地球科学概论总结.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流地球科学概论总结.精品文档.绪论部分1、 地球科学(地学)、地质学及地理学的概念及其相互关系,研究的主要内容。答:地球科学:认识、研究地球的科学。地球科学的研究对象:地球,包括固体地球本身及其外部圈层(如水圈、大气圈、生物圈)。地质学:是研究固体地球的物质组成、结构构造、地质作用过程、形成演化规律的一门自然科学。地质学研究的主体对象:是固体地球,当前主要研究固体地球的表层-地壳和岩石圈( 200km),并逐步向地球深部发展。地质学研究的主要内容:固体地球(重点是地壳和岩石圈)的物质组成、结构构造、地质作用过程、地球的形成演化过程。地理学:主要
2、研究地球表面的各种地形、地理环境及其结构、分布和演变规律,并且涉及自然和社会两个领域及其之间相互关系的科学。2、 地球科学的主要研究方法和程序。答:地球科学的主要研究方法如下:野外调查,仪器观测,大地测量,航空航天和遥感技术,实验室分析、测试与科学实验,历史比较法,综合分析,电子计算机技术应用。地球科学研究的程序:资料收集,归纳、综合和推论,推论的验证。3、 地球科学、尤其是地质科学研究的意义。答:(一)地球科学的的研究意义:地球科学是人类在实践和应用中逐渐发展起来的,因此,其研究首先具有重要的实际意义和应用意义:(1)地球科学在寻找、开发和利用自然资源中起着巨大作用;(2)地球科学在指导人类
3、如何适应、保护、利用和改造自然环境以及同各种自然灾害作斗争方面发挥着重要作用;(3)地球科学也是一门理论性很强的自然科学,它承担着揭示整个地球的形成、演变规律的科学使命;它的研究对人类正确的认识自然界、建立辩证唯物主义世界观起着重要作用;对整个自然科学的发展也具有促进和推动作用,当代自然科学的一些重大基本理论问题也有重要的理论意义。(二)地质学的研究意义:1)理论意义:揭示整个地球的形成、演化规律。因此,其研究成果能够指导人们正确地认识自然界、建立辩证唯物主义世界观,对整个自然科学的发展起推动作用。 2)应用意义:(1)寻找、开发和利用自然资源(包括能源资源、矿产资源、水资源和土地资源等)。(
4、2)指导人们适应、保护、利用和改造自然环境,以及同各种自然灾害作斗争。(工程、灾害、环境)第一章 宇宙中的地球4、 地球的真实形状和旋转椭球体(扁球体)的概念,确定地球表面形状和大小的主要参数。答:通常所说的地球形状是指大地水准面(是指由平均海平面所构成并延伸通过陆地的封闭曲面)所圈闭的形状。旋转椭球体:绕通过一个具有特定长轴和短轴的椭圆的短轴或长轴旋转而成的球体。旋转椭球体的半短轴,称短半径或极半径,以b表示;它的半长轴,称长半径或赤道半径,以表示。确定地球表面形状和大小的参数:地球形状和大小主要数据为:赤道半径:6378.137 km;两极半径:6356.752 km;平均半径:6371.
5、012 km扁 率:1/ 298.257;赤道周长:40 075.7 km;子午线周长:40 008.08 km表 面 积: 5.101108 km2;体 积:10 832108km35、 地球表面形态特征及主要类型,地形和地貌有何区别?答:(1)地表形态在宏观上最重要的两个特点:第一、地表最大的地形区划是海、陆的划分。大陆和海底不仅仅是高度不同,从宏观上看,都具有平面的特点,分别代表了两个高低不同的平台。大陆平台大致高800米左右,海底则以深4000多米为平面主体。两者相差约5000米左右。这个高差远远超过海、陆内部的一般相对高差。表明,大陆和海洋的深部地质一定有着重要的区别。第二、海底、陆
6、地,都有许多线状的地形,如大陆和水下的山脉、海底的深沟等。它们之间则是相对较平坦的地块。地表形态是由特高或特低的“条条”与相对平坦的“块块”镶合而成。这种“条条块块”反映了地下地质情况的基本格局。这些线状地带,是地质构造最复杂、地壳最不稳定的地带,而它们之间的地块则相对较稳定,地质构造也较简单。(2)陆地地形特征:山地:海拔较高(500米),地形起伏较大的地区称为山地。一般海拔500一1000米者为低山;10003500米者为中山;3500米者为高山。除了个别孤立的火山外,绝大多数山地呈线状延展,称为山脉。山脉是地壳运动使地表隆起的结果,可分为:褶皱山:岩层剧烈褶曲,一般认为是地壳受挤压、缩短
7、的部位,如喜马拉雅山、秦岭、祁连山等以及阿尔卑斯山等都是著名的山脉。断块山:山脉两侧或一侧为高角度大断裂,使整个山脉作为断块抬升形成,如沂蒙山、太行山等山脉。平原:平原是较大的平坦地区,一般海拔200米,其内部相对起伏多不超过数十米。典型的平原一般为冲积平原,如华北平原、松辽平原等。主要为巨厚的松散沉积物覆盖,其下伏基岩表面有时有较大起伏,表明原来是个低洼下沉的地区,以后被沉积物填平成平原。还有少数不很典型的平原,其上面的松散层很薄,许多地方基岩直接出露。如加拿大东部广阔的低地,我国淮河中下游。高原:海拔较高(500600米),表面较平坦,或有一定起伏的广阔地区。高原为近期大面积整体隆起上升的
8、地区。如我国西北的黄土高原,东、南、西三面均为地震较多、活动性较强的地带,地表被新生代的黄土覆盖,表面平坦,但由于地势高,被地表水系冲刷出许多很深的沟谷,实际上是一个上升了的平原。高原这个术语在地形和成因上不十分严格,如青藏高原内部还有唐古拉、念青唐古拉等山脉,实际上是密集并排的活动带。裂谷系:大陆上有一些宏伟的线状低地,许多地质和地球物理证据表明,这些地带是地球表面的巨型裂隙,地壳在这些地方被拉张而裂开,称为裂谷或大陆裂谷系。丘陵:丘陵为有一定起伏的低矮地区,般海拔在500米以下,相对高差只有几十米而不超过200米。如我国中、南部的许多地区。丘陵的特点介于山地和平原之间。从成因上看,可以是山
9、地发展的晚期,向平原方向转化;或者是正在向山地转化的平原。总之,是山地到平原的过渡产物。(3)海底的地势特征:大量海洋考察证实,海底同样具有平原、高峻的山脉和深陡的裂谷,而且比大陆更为宏伟壮观。最重要的地形单元有以下5种:洋脊或洋中脊:海底的山脉泛称海岭,其中最主要的是那些现在经常有地震、正在活动的海岭,称为洋脊或洋中脊。海沟:海底的长条形洼地,泛称海槽,其中较深且边坡较陡者称海沟。海沟的深度一般超过6000米,是地球表面最低的地段。大洋盆地:大洋盆地是海底的主体,约占海底面积45,由洋脊两侧向外展布,一般深4,000一5000米。大洋盆地比较平坦,有一些低缓起伏。分为深海丘陵和深海平原两种单
10、元。岛屿和海山:海洋中的岛屿有的是微型的大陆,有的则是被海水淹没的大陆露在水上的残留部分,如海南岛及许多大陆架上的岛屿;然而为数众多的还是在大洋盆地的岛屿。 大陆边缘:包括大陆架、大陆坡、大陆基和岛弧第二章 地球的外部圈层6、 地球外部由哪三大圈层组成,它们是如何相互关联、影响、渗透和作用,并共同促进地球外部环境演化的。A地球外部由三部分组成:大气圈,水圈,生物圈。大气圈是包围着地球的气体,厚度在几万公里以上,以地球表面的大气最稠密,向外逐渐稀薄,过渡为宇宙气体,没有明确的上界。大气成分随高度而不同。100公里高度以下的大气是空气,由18种气体混合组成,主要成分是N2和O2,次要成分CO2、
11、O3、 H2O等。水圈是地球表层的水体,陆地水和海洋水是水圈的两大组成部分,此外在大气下层和生物中也含有水分。它们的物质成分和物理性质是有差别的。生物圈是地球上生物生存和活动的范围,包括动物、植物和微生物。在大气圈10公里高空、地壳3公里深处和深海底都发现有生物存在,大量生物集中在地表和水圈上层。B相互联系和作用:它们通过大气的运动、水圈的循环(主要有自然循环和人为循环两种形式,实际上,自然界的水循环是很复杂的,有不同规模、不同尺度、不同形式的水循环,不仅有大气圈、水圈和生物圈之间的水循环,还有岩石圈与地球三个外部圈层的水循环。)7、 地球上的气压带和风带是如何分布的,从大气环流格局分析我国西
12、北大区大面积沙漠和黄土地貌及沙尘暴的成因。(一)A在平滑、均匀的地球表面上,气压水平分布表现出纬向带状。地球上的水平气压带有七个,它们是: 2个极地高压带:分布在北极和南极极区,是空气受冷收缩、积聚,而高 空气流辐合,质量增多,在低空形成的高压带。冬季强度增大,范围扩展;夏季势力减弱,范围收缩。 2个副极地低压带:分布在南、北纬60及其两侧。是因高空气流辐散、质量减少在低空形成的低压带。 2个副热带高压带:分布在南、北纬2030 的强大高压带,是自低纬高空向极流动的气流在地转偏向力作用下发生质量辐合形成。它随季节南、北移动达几个纬度,活动范围约占地球的一半,是对大气环流影 响最大的气压带。 1
13、个赤道低压带:分布在赤道附近。由于终年高温,空气受热膨胀上升,到高空向两侧外流,引起气柱质量减少,低空形成低压带。全球七个纬向气 压带排列规则,而且高、低压带交错分布。 气压带可随太阳直射点位置的变化而南北平移。 B风带,共有六个,极地东风带,中纬西风带和东北(南)信风带,南北半球相似。 其产生原因主要是三圈环流,分别为:030-低纬环流;3060-中纬环流;6090-高纬环流。在简化后(认为大气在均匀地面上运动),在气压梯度力作用下产生大气的三圈环流,形成了赤道低气压带,副热带高气压带,副极地低气压带和极地高气压带。在地转偏向力(北半球向右,南半球向左)作用下,使得030处近地面为东北风,即
14、东北信风。同理,产生了剩余的几个风带。同时,在海路热力差异和地形因素的影响下,形成了如西伯利亚高压一样的高(低)压中心,随季节变化,出现了季风环流(气压带风带的季节位置移动也是成因之一)。(二)由于大气环流的结果,在全球近地面大气中形成了相对稳定的7个气压带和6个风带。地表地形和海陆分布特点可使局部地区的大气环流模式发生变化。例如,由于高耸的喜马拉雅山和青藏高原的阻挡作用,明显的改变了我国西部地区的大气环流结构,有人认为这可能是使我国西部逐渐沙化的重要原因。8、 地球表面上水的状态、分布及其主要类型?它们是如何循环并不断改造地表形态的。答:(一)自然界的水以气态、液态和固态三种形式存在于大气圈
15、、水圈、生物圈、海洋与大陆表层之中。水的类型有:(1)海水;(2)陆地水:地面流水,地下水(包括承压水、潜水和包气带水),湖泊与沼泽,冰川;(3)大气水。(二)水圈的循环可分为自然循环和人为循环,但我们所说的是水的自然循环。水循环是自然水体运动的最基本的特征,他还可分为大循环和小循环。海洋表层水体经蒸发作用,一部分水进入大气圈,并运动到陆地的上空,当气温降低时,水蒸气又凝结成雨、雪降到陆地。降落到陆地上的水一部分进入地下成为地下水,另一部分又蒸发回到大气圈,其余部分则以地面流水的形式又回到海洋。这样水就从海洋到陆地再回到海洋完成一个完整的水循环过程,这称为水圈的大循环。水圈的小循环是指陆地内部
16、或海洋内部的水循环,当然水圈的小循环还可以进一步划分为更次一级的水循环。实际上,自然界的水循环是很复杂的,有不同规模、不同时间尺度、不同形式的水循环。不仅有大气圈、水圈和生物圈之间的水循环,还有岩石圈与地球三个内部圈层的水循环。9、 生物圈的概念及其组成,生物分类的基本单位由大到小共有哪七种。答:生物圈是指地球表层由生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层,是地球上所有生物及其生存环境的总称。其包括动物、植物和微生物。生物分类的单位从大到小为:界、门、纲、目、科、属、种。第三章 地球的内部圈层10、 固体地球内部分为哪三大圈层,划分依据和深度是什么?岩石圈和地壳有何不同?答:(一)划分依据、深度
17、:地球内部有两个波速变化最明显的界面:第一个界面(VP为7.6 / 8.0 km/s,VS为4.0 / 4.4 km/s)深度不一致,大陆区深,可达70公里;大洋区较浅,最浅不足5公里,简称莫霍面)。 第二个界面(VP为13.32 / 8.1 km/s,VS为7.11 / 0 km/s)深度在地表下约2900公里处,简称古膝堡面。根据这两个界面把地球内部分为三大圈,即地壳、地幔和地核。再根据次一级界面把地壳分为上地壳和下地壳、地幔分为上地幔(又分两层)和下地幔,地核分为外核、过渡带和内核。 A(地壳)、B(上地幔上部)、 C(上地幔底部)、D(下地幔)、E(外核)、F(过渡带)、G(内核)。
18、(二)岩石圈和地壳的区别:地壳由固体岩石构成,下界为莫霍面。地壳的厚度变化很大,大洋地壳较薄,最厚约9公里,最薄处不到5公里,平均厚6公里;大陆地壳较厚,最厚处可达70公里(如青藏高原),平均厚33公里。壳下界起伏不平,平均厚度约16公里。软流圈之上的地壳和上地慢B层合称为岩石圈,包括地壳和软流圈以上的地幔部分,厚度变化大。主要有沉积层、花岗质层、玄武质层和超基性层。11、 地球内部由哪些主要物理性质,它们在寻找矿产资源上有何作用和意义。答:地球内部的主要物理性质主要有:密度、压力、重力、温度、磁性及弹塑性等。(1) 根据地球内部的密度分布规律,便可求出地球内部不同深部的重力值;(2) 压力可
19、以反映密度大小的变化;(3) 在地球内部,重力因深度而不同 ;(4) 温度的应用:地表热流值或地温梯度明显高于平均值或背景值的地区称为地热异常区,其可以用来研究地质构造的特征,同时对于研究矿产的形成与分部 也具有重要作用。地热也是一种重要的天然资源,寻找地热可用于发电、工业、农业、医疗和民用等。(5) 磁性:可以辨别方向,可以利用磁异常进行找矿勘探和了解地下的地质情况;(6) 弹塑性:可以根据地表的固体表现的性质是弹性还是塑性来判别对其施加的作用力的性质。12、 矿物的概念及其主要物理性质,六种常见矿物鉴定特征。答:矿物:天然形成的化合物或单质,具有一定的化学成分和物理性质。是组成地球的基本物
20、质。矿物的物理性质(鉴定特征)1)外形,矿物常具有一定的外形;2)颜色与条痕,矿物各有不同的颜色,并可因其特殊颜色得名,条痕-矿物粉末的颜色,比矿物颜色更稳定;3)解理与断口,解理,矿物受力后沿一定方向平面裂开的性质,断口,一些单体矿物受力后不是沿一定的平面方向破裂,而是呈不规则状破裂,这种破裂面称为断口;4)矿物的硬度,矿物抵抗刻划、磨擦的能力;共分10度:滑石1、石膏2、方解石3、萤石4、磷灰石5、长石6、石英7、黄玉8、刚玉9、金刚石10。野外常用:指甲(2.5)、小刀(5.5)、玻璃片(6.5)5)透明度和光泽,透明度分透明、半透明、不透明三级,决定于晶体中阳离子类型和键性,光泽,矿物
21、新鲜面反射光线的能力。折光率愈大,反射率愈高,光泽愈强。按强弱分玻璃光泽、金刚光泽、半金属(如铸铁断口的光泽)和金属光泽四级。6)比重和密度,比重(重量体积)和密度(质量体积)是有联系而又有区别的两个概念。矿物的比重主要决定于元素的原子量,一般硅酸盐造岩矿物的比重为2.63.5 g/cm3。矿物晶体格架的紧密程度也影响比重,同样成分,在高压下形成的矿物常常具较紧密之晶体格架,比重较大。7)磁性可分为:逆磁性、顺磁性和铁磁性三大类。逆磁性矿物如岩盐等,其磁化率 K0;顺磁性矿物如大多数含铁的硅酸盐;铁磁性矿物、磁化率较高,有的可用普通磁铁吸引。8)熔点低于熔点的温度条件下,矿物才能结晶出来。一般
22、由半径小,电价高的离子所组成的矿物熔点较高,在硅酸盐中,熔点大致按阳离子 Al、 Mg、 Fe、 Ca、 Na、 K的顺序降低。 此外,当有水和挥发性成分( F、Cl等)时,矿物的熔点常明显下降。六种常见矿物特征:A长石:有两组近直交的完全解理区别于石英,同时透明度较石英差,大多数斜长石在解理面上有平行的、直的细纹,碱长石没有,斜长石多呈白色,钾长石常带粉红色,比重:2.542.76;硬度:6B石英:无色,含杂质可有各种颜色。无解理、高硬度(7)、高透明度。晶形可为六方柱状、锥状;比重:2.65;硬度:7。C云母:有一组极完全解理,硬度23,薄片具弹性。D角闪石:根据铁的含量多少,颜色由黑绿、
23、黑褐、深褐、深绿、浅绿至近无色。多呈长柱状、针状等拉长的晶型,平行延长方向具有两组交角近60度的解理,比重2.93.4,硬度5.56.0E辉石:多呈短柱状或粒状,横断面呈八边形或方形,有两组近直交的解理。绿黑色,少数褐黑色。比重3.23.6,硬度。5.56.0F橄榄石:常呈粒状,有时可见很不完整的解理,一般断口贝壳状,在岩石中多为棕-黄绿-橄榄绿色,比重3.33.5;硬度7。13、 自然界与那三大类岩石,它形成于哪种动力地质作用,野外如何识别。答:(一)(1)岩浆岩:由岩浆凝结形成的岩石称为岩浆岩或火成岩。岩浆岩主要由硅酸盐矿物组成。其形成于岩浆作用,包括喷出作用和冷凝作用。一般按岩石中 Si
24、O2的含量将其分为:酸性岩浆岩,SiO2大于65,浅色矿物为主;中性岩浆岩,SiO2 = 5265,一般浅色矿物稍多于暗色矿物,或大致相等;基性岩浆岩,SiO2 = 4552,一般暗色矿物与浅色矿物大致相等或前者稍多;超基性岩浆岩,SiO2小于45,一般无浅色矿物或极少,主要由暗色矿物组成。(2)沉积岩:是在地表或接近地表的条件下,母岩由于海、河、湖等流水以及风、冰川等外力地质作用剥蚀、搬运、沉积而固结形成的岩石。其形成于:风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用与成岩作用。(3)变质岩:是变质作用形成的岩石,是原来已存在的各种岩石,在特定的地质和物理化学条件下,矿物成分和组构发生变化,转化再造
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