地球科学概论重点知识

绪论 1 什么是地球科学 答 系统研究地球物质的组成 运动 时空演化及其形成机制的自然学科 它 以整体地球作为研究对象 包括自地心至外层空间十分广阔的范围 是由固体 地圈 包括岩石圈 地幔和地核 大气圈 水圈和生物圈组成的一个开放的复 杂巨系 第一章 宇宙中的地球 1 恒星的概念 答 由炽热的气体组成的 能自身发光的球形或类似球形的天体 构成恒星的 气体主要是氢 其次是氦 如太阳 2 星云的概念 答 由星际气体和星际尘埃组成的云雾状天体 3 类地行星有 答 水 金 地 火 4 类木行星有 答 木 土 天 海 5 地球的形状为 答 扁率很小的旋转椭球体 6 地球的平均半径为 答 6371km 第二章 行星地球简史 1 宇宙起源的流行理论是什么 其理论依据有哪些 答 大爆炸理论 红移现象 和 宇宙微波背景辐射 2 类地行星的特点是什么 答 距太阳近 体积小 质量小 密 度大 自转慢 卫星少 3 类木行星的特点是什么 答 距太阳远 体积大 质量大 密度小 自转快 卫星多 多具星环 4 下列哪个行星的表层物质为由氢 氦液体组成液态海 D A 水星 B 金星 C 火星 D 木星 5 卫星的概念 答 是绕行星运行而本身不发光的天体 6 八大行星中卫星最多的是 A A 土星 B 海王星 C 天王星 D 木 星 7 小行星带位于那两大行星之间 B A 地球和火星 B 火星和木星 C 木星和土星 D 土星和天王星 8 太阳系和地球起源占主导地位的学说是 答 星云说 9 地球的年龄为 B A 100 亿 B 46 亿 C 38 亿 D 25 亿 10 地球上已知最老岩石的年龄约为 41 42 亿年 11 冥古宙的时间为 4 6 3 8Ga 太古宙的时间为 3 8 2 5Ga 元古宙的时 间为 2 5 0 57Ga 古生代的时间为 0 57 0 25Ga 12 水体中开始有生命的活动的时间为 38 亿年 作业 1 简述古生代从老到新有哪些纪 并写出各自的代号 同时论述这些纪 中有哪些典型的生物特征或事件 答 从老到新古生代包括寒武纪 奥陶纪 O 志留纪 S 泥盆纪 D 石炭纪 C 和二叠纪 P 寒武纪 是生物史上的一次大发展 大量出现海生无脊椎动物 以三叶虫为代表 奥陶纪 O 的生物界较寒武纪 更为繁盛 海生无脊椎动物空前发展 其中以笔石 三叶虫 鹦鹉螺类和腕足 类最为重要 志留纪 S 是笔石的时代 泥盆纪 D 是脊椎动物进入飞 跃发展时期 为鱼类的时代 石炭纪 C 出现了大规模的森林 是我国北方 的主要成煤期 二叠纪 P 发生了有史以来最严重的大灭绝事件 估计地 球上有 96 的物种灭绝 其中 90 的海洋生物和 70 的陆地脊椎动物灭绝 第三章 地球的物质组成 1 克拉克值的概念 答 元素在地壳中的平均百分含量 2 地壳中含量最多的 8 种元素是 答 O Si Al Fe Ca Mg Na K 3 地幔中含量最多的元素有 答 O Si Al Fe Mg 4 地核中含量最多的元素有 答 Fe Ni S 5 水圈中含量最多的元素有 答 O H Cl Na 6 生物圈中含量最多的元素有 答 O C H N S 7 大气圈中含量最多的元素有 答 N O Ar 8 矿物的概念 答 天然 地质作用 形成的固体化合物或单质 具有一定的化学成分和物理 性质 是组成地球的基本物质 9 下列全由矿物组成的一组是 D A 石英 煤 云母 B 辉石 沥青 金刚石 C 人造水晶 矿泉水 方解石 D 高 岭石 长石 金刚石 10 矿物颜色和条痕之间有何区别 答 矿物颜色是对不同波长的可见光吸收后表现出的互补色 条痕为矿物粉末 的颜色 比矿物颜色更稳定 11 条痕对下列哪一类矿物更具有鉴定意义 A A 不透明矿物 B 半透明矿物 C 透明矿物 D 非金属矿物 12 什么是矿物的透明度和光泽 答 透明度 矿物透过可见光的能力 分透明 半透明 不透明三级 光泽为 矿物新鲜面反射光线的能力 折光率愈大 反射率愈高 光泽愈强 按弱强分 玻璃光泽 金刚光泽 半金属和金属光泽四级 13 什么是矿物的解理和断口 答 解理为矿物受力后沿一定方向平面裂开的性质 裂开的平面称为解理面 断口为一些单体矿物受力后不是沿一定的平面方向破裂 而是呈不规则状破裂 这种破裂面称为断口 14 下列具有极完全解理的矿物是 B A 方解石 B 白云母 C 辉石 D 橄榄石 15 常见矿物的摩氏硬度 答 滑石 1 石膏 2 方解石 3 萤石 4 磷灰石 5 长石 6 石英 7 黄玉 8 刚玉 9 金刚石 10 16 野外常用工具的硬度答 指甲 2 5 铜 3 5 小刀 5 5 玻璃片 6 5 17 矿物比重的分级特征 答 轻 d 2 5 中等 2 5 d 4 重 d 4 18 按照晶体化学特征 如何来进行矿物的分类 举常见的矿物实例并写出化 学式 答 矿物可分为 自然元素矿物 金 Au 铜 Cu 和银 Ag 等 硫化物及 其类似化合物矿物 方铅矿 PbS 闪锌矿 ZnS 黄铜矿 CuFeS2 和黄铁矿 FeS2 等 氧化物及氢氧化物矿物 石英 SiO2 赤铁矿 Fe2O3 磁铁矿 Fe3O4 褐铁矿 Fe OH 3 含氧盐矿物 菱铁矿 FeCO3 重晶石 BaSO4 石膏 CaSO4 2H2O 和 卤化物矿物 石盐 NaCl 19 以长石 石英和方解石 3 种矿物为例 说明如何来进行矿物的肉眼鉴定 答 矿物肉眼鉴定的方法主要有形态和物理性质两个方面 形态有矿物单 体和集合体两种 如长石单体为板状或板柱状 集合体为粒状 石英单体为柱 状 集合体为晶簇状 物理性质主要有包括颜色和条痕 透明度和光泽 解 理和断口 硬度 比重和密度 磁性和熔点等 长石 石英和方解石均为浅 色矿物 不能用颜色和条痕来进行鉴定 可用下列方法来鉴定 A 节理和断 口 长石有两组解理 石英无解理 方解石有三组解理 石英有典型贝壳状的 断口 而长石和方解石没有 B 摩氏硬度 长石为 6 石英为 7 方解石为 3 第四章 大气圈 1 大气圈的概念 答 包裹在固体地球之外的 由大气构成的连续层圈 2 大气圈有何作用 答 1 阻挡紫外线 2 保温作用 3 调节能量分配和改造地面性质 3 大气圈是如何阻挡紫外线的 答 太阳辐射到地球的能量主要集中在可见光 0 39 0 76 m 但也有少量 紫外线和红外线 热层吸收波长小于 0 175 m 的紫外线 波长为 0 175 0 39 m 的紫外线被平流层的臭氧吸收 99 以上 保护了生物圈的繁衍昌盛 4 温室气体有哪些 答 主要有 CO2 H2O 和 CH4 5 全球可分为七个气压带 赤道属于低气压带 大气圈中氮 N2占 78 08 O2占 20 95 和 Ar 占 0 93 其它占 0 04 7 大气圈从地表到高空可分为哪些层 说明其空间高度和温度变化趋势 答 大气圈从地表到高空可分为对流层 0 12km 温度逐渐变低 平流层 12 55km 温度逐渐升高 中间层 55 85km 温度逐渐变低 热层 85 800km 温度逐渐升高 和散逸层 大于 800km 温度逐渐升高 8 判断题 气压梯度越大 空气流动越快 风速越高 9 判断题 理论上 气压梯度驱动的气流应从两极流向赤道 10 气压等直线的概念 答 大气 对流层 中气压相同的点的连线 11 气压梯度 一个地区气压随单位高度变化的大小 12 判断题 冷锋天气模式形成强大的积雨云 产生阵性降水 13 判断题 暖锋天气模式形成一系列层状云系和大面积降水 14 冷锋天气模式和暖锋天气模式的区别 答 冷锋天气模式又称急行冷锋 由于冷空气在近地面层冲击前方暖空气 使 其作强烈对流运动 形成强大的积雨云 产生阵性降水 暖锋天气模式是指暖 空气沿锋面缓慢滑升 达到凝结高度后会形成一系列层状云系和大面积降水 15 天气和气候的区别 答 天气 各种气象要素和天气现象的短时间综合状态 气候 一个地区多年 平均天气状况的综合 16 根据气象要素 气温 降水量 风和湿度等 的特点 可以把世界气候分 成热带气候带 温带气候带和寒带气候带 17 地球历史上曾有过 3 次大的冰期 震旦纪全球大冰期 石炭 二叠纪南半球 大冰期和第四纪全球大冰期 18 据米兰科维奇理论 地球气候冷暖变化的数万年的周期 与地球运动的三 个轨道要素 地球公转轨道偏心率 黄道面和赤道面的交角 以及公转轨道近 日点的进动 有关 19 Ga Ma 和 Ka 的关系 Ga 10 亿年 Ma 百万年 Ka 千年 第五章 生物圈 1 生物圈的概念 答 指分布在大气圈 岩石圈和水圈交汇处及其附近有限空间的 由有生命的 有机体组成的连续层圈 是地球上所有生物及其生存环境的总称 也可表述为 生物及其占领的空间的总称 是一个复杂的综合体 2 以人类为例 说明生物分类的单位有那些 答 生物分类单位 界 门 纲 亚纲 目 超科 科 亚科 属 种的十级 分类 人是动物界脊索动物门 脊椎动物亚门 哺乳动物纲 真兽亚纲 灵长 类猿猴亚目 类人猿超科 人属 人种 3 生物界可分为 原核生物界 原生动物界 真菌界 植物界和动物界 4 裸子植物和被子植物的区别 答 裸子植物是原始的种子植物 出现于古生代 在中 新生代普遍 主要为 林木 如落叶松 冷杉 苏铁 银杏和马尾松等 被子植物是高级的种子植物 出现于白垩纪的早期 具有根茎叶果实种子 真 正有花的植物 为人类提供了食物 住所 衣料 药品和花卉等 如水稻 小 麦 甘蔗和马铃薯等 5 生命的概念 答 生命是一种能自我复制 记载 累积和传递遗传信息的有机体 并在其生 命过程中不断地与外界进行着物质 能量交换 6 DNA 是什么 答 DNA 为脱氧核糖核酸 是染色体的主要化学成分 是由脱氧核糖 磷酸盐 碱基三种分子组成的大分子 它的次一级单元是核苷酸 7 DNA 具有双螺旋结构 8 RNA 是什么 答 RNA 为核糖核酸 是遗传信息的载体 9 提出 原始汤 假说的科学家是 奥巴林 10 原始汤 的主要成分为 CH4 H2 NH3和 H2O 11 用实验证实 原始汤 假说的科学家是 米勒 12 人类是什么时候出现的 答 上新世至第四纪初出现了最早的人类 最古人类出现于约 700 万年 13 生物种群和群落的区别 种群 在一定空间和时间内同一物种个体的总和 是物种具体的存在单位 繁 殖单位和进化单位 群落 在一定的空间范围内所有生物种群的集合 包括植 物 动物和微生物等各分类单元的种群 14 生态系统的概念 答 生态系统 在一定时间与空间范围内所有生物和非生物的总和 15 生物群落可分为 生产者 消费者和分解 还原 者 16 在能量流动过程中 前一营养级的能量转移给后一营养级的能量效率一般 为 10 左右 17 森林生态系统主要有哪些贡献 答 1 固碳造氧 2 物质和能量交换的重要枢纽 3 涵养水源和保持 水土 4 清洁大气 第六章 水圈 1 水圈的概念 答 系指存在于大气圈 生物圈 岩石圈交界部位附近的由水的各种状态构成 的一个连续层圈 以海洋为主体 并渗透到大气圈 生物圈 地圈之中 2 水的特性 答 1 偶极性 由其结构决定 2 水的缔合 成链 三态变化 3 水的流动 性 水循环 4 强表面张力 进入微裂隙和孔隙 5 热容量大 6 具一定粘 性 3 片流的概念 答 顺斜坡片状流动的地面流水 4 洪流的概念 答 片流遇到凹凸不平的地面 时 水便集中到低洼的沟中快 速流动 5 流域的概念 答 地面流水直接流入同一条河流的区域 6 分水岭的概念 答 流域之间的高地 7 水系的概念 答 流域内河流汇集成的水网 8 层流的概念 答 水质点在流动过程中相对位置保持平行的水流 9 紊流的概念 答 水质点在流动过程中相对位置保持平行的水流 10 地面流水最易遭侵蚀的是 C A 砾石 B 粗砂 C 细砂 D 粘土 11 坡积物是由 C 地质作用形成的 A 河流 B 洪流 C 片流 D 涡流 12 按侵蚀方向 河流侵蚀作用分 下蚀作用 侧蚀作用 溯源侵蚀 3 种 13 河流的机械搬运的方式有 悬运 推运和跃运 14 地下水的概念 答 存在于岩石和松散堆积物空隙中的水 15 潜水面以上以垂直运动为主 近潜水面处为水平运动 16 根据地质条件将泉分为 接触泉 侵蚀泉和断层泉 17 据地下水埋藏条件 地下水分为 包气带水 上层滞水 潜水和层间水 18 潜水及潜水面的概念 答 潜水 第一个隔水层上含水层里具有自由表面的重力水 潜水面 潜水的 自由表面 19 层间水得概念 答 两个隔水层之间透水层内的地下水 20 下列岩石能成为良好的隔水层的是 A A 页岩 B 粗砂岩 C 粉砂岩 D 石灰岩 21 上层滞水的概念 答 包气带中往往夹有扁豆形的隔水层 其上部可形成局部的暂时性饱和带水 主要是大气降水向下渗流形成的 22 海和洋的区别 答 一般来说 海与洋是两个概念 通常把大陆边缘与陆地相连的水域称为海 位于岛屿与大陆之间的称为边缘海 如日本海 远离陆地的为洋 二者真正的 区别在于 洋盆规模大 形成时间早 洋流作用直接影响到大陆气候的变化 而海规 模小 形成时间晚 水域浅 且海流影响小 大洋通常具有洋壳特征 而海则以陆壳为主 个别具有洋壳特征的海是由 于其有特殊的形成演化史 如日本海 南海的部分地区 解释 板块拉张作用 23 从陆地到海洋可将其环境分为 滨海带 浅海带 半深海带 深海带 24 下列哪个湖泊属于由火山活动形成的 A 滇池 B 天池 C 太湖 D 洞庭湖 第 3 次作业 在河流上修建水库 对上游和下游河流的地质作用有什么影响 第七章 地震和地球内部层圈 1 震源的概念 答 震源是地下深处地震的发源地 它是地震能量积聚和释放的地方 2 震中的概念 答 震源在地表的垂直投影 3 震源深度的概念 答 从震中到震源的垂直距离 4 震中距的概念 答 从震中到任一地震台站的地面距离 5 震源距的概念 答 从震源到地面任一台站的距离 6 地震的强度用震级和地震烈度来反映 7 震级的概念 答 是用来反映地震能量大小的等级 用 100km 处标准地震仪上记录到的最大 振幅 um 的对数来标定 8 强震地震指 C A 小于 2 级 B 2 4 级地震 C 5 7 级地震 D 大于 7 级 9 地震烈度的概念 答 地震烈度是指地震对地面和建筑物的影响与破坏程度 往往与地震震级 震中距和震源深度直接相关 10 浅源地震的震源深度为 0 70km 中源地震的震源深度为 70 300km 深源地 震的震源深度为 300 720km 11 根据地震形成的原因 将地震可分为构造 断层地震 火山地震 陷落地震 和诱发地震 汶川地震属于构造 断层地震 12 P 波和 S 波区别 答 P 波是传播方向与质点振动方向相同的疏密相间的地震波 速度最快 可 通过固体 液体和气体 类似于声波 S 波是传播方向与质点振动方向垂直的的地震波 比 P 波慢且只能通过固体 它使物体运动的方向是与波的传播方向向垂直 对物体产生剪应力 因为液体 和气体没有剪切强度 所以它不能通过 13 根据地球内部不同物质中地震波传播的速度的变化 将地球内部一级层圈 为 3 层 地壳 地幔和地核 14 地壳和地幔之间的界面为莫霍面 地幔和地壳之间的界面为古登堡面 上 地壳和下地壳之间的界面为康拉德面 第九章 岩浆活动和岩浆岩 1 岩石按成因分成岩浆岩 火成岩 沉积岩和变质岩三大类 2 岩浆和岩浆岩的概念 答 地表下面存在的高温高压熔融的硅酸盐物质 岩浆岩 由岩浆凝结形成的 岩石称为岩浆岩或火成岩 3 岩浆作用的概念 答 指岩浆的发育 运动及其固结成岩的过程 包括侵入作用和喷出作用 4 组成岩浆岩的矿物有哪些 其中哪些属于浅色矿物 哪些属于深色矿物 答 组成岩浆岩的主要矿物为长石 石英 黑云母 角闪石 辉石和橄榄石 长石 石英属于浅色矿物 黑云母 角闪石 辉石和橄榄石属于深色矿物 5 岩浆岩的分类并举例 答 一般按岩石中 SiO2的含量将其分为 酸性 中性 基性 超基性岩浆岩 如闪长岩 如花岗岩 酸性岩浆岩 SiO2 65 浅色矿物为主 如闪长岩 中性岩浆岩 SiO2 52 65 一般浅色矿物稍多于暗色矿物 或大致相等 基性岩浆岩 SiO2 45 52 一般暗色矿物与浅色矿物大致相等或前者稍 多 如辉长岩 超基性岩浆岩 SiO2 45 一般无浅色矿物或极少 主要由 暗色矿物组成 如橄榄岩 6 什么是岩石的结构和构造 答 岩石的结构指组成岩石的矿物的结晶程度 晶体大小 晶体形状及矿物之 间结合关系特征 构造指主要指岩石中不同颗粒集合体分布与排列的特点 即 某一部分颗粒与其它部分颗粒的关系 是比结构较为宏观的组构 7 根据矿物颗粒的结晶程度 将岩浆岩的结构分为显晶质结构 隐晶质结构和 玻璃质结构 8 火山岩特有的构造为 气孔构造和杏仁构造 9 常见的岩浆岩 橄榄岩 辉长岩 闪长岩 花岗岩 玄武岩 安山岩 流纹 岩 苦橄岩金伯利岩和煌斑岩等 10 根据 SiO2的含量如何来进行侵入岩的分类并举例 不同类型的侵入岩主要 与哪些金属矿产有成因关系 答 一般按岩石中 SiO2的含量将侵入岩分为 超基性 基性 中性和酸性 4 大 类 SiO2 45 为超基性岩浆岩 如橄榄岩 SiO2 45 52 为基性岩 浆岩 如辉长岩 SiO2 52 65 为中性岩浆岩 如闪长岩 SiO2 65 为酸性岩浆岩 如花岗岩 基性 超基性侵入岩与铁 铜镍 矿成矿关系密切 如钒钛磁铁矿床 铜镍硫化物矿床 中酸性侵入岩与有色 金属 贵金属成矿关系密切 如铜 金 铁 钼 铅锌 钨 锡和铋等矿产 第九章 沉积作用和沉积岩 1 沉积岩的概念 答 是在地表或接近地表的条件下 母岩在海 河 湖等流水以及风 冰川等 外地质营力作用下 经剥蚀 搬运 沉积 固结而形成的岩石 2 沉积岩按其沉积成因分为 碎屑沉积岩 化学沉积岩 生物沉积岩 3 地质作用的概念 答 地质作用包括外动力地质作用和内动力地质作用 外动力地质作用 是指 在太阳能 日月引力能等的影响下 在岩石圈表层 大气圈 生物圈 水圈的 相互作用下 导致岩石圈表层改变重塑的整个过程 包括风化作用 剥蚀作用 搬运作用 沉积作用等等 内动力地质作用 指主要由地球内部能量引起的地 质作用 一般起源和发生于地球内部 但常常可以影响到地球的表层 如可以 表现为 构造运动 地震作用 岩浆作用 变质作用等 4 绝大多数沉积岩具碎屑结构 次外 部分沉积岩还可有化学结构和生物结构 5 碎屑结构的概念 答 由岩石或矿物等的碎屑与胶结物两部分组成 碎屑的分选和磨圆程度及其 与胶结物的比例 反映搬运距离和沉积动力学特点 胶结物的成分等反映沉积 和成岩作用的特点 6 沉积岩最重要的特点是成层性 都有层理构造和层面构造 7 层理构造的概念 答 表现为成分或结构 颜色等不同的物质呈层状分布 每一层的顶 底面称 为层面 8 常见的沉积岩有 砾岩 砂岩 粉砂岩 泥页岩 白云岩 灰岩和硅质岩等 作业 4 常见的典型碎屑沉积岩有哪些 论述其结构特征 答 常见的沉积岩有 砾岩 砂岩 粉砂岩和泥 页 岩 砾岩中砾石 粒径 2mm 50 砾间通常为砂或泥砂质充填 砂岩中碎屑主要为砂 0 05mm 粒径 2mm 且 50 其成分一般以石英为主 常占砂粒的 70 以 上 其他有长石 岩屑等 胶结物 50 一般为泥质 有时为钙质 硅质和 铁质 粉砂岩 与砂岩成分 结构类似 碎屑粒度更细 0 005mm 粒径 0 05mm 泥质结构 由粘土矿物 粒径 0 005mm 组成 断口细腻 手摸 之无粗糙感 放大镜下均一块状 看不出颗粒 第九章 变质作用和变质岩 1 变质作用和变质岩的概念 答 答 在地壳形成和发展 演化过程中 先存岩石 包括岩浆岩 沉积岩以 及先存的变质岩 在地壳一定深处 为适应新的地质环境和物理化学条件 在 基本保持固态的条件下发生的矿物组成 结构构造甚至化学成分的改变称为变 质作用 由变质作用所形成的岩石为变质岩 2 常见的变质岩有 板岩 千枚岩 片岩 片麻岩 角岩 大理岩 石英岩 麻粒岩 糜棱岩和碎斑岩等 第十章 变地球的动力系统 1 大陆漂移学说的证据有 大陆拟合 山脉造山带 古生物分布 古冰川遗迹 气候敏感的沉积岩 古地磁 地热学 2 海底扩张学说的证据有 磁异常 深海钻探 地震分布 转换断层 热点 3 转换断层的概念 答 横向错断大洋中脊 断层的运动方向和性质在断层的两端突然发生改变的 断层就是转换断层 4 板块构造学说的主要内容包括 答 刚性岩石圈被分裂成为多个巨大的块体 板块 板块驮在软流圈上作大规模的水平运动 板块运动符合欧拉定律 球面块体 运动必定是绕轴运动 板块的边缘由于板块的相互作用而成为地壳活动性强烈的地带 即变形主要 集中于板块边界 板块边界包括 离散型 汇聚型和转换断层 板块的互相作用从根本上控制了各种内动力地质作用及沉积作用的进程 板块运动的驱动力是地幔对流 5 板块边界主要有三种类型 分别是离散型板块边界 汇聚型板块边界 转换型板块边界 6 两大陆板块汇聚碰撞的结果是 D A 地球磁极的变化 B 新大洋地壳的形成 C 转换断层的形成 D 造山作用 第十章 岩石圈的变形与变位 1 构造运动的概念 答 由地球内部能量引起的组成地球物质的机械运动 2 按物质运动方向将构造运动可分为垂直运动和水平运动 前者常被称为造陆 运动 后者被称为造山运动 3 新构造运动的概念 答 是新近纪