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地球科学概论总复习读书报告：1.对地球科学的认识，期望和建议；2.自由选题第一篇（14）1两部发动机驱动的系统2地球的形态3地球的物质组成4地球的圈层结构5地球的物理性质6地质年代第二篇（20）7风化作用与风的作用8地下水9冰川10地面流水11海洋和湖泊第三篇（10）12板块运动13构造变形14岩浆活动15变质作用第四篇（6）16资源与矿产17全球变化18自然灾害总复习课程体系掌握三类要点基本原理基本概念基本方法地质学的基本原理将今论古：“Thepresent’sthekeytothepast”—历史分析与现实对比的原则依据—自然过程的重演律，如:“胚胎的发育与生物的进化”地层层序律：根据“将今论古”原则，成层岩石的形成是自下而上顺次叠置而成的；在未发生倒转或破坏的情况下，上覆地层新于下伏地层。生物演化律：生物演化的规律有四个方面的特点；1.从低级到高级、从简单到复杂。2.缓慢的量变到急速的质变交替出现，构成了演化的不同（性质的）阶段。3.生物的演化是不可逆的。4.生物具有对环境的适应性和迁移性。化石层序律：不同时代的化石保存在不同时代的地层中，古老的化石只能保存在较早形成的地层中，年青的化石只能保存在较晚形成的地层中。掌握三类要点基本原理基本概念基本方法地球系统的概念模型地核－地幔过程太阳驱动过程板块构造物理气候系统生物地球化学循环早期地球过程古气候史古气候人类活动千－百万年尺度天－几百年尺度地质学的基本概念地球动力系统的概念模型物理气候系统地球化学循环板块驱动过程太阳驱动过程生命系统外动力过程的根本动力是－太阳能削高补低外动力地质过程风化作用过程风的地质过程地表水地质过程地下水地质过程湖－海地质过程沉积与地貌过程剥蚀－搬运－沉积板块作用过程岩浆作用过程变质作用过程内动力过程的主要动力是－地球内部热能内动力地质过程增高减低第一篇（14）1两部发动机驱动的系统2地球的形态3地球的物质组成4地球的圈层结构5地球的物理性质6地质年代行星地球的固有性质地球的固有性质是决定地球运动、演化乃至生命发生和发展的前提条件和物质基础。地质学的种种奥秘就隐涵在这些性质之后。地质年代表记录了地球演化的主线。地貌等级划分；地貌单元；地貌成因类型；地貌演化阶段；地球的主要物理性质：密度，重力，磁场分布与异常，重力均衡，磁场要素与磁偏角，地磁条带及意义地球的弹、塑、粘性及其表现地球内部圈层的划分依据和方案，莫霍面，古登堡面地球内外圈层的耦合地球物质组成的三个层次：矿物，岩石，化学成分及其分布常见矿物及其物理性质(主要鉴定特征)：解理，硬度，光泽等常见岩石及其成因分类，岩石鉴定方法：矿物成分，结构构造元素丰度，克拉克值，大陆地壳和大洋地壳的组成与区别基础概念地球表层的流体圈层及其地质过程第二篇（20）7风化作用与风的作用8地下水9冰川10地面流水11海洋和湖泊地球表层是地球上变化最为频繁、迅捷的圈层。外动力地质作用是雕塑地表的刻刀。各种状态的流体运动各司其职，各有自己的领地。“削高补低”是外动力作用的根本实质地球内部的固体圈层及其地质过程第三篇（10）12板块运动13构造变形14岩浆活动15变质作用地球的固体圈层运动是最富地质特色的运动。构造运动是所有内动力过程的主导因素。制约着其它内、外过程。“抬高降低”是内动力作用的一大特点地球的社会科学属性及应用第四篇（6）16资源与矿产17全球变化18自然灾害资源、环境问题已经成为当今世界性的难题。全球变化与人类和其它生命的生存和发展息息相关。与地球和谐相处，共同发展，是人类唯一的生存方式。地球从太阳吸收的能量每年大约为4.2×1024焦耳，超过地球上全部煤炭储量完全燃烧后所能够获得的热能的300倍。其中1/3左右的能量被大气圈和地球表面反射掉，并直接分散到宇宙空间中去。剩下的2/3被地球表层系统吸收，再以各种方式转化为地球演化所需的能源。——地球外部能量来源地球内部热能的来源问题尚无定论。一般认为，由岩石中放射性元素衰变释放的热是地热的主要来源。这种热能据估算可以达到每年2.14×1021焦耳。其次，因地球本身的重力作用过程也可以转化出大量热能，其总热量可能十分接近于放射性热能。此外，地球自转的动能和地球物质不断进行的化学作用等都可以产生大量热能。——地球内部能量来源地球的物质组成对地球物质组成的了解在三个不同的层次上进行，即地球上的矿物，岩石和地球的化学成分。在地球的各圈层内和圈层间，都有物质(能量)的交换。矿物是自然界形成的稳定单质和化合物，大部分矿物为晶体，部分是非晶质的。每一种矿物都有它基本的化学组成和物理特性一、矿物岩石是是地质作用的产物，由一种或一种以上的矿物或岩屑组成的有规律的集合体。岩石是组成地壳和岩石圈的基本物质。二、岩石岩石的类型复杂多样，按岩石形成的自然作用类型，可将它们分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大岩类。岩浆岩是由熔浆冷凝结晶而成的岩石，它有两个成因系列：一类是由熔浆侵入地壳并在地壳中结晶形成的岩石，称为侵入岩；另一类是岩浆喷出地表、在海水或大气中冷却形成的岩石，称为火山岩。岩浆岩岩浆岩的产出状态火山颈岩基岩株岩脉岩床玄武岩高地岩床岩盖沉积岩由沉积作用形成，形成于富水环境，分布于陆表盆地及海洋盆地中。沉积岩先成岩石在经历了外力作用的风化，剥蚀，搬运和沉积过程后，在陆表盆地或海洋盆地中再经压实，脱水，固结，然后成岩。沉积作用过程示意图（陆源）原始表面沉积运移洋盆新表面剥蚀地壳内早先形成的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）为适应新的地质环境和物理化学条件，总体在固态下发生矿物组成、化学成分和结构构造改变的，统称为变质作用。经变质作用形成的岩石称为变质岩。变质岩形成后还可经历新的变质作用过程，有些变质岩是多次变质作用的产物。变质岩三类岩石的形成条件和相互转化沉积岩变质岩火成岩沉积岩变质岩水成论与火成论之争三、化学成分地球内部各圈层之间化学成分极其不同；各圈层内部的化学成分也有垂向和横向的差异。地壳中的元素丰度为纪念克拉克在地壳化学成分研究中的贡献，将地壳元素的平均重量百分含量称为克拉克值，也称元素丰度。克拉克值前10名元素依次为:O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H，共占地壳总重量的98%。地球的形态与物理性质地球的物理性质包括：重力、密度、压力、磁性、地热、弹塑性、放射性、电性等。1．地球非严格的旋转椭球体2．地球内部物质分布是不均匀的地球的形态与结构地球的质量M=5.9472×1024t平均密度约5.516g/cm31.地球的质量和密度弹性——变形与受力成正比；塑性——外力消失后部分变形不能恢复；粘性——外力消失后变形还可能继续，如蠕变和松弛。同一物体在不同的受力—变形条件下，可以分别表现出不同的物性。2.地球的弹—塑—粘性由月球和太阳的引潮力作用引起的海面周期性升降现象称为潮汐。潮汐引起的海水的周期性水平流动称潮流。潮汐——同样的原因作用于固体地球的结果固体潮固体潮可以使固体地球的起伏达到15cm.3.地球的重力场地球的重力在不同地区，不同深度的部位都不相同；在地球内部，不同深度部位上的重力会受到不同因素的综合影响；在地心处，计算重力的公式与其它部位的计算有所不同。地球的重力构成由于离心力只有重力的约1/300，故在一般情况下，多以重力近似代替引力地壳rP地幔RFG地核a.地心b.图3—4地球重力图解G—重力；F—引力；P—离心力；R—地球半径；r—纬圆半径重力异常将地球视作一个圆滑的均匀球体，计算得出的重力值称作理论重力值。地球的地面起伏甚大，内部的物质密度分布也极不均匀，在结构上还存在着显著差异。这些都使得实测的重力值与理论值之间有明显的偏离，在地学上称之为重力异常。利用这一原理，可以通过发现各地的局部重力异常来进行找矿和勘查地下地质构造。重力均衡模式重力均衡原理：单位截面上的任一垂直柱体中的岩石总质量为常数．且该柱体以一个特殊的补偿面为基底，补偿面以下的物质处于均质状态．岩石柱密度不同，岩石柱密度相同，补偿面深度相同；补偿面深度不同。实际补偿方式=密度补偿（37%）+深部补偿（63%）密度补偿模式深部补偿模式4.地球的磁场图3—12地磁场及其基本要素L—地磁力线；F—总地磁场强度；H—地磁场水平分量；Z—地磁场垂直分量；D—磁偏角；I—磁倾角地磁南极地理北极地磁南极D水平面HI地理北极ZFL垂直面a．b.地理南极地磁北极图3—12地磁场及其基本要素L—地磁力线；F—总地磁场强度；H—地磁场水平分量；Z—地磁场垂直分量；D—磁偏角；I—磁倾角地磁南极地理北极地磁南极D水平面HI地理北极ZFL垂直面a．b.地理南极地磁北极地磁三要素磁场强度（地磁场对单位磁极的作用力）、磁倾角（总磁场强度方向与水平面的交角）、磁偏角（磁子午线与地理子午线的夹角）,称为地磁三要素。正常磁场:近似作均匀磁化球体的磁场。地磁异常:实际测量到的地磁场与正常磁场的差异。大于正常磁场者为正异常，反映地下有磁性物质,如铁矿等；反之为负异常，反映地下有反磁性物质，如石油等。地磁异常磁场的存在会导致岩石发生磁化，而磁场的变化会在磁化的岩石中留下记录。由于具有不同的剩磁特征，岩石成为研究古磁场的特殊“化石”。从对岩石的磁性、特别是对它们剩磁方向的研究，可以弄清楚岩石磁化时在地球上的位置。古地磁研究在板块构造理论的兴起和确定过程中起了十分关键的佐证作用。古地磁与大陆漂移楔子：地球物理性质的应用重力异常与地磁异常：由于地球内部的物质成分和密度分布不均匀，结构上存在着显著差异，使得实测的重力值或磁场要素与理论值之间有明显的偏离，形成重力异常或地磁异常。利用这一现象，可以通过发现各地的局部异常来进行找矿和勘查地下地质构造。地球内部圈层的划分依据：地球内部圈层的划分方案：地球内部圈层的特点：地球内外圈层的耦合。用地震波研究地球的圈层结构地球物理证据内圈中间圈构造圈内核过渡层下地幔外核下地壳上地幔上地壳内核（固）外核（液）地幔（固）软流圈（熔融）地幔地壳深度（km）岩石圈（固）圈层名称(大陆)332898古登堡面莫霍面2.地球内部圈层划分方案地核盖层（固）过渡层地壳是地球的最外部圈层，与人类的生存活动关系最密切，人们对它的研究和了解也比较深入。3、地壳的结构与物质组成地壳可以分为大陆地壳和大洋地壳，两者在结构上存在明显差异。大陆地壳厚度较大，平均33—35公里。受重力均衡作用的控制，在高山区存在山根(mountainroots)，使该处地壳厚度增大，如喜马拉雅和安第斯山的地壳厚度分别达近80公里和70公里。陆壳具有双层及至三层结构大洋地壳厚度及厚度变化均较小，总厚为8~10km，最薄仅1.6km。洋壳只有单层结构地壳的结构莫霍面是地壳-地幔边界。地幔底界大约位于2900km深处，与地核的分界称古登堡面。地幔的总厚度接近2900km，体积约占地球体积的82.26%，质量约占地球总质量的67.0%。地幔最上部由坚硬的硅酸盐岩石组成，它们和地壳一起构成了岩石圈。4.地幔的结构与物质组成地核具有内核，外核和过渡层共三层同心圈层式结构。地核中最主要的元素是Fe和Ni，所以地核常被称为铁镍核。但纯铁镍核与地核已知的地球物理资料不一致，它应有比实测结果更高的密度和更低的地震波速。因此地核中可能渗杂了少量较轻的元素。5.地核的结构与组成绵绵不尽的时间长河，谁会想到有一个源头？浩瀚无垠的宇宙空间，谁能想到是从“无”到有？地球的形成与演化，正是在这一无尽延续的时间中，无穷拓展的空间里，所发生的无数科学传奇之一。地球的演化与地质时代3.地质年代表地质年代的建立：为了反映地球发展的历史和阶段及地质事件的先后顺序，需有一世界统一的时间系统——地质年代表。地质年代分为两类：相对地质年代（先后顺序）和绝对地质年代（同位素测年）。相对地质年代相对地质年代确定的依据：岩层的沉积顺序、生物演化和地质体之间的相互关系。了解相对地质年代，必须了解地层与化石的概念。必须掌握地层层序律、化石层序律和和生物演化律的基本内涵。Canyon同位素地质年龄同位素地质年龄：利用同位素的蜕变规律来计算