1地球科學(xué)基礎(chǔ)

地理與資源管理學(xué)院2教學(xué)內(nèi)容第一章緒論(劉賢趙)第二章：地球和天球（李慶志）第三章：地球的宇宙環(huán)境（李慶志）第四章：地球的運(yùn)動(dòng)（李慶志）第五章：大氣概述(劉賢趙)第六章：大氣的熱力狀況(劉賢趙)3教學(xué)內(nèi)容第七章：大氣中的水分(劉賢趙)第八章：大氣運(yùn)動(dòng)與氣候(劉賢趙)第九章：地球的內(nèi)部圈層（杜國(guó)云）第十章：地殼中的礦物與巖石（杜國(guó)云）第十一章：構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與地質(zhì)構(gòu)造（杜國(guó)云）第十二章：巖石圈板塊（杜國(guó)云）第十三章：第四紀(jì)地質(zhì)（杜國(guó)云）第十四章:海洋環(huán)境（杜國(guó)云）一、地球科學(xué)研究的對(duì)象

地球科學(xué)是系統(tǒng)研究地球物質(zhì)的組成、運(yùn)動(dòng)、時(shí)空演化、相互作用及其形成機(jī)制的科學(xué)。隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地球科學(xué)的研究?jī)?nèi)容和領(lǐng)域也不斷地深入和擴(kuò)展，逐漸形成了日臻完善的由多學(xué)科組成的綜合性學(xué)科體系。第一章緒論

二、地球科學(xué)的學(xué)科體系6三、地球科學(xué)的基本任務(wù)1、研究地球系統(tǒng)的基本特征、形成機(jī)制和發(fā)展規(guī)律；2、研究地理環(huán)境之間的相互關(guān)系；3、研究地理環(huán)境、人為環(huán)境的特點(diǎn)、發(fā)展動(dòng)向和存在問(wèn)題，尋求合理利用和改造的途徑和方法。四、地球科學(xué)的研究方法

(一)、地球科學(xué)的研究方法與其研究對(duì)象的特點(diǎn)有關(guān),地球作為其研究對(duì)象主要有以下特點(diǎn)：(1)空間的廣泛性與微觀性(2)整體性與分異性(或差異性)11地殼地幔外地核（液）內(nèi)地核（固）122223(3)時(shí)間的漫長(zhǎng)性與瞬間性24251976年唐山大震26(4)自然過(guò)程的復(fù)雜性與有序性（二）研究方法——1、野外調(diào)查法

空間的廣泛性決定了地球科學(xué)工作者首先必須到野外去觀察自然界，把自然界當(dāng)作天然的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究，而不可能把龐大而復(fù)雜的大自然搬到室內(nèi)來(lái)進(jìn)行研究。野外調(diào)查是地球科學(xué)工作最基本和最重要的環(huán)節(jié)，只有有針對(duì)性地到現(xiàn)場(chǎng)去認(rèn)真、細(xì)致地收集原始資料，才能為正確地解決地球科學(xué)問(wèn)題提供可能。2、儀器觀測(cè)法儀器觀測(cè)可有效地獲取地球的定量參數(shù)3、歷史比較法

這是地質(zhì)學(xué)最基本的方法論。時(shí)間的漫長(zhǎng)性決定了地質(zhì)學(xué)必須用歷史的、辯證的方法來(lái)進(jìn)行研究。雖然人類不可能目睹地質(zhì)事件發(fā)生的全過(guò)程，但是，可以通過(guò)各種地質(zhì)事件遺留下來(lái)的地質(zhì)現(xiàn)象與結(jié)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(guò)程及其特點(diǎn)，這就是所謂的歷史比較法的原理。生活在溫暖、清潔淺海中的珊瑚A-現(xiàn)代珊瑚B－二億多年前的珊瑚化石34珊瑚4、計(jì)算機(jī)遙感方法383940415、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)方法

是地球科學(xué)各門學(xué)科普遍采用的方法四、地球科學(xué)的發(fā)展與展望

(一)古代地球科學(xué)知識(shí)的萌芽與積累(1７世紀(jì)以前）1、中國(guó)

《禹貢》、《山海經(jīng)》、《管子》是成書于春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代（公元前770-221年)的最早的有關(guān)地理、地質(zhì)、水文、氣象的著作?！端?jīng)注》——著名地學(xué)著作（512-518）?！缎煜伎陀斡洝贰疾旒o(jì)實(shí)型著作《天工開物》—礦床及其開采方法的專著。《夢(mèng)溪筆談》—百科全書式的著作2、國(guó)外古代地質(zhì)知識(shí)的萌芽與積累主要集中在歐洲(1)古希臘學(xué)者:畢達(dá)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)(2)古羅馬:斯特拉波(公元前63-公元20年)——《地理學(xué)》論及化石、海陸升降、火山、地震、河流的搬運(yùn)與沉積作用等。老普里尼——《自然史》（77年）對(duì)礦物進(jìn)行專門論述，包括當(dāng)時(shí)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。西尼卡——《自然問(wèn)題》論述了地震、地下水和地面水問(wèn)題，認(rèn)識(shí)到河流對(duì)山谷的侵蝕作用。（3）14-16世紀(jì)的“文藝復(fù)興”時(shí)期：哥倫布、麥哲倫等（14-16世紀(jì)）相繼環(huán)球航海成功——地球是球形、對(duì)大陸和大洋的輪廓有了初步的了解。哥白尼——《天體運(yùn)行》（1530-1540年）——太陽(yáng)中心說(shuō)——對(duì)該時(shí)期的地球科學(xué)研究起了重要作用。達(dá)·芬奇（1452-1519年）——由化石觀察研究海陸變遷。阿格里柯拉（Agricola,1494-1555年）——七部地質(zhì)專著——“礦物學(xué)之父”49哥白尼(二)地球科學(xué)的主要學(xué)科的創(chuàng)立與初步發(fā)展

(1７-19世紀(jì)）——地質(zhì)學(xué)的誕生德國(guó)礦物學(xué)教授魏爾納（A.G.Werner,1750-1817)

——

水成論

英國(guó)學(xué)者郝屯（J.Hutton,1726-1797)

——《地球理論》——

火成論

法國(guó)學(xué)者居維業(yè)（D.G.Cuvier,1769-1832)

——

災(zāi)變論

51“災(zāi)變論”認(rèn)為：生物演化過(guò)程中，“沒有一種緩慢進(jìn)行的原因能產(chǎn)生突然的效果”，“所以地球上的生命進(jìn)程曾多次被可怕事件所打斷”，“地球表面曾經(jīng)歷過(guò)相繼的革命及各種災(zāi)變”。52法國(guó)學(xué)者拉馬克（Lamark，1744-1829）、英國(guó)學(xué)者郝屯、萊伊爾認(rèn)為許多大變化是由一系列微小的變動(dòng)逐漸積累而形成的?！?/p>

均變論

辯證的觀點(diǎn)：不是勻速、線性地發(fā)展的，而是進(jìn)行著變速的演化；表現(xiàn)為相對(duì)均勻變化與突變（災(zāi)變）交錯(cuò)相間的特征。英國(guó)地質(zhì)學(xué)家萊伊爾（C.Lyell，1791-1875）

——《地質(zhì)學(xué)原理》（共三卷）（1880）——?jiǎng)潟r(shí)代的著作北美學(xué)者霍爾、丹納

——“地槽”學(xué)說(shuō)(三)地球科學(xué)的革命與全面發(fā)展

（20世紀(jì)至今）（1）固定論與活定論之爭(zhēng)（2）中國(guó)的五大構(gòu)造學(xué)派(波浪狀鑲嵌構(gòu)造學(xué)說(shuō)、地質(zhì)力學(xué)、多旋回構(gòu)造、地洼說(shuō)和斷塊構(gòu)造說(shuō))（3）大陸漂移-海底擴(kuò)張-板塊構(gòu)造（4）地幔對(duì)流（5）地學(xué)交叉學(xué)科的興起（6）各種高新技術(shù)的應(yīng)用(四)地球科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)用各種高新技術(shù)向縱深、交叉、系統(tǒng)型發(fā)展：如GIS、遙感、深部探測(cè)——數(shù)字地球觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)——數(shù)據(jù)共享層圈無(wú)國(guó)界——相互關(guān)聯(lián)的整體系統(tǒng)57多學(xué)科跨部門的綜合研究：國(guó)際性研究計(jì)劃世界氣候研究計(jì)劃（WCRP）國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃（IGBP）全球環(huán)境變化的人類因素計(jì)劃（HDP）國(guó)際巖石圈計(jì)劃（ILP）深海鉆探計(jì)劃/大洋鉆探計(jì)劃（DSDP/ODP）全球海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究（GLOBEC）世界大洋環(huán)流實(shí)驗(yàn)計(jì)劃（WOCE）

58由“資源型”轉(zhuǎn)向“社會(huì)服務(wù)型”、“環(huán)境型”關(guān)鍵區(qū)域：南北極，青藏高原，黃