地质地貌学 绪论课件.ppt

,地 质 与 地貌学,地质地貌学的学习内容绪论第一章 地球的基本知识 第二章 矿物 第三章岩石 第四章 地质发展史 第五章 地壳运动和地质构造第六章 风化作用 第七章 坡地重力地貌 第八章 流水地貌 第十章 风沙地貌 第十一章 黄土地貌 第十二章 冰川地貌 第十三章 冻土地貌 第十四章 海岸和湖沼地貌,课程学习目的,了解基本理论和获得必要知识 掌握一些基本概念 建立地质科学的思维方法 学习一些实际技能 增强探索自然的兴趣 提高素养、关爱地球,学习方法 这是一门专业基础课，教学上大多为阐述性讲授，不同于中学理化等有严谨的精确推导，许多问题是定性讲叙。学习方法上，学生应调节自己，适应课程特点。 大量阅读 认真理解 总结归纳 注重实践,课堂作笔记,注意听讲。 课后阅读参考书，消化当天内容。 注意培养对地质地貌课良好的学习习惯和方法。,要 求：,课程安排： 总计 54 学时，其中课堂授课 42学时，实习课 12 学时； 主要参考书： 普通地质学 地质学基础 地质学原理 地貌学原理 地球科学概论 地球科学导论,地质学与地貌学的研究对象、研究内容与分科地质学与地貌学的发展与现状地质与地貌学和农业资源与环境科学的关系,绪 论,第一节 地质学与地貌学的研究对象、 研究内容与分科 一、地质学的研究对象、研究内容与分科 (一)地质学的研究对象和研究内容 1、地质学的含义 地球是人类赖以生存之本，地质学的产生是人类在长期的生活、生产实践中逐步了解和认识的结果。 地质学(geology):是研究地球岩石圈的物质组成、结构、产状、成因及其变化发展以及古生物、古气候演变历史的一门学科。 2、地质学的研究对象 地质学的研究的对象主要是地壳,主要是研究固体地球表层几十千米厚的岩石圈。,3、地质学研究的主要内容 （1）地壳及上地幔的物质组成。 （2）研究地壳和地球的构造特征。 （3）研究地球的历史（46亿年）。 （4）研究地质学的应用问题。 （5）地质学的研究方法与手段。 （6）综合性研究。, 特点 : 时间漫长 地球 年龄 亿年 地质记时单位是 百万年（Ma）。,（二）、地质学的特点及研究方法,自地球形成起无时无刻不发生地质作用，地质学问题涉及时间长。最老的岩石年龄亿年。 一些地质作用过程持续时间长，如海陆变迁，山脉隆起，矿物、岩石的形成、煤、石油资源的形成等。,横向： 遍布全球每个角落（南极、北极 空间广阔 赤道、山地、平原、陆地、海洋） 纵向： 大气圈上地幔（整个岩石圈）,以来的板块运动过程只能在模拟的电脑中再现,现象复杂,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。,规模上：,包括物理变化的（崩塌、泥石流）、 化学变化的（钟乳、滴石、矿物的形成）、生物变化的（煤、石油形成）等等。,性质上：,范围上： 从无机到有机界、 有机界与无机界的相互转化。,环境上： 常温、常压的地表环境到 高温高压的地下深处环境。,无法再现,众多地质现象对人类来说是无法再现的：生物演化，海陆变迁、煤、石油形成过程等（非再生） 。, 研究方法,1理论与实践相结合：地质学是一门实践性很强的学科,到自然界去观察，取得最基础的资料。, 实验室进而模拟实验。,实践：,地质学的理论最初来自对自然界的观察,一些地质现象（火山爆发、海底扩张、风化现象）只有在野外直接观察（可借助仪器，但必须到实地）否则无法全面了解。 同时，有些现象，我们需要模拟实验，在实验室重复过程，进行深入细致的分析、研究。,室内与野外相结合：, 研究方法,实验室无法再现的火山喷发,航片显示的大断层 ( 形象的比喻为地表的“大拉链” ),褶皱岩层,天体撞击的陨石坑 (亚利桑那),山岳冰川,壮观的火山喷发,野外观测获取野外第一手的资料是地球科学研究的起点，也是基础。,电子计算机技术 数据库 迅速编绘反映动态变化的图件 模拟演化过程 数字地球(Digital Earth),计算计进行的大西洋两岸 915 米等深线边界的拼接误差小于1个经度,计算机模拟的大陆漂移与板块运动,3局部与整体相结合, 研究方法,有些地质现象，涉及空间大，人们无法得到全部的空间资料，这时，对整体的现象了解必须与局部相结合，如地质勘探探明地下矿藏的分布：点线面体,4 宏观与微观相结合, 研究方法,火山喷发是极其宏观的现象，但熔浆冷凝过程中矿物的形成又是结晶的微观现象。, 研究方法,5 定性与定量相结合 6 原始手段与新技术、新装置相结合,在当今先进的科技条件下，“地质三大件”（锤子、罗盘、放大镜）仍不能放弃,利用卫星进行的地球定位系统,仪器测定各种化学成分(常量元素、微量元素或同位素)及其动态变化物理仪器测定地球上的温度、压力、运动速度，进行电磁场、重力场、幅射场以及地震波速的观测生物生活性状观测并进而进行生物化学、生物分子学和生物遗传学的观测,科学技术的发展，先进的仪器装备开阔了人类认识地球的视野增强了探索地球的能力,使地质学的研究深入到更广阔的领域和空间,海洋丰富的资源 诱惑着人类 对海洋的探索,深海钻探计划 - 大洋钻探计划- 整合大洋钻探计划 DSDP ODP IODP DSDP: Deep Sea Drilling Project ODP: Ocean Drilling Program IODP: Integrate Ocean Drilling Program,格洛玛号（Glomar challenger）,深海钻探计划(DSDP)科学考察船,决心号 JOIDES . Resolution,国际大洋钻探计划（）科学考察船,决心号 JOIDES . Resolution,DSDP 和 ODP 洋底钻探示意图,DSDP和ODP的站位,天然气体水合物（methane gas hydrate，或称甲烷水合物）远景资源总量相当于现在已知全球天然气资源总量的50倍。是全球已知石油.煤炭能源总和(包括已消耗的)的2倍.,海底矿产资源,二十一世纪的新型洁净能源,天然气体水合物 由天然气和水分子组成的固体结晶物质，是水和以甲烷等为主的有机气体构成的可燃性物质。 俗称“可燃冰”,1立方米 的水合物晶体在常温、常压下可释放164 立方米的甲烷气体,燃 烧 中 的 气 体 水 合 物, 研究方法, “将今论古”是地质研究的指导方法Present is the key to the Past,（三）地质学与其它学科的联系及分支 数学 数学地质学 物理 地球物理学 地学 化学 地球化学 生物学 古生物学 天文学 行星地质学 研究地球物质成分：结晶学、矿物学、岩石学 研究地壳运动及变形的： 构造地质学、大地构造学、地震地质学 研究地壳演化历史：古生物学、地史学、古地理学,研究地表特征的： 冰川地质学、海洋地质学,地质应用学科：开发资源：煤田地质学、石油地质学、 冶金地质学、矿床学、水文地质学环境： 工程地质学、 环境地质学、 城市地质学、 旅游地质学,二、地貌学的研究对象和研究内容,1、地貌学的含义 地貌学是研究地表的形态特征、成因、分布及其发育规律的科学。 2、研究的内容： （1）地球表面各种起伏形态特征。山地、平原等。 （2）形成地貌的各种内外营力作用； （3）各种地貌的形成和发展演变规律； （4）地貌的内部结构及其空间分布规律。 3、与其它学科的联系及分支 根据不同的研究内容产生了一些新的地貌学分支学科： 气候地貌学 构造地貌学 动力地貌学 沉积地貌学 历史地貌学等学科。 地质作用是连接地质学和地貌学的纽带。,一、地质学的发展与现状（3阶段）1 地质思想萌芽时期 (公元前 18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。,2 近代（经典）地质学时期(18世纪中叶 20世纪初）,3 现代地质学时期 （20世纪初 现代）,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,建立了以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,第二节 地质与地貌学的发展与现状,朱熹(1130-1200),意大利学者达芬奇(1452 -1519),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。此事思之至深， 有可验者。,亚平宁山脉上发现的海生介壳化石，本是生活在海滨的生物，是河流带来泥土把它们掩埋，并且渗入了它们的内部。 他推论，后来这里的地势升高，所以这些海洋生物的遗体就会出现在山上。,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,一、地质学的发展与现状（3阶段）1 地质思想萌芽时期 (公元前 18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。,3 现代地质学时期 （20世纪初 现代）,建立了以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,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。,2 近代（经典）地质学时期(18世纪中叶 20世纪初）,郝顿(英国) James Hutton 1726-1797,根据自己在野外考察的实际经验和前人的认识，把时空统一的地质思维，形象地表述为 “ 在地球现在的构造中，可以看到旧世界的废墟”(地球论,1785),达尔文,莱伊尔Charles Lyell (1797 - 1875),“均变论”的代表人物,用丰富的事实论证和阐明了被概括为“ 将今论古”，或称现实主义原理 Present is the key to the past他的巨著地质学原理使地质学真正成为一门科学,“均变论”的诞生被称作地质学发展史上的第一次革命,它奠定了地球科学的思想理论基础，也开始了以“固定论”作为其哲学基础的“地槽论”长达一百多年的统治,英国 史密斯(William Smith,1769-1832),在开凿运河的过程中获得了大批化石，经过他的整 理研究发现每一地层各有其特定的化石, 据此制订出世界上第一张系统的地层表,法国古生物学家 居维叶(D.G.Cuvier,1769-1832),在研究了大量动物器官的构造与机能以後，发现每一种形态的动物机体都是一个统一的体系，这个体系的每个局部在构造和机能上都是互相适应的，因此了解局部就能推知其整体。,器官相关律,化石层序律,法国古生物学家居维叶(D.G.Cuvier,1769-1832),器官相关律 在研究了大量动物器官的构造与机能以後，发现每一种形态的动物机体都是一个统一的体系，这个体系的每个局部在构造和机能上都是互相适应的，因此了解局部就能推知其整体。,一、地质学的发展与现状（3阶段）1 地质思想萌芽时期 (公元前 18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。,2 近代（经典）地质学时期(18世纪中叶 20世纪初）,3 现代地质学时期 （20世纪初 现代）,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,建立了以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,魏格纳（A. F. Wegner, 1880 - 1930） 1912年大陆漂移学说的提出标志着现代地质学发展时期的开始,随着科技手段的更新，发展，同时人类自身探索资源的需要，收集到了更广泛的地质资料（洋底）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。同时这一时期，地质应用学科得到了很大发展。地质学理论至今仍在不断发展、完善。,魏格纳（A. L. Wegner, 1880 - 1930） 1912年大陆漂移学说的提出标志着现代地质学发展时期的开始,“大陆漂移-板块构造”理论的提出被称为地质学发展史上的第二次革命. 是海陆统一的新地球观对以陆地为基础的狭隘地球观的胜利，标志着人类观察地球的视野从局部扩展到全球。 “板块理论”的兴起，决不意味着人类对地球认识的终结。人类还必须从更大的参照系统来研究作为行星的地球，以及地球本身作为一个物质系统的运动和发展。,时至今日，地质学已发展成由许多分支学科组成的庞大自然科学体系，按其内容可归纳为5个分支体系： （1）静力地质学 主要研究地球和岩石圈的物质组成及其成因和演化规律等。 （2）动力地质学 主要研究地球和岩石圈的形态、构造及其变化和发展演化规律等。 （3）历史地质学 主要研究地球和岩石圈的形成发展历史及其演变规律，以及地球上的古气候和古生物演化规律等。 （4）经济地质学 研究地球中有用矿床的分布规律和调查、勘探、开采等矿产资源的理论与方法技术等。 （5）环境地质学 主要研究地球和岩石圈物质的运动对人类的影响以及防范、改造其危害的分支科学。 随着现代科学技术的发展，地质学不断地与其他学科相互融合，新的边缘分支学科正不断涌现，使地质科学呈现日新月异的新局面。,二、地貌学的发展与现状（4阶段）1、孕育时期 (18世纪上半叶-19世纪上半叶),地理学家对地貌形态及其分布的描述和地质学家对造貌地质作用的认识，为现代地貌学的萌发提供了壮实的种子和肥沃的土壤。罗蒙诺索夫1763年提出地球表面的形态是由于内力与外力的斗争与冲突而形成的。,2创建时期(19世纪下半叶-20世纪初) 西欧和北美资本主义经济的发展，对矿产、土地、水力和水等资源进行调查与开发，促使了这门界于地质学与地理学之间的新学科的产生和发展。吉尔伯特的地貌律、鲍维尔的侵蚀基准面概念、戴维斯的地貌成因三要素(构造、营力、时间)原理和地貌循环(旋回)学说是这一时期的代表性地貌学理论和学说。,3、发展时期(20世纪初一20世纪50年代) 地貌学出现分支学科，按地貌营力的不同作分门别类的集中研究,形成了河流地貌学、冰川地貌学、海岸地貌学和构造地貌学。对岩石地貌、风成地貌、岩溶地貌、冻土地貌、黄土地貌和洋底地貌的专门研究亦有明显进展,开始形成了多学派、多部门和多方向的研究局面。 4、成熟时期 (20世纪60年代至今) 随着各项新技术、新手段在地貌学研究中的应用以及地貌学知识与其他各门自然科学的相互渗透和配合，地貌学的内容不断丰富和日趋完善，现已发展成为由许多个分支学科组合而成的地貌学科学体系。 气候地貌学 构造地貌学 动力地貌学 岩石地貌学 历史地貌学 沉积地貌学 应用地貌学,一、农业资源与农业环境的概念 农业资源:一般指农业自然资源。即一切可以用来为农业生产服务的自然条件和农业生产对象。包括农用的土地资源、气候资源、生物资源、水资源以及可提供植物养分的矿产资源。可见，农业资源是自然资源的主体组成部分。 农业环境是指对农业生产具有直接或间接影响的外部条件的总和。包括土壤环境、大气环境、水体环境和生物环境等组成的自然环境和人工环境（作物栽培与育种技术、动物饲养与培育技术、各种自然环境保护技术等）。一般主要指农业自然环境。,第三节 地质与地貌学和农业资源与环境科学的关系,二、地质与地貌学和农业资源 与环境科学的关系 （1）地质地貌学为农业区域规划和农田基本建设提供科学依据。 （2）在研究土壤的形成发育与改良利用方面,地质地貌学知识也是必不可少的。 （3）农业用水方面。 （4）农用矿石的开发利用方面。 （5）元素的地球化学行为与人类环境的保护治理。 （6）不断日益频繁出现的资源与环境问题。,作业： 1. 什么是地质学、地貌学？2 .学的研究方法？ 3. 地质科学与农业科学的关系？,