第六章地学精选文档.ppt

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1、第六章 地 学本讲稿第一页，共十五页第一节第一节 地学的研究对象与地学的研究对象与主要内容主要内容本讲稿第二页，共十五页一、地球的形成和发展一、地球的形成和发展n关于天体起源和演化关于天体起源和演化 1818世纪的康德（世纪的康德（1724172418041804年）和拉普拉斯年）和拉普拉斯（1749174918271827年）提出星云说年）提出星云说 ，2020世纪以后，世纪以后，美国天文学家柯伊伯，德国天文学家魏札克等美国天文学家柯伊伯，德国天文学家魏札克等又提出了又提出了“星云说星云说”的新形式，使的新形式，使“星云说星云说”得到了充实和发展。得到了充实和发展。本讲稿第三页，共十五页一、

2、地球的形成和发展一、地球的形成和发展n地层的成因的解释地层的成因的解释 地地学学的的研研究究成成果果告告诉诉我我们们：约约在在4545亿亿年年前前，地地球球诞诞生生了了。45453535亿亿年年前前，在在地地球球圈圈层层分分化化的的过过程程中中，逐逐渐渐形形成成原原始始大大气气圈圈、原原始始水水圈圈。原原始始大大气气主主要要成成分分是是二二氧氧化化碳碳、一一氧氧化化碳碳、氨氨、水水等等，它它为为生生物物的的产产生生和和发发展展创创造造了了条条件件。35353030亿亿年年前前，地地壳壳演演化化进进入入新新阶阶段段，硅硅铝铝层层与与最最初初的的大大陆陆开开始始形形成成。30302020亿亿年年前

3、前，随随着着大大陆陆面面积积扩扩大大，内内陆陆和和滨滨海海环环境境逐逐渐渐形形成成，产产生生了了原原始始生生物物，即即有有生生命命的的原原生生质质、菌菌类类、藻藻类类等等低低等等生生物物产产生生了了。18189 9亿亿年年前前，由由原原核核细细胞胞发发展展到到真真核核细细胞胞，无无性性生生殖殖发发展展到到有有性性生生殖殖。6 64 4亿亿年年前前，海海生生无无脊脊椎椎动动物物出出现现。4 4亿亿年年3 3百百万万年年前前，鱼鱼类类出出现现，并并逐逐渐渐进进化化到到两两栖栖动动物物、爬爬行行动动物物、哺哺乳乳动动物物，最最后后从从类类人人猿猿中中进进化化到到人人。随随着着地地球球的的发发展展，生

4、生物物由由简单到复杂、由低级到高级的发展。简单到复杂、由低级到高级的发展。本讲稿第四页，共十五页二、地球的圈层结构及物理、化学性质二、地球的圈层结构及物理、化学性质（一）地球的外部构造（一）地球的外部构造 地地球球的的外外部部构构造造，主主要要是是指指地地球球的的大大气气圈圈、水水圈圈、生生物物圈圈和和岩岩石石圈圈。原原始始地地球球在在内内部部圈圈层层分分化化过过程程中中，地地球球内内部部产产生生的的气气体体经经过过“脱脱气气”，形成了地球最外圈的大气圈。，形成了地球最外圈的大气圈。本讲稿第五页，共十五页二、地球的圈层结构及物理、化学性质二、地球的圈层结构及物理、化学性质（二）地球的内部构造（

5、二）地球的内部构造n地球内部分为地壳、地幔、地核三个圈层。三个圈层的地球内部分为地壳、地幔、地核三个圈层。三个圈层的厚度和性质各不相同。厚度和性质各不相同。n地壳是指从地表到莫霍面的岩石圈部分，它的厚度因地而异，大陆地壳是指从地表到莫霍面的岩石圈部分，它的厚度因地而异，大陆较厚，最厚处是青藏高原，达较厚，最厚处是青藏高原，达65Km65Km。海洋中的地壳较薄，一般。海洋中的地壳较薄，一般为为5Km5Km8Km8Km。n地幔是指莫霍面以下，古登堡面以上的部分，深度为地幔是指莫霍面以下，古登堡面以上的部分，深度为17Km17Km2900Km2900Km的圈层，占地球总体积的的圈层，占地球总体积的8

6、383。n地核位于地球的中心部分，在地核位于地球的中心部分，在2900Km2900Km以下，它以古登堡面以下，它以古登堡面与地幔分界，厚度为与地幔分界，厚度为3473Km3473Km，占地球总体积的，占地球总体积的1616，占总质，占总质量的量的31315 5，温度为，温度为2860286060006000。其中其中2900KmKm5000KmKm叫外核，可能是液体。叫外核，可能是液体。5000KmKm直到地心为内核，可能是固直到地心为内核，可能是固体。地核主要由铁、镍组成体。地核主要由铁、镍组成。本讲稿第六页，共十五页二、地球的圈层结构及物理、化学性质二、地球的圈层结构及物理、化学性质（三）

7、地球的物理、化学性质（三）地球的物理、化学性质n2020世世纪纪以以来来，科科学学家家们们借借助助于于物物理理学学理理论论和和方方法法对对地地球球的的物物理理性性质质（如如几几种种场场）进进行行了了研研究究，取取得得了了一一定定的的成成果果。例例如如，通通过过对对地地球球重重力力场场的的研研究究，人人们们可可以以分分出出正正常常重重力力场场和和异异常常重重力力场场，根根据据异异常常重重力力场场可可以以研研究究地地球球的的形形状状、地地壳壳及及上上地地幔幔的的结结构构，并并可可为为找找矿矿勘勘探探服服务务。又又如如，地地热热场场的的研研究究对对地地球球的的演化史、地震的成因、火山活动、能源开发、

8、医疗等均有现实的指导意义。演化史、地震的成因、火山活动、能源开发、医疗等均有现实的指导意义。n人人们们在在用用物物理理手手段段研研究究地地球球的的同同时时，还还用用化化学学理理论论和和方方法法对对地地球球各各圈圈层层的的化化学学组组成成及及其其有有关关规规律律进进行行了了研研究究，取取得得了了可可喜喜的的成成果果。如如地地壳壳中中的的化化学学元元素素主主要要是是氧氧、硅硅、铝铝、铁铁、钙钙、钠钠、钾钾、镁镁、氢氢等等9 9种种元元素素，约约占占元元素素总总量量的的98.1398.13；其其余余的的8080几几种种元元素素的的总总和和还还不不足足2 2。由由于于地地壳壳物物质质的的不不断断运运动

9、动及及岩岩石石、土土壤壤、有有机机质质等等的的分分解解，因因而而各各种种元元素素也也会会从从一一种种形形式式转变成另一种形式，并会在空间上发生位移，称为转变成另一种形式，并会在空间上发生位移，称为“元素迁移元素迁移”。本讲稿第七页，共十五页第二节第二节 地质学地质学本讲稿第八页，共十五页一、地质说的发展历史一、地质说的发展历史（一）萌芽时期（远古公元（一）萌芽时期（远古公元14501450年）年）（二）奠基时期（公元（二）奠基时期（公元14501450公元公元17501750年）年）（三）形成时期（公元（三）形成时期（公元17501750公元公元18401840年）年）（四）发展时期（公元（四

10、）发展时期（公元18401840公元公元19101910年）年）本讲稿第九页，共十五页二、地质学的研究领域二、地质学的研究领域n矿物学矿物学n岩石学岩石学 n动力地质学动力地质学 n地史学地史学 n矿床学矿床学 n水文地质学水文地质学 n工程地质学工程地质学 本讲稿第十页，共十五页第三节第三节地球的构造理论的新进展地球的构造理论的新进展本讲稿第十一页，共十五页一、大陆漂移说一、大陆漂移说n19121912年，德国科学家阿尔弗雷德年，德国科学家阿尔弗雷德魏格纳提出了大陆漂移的科魏格纳提出了大陆漂移的科学假说，并在学假说，并在19151915年发表了年发表了海陆的起源海陆的起源一书，对大陆漂移一书

11、，对大陆漂移说作了全面系统的论述和论证。他认为，在地质上的古生代，全说作了全面系统的论述和论证。他认为，在地质上的古生代，全球只有一块巨大的陆地，称为泛大陆，周围是一片大洋。中生代球只有一块巨大的陆地，称为泛大陆，周围是一片大洋。中生代以来，由于地球内部的变化，以及天体的引潮力和地球自转所产以来，由于地球内部的变化，以及天体的引潮力和地球自转所产生的离心力的作用，泛大陆分裂成若干块。这些陆块就像冰块浮生的离心力的作用，泛大陆分裂成若干块。这些陆块就像冰块浮在水面上一样逐渐漂移、分开，最后就形成现在的几个大陆和岛在水面上一样逐渐漂移、分开，最后就形成现在的几个大陆和岛屿，大洋则相应分成几个大洋和

12、若干小海。屿，大洋则相应分成几个大洋和若干小海。本讲稿第十二页，共十五页二、海底扩张说二、海底扩张说n19611961年，美国人赫斯和狄兹根据海洋的地震记录，海洋基底岩石地磁年，美国人赫斯和狄兹根据海洋的地震记录，海洋基底岩石地磁异常和磁反向，以及海洋地质、海底地貌、海底热流等方面的数据，异常和磁反向，以及海洋地质、海底地貌、海底热流等方面的数据，分别提出了海底扩张说。他们认为，中央海岭（海洋中的大山脉）是分别提出了海底扩张说。他们认为，中央海岭（海洋中的大山脉）是地壳下地幔内熔融物质上涌的出口，地幔中的物质不断地从中央的裂地壳下地幔内熔融物质上涌的出口，地幔中的物质不断地从中央的裂缝中溢出，

13、这种物质同样沿着海岭的两侧流淌、冷却、固化，最后变缝中溢出，这种物质同样沿着海岭的两侧流淌、冷却、固化，最后变成地壳的一部分覆盖在原来的地壳之上，新的海底地壳就在这里逐步成地壳的一部分覆盖在原来的地壳之上，新的海底地壳就在这里逐步形成。当海岭两侧的地壳以这种方式积累增长（向海岭的两侧扩张）形成。当海岭两侧的地壳以这种方式积累增长（向海岭的两侧扩张）时，板块离海岭最远处的边界被挤到另一个板块底下，并最终进入地时，板块离海岭最远处的边界被挤到另一个板块底下，并最终进入地幔中。这时，板块进入地幔的部分又重新变成了熔融状。即从海岭的幔中。这时，板块进入地幔的部分又重新变成了熔融状。即从海岭的地幔中带出

14、物质，然后把它传送出去，这些物质最终在远处的海沟附地幔中带出物质，然后把它传送出去，这些物质最终在远处的海沟附近又重新下沉，为地幔所吸收。这一过程的不断进行，使得海洋地壳近又重新下沉，为地幔所吸收。这一过程的不断进行，使得海洋地壳不断向外扩张，从而带动大陆移动不断向外扩张，从而带动大陆移动。本讲稿第十三页，共十五页三、板块构造说三、板块构造说n19651965年，加拿大地球物理学家威尔逊提出年，加拿大地球物理学家威尔逊提出“板块板块”概念，他认为地球的岩层概念，他认为地球的岩层并不是整体一块，而是被一些活动的构造并不是整体一块，而是被一些活动的构造海岭、岛弧、转换断层所海岭、岛弧、转换断层所割

15、裂，形成若干有限的单位。即地球表层是由一些板块合并而成，这些割裂，形成若干有限的单位。即地球表层是由一些板块合并而成，这些板块就像浮在海面的冰山，在熔融的地幔岩浆上漂浮运动。板块构造说板块就像浮在海面的冰山，在熔融的地幔岩浆上漂浮运动。板块构造说指出，在每一个板块内部地壳是比较稳定的，在板块与板块的交界处，指出，在每一个板块内部地壳是比较稳定的，在板块与板块的交界处，地壳常处于活动状态，常有火山爆发、地震、地壳断裂、地热增温等现地壳常处于活动状态，常有火山爆发、地震、地壳断裂、地热增温等现象发生。世界上地震最多的地方，就是太平洋板块与其他板块交界的地象发生。世界上地震最多的地方，就是太平洋板块

16、与其他板块交界的地方。板块构造说还指出，在海洋板块潜入大陆边缘的地区形成一些半封方。板块构造说还指出，在海洋板块潜入大陆边缘的地区形成一些半封闭的海湾，是石油生成和聚集的有利场所闭的海湾，是石油生成和聚集的有利场所。本讲稿第十四页，共十五页四、李四光的地质力学理论四、李四光的地质力学理论n李四光是我国地质学家，地质力学的创立者。他用力学李四光是我国地质学家，地质力学的创立者。他用力学的观点研究地壳运动的现象，探索地壳运动与矿产分布的观点研究地壳运动的现象，探索地壳运动与矿产分布的规律，把各种构造迹象看作是地应力活动的结果，建的规律，把各种构造迹象看作是地应力活动的结果，建立了立了“构造体系构造体系”这一地质力学的基本概念，创立了地这一地质力学的基本概念，创立了地质力学。地质力学是大地构造学中的一个重要学派，它质力学。地质力学是大地构造学中的一个重要学派，它和大陆漂移说、海底扩张说、板块构造说一样，在人类和大陆漂移说、海底扩张说、板块构造说一样，在人类认识地球的历史长河中，做出了贡献认识地球的历史长河中，做出了贡献。n李四光的地质力学在指导找矿、找水和预测地震等实践中李四光的地质力学在指导找矿、找水和预测地震等实践中发挥了积极作用。大庆油田的发现就是李四光地质勘探理发挥了积极作用。大庆油田的发现就是李四光地质勘探理论的应用典范。论的应用典范。本讲稿第十五页，共十五页