為地質(zhì)作用的主要媒介。 水能夠吸收大量的太陽輻射，使海洋成為生命的搖籃。 水是地球上生物生存和發(fā)展的必備條件。,6.1.3 水的循環(huán),一 地球表水的循環(huán) 二 地球內(nèi)部水的循環(huán) 三 生物圈的水循環(huán),第二節(jié) 海洋,6.2.1 海底地貌和海洋環(huán)境分帶 6.2.2 海水的特征 6.2.3 海水的運(yùn)動 6.2.4 濱海帶地質(zhì)作用 6.2.5 淺海帶地質(zhì)作用 6.2.6 半深海和深海帶地質(zhì)作用,6.2.1 海底地貌和海洋環(huán)境分帶,一 濱

23、海帶（濱岸帶） 二 淺海帶（大陸架） 三 半深海（大陸坡、大陸基） 四 深海帶（大洋盆地）,一 濱海帶（濱岸帶）,海水與陸地交界的地帶。（平均高潮線和平均低潮線之間）,二 淺海帶（大陸架）,200 米水深 以上坡 度較緩 的地 帶。,三 半深海（大陸坡、大陸基）,大陸坡：大陸架前緣至大洋盆地之間的陡坡地帶。 大陸基：大陸坡腳與大洋盆地之間的過渡地帶。,四 深海帶（大洋盆地）,由島弧、海溝、深海平原、大洋中脊、海山、海底平頂山組成的深海地形。,大洋中脊 大洋盆地 海溝大陸坡大陸架 濱海帶 大陸,6.2.2 海水的特征,海水含有3.5%的鹽類，其中2.7%為氯化鈉，其次為氯化鎂、硫酸鎂、碳酸鈣等。

24、這些鹽類是巖石風(fēng)化形成的并由河流將其帶入海洋中的。 海水表層溫度受太陽輻射影響與地理緯度一 致，200米透光帶以下溫度迅速降低，密度增高，洋底溫度為2度左右。,6.2.3 海水的運(yùn)動,一 波浪 二 潮汐 三 濁流 四 洋流,二 潮汐,潮汐：海水周期性的漲、落現(xiàn)象稱為潮汐。潮汐受日、月引力和地月系統(tǒng)離心力決定，引潮力是二者的合力。 在一地區(qū)每天有幾次高潮，幾次低潮？每天高潮時(shí)間是否相同？,三 濁流,形成于大陸坡沿海底峽谷流動，沉積于 深海盆地的高密度重力流。,四 洋流,由于溫差和鹽度不同引起海洋中沿固定方向大面積流動的水體,分為表層洋流和深部洋流。,6.2.4 濱海帶地質(zhì)作用,濱海帶的地質(zhì)作用特

25、點(diǎn) 波浪和潮汐是濱海帶的地質(zhì)作用動力。 海蝕作用（沖蝕、磨蝕、溶蝕）使濱岸帶形成海蝕崖、海蝕槽、海蝕洞、波切臺、海蝕殘丘等海蝕地形。 海岸帶的搬運(yùn)作用以沿岸漂移為主。由于波脊與岸邊不完全平行，波浪推進(jìn)時(shí)將搬運(yùn)物帶入岸邊，波浪回落形成底流將搬運(yùn)物帶回水中,使搬運(yùn)物形成沿岸漂移。 濱海帶的沉積作用形成礫灘、沙灘、沙咀、瀉湖、潮坪等沉積地形。 濱海帶水淺、流急，海生生物較少，以底棲固著、穴居、鉆孔為主。,6.2.5 淺海帶地質(zhì)作用,波浪仍然是淺海的地質(zhì)作用動力。 淺海水深大，波浪影響深度有限，以沉積作用為主。形成由淺部粗向深部逐漸變細(xì)的條帶狀海底沉積特征的總趨勢。 淺海帶氧氣充足，光照條件好，鹽度正

26、常，是海洋中海生生物最豐富的地帶。,6.2.6 半深海和深海帶地質(zhì)作用,濁流、洋流是半深海和深海帶的地質(zhì)作用動力。 濁流發(fā)源于大陸架，搬運(yùn)大量陸源碎屑物質(zhì)沿海底峽谷流動產(chǎn)生強(qiáng)烈的剝蝕作用，沉積于深海平原。濁流的形成是由于三角洲前緣沉積的大量陸源碎屑物受到地震、火山爆發(fā)、海嘯的影響，充分液化形成高密度重力流，其搬運(yùn)能力大，速度快，距離遠(yuǎn)，是深海帶粗碎屑的主要物質(zhì)來源。 深海帶的背景沉積 軟泥沉積：由鈣質(zhì)、硅質(zhì)、 粘土等浮游生物遺體和懸浮物組成。 錳結(jié)核：錳結(jié)核含有大量金屬元素，是重要的潛在資源。,第三節(jié) 地面流水,6.3.1 片流和 洪流 6.3.2 河流,6.3.1 片流和洪流,片流和洪流受大

27、氣降水控制，屬季節(jié)性和暫時(shí)性流水。,6.3.2 河 流,河流水系的衛(wèi)星照片,全球水系分布 河流的地質(zhì)作用 河成階地和深切河曲,河流上游地質(zhì)作用的特點(diǎn),河流上游 河床坡度大，流速快，搬運(yùn)力強(qiáng)，以下蝕作用為主。 常形成急流、淺灘、瀑布和V形谷。 下蝕作用的結(jié)果使河流向源頭方向伸長，稱為向源侵蝕。 侵蝕基準(zhǔn)面是下蝕作用的極限，海平面是河流的最終侵蝕基準(zhǔn)面，湖泊和主河道是上游或支流的暫時(shí)性侵蝕基準(zhǔn)面。,河流中游地質(zhì)作用的特點(diǎn),河流中游坡度緩，流速較慢，搬運(yùn)力降低，下蝕作用減弱，以側(cè)蝕作用為主。使河谷加寬，形成U形谷，河曲等現(xiàn)象，河谷內(nèi)沉積大量碎屑物。,河流（中）下游地質(zhì)作用的特點(diǎn),河流（中）下游坡度極

28、緩，流速很慢，動能明顯減弱，河流幾乎不具備侵蝕能力，也很難攜帶搬運(yùn)大量的碎屑物，以沉積作用為主。 形成蛇曲和大量沉積地形。,3 河流的沉積作用,河流流速減小，搬運(yùn)能力下降是發(fā)生沉積作用的主要原因。形成邊灘（點(diǎn)沙壩）、心灘、天然堤、河漫灘等沉積地形，最大的沉積場所位于三角洲。,三角洲沉積,三角洲由組成： 由頂積層、前積層、底積層三部分組成。平面上表現(xiàn)為三角形或扇形。 三角洲的成因： 攜帶的大量碎屑物的河流，在海水頂拖作用下，流速驟減，形成廣泛的沉積作用形成三角洲，三角洲是河流最大的沉積場所。,第五節(jié) 冰川,6.5.1 冰川的類型 6.5.2 冰川的形成與運(yùn)動 6.5.3 冰川的地質(zhì)作用 6.5.

29、4 冰期和間冰期,6.5.1 冰川的類型,冰川分為大陸冰川和山岳冰川兩大類 大陸冰川：又稱冰蓋，分布于高緯度兩極地區(qū)的南極洲和格陵蘭島，面狀分布，形成中央厚，周邊薄的盾狀，冰川由中央向四周流動，不受地形影響。冰舌注入海中脫離冰川形成冰山。 山岳冰川：形成于中低緯度高山終年積雪區(qū)，受地形影響，分布在山谷中，支冰川匯入主冰川形成復(fù)式冰川。,6.5.2 冰川的形成與運(yùn)動,一 冰川的形成： 降雪粒雪冰川冰的轉(zhuǎn)化過程是積雪在自身重量壓力下通過重結(jié)晶作用完成的，并在重力作用下發(fā)生運(yùn)動。,二 山岳 冰川的運(yùn)動,冰川形成于雪線以上的終年積雪區(qū)。 雪線：終年積雪區(qū)的下界，在此年積雪量 = 年融化量，雪線的位置隨

30、季節(jié)變化。 冰川的運(yùn)動受地形、冰川厚度與溫度控制；氣候是決定因素，氣候變冷，冰川推進(jìn)；氣候轉(zhuǎn)暖，冰川后退。,6.5.3 冰川的地質(zhì)作用,一 冰川的剝蝕作用 二 冰川的搬運(yùn)作用 三 冰川的沉積作用,一 冰川的剝蝕作用,冰川通過挖掘作用和磨蝕作用對流經(jīng)區(qū)進(jìn)行剝蝕。產(chǎn)生冰斗、刃脊、角峰、U形谷、懸谷等冰蝕地形。,二 冰川的搬運(yùn)作用,冰川系固體流 搬運(yùn)能力極強(qiáng) 可以搬運(yùn)巨大的巖塊（漂礫）,三 冰川的沉積作用,冰川運(yùn)動到溫暖區(qū)域（雪線附近）或氣候轉(zhuǎn)暖，冰體融化，冰川發(fā)生沉積作用，形成終磧、側(cè)磧、中磧等地形。 冰積物的主要特點(diǎn)是大小混雜、無分選、棱角狀、無磨圓、礫石具擦痕、成分復(fù)雜。,6.5.4 冰期和間

31、冰期,冰期:全球氣候變冷，冰川范圍擴(kuò)大的時(shí)期。 間冰期：全球氣候轉(zhuǎn)暖，冰川范圍縮小的時(shí)期。 冰期和間冰期的交替對地質(zhì)歷史中全球范圍氣候的長期變化具有重要影響。 地質(zhì)歷史中出現(xiàn)過三次大冰期： 震旦紀(jì)大冰期（距今8-6億年） 石碳二疊紀(jì)大冰期（距今2.8億年） 第四紀(jì)大冰期（距今2Ma） 1萬年前第四紀(jì)冰期結(jié)束，近入冰后期。,冰期對全球的影響,影響全球氣候 影響全球海陸分布 影響生態(tài)系統(tǒng)及生物演化 影響外動力地質(zhì)作用,冰期成因假說,太陽黑子活動說 地球旋轉(zhuǎn)軸變化說 地球運(yùn)動軌道要素變化說 太陽公轉(zhuǎn)運(yùn)動說 大隕石撞擊說,第七章 礦物,7.1 礦物及晶體的概念 7.2 礦物的化學(xué)成分 7.3 礦物的形

32、態(tài) 7.4 礦物的物理性質(zhì) 7.5 主要礦物介紹,7.1 礦物及晶體的概念,一 礦物的概念 二 晶體與非晶體,石英及瑪瑙,一礦物的概念,地質(zhì)作用中產(chǎn)生的具有一定化學(xué)成分、物理性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)的元素或化合物的均勻固體稱礦物。 天然產(chǎn)出 具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 具有一定的化學(xué)成分 組成巖石的基本單位,螢石,二 晶體與非晶體,石英晶體（SiO2）,晶體：結(jié)晶質(zhì)點(diǎn)呈規(guī)則排列的固體。如：石英晶體，石鹽晶體。 非晶體：質(zhì)點(diǎn)無規(guī)則排列。 如：玻璃質(zhì)，膠體等。 自然界中以晶體礦物為主，也存在非晶質(zhì)礦物。,7.2 礦物的化學(xué)成分,一 地球中的元素 礦物的化學(xué)成分與地殼中 元素的關(guān)系,地球各圈層元素特征,地核： Fe、

33、 Ni 地慢：O 、Si 、Mg 、Fe 、Ca 、Al 、Na 、k 地殼：O 、Si、Al 、Fe 、Ca 、Mg 、Na 、K 水圈：O 、H 、Cl 、Na 大氣圈: N 、O 生物圈： O 、C 、H 、N 、Ca,二 礦物的化學(xué)成分與地殼中元素的關(guān)系,克拉克值：元素在地殼中的百分含量。 元素克拉克值大， 礦物種數(shù)多、數(shù)量大。 克拉克值較高的Si、AI、Fe、k、Na、Ca、Mg組成地殼主要的氧化物及含氧鹽礦物。 硅酸鹽礦物占礦物總數(shù)的24，占地殼總重量的75；氧化物礦物占礦物總數(shù)的14，占地殼總重量的17。,7.3 礦物的形態(tài),一 礦物的 單體形態(tài) 二 礦物的 集合體形 態(tài),鈣沸石

34、,藍(lán)晶石,一 礦物的單體形態(tài),結(jié)晶習(xí)性分為三種基本類型： 一向延長型：晶體沿一個(gè)方向特別發(fā)育，呈柱狀、針狀、纖維狀等；如柱狀石英、針狀普通角閃石、纖維狀石膏、石棉等。 二向延長型：晶體沿兩個(gè)方向特別發(fā)育，呈鱗片狀、片狀、板狀等；如片狀云母板狀石膏。 三向等長型：晶體在三維空間發(fā)育程度近于相等，呈等軸狀或粒狀，如立方體石鹽、黃鐵礦。,二 礦物的集合體形態(tài),礦物的個(gè)體（晶體顆?；蚰z粒）集合在一起以集合體形式出現(xiàn)的。,石英晶簇,石英晶簇,7.4 礦物的物理性質(zhì),一 礦物的光學(xué)性質(zhì) 二 礦物的力學(xué)性質(zhì) 三 礦物的其他性質(zhì),一 礦物的光學(xué)性質(zhì),顏色 ：表現(xiàn)為吸收光波的補(bǔ)色。 光澤 ：礦物反射光線的能力。

35、 條痕 ：礦物粉末的顏色。,礦物的光澤,金屬光澤 半金屬光澤 金剛光澤 玻璃光澤 油脂光澤 土狀光澤,黃鐵礦 赤鐵礦 金剛石、黑云母 方解石、石英晶面 石英斷口面 高嶺土,二 礦物的力學(xué)性質(zhì),解理 ：礦物受力后破裂成規(guī)則平 面的能力。 斷口: 礦物受力后，在任意方向 上裂成的凹凸不平的面稱 為斷口。 硬度 ：礦物抗刻劃的能力。,礦物硬度計(jì)（摩氏硬度）用10種礦物標(biāo)定,石膏的硬度小于指甲,1、滑石 2、石膏 3、方解石 4、螢石 5、磷灰石 6、正長石 7、石英 8、黃玉 9、剛玉 10、金剛石,三 礦物的其他性質(zhì),礦物的發(fā)光性 礦物磁性 礦物的放射性 礦物的導(dǎo)電性,7.5 主要礦物介紹,一 礦

36、物分類 二 礦物命名 三 主要礦物類型,一 礦物分類,晶體化學(xué)分類：以礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)作為分類依據(jù)。 礦物分為五大類： 自然元素 硫化物及其類似化合物 氧化物及氫氧化物 鹵化物 含氧鹽,二 礦物命名,礦物命名的主要依據(jù)： （l）以礦物或礦物解理的形態(tài)命名， 如石榴石其晶形似石榴籽；方解石被敲擊后呈“塊塊方解” ；長石具有長方形解理塊。 （2）以礦物的化學(xué)成分命名, 如自然金、自然銅。 （3）以礦物的物理性質(zhì)命名，如橄欖石得名于橄欖綠色；金剛石具特有的光澤及無堅(jiān)不摧的剛硬。 （4）以產(chǎn)地或產(chǎn)出地命名，如高嶺石為江西景德鎮(zhèn)附近的高嶺村。,主要礦物類型,造礦礦物：組成固體礦產(chǎn)資源。 造巖礦物

37、：組成巖石的主體礦物。共8種。 暗色礦物：橄欖石、輝石、角閃石、黑 云母。 淺色礦物：長石類（Ca、Na、K長 石）、 石英、方解石。,第八章 巖漿活動和巖漿巖,8.1 巖漿和巖漿活動 8.2 巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 8.3 巖漿巖的產(chǎn)狀 8.4 巖漿巖的分類 8.5 常見巖漿巖,第一節(jié) 巖漿和巖漿活動,巖漿：巖漿是具有硅酸鹽礦物化學(xué)成分的高溫混合物。通常包括液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)物質(zhì)。巖石圈或地幔的巖石在放射線元素蛻變熱的影響下發(fā)生熔融形成巖漿。.,巖漿作用：巖漿的形成、運(yùn)移、冷凝固結(jié)成巖漿巖的全過程稱巖漿作用。巖漿通過侵入作用和火山作用（噴出作用）形成巖漿巖。原始巖漿在上侵過程中由于同化、混染作用成

38、分將發(fā)生改變。,兩種主要的巖漿類型,玄武質(zhì)巖漿 1000-1350C 溫度 厚度小 粘度小 流動性,650-950C 厚度大 粘度大,花崗質(zhì)巖漿,巖漿的侵入作用和噴出作用,巖漿侵入到地殼一定深度內(nèi)，緩慢冷凝（花崗巖須1Ma）固結(jié)形成侵入巖。,巖漿噴出地表，沿坡流動，迅速冷凝固結(jié)形成噴出巖。,火山噴發(fā)類型,寧靜式 爆破式 玄武質(zhì)巖漿沿火 火山以猛烈的爆 山口緩慢流出， 炸噴發(fā)，將火山 常形成盾狀火山 碎屑、火山灰、 錐。危險(xiǎn)性小。 熔漿拋出，堆積 成火山渣錐。,遞變式 火山噴發(fā)以寧靜式和爆破式交替出現(xiàn)，形成復(fù)式火山錐。,盾狀火山 火山渣錐 復(fù)式火山,規(guī)模巨大，夏威 規(guī)模小，高100- 夷火山高約

39、8000 300米，寬度于 米，寬數(shù)百公里。 1公里，由火碎 由大洋玄武巖組 屑、火山灰、火 成。 山彈堆積而成。,規(guī)模中等，高數(shù)千米，寬數(shù)公里，由熔巖和火山碎屑組成，自然界最為常見。,第二節(jié) 巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,結(jié)構(gòu)：巖漿巖的結(jié)構(gòu)是指巖石中礦物的 結(jié)晶程度、顆粒大小、顆粒形態(tài) 及其相互結(jié)合關(guān)系所表現(xiàn)出來的 巖石特征。 構(gòu)造：巖漿巖的構(gòu)造主要是指巖石中礦 物或礦物集合體的空間排列、分 布和充填方式所反映的巖石特征。,巖漿巖的主要結(jié)構(gòu),顯晶粒狀結(jié)構(gòu) 隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu) 斑狀結(jié)構(gòu) 似斑狀結(jié)構(gòu) 玻璃質(zhì)結(jié)構(gòu),巖漿巖的主要構(gòu)造,塊狀構(gòu)造：礦物顆粒均勻分布。（花崗巖） 流紋構(gòu)造：長英質(zhì)組分定向排列。（流紋巖） 氣

40、孔構(gòu)造：巖石中含有氣孔。（玄武巖）,第三節(jié) 巖漿巖的產(chǎn)狀,巖漿巖的產(chǎn)狀 指巖漿巖的空間分布狀態(tài)。具體表現(xiàn)為巖體的形態(tài)、大小、與圍巖的接觸關(guān)系、形成深度與環(huán)境。包括：巖基、巖株、巖床、巖墻、巖蓋等。,8.4.1 硅酸鹽巖漿的結(jié)晶作用,鮑文反應(yīng)系列,第五節(jié) 常見巖漿巖,8.5.1 酸性巖：花崗巖 花崗斑巖 流紋巖 8.5.2 中性巖：閃長巖 閃長玢巖 安山巖 8.5.3 基性巖：輝長巖 輝綠巖 玄武巖 8.5.4 超基性巖：橄欖巖,第九章 沉積作用和沉積巖,9.1 沉積巖的形成過程 9.2 沉積巖的類型 9.3 沉積巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造 9.4 常見沉積巖,第一節(jié) 沉積巖的形成過程,沉積巖:地表原有的巖

41、石 (火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖)在常溫常壓條件下，經(jīng)風(fēng)化剝蝕、搬運(yùn)、沉積和沉積成巖作用而形成的巖石。,第二節(jié) 沉積巖的類型,按照沉積巖的物質(zhì)來源和成因分為: 陸源碎屑巖(礫巖、砂巖、粉砂巖、頁巖) 碳酸鹽巖（礫屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、粉屑灰?guī)r、泥晶灰?guī)r） 蒸發(fā)巖 可燃有機(jī)巖,第三節(jié) 沉積巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,沉積巖的結(jié)構(gòu) 碎屑結(jié)構(gòu)：由碎屑物和膠結(jié)物組成。 泥質(zhì)結(jié)構(gòu)：由泥質(zhì)組成。 晶粒結(jié)構(gòu)：由結(jié)晶礦物組成。 生物結(jié)構(gòu)：由生物遺體組成。,第四節(jié) 常見沉積巖,礫巖、砂巖（石英砂巖、長石砂巖、巖屑砂巖）、粉砂巖、頁巖。 礫屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、粉屑灰?guī)r、泥晶灰?guī)r。鮞狀灰?guī)r、生物灰?guī)r。,第十章 變質(zhì)作用和變質(zhì)巖,10.1 變質(zhì)作用和變質(zhì)巖的類型 10.2 變質(zhì)巖的礦物特征 10.3 變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造 10.4 常見變質(zhì)巖,第一節(jié)變質(zhì)作用和變質(zhì)巖的類型,10.1.1 變質(zhì)作用的概念 10.1.2 變質(zhì)作用的影響因素 10.1.3 變質(zhì)作用類型和變質(zhì)巖類型,10.1.1 變質(zhì)作用的概念,在地殼一定深度內(nèi),由于溫度、壓力、應(yīng)力等因素的綜合影響和物理化學(xué)條件的改變，使原來的巖石在基本保持固態(tài)下發(fā)