地质学原理-绪论.ppt

1、第1章 绪论 地球科学 宇宙与地球 地质作用 本课程学习的必要性 本课程的教学内容及基本要求,地球科学 研究地球的成因与形成机制、物质组成与结构、运动与时空演化的系统科学。 按照传统划分，包括地质学和地理学两大学科群。 据现今划分大气科学、水文学与水力学、海洋科学、地理科学、土壤科学、地球物理学、地球化学、地质科学、天文学与宇宙地质学【行星地质学】。 探索地球本身大气圈、水圈、生物圈、土壌圈等外部圈层，地壳、地幔、地核等内部圈层。 探索地球外部太阳系、银河系、宇宙等。 回答第一类问题地球的物质组成与层圈结构，地球表部地貌景观如山脉、河流等的成因，地球的形成与演化。 回答第二类问题大气圈、水圈、

2、生物圈、土壌圈的循环与演化。 回答第三类问题为什么太空中有些天体与地球类似、有些天体则完全不同？,宇宙与地球 宇宙 银河系与太阳系 地球,宇宙 宇宙的起源 宇宙中的天体和物质 宇宙中天体的相对位置 目前，可视宇宙只有200【137】亿光年,宇宙的起源 宇宙起源于大爆炸。 大爆炸是现代宇宙学中最有影响的一种学说。 与其它宇宙模型相比，大爆炸能够说明较多的观测事实。 大爆炸的主要观点是认为宇宙曾有一段从热到冷的演化历史。在这一时期，宇宙体系并非静止、而是在不断膨胀，致使物质密度从密到稀地演化。,混沌初开 宇宙始于大爆炸 宇宙产生于137亿年前的奇点中 大爆炸1秒时，基本粒子相互作用 50万100万

3、年后，产生氢原子 12亿年后，形成天体星系,宇宙起源于大爆炸的证据 恒星产生于温度下降之后，应晚于200亿年。各种天体的测年证明这一点。 1927年，哈勃观测到银河外天体有系统性谱线红移，并且红移与距离成正比。从而证实宇宙膨胀。 恒星核反应无法解释各种天体氦的含量。根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一事实。 1964年，彭兹亚斯探测到具有热辐射谱的微波背景辐射，温度大约为。这一结果无论在定性上或定量上均与大爆炸理论的预言相符。,可见光区,哈勃定律,宇宙中的天体和物质,恒星主要由氢、氦组成，温度高发蓝光，反之发红。,星际物质星云、星系。 星云由星际气体和星际尘埃组成。

4、 星系大量恒星组成。,猎户座大星云,仙女座大星系,火星照片,天体系统和星系 太阳系（携带地球）以220千米/秒的速度绕银河系中心运动，旋转一周需2.8亿年。 地球以30千米/秒的速度绕太阳公转。,宇宙中天体的相对位置,北半球,银河系,太阳系,太阳系,银河系,银河系与太阳系,由1400亿颗恒星和大量星际物质组成的盘状天体系统。 直径10万光年。 银核直径1万光年。 太阳距银核中心3万光年，延银道面公转一周2.83亿年。,银河系,太阳系家族成员,太阳与太阳系,太阳系太阳、水星、金星、地球、火星、小行星带、木星、土星、天王星、海王星、冥王星。 类地行星水星、金星、地球、火星 岩石组成。 类木行星木星

5、、土星、天王星、海王星、冥王星 气体组成。 地球土壤、水、温度、大气、生机勃勃。 月球死寂沉沉。,太阳,水星,水星表面,金星表面与大气层,地球上40000年前陨石坑,登月舱落向月球,1998年火星探陆者号,月球车在月球表面考察,人类历史性的一步,从月球上遥望地球,月球表面,火星全景,土星,木星,海王星,冥王星,仙女座星云,新的国际空间站,地球的层圈结构,地球外部圈层 大气圈 水圈 生物圈 土壤圈 地球内部圈层 地壳 地幔 上地幔 地核,岩石圈,地壳 上地幔(650km) 下地幔(2900km) 外核（液态）(5100km) 内核(6371km),地球的诞生 基本事实 银河系和太阳系中98%是由

6、氢和氦气体组成，固体物质少于2%。 地球中氢和氦很少，铁、氧、硅较多。 地球形成的均匀吸积假说 冷星云形成的尘埃集合体。 原始的均质地球受太阳辐射（风）高温的影响，轻的气体被吹到外层形成类木行星，重的组成地球。 高温、熔融、重力使地球分异形成层圈构造。大气圈和水圈是由地幔分离出来的。,原始地球形成过程,原始高温均质状态,形成层圈结构,发生重力分异作用,大气圈中气体、液体、固体,全球年降水量分布图,海洋 水圈的主体,全球地表径流排入海洋沉积物分布图,全球营养匮乏程度图,非洲原野,海底世界,地球家族成员,我渴望有一个清洁的地球 !,宝贵的土地资源,这是什么？,它担心什么 ？,现代城市,温室效应,工

7、程中，不重视工程地质研究，忽略环境保护，人类终将陷入泥潭、永不自拔！,地球表面形态陆地平均高800m海洋平均深4000m,全球地形,陆地地形 山地、丘陵、平原、高原、盆地 海底地形 大陆架、大陆坡、大陆基、岛弧、海沟 大洋中脊、大洋盆地、大洋裂谷,地质作用 自然界发生的一切可以改变固体地球的物质组成、结构与构造、地表形态的各种作用。 从高耸入云的山峰到宽广无垠的平原，从多样的矿产资源到各种构造变形，从各种微古生物到现代人类，无疑不是地质作用的产物。 现今世界屋脊的青藏高原三千万年前还是一篇汪洋大海。由于印度板块与欧亚板块的碰撞造山，使该地区以每年几毫米的速度抬升，形成了目前的世界屋脊。 华北平

8、原七千年前还有许多地方处于水面之下，在黄河、淮河、海河携带泥沙长期淤积下，形成了今天的广阔平原。,地质作用的分类 地质作用的动力是地球的能量。 根据能量的来源，可以将地质作用划分为内动力地质作用和外动力地质作用两大类。 内动力地质作用以固体地球内部能为能源的地质作用，如造山运动、构造变形、地震、岩浆作用、火山作用、变质作用、成矿作用、成岩作用等。 外动力地质作用以固体地球外部能为能源的地质作用【发生于地表及其附近，能源包括重力、水、风、冰川、风沙、生物等】，如风化作用、搬运作用、沉积作用、岩溶作用、冰川作用、塌陷作用、滑坡与崩塌、泥石流等。,本课程学习的必要性 地质学原理属于岩土与地下工程专业必修的专业基础课。 也是认识地球、地质、自然、环境等的入门基础课。 与很多工程学科如地质工程、地基与基础工程、地下岩土工程、边坡工程、交通土建工程、水利水电工程、矿山建筑与采矿工程、环境工程、防灾减灾工程等密切相关，具有启蒙教学性质。 针对岩土与地下工程专业，本课程教学的目的在于使学生较全面了解地质学的基本原理和基本知识，为后续土力学、岩体力学、工程地质与水文地质、岩土工程勘察、环境岩土工程、挡土结构与基坑工程、地基处理、岩土与地下工程施工、岩土工程测试与检测技术、基础工程等的教学奠定必要的地质基础。,本课程的教学内容及基本要求 教学内容 地球科学宇宙与地球地质作用 矿物