【地球科学概论课件】5

变质岩
变质反应
特征变质矿物
重结晶
分解反应 化合反应 交换反应
分解反应
NaAlSi3O8【钠长石】＝ NaAlSi2O6【硬玉】＋ SiO2【柯石英】
化合反应
Mg2SiO4【镁橄榄石】＋ CaAl2Si2O8【钙长石】 ＝ CaMg2Al2(SiO4)3【石榴石】
交换反应
KNAaAlSliS3Oi3O8【8【钾钠长长石石】】＋
接触变质
区域变质
动力变质
高热变质
侵入岩
岩石圈挤压增厚/ 拉张减薄
断裂构造活动
近地表 含煤地层自燃
热变质 交代变质
角岩
矽卡岩
大理岩 石英岩
冲击变质 陨石撞击
角岩：细碎屑沉积岩（泥岩）接触热变质产物
角岩（浅部）
堇青石角岩（深部）
大理岩与石英岩：化学沉积岩接触热变质产物
原岩为石灰岩
原岩为硅质岩
矽卡岩：石灰岩交代变质产物
变质岩构造
变成构造
变余构造
叶理
非叶理
区域变质作用
动力变质作用
板理
片理
片麻理
线理
面理
紧密
片状矿物
矿物变质
矿物拉长
拉长矿物
裂隙
定向排列
分异条带
定向排列
面状分布
板理构造
片理构造
片麻理构造
不等粒变晶似斑状结构 vs. 眼球构造
混合岩
基质
变斑晶
(a) 糜棱岩
线理与面理构造
(b) 超糜棱岩 32o
变质作用类型
断裂构造活动
近地表 含煤地层自燃
点状
带状
线状
层状
冲击变质 陨石撞击

地幔位于地壳之下，由硅 、镁和氧等元素组成的岩 石构成。
地壳是地球的最外层，由 岩石和土壤组成，也是人 类居住的地方。
外核是地球的最内部层， 由液态的铁和镍组成，产 生地球的磁场。
地球的地质年代
01
地球的地质年代被划分为太古代、元古代、古生代、
中生代和新生代。
02
太古代是地球形成后的早期阶段，元古代是藻类和菌
环境保护与修复
通过研究环境污染、生态退化等问题的成因和规律，提出有效的治 理和修复措施，保护地球生态环境。
灾害预警与减灾
研究地震、火山、滑坡等自然灾害的发生机理，建立灾害预警系统， 提高减灾救灾的能力。
地球科学在探索宇宙中的作用
天体演化研究
通过研究地球与其他行星、卫星等天体的形成与演化过程，揭示宇宙演化的规律和机制。
水体污染
工业废水、农业化肥和城市污水等导致水体污染 ，威胁水生生物和人类健康。
生态修复
针对已遭受破坏的生态系统，采取措施进行生态 修复和保护，促进生态平衡和可持续发展。
PART 06
地球科学的未来发展与应 用
地球科学的新技术与新方法
1 2 3
遥感技术
利用卫星、飞机等平台，通过电磁波、声波等手 段获取地球表面和内部信息，实现大范围、高精 度的数据采集。
2023 WORK SUMMARY
《地球科学导论》 ppt课件
REPORTING
目录
• 地球科学导论简介 • 地球的构成与演化 • 地球的物理性质与化学性质 • 地球的环境与生态系统 • 人类活动对地球的影响 • 地球科学的未来发展与应用
PART 01
地球科学导论简介
地球科学定义
地球科学是一门研究地球的自然科学 ，包括地球的物理性质、化学组成、 结构特征、演变历程以及地球上的生 命现象等。

• 发生在岩浆与围岩的接触带 • 岩浆“烘烤”＋活动性流体 • 常围绕侵入体形成变质程度
依次降低的环带－接触变质晕 • 可形成夕卡岩－常与许多金属
矿和非金属矿密切相关
方解石－白云石 －镁橄榄石
钙硅石－石榴石 －透辉石
碳酸盐大理石
方解石－蛇纹石 －绿泥石
温度降低
花岗岩侵入体
黑云母－红柱石
角页岩
绿泥石－白云母
第五章 岩石类型
本章主要内容：
三大类岩石 岩浆岩 沉积岩 变质岩 岩石循环
• 原岩在固态下发生变化而形成新岩石 • 这种变化可以是结构变化或矿物组合
变化，或二者兼有之 • 导致变化的原因：温度、压力、化学活
动性流体的作用 • “原岩”：岩浆岩、沉积岩积岩
“变质作用” 结构/矿物组合变化
片麻岩
F 不具片理的变质岩
5）常见的变质岩
石英岩
大理岩
• 母岩为石英砂岩或硅质岩 • 石英含量大于85％；质地坚硬，耐风化 • 形成于区域变质及接触变质作用
石英岩
大理岩
• 母岩为石灰岩或白云岩 • 形成于接触变质作用或区域变质作用 • 优质装饰石材和建材、雕刻用石材
大理岩
风化与侵蚀
在海洋中和 陆地上沉积
变质岩
变质岩
2）压力与应力
v 静岩压力
l上覆岩层重量造成的压力。在各个方向相等，也称围限压力。 随深度增大而增大。
围限压力
2）压力与应力
v 定向压力
l 在三维空间的各个方向压力不相等，也称构造应力。
未变形的地层
变形的地层
构造应力
3）片理
v 片理：变质岩中矿物定向排列成层或条带结构
• 系定向压力下颗粒变形或矿物重结晶形成。 • 变质岩的特有构造

纬线的特点： （1）所有纬线相互平行。 （2）除赤道是大圆外，一般纬线均为小圆，
并且距赤道愈远，圆半径愈小，到两极变成点。 南北极点是特殊的纬线圈。 经线和经圈 一切通过地轴的平面同地球表面相割的大圆称经 圈。 所有经圈均通过两极并被两极分割成两个1800的 半圆，称经线。
二、地球上的方向和距离
1、方向
l 天顶、天底：由观测者所在的点做铅垂 线，向上延长与天球的交点称天 顶，记Z， 向下延长与天球 的交点叫天底，记Z′
l 天赤道：地球上的赤道无限扩展与天球 相交的大圆；记做Q，Q′。
l 地平圈 ：通过地心即天球的球心与铅垂 线垂直的平 面，叫地平面称 E，S， W， N
天 球 坐 标 圆 圈 系 统
③第二坐标系黄道坐标系
黄纬不同于赤纬， 黄经不同于赤经。
沿天赤道逆时针方向0°—360°，也可0h—24 h 特殊的赤经圈： 二分圈：过春分点、秋分点的赤经圈，分春分圈、秋分圈 二至圈：过二至点的赤经圈。
4、黄道坐标系
l 基本圈是黄道，基本点是黄北极、黄南极。 l 平行黄道面在天球作无数小圆称黄纬圈。
黄纬度量：黄道为零点 0°—90°( K) ,到; 0°— -90° (K′) l 通过黄极作无数大圆称黄经圈。 黄经 a 的度量：春分点为起点，沿黄道逆时针量算 0°—360°，黄经、黄纬是固定不变的。
5
仰极高度（NP）即北点的极距，天顶的赤纬（QZ） 即上点的天顶 距均等于地理纬度 即：仰极高度=天顶的赤纬=地理纬度
②第一赤道坐标和第二赤道坐标
同一天体的赤经与当时当地 的时角之和等于上点的赤经，
即春分点当时的时角 S=ax +tx
这种关系式用于计算恒星时
天津：39°08′N，117°10′E 。

湿热
（三）生物风化作用
由生物的生命活动引起岩石的破坏 过程。 过程。
生物物理风化作用
由生物活动导致岩石的机械破碎过 常见形式为根劈作用 根劈作用。 程。常见形式为根劈作用。
生物化学风化作用
由于生物活动引起岩石化学成分变 化而使岩石破坏的过程。 化而使岩石破坏的过程。这种作用通常 是通过生物新陈代谢过程中分泌出的物 质和死亡后腐烂分解出来的物质对岩石 起化学反应完成的，形成腐殖质 腐殖质。 起化学反应完成的，形成腐殖质。
蛋白石、蒙脱石、 蛋白石、蒙脱石、褐铁矿
自然界中各类矿物抗风化能力顺序： 自然界中各类矿物抗风化能力顺序：
氧化物、氢氧化物＞硅酸盐＞碳酸盐 氧化物、氢氧化物＞硅酸盐＞ 硫化物＞卤化物、 ＞硫化物＞卤化物、硫酸盐
常见矿物抗风化能力顺序： 常见矿物抗风化能力顺序：
石英＞白云母＞长石＞黑云母＞角闪 石英＞白云母＞长石＞黑云母＞ 辉石＞ 石＞辉石＞橄榄石
A 表土层 上层为富含腐殖质；下层为淋滤 层。 B 淀积层 有机质较少；淋滤下的物质在此 层沉积。 C 母质层 受风化作用影响较低。
三、影响风化作用的因素
影响风化作用的因素主要有气候 影响风化作用的因素主要有气候、 气候、 植被、地形和岩石特征等方面 等方面。 植被、地形和岩石特征等方面。 气候因素包括温度 降雨量和 气候因素包括温度、降雨量和 温度、 湿度， 湿度，它们是控制风化作用的重要 因素
层裂或卸载作用
（二）化学风化作用
化学风化作用的概念 指岩石在原地以化学变化（ 指岩石在原地以化学变化（反 的方式使岩石“腐烂” 应）的方式使岩石“腐烂”、破碎 的过程。 的过程。 溶解作用 指水溶液溶解岩石的某些易溶 成分，使其松软、破碎、 成分，使其松软、破碎、崩解的过 如石盐、方解石等。 程。如石盐、方解石等。

添加 标题
气候带：热带、亚热带、温带、寒带、极地
添加 标题
气候型：热带雨林气候、热带草原气候、热带沙漠气候、热带季风气候、亚热带季风气候、地中海气候、 温带海洋性气候、温带大陆性气候、极地气候、高原气候
添加 标题
气候带的分布：热带、亚热带、温带、寒带、极地
添加 标题
气候型的特点：热带雨林气候、热带草原气候、热带沙漠气候、热带季风气候、亚热带季风气候、地中 海气候、温带海洋性气候、温带大陆性气候、极地气候、高原气候的特点
地球物理模型：建立地球内部结构、地壳运动、地幔对流等模型
实验室分析： 通过实验室 仪器和设备， 对地球的物 质、结构、 演化等进行 分析研究
模拟实验： 通过模拟地 球环境、地 质过程等， 对地球的演 化、地质灾 害等进行研 究
实验设备： 包括显微镜、 光谱仪、地 震仪、地磁 仪等
实验方法： 包括地质年 代测定、地 球化学分析、 地震波分析 等
海洋深度：平均深度约 3800米，最深处为马里 亚纳海沟，深度超过 11000米
海洋温度：从赤道到两极 逐渐降低，热带海域水温 较高，极地海域水温较低
海洋盐度：海水盐度约为 3.5%，不同海域盐度有 所差异
海洋生物：海洋生物种类 繁多，包括鱼类、贝类、 海藻等，是地球上最大的 生物资源库
海洋资源：海洋蕴藏着丰 富的矿产资源、能源资源 和生物资源，是人类重要 的生存和发展空间
地球的表面分为陆地和海洋，陆地面积约为1.49亿平方公里，海洋 面积约为3.61亿平方公里
地球的大气层分为对流层、平流层、中间层、热层和外层，其中对 流层是地球大气层中最低的一层，也是人类活动最频繁的一层。
地核：地球最内层，由铁和 镍等金属组成
地幔：地球中间层，由熔融 的岩石和矿物组成

3
一、地球科学的研究对象 和研究内容
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以地球为研究对象 地球表面形态和固体地球本身 气体-大气圈 水体-水圈 生物的起源与演化、 生物体与地球环境之间的关系
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地球科学：是系统研究地球 物质的组成、运动、时空演 化及其形成机制的科学。
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地球科学--理论性与应用性并重的科学。
理论性--揭示自然界奥秘与规律。为人类利用、 适应和改造自然提供科学的方法论。
广阔的范围,是由固体地球(岩石圈）、 流体地球（大气圈、水圈、土壤圈、 生物圈）、社会地球（人类活动）和 行星地球（太阳系、银河系）组成的 一个开放的复杂巨系统， 称为地球系 统(Earth’s System)。
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我国地球系Leabharlann 科学研究：地球系统科学卷八
地球系统科学卷五
地球系统科学卷二
地质学的研究内容主要包括固体地球（重点是地壳或岩石圈）的物 质组成、内部构造和形成演化历史。
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理论研究
(1)研究地球的物质组成方面的学科：结晶学、矿 物学、岩石学等。
(2)研究地球内部构造方面的学科：构造地质 学、构造物理学、区域构造学、 地球动力学等。
(3)研究地球的形成演化方面的学科：古生物 学、地层学、地史学、古地理学、地貌及第四纪地 质学等。
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五、本课程特点及要求
（一）、课程特点
1、地学基础课
2、课程体系——四大部分
•
地球的一般知识介绍
•
地球表层地质作用
•
地球内部地质作用
•
地球的形成、演化、资源与环境
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课程特点 基础性强、图表多、叙述性强 概念多、前后交叉

2 相对地质年代
地层并不总是连续的、完整的，而且连续 的地层也会受到后期的改变和破坏。
地层好比记载地球历史的一大套书，这套 书分散在世界各地，有的前后颠倒，有的被拆散， 有的因为被撕碎、被火烧、被磨损而缺页，而且所 有的书都没有页码。要把这套书整理好，还要有别 的方法。
2 相对地质年代
化石层序原理
5 地质年代表
2 相对地质年代
相对地质年代是指地质事件发生的先后顺序 。
确定地质事件的先后顺序的原理有地层层序 原理、化石层序原理和切割关系原理。
2 相对地质年代
地层层序原理
地层是层状岩石的总称，包括沉积岩、火 山岩和浅变质岩。
地层形成的顺序叫做层序。先形成的地层 在下面，后形成的在上面。只要不发生倒转或推覆 ，我们看到的地层一定是上新下老。这一原理称为 地层层序原理，也称为地层层序律。
t = ( 1 / λ ) ln ( 1 + M / Nt )
式中： t 为衰变时间， λ 为半衰期， M 为新生子 体， Nt 为现存母体。
只要测出样品中子体和母体的原子个数之 比，就可以计算出时间。这一时间是从样品中的放 射性同位素最近一次被封闭在一个体系（如矿物晶 体）中开始到今天的衰变时间，称为同位素年龄。
又如，被矿脉充填的断裂是成矿前断裂， 切割矿脉的是成矿后断裂。
ห้องสมุดไป่ตู้
基性岩墙—— 不整合面
地表
断层
根据地层层序原理和切割关系原理判断地质体形成的先后顺序
第三章 地质事件、生物进化和地质
1 地质事件
年代
2 相对地质年代
3 同位素年龄
4 地球生物进化的重大事件
5 地质年代表
3 同位素年龄
放射性元素的衰变存在如下规律：

地球科学研究方法：包括野外考察、实验室分析、数值模拟、遥感监测等
地球科学的定义和研究范围 地球科学的历史和发展 地球科学的研究方法和技术 地球科学的应用领域和前景
观察法：通过观 察地球表面和内 部现象，了解地 球的构造和演化 过程
实验法：通过模 拟地球内部的物 理和化学过程， 验证地球科学的 理论和假设
理论分析法：通 过建立数学模型 和理论框架，解 释地球的构造和 演化过程
遥感技术：利用 卫星、飞机等遥 感设备，获取地 球表面的地形、 地貌、地质、气 候等信息，为地 球科学研究提供 数据支持
认识地球：了解地球的起源、演化和发展，认识地球的物质组成、结构、运动规律等
资源开发：为资源开发提供科学依据，如矿产资源、水资源、能源资源等 环境保护：为环境保护提供科学依据，如气候变化、自然灾害、生态平衡等 社会发展：为经济社会发展提供科学依据，如城市规划、交通建设、农业发展等
添加交互性：在课件中添加交互性元素，如提 问、小游戏等，可以提高学生的参与度和兴趣。
学生：作为地球科 学概论课程的教材 辅助工具，帮助学 生更好地理解课程 内容。
教师：作为教学辅 助工具，帮助教师 更好地讲解地球科 学概论课程。
科研人员：作为研 究辅助工具，帮助 科研人员更好地了 解地球科学概论的 相关知识。
介绍地球科学的基本概念、研究 领域和意义
引导学生了解地球科学的发展历 程和未来趋势
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
阐述地球科学在人类生产生活中 的作用和价值
提高学生对于地球科学的兴趣和 认知水平
确定主题和目标：明确PPT的主题和目标，为制 作提供方向。
收集资料：收集相关的图片、图表、视频等资料， 以支持PPT的内容。

精选课件ppt
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East China Normal University
图3-19 光行差椭圆
East China Normal University
精选课件ppt
地球公转以一年为
周期，恒星视位置绕转
其真位置也以一年为周
期，恒星视位置的绕转
路线，被叫做光行差轨
道，其形状则因恒星的
黄纬而不同。在南北黄
❖ 太阳每日赤经差因季节而异，视太阳长 度有季节变化。
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East China Normal University
太阳每日赤经差季节变化的主要原因是黄 赤交角
❖ 同样的黄经差造成不同的赤经差；第二 赤道坐标系与黄道坐标系有共同原点 （春分点），因基圈不同，黄经不同于 赤经；
❖ 冬夏二至（黄赤二道平行）赤经差最大， 视太阳日最长；
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East China Normal University
地球公转后果
一、 恒星周年视差 二、 太阳周年运动
❖ 恒星光行差则沿轨道切线方向偏离其真 位置。
多普勒效应
❖ 地球轨道速度对星光频率的影响。
精选课件ppt
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East China Normal University
6634′
图3-21 地球与地球共转轨道面的交角
精选课件ppt
32
East China Normal University
地球公转的规律性 一、 地球轨道
❖ 春秋二分（二道交角最大）赤经差最小， 视太阳日最短。
精选课件ppt
17
East China Normal U黄经差本身的变化；由于 日地距离的变化，地球公转速度的不等； ❖ 近日点变化最快，视太阳日较长 ； ❖ 远日点变化最慢，视太阳日较短。

解物。 生物风化作用使碎屑物和残积 物具有有机质--腐殖质。
第二节 影响风化作用的因素 一、气候因素 二、地形因素 三、地质因素
一、气候因素 降水量 温度
第二节 影响风化作用的因素 二、地形因素 海拔高度、地形的陡缓、 坡向
三、地质因素 (一)岩石矿物成分 矿物成分、结晶顺序 岩浆岩和变质岩比沉积岩易于风
溶液腐蚀岩石）。
(二) 生物风化作用的产物 土壤( soil) ----
地壳上部岩石、矿物在物理、 化学风化作用以后，再经过生物的
• 腐殖质
腐淋殖余化质层 学风• 化淋余作层用，形成具有腐殖质、
淀积层
矿物•质淀、积水层 和空气的松散物质。
三种风化作用产物的对比 物理风化作用只能形成机械碎
屑物， 化学风化作用形成残积物和溶
(一) 化学风化作用的方式 1．氧的作用----氧化作用
2、水溶液的作用 ( l) 溶解作用( Solution)
(2) 水化作用(水合作 用)( hydration)
(一) 化学风化作用的方式 1．氧的作用----氧化作用 低价氧化物----高价氧化物
硫化物----氧化物 成分、结构、比重、硬度改变。
引起风化作用的因素：岩石释重、温度、 氧、水溶液及生物等。
第一节 风化作用的类型
根据风化作用的因素和性质分 为三大类型：
物理（机械）风化作用、 化学风化作用 生物风化作用。
一、物理风化作用
物理风化作用----地表或接近地表条件下岩石、矿物 在原地产生的机械破碎而不改变其化学成分的过程。
(一) 物理风化作用的方式 1、岩石卸载（释重） 层裂 2．矿物岩石的热胀冷缩 温差风化
(一) 生物风化作用方式 1、生物机械风化作用

板块运动的驱动力
03
板块运动的驱动力主要来自地球内部的热能，包括地热、重力等作用力。这些作用力使得地球内部的物质不断进行流动和重新散布，形成了地球表面的各种地质构造。
地震的形成原因
地震是由于地壳内部应力积累到一定程度后突然释放的结果。当地壳内部的应力积累到一定程度时，地壳会产生断裂或错动，释放出能量，形成地震波，从而造成地面的震动和破坏。
水资源管理
为了公道利用和保护水资源，需要采取有效的管理措施。例如，制定用水计划、实施节水措施、加强水质监测等。
水资源保护
水资源保护是水资源管理的重要内容，包括防治水污染、保护水源地、促进水生态修复等。
地球的探索与未来
太空探索的起源
太空比赛时代
太空探索的商业化
国际合作与共享
01
02
03
04Байду номын сангаас
自20世纪初，人类开始使用简单的工具和技术进行太空探索。
矿产资源散布
矿产资源的开采和利用对于经济发展至关重要。例如，铁矿石是钢铁工业的主要原料，石油和天然气则是能源和化工产业的重要原料。
矿产资源利用
不同的矿产资源有不同的开采方式。例如，铁矿石通常通过露天开采或地下开采获得；石油和天然气则通过钻井开采。
矿产资源开采方式
水资源利用
水资源对于人类生存和发展至关重要，涉及到农业、工业、生活等多个领域。例如，农业用水主要用于灌溉，工业用水则用于生产过程中的冷却、加工等，生活用水主要用于饮用、洗涤等。
风化作用：风化作用是指地表岩石在物理、化学和生物等因素的作用下逐渐分解、破碎和改变性质的过程。风化作用可以分为物理风化、化学风化和生物风化三种类型。物理风化主要是由于温度变化和机械作用引起的岩石破碎；化学风化则是由水、氧气、二氧化碳等物质与岩石产生化学反应，使岩石分解、矿化；生物风化则是由生物活动对岩石的破坏和分解作用。

要点二
详细描述
地球表面的地壳被分割成数个巨大的板块，这些板块在地 球内部力量的作用下会发生相对运动。板块运动可能导致 地震、火山喷发、海啸等地质灾害的发生。地震是由于板 块之间的相互作用力累积到一定程度后突然释放，火山喷 发则是由于地壳内部的岩浆和气体压力累积到一定程度后 突破地表形成，海啸则是由海底地震或火山喷发引起的巨 大海浪。
环境污染
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水污染
工业废水、农业化肥和城市污水等导致水体污染 。
大气污染
工业废气、汽车尾气等导致空气质量恶化。
3
土壤污染
重金属、农药残留等污染物对土壤造成污染。
资源枯竭
能源资源
化石燃料等不可再生能源日益枯竭，能源安全面临挑战。
矿产资源
部分矿产资源面临枯竭，影响工业生产和经济发展。
生物多样性
过度开发和城市化导致生物多样性减少，生态平衡受到威胁。
水循环系统
总结词
水循环系统是地球生态系统中的重要环节，它对地球的气候、生态系统和人类生活等方面都有重要影 响。
详细描述
水循环系统包括地表水、地下水、大气水和海洋水等方面的循环，它们相互关联，形成了一个复杂的 水循环体系。水资源的合理利用和保护对于维护地球生态平衡和人类生存环境具有重要意义。
生物多样性
板块构造运动
从寒武纪开始，地球板块开始运动，形成山脉、 大洋和大陆。这个过程一直持续到现在，对地球 的气候、生态系统和地质构造等方面产生了深远 的影响。
02
地球的结构与组成
地壳
01
地球的最外层，由岩石 和土壤组成，是地球表 面最主要的特征之一。
02
地壳的厚度在海洋和陆 地上有所不同，海洋地 壳较薄，而大陆地壳较 厚。