地球科学概论(部分答案).doc

地球科学概论课件绪论一、名词解释地球系统：地球由固体地圈（地核、地幔、岩石圈）、流体地圈（大气圈、水圈）和土壤圈、生物圈（含人类圈）组成一个开放的复杂的巨系统，称为地球系统。 地球表层：指的是和人最直接有关系的那部分地球环境（即岩石圈、水圈、大气圈、生物圈相互交替、渗透的部分）。 二、论述题 1）地球科学研究的重要意义？ 地球是人类在宇宙中赖以生存和发展的唯一家园 人口、资源、环境是人类21世纪面临的三大基本问题（资源严重短缺固体矿产，能源，水资源，环境污染严重大气污染水污染）生物多样性是人类生存的基础人们从改造地球表层正反两方面的收益与教训中逐渐认识到，人类社会的发展最终要受到地球表层的遏制。人类无限制的发展，只能带来灾难，人类只有与地球表层环境相协调，才能持续发展。人类要向生物学习，顺应地球表层自然演变规律，与地球表层协同进化。21世纪的建设者和领导者为了实现可持续发展，需要以地球系统科学的新地球观从整体上来认识地球并关注当前资源、环境热点问题。因此，我们必须将地球系统作为一个整体进行研究，为政府实现人类人口、资源、环境与经济社会的协调发展的宏观决策中（发展规划与法规建设）提供科学理论基础。 2）地球科学的特点？ 全球性 20世纪60年代板块构造学说的出现，首先在固体地球研究中建立了全球观概念。全球监测与国际合作 调查研究的时间尺度的极大差异性 调查研究的空间尺度的极大差异性 现实主义类比研究方法第1章 宇宙中的行星地球 一、名词解释太阳系：太阳系位于银河系中心约27000光年，距银河系边缘23000光年。约2亿年环绕银心一周太阳系以海王星的轨道为界。包括：1颗恒星，8颗行星，66颗卫星，一些小行星，彗星，星际物质等。彗星：彗星也是围绕太阳旋转的天体。不过它们质量很小，是一种云雾状小天体，围绕太阳旋转的轨道是十分扁长的椭圆。距离太阳近的时候，从彗核蒸发出大量物质抛洒在远离太阳的方向，形成光带，称为彗尾。在太阳系中，现已发现1600多颗彗星。大多数彗星是朝同一方向绕太阳公转，但也有逆向公转的。哈雷彗星是最著名的一颗彗星，它绕太阳运行一圈是76年小行星带：在火星和木星之间还有数量众多的、用肉眼看不见的小天体，也和八大行星一样绕太阳运行，科学家称之为小行星带。太阳黑子：名为黑子其实不黑，仅温度比周围光球低1000C, 在明亮光球反衬下呈暗黑色。 黑子是太阳表面剧烈活动所激起的气旋涡。黑子数量和分布范围出现较规律的周期性变化，称为黑子周期。黑子周期平均长度为11.1年。地球的地轴：由于地球存在绕轴自转运动，人们定义地球旋转轴为地轴地球的纬线：所有与地轴相垂直的面与地表相交而成不同大小的圆，称为纬线。地球的经线：所有通过地轴的平面，都和地球表面相交而成为同样大小的圆，称为经线圈。每个经线圈都可分为两条相差180的半圆弧，就是经线。 科里奥利力（地转偏向力）：由于地球自西向东自转，在北半球沿地表运动的物体发生向右偏转，在南半球则向左偏转。地球的偏心率： 地球椭圆形轨道的最长直径（长轴）与最短直径（短轴）之差与赤道半径之比 地球的黄赤交角：地球绕太阳作公转运动，太阳在天球上每年的视运动路线称为黄道，黄道面和天赤道面之间存在的夹角(2326)，称为黄赤交角。 第二章 宇宙，地球的起源和演化 一、名词解释地层层序律:在一个地区,如果没有发生构造变动,先形成的地层在下面,后形成的在上面.放射性元素的半衰期: 放射性元素总是以不受外界温、压条件影响的一定速率蜕（衰）变为他种元素, 如238U经过45亿年后其一半原子数蜕变为205Pb,故称为半衰期。化石:保存在岩层中地质历史时期的生物遗体和生命活动的痕迹。二、简答题 1）宇宙大爆炸、太阳系和地球形成的年龄？宇宙大爆炸：150亿年前 太阳系形成:50 亿年前 地球形成：46亿年前2）简述地球起源与圈层分异假说46亿年前从太阳星云中分化形成原始地球，温度较低，轻重元素浑然一体，尚无圈层分异。原始地球一旦形成，有利于吸集更多星子使体积和重量迅速增加，同时因重力分异、放射性元素蜕变和星体撞击而增温。原始地球内部达到熔融状态时，亲铁元素比重大而下沉形成铁镍地核，亲石元素上浮组成地幔和地壳。更轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表形成原始大气圈、水圈。地球初始圈层分异的时间约在42亿年前。3）简述5.4亿年前生物演化的几个突发期。35亿年前: 厌氧异养原核生物。30亿年前: 厌氧自养原核生物。18亿年前: 喜氧真核生物出现。6亿年前: 出现软躯体的伊迪卡拉动物群。5.4亿年前: 寒武纪生物大爆发。 4）古生界、中生界和新生界从老至新各划分为哪些系？ 寒武纪 奥陶纪 志留纪 泥盆纪 石炭纪 二叠纪，三叠纪 侏罗纪 白垩纪，古近纪 新近纪 第四纪第3章 地球的物理性质和圈层结构一、名词解释重力异常；重力异常:将实测的重力值减去该点的重力正常值,其差值即为重力异常。地磁异常；实测地磁要素的数据与正常值(地球基本磁场)的差别。地磁场倒转；地磁极出现 “反转”,即南、北极互相颠倒的现象。莫霍面；地壳与地幔的分界。深度:大陆地表之下平均33km;大洋地下5-8km；纵波P波速突然增加, 地内温度突然升高。古登堡面；地幔与地核的分界。深度: 2900km深度处，纵波P波速急剧降低,横波S波到此中止 (固态转为液态)地壳; 大陆型地壳：指大陆及大陆架部分的地壳, 具有上部硅铝层(花岗质层)和下部硅镁层(玄武质)层的双层结构, 以康德拉面为分界；大洋型地壳：往往缺失硅铝层, 仅发育硅镁层, 不具双层结构。岩石圈；软流圈之上的固体地球部分硅铝层 A1 （上地壳） 地壳 -康拉德面Conrad dis. 硅镁层A2 （下地壳） 岩石圈 -莫霍面Moho dis. 地幔硅镁层 B1软流圈。又称低速带， 是指地下60-250km之间，地震波速度减低的地带(塑性流动)二、简答题1) 地球的内部(固体地球)层圈的划分及其划分依据？依据：地球内部波速和密度分异2）简述大陆地壳和大洋地壳的区别？大陆型地壳：指大陆及大陆架部分的地壳, 具有上部硅铝层(花岗质层)和下部硅镁层(玄武质)层的双层结构, 以康德拉面为分界；大洋型地壳：往往缺失硅铝层, 仅发育硅镁层, 不具双层结构。3) 简述软流圈的作用？1、大规模岩浆活动的策源地2、中源地震的发源地3、岩石圈漂浮的载体4、全球岩石圈循环的基础第4章 地球及各圈层的物质组成 第一节 地壳的物质组成-元素和矿物一、名词解释地壳元素的丰度：是指研究体系中被研究元素的相对含量,用重量百分比表示. 克拉克Clark值：元素在地壳中的重量百分比，又称地壳元素的丰度.主量元素（常量元素或造岩元素）：主量元素也称为常量元素或造岩元素，是岩石中含量大于1%的元素，微量元素：地壳(岩石)中含量低于0.1%的元素矿物：由地质作用形成的天然单质或化合物， 具有相对固定的化学成分和物理性质二、简答题1）矿物分为那些大类？ v 自然元素v 硫化物：黄铜矿、黄铁矿v 氧化物和氢氧化物（200多种）：磁铁矿和铁矿v 卤化物：食盐、萤石v 含氧盐（占2/3）：包括硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等，硅酸盐占地壳质量的75-80%。橄榄石、辉石、角闪石、钾长石、斜长石、云母v 有机化合物第二节 地壳的物质组成-沉积岩(续一、名词解释生物地层单位；生物地层单位是以含有相同的化石内容和分布为特征，并与相邻单位化石有别的三度空间地层体。生物地层单位为生物带。年代地层单位。指以地层的形成时限（或地质时代）为依据而划分的地层单位。它代表了地质历史时期某一时间片断内形成的所有岩石（或地层）。二、简答题4）年代地层单位从大到小如何划分？宇界（erathem） 指在一个“代”的时间内形成的地层.根据生物界发展的总体面貌以及地壳演化的阶段性划分的。太古宙和元古宙依据地壳演化的阶段性划分。显生宙可根据生物界演化和地壳演化的阶段性划分。系（system） 指在一个“纪”的时间内形成的地层。纪的划分主要是依据生物界演化的阶段性。如泥盆纪称为“鱼类的时代”。与泥盆纪对应的年代地层单位则为泥盆系。统(Series)指在一个“世”的时间内形成的地层。是根据生物演化的阶段性划分的。一般一个纪可以依据生物界面貌划分为2到3个世，通常称之为早、中、晚世，与之对应的年代地层单位则为下、中、上统。阶时带5）年代地层单位“宇、界、系、统、阶、时带”对应的地质年代分别是什么？宙。代。纪。世。期。时。第四节 地壳的物质组成-变质岩一、名词解释喷出岩的气孔构造; 冷凝熔岩中，尚未逃逸的气体冷凝后留下的成群孔洞。 火山角砾岩由直径大于4毫米之火山岩片所成，所含之熔岩碎片远较凝灰岩者为多，但玻璃细片及整石较少。称之为火山角砾岩凝灰岩；是一种火山碎屑岩引，其组成的火山碎屑物质有50%以上的颗粒直径小于2毫米，成分主要是火山灰，外貌疏松多孔，粗糙，有层理，颜色多样，有黑色、紫色、红色、白色、淡绿色等。花岗岩；是一种岩浆在地表以下凝却形成的火成岩，主要成分是长石和石英玄武岩；属基性火山岩熔岩类，其主要矿物是长石和辉石。海相和陆相均有。片岩：主要由泥岩或页岩变质而成，由于泥质、粘土质矿物转变成片状云母有良好片理而得名。片麻岩是矿物有定向排列习性(条带状、片麻状构造、貌似沉积层理构造)的变质岩。大理岩变质岩，又称大理石。由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成。主要由方解石和白云石组成。具粒状变晶结构，块状（有时为条带状）构造经历了重结晶的石灰岩或白云岩。二、简答题1）什么是岩浆岩？主要有那几类？浆岩(火成岩) : 岩浆侵入地下(侵入岩)或喷出地表(火山岩),由于温度降低而冷凝形成的岩石。主要有（一） 花岗岩及花岗岩类（侵入岩）(二)玄武岩（火山岩喷出岩）2）沉积岩和岩浆岩的区别？ 3）岩浆岩和变质岩的区别？沉积岩：1)在野外呈层状产生,并经历分选作用。2)岩层表面可以出现波痕、交错层、泥裂等构造。3)岩层在横向上延续范围很大。4)沉积岩地质体的形态可能与河流、三角洲、沙洲、沙坝等的范围相近。5)沉积岩的固结程度有差别，有些甚至是未固结的沉积物。岩浆岩：1)形成火山及各类熔岩流。2)形成岩脉、岩墙、岩株及岩基等形态并切割围岩。3)对围岩有热的影响致使其重结晶，发生相互反应及颜色改变。4)在与围岩接触处火成岩体边部有细粒的淬火边。5)除火山碎屑岩外，岩体中无化石出现。6)多数火成岩无定向构造，矿物颗粒成相互交织排列。变质岩：1)岩石中的砾石、化石或晶体受到了破坏。2)碎屑或晶体颗粒拉长，岩石具定向构造，但也有少数无定向构造的变质岩。3)多数分布于造山带、前寒武纪地盾中。4)可以分布于火成岩体与围岩的接触带。5)岩石的面理方向与区域构造线方向一致。6)大范围的变质岩分布区矿物的变质程度有逐渐改变的现象。三者之间的比较 第5章 岩石圈板块运动与地质作用一、名词解释：板块；被洋中脊、海沟、转换断层、古缝合线等边界限定的岩石圈（地壳和上地幔）块体。 蛇绿岩；造山带中残留的古洋壳组合称为蛇绿岩。由基性、超基性岩（橄榄岩、堆晶岩、辉长岩、辉绿岩墙群）、枕状玄武岩和远洋沉积组成的“三位一体”共生综合体，代表洋壳残片混杂岩；其特征是原始层序完全被破坏，坚硬的块体包裹于破碎的基质之中。它包含通常处在透入性变形基质中的各种块体。这种岩石混合体由构造运动、沉积滑塌或任何这类作用的复合所形成。双变质带；指板块碰撞俯冲带附近发育的高压低温变质带（蓝闪石片岩）、高温低压变质带），它们往往沿缝合线相伴出现构造阶段。发生构造旋回所经历的地质时间二、简答题1）简述3种不同类型的板块边界。离散型板块边界：洋中脊（形成新的岩石圈）会聚型板块边界：海沟（岩石圈消减） 转换断层型板块边界：转换断层不形成新的岩石圈，也无岩石圈消减） 2）什么叫地缝合线？简述地缝合线识别标志。是板块相互之间的俯冲消减和碰撞过程中,留下其拼合碰撞的标志。地缝合线本身是巨大而复杂的超岩石圈深裂带，其两侧地块的地质发展史往往有大的差异。沿地缝合线断续分布有蛇绿岩(古洋壳残片) 、混杂堆积和高压变质带等特殊的地质记录。 地缝合线追踪法 蛇绿岩 混杂堆积 双变质带3）简述被动大陆边缘和主动大陆边缘的区别。被动大陆边缘 (大西洋型) 无洋壳俯冲带主动大陆边缘 (活动大陆边缘 ) (西太平洋型和安第斯型) 有俯冲带主动大陆边缘，被动大陆边缘，唯一区别就是前者有俯冲带，后者无。这两种边缘都是形容大陆与海的边界，被动大陆边缘后期发展就会形成主动大陆边缘，如现在大西洋和陆地相交就是被动大陆边缘，太平洋则是主动大陆边缘。俯冲带分两种B式俯冲和A式俯冲，前者指海沟，后者指陆陆碰撞 4）简述威尔逊旋回。威尔逊旋回理论是由加拿大学者威尔逊从板块构造观点综合归纳出的主要阐述大洋从开裂到闭合碰撞造山运动演化过程。胚胎期。初始洋盆期。成熟大洋期。衰退大洋期。残余洋盆期。消亡期5）简述中国3大构造域的划分。中国三大构造域：即古亚洲构造域、特提斯构造域和滨太平洋构造域。黄汲清(1945)将中国大地构造划分为三个主要构造型式,即古亚洲式、太平洋式和特提斯 喜马拉雅式。指出西伯利亚地台及其古冠(前寒武纪)向南推进,于华力西时期在蒙古地槽内产生大蒙古弧；与此同时,由于塔里木地块和中朝地块之相互作用及这两个地块与中亚地槽之相互作用,而产生中亚褶皱带,并出现古亚洲大陆。在中生代,当古亚洲大陆向太平洋推进时,太平洋以强大的推力“回击”,因而产生太平洋褶皱；同一向南推进的古亚洲大陆遭遇向北移动的冈瓦纳大陆的巨大抵抗,由此而产生的强大水平压力,使深厚的特提斯沉积变成特提斯 喜马拉雅式褶皱,构成世界最大最高的褶皱山脉。1973年以来,黄汲清、任纪舜结合板块构造学说,在1945年论述的基础上从全球动力学角度把古生代以来的中国大地构造划分为古亚洲、特提斯、滨太平洋三个构造域。指出正是此三大构造域的发生、发展、叠加、复合控制了古生代以来中国大地构造的发展。中国古生代构造主要受古亚洲构造域的控制,中、新生代构造主要受滨(环)太平洋和特提斯构造域的控制。6）简述中国古生代、中生代和新生代所经历的5个构造阶段及其分别对应的时段？ 第5章 岩石圈板块运动与地质作用构造变形名词解释： 造山运动；岩石圈板块碰撞的结果或陆内俯冲的结果。是地壳大规模水平运动的产物。造陆运动；曾一度被淹没的浅海，后被抬升变成陆地，这样大规模的海陆变化称为造陆运动。造陆运动实际上是地壳垂直升降运动的一种表现形式。伴随微弱的断裂或褶皱的上升运动并形成宽阔的高原或高地。地台；具有平整沉积盖层的稳定大地构造单元，通常由基底和盖层两部分组成，其间为大型的角度不整合面褶皱； 褶皱是由岩石中各种面（如层理、面理）的弯曲而显示的变形。对称褶皱； 两翼等长的褶皱不对称褶皱； 两翼不等长的褶皱节理； 是一种岩层没有发生明显位移的裂隙，常常可以看到两组或几组节理有规律的交叉。断层； 是岩层破裂有显著位移的断裂构造。可分为正断层、逆断层、平移断层。正断层； 上盘向下滑动逆断层； 上盘向上滑动平移断层。 断层面两盘顺断层面走向相对水平移动第6章 大气圈 一、名词解释： 对流层；是大气圈的最下一层，平均厚度为10km左右。对流层集中了大气质量的34，大气水汽的90。主要天气现象如云、雾、雨、雪、雹都形成在此层内。对流层对人类的影响最大，大气污染就是对此层而言。气团；水平方向上物理属性(如温度、湿度、稳定度等)比较均匀的巨大空气块称做气团。锋区；热气团和冷气团之间有一个过渡区称为锋区。季风；指在一个大范围地区内，盛行风向或气压系统有明显的季节变化，随着季节变换，天气气候也发生明显的变化。海陆间热力差是季风形成的重要原因。气旋；气旋是指中心气压低于四周的水平空气涡旋，也是气压系统中的低压。北半球气旋中低压的水平气流呈逆时针方向，南半球则相反。气候；指气候系统的全部成分在任一特定时段内的平均统计特征。温室效应。温室效应指大气中的二氧化碳、一氧化二氮、臭氧、氯氟烃等气体象花房上的玻璃一样，具有让太阳辐射透过，却不让花房内的长波辐射通过的保温效应。二、简答题1）简述大气圈的垂向分层。按大气电离状况，可分为电离层和非电离层。按大气温度随高度的分布，从下往上可分为对流层、平流层、中间层、热层和外层。2）气团可以根据自身温度的差异分为那两种气团？气团可以根据自身温度的差异分为热气团和冷气团两种。3）完整的气候系统包括那五个物理成分？气候系统包括大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈和生物圈中与气候有关的物理的、化学的和生物学的运动变化过程。第7章 水圈一、名词解释： 地球水分循环；海洋、陆地水和大气的水随时随地都通过相变和运动进行着大规模交换，这种交换过程称为地球水分循环。 潮汐；由月球和太阳的引潮力作用引起的海面周期性升降现象称为潮汐。潮汐是引力与离心力的合力产生的结果。海浪；海浪是海洋中波浪现象的总称。波浪包括波峰、波谷、波长和波高四要素。 洋流；洋流又称海流。它是海洋中大规模的海水以相对稳定的速度所作的定向流动。海平面；海平面是指海洋水体表面。一般是高潮与低潮之间的平均海面。从测量学角度看，全球海平面是指全球平均海平面，它也是通常所说的大地水准面。厄尔尼诺现象；厄尔尼诺（西班牙文El Nino）原意为“圣婴”表示圣诞节前后沿厄瓜多尔海岸出现一支微弱且向南移动的暖洋流。现在用来表示：在南美秘鲁、厄瓜多尔附近尺度为几千km的赤道东太平洋上的异常增温现象河流的绝对基准面；是以某一河口的平均海平面为零点的基准面。中国规定统一采用青岛平均海平面为绝对基准面。 外流河和内陆河；多数河流以海洋为最后归宿，称外流河；另一些河流注入内陆湖泊或沼泽，或消失于荒漠中，称内陆河。 地下水。埋藏在地表以下，存在于岩石和地表松散堆积物的孔隙、裂隙及溶洞中的水，统称为地下水。二、简答题：1）波浪包括那4要素？海浪是海洋中波浪现象的总称。波浪包括波峰、波谷、波长和波高四要素。 2）海平面变化对人类社会的影响？世界上50%以上的人口生活在距海50千米以内的海岸地区，海岸地区的平均人口密度较内陆高出10倍。荷兰学者估计如果今后一个世纪海平面上升1m，直接受影响的土地将有500万km2，人口约10亿，耕地占世界的1/3。中国大陆海岸线长约17 714 km，沿海地区是改革开放的前沿，经济发展的重心，又有黄河、长江和珠江三大三角洲和低平的海岸平原，极易受将来海平面上升的危害。 第8章 地表形态一、名词解释：地貌营力；规模不同、形态各异的地貌是在不同的地球内、外营力下形成的，这些营力也可称为地貌营力。 全球构造地貌；包括大陆和海洋两个大的地貌单元；大地构造地貌；指大陆上和大洋底的地形起伏；地质构造地貌；主要指地质构造被外力剥蚀后所反映的地貌特征，如单面山、背斜山、向斜谷以及火山锥、熔岩台地等。高原；是大面积构造隆起抬升过程中外力侵蚀切割微弱的结果。高原边缘地带则在构造抬升过程中受到强烈侵蚀，常表现为深受切割的陡坡。平原；的形成与高原相反，它是在构造沉降过程中不断从外围得到大量碎屑物的堆积而形成的。盆地；是低于周围山地的相对负向地形，它和周围山地是同一盆 山耦合构造成因的产物。强烈的升降差异运动，使周围山地抬升迅速并同时受到强烈侵蚀，盆地内部则因强烈下降而堆积巨厚的粗粒沉积物；丘陵；是海拔高程在500m以下的山地或岗地。风化作用；地表岩石受太阳幅射、温度变化、水和生物等作用, 发生崩塌破碎，形成大小不等的岩屑和砂粒的过程。冲出锥 (洪积扇)；沟谷发育过程中，间歇性洪流把冲刷下来的物质带到沟口，发生大量堆积，形成一种半圆锥形的堆积体，称冲出锥 (洪积扇)三角洲；三角洲:河流注入海洋或湖泊处,形成平面上呈三角形的沉积物堆积体。 喀斯特是地表水和地下水对可溶性岩石（如灰岩）所产生的化学过程（溶蚀和沉淀）和机械过程（流水的侵蚀和沉积、重力崩塌、坍陷和堆积等）。又称岩溶。；风沙作用；风挟带沙沿地表流动时对地面物质的侵蚀、搬动和堆积等过程。黄土地貌塬；是黄土覆盖的范围较广的平坦高地，是黄土覆盖在大片平整古地形上形成的粒雪盆；雪线以上的积雪盆地。冰川磨蚀（刨蚀）作用；冰川滑动中，冰内所含岩石碎块对地表的侵