中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)概論考研課件-第十章-地球的資源.精講

第十章地球的資源主要內(nèi)容一、礦產(chǎn)資源二、能源三、土地資源四、水資源五、生物資源一、礦產(chǎn)資源1.礦床與礦體礦產(chǎn)：泛指一切埋藏在地下（或分布于地表）的可供人類(lèi)利用的礦物或巖石資源。礦床與礦體礦床是指地殼中由地質(zhì)作用形成的、其中所含某些物質(zhì)成分的質(zhì)和量符合確定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件要求，并能為國(guó)民經(jīng)濟(jì)所利用的綜合地質(zhì)體。礦體是指占有確定的空間位置并具有確定形態(tài)、產(chǎn)狀和大小的礦石堆集體?，F(xiàn)今不是礦床的地質(zhì)體將來(lái)可能成為礦床。一、礦產(chǎn)資源2.礦石與品位2.礦石與品位礦石是礦體的主要組成部分，是從中可提取有用組分（元素、化合物或礦物）的礦物集合體。品位是礦石中有用組分的含量。貴金屬礦石的品位用“g/t（克/噸）”表示，砂礦用“g/m3”表示。一、礦產(chǎn)資源2.礦石與品位澳大利亞Hammerslee前寒武系層狀鐵礦床鐵銹色層是褐鐵礦層，夾赤鐵礦和燧石層一、礦產(chǎn)資源2.礦石與品位美國(guó)亞利桑那州Oatman含金和銀的石英脈礦石石英脈約1cm厚一、礦產(chǎn)資源3.成礦作用成礦作用使分散在地殼和上地幔中的元素相對(duì)富集而形成礦床的過(guò)程就是成礦作用。依據(jù)成礦作用的性質(zhì)和能量來(lái)源，可分為內(nèi)生成礦作用、外生成礦作用和變質(zhì)成礦作用。一、礦產(chǎn)資源3.成礦作用內(nèi)生成礦作用：主要受地球內(nèi)部能源的影響而形成礦床的過(guò)程。常與巖漿活動(dòng)有關(guān)。外生成礦作用：主要受太陽(yáng)能的影響，在巖石圈上部、水圈、大氣圈和生物圈的相互作用中導(dǎo)致在地殼表層形成礦床的過(guò)程。外生礦床包括風(fēng)化礦床和沉積礦床。變質(zhì)成礦作用：在變質(zhì)作用條件下形成礦床的過(guò)程。一、礦產(chǎn)資源3.成礦作用熱液礦床的形成模式圖解石灰華沉淀溫泉或間歇泉一、礦產(chǎn)資源3.成礦作用金屬礦床在不同板塊構(gòu)造環(huán)境的分布金屬礦床的形成過(guò)程與板塊構(gòu)造環(huán)境親密相關(guān)，非金屬礦床也是如此錳結(jié)核含鉻的侵入體二、能源目前人類(lèi)所利用的能源90%以上來(lái)自煤、石油和自然氣等不行再生的可燃有機(jī)礦產(chǎn)，此外還有一部分生物質(zhì)能、水能、地?zé)崮?、風(fēng)能、潮汐能、太陽(yáng)能和核能等。1990年世界和環(huán)太平洋地區(qū)能源消耗約60%以上的能源來(lái)自石油和自然氣二、能源1.煤煤煤是一種固態(tài)的可燃有機(jī)巖，是由植物殘骸經(jīng)過(guò)困難的生物化學(xué)、物理化學(xué)以及地球化學(xué)變更而形成的。煤的形成過(guò)程：（1）聚煤條件：植物遺體在絕氧狀況下積累（2）成煤作用：從植物遺體積累到形成煤層的轉(zhuǎn)化過(guò)程。通常分兩個(gè)階段：①泥炭化和腐泥化作用階段；②煤化作用階段二、能源1.煤植物遺體堆積于滯留水水底上覆沉積物堆積，植物遺體不完全腐爛上覆沉積物繼續(xù)堆積，有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵磕嗵拷?jīng)成巖作用和成煤作用成為煤煤的形成過(guò)程圖解二、能源1.煤地球上的煤主要形成于石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)，少量形成于老第三紀(jì)（古近紀(jì)）。北半球北緯30~70之間是世界上最主要的聚煤帶。地球上的煤主要分布于兩條巨大的聚煤帶，一條橫亙歐亞大陸，西起英國(guó)，向東經(jīng)德國(guó)、波蘭、原蘇聯(lián)，直到我國(guó)的華北地區(qū)；另一條呈東西向綿延于北美洲的中部，包括美國(guó)和加拿大的煤田。二、能源2.石油和自然氣2.石油和自然氣石油是以液態(tài)形式存在于地下巖石孔隙中的可燃有機(jī)礦產(chǎn)，是一種成分困難的碳?xì)浠衔锏幕旌衔?。自然氣是?chǔ)集在地下巖石孔隙中的以烴類(lèi)為主的可燃?xì)怏w，其基本組成是甲烷，其次是乙烷、丙烷、丁烷等，還有少量的液態(tài)烴類(lèi)及微量的非烴類(lèi)組分。二、能源2.石油和自然氣（1）石油與自然氣的成因（1）石油與自然氣的成因一般認(rèn)為石油和自然氣是由大量有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)的。海相石油的形成過(guò)程圖解二、能源2.石油和自然氣（1）石油與自然氣的成因石油與自然氣形成的地質(zhì)條件①具有大量的有機(jī)物質(zhì)來(lái)源；②有利的還原環(huán)境；③促使有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的因素（主要有溫度、壓力和細(xì)菌作用等）；④有利的、可供儲(chǔ)集石油與自然氣的構(gòu)造與巖石孔隙。二、能源2.石油和自然氣（2）油氣藏的形成（2）油氣藏的形成油氣藏是油氣聚集的最基本單位，是油氣勘探的對(duì)象。油氣藏的形成必需具備“生、儲(chǔ)、蓋、圈、運(yùn)、保”六方面的條件。二、能源2.石油和自然氣（1）石油與自然氣的成因石油的主要圈閉類(lèi)型二、能源2.石油和自然氣（1）石油與自然氣的成因抽油機(jī)非自噴井的石油都是通過(guò)抽油機(jī)抽出來(lái)的二、能源2.石油和自然氣（3）油氣資源的分布、儲(chǔ)量、產(chǎn)量形勢(shì)和前景（3）油氣資源的分布、儲(chǔ)量、產(chǎn)量形勢(shì)和前景1859年-1993年間世界石油價(jià)格波動(dòng)曲線1960年石油輸出國(guó)組織(OPEC)成立后油價(jià)大幅上升，并且受到中東局勢(shì)的明顯影響；同時(shí)也說(shuō)明世界對(duì)石油的需求量急劇增加?；裘纺嵘吓_(tái)伊拉克入侵伊朗伊拉克入侵科威特OPEC成立石油禁運(yùn)結(jié)束二、能源3.其它能源（1）核能3.其它能源其它能源包括核能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、潮汐能和太陽(yáng)能等。（1）核能核能是指核燃料經(jīng)過(guò)核反應(yīng)所釋放出來(lái)的能量，鈾是目前利用最廣的核資源。核能的利用主要是建立核電站。二、能源3.其它能源（1）核能鈾235放射性衰變釋放核能示意圖中子二、能源3.其它能源（2）地?zé)崮埽?）地?zé)崮艿責(zé)崮苁侵改軌驗(yàn)槿祟?lèi)所利用的地球內(nèi)部的熱資源。地?zé)豳Y源有三種基本類(lèi)型：熱水型、蒸汽型和熱巖型。地?zé)崮苁且环N可再生的能源，又是一種清潔能源。二、能源3.其它能源（2）地?zé)崮艿責(zé)岬男纬赡Ｊ矫绹?guó)圣弗朗西斯科的地?zé)峁S二、能源3.其它能源（3）生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、潮汐能和太陽(yáng)能（3）生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、潮汐能和太陽(yáng)能生物質(zhì)能是指用植物或動(dòng)物的能量作為能源。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備二、能源3.其它能源（3）生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、潮汐能和太陽(yáng)能利用潮汐能發(fā)電的原理示意圖漲潮退潮渦輪機(jī)房太陽(yáng)能的幾種利用方式太陽(yáng)光直接照射在屋頂上加熱房子屋頂上充滿(mǎn)水的面板提供熱水并加熱房間利用太陽(yáng)能發(fā)電。所有陽(yáng)光反射鏡都聚焦在水塔上，使水加熱并形成驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)的熱水流三、土地資源三、土地資源“土地”并不等于土壤，而是一個(gè)綜合的自然地理概念，即地表某一地段內(nèi)地質(zhì)、地貌、氣候、水文、土壤、植物等多種自然地理因素組成的自然綜合體。三、土地資源1.土地資源的基本特征1.土地資源的基本特征（1）土地具有確定的生產(chǎn)實(shí)力；（2）土地面積是確定的，不行增加的；（3）土地資源在空間上具有固定不變性；（4）土地資源具有時(shí)間性或季節(jié)性。三、土地資源2.土地資源的利用的疼惜2.土地資源的利用和疼惜土地削減的主要緣由工業(yè)化農(nóng)業(yè)活動(dòng)采礦和建筑森林砍伐過(guò)度放牧三、土地資源2.土地資源的利用的疼惜土地鹽堿化四、水資源四、水資源廣義的水資源指各種水體或各種形態(tài)的水；狹義的水資源指陸地上可供生產(chǎn)、生活干脆利用的江河、湖沼和地下淡水資源。最能反映水資源數(shù)量特征的是地表徑流量以及主動(dòng)參與水循環(huán)的淺層地下徑流量。四、水資源1.世界及中國(guó)水資源的概況全世界各大洲水資源概況表洲別大陸及島嶼面積平均年降水量平均年江河徑流量平均年地下水更新量深度(mm)體積(1012m3)深度(mm)體積(1012m3)占江河徑流量的百分?jǐn)?shù)體積(1012m3)歐洲1050.07908.293063.0135%1.12亞洲4347.574032.2033214.4126%3.75非洲3012.074022.301514.5735%1.60北美洲2420.075618.303398.2029%2.16南美洲1780.0160028.4066111.7635%4.12澳洲及大洋洲895.07917.082672.3924%0.58南極洲1398.01652.311652.31≈0%≈0全球陸地14900.0800119.0031446.8030%13.32四、水資源1.世界及中國(guó)水資源的概況世界一些國(guó)家的江河年徑流量和人均數(shù)值表國(guó)家江河平均年徑流量（108m3）平均年徑流量（mm）人口(108人)人均年徑流量104m3/a巴西519126091.463.55加拿大312203130.2711.56美國(guó)297023172.541.17印度尼西亞2811314761.8819000中國(guó)2638027611.850.22印度178005418.440.21日本547014701.240.34四、水資源2.水資源的利用2.水資源的利用（1）水量問(wèn)題是當(dāng)前世界普遍面臨的社會(huì)問(wèn)題；（2）水質(zhì)下降是當(dāng)前世界普遍面臨的另一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。水質(zhì)的評(píng)價(jià)一般考慮色度、pH值、含鹽量、鹽分組成、有益和有害元素的濃度等指標(biāo)。四、水資源2.水資源的利用印度恒河是一個(gè)“排水溝”、公眾洗澡的地方和飲用水源水生疾病在印度和其它的很多發(fā)展中國(guó)家是一個(gè)普遍的疾病與死亡的緣由。五、生物資源1.植物資源五、生物資源生物資源依據(jù)其屬性可分為植物資源、動(dòng)物資源和人口資源。植物資源森林是生物資源最豐富或最主要的保存場(chǎng)所。植物對(duì)固碳造氧、涵養(yǎng)水源和保持水土、清潔大氣等具有重要作用。五、生物資源1.植物資源森林資源在一些地方受到過(guò)度砍伐五、生物資源2.動(dòng)物資源種類(lèi)確定種類(lèi)估計(jì)種類(lèi)種類(lèi)確定種類(lèi)估計(jì)種類(lèi)哺乳動(dòng)物41704300兩棲動(dòng)物31253500鳥(niǎo)類(lèi)87159000魚(yú)類(lèi)2100023000爬行動(dòng)物51156000無(wú)脊椎動(dòng)物13000004004000世界上動(dòng)物種類(lèi)數(shù)量簡(jiǎn)表2.動(dòng)物資源五、生物資源2.動(dòng)物資源由于人類(lèi)活動(dòng)的加強(qiáng)