普通地质学（夏邦栋）整理 吴益冲惊

绪论（课件）

一、地质学简介

1地质学的英文名称—Geology 2地质学概念（Geology ）：研究地球的科学。

研究地球（地壳）的物质成分、内部构造、表面特征及地球演化历史的科学。

3地质学的发展阶段：

⑴ 地质思想萌芽时期（公元前～十八世纪中叶）：对自然界地质现象的认识是朴素、直观、零散的，分析问题带有极大的猜测性。 附：《庄子》: 风之过焉有损焉----风蚀

日之过焉有损焉----物理风化,昼夜温差变化.

《诗经》: 高岸为谷，深谷为陵-----地表起伏是可以互相转化的

朱熹《梦溪笔谈》：尝见高山有螺蚌壳，或生石中，此石即水中之物，下者却变而为高，柔者变而为刚------沈括出使辽国经过太行山麓时，见山壁中间有由卵石和螺壳组成的堆积层，便断定这里是古时的海边。只有在海滨环境，才会出现海洋生物的贝壳，而浑圆的卵石，必然是波浪长久冲刷的结果。因此，如今距离海岸千里之遥的太行山一带，在过去曾是茫茫大海。沈括进一步推断，现在太行山与大海之间的华北平原，是由黄河、漳河等河流携带着混浊的泥沙，年复一年地向东沉积而成的。

⑵ 近代（经典）地质学时期（十八世纪中叶～二十世纪初）：地质学诞生、发展并涌现了一批著名的地质学家，确立了地质学的基本原理和方法，建立了地质年代表，使这一科学体系不断完善成熟。 附：英国莱伊尔：发表《地质学原理》，全面阐述“古今一致性”观点和“将今

证古”现实主义方法。 英国史密斯William Smith:化石层序律,制订出世界上第一张系统的地层表. ⑶ 现代地质学时期（二十世纪初～现代）：建立了以大陆漂移——海底扩张——板块构造学说为标志的系统的新的地质学理论、观念、方法。地质应用学科得到了很大发展。

附：德国魏格纳：发表《大陆和海洋的形成》，大陆漂移理论的缔造者。

4我国地质事业及其地学学派：

⑴ 新中国成立前上世纪三十年代有中央地质调查所，丁文江、翁文灏等地质前辈对地质事业做过一些贡献。

⑵ 新中国成立后我国地质事业和地质理论发展很快。现代最有代表性的地质学说有：

多旋回说(槽台说) --- 黄汲清(1945年提出) 断块构造说 --- 张文佑(1958年提出) 地洼说 --- 陈国达(1954年提出)

波浪状镶嵌构造说--- 张伯生(1962年提出)

地质力学 --- 李四光 (1924年提出，50年代成熟) 5地质学的特点： ⑴ 时间漫长：

地球年龄４６亿年；最老的岩石年龄３８亿年。

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地质年代的记时单位是百万年。 ⑵ 空间广阔：

横向：遍布全球每个角落（南极、北极、赤道、 山地、平原、陆地、 海洋）。 纵向：大气圈——上地幔（整个岩石圈）。 ⑶ 现象复杂 性质上：

物理的（崩塌、泥石流）;化学的（钟乳石）;生物的（煤、石油形成）等各种变化。 规模上：

小到原子、分子的微观过程（矿物形成、化石形成??）；大到整个地球乃至太阳系形成的宏观现象。 范围上：

从无机到有机界、有机界与无相界的相互转化。 环境上：

常温、常压到高温高压，地表环境、地下深处环境 。 区域上：

地球上各地区的地质现象均有其差异性。虽然地质作用的原理及过程均相似或相同，但其产生的结果却可因地区而有所不同。 ⑷ 不可逆性：

地球上所有的地质作用均可为不可逆性，亦即己经过了地质作用的物质或现象，无法再复原为原来的样子，而仅能由模拟来推测过去可能状况。 ⑸ 无法由实验获得

例如火山爆发及地震，其作用规模甚大，无法在实验室中以同等规模进行验证。充其量只能藉由模拟来研究。

再以现今有许多岩石例如人工钻石，虽可由实验制造出来类似产品，但此等人工钻石只能说二者性质相似，不可能与原来的一模一样。 二、为什么要学习地质学 1 为求新知而研究 2为地质学的应用

矿产方面——金属及非金属矿矿产的探勘、开发与利用等。

工程方面——地表上重大的工程如钻隧道、蓄水、筑坝、建筑及石材开采等，均

需赖以地质学的帮助。

地下水方面——人类每天饮用的地下水，位居于地表之下，而其地下水水源位置、

储量丰富与否、分布状况等与地层的结构、性质及构造息息相关。

农业方面——栽种植物的土壤性质及成份，影响农作物成长甚大。而土壤的生成，

是岩石风化的结果。因此欲知土壤之一切，必須有丰富的地质知识。再如造林、池塘的挖掘及灌溉等，均与地质有着密不可分的关系。

在军事方面——在军事上，如战壕、隧道之位置；军用矿产如核矿、铁矿的开采

等，必須根据地区区域构造地质研究，始可顺利完成。在作战时，如有精密的军事地质图及地形图相助，则更能发挥其成效。

交通方面——铁路及公路等路线的选择、路基及山洞之勘定，首先需选择地质岩

性坚硬的岩层，并需避免经过断层带上，以免日后崩塌。而位于铁路、公路沿线矿产的开发，更与铁路及公路之兴建路线及运输事业息息相关。

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国土开发上——在国土开发的规划中，与地质构造以及地表之地形特征息息相关，

需赖以全国性高水准而又精确之地质图，如此才可得最安全而妥当之配置。

3与人类文明方面

衣方面——地质学与衣方面较无直接关连，但由石油中所提煉出來的石化产品，

可质成人造纤维，亦可做为人类之衣料及生活用品等。

食方面——人们每日食用的岩盐即是最好的例子，例如早在汉朝四川居民即知自

自流井中采取岩盐。再如人们饮用的地下水、矿泉水等，均需赖以地质知识来寻找和开采。

住方面——居住于山间的居民直接利用石版为屋顶或墙为建材。再如加工后的石

棉亦为主要的防火材料之一。再如中国西北部的居民，甚多在黃土高原上挖洞而居等。

行方面——石油为目前人类日常生活中的最主要的生活必需品之一。煤的利用虽

现不如石油之方便，但在许多国家仍战有一席之地。而石油及煤均深埋于地下，在地表无从获市得油气之所在，需藉由各种地质方法，分析及研究后，始可获知其地下位置及儲量等。

观赏与装饰方面——宝石的开发与鉴定

旅游资源开发方面——有些岩层经侵蚀后形成的地貌，景观独特，往往成为极佳

的观光景点。如桂林之石灰岩地貌、福建之丹露地貌等。

三、怎样学习地质学

1地质学的研究方法包括两方面： ⑴ 野外调查和观测；

其它方法：遥感技术、钻探技术、深海钻探及采取长岩心、各种测井技术、反射地震波谱（地震地层学、层序地层学）、航空摄影或地面摄影用的测雷达以及探测水下地形的测视声纳等。

根据野外直接观察及所采得标本，带回实验室利用各种仪器以鉴定和分析、并加以解释和模拟，再由其中获得问题的可能答案。 ⑵ 室内研究

最基本的方法: 显微镜薄片法

其他方法:粒度分析、重矿物分析、不溶残渣分析、热分析、化学分析、光谱分析、阴极发光显微镜、同位素分析、扫描电镜、X射线衍射分析、图像分析、电子探针、原吸收光谱、红外光谱、气相色谱和古地磁等。

在地质学的研究之中，往往采取类比法，即以类比方法比较各地区各种地质现象间的差异，以后再归纳成各种不同的类別，并分析其产生差异的原因。 将今论古法（The Present is the key to the Past ）：研究之中经常以观察现今之各种地质现象，来解释及推测过去地质时代中的各种地质现象所发生的原因及机制。

利用高科技仪器及工程技术：例如X－射线(X-Ray)、高倍电子显微镜(Electronic Microscope)及深海钻探(Deep Sea Drilling) ，因而对于地球深层结构有了更进一步的了解，因而使得地球科学的研究，有了突破性的进展。 再如电脑的快速发展，不但能快度处理大量资料，并且可根据简单的地质模式，建立各种立体模型，甚至尚可模拟恢复未经地质作用前各地质时代可能的各种地质原始现象。

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第一章 地球的一般特征（课件）

§1.地球的基本参数

1 极半经: 6,356.8km 赤道半经: 6,378.2km 平均半经： 6,371km 扁率： 1 / 298 面 积：5.13108 Km2

最高点：8848.13 m 珠峰

最低点： －11033 m 马里亚纳海沟

2地球赤道一带稍微凸出，南北半球也不对称，加上表面凹凸不平，是一个不规则的旋转椭球体。基本上仍是一个圆球.

§2.地球的圈层构造及表面特征

一、 地球的外部圈层构造

1固体地球之外存在三个圈层，它们分别是大气圈、水圈和生物圈。 2地球的外部圈层---大气圈

（1）大气圈：是指因地球的引力而聚集在地表周围的气体圈层。 （2）大气圈中的气体主要集中于地表以上18km的范围内，往上气体变得极为稀薄。

（3）大气圈的分层：对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层。

分层的主要依据：物质组成、大气的温度变化、电荷、大气运动特征。 （4）大气圈的物质组成主要成分为（按体积计算）：

氮：78.09％；氧：20.94％；氩：0.93％；其他：0.04％ 附：地表附近的大气组成成分气体 定量气体 气体 氮 氧 氩 氖 氦 化学式 占空气体积（%） N2 O2 Ar Ne He 78.08 20.95 0.93 0.0018 0.0005 气体 水气 二氧化碳 甲烷 一氧化二氮（笑气） 臭氧 不定量气体 化学式 占空气体积（%） H2O CO2 CH4 N2O O3 0--4 0.035 0.00017 0.00003 0.000004 （5）大气环流：大气大范围内的运动状态。表现为不同时间尺度和空间尺度的大气周而复始的运动特点。

（6）风：大气的流动形成了风，风是由于大气不同部位的压力差所造成的，大

气环流的主要表现形式就是不同的“风带”。

（7）地球自转偏向力（科里奥利力）——由于地球自转引起的一种作用于地表

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