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1《地质学基础》讲义前言一、课程介绍1、课程性质地质学基础是为资源环境与城乡规划管理本科专业学生开设的一门专业基础课，属于必修课程。本课程对引导学生学习地理科学、环境科学、城市与区域规划具有重大作用，能够使学生树立科学的地球观和世界观，初步掌握地质学的基础理论和基本技能；同时为其他城乡规划专业课程的学习奠定基础。2、目的任务（1）目的：使学生对地质学有一个系统的认识和了解，逐步学习和掌握地质学的思维方法，为进一步学好其他专业课程打下基础。（2）任务：学习和掌握地质学主要分支学科的基本内容、意义及相互关系，从地球的组成、演化与各种地质作用的性质、特点、过程和结果入手，掌握地质学的基本原理、主要概念和术语、重要理论及地质思维和分析的基本方法。3、与其它课程的关系本课程是学生在低年级最先学习的一门专业基础课，主要为城乡规划综合实习提供基础理论知识，为后续的自然地理学、环境科学导论、经济地理学、土地资源学、区域分析与规划、环境影响评价等专业课程打下基础。二、教学要求1、了解地质学的研究对象、研究特点及研究方法；现代地质学发展的特点；地球的圈层结构及不同圈层的特点；组成地壳的主要元素；地壳类型及其特点；软流圈和岩石圈的特点；地质作用的分类；鉴定矿物的主要依据及其基本特征；矿物的分类；火成岩的分类，代表性的岩石及其特点；沉积岩的形成过程；影响变质作用的因素；变质作用的类型及相应的变质岩；板块边界的类型；岩层的产状要素；褶曲的分类；断层的分类；描述地震特征的相关术语；火山和地震的空间分布规律；人类的演化阶段。重要术语：重力异常；地磁异常；地热增温级；克拉克值；硅铝层；硅镁层；软流圈；岩石圈；地质作用；矿物；岩石；晶质体；非晶质体；类质同像；同质多像；解理；风化壳；变质作用；变质强度；接触变质晕；双变质带；贝尼奥夫带；构造运动；构造变动；地槽；地台；地盾；板块；褶曲；地形倒置；断层；地层层序律；化石；标准化石；地层；岩相；构造旋回；沉积旋回；矿石；矿床；品位。2、理解人类在认识地球形状的历程中获得的启示；酸性岩浆和基性岩浆的特征区别，岩浆性质与火山喷发类型之间的联系；鲍温反应系列对于认识矿物共生组合规律和掌握火成岩分类特征的意义；野外识别背斜与向斜；各种大地构造学说的主要观点；分析印支运动、燕山运动对中国古地理环境的影响；第四纪时期地理环境演化的主要特征；分析矿床的形成与岩石成因之间的关系。3、掌握三大类岩石之间的区别和转化关系；各种大地构造学说；人类的演化与地理环境变化的联系；概括地壳构造演化阶段，分析各主要构造运动对世界古地理环境的影响；概括地球生物发展阶段，归纳主要生物门类的繁盛时期与灭绝时期，并分析其可能原因；概括地球气候变化历史，分析地球经历的温暖时期和寒冷时期及其特征；分析早古生代、晚古生代和中生代中国2海陆格局变化的演化特征及其与主要矿产分布的关系；喜山运动和新构造运动在中国现代地理环境形成过程中的意义。三、教学内容1、主要教学内容本课程计划学时为68学时，其中实验14学时，讨论2学时。章序内容教学安排理论实践讨论绪言2第一章总论2第二章矿物48第三章火成岩42第四章沉积岩44第五章变质岩42第六章矿床2第七章构造运动和构造变动4第八章地震2第九章大地构造学说6第十章地壳历史的研究方法2第十一章前寒武纪－太古宙和元古宙2第十二章早古生代2第十三章晚古生代2第十四章中生代1第十五章新生代1合计68学时44162、教学重难点（1）教学重点：地球的物质组成，常见矿物的鉴定特征，三大类岩石的基本特征及分类，各种地质作用的特点及生物演化规律。（2）教学难点：大地构造学说，地球发展与演化的各个阶段及地史特征。四、教材说明1、教材宋春青，邱维理，张振春编著.地质学基础（第四版）.高等教育出版社，20052、参考书（1）李亚美，陈国勋.地质学基础.地质出版社,1994（2）刘本培，蔡运龙主编.地球科学导论.高等教育出版社，2000（3）宋春青，张振春编著.地质学基础（第二版）.高等教育出版社，19823（4）夏邦栋，刘寿和.地质学概论.高等教育出版社，1992（5）夏邦栋主编.普通地质学.地质出版社，1995（6）许至平.普通地质学.煤炭工业出版社，1990（7）张宝政，陈琦主编.地质学原理.地质出版社,1999绪言教学目的：引入地质学的基本概念，明确地质学的研究任务与内容，介绍地质学的特点和研究方法。教学要求：了解地质学与其他相关学科的关系；了解均变论和激变论的观点；掌握地质学的概念；熟练掌握地质学的特点和研究方法。教学重点：地质学的基本概念，地质学的特点和研究方法。教学难点：地质学的特点和研究方法。教学方法：讲授法、讨论法教学手段：多媒体教学教学内容：§1.地质学概述§2.地质学的特点和研究方法§1.地质学概述一、地质学的研究对象1、地质学的起源地质学是人类在认识地球、研究地球的过程中，经长期积累和总结而产生的一门关于地球的科学。人类从何时开始认识地球呢?自从2－3百万年前地球上出现人类以来，就开始了认识地球、研究地球。人生活在地球上，一切生活资料、生产资料都取自地球，要从地球中开采矿产资源，要适应大自然的环境和条件，要与地球上发生的各种自然灾害作斗争。随着人类对于地球认识的不断深化，经过长期的积累，形成了研究地球的学科，即地质学、地理学、生物学、天文学、气象学等。地质学、地理学合称地学，与数学、物理学、化学、生物学、天文学一起构成自然科学的六大基础学科。地质学作为一门独立的学科，诞生于1775年，标志是魏尔纳（A.G.Werner，1749－1817年）在德国富德堡矿业学堂首次讲地质学课程。地质学Geology一词源于古希腊文，其中（geo）的意思是地,“logy”的意思为学问，简而言之地质学是研究地球的科学。2、基本概念地质学：是研究地球及其主要演变的一门自然科学，主要研究地球的组成、构造、发展历史和演化规律。地质学：是研究地球的科学，主要研究地球的组成物质、构造、各种地质作用、地球的形成和发展历史以及地质学在国民经济上的应用等。3、研究对象地质学的研究对象是地球从地表到地心的部分。但由于目前科学技术的限制，地质学主要研究地球的外层、地壳或岩石圈，即地质学目前主要是研究地壳或岩石圈的物质组成、结构、构造、发展史以及地质学在生产中的应用。地质学的研究对象——地球——从地核到外层大气的整个地球，主要研究地球的最外层——固体地球部分，即岩石圈（地壳和上地幔的上部）——地壳。二、地质学的研究内容和分科1、地质学的研究内容地壳的组成物质、产状、成因及其分布规律；地壳运动及其所引起的各种构造变动和发展规4律；地壳的发展历史及生物演化规律；地质学在生产生活方面的应用。2、地质学的分科地质学分科众多，按照研究的内容和性质，地质学可以划分出许多独立的分科；按研究方法和研究范围可以划分出同位素地质学、地球物理勘探、地球化学探矿、显微地质学、海洋地质学、深部地质学等分科。从城乡规划专业出发，只介绍地质学的基本内容，掌握地质学的基本技能和研究方法，为进一步学习奠定专业基础。三、地质学发展简史1、古代地质思想的萌芽和发展——中国古代地质学发展概况地质科学的源头是十分遥远的，在古代主要是由于矿产的开采和利用，先从认识一些矿物和岩石开始，进而认识一些地质作用。我国地质知识历史悠久，远在夏禹时代（公元前21－前16世纪）即使用玉石；商周时代（公元前722－前221年）即用铜做器具和兵器；在2000多年前就运用磁铁矿的磁性发明了指南针；汉朝（公元前206－220年）已经用煤做燃料，并且知道了石油（称石漆）和天然气；东汉科学家张衡（78－139年）发明了候风地动仪；唐朝（618－907年）颜真卿对化石已有认识，比欧洲第一个认识化石的达·芬奇要早七八百年；唐宋（960－1279年）时代对地壳的升降及沧海桑田的海陆变迁已有一定的认识；明朝药物学家李时珍在《本草纲目》中对矿物进行了分类，并对200多种矿物和岩石的物理性质作了较深入详细的描述；同时我国古代劳动人民在生产实践中，不断地积累和总结了许多地质方面的知识，对矿物和矿床的形成、特征、分布和应用，对矿产的寻找和开采，对矿石的冶炼，对地质现象和地质作用，以及化石和地层等方面，都有一定的研究和贡献，对地质科学的形成起到了一定的奠基作用。但本时期总的说来未开展系统研究，地质学尚未形成一门独立的学科。2、近代地质学的确立——国外中世纪后地质学的发展概况地质学作为一门独立的学科仅有200多年的历史，是随着资本主义工业时代的产生，人们对自然界产生新观念，并对地质现象进行系统研究而形成的。15世纪下半叶以后，资本主义生产关系在西欧封建制度内逐渐形成，生产力得到解放，唯物主义在同唯心主义的斗争中不断得到发展，波兰天文学家哥白尼提出的“太阳中心说”对科学起着很大的推动作用。16世纪的文艺复兴使自然科学逐步得到发展，促进了地质学的诞生。17世纪的产业革命推动了冶矿业的兴起，从大量的地质调查和矿产开发生产实践中，获得了丰富的实际资料，并进行系统分析和总结，由此地质学才逐渐成为一门独立的学科。1709－1830年是地质学的确立时期，是在几个代表人物为首的几种学说观点的争论中逐渐确立的。（1）魏尔纳的水成论使地质学初步系统化起来的是德国矿物学家魏尔纳（A.G.Werner,1749－1817年），他把地层按先后顺序划分为：花岗岩为主的成层岩层；由松散的砾、砂土为主的冲积层两种基本类型。主要论点：①地球是时间的产物，是逐渐形成的；②水是地壳形成与变化的唯一动力因素，地壳中的岩石包括花岗岩和玄武岩都是水成的，地下水的作用是次要的，火山是地下煤层和硫磺燃烧的结果；③海底沉积的水平岩层出露是水平面不断下降的结果，倾斜岩层的成因与海底原始起伏及其引起的沉积物滑落有关。魏尔纳的门生遍布欧洲各国，岩石水成论曾盛极一时，直到18世纪最后20年仍坚持。（2）赫顿的火成论英国地质学家赫顿（J.Hutton,1726－1797年）为首的火成学派，是以水成论的最薄弱环节－玄武岩水成问题为突破口，以大量公认的事实为依据，逐步建立起来的。5主要论点：①地壳是循环运转的，上升部分陆地毁灭－受侵蚀；低洼部分陆地再造－接受沉积；②地内热能是地壳循环运转的动力，地球就是一部地热机。赫顿认为：地内热能是海底松散沉积物固结成岩，地下岩层熔融并侵入地壳直至火山喷发的动力；而熔融物质侵入是使沉积层隆起抬升的原因。魏尔纳的两个得意门生——德国地质学家布赫（Leopold.Von.Buch，1774－1853年）和法国地质学家多比松（J.F.D.AubuissondeVoissins，1769－1841年)通过对火山的观察，也背离了水成论而转向火成论，于是终以火成论的胜利结束了这场持续了30年的争论。（3）居维叶的灾变论“水火之战”发展了地质科学的概念与方法，对地质学的确立具有重要意义。但地质学的根本任务是了解地球与地壳的发展历史，要揭开地球历史就必须把生物演化系列与地层系列统一起来考虑，该工作的创始人就是法国古生物学家居维叶（D.G.Guvier,1769－1832年）。居维叶对地质科学的贡献，就是确立了生物地层学的研究方法：①把化石确定为推断地层相对年龄的“科学尺度”。居维叶通过古生物的研究形成了这样一个科学概念：灭绝的生物和现有生物的差别越大，躯体构造越简单，则它所处的地层年代越古老；反之则越新。②为古生物方法判定地层年代提供了科学准则－“器官相关律”。居维叶发现：每个机体都是一个完整的严密的体系……，获得一部分（器官）就可以判明其它的部分……就可以象拥有一个完整体系那样精确地决定它的纲、目、属、种。居维叶对地球的演化规律的认识是灾变论，认为：①物种不是进化的，而是永恒不变的；②地球的演化是一连串突发的灾变；③每次突变都彻底改变地壳面貌，引起生物绝灭，而后又被重新创造出来。（4）莱伊尔的渐变论与灾变论相对立的渐变论（均变论），是由赫顿提出，由英国地质学家莱伊尔在与灾变论的斗争中发展和确立的。莱伊尔等认为：①地质历史的演变是渐进的，是由最普遍的地质因素——风、水、河、海等在长