自然地理学教案

教案课程名称自然地理学总计：128学时课程类别专业基础课学分8授课：22学时实验：10学时上机：０学时任课教师张庆辉职称副专家授课对象专业班级：级地理信息系统班共1个班基要本参教考材资和料主基本教材

伍光和等.自然地理学.北京:高等教育出版社,.

重要参考资料

1、宋春青．地质学基础，,高等教育出版社

2、刘南威．自然地理学，科学出版社，

3、黄秉维、郑度等．当代自然地理学，科学出版社，1999教和学要目求的教学目的：1、培养既能掌握有关自然地理环境整体基础知识和基本理论，又含有创新意识、创新精神和创新能力的新型地理教师。2、坚持地理科学教育以人地关系、地区系统协调共生与区域可持续发展为根本的目的。教学规定：1、学习地球的宇宙环境如地球所属的太阳系以及地球和月球的关系、地球的运动即自转和公转及其地理意义、地球的形状和构造等。2、理解地质学的基本内容，掌握地质学的基本技能和研究办法。3、研究地表形态及其发生、发展、构造和分布规律。4、研究大气的特性和状态；研究造成大气现象发生、发展的能量来源，性质及其转化；研究大气现象的本质，从而能解释大气现象，探讨如何应用这些规律，研究地球上的气候。5、掌握土壤、生物和水文等方面的知识构造，涉及基本概念及其体系，基本理论与基本原理及其网络构造，理解对应的发展历史与发展趋势。6、阐明自然地理环境中各自然地理成分之间的互相联系、互相渗入、互相制约的关系，从而认识自然地理环境的整体性和差别性。7、认识人类活动和自然地理环境之间的互有关系，揭示人类活动对环境和自然生态系统的影响，明确合理运用自然、保护环境和生态平衡、区域可持续发展的重要性。8、掌握地区分异规律的基本内容，理解研究地区分异规律的基本思路和办法。9、掌握最基本的野外考察思路和办法。注意培养学生的环境观、资源观等辩证唯物主义世界观以及综合分析问题的能力。教及学难重点点本课程的重点:地球概论，地壳，大气和气候，海洋和陆地水，地貌，土壤圈，生物群落和生态系统，自然地理综合研究。本课程的难点

地壳，大气和气候，海洋和陆地水，生物群落和生态系统。

课程教案课次绪言第一章地球授课方式（请打√）理论课√讨论课□实验课□习题课□其它□学时安排6授课题目（教学章、节或主题）：绪言；地球教学目的和规定:理解自然地理学的内容及特点，掌握地球的圈层构造。教学重点及难点：结言部分：通过对本学科的研究对象、分科、任务内容和发展的扼要介绍阐明课程的特点，尤要突出对自然地理环境若干问题进行叙述，介绍分科和任务，以及国内外的科学成就，人类活动对自然地理环境的影响，介绍新的资料等。重点是理解自然地理学的概况。第一章重点：地球在天体中的位置，地球的形状和大小，地球的自转与公转，地理坐标，地球的内部与外部构造，地球表面的基本特性。难点地球的形状和大小及其地理意义，地球的自转与公转及其地理意义；产生岁差、章动和极移的因素；经纬度的划分，地球的圈层构造，地球表面的基本形态和特性。教学基本内容办法及手段绪言

第一节地球在宇宙中的位置

第二节地球的形状和大小

第三节地球的运动

第四节地理坐标

第五节地球的圈层构造

第六节地球表面的基本形态和特性多媒体、举例解说和实验相结合课后练习:1、地理学；地理环境；2、地理学的三分法、三层次，三重性。3、系统论的特点。4、自然地理学研究领域的四大学派。5、自然地理学的任务。6、当代自然地理学的重点研究领域。课后小结:地理学；地理环境；地理学的三分法、三层次，三重性；自然地理学研究领域的四大学派。当代自然地理学的重点研究领域。绪论任何一门独立的学科关注3个问题：1）研究什么—研究对象和核心问题；2）有什么用—基本价值；3）怎么研究—办法论（科学哲学、逻辑、系统论等）。这这些问题都是绪论需要回答的。一、自然地理学的研究对象和分科（一）地理学：地理学是研究地理环境的科学，即只是研究地球表面这一部分的人类环境。地理环境。地理学分科中的“三分法”；“三层次”；“三重性”观点。（二）自然地理学的研究对象岩石圈、大气圈、水圈、生物圈、土壤圈（三）自然地理学的分科按照上述“层次性”的观点，自然地理学的研究对象和分科重要涉及两个基本层次：即研究自然地理环境整体特性的，称为综合自然地理学；研究自然地理环境各构成成分的，称部门自然地理学。部门自然地理学是涉及气候学、地貌学、水文学、地理土壤学、地植物学和动物地理学等的总称。二、自然地理学的研究领域（一）、地理学的主题及研究传统/思想流派（一）区域学派：区域学派理论认为地理学是一门边沿或综合的学科，它在科学中的地位犹如自然科学和社会科学之间的桥梁或联锁，呈现出一种新的科学体系或新学科领域，很快得到地理学界的承认。新近的一种观点则认为区域分析是地理学研究的核心。（二）景观学派：把景观作为地理要素是19德国地理学者奥托、施吕特尔在慕尼黑大学发表任职演说时首先采用的，被解释为“风景”、“区域”。笼统地使用它，现有外貌、视觉感观之意，又有区域的含义，两者都含有地理内容。认为人是地表景观形成的重要力量，景观变化的速率和性质乃依本地居民的文化而定。（三）环境生态学派：也有人称为人与环境的关系、人与自然的关系。“人-地互有关系”是地理学重要传统之一，其中影响最大的观念是“环境决定论”（Determinism），认为地理学是研究自然环如何决定人类行为的学问。（四）空间学派：地理学是研究空间分布的科学，“对的的位置”以“空间分布”作为地理学研究的重要内涵或目的。上述的多个观点事实上都是构成地理学整体的必要条件，但并非完备的条件，故地理学者唯有综合这些观点才干构成地理学的本质和目的。更应吸取其它有关科学想的精髓，才干顺应时代的需求。三、自然地理学的任务。四、当代自然地理学的研究领域与科学问题描述和理解控制整个地球系统的核心性物理、化学和生物过程及其互相作用；描述和理解支持生命的独特环境及其机理；描述和理解发生在地球系统中的重大全球变化问题及人类活动对这些变化的影响方式，为全球和国家一级的资源与环境管理提供科学的根据。概括地说，当代自然地理学的重要研究领域涉及有：（1）大气温室效应加剧对陆地生态系统的影响；（2）平流层臭氧减少对陆地生态系统的影响；第一章地球第一节

地球在宇宙中的位置一、宇宙和天体战国时代晋国人尸佼：上下四方谓之宇，古往今来谓之宙。汉代张衡：宇之表无极，宙之端无穷。宇宙中存在着无数的天体，根据它们各自的特点可归纳为恒星、行星、卫星、流星、彗星和星云等类。天文单位=地球和太阳的平均距离=14960×104公里；作为量度天体距离的单位光年=光在一年中传输的距离=94600×108公里。总星系:已知宇宙的总体称为总星系。二、太阳和太阳系银河系直径约有10×104光年，包含1500×108颗恒星，太阳只是其中之一。太阳位于距银河系中心（银心）约27000光年、距边沿23000光年的地方，并以每秒250公里的速度绕银心运动，大概二亿（2.5×108）年绕行一周。太阳系涉及8个大行星，50个卫星，和成千上万个小行星，尚有少数彗星。太阳系的天体：慧星、小行星、月亮［月岩----卡里普岩（KEEP）］第二节

地球的形状和大小我国古代则有“天圆地方”的说法，并且认为这个方形大地是从西北向东南倾斜的。东汉时期的张衡（公元78－139）。他在《浑天仪图注》中说：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡中黄。天之包地，如壳之裹黄。”一、地球的形状及其地理意义二、地球的大小及其地理意义第三节

地球的运动一、地球的自转二、地球的公转三、岁差、章动和极移第四节

地理坐标一、纬线与纬度二、经线与经度第五节

地球的圈层构造一、地球的圈层分化二、地球的内部构造根据对地震波在地下不同深度传输速度的分布的研究，地球固体地表以内的构造能够分为三层，即地壳，地幔和地核。（一）地壳地壳是指地表至莫霍洛维奇面之间厚度极不一致的岩石圈的一部分。大陆的地壳平均厚度为35km。大陆地壳最表层为风化壳，其它则自上而下分为沉积岩层、硅铝层和硅镁层。（二）地幔：莫霍洛维奇面下列，深度为35—2900km的圈层，就是地幔。地幔分上下两层。上地幔深度35—1000公里，重要由橄榄岩质的超基性岩石构成。这层岩石比较软，为岩浆的源地，也称为软流圈。下地幔深度1000—2900km，可能比上地幔含有更多的铁。由上地幔到下地幔，密度由3.31克/厘米3增加到5.62克/厘米（三）地核：地核分为两层，地表下列2900—4980公里，叫外地核，据推测可能是液体。4980—5120公里深处，是内外两层的过渡带。而由5120公里直到地心则为内地核，可能是固体。地核重要由铁、镍构成，可能还包含少量的硅、硫等轻元素。外层密度约为9.5克/厘米3，至地心增加到13克/厘米三、地球的外部构造地球的外部构造是指地球大气圈，水圈和生物圈。（一）大气圈：地球大气的重要成分为氮（78％）和氧（21％），另首先为氩（0.93％）、二氧化碳（0.03％）和水蒸汽等。另外尚有微量的氖、氦、氪、氙、臭氧、氡、氨和氢。（二）生物圈：地球生物圈渗入在水圈、大气圈下层和地壳表层的范畴之中。生物富集的化学元素重要是H、O、C、N、Ca、K、Si、Mg、P、S、Al等。有机界和无机界在地表的互相作用还形成一种独特的土壤层。（三）水圈：水圈重要由海水构成，陆地上的湖、河、沼泽水和地下水也是水圈的构成部分。海水的重要成分是O和H，另外还郁Cl，Na、Mg、S、Ca、K、C、B等。地球构造中的同心圈层，在分布上有一种明显的特点：在高空和地球内部，它们基本上是上下平行分布的；但在地球表面附近，各圈层却是互相渗入甚至互相重叠的。这一特点赋予地球表面一系列独特的性质。地球表面这个特殊的圈称为地理圈或地理壳，是自然地理学的研究对象。第六节

地球表面的基本形态和特性一、海陆分布地表的海陆分布不均匀:以新西兰东南为中心，涉及太平洋主体的半球，海洋占90.5％而陆地面主动小，因而有水半球之称。另外的半球以法国南特附近为中心，即使名为陆半球，陆地面积占47.3％，仍然比水域小。全球共有七个大陆，即亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲、澳大利亚和南极洲。二、海陆起伏曲线三、岛屿四、地球表面的基本特性课程教案课次第二章地壳授课方式（请打√）理论课√讨论课□实验课□习题课□其它□学时安排26授课题目（教学章、节或主题）：地壳教学目的和规定:掌握矿物、岩石、地质构造各自的特点与类型。教学重点及难点：

重点：地壳的构成物质，构造运动与地质构造，大地构造学说，火山与地震，地壳演化的历史。

难点：岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因、构造、构造及分类，褶皱及断裂构造，板块构造学说的发展及理论，地壳演化的历史；重要造岩矿物及常见的岩浆岩、沉积岩、变质岩；构造运动的方式、岩相、地层的接触关系，槽台学说和地质力学学说，火山与地震。教学基本内容办法及手段地壳的物质构成构造运动与地质构造大地构造构造学说火山与地震地壳的演变多媒体、举例解说和实验相结合课后练习:1、岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因、构造、构造及分类。2、重要造岩矿物及常见的岩浆岩、沉积岩、变质岩；3、褶皱及断裂构造的力学分类。4、大地构造学说重要学派的代表人物。5、李四光的地质力学体系。6、地壳演化的历史。7、构造运动的方式、岩相、地层的接触关系。8、火山与地震。课后小结:地壳的构成物质，构造运动与地质构造，大地构造学说，火山与地震，地壳演化的历史。第二章地壳地壳是地球硬表面下列到莫霍面之间由各类岩石构成的壳层，在大陆上平均厚度为35公里，在大洋下平均厚度5公里。第一节

地壳的构成物质地壳的构成物质可从元素、矿物、岩石三方面来阐明。在地壳中，多个元素化合为矿物，多个矿物集合为岩石。它们彼此有关又各有差别。一、地壳的平均化学成分地壳中多个化学元素的相对平均含量（即克拉克值）极不均匀，F.W.克拉克等（1924年）最先提出了一种比较完整的地壳元素丰度数据，若按元素含量的递减次序排列，最丰富的氧和硅便占地壳总重量的74％多，另六种较丰富的元素即铝、铁、钙、钠、钾和镁共占24％多，即八大元素的丰度共占98%，而其它几十种元素的总和则局限性2％。二、矿物自然界的矿物是由化学元素在一定的地质环境中形成的，含有一定的化学成分和理化性质的化合物或单质。矿物是构成岩石或地壳的基本单元。（一）矿物的基本特点及其生成方式天然矿物的绝大多数是化合物，仅极少数为单质。矿物的绝大多数为固态，但也有某些呈液态（如自然汞、石油）和气态（如多个天然气）。固态矿物多数为晶质，仅少数为非晶质。矿物的特性。矿物的形态：丝、针、柱、片、板、块状等；矿物的光学性质：透明度、光泽、颜色、条痕等；矿物的力学性质：硬度、解理、断口、弹性等。最常见的造岩矿物有下列几个：石英、长石、云母、普通角闪石、普通辉石、橄榄石三、岩石岩石是地质作用形成的含有一定产状的地质体，重要由造岩矿物按一定的构造和构造集合而成。岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小和形状以及颗粒间互有关系的特性，称为岩石的构造。岩石中矿物的组合形状、大小和空间上互有关系和配合方式，称为岩石的构造。岩石按其成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。A、岩浆岩：是由岩浆在地下结晶或喷出地表凝固而成的岩石。岩浆的活动和冷凝的整个过程统称为岩浆作用。（一）岩浆岩按其化学成分和矿物构成的不同可分为四类：1）超基性岩——二氧化硅含量＜45％，含铁镁较多，含钾钠甚少。重要由橄榄石、辉石构成。如橄榄岩。2）基性岩——二氧化硅含量45—52％，重要由辉石、钙斜长石和少量橄榄石和角闪石构成。如辉长岩、玄武岩。3）中性岩——二氧化硅含量52—65％，重要由角闪石、长石和少量石英、辉石、黑云母等构成。如闪长岩、安山岩、正长岩和粗面岩。4）酸性岩——二氧化硅含量＞65％，含钾和钠较多而铁镁较少，重要由长石、石英和云母构成。如花岗岩、流纹岩。（二）岩浆岩的产状：按岩体的形状及其与上覆岩层的关系，可分为整合侵入体和不整合侵入体。前者如岩盆、岩盖、岩床、岩鞍等；后者如岩株、岩瘤、岩脉等.（三）岩浆岩的构造与构造构造是指岩石中矿物颗粒本身的特点（结晶程度、晶粒大小、晶粒形状等）及颗粒之间的互有关系所反映出来的岩石构成的特性而言。岩石构造是指构成岩石的矿物集合体的形状、大小、排列和空间分布等所反映出来的岩石构成的特性而言。（三）岩浆岩的矿物构成及重要类型B、沉积岩沉积岩是由成层堆积的疏松沉积物经固结而成的岩石。这些沉积物是涉及沉积于陆地或海洋中的岩矿碎屑、胶体和有机物质等的总称，是形成沉积岩的物质基础。沉积物的来源重要是先成岩石在地表风化的产物；另首先是火山喷发的沉降物以及生物成因的多个有机物；另外，尚有少数来自宇宙的降落物。这些物质在地表条件下通过不停的迁移、分异和重新组合等一系列复杂过程，并在一定的环境中沉积富集起来。沉积岩的形成环境。按沉积物的成因和性质可分为：机械（碎屑）沉积物，化学沉积物：物理化学沉积物、生物化学沉积物。（一）沉积岩的基本特性沉积岩的物质构成与岩浆岩最不相似之处是富含次生矿物和有机物质以及存在化石。层理普通可分为：水平层理，波状层理，交错层理等。沉积岩的构造特性和类型，对岩石的分类和命名含有重要的意义。重要的构造类型有：碎屑构造、泥质构造、化学构造和生物构造。碎屑岩是沉积岩中的一种重要类型，砾岩、砂岩、黏土岩都属于碎屑岩。碎屑岩的构造涉及碎屑颗粒的构造、杂基或胶结物的构造以及碎屑和填隙物之间的关系等诸多特性。

屑颗粒的构造特性是指粒度、球度、形状、圆度和颗粒的表面特性。粒度是指颗粒的大小，1-1000mm为砾级，0.1-1mm为砂级，0.01-0.1为粉砂级，<0.01为黏土级；球度用于衡量一种颗粒近乎于球体的程度，等轴状矿物球度高，片状、柱状矿物球度低；形状用大家熟悉的圆球体、椭球体、扁球体和长扁球体来表达；圆度是指原始的碎屑棱角被磨圆的程度，用比较形象的棱角状、次棱角状、次圆状和圆状划分出四个级别；颗粒表面特性是看碎屑颗粒的表面的磨光程度如何以及与否有刻蚀的痕迹。填隙物构造涉及杂基和胶结物。杂基是和粗大碎屑一起沉积下来的细粒填隙组分，属于机械沉积，杂基粒度普通<0.03mm；而胶结物是化学成因的物质，普通含量不大于50%，填隙在孔隙之间。胶结物有非晶质和显晶质等构造类型。

碎屑和填隙物之间的关系，也称胶结类型。重要有下列四种状况：a、基底胶结的填隙物为杂基且含量多，碎屑颗粒呈星点状分布；b、孔隙胶结则否则，胶结物含量少，只充填在碎屑之间的孔隙中；c、接触胶结和孔隙胶结类似，但胶结物含量更少，只分布在颗粒之间接触的地方；d、镶嵌构造的特点是颗粒之间呈凹凸线状接触，似乎没有胶结物。（二）沉积岩的重要类型在三大岩类中，沉积岩在地表分布的面积最广（约占70％）。沉积岩按其成因、物质构成和构造等特性，可分为下列各类：1.碎屑岩类由碎屑物经胶结而成。按成因可分为火山碎屑岩和正常碎屑岩两种。正常碎屑岩是指母岩机械风化的碎屑经胶结物胶结而成的岩石。按其构造又可分为：1）砾岩与角砾岩；2）砂岩：按砂粒大小可分为：粗砂岩(2—0.5mm)、中粒砂岩(0.5—0.25mm)和细砂岩(0.25—0.05mm)。按砂粒成分可分为：石英砂岩、长石砂岩、杂砂岩等。按胶结物性质又可分为：钙质胶结的、铁质胶结的、硅质胶结的、粘土胶结的等多个。3）粉砂岩2.粘土岩类。层厚的称为泥岩；层薄的称为页岩。3.生物化学岩类。C、变质岩地壳中原有的岩石，由于经受构造运动、岩浆活动或地壳内的热流变化等内动力的影响，使其矿物成分和构造、构造发生不同程度的变化，统称为变质作用。由变质作用形成的岩石称为变质岩。（一）变质作用的因素：温度、压力和溶媒。（二）变质作用的类型和常见的变质岩1.动力（碎裂）变质作用2.接触（热力）变质作用3.交代（热液）变质作用4.区域（动力）变质作用。常见的岩石类型有：板岩；千枚岩；片岩；片麻岩。5.超变质作用。在深度区域变质的基础上，由于地壳下沉或深部热流继续上升，使原岩发生局部重熔、交代、注入等混合岩化作用，从而形成岩性介于变质岩与岩浆岩之间的多个混合岩。第二节

地壳运动及其构造形迹一、地壳运动的普通特点：普遍性和永恒性，方向性，非均速性，含有不同的幅度和规模。二、地壳运动在岩相、建造和地层接触关系上的体现：海相、陆相和过渡相三大类。沉积建造：地槽型建造，地台型建造，过渡型建造。地层的接触关系：整合，假整合（平行不整合），不整合（角度不整合）地层的接触关系是地壳运动最明显最综合的体现。常见的有整合、假整合和不整合三类。三、地质构造承受地壳运动的岩层或岩体，在地应力的作用下发生变形变位的成果，称为构造形迹或地质构造。地应力作用的方式和成果有三类：1）压应力使岩石发生挤压作用，形成压性构造；2）张应力使岩石发生拉伸作用，形成张性构造；3）扭应力使岩石发生扭曲作用，形成扭性构造。岩层在空间上的位置称岩层产状，它可用岩层的走向、倾向和倾角三要素来拟定。褶皱构造。岩层在侧方压应力作用下发生的弯曲叫褶曲。褶曲仅指岩层的单个弯曲，而岩层的持续弯曲则称为褶皱。褶曲的形态可用褶曲要素来表达。褶曲的基本类型有两种：背斜和向斜。断裂构造。节理是指岩石破裂后无明显位移的裂隙。断