1、1教学内容第一章 绪 论 第二章：宇宙中的地球 第三章：岩石圈 第四章：大气圈 第五章：水圈 第六章：土壤圈 第七章：地球表层的地域分异规律 第八章：地图与遥感第一章 绪 论第一节、地球科学体系及其研究任务第二节地球科学(地学)的特点和研究方法第三节、地球科学的发展简史与未来展望 一、问答题：1、什么是地学？其主要内涵是什么？地球科学（ geoscience ）（1）地学是地球科学的简称。地球科学是研究地球系统并预测其未来行为的唯一科学。是研究地球结构、组成、演化和运动规律的一门基础自然科学。（2） 地球系统内存在不同圈层（子系统）之间的相互作用，物理、化学和生物三大基本过程之间的相互作用，以
2、及人类与地球系统之间的相互作用。（3） 是一门全球性的科学。2、地球科学工作者的研究范畴包括哪些？（1） 探索地球本身:大气圈、水圈、生物圈、土壌圈等外部圈层，岩石圈（地壳） 、地幔、地核等内部圈层。（2） 探索地球外部：太阳系、银河系等。3、地球科学的学科体系如何？各个子学科的研究对象和侧重点有所不同。 按 圈 层 范 围 按 学 科 交 叉 按 服 务 目 的 大 气 科 学 大 气 物 理 学 气 象 学 天 气 动 力 学 等 地 球 物 理 学 固 体 地 球 物 理 学 地 磁 与 高 空 物 理 学 地 震 学 等 海 洋 科 学 物 理 海 洋 学 生 物 海 洋 学 环 境
3、海 洋 学 等 地 球 化 学 元 素 地 球 化 学 同 位 素 地 球 化 学 生 物 地 球 化 学 地 理 科 学 自 然 地 理 学 经 济 地 理 学 人 文 地 理 学 区 域 地 理 学 等 地 生 物 学 生 态 学 生 物 地 理 学 古 生 物 学 等 天 文 地 球 动 力 学 行 星 地 理 学 天 文 地 质 学 等 数 学 地 质 地 质 科 学 地 球 物 质 成 分 学 动 力 地 质 学 历 史 地 质 学 区 域 地 质 学 等 天 文 地 学 数 学 地 学 数 字 地 球 等 环 境 地 学 经 济 地 学 工 程 地 学 水 文 地 学 遥 感 地
4、学 航 空 地 学 城 市 地 学 农 业 地 学 旅 游 地 学 军 事 地 学 火 山 学 天 气 预 报 地 震 预 报 灾 害 学 等 4、地学在环境、生态学等学科中的基础地位？（1）地学基础是教育部高等学校环境科学类专业教学指导委员会确定的环境科学和生态学专业的基础课。（2） 了解和研究地球是人类的共同愿望.在六大基础自然科学之中,地学是不可缺少的重要环节.5、地球科学(地学)的特点和研究方法主要有哪些？地学的特点(研究对象的特点)：（1（ 空间的广泛性与微观性（2（ 整体性与分异性（或差异性）（3（ 时间的漫长性与瞬间性（4（ 自然过程的复杂性与有序性（5（ 全球性地学的研究方法：
5、2（1（ 野外调查法（2（ 仪器观测法（3（ 航空,航天和遥感技术（4（ 室内实验法（5（ 历史比较法（6（ 综合分析法6、试指出几个国际性的多学科跨部门的综合性研究计划？世界气候研究计划（WCRP）国际地圈生物圈计划（IGBP）全球环境变化的人类因素计划（HDP）国际岩石圈计划（ILP）深海钻探计划/大洋钻探计划（DSDP/ODP）全球海洋生态系统动力学研究（GLOBEC）世界大洋环流实验计划（WOCE） 人无千日好，花无百日红第二章宇宙、太阳系、地球（地球环境概述、宇宙中的地球） 第一节、宇宙 第二节、太阳系 第三节、地球1、名词解释：（1）哈勃定律（红移现象）星系远离地球的速度同它们与地
6、球之间的距离刚好成正比，这就是所谓哈勃定律。（2）天体天体是日月星辰的统称，是宇宙中物质的存在形式。（3）黄道天文学把太阳在天球上的周年视运动轨迹，既太阳在天空中穿行的视路径的大圆，称为“黄道” ，也就是地球公转轨道面在天球上的投影。（4）黄道十二星宫二千多年前希腊的天文学家希巴克斯（Hipparchus,公元前 190120 年）为标示太阳在黄道上运行的位置，就将黄道带分成十二个区段，以春分点为 0，自春分点（即黄道 0）算起，每隔 30为一宫，并以当时各宫内所包含的主要星座来命名，称为黄道十二星宫,总计为十二个星群。或/太阳在黄道上自西向东运行，每年环“天”一周。在黄道两边的一条带上3分布
7、着十二个星座，它们是白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、处女座、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座和双鱼座。地球上的人在一年内能够先后看到它们。或/太阳在天球上沿着黄道一年转一圈，为了确定位置的方便，人们把黄道划分成了十二等份(每份相当于 30） ，每份用邻近的一个星座命名，这些星座就称为黄道星座或黄道十二宫。（5）太阳系 太阳系是一个以太阳为中心天体，包括受太阳引力作用而环绕其运转的其他天体在内的天体系统。是银河系中距银心（银河系中心）27700 光年的绕银河运转的一个天体系统。（6）化石 fossil保存在岩石中的生物遗体和遗迹，它们一般被钙质、硅质等充填或交代（石化） 。 称为化
8、石。（7）标准化石能够用来确定特定地层时代的化石称为标准化石。标准化石具有演化快，数量多，分布广，特征明显的 4 大特点。（8）地层 stratum在特定的地质时期形成的层状岩层。主要包括沉积岩、火山岩以及由它们经受一定变质的浅变质岩。（9）地层层序律地层经强烈的构造变动而倒转或位移时，保持着正常的顺序，即先形成的地层在下，后形成的地层在上，称为地层层序律。它是确定同一地区地层相对地质年代的基本方法。（10）化石层序律（生物群层序律）不同时代的地层含不同的化石，不同地区含相同化石的地层属同一时代，称化石层序律。 又叫生物群层序律。（11）地质作用（geological process)由自然动
9、力引起地球（最主要是地幔和岩石圈）的物质组成、内部结构、构造和地表形态变化与发展的作用，称为地质作用（geological process)。2、简单题（1）恒星、行星、卫星、星云、星际物质的区别（2）可视宇宙是约 150 亿光年的范围，分布无数的天体，有的发光称恒星（太阳） ，有的不发光但环绕恒星运转称行星（地球） ，有的环绕行星运转称卫星（月球） ，还有由气体和尘埃组成的云雾状块体称星云（其密度很小，约 1g/570m3)，以及充满宇宙空间的极稀落的星际物质（为直径 0.3-3um 的星际尘埃以及由H、C、N、O、Ca、Na、K、Ti、Fe 等多种元素构成的密度非常小的星际气体，每立方厘米
10、仅有一个原子） 。4（3）为什么恒星能发光？ 拥有巨大的质量是恒星能发光的基本原因。由于质量大，内部受到高温高压的作用，导致进行由氢聚变为氦的热核反应，释放出巨大的能量，以维持发光。恒星的温度愈高，向外辐射能量的电磁波波长愈短，因而颜色发蓝；相反，颜色发红。 （4）银河系和河外星系地球所在的恒星系叫银河系，银河系之外的其他星系称为河外星系。（5）如何判断宇宙中天体的相对位置天球是为了研究天体在天空中的位置和运动引进的一个假想的圆球,它的球心就是观测者所在的地球的中心，它的半径是无穷大的。这样，地球以外的天体在天球上都有各自的投影位置。地球的自转轴无限延长，同天球球面相交于两点，这叫做天极；与地
11、球的南、北极方向相同的两个极分别称为南天极和北天极。地球赤道平面无限扩大，同天球相交的大圆，叫做天赤道。有了天极和天赤道，天球就可以定出自己的经线和纬线，分别称为赤经和赤纬。 （6）星座与星区的区别？为了便于认识恒星，人们把天球上的恒星分成若干群落，每个群落的恒星都有自己独特的形状并占据一定的空间，这样的恒星群落称为星座。全天球可分成 88 个星座 把天球的球面按赤经的不同分成四个星区，每个星区跨赤经 6 时(或 90)。四个星区可根据各自代表性星座分别称为仙后星区、御夫星区、大熊星区和天琴星区，简称“后、御、熊、琴” 。（7）太阳系的组成包括哪些？9 个大行星：太阳/ 水星/ 金星/ 地球/
12、 火星/小行星带-小行星带主要分布于火星和木星轨道之间,成小行星带。一般为石质和炭质，体积很小，大多数形状很不规则。木星/ 土星/ 天王星/ 海王星/ 冥王星地球（earth）是太阳系自中心向外的第三颗行星，它到太阳的平均距离约为1.496108km(1 个天文单位)。地球是太阳系中的一颗行星，它与月球组成地月系，太阳系（携带地球）以 220 千米/秒的速度绕银河系中心运动，旋转一周需 2.8 亿年。地球以 30 千米/秒的速度绕太阳公转。（8）类地行星和类木行星的区别？ 类地行星：水/金/地/火 岩石组成 类木行星：木/土/天/海/冥 气体组成太阳系的九大行星之间存在不少差异，按其性质的差异
13、可以分为两大类：类地行星和类木行星。5类地行星包扩水星、金星、地球和火星。其特征类似于地球，如质量小，体积小，平均密度大，距太阳近，卫星较少等。类木行星包括木星、土星、天王星、海王星。起特征类似于木星，如质量大、体积大，平均密度大，距太阳远等。思考：类地行星和类木行星的卫星特点？P23大多数行星的自传方向与公转方向一致，为逆时针方向。天王星和金星特殊。P25（9）太阳的特征？ 太阳是地球外部的主要能量来源，质量占太阳系总质量的 99.87% 太阳是一颗自己能发光发热的气体星球。人们看到的太阳表面叫光球层,在光球层的某些部位，局部温度比周围低，在可见光范围内这些部位显得比其它部位黑暗，人们称之为
14、“黑子” 。光球层外面是色球层。太阳能量通过这一层自内核向外传递。在这一层可以见到太阳耀斑。耀斑是太阳黑子形成之前在色球层产生的灼热氢云。太阳大气的最外层是日冕。日冕非常庞大，可以向太空绵延数百万公里。人们可以在这一日冕中看到“日饵” ，日饵是色球层上部产生的巨大火焰。人们仅在日全食的时候可以见到日冕。 （10）什么是流星体-指星际空间，特别是在地球轨道附近的空间，环绕太阳公转的细小天体。主要是小行星和彗星碎裂与瓦解的产物。（11）彗星？运行轨道多为闭合的椭圆形，其出现有周期性，如哈雷。有的运行轨道为抛物线或双曲线，出现难预测。 。（12）太阳系的主要特征及其运动规律 物质组成具有一致性 在星
15、体结构上都具有圈层特点（13）太阳系的轨道特性？ 近圆性, e=(a2-b2)0.5/a 同向性 共面性 同向性就是指行星绕日公转的方向向着同一个方向；共面性就是指行星绕日公转的轨道面在同一平面上；近圆性指行星绕日公转的轨道形状接近圆形 。（14）地球的外部和内部圈层？地球的外部圈层：大气圈、水圈、生物圈、岩石圈地球的内部圈层： 地壳 莫霍面（平均地下 33km） 地幔6 古登堡面（地下 2900km） 地核（外核，内核）（15）什么是地质年代(geologic time)？地质年代是指各种地质事件发生的时代。它包含两方面含义： 其一是各地质事件发生的先后顺序，称为相对地质年代； 其二是各地质
16、事件发生的距今年龄，由于主要运用同位素技术，称为绝对地质年代（同位素年龄的测定）这两方面结合，才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识，地质年代表正是在此基础上建立起来的。（16）地层层序律和化石层序律的区别与联系 在层状岩层的正常序列中，先形成的岩层位于下面，后形成的岩层位于上面，这一原理称为“地层层序律” 。地层层序划分的根据主要是岩石变化及岩性组合差异、沉积韵律（岩层节奏） 、沉积间断（平行不整合、角度不整合等）等。 保存在地层中的生物化石，由简单到复杂，由低级到高级，表现出清楚的不可逆性和阶段性，在同一时期生物界总体面貌大体具有全球或大区域的一致性。这一原理称为“化石层序律” 。
17、 实际上，化石顺序律和地层层序律是一致的，在最古老地层中找不到化石，在较老地层中可以发现低级化石，在较新地层中可以发现高级化石，这种关系称为“生物层序律” 。 地层层序律和化石顺序律是生物地层学的理论基础。（17）年代地层单位和地质时代单位的区别与主要对应关系？ 根据地层层序和古生物种类可以把地层划分为若干大小不同的单位，这种划分地层的方法称为生物地层学方法，据此所划分的地层单位为年代地层单位，如宇（最大的地层单位） 、界、系、统、阶、群、组、段等。其中，宇、界、系、统为国际通用的年代地层单位。阶、群、组、段等其他单位是地方性或区域性年代地层单位。 组成地壳的全部地层（从最老到最新）所代表的时
18、代称地质时代，不同级别的年代地层单位所代表的时代，称地质时代单位。与年代地层单位相应，形成一个宇的地层所占的时间叫宇，形成一个界的地层所占的时间叫代，形成一个系的地层所占的时间叫纪，形成一个统的地层所占的时间叫世，形成一个阶的地层所占的时间称为期，其对应关系如下： 年代地层单位 地质时代单位 宇（Eonthem） 宙（Eon） 界（Erathem） 代（Era） 系（System） 纪（Period） 统（Series） 世（Epoch）7（18）地质作用及其特征？由自然动力引起地球（最主要是地幔和岩石圈）的物质组成、内部结构、构造和地表形态变化与发展的作用，称为地质作用（geological
19、 process)。把引起这些变化的各种自然力称为地质营力。地质作用一方面对已有矿物、岩石、地质构造和地表形态等进行破坏，另一方面又不断形成新的矿物、岩石、地质构造和地表形态。（19）地质作用的能包括哪些？引起地质作用的能来自地球本身和地球以外，故分为内能和外能。内能-包括旋转能（rotational energy） 、重力能（gravitaonal energy） 、热能（thermal energy） ，此外尚有结晶能（crystallizing energy）与化学能（chemical energy） 。外能-来自地球以外的能主要是太阳辐射能、日月引里能和生物能。（20）地质作用的分类与
20、关系？ 分类：按照能源和作用部位的不同，地质作用可分为内动力地质作用（endogenic process）和外动力地质作用（exogenic process） 。 内动力地质作用由内能引起岩石圈甚至地球的物质成分、结构和地表形态变化与发展的作用称为内动力地质作用。包括构造运动（tectonism） 、岩浆作用（magmatism） 、地震作用（earthquake）和变质作用（metamorphism） 外动力地质作用主要由外能引起地壳表层形态、物质成分变化的作用，称为外动力地质作用（exogenic process） 。包括风化作用（weathering） 、剥蚀作用（denudation）
21、 、搬运作用（transportation） 、沉积作用（sedimentation） 、块体作用（mass movement）和成岩作用（diagenesis）等。内外动力地质作用的关系： 密切联系，相互促进和制约。旧的破坏，新的产生。 整个发展过程中，内动力地质作用是主导的 ，其总趋势是使地球表面产生相当的起伏，如山脉和盆地，陆地和海域；而外动力地质作用的总趋势是向着与内动力地质作用相反的方向进行，即要削平大山和高原，将破坏产物搬到低洼处堆积起来，使总的趋势趋于平坦化，平原得以得到发展和形成。二者破坏（改造）和沉积（建造）的矛盾同意。 在地壳中和地表上，内部的变化主要是建造性的，而外部的变
22、化，在大陆上主要是破坏性的，在海洋里主要是建造性的。具体认识：外动力地质作用（exogenic process） ，又可以称作为表层地质作用：虽然表层地质作用的营力有多种类型，介质条件差异甚大，地质作用的特点也各不8相同，但每种营力一般都按照风化作用、剥蚀作用、搬运作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用这样的过程进行，这几种作用既代表了表层地质作用的序列，也是表层地质作用的主要类型。* 表层地质作用风化作用物理（机械）风化作用、化学风化作用、生物风化作用剥蚀作用-按方式机械、化学、生物剥蚀作用按营力-地面流水（片流、洪流、河流） 、地下水、湖泊、海洋、冰川、风的剥蚀作用搬运作用-按方式机械、化学、
23、生物搬运作用按营力-地面流水（片流、洪流、河流） 、地下水、湖泊、海洋、冰川、风的搬运作用沉积作用-按方式机械、化学、生物沉积作用按营力-地面流水（片流、洪流、河流） 、地下水、湖泊、海洋、冰川、风的沉积作用成岩作用-压实作用、胶结作用、重结晶作用 1）风化作用 是指在地表或近地表环境下，由于气温、大气、水及生物等因素作用，使地壳或岩石圈的岩石、矿物在原地遭受分解和破坏的地质作用。风化作用使地表岩石变得松软，为剥蚀作用创造条件，是表层作用的前导。 2）剥蚀作用 是指各种地质营力（如风、水、冰川等）在其运动过程中对地表岩石产生破坏并将破坏物剥离原地的作用。剥蚀作用不断破坏和剥离地表物质，使地表形
24、态发生改变，形成新的地形。剥蚀作用按方式可分为机械剥蚀作用、化学剥蚀作用和生物剥蚀作用。按地质营力类型又可分为地面流水、地下水、海洋、湖泊、冰川及风的剥蚀作用等 3）搬运作用 是指经风化作用、剥蚀作用剥离下来的产物，随运动介质从一地搬运到另一地的作用。搬运作用与剥蚀作用是紧密联系在一起的。物质剥离原地的同时也是其进入搬运状态的时刻。搬运作用有机械、化学和生物搬运 3 种方式。不同营力（地面流水、地下水、海洋、冰川、风等）搬运作用的方式、特点也不尽相同，搬运作用是一种中间过程。 4）沉积作用 是指各种营力搬运的物质，在介质动能减小或物化条件发生改变以及生物作用下，在新的场所堆积下来的作用。沉积作
25、用的场所常是能使介质动能减小或物化条件变化的地方，如山坡脚、冲沟口、河口区、海洋、湖泊等。沉积作用也具有机械、化学、和生物沉积作用 3 种方式。按营力又可分为地面流水、地下水、海洋 、湖泊、冰川和风的沉积作用。 5）成岩作用 是指使松散沉积物固结形成沉积岩的作用。经沉积作用形成的沉积物，在适当的条件下（如埋藏一定的深度） ，在胶结、压实和重结晶的作用下，它们就可固结成岩石。内部地质作用是指主要由地球内部能源引起的地质作用（又称内动力地质作用或内力地质作用） 。内部地质作用一般起源和发生于地球内部，但常常可以影响到地球表层，如火山作用、构造运动等。 内部地质作用主要包括岩浆作用、变质作用和构造运
26、动。 岩浆作用喷出作用，侵入作用 变质作用-接触变质作用，区域变质作用，动力变质作用，混合岩化作用9 构造运动-水平运动，垂直运动，岩石圈板块运动，地震（21）地质营力的介质作用？地质营力总是通过一定的介质来起作用的。表层地质作用的地质营力按介质的物理状态（液、固、气）分为 3 种情况：介质为液态（即水）的营力主要有地面流水、地下水、湖泊和海洋；介质为固态的营力主要有冰川；介质为气态的营力主要有大气和风。所以，由这些营力在表层产生的作用分别称为地面流水的地质作用、地下水的地质作用、海洋的地质作用、湖泊的地质作用、冰川的地质作用及风的地质作用。第三章复习：地球的外部结构（一）地球表面 陆地和海洋
27、在地球表面的分布很不均匀，陆地多集中于北半球，占全球陆地总面积的 67.5%，而南半球陆地面积仅占全球陆地总面积的 32.5%。（二）陆地地形 山地海拔大于 500 米的低山，1000 米以上的中山，和 3500 米以上的高山。 高原-海拔高程在 600 米以上，表面较为平坦或略有起伏，四周常有崖壁与较低的地形单元分界。 丘陵-地表起伏不大，山峦林立的低矮地形。 平原-地势宽广平坦，或略有起伏，海拔高程在 200 米以下的称为低平原。 盆地-四周是高原或山地，中央低平的地区，外形似盆而得名。（三）海底地形 大陆边缘-是大陆与大洋连接的边缘地带，包括大陆架，大陆坡，大陆基以及大陆地壳与大洋地壳分
28、界的过渡地带即岛弧与海沟。 大洋盆地 洋中脊（洋脊）地球环境的圈层结构 一、地球环境的内部圈层结构地壳，地幔，地核 二、地球环境的外部圈层结构大气圈，水圈，生物圈虽有一定的分布范围，但三者的分布空间是渗透交织在一起。而且固体地球表面附近是三者分布最集中的地带。 三、地球内外圈层的过渡带土壤圈是地球表层的一圈脆弱薄层，是由覆盖于地球陆地表面具有肥力的能够生长植物的疏松层（土壤）所形成的一个圈层。第三章 岩石圈第 1 节岩石圈的物质组成10第 2 节内力作用下的地壳构造活动第 3 节外力作用下的岩石圈物质运动1、 名词解释（1）克拉克值将元素在地壳中的质量百分比称为克拉克值。（3） 矿物由地质作用
29、形成的具有一定化学成分和物理性质的天然单质（自然元素，如金刚石、自然金等）和化合物（如方解石、 石英等） 。是组成岩石和矿石的基本单元。2、 问答题（1）岩石圈的特点？岩石圈分为两层，即地壳和上地幔顶部。地壳包括硅铝层（花岗岩层）和硅镁层（玄武岩层） ，但却是同地球外部各个圈层土壤圈、大气圈、水圈、生物圈关系最为密切，反映地球内外力地质作用最明显的地方，也是人类和其他生物立地的基础。同时，地壳是自然地理学的研究对象。岩石圈是由硅铝层，硅镁层和超基性岩石组成。2、对丰度和克拉克值的认识？美国化学家克拉克(F.W.Clarke,1847-1931)根据大陆地壳中的 5159 个岩石、矿物、土壤和天
30、然水的样品分析数据，于 1889 年首次算出元素在地壳中的平均含量数值(重量百分比) 。后人为了纪念克拉克，将元素在地壳中的质量百分比称为克拉克值。通常将化学元素在宇宙体或地球化学系统(如地球、岩石圈、地壳、大气圈或某一岩体)中的平均含量称为丰度(abundance)，因此克拉克值又称为地壳元素的丰度。地球主要元素丰度特征为：FeOMgSiNiSCaAlCoNa目前，对于各个圈层元素丰度的研究是地球化学、环境科学等领域研究的热点和重点，也是一项基础性任务，通常作为研究工作的参考系统，如克拉克值经常被用来作为沉积物污染评价和元素富集因子研究的参考系统。3 元素在地壳中的分布规律构成地壳物质的基本单元就是化学元素。地壳物质中包括了元素周期表中的绝大部分元素。但 1）其含量极不均匀。其中氧、硅、铝、铁、钙、镁、钠、钾八种元素占了地壳物质重量的 98%以上。）在不同地区、不同深度上，地壳元素的分布也极不均匀，通常，地壳上部以氧、硅、铝为主，钙、钠、钾也较多，而下部，虽仍以氧、硅为主，但其他元素的含量减少，镁和铁相应增多。元素的分布量一般随原子序数的增大而降低
