1第1章緒論2宇宙全景圖第1組圖片137億年普朗克宇宙射線望遠鏡宇宙全景圖第1組圖片3盤古開天地？？混沌初開，乾坤始奠。輕清者上浮為天，重濁者下凝為地(中國古代的賢哲)BIGBANG

大爆炸宇宙是怎么形成的？4BIGBANG：大爆炸理論150億年前：宇宙的全部物質(zhì)，當初都集中在一個“原始原子”(或稱宇宙蛋)里，異常緊密溫度約1032K，絕對溫度1億億億億度顯然這只能維持極其暫短的平衡，一旦平衡破壞，就發(fā)生大爆炸，原始原子迅速膨脹，逐漸擴展成為我們的宇宙5大爆炸后大爆炸后1秒鐘溫度降到1010K，粒子間的強相互作用、弱相互作用、電磁力和引力開始分開在高溫下處于基本粒子狀態(tài)的物質(zhì)，隨著溫度的降低，聚合成各類原子大爆炸后50-100萬年首先由電子和質(zhì)子合成氫原子接著是氦原子也大量生成了隨后其他所有元素的原子從輕到重依次聚合而成大爆炸后100萬年到20億年逐步形成各類天體星系6宇宙的演變50億年150億年100億年7太陽系形成太陽系出現(xiàn)：大爆炸發(fā)生約100億年太陽的年齡？？8150億年大爆炸的證據(jù)怎么能證明150億年前發(fā)生過這樣的大爆炸呢？爆炸形成的宇宙一直在降溫，恒星是在降到40000K以下時才開始形成現(xiàn)在測得最老的星系的年齡都只有100多億年，符合這個理論的推斷特別是蓋莫夫(G.Gamow，1904-1968)預言：在大爆炸的特殊宇宙背景下產(chǎn)生出來的微波輻射，至今還存在于宇宙空間中，其溫度應已降低到只有絕對溫度幾度9彭茲亞斯(A.A.Penzias,1933)和威爾遜(R.W.Wilson,1936)：1964年，他們通過威爾遜山上一臺高靈敏度的射電天文望遠鏡，在各個方向都測得一種3K的微波背景輻射，有力的支持大爆炸理論為此獲得了1978年的諾貝爾物理學獎金其它證據(jù)：現(xiàn)在測得的不同天體上氦的豐度，即它在天體中的含量，一般都達到30%左右，僅僅太陽上那種氫合成氦的作用，是不能造出這么多氦的，而大爆炸能做到宇宙在膨脹，因爆炸而使星系間的距離拉開，更已是熟知的事實天文觀測中已多次記錄到超新星爆炸近年觀察到的兩個黑洞撞擊爆炸的信息，都可以作為佐證10哈勃太空望遠鏡屬于美國航空航天局(NASA)與歐洲航天局(ESA)1990年4月25日，由美國航天飛機送上太空軌道，望遠鏡長13.3米，直徑4.3米，重11.6噸，造價近30億美元，計劃運行15年，2009年5月11日14點01分，第五次也是最后一次維護11螺旋星云漩渦星系誘惑之戒螞蟻星云12青春噴泉星系對碰星系碰撞星系撕扯13銀河系全景圖2009年12月5日美國發(fā)表了繪制的最新紅外銀河系全景圖，該圖像是由80萬張斯皮策太空望遠鏡拍攝的圖片拼湊而成，全長37米，兩側(cè)高度1米，中心位置高度2米，清晰地描繪了銀河系中心區(qū)域的膨脹部分第2組圖片14哈勃望遠鏡下的銀河系15普通相機下的銀河系16銀河系模擬圖17太陽３Ｄ圖第3組圖片2011年2月7日，美國宇航局探測器首次拍攝到迄今最完整的太陽3D圖像，兩顆日地關系天文臺(STEREO)探測器相隔180度同時拍攝到太陽的正面和背面18太陽活動異常，地球內(nèi)部的能量平衡系統(tǒng)面臨崩潰192012年2月15日，太陽釋放出4年來最強烈的耀斑這有可能在地球大氣層產(chǎn)生磁暴，會導致地球日照面的短波信號衰減甚至中斷，對我國南方地區(qū)的短波通信造成了一定影響201989年3月太陽耀事件：加拿大魁北克省發(fā)生了大規(guī)模停電事件，600萬居民在沒有電的狀況下度過了9小時2012年9月22日太陽風暴：據(jù)英國《新科學家雜志》，美國科學家發(fā)布了一份特殊報告，報告中預測了2012年9月22日將出現(xiàn)太陽風暴，分析稱這可能引起一次地球災難，90秒之內(nèi)美國一些地區(qū)將陷入災難危機。很可能美國會淪落為發(fā)展中國家，經(jīng)濟損失達數(shù)萬億美元，恢復可能需要4-10年21觀察太陽觀察太陽最佳時間日全食222009年7月22日300年一遇日全食下一次發(fā)生在中國的日全食2034年3月20日將發(fā)生在西藏、青海地區(qū)，再下一次日全食是2035年9月2日，將出現(xiàn)在我國大同、北京、秦皇島一線鉆石環(huán)貝利珠日珥日冕層色球?qū)?3觀看地點：武漢長江大橋24科學意義?尋找祝融小行星帶：位于水星和太陽之間25小行星掠過地球2627撿隕石：$2200/g28未來100年可能靠近地球的小行星29隕石的破壞力30太陽系有史以來最大爆炸：彗木相撞1994年7月，“蘇梅克-列維9號”彗星(SL9)與太陽系中的最大行星—木星相撞7月17日4:15到22日8:12的5天多時間內(nèi)，SL9的21塊碎片接二連三地撞向木星，這相當于在130多個小時中，在木星上空不間斷地爆炸了20億顆原子彈，釋放出了約40萬億噸“TNT”烈性炸藥爆炸時的能量，留下4個直徑幾萬公里的深坑，其直徑是地球的幾倍31月球全景圖第4組圖片2007年10月24日，嫦娥1號衛(wèi)星升空，獲全世界首張月球全貌圖32阿波羅11號登月That'sonesmallstepforaman,onegiantleapformankind.

NeilAldenArmstrong(1930.8.5-2012.8.25)33中國首次登月計劃分三步進行：第一步：發(fā)射太空實驗室和尋找貴重元素的月球軌道飛行器第二步：實現(xiàn)太空機器人登月第三步：載人登月嫦娥1號：2007年10月24日升空，獲全世界首張月球全貌圖嫦娥2號：2010年10月1日升空，選定登月車著陸點：虹灣嫦娥3號：2013年12月14日，嫦娥三號成功實施軟著陸，玉兔號登月車在月球上行走34地球板塊邊界圖第5組圖片35PANGAEA、泛大陸、盤古大陸假想的原始大陸，源出希臘語Pangaia，意為整個陸地，由德國氣象學家魏根納(AlfredWegener)于1912年提出，作為其大陸漂移(continentaldrift)學說的一部分，據(jù)推測這個原始大陸約占地球表面積的一半，周圍是原始太平洋，三疊紀(約2.45億～2.08億年前)時盤古大陸開始解體，裂開的斷塊勞亞古陸(Laurasia)即今日的北半球，而貢德瓦納(岡瓦納)古陸(Gondwanaland)即今日的南半球，兩古陸漸漸漂移分開，并形成大西洋36簡圖37第6組圖片生物災難恐龍：滅絕于6500萬年前38安岳馬門溪龍體長約21.3米，背高約3.65，距今1.4億年前發(fā)掘于1987年，現(xiàn)藏于成都理工學院39生物大滅絕生物大爆發(fā)：寒武紀初期(5.42~5.30億年前)生物大滅絕：共5次奧陶紀末期：4.4億年前，史上第3大生物滅絕事件，85%生物被滅絕泥盆紀后期：3.6億年前，史上第4大生物滅絕事件，約80%物種絕滅，三葉蟲完全絕滅二疊紀末期：2.5億年前，史上最大規(guī)模物種滅絕事件，96%物種絕滅，海洋生物大部分被絕滅三疊紀末期：2.05億年前，史上第5大生物滅絕事件，76%物種絕滅，海洋生物基本被絕滅白堊紀末期：6500萬年前，史上第2大生物滅絕事件，75~80%物種被絕滅，恐龍時代終結40雅丹地貌/丹霞地貌第7組圖片甘肅黃河古道41韶關丹霞山42新疆魔鬼城43環(huán)境地學：地質(zhì)與環(huán)境康陵：南漢開國皇帝劉巖德陵：南漢皇帝劉隱(劉巖之兄)第8組圖片44廣州大學城氣候宜人水源豐沛土壤肥沃物產(chǎn)豐富水利便捷……環(huán)境地學45環(huán)境地學/地球科學導論46課程主要內(nèi)容地質(zhì)學、地球科學、地球系統(tǒng)科學、環(huán)境地質(zhì)學礦物、巖石(巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖)地質(zhì)年代、地球內(nèi)部構造、地質(zhì)構造、板塊構造風化作用、河流作用、冰川作用、地下水作用、海洋地質(zhì)作用、湖沼地質(zhì)作用、風力地質(zhì)作用塊體運動、地質(zhì)災害行星地質(zhì)、地球的形成與演化人類社會與地質(zhì)環(huán)境47地球科學發(fā)展簡史(一)古代地球科學知識的萌芽與積累(1７世紀以前)中國《山海經(jīng)》是成書于春秋戰(zhàn)國時代的最早的有關地理、地質(zhì)、水文、氣象的著作(公元前770-221年)《水經(jīng)注》著名地學著作(512-518)《夢溪筆談》百科全書式的著作，包括隕石、地震、礦物、礦床、化石、河流、地下水、海陸變遷、地形測量、制圖等(沈括，1031-1095)《徐霞客游記》考察紀實型著作《天工開物》礦床及其開采方法的專著我國古代地球科學思想、理論、實踐、成就當居世界前列48外國：古代地質(zhì)知識的萌芽與積累主要集中在歐洲古希臘學者畢達哥拉斯(約公元前571-497年)亞里士多德(公元前384-342年)狄奧弗拉斯特(公元前370-287年)古羅馬：《地理學》斯特拉波(Strabo，公元前63-公元20年)：論及化石、海陸升降、火山、地震、河流的搬運與沉積作用等《自然史》老普里尼(Pliny，theElder，公元77年)：對礦物進行專門論述，包括當時使用的各種礦物、建筑用石材、礦石及礦床、采礦及冶金方法等《自然問題》西尼卡(Seneca)：論述了地震、地下水和地面水問題，認識到河流對山谷的侵蝕作用49(二)“文藝復興”時期(14~16世紀)：哥倫布、麥哲倫等，(14-16世紀)：相繼環(huán)球航海成功—地球是球形、對大陸和大洋的輪廓有了初步的了解哥白尼《天體運動》(1530-1540)：“太陽中心說”—對該時期的地球科學研究起了重要作用達·芬奇(1452-1519)：由化石觀察研究海陸變遷阿格里柯拉(Agricola，1494-1555)：七部地質(zhì)專著—“礦物學之父”50(三)地質(zhì)學的誕生(17-19世紀)《水成論》德國礦物學教授魏爾納(A.G.Werner,1750-1817)《火成論》《地球理論》英國學者郝屯(J.Hutton,1726-1797)《災變論》法國學者居維業(yè)(D.G.Cuvier,1769-1832)《均變論》法國學者拉馬克(Lamark,1744-1829)《“地槽”學說》北美學者霍爾、丹納《地質(zhì)學原理》(共三卷)(1880)，英國地質(zhì)學家萊伊爾，(C.Lyell，1791-1875)，劃時代的著作51(四)地球科學的革命與全面發(fā)展(20世紀至今)中國的五大構造學派大陸漂移-海底擴張-板塊構造“地幔對流”“根”-“柱”構造“系統(tǒng)地球科學”地學交叉學科的興起各種高新技術的應用由“資源型”轉(zhuǎn)向“社會性”保證人類社會的可持續(xù)發(fā)展52為什么要學習地質(zhì)學?學習地球基礎知識，提高全民科學素養(yǎng)—吳階平院士地相的錯綜，地層的累積，以及古生物進化的痕跡，既可了然如在指掌之上；更能穆然起深遠神秘的思想，作人格修養(yǎng)之大助—許壽裳，1923地球科學已成為保障人類生存的科；發(fā)展與普及地球科學關系到全人類的生存和繁榮昌盛—古生物學家郝詒[yí]純院士53地質(zhì)學地質(zhì)學(geology)：研究對象：地球研究地球的物質(zhì)組成、結構構造、地球形成與演化歷史以及地球表層各種作用、各種自然現(xiàn)象及其成因的科學54地球科學、地球系統(tǒng)科學地球科學(EarthScience)：是系統(tǒng)研究地球物質(zhì)的組成、運動、時空演化、相互作用及其形成機制的學科地球系統(tǒng)科學(EarthSystemScience)：強調(diào)地球的整體概念，將大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈看成是具有有機聯(lián)系的“地球系統(tǒng)”，把太陽和地心作為兩個主要的自然驅(qū)動器，人類活動作為第三促動因素發(fā)生在地球系統(tǒng)中的重大全球變化是上述三個力的作用下，通過物理、化學、生物過程相互作用的結果(形成于2000世紀80年代中期)55數(shù)字地球(DigitalEarth)數(shù)字地球：一個以地球坐標為依據(jù)的、具有多分辨率的海量數(shù)據(jù)和多維顯示的地球虛擬系統(tǒng)美國副總統(tǒng)戈爾于1998年1月提出基于3S技術：GPS、GIS、RS56地質(zhì)學的任務指導人們尋找和開發(fā)礦床資源、能源和水資源金屬、非金屬石油、天然氣、煤炭水利資源開發(fā)利用有效地指導抵御自然災害地震、火山、滑坡、泥石流、洪水泛濫、沙塵暴、地面沉降研究地質(zhì)環(huán)境，保護人體健康環(huán)境地質(zhì)學：地方病環(huán)境地球化學：生態(tài)污染57地質(zhì)學的研究內(nèi)容組成地球的物質(zhì)物質(zhì)的組成方式、形成、演化、分布地球的歷史：地球的形成和演化應用地質(zhì)學：水文、工程、環(huán)境、災害、石油地質(zhì)學等地質(zhì)學的研究方法和手段：同位素地質(zhì)學、實驗地質(zhì)學等綜合性研究：深空探測、人文科學58地質(zhì)作用地質(zhì)作用(GeologicalAction)：就是形成和改變地球的物質(zhì)組成、外部形態(tài)特征與內(nèi)部構造的各種作用，分內(nèi)力地質(zhì)作用和外力地質(zhì)作用內(nèi)(動)力地質(zhì)作用：巖漿作用、構造作用、地震作用、變質(zhì)作用、地球各圈層相互作用等外(動)力地質(zhì)作用：主要指太陽能、日月引力等通過大氣、水、生物等引起的包括風化、剝蝕、搬運、沉積、固結成巖等作用59地質(zhì)作用的研究方法野外調(diào)查開展具體的野外調(diào)查和勘測儀器測量大地測量、航空航天和遙感技術、實驗室分析、測試與科學實驗理論分析將今論古以古論今，論未來活動論：一切事物都是在不斷活動和演化的新科技手段綜合分析、電子計算機技術應用60野外調(diào)查野外調(diào)查是地球科學工作最基本和最重要的環(huán)節(jié)，只有有針對性地到現(xiàn)場去認真、細致地收集原始資料，才能為正確地解決地球科學問題提供可能空間的廣泛性決定要把自然界當作天然的實驗室進行研究，但不能把大自然搬到室內(nèi)來進行研究獲取野外第一手的資料是地球科學研究的起點，也是基礎地質(zhì)三大件61儀器測量、新的科技手段可獲得有關地球的定量參數(shù)(幾何學，Geometry)陸—可以在實驗室、陸地地面、地下坑道和鉆孔中?！稍谒嫔?、大洋深處空—可在低層大氣，也可在外層空間(人造衛(wèi)星)62理論分析將今論古法：也稱歷史比較法，或現(xiàn)實主義原理地質(zhì)學最基本的方法論人類不可能目睹地質(zhì)事件發(fā)生的全過程，但可以通過各種地質(zhì)事件遺留下來的地質(zhì)現(xiàn)象與結果，利用現(xiàn)今地質(zhì)作用的規(guī)律，反推古代地質(zhì)事件發(fā)生的條件、過程及其特點現(xiàn)在是認識過去的鑰匙——英國地質(zhì)學家萊伊爾(C.Lyell,1791~1875)63以古論今，論未來通過過去地質(zhì)記錄中保留的某一地質(zhì)作用的全過程，來幫助我們更好的認識現(xiàn)在和未來例如深海沉積物留下的信息能夠反映地質(zhì)歷史時期氣候冷暖變化的周期性，可以幫助我們預測未來的氣候變化化石：可以幫助我們推論生物的演化二億多年前的珊瑚現(xiàn)代珊瑚64地質(zhì)作用研究的意義：理論性與應用性都很強應用性：隨著生產(chǎn)和科學技術的發(fā)展，地球科學的研究內(nèi)容和領域也不斷地深入和擴展逐漸形成了日臻完善的由多學科組成的綜合性學科體系理論性：揭示自然界奧秘與規(guī)律的科學使命，為生活在地球上的人類如何利用、適應和改造自然提供科學的方法論65現(xiàn)實應用意義建立科學的世界觀，破除迷信尋找、開發(fā)和利用自然資源保護和改善自然環(huán)境預報和減輕自然災害66為三峽大壩尋找穩(wěn)固的地基——一塊巨大的無裂縫的花崗巖67油氣資源勘探開發(fā)68理論研究意義地球科學承擔著揭示整個地球的形成、演變規(guī)律的科學使命它的研究對人類正確地認識自然界、建立辯證唯物主義世界觀起著重要作用，對整個自然科學的發(fā)展也具有促進和推動作用當代自然科學的一些重大基本理論問題，如天體的起源、生命的起源等問題的最后解決也都離不開地球科學的研究69宇宙深空探索-火星探測如天體的起源、生命的起源等問題的最后解決也都離不開地球科學的研究70火星隕石“艾倫-希爾斯84001”美國宇航局、美國國家科學基金會和史密森學會聯(lián)合組成的南極隕石搜尋計劃小組于1984年12月27日在南極洲艾倫丘陵中發(fā)現(xiàn)的這