地球科学基础
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地质学基础知识整理地质学是一门研究地球的科学,它涵盖了地球的物质组成、内部结构、表面特征、演化历史以及地球上发生的各种地质过程。
对于想要了解我们所生活的这颗蓝色星球的人来说,掌握一些地质学的基础知识是非常有意义的。
一、地球的内部结构地球就像一个巨大的“洋葱”,从外到内可以分为地壳、地幔和地核三个主要部分。
地壳是我们最熟悉的部分,它是地球表面的薄壳,平均厚度约为 17 千米。
大陆地壳相对较厚,一般在 30 至 70 千米之间;而海洋地壳则较薄,通常只有 5 至 10 千米。
地幔位于地壳之下,厚度约为 2800 千米。
地幔的物质处于高温高压状态,具有一定的塑性,能够缓慢流动。
地核又分为外核和内核。
外核主要由液态的铁和镍组成,而内核则是固态的铁和镍。
地核的温度和压力极高,是地球磁场产生的重要区域。
二、岩石的类型地球上的岩石主要分为三大类:火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是由岩浆冷却凝固形成的。
当岩浆从地球内部喷出地表,冷却迅速,形成的岩石称为喷出岩,比如玄武岩;如果岩浆在地下深处缓慢冷却凝固,形成的岩石称为侵入岩,如花岗岩。
沉积岩是在地表条件下,由风化、侵蚀、搬运等作用形成的沉积物经过压实、胶结等作用形成的岩石。
常见的沉积岩有砂岩、页岩和石灰岩等。
沉积岩往往具有明显的层理结构,还可能保存着古代生物的遗迹。
变质岩是原有岩石在高温、高压和化学活动性流体的作用下,发生矿物成分、结构和构造变化而形成的新岩石。
例如,石灰岩在高温高压下会变成大理岩,页岩会变成板岩。
三、地质构造地质构造是指地壳中的岩石在各种内力作用下发生的变形和变位。
常见的地质构造有褶皱和断层。
褶皱是岩石在水平挤压作用下发生弯曲变形形成的。
背斜是岩层向上拱起的褶皱,一般是良好的储油构造;向斜是岩层向下弯曲的褶皱,往往是良好的储水构造。
断层是岩石在强大的压力或张力作用下发生断裂,并沿断裂面发生明显位移形成的。
断层可以分为正断层、逆断层和平移断层。
四、板块构造学说板块构造学说是现代地质学的重要理论之一。
地理空间基础知识点总结地理空间是指地球表面上的各种地理现象在空间上的分布、组合和相互关系。
地理空间包括自然地理空间和人文地理空间两个方面。
自然地理空间是指地球上自然环境的分布、演变、交融及其与人类活动的相互作用;人文地理空间是指地球上各种人文现象在空间上的分布、组合和相互关系。
1.地球的几何特征地球是一个椭球体,其赤道半径为6378千米,极半径为6357千米。
地球自西向东自转一周约需24小时,在赤道的自转速度约为1670千米/小时。
地球的自转和公转轨道相互配合,使地球的自转轴相对太阳固定在一个倾斜的23.5度角上,造成了季节变化。
地球的自转和公转还影响了地球上的日照、气候和地理空间分布。
2.地球的地理环境地球的地理环境包括自然环境和人文环境两个方面。
自然环境包括地形地貌、气候、水文、土壤、生态等自然要素,其分布和相互作用影响了地球上的生产活动和城乡发展。
人文环境包括人口、居民人口、农业人口和流动人口等主要人文要素,以及城市、交通、通讯等人文活动,其分布影响了地球上的社会经济活动和文化传承。
3.地理空间格局地理空间格局是指地理现象在地球表面上的分布、组合和相互关系。
地理空间格局的基本要素包括地域、地方和地带。
地域是指地球上的各类地理环境的广阔范围、较为稳定的自然特征区域,如毛伊岛、中国大陆、美国大陆等。
地方是指地球上具有一定规模和地理边界的地理区域,是自然、人文现象的空间表现和生活活动场所,如农村、城市、工业区等。
地带是指地球上一定地理要素分布特征相似的自然地理和人文地理分布区域,如亚热带、冷带、古镜带、城市带等。
4.地理空间关系地理空间关系是指地球上各类地理现象之间在空间上的相互联系和影响。
地理空间关系主要包括相对位置关系,即地理现象在地球表面上的相对位置和方位关系;空间分布关系,即地理现象在地球表面上的分布规律和地域格局;空间交流关系,即地理现象之间在空间上的联系和互动关系;空间分工关系,即地理现象在地球表面上的专门分工和合作关系。
第1篇 自从我进入大学,选择了地球科学专业,我就对地球基础课程充满了期待。这门课程涵盖了地球科学的基本理论和实践技能,对于我今后的学习和研究具有重要意义。通过一个学期的学习,我对地球基础课程有了更加深入的了解,以下是我的一些心得体会。
一、地球基础课程的学习目标 地球基础课程旨在让学生掌握地球科学的基本理论、方法和技能,培养学生的科学素养和创新能力。通过学习,使学生具备以下能力:
1. 理解地球科学的基本概念、原理和规律; 2. 掌握地球科学的基本研究方法,如观察、实验、分析等; 3. 培养学生的创新思维和科研能力; 4. 增强学生的社会责任感和使命感。 二、地球基础课程的教学内容 地球基础课程主要包括以下几个方面: 1. 地球系统概述:介绍地球的组成、结构、演化过程以及地球与其他天体的关系; 2. 地球物理:研究地球内部的物理性质,如重力、磁场、地震等; 3. 地球化学:研究地球的化学成分、分布和变化; 4. 地球生物学:研究地球上的生命现象、生物与环境的相互作用; 5. 地球资源与环境:研究地球资源的分布、开发和保护,以及环境问题。 三、地球基础课程的学习体会 1. 打好基础,培养科学素养 地球基础课程为我打下了坚实的地球科学基础。在学习过程中,我深刻体会到,地球科学是一门综合性很强的学科,涉及多个领域。通过学习,我对地球科学的基本概念、原理和规律有了清晰的认识,提高了自己的科学素养。
2. 培养创新思维,激发科研兴趣 地球基础课程的教学方式注重启发式教学,鼓励学生独立思考、勇于探索。在课堂上,老师经常提出一些具有挑战性的问题,激发我们的创新思维。这种教学方式让我对地球科学产生了浓厚的兴趣,激发了我进行科研的热情。
3. 提高实践能力,掌握研究方法 地球基础课程注重理论与实践相结合,通过实验、野外考察等方式,提高学生的实践能力。在课程中,我们进行了多次实验和野外考察,锻炼了我们的动手能力和团队协作能力。同时,我们还学习了地球科学的研究方法,为今后的科研工作打下了基础。
地球信息科学与技术专业基础设置引言地球信息科学与技术是一门综合性的学科,涉及地球科学、遥感技术、地理信息系统等多个领域。
为了培养学生的专业能力和综合素质,地球信息科学与技术专业需要设置一系列的基础课程。
本文将介绍地球信息科学与技术专业基础设置的相关内容。
1. 数学基础数学是地球信息科学与技术专业的基础学科,包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计等。
高等数学是研究地球科学和遥感技术的重要数学基础,线性代数应用于地理信息系统和地球物理学中的矩阵计算,概率论与数理统计则为地球信息科学与技术专业提供了数据处理和分析的方法论。
2. 计算机基础地球信息科学与技术专业离不开计算机的应用。
学生需要学习计算机基础知识,包括基本的计算机操作、编程语言、数据库管理等。
计算机编程是地球信息科学与技术专业的基本技能之一,学生需要熟练掌握至少一种编程语言,并能运用计算机进行数据处理和分析。
3. 地球科学基础地球科学是地球信息科学与技术专业的核心学科之一,学生需要学习地球科学的基本概念、原理和方法。
地球科学基础课程包括地质学、地球物理学、地球化学等。
学生通过学习这些基础课程,能够了解地球的内部结构、地球物理过程以及地球上的各种岩石和矿物。
4. 遥感技术基础遥感技术是地球信息科学与技术专业的重要组成部分,学生需要学习遥感技术的基本原理和方法。
遥感技术基础课程包括遥感原理、遥感数据处理及应用等。
学生通过学习这些基础课程,能够了解遥感技术的原理和应用,掌握遥感数据的获取、处理和分析的方法。
5. 地理信息系统基础地理信息系统(GIS)是地球信息科学与技术专业的重要工具,学生需要学习地理信息系统的基本概念和技术。
地理信息系统基础课程包括GIS原理、空间数据库等。
学生通过学习这些基础课程,能够了解地理信息系统的原理和应用,掌握地理数据的采集、存储、处理和分析的方法。
总结地球信息科学与技术专业基础设置涵盖了数学、计算机、地球科学、遥感技术和地理信息系统等多个领域的基础知识和技能。
地质学地球物理学基础知识解析地质学是研究地球的物质构成、结构、演化历史以及与地球表面和内部过程有关的学科。
地球物理学是研究地球内部和大气层、海洋等的物理性质及其相互关系的学科。
地质学与地球物理学相辅相成,通过科学研究和实践探索,揭示了地球的奥秘。
本文将解析地质学地球物理学的基础知识。
一、地质学基础知识解析1.地球结构地球结构主要分为地壳、地幔和地核。
地壳是地球最外层的岩石壳层,包括陆壳和海壳。
地幔是地壳下面的一层,占据了地球的大部分体积,由固态岩石组成。
地核由外核和内核组成,外核为液态,内核为固态。
2.板块构造理论地球表面的地壳是由多个板块组成的,这些板块在地球内部漂浮并通过构造活动相互作用。
板块构造理论解释了地球上的地震、火山喷发和山脉形成等现象。
3.地质时间尺度地质时间尺度是研究地球历史的时间序列,包括了地质纪、地质世、地质时等单位。
地质时间尺度帮助科学家们了解地球的演化历史。
4.岩石与矿物岩石是地球表面的基本构成物质,由一个或多个矿物组成。
矿物是自然界中的无机物质,具有固定的化学成分和晶体结构。
二、地球物理学基础知识解析1.地球引力地球具有引力,引力作用下物体会向地心运动。
地球引力对于地球表面的物质分布和大气运动起着重要作用。
2.地热学地热学研究地球内部的热传导和热对流等热现象。
地球内部的热量来源于地球形成时的能量释放和核反应。
3.地磁学地球拥有地磁场,地磁场是地球内部和大气层、海洋相互作用的结果。
地磁场对导航、地质勘探等具有重要意义。
4.地震学地震学研究地震的发生、传播和震源机制。
地震是地球内部能量释放的结果,对于理解地球内部结构具有重要意义。
结语地质学和地球物理学是研究地球及其内部和外部过程的重要学科。
地质学揭示了地球的物质构成和演化历史,而地球物理学通过测量和观测揭示了地球内部的物理性质及其相互关系。
地质学地球物理学的基础知识为我们更好地了解和保护地球提供了重要依据。
同时,这些学科也为资源勘探和环境保护等领域提供了重要的支持和指导。
地球科学的土壤与岩石学地球科学被定义为研究地球及其自然过程的科学,它包含了众多学科领域,如地质学、气象学、海洋学等。
在这些学科中,土壤与岩石学是不可或缺的两个分支。
因为土壤和岩石是地球表面的物质基础,它们对地球生态系统和人类生存都有着极其重要的作用。
土壤学是研究地球表面由固体、液体、气体和生物组成的土层的学问。
土壤是指一定范围内固体角度下,由各种类型的矿物质、有机质、微生物、水和空气组成的自然体系。
它们通常被认为是在地球表面上(或更新的深度)发育形成的,并基于地球表面上一系列物理、化学和生物过程而形成。
土壤的复杂性在于它由物理性质、化学性质和生物性质三种因素共同决定,因此,土壤学与环境学,生物学和地质学领域有着紧密的联系。
土壤对于维持生命是必不可少的。
生物所需的养分几乎全部来源于土壤。
它们在土壤中的循环是由微生物和底栖动物促进的。
因此,对于了解土壤生态系统来说,微生物生态学和动物生态学非常重要。
同时,土壤也具有重要的技术意义,如农业、造林和土地水利工程。
岩石学是研究岩石的起源、组成、结构、性质、变化和演化的学问。
岩石是由地球物质,如矿物、岩石熔体和物质组成的,是地球表面最基本的物理现象之一。
岩石的分类可以根据它们形成的方式和化学成分进行分类。
研究岩石的分类和形成过程对于地质学的研究是至关重要的。
岩石是地球历史变迁的记录,是了解地球演化和历史的一面镜子。
而地球演化的研究可以为我们未来的发展和环境保护提供很多启示。
土壤和岩石的联系土壤和岩石的联系在于土壤是岩石风化的产物。
岩石风化是指岩石受到外部因素,如气候和生物的影响,而产生的物理和化学变化。
具体而言,它分为物理和化学风化两类。
物理风化是指岩石受水、风、温度等自然力量的作用,而引起的物理改变,如热胀冷缩和冻融作用等。
化学风化则是指岩石受大气、水和有机物的化学作用引起的物质分解和矿物质分解,如氧化、水解和热化学反应等。
通过这些风化过程,岩石表面逐渐破碎和分解,并发生植物产生新生的土壤。
1.地球的圈层构造;地球的内部圈层:地核、地幔、地壳。 大气圈层:对流层、平流层、中间层、热成层、电离层、外逸层(散逸层) 宇宙构成:总星系,恒星系,类星系,恒星,行星,卫星,其他星体,星云以及星际物质 2.宇宙因素的地理效应: A,太阳的地理效应:太阳能是地球表面一切生命活动和物质过程的基础。太阳地理效应表现 在两个方面。 其一是太阳对地表物质运动和生命过程产生影响。 地球形状和地球与太阳的运动位置关系,使得地球表面不同位置接收太阳辐射能存在差异, 岩石受热,膨胀,风化为地表物质过程提供源源不断的物质基础;同时地球表面形成不同的气压梯度和温度梯度,形成大气循环,流水作用,为地表千姿百态的地貌;太阳能是地球生命的源泉,同时它为地球生物进化提供了一个适合的温度环境;并且它还为人类提供现阶段所使用的能源。、 其二是太阳对地球气候过程和生物过程产生影响。 太阳黑子是太阳活动最为剧烈的标志,太阳黑子活动影响到整个地球的环境过程;地球磁场和太阳黑子的同步活动作用影响到整个星际环境和地球气候;太阳黑子活动与地球生物某些疾病存在关系,值得进一步研究。 B,月球的地理效应:月球通过一公里作用使得地球物发生类似于潮汐的周期性弹变,从而影 响到地球环境与人类生产生活。 C,其他天体的地理效应:宇宙中众多其他天体的应力作 5. 人类对地理环境的影响; (1)人类对岩石圈的影响: A. 人工地貌过程:包括开矿与建筑等直接的地貌过程和生态破坏引起的水土流失等间接的地貌过程; B. 人类沉积物的形成:工业生产制造的水泥,砖等; C. 人类对土壤的影响:人类在土地利用过程中对土壤进行改良和施加废料的建设性和不合理 利用导致水土流失,沙漠化,土地盐渍化的破坏性的影响; D. 触发地壳运动:对油田,地下水的抽取,工程建设导致地质活动频繁。 A. 改变大气成分:温室效应,臭氧层的破坏。 B. 大气污染:生产和生活的粉尘和有机化合物; C. 改变下垫面,形成局部环流和营造人工气候环境; (3)人类对水圈的影响: A. 改变地表水系,调节水量的空间分布;跨流域调水 B. 改变水循环,调节水量的时间分布;影响蒸发过程,影响水汽输送,影响降水过程。影响 径流过程,增加地表水来源。 C. 水体污染;工农业化学污染,生活污水排放污染。 ( 4)人类对生物圈的影响: 6.地球表层的能量转换: 地球能量基本来源为三种,来自太阳的太阳辐射能;来自地球内部放射性元素衰变产生的地 热能;来自地球以外天体对地表物质和地球对地球对地表物质的引力能 1)太阳能在地球表层的转换:太阳能在地球表层的转换是通过无机界中能量转换和生物系统中的能量转换完成的。 A,太阳能在无机界的转换:地表物质大量吸收太阳辐射并大量耗散,转变为热能;地球形状 使得地表受热不均而形成不同的气压梯度和气温梯度,使得大气环流、行星风系和流水作用的形成,太阳能转化为大气环流和水流的动能;由 7.地球表层的物质循环: 地球表层物质循环式主要是通过水,大气的运动和生命活动完成的。尤其是绿色植物的生命 活动是有机结合无机界之间转化的中介。 包括四个方面的循环: (1)地质大循环,是指由于地壳运动引起的陆地和海洋间物质的变化和海底物质和地幔物质 间的物质变化循环。 (2) 水循环,是指在太阳的作用下,地球上的水从水面,陆面蒸发,从植物叶面蒸腾,化成 水汽,气流带到其他地方,在一定条件下,凝结,降水,汇集,渗入或流入地下,流入大海,并循环往复。 8. 地域分异规律; 1) 纬度地带性:地球形状和太阳与地球之间的运动关系决定,影响气候、自然、人类; 2) 海陆梯度地带性:海洋和陆地两大物质体系的差异决定,影响气候、自然、人类; 3) 垂直地带性:地面受热的长波辐射随高度递减以及山体高度大气层热交换的程度,影响气候、自然、人类;地域分异规律的共同特征:本质上都是与太阳辐射能或太阳辐射能转换的能量的梯度变化有关;表现形态上它们都是沿着某一方向有规律的梯度变化,沿某一方向延伸条带状分布;它们都是在较大尺度时空范围的地理现象。 (2)产业结构优化:克拉克产业分类,功能分类,要素集约度产业分类。 (3)劳动地域分工内涵:体现在区域产业调整和优化上。一方面要促进产业结构升级;另一方面要使产业结构符合区域社会经济和自然条件,突出区域的优势和特点。 (4)遵循的原则: A. 专门化与多样化想结合的原则:主导产业专门化为龙头,扶持潜导产业,保护支柱产业, 专门化与多样化相结合。 B. 生产要素比较优势原则;充分利用资源赋予的优势。 C. 经济规模原则:集中投资形成规模。 D. 地域联系原则:分工要建筑在区域间紧密经济联系之上。 E. 产业区位原则:区位布局最佳位置。 (5)存在的问题:产业结构雷同和地方保护主义;二元化现象(发达与发展国家,发达与欠发达地区)。 23. 产业集聚理论;文明迁移的形式: 1) 扩散性迁移即文化在其原地依然存在,同时又由于种族或民族的部分移动而迁移到异地。 2) 移动性迁移即由于自然资源的枯竭、更具体地说主要表现为土壤资源、水资源的枯竭,使人类丧失基本的生活资料来源,从而迫使文化从一地迁移到另一地 46.中国生态文化区; 1) 生态文化:自然环境影响下的特色文化。 2) 生态文化区:自然环境影响下的特色文化地域。 70.区域发展研究 (1)区域的全面发展观,及区域发展不能仅仅理解为经济增长,而应当是社会,文化,环 境建设等全面的发展 (2) )区域协调发展观,及区域发展要实现城乡之间,区域之间的协调发展 (3)区域的可持续发展观,及指区域发展与环境之间的和谐。 71.地理信息技术的发展趋势(2010 年真题) 地理信息技术包括现代地图技术,遥感判读,制图技术和 GIS 技术等。随着计算机技术,网络技术以及数字智能化技术的发展,新世纪的现代地理学科学信息技术的发展趋势突出在以下三方面: (!)数字化 (2)多维动态可视化 (3)智能化 72.现代地理学的特征(2011 年真题) (1)现代地理学是统一的地理学:地球表层的人类作用与自然作用的相互融合,认识自然过程离不开人类作用,分析社会过程也不可忽视环境作用。思考认识问题的方法、角度,要从自然环境与人文两个方面去考虑,并重视连着的相互作用和相互影响。 (2)现代地理学是综合的地理学:单一从一个角度很难揭示地球表层的本质和规律,现代地理学承担起了综合研究地球表层的任务。 (3)现代地理学是全球的地理学:地理科学研究的基本单位是地球环境系统,认识路线是从宏观到微观。从社会经济教的,自然角度去看,全球空间问题,空间演变规律问题,都是现代地理学研究的重点。现代地理学必须站在全球视野的高度去认识社会与地理环境。 (4)现代地理学是建设的地理学:现代地理学必须有强大的应用层面,切实解决社会经济发在的实际问题。社会的可持续发展和人地关系的协调都是现代地理学的主要目标,参与决策,规划和设计,实施是地理学家的责任,现代地理学发展起来的区域规划方法,生态设计技术等都是现代地理学为社会服务的重要贡献。 (5)现代地理学是高技术的地理学:3s技术的发展,数字地球的提出,给地理科学发展带来了重大变革,方法手段的革命带来了科学理论的革命,地理科学家对空间及其演变规律的观察,对资源环境及其演变规律的了解,在观念上和认识深度上都发生了根本性变化。现代地理学将发展成为高技术特别是现代信息技术支撑下的新型科学。 73.中国现代地理的走向以及发展展望 (1)中国地理科学的发展优越条件。 (a)我国地理科学的发展始终受到国家的大力支持,有一只强大的科研队伍。 (b)我国地理环境复杂,复员辽阔,地质地貌多样性,生物多样性,生态环境多样性为 (c)地理学发展创造了广阔发展天地。我国是发展中大国,地域社会经济文化结构处于激烈的动荡变化和改造升级中,需要相关的地理科学理论作为支撑。 (d) 现代地理科学发展在中国有强大的社会需求,有广阔的发展前景。 (2)世界地理学研究中心的转移 (3)世界科学研究中心应具备的条件 A国家或地区社会经济得为和文化影响力强大 b主导科学研究的范式 c有一大批世界级地理科学家和巨大影响的地理科学基本理论 太原理工大学 矿业工程学院 地理学基础 复习资料 地理学作业 1、 地理科学所讲的“区域”与一般意义上的“区域”含义有何不同? 2、 1949年以来我国的区域发展战略经历了均衡发展、梯度发展和协调发展三个阶段,结合 当时的内外部经济环境,评价三个发展战略的利弊。 答:均衡发展的生产布局是在国民经济有计划按比例发展规律的作用下形成的, 对我国改变畸形的极不合理、极不均衡的殖民地经济方面,对我国落后地区、少数民族地区经济发展起到重要作用。但总的来说还是弊大于利,在主客观上存在种种缺陷。首先,它忽视了经济效益的提高和区域优势、区域特色的发挥,影响了整体国民经济整体水平的提高和经济发展速度,我国建国30多年中的经济发展缓慢与此有关。其次,认为因素的干预在很多地方是有违于经济自身规律,其结果产生了不可挽回的损失和沿海优势得不到发挥 梯度发展是根据均衡发展的弊端提出的,其的生产布局是先集中力量引进先进生产力发展沿海重点地区,等沿海重点地区发展起来后再通过重点地区带动其他地区的发展,从不均衡发展最终实现均衡发展的目标,即经济由沿海向内陆扩散发展。按照这一理论,我国改革开放后的发展战略向沿海地区倾斜,沿海地区获得了快速发展,积累了强大的经济总量,保持了高速的经济增长。但是这一理论也存在弊端。