重点_2015公选

1、01概念：是认识“系统环境”的一门综合性学科，是研究环境科学、地质科学，系统了解地球本身的一门基础科学。人类只有一个地球，共同的家园。地质环境：指岩石圈及其表层风化产物，包括地球岩石圈和表层风化层两部分地质体的组成、结构和各类地质作用与现象。地质环境是具有一定空间概念的客观实体，它包含物质组成、地质结构和动力作用三种基本要素。2.1 海水的温度、压力和盐度。势温（potential temperature)：势温是将海水绝热条件下从海底移到海面，在1atm条件下测得的温度，是消除压缩效应以后的海水温度。表层水温取决于太阳辐射，高低纬相差可达30 （28 -2 ），等温线基本与纬度平行，或与海流

2、的趋势一致；水深增加，温度降低，1000m：4-5 ；2000m：2-3 ；大于3000m：1-2 。深层水基本可恒定的看作2 左右。深层冷水主要来自高纬度表层水的冷却下沉。垂向分为冷水层和暖水层（8 分界），暖水层在低纬海区厚600-1000m，向高纬度减薄，至南北极附近暖水层消失，冷水层扩展至海面，与暖水相交的交线称为极锋。每增加10m水深，大约增加1atm。海水压力范围：1-1000atm3.1 地震学岩石圈软流圈按力学性质划分地壳地幔按岩石种类化学成分划分岩石圈包含地壳和部分上地幔3.2 重力学 重力差异与异常体的密度和形状相关。 球面，旋转椭球面，大地水准面。旋转椭球体：假设地球的密

3、度是均匀的或是分层均匀的。对计算重力的理论值十分的方便。大地水准面：重力的等势面，切线方向和重力方向相垂直，没有潮汐和流动的静海水面。 3.3 地磁学地磁场及其变化来源：地核内部。地磁极和地理极夹角大约11.5°，保持缓慢的移动。岩石磁学和古地磁，库因-马修斯模型，证明海底扩张学说。地磁异常：磁化率相关，岩石中的体磁性物质相关。地磁场素时间变化，长期变化和短期变化。短期变化：太阳日变化，磁暴等。磁暴：起源太阳粒子流，分周期，赤道最强。3.4 地热学地热流：在地面测得的，人不易察觉。来源：于地球内部的放射性能源等。分布：从地核到地壳逐渐降低。地下某一深度有常温层，等于该地区的平均年温度

4、，常温层下的温度不随季节变化。3.5 电法学测岩石和矿物中的电磁学差异，通常根据岩石或矿物中的电阻率差异来研究。不同的物质电阻率不同，例如水的电阻率很小，易于导电，这也是电法勘探在找水上十分实用的原因。影响电阻率的因素：岩石或矿物的成分，结构，孔隙度，是否含溶液，温度。3.6 测井一孔之间，真实的确定岩石种类，但是范围小。测井方法，井间地震。4. 研究固体地球的地质手段4.1岩石学矿物：天然形成，相同的化学组成，原子有序排列，固体。晶体和非晶体，显晶质和隐晶质描述矿物的参数：硬度，颜色，光泽，划痕。摩氏硬度计典型的矿物：石英，金刚石，石墨，橄榄石岩石：岩浆岩，沉积岩，变质岩。定义，形成的过程环

5、境。岩浆岩分为四类：酸性，中性，基性，非基性。这四类的基本知识：温度，二氧化硅含量，铁镁含量，粘性。粘性与成分，空气含量，挥发性物质等相关。不同的温压条件对成岩的作用。岩石的循环地质年代表：宙代纪世，宇界系统。定年的方法：标准底层，放射性定年，古地磁等。4.2构造地质学断层：正断层和逆断层。走滑断层：左旋和右旋褶皱：背斜和向斜。区分，构造特点。4.3地球化学和同位素地质克拉克值，地壳和海洋中元素的含量差别。地化划分了地球的三个圈层，与物理划分的岩石圈软流圈的关系。地震波速度和元素组成的关系。4.4古生物学化石定年，生物的种类和级别从到近是从低级到高级，从简单到复杂的过程演变的。025. 太阳系

6、的特点：1）. 行星轨道接近于圆形，并几乎位于同一轨道片面上。共面性2）. 行星围绕太阳运行的方向出金星外，都是逆时针的。同向性3）.太阳的质量占太阳系总质量的99.8%，角动量不超过太阳系总角动量的2%。4）.类地行星与类木行星在体积、质量、密度、旋转速度、卫星数量方面具有系统性差别。5）.其他星球上已知的元素，地球上也存在。一致性6）.撞击坑形成作用在石质行星及卫星表面具有普遍意义。1.太阳质量占太阳系的99.8%，主要的组成元素是氢氦，直径最大。2.类地行星和类木行星 类地行星：水，金，地，活 类木行星：木，土，天，海 从密度，质量，有无金属内核，自转快慢等来划分。 太阳系各星体大体在同

7、一时刻有共同起源，有特点，又有共同点。组成、内部构造和外部特征由各自的形成过程和随后的地质过程所形成和改变的。地质过程由物质和能量两方面决定。3.水星 几乎没有大气层(p<0.003大气压)。表面很象月球，充满了不同大小的环形山和洼地。陨石冲击期比月球火山活动强烈。高地和洼地反射率相近而为浅色，与月球不同。水星有磁场，相对它的大小来说磁场是很强的，可能源于核的液体部分的发电机作用。 4.金星大小、整体质量和密度都与地球相似。有主要为CO2构成的浓密的大气层，表面大气压接近10MPa（90大气压），表面温度达480C。（铅可以熔化），水蒸汽含量微不足道。云层迅速运动（4日环金星旋转一周）。

8、尽管大小与地球相似，也有铁核，可没有全球性磁场。（可能自转太慢的原因）有构造运动，有火山活动，有陨石冲击，但没有板块构造。 7.火星Lowell曾发现运河、极冠，火星人成为科学幻想小说主题。大气压为5-7mbar，海盗着陆点夏季平均温度为-60C，冬季为-120C。地形极复杂，可分为古老地形(高地)、经改造的地形(平原、运河、沟槽地形等)，火山地形，及极地地形等。最大的火山Olympus直径600km，高8km，远大于Hawaii。鲜明的水流痕迹。人们曾经认为河道是古老的痕迹，但现发现新老皆有。 8.木星赤道膨胀，由于木星不是固体的，快速旋转。大气层具有鲜艳的色彩和复杂的结构，部分原因是大气层

9、中告诉的风。9.土星 成分和木星相似，体积较小。木星有十分巨大的光环，拍摄呈桔色与蓝色。环带由无数较小的环组成，环上有小的尘埃和大的质点，质点主要由冰组成，混杂氧化铁。 10.天王星 磁场、光环。 天王星的颜色是由于大气层的外圈中甲烷对红光的吸收。27颗卫星 11.海王星海王星外观为蓝色，原因是其大气层中的甲烷。海王星大气层85%是氢气，13%是氦气，2%是甲烷，除此之外还有少量氨气 海王星有磁场和极光。还有因甲烷受太阳照射而产生的烟雾。9颗卫星 12.冥王星 4颗卫星13.彗星 由冰冻物质和尘埃组成。当它靠近太阳时即为可见。太阳的热使彗星物质蒸发，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成

10、的彗尾。由于太阳风的压力，彗尾总是指向背离太阳的方向。 14.小行星沿椭圆轨道绕日运行不易挥发出气体和尘埃的小天体。它们大多分布在火星与木星轨道之间。031960s 大洋中脊（ mid-oceanic ridges），地磁条带的发现，海沟、岛弧与深源地震的发现，导致 Harry Hess (1962) and R.Deitz (1961) 发表类似基于地幔对流的假说（ hypotheses） 现称为海底扩张 "sea floor spreading"四热点1963年，J. Tuzo威尔逊，加拿大地球物理学家发现转换断层，想出了一个巧妙的构思，成为著名的“热点”理论。五威尔逊

11、循环板块构造学说主张，大洋出现之前经历了由大陆拉张、出现大陆裂谷；随拉张运动进行，大陆分离，出现新生海洋壳(红海)；随着两个板块的分离，洋底不断展宽(大西洋)。成熟大洋在边缘通过俯冲作用逐渐收缩变小(太平洋)，两侧大陆相向漂移；相向运动板块的前缘陆地相互接近，大洋趋于关闭(地中海)；当板块的前缘陆块相遇，大洋消亡，板块碰撞、挤压、隆起成为高大山脉(喜马拉雅山)。威尔逊将上述大洋盆地的形成和发展归纳为六个阶段。六板块边界类型发散(divergent) 汇聚(convergent) 平推(transcurrent)七.板块构造理论的应用全球火山地震的分布规律，深源地震本尼奥夫带04一. 风化作用1

12、.概念位于地壳表面或接近于地面的岩石经受着风、电、大气降水和温度等大气应力力以及生物活动等因素的影响，岩石会发生破碎或成分变化，这种变化的过程称为风化。 2. 风化作用的类型1）物理风化 物理风化是指地表岩石因温度变化和孔隙中水的冻融以及盐类的结晶而产生的机械崩解过程。 特点：完整固结状态-松散破碎状态 岩石的化学成分不改变2）.化学风化 化学风化是指岩石在水、水溶液和空气的氧与二氧化碳等的作用下所发生的溶解、水化、水解碳酸化和氧化等一系列复杂的化学变化。特点：不仅破碎了岩石，而且改变了化学成分，产生了新的矿物。3）.生物风化生物风化是指生物在其生长和分解过程中，直接或间接地对岩石矿物所起的物

13、理的和化学的风化作用。河道水流除向下游运动外，还存在垂直于主流方向的横向流动，表层的横向水流与底部的横向水流方向相反，这样在过水断面上就形成一个闭合的流动系统，称为横向环流。横向闭合的水流运动与纵向上的水流运动结合在一起，就形成了一种螺旋状前进的水流，称为螺旋流。原因：弯道离心力，科里奥利力1.河流的侵蚀作用 河流能否发生侵蚀取决于它能否将碎屑物带走。下蚀侵蚀是水流垂直向下的侵蚀，加深河床或沟床，可以进行沿程侵蚀或从源头和河口向上游侵蚀，或由瀑布后退实现。又称向源侵蚀（溯源侵蚀）。下切有一定的限度，下切到接近某一平面后即失去侵蚀能力，不再向下侵蚀，这一平面称为河流侵蚀基准面。 侧蚀侵蚀又称旁蚀

14、，是流水向侧方的侵蚀。使河岸后退，河谷展宽，形成曲流。 幼年期河流的加深作用显著，壮年期河流以展宽作用显著。2. 水流的搬运作用携带泥沙和移动河床砾石搬运方式：推移 流水使河床泥沙或砾石沿地面滚动或滑动的方式移动 跃移 以跳跃方式搬运 悬移 细小物质在水中呈悬浮状态移动溶解 溶于水的物质随水流被搬运3. 水流的沉积作用当河流的流速低于推移临界流速时，泥沙便沉积下来。沉积物质的数量取决于河流含砂量与搬运能力的对比关系。2）岩石的透水性:岩石的透水能力 取决于：贯通程度、空隙大小、空隙多少透水层：水能自由通过的层。隔水层(不透水层) ：水不能自由通过的层，如淤泥。含水层：饱含地下水的隔水层。3）.

15、地下水面:某地区内地下彼此连通连续的水面, 为饱水带顶面。地下水位：地下水的出露高度(不同地方地下水位高度并不同，与地表起伏无关)。 包气带：地下水面以上部分，岩层空隙中的气体与大气相通，含不饱和液态水。 饱水带：地下水面以下的部分,岩层空隙中充满了水。2.地下水的化学成分O K Na Ca Mg Cl等以离子状态大量存在于水中。矿化度:地下水中诸元素的离子、分子和化合物的总量.3.地下水的补给与排泄.含水层失去水量称排泄，含水层从外界获得水称补给。 流动的地下水称地下径流。它从补给区向排泄区流动。 补给来源：大气降水、地表水。地下水的露头：地下水的人工露头为井，天然露头为泉2).喀斯特：含二

16、氧化碳的地下水对可溶性岩石进行的以化学溶蚀为主、机械冲刷为辅的地质作用及其产生的地貌。中国曾译为岩溶。喀斯特地区，风景优美，石林壮观。3).影响喀斯特发育的因素a.气候：潮湿、降雨量大、常年气温高。b.岩石：可溶性岩石，纯的石灰岩更好。c.构造：断层、节理发育有利于karst的形成。d.流水：溶蚀性强、流动性好，有利于karst的形成。e.环境：地质环境稳定,有利于karst的形成。4).搬运作用：地下水的搬运主要以化学方式进行，包括真溶液和胶体溶液的形式。5).沉积作用：机械沉积：地下暗河流到开阔处，流速下降可出现砾石、砂和粘土沉积。化学沉积：引起化学沉积的因素（压力降低、水温降低、水分蒸发

17、，CaCO3浓度增加而沉淀）。、d.浪基面 =1/2波长(波浪运动几乎停止的深度界面),故波浪向下变小且传导的深度只能<1/2波长。e. 波浪一般所影响的水深相当于波长的一半，在正常情况下所影响的范围从低潮线到水深20m的范围，如果出现风暴浪，则可以影响到水深200m的范围1)冰期和间冰期 冰川作用：气候寒冷时期，冰川大规模前进，冰雪覆盖的面积迅速扩大，称为冰川作用。 冰期：冰川作用发生的时期。间冰期：气候温暖时期，冰川面积大大缩小，称为间冰期。3)冰川作用的影响对地壳：冰压下陷,冰融回升,引起地壳的均衡调整；对气候：引起海平面变化；对地表：引起水系变化；对生物：喜冷者存，喜暖喜热者亡.

18、05斜坡通常是指地表因自然作用而形成的向一个方向倾斜的地段；而边坡则是指因人为作用而造成的地表向一个方向倾斜的地段。斜坡或边披的地质作用表现为斜坡岩土体的向下运动(移动)，它改变着斜坡的外貌，使之逐渐地变缓。 产生因素主要有：斜坡岩石的重力作用和风化作用；水（大气降水、地表水、地下水）的作用；工程荷载。1. 崩塌概念：陡峭的斜坡上，被裂隙切割的巨大岩块，在重力的作用下突然脱离母岩向下倾倒、翻滚、坠落的现象。规模极大的崩塌可称为山崩，而仅个别巨石崩落称坠石。泥石流概念：泥、砂、石块等碎屑物与水、气形成的运动性物流，发生在山区，是由暴雨或融雪所激发，固体碎屑与水共同在重力作用下发生的暂时性洪流。特

19、点：爆发突然、运动速度快、破坏力强，山区常见。3.滑坡及其工程地质勘测影响滑坡的因素：岩性，构造，地貌，气候，地下水，地震，人为因素3. 全球地震分布是有规律环太平洋地震带和欧亚地震带地震带位于板块边界85%发生在海洋，15%发生在大陆5. 地震造成多种次生灾害 火灾: 地震火灾是城市地震最普遍的一种次生灾害。因电气短路和煤气泄漏，震后引起500多起火灾，主要集中在木结构建筑住宅区和商业区。火借风威走街串巷，火灾迅速蔓延。水灾生命线破坏山体滑坡: 山体滑坡也是地震次生灾害的一种，地震造成山体滑坡导致房层、桥梁被毁6. 海洋地震地震海啸地震海啸形成条件: 震级7上下的错动水深1000米开阔并逐渐

20、变浅的海岸6-1土地利用负环境效应。1.水土流失2）水土流失的原因 目前一般都把水土流失的成因分为自然因素和人为因素两类。自然因素是水土流失的物质基础，人为因素诱发并加剧了水土流失的过程。a.自然因素自然因素。主要有地形、降雨、土壤、植被四个方面。地形。地面坡度越陡，地表径流的流速越快，对土壤的冲刷侵蚀力就越强。降雨。产生水土流失的降雨，一般是强度较大的暴雨，降雨强度超过土壤入渗强度才会产生地表（超渗）径流，造成对地表的冲刷侵蚀。地面物质组成。土壤结构决定了土壤的吸水性、抗蚀性和抗冲性。质地松软，遇水易蚀，抗蚀力很低的土壤，如黄土、粉沙壤土等是产生水土流失的对象。植被。达到一定郁闭度的林草植被

21、有保护土壤不被侵蚀的作用。b. 人为因素 人口增长过快导致加速陆地开垦、毁林毁草开荒以及乱砍滥伐和矿山等工程建设是水土流失日趋严重的动力源；耕地的不合理利用也加剧了水土流失。 人类对土地不合理的利用、破坏了地面植被和稳定的地形，以致造成严重的水土流失，最主要的有两个方面：毁林毁草、陡坡开荒。开矿、修路。地质地貌条件和气候条件是发生水土流失的主要原因。 过度开发自然资源,过量砍伐森林,过度开垦土地加速了水土的流失。2. 水环境恶化3. 土地沙质荒漠化土地沙质荒漠化是生态环境遭受破坏而引起的一种土地退化现象，是非沙漠地区出现的以风沙活动为主要标志的环境退化过程。沙质荒漠化是指在沙质地表产生的土壤风

22、蚀、风沙沉积、沙丘前移及粉尘吹扬等一系列的过程和现象，又称沙漠化。目前，荒漠化主要分布地区：荒漠边缘干旱与半干旱的草原区。特点：雨量稀少，蒸发量大，气候干旱多风，植被一旦被土壤就会受到严重风蚀，造成土地沙漠化。原因：由于不合理垦殖或因过度放牧引起的。4.土壤盐渍化在土壤当中，一般将表层含有0.6%-2.0%以上易溶盐的土壤称盐土。5. 土壤污染6.湿地减少7.耕地日趋减少6-2主要的水体污染的判别指标a. pH值 水体的pH值对水的使用功能和水中动植物的生长都有很大影响。一般生活用水的pH值限定在6.58.5，我国渔业用水的标准对淡水域规定pH值为6.58.5、海水为7.08.5；农田灌溉用水

23、标准为pH值为5.l8.5，工业用水水质标准的pH值则比较复杂。；悬浮物 指水体中的不溶性固体物质，它们的存在，将影响水体的透明度，影响水体中阳光照射强度，进而影响水中生物的生长和繁殖。所以水体中悬浮物的种类和数量也是一个重要指标。；b.有毒物质 要为综合防治水体污染提供科学数据，有毒物质的含量是一个非常重要的指标。包括重金属、有毒有机物的种类和含量等。c.溶解氧（DO） 指溶解在水中的分子态的氧。水中DO的含量一般应大于5 mg·L-1：天然水中的溶解氧一般为814 mg·L-1，海水中的DO一般为天然水的80。大多数鱼类生长要求DO大于4 mg·L-1。；生物

24、化学需氧量（BOD） 天然水体中溶解氧含量一般为510 mg·L-1，当大量耗氧有机物进入水体后，使水中溶解氧急剧减少，水体出现恶臭，破坏水生态系统，对水产品养殖业的影响甚大。这类物质对水体的污染程度，可间接地用单位体积水中耗氧有机物生化分解过程所消耗的氧量(以mg·L-1为单位)，即生物化学需氧量(BOD)来表示。 通常以20、5天内的生化需氧量（BOD5）来衡量水中有机物含量的多少。BOD5值越高，表示水中耗氧有机物越多，水质越差。一般情况下，水体中BOD5低于3mg·L-1时，水质较好；达到7.5mg·L-1时，水质不好；大于10mg·L

25、-1时，表明水质很差，鱼类已不能存活。化学需氧量（COD） COD是化学需氧量的英文缩写，是指在一定条件下，用一定的强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂量，以mg·L-1为单位，是反映水体中还原性污染物的指标。COD越高，表明水中的耗氧有机物越多，水质越差，污染越严重。此指标对一般工业废水的最高容许排放值为100毫克/升。 总有机碳（TOC）与总需氧量(TOD)TOC指溶解于水体中的有机物总量，折合成碳计算。TOD指水体中几乎可全部被氧化的物质变成稳定氧化物时，所消耗水中溶解氧的总量。TOC与TOD的测定弥补了测试BOD5测试时间长，不能快速反映水体被耗氧有机物污染的程度的缺点，也是重要

26、的综合指标。a. 城市生活污染源的污染特征b. 工业废水为水域的重要污染源，具有量大、面广、成分复杂、毒性大、不易净化、难处理等特点。2005年,全国废水排放总量共717亿吨,其中工业废水排放数量占2/3。c. 农业污染源包括牲畜粪便、农药、化肥等。 生活污染源主要是城市生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等，多为无毒的无机盐类，生活污水中含氮、磷、硫多，致病细菌多。三水资源开发对地质环境的影响1). 区域地下水位下降a. 原因地下水多年平均开采量超过多年平均补给量，破坏了地下水的动态均衡状态，消耗含水层的“储存量”，其结果就是出现了直观上的地下水位逐年下降。2). 地面沉降a. 定义 指

27、某一区域内由于各种原因导致的地表浅部松散沉积物压实加密引起的地面标高下降的现象。b. 地面沉降的形成机制 有效应力原理 长期过量开采地下水是造成地面沉降的主要原因。由于长期超采，使地下水位大幅度下降，造成弱透水层和含水层孔隙水位压力降低，粘性土层孔隙水被挤出，使粘性土产生压密变形，从而引起地面沉降。3). 海水入侵（咸潮）看不见的“沧海桑田”a. 定义 由于海滨地区地下水动力条件发生改变，引起海水或高矿化咸水向陆地淡水含水层运移而发生水体侵入的过程和现象。最直接的表现就是，抽出来的地下水变咸了（矿化度增高、水质恶化）。c. 形成机制（原因）教材P74图4-5 影响海水入侵的因素除有水文地质条件

28、和地形地貌条件外，气候条件和人类活动是产生海水入侵的重要因素，其中过量开采地下水是引起海水入侵的主要原因。淡水抽水量超过了它的补给量，使海岸带附近地下水水头不断下降，出现了淡水体的水头低于附近海水水头的现象，海水与淡水之间的水动力平衡被破坏，导致咸淡水界面向陆地方向移动，就会出现海水入侵。”即海水入侵是源于“人为超量开采地下水造成水动力平衡的破坏3). 水资源开发的正环境效应 6-3b.矿产的成因 矿产的成因与地质循环密切相关，并受构造作用、地球化学循环以及水循环等作用的影响。矿产的形成作用一般包括：岩浆作用、变质作用、沉积作用、生物作用和风化作用等。二矿产资源开发对地质环境的影响2. 露天开采对地质环境的影响3. 地下采矿对地质环境的影响1). 采空区地面变形 矿区地面变形：采用井下开采的矿山，由于采空区上覆岩土体冒落而在地表发生大面积变形破坏并伴随地表水和浅层地下水漏失的现象和过程。分为地面塌陷和地裂缝。2).破坏水文地质环境 井巷开掘，使地下水的赋存状态发生变化；矿床疏干排水改变了地下水的天然径流和排泄条件，同时导致地下水资源的巨大浪费，使区域地下水水位大幅度下降，造成矿区水文