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地球科学概论
《地球科学概论》(An Outline of Earth Sciences)是为地学类相关专业编写的地质学基础课程双语教学用书。
全书共19章，包括宇宙与行星地质学、元素与矿物、岩浆作用与火成岩、外力地质作用与沉积岩、变质作用与变质岩、地质年代和地球演化史、地震与地球层圈、地壳运动与地质构造、海底扩张与板块构造学、风化与剥蚀作用、河流及其地质作用、冰川与冰川作用、地下水及其地质作用、海洋地质作用与海洋地质学、湖泊与沼泽、风与荒漠、块体运动、人类生存与地球环境等内容。
地球科学概论地球科学是研究地球的形成、演化和现象的学科，它涉及地球的大气、水体、陆地以及生物圈等各个方面。
本文档将介绍地球科学的基本概念和主要内容。
一、地球科学的定义和历史地球科学是一个综合性的学科，它包括地质学、气象学、海洋学、地理学等多个学科。
地球科学的研究对象是地球，通过分析地球的内部和外部过程，揭示地球上自然环境的演化过程和性质。
地球科学的起源可以追溯到古代。
古人通过观察和实践，对地球的形成和现象做出了一些探索。
随着科学的进步，地球科学逐渐发展成为一个独立的学科领域。
到了20世纪，地球科学的研究方法和工具得到了进一步的发展，人们开始了解地球系统的复杂性，地球科学也逐渐形成了现代地球科学的基础。
二、地球科学的主要内容地球科学可以分为几个主要的学科领域，包括地质学、气象学、海洋学和地理学。
下面将对每个学科领域进行简要介绍。
2.1 地质学地质学是研究地球的内部结构、岩石和地质过程的学科。
地质学家通过研究岩石的形成、变质和变形等过程，了解地球的演化历史和构造特征。
地质学还研究岩石中的化石，揭示地球上古生物的生活和演化过程。
2.2 气象学气象学是研究地球大气及其运动、现象和气候变化的学科。
气象学家通过观测和分析气象要素（如温度、湿度、气压等），预测天气状况和气候变化。
气象学还研究大气环流、天气系统和气象灾害等现象。
2.3 海洋学海洋学是研究海洋及其相关现象的学科。
海洋学家研究海洋的物理、化学、生物特性，了解海洋的运动和动力系统。
海洋学还研究海洋生态系统、海洋资源利用和海洋环境保护等问题。
2.4 地理学地理学是研究地球表面特征、人类活动和环境相互作用的学科。
地理学家研究地球的自然地理和人文地理现象，了解地球的地貌、气候、生物和人文特征。
地理学还研究人类活动对地球环境的影响和可持续发展等问题。
三、地球科学的意义和应用地球科学的发展和研究具有重要的科学意义和实际应用价值。
首先，地球科学的研究可以揭示地球的演化过程和自然环境的特征，促进对地质灾害和自然灾害的预测和防范。
地球科学概论地球科学概论是一门综合性学科，研究地球的物质、能量和运动规律。
它涉及的领域广泛，包括地质学、气象学、海洋学、地球化学、地球物理学等。
地球科学概论的研究内容丰富多样，涉及到地球的内部结构、地表形态、气候变化、资源利用等方面的知识。
地球科学概论的研究对象是地球，它主要关注地球的形成与演化过程。
地球是一个复杂的系统，由多个相互作用的部分组成，包括固体地球、液体地球和气体地球。
地球科学概论通过研究这些组成部分之间的相互作用和变化规律，揭示了地球的起源、演化和运动规律。
在地球科学概论的学习过程中，我们首先需要了解地球的内部结构。
地球的内部由地核、地幔和地壳组成，它们分别具有不同的物理、化学特征。
地核是地球的核心部分，由铁和镍等金属元素组成。
地幔是地壳和地核之间的一层，具有较高的温度和压力，由各种岩石和矿物组成。
地壳是地球最外层的一层，分为大陆地壳和海洋地壳，具有不同的厚度和组成。
接着，地球科学概论涉及地表形态和地貌的研究。
地表形态是地球表面的地形特征，包括山地、平原、高原等。
地貌是地表形态的空间分布和相互关系，是地球地表的地貌特征。
地表形态和地貌的形成与气候、构造运动、水体侵蚀等因素密切相关。
通过对地表形态和地貌的研究，我们可以揭示地球的地理特征和地质历史。
此外，地球科学概论还研究地球的气候变化和天气变化。
气候是指某一地区长期的天气条件，包括温度、湿度、降水量等方面的变化。
天气是指某一地区短期的大气状况，如晴天、阴天、雨天等。
地球的气候变化受多种因素影响，包括太阳辐射、地球轨道参数、大气成分等。
地球科学概论通过研究气候变化和天气现象，可以深入了解地球的气象系统。
最后，地球科学概论还研究地球的资源利用与环境保护。
地球是人类生活的基础，提供了丰富的资源，包括矿产资源、水资源、能源资源等。
然而，人类的活动也对环境造成了很大的影响，包括气候变化、环境污染等。
地球科学概论通过研究资源的分布与利用、环境的保护与治理，为人类可持续发展提供科学支持。
《地球科学概论》绪论1地球科学的学科领域自然科学分为数、理、化、天、地、生，其中“地”即地球科学，是研究地球的一门基础学科。
本课程所指的“地球科学”包括以下学科领域：地质学，地理学中的自然地理部分，大气科学中的一部分，海洋科学中的一部分，环境科学中有关地球生态环境的部分。
2地球科学的研究内容资源——提供人类生存发展所必需的资源环境——保护人类生存发展所必需的环境灾害——预防和减少自然灾害对人类的影响起源——探索宇宙、地球、生命、人类的起源演化——建立地球的演化历史、预测演化趋势3地球科学的特点时间漫长、空间巨大——时空尺度跨度大，思维方式和研究方法也要有所不同系统庞大、对象复杂——强调系统思想，有时定性分析和逻辑推理比定量计算更重要重现性差、探索性强——现场直接观测非常重要，不要受经验和理论所局限信息量大、超越国界——大量使用高新技术，重视学科交叉、国际合作4地球科学的基本方法调查观测——推断解释——实践实验类比方法：由此及彼由已知到未知将今论古将古论今注意，对于不可逆过程和偶然事件不能盲目地使用类比方法5本课程的目的和要求地球是人类的家园，人类从在地球上出现的那一天开始就没有停止过对地球和宇宙的探索。
对地球和宇宙的认识每前进一步，都使人类的思想更加远离愚昧，从而使文明和科学出现一次大的发展。
今天，如果一个受过教育的人对我们周围的地球和宇宙一无所知，那么，他所受到的教育是不完全的。
他可能具有某些才能和知识，但不一定具有良好的科学素养。
他不一定信神信鬼，但有可能被伪科学所迷惑。
本课程的目的就是要使大家了解我们的地球，了解人类在宇宙中的位置，了解人类与地球的关系。
在人类的力量足以改变地球的今天，思考一下我们应该怎样与地球保持和谐，使人类社会持续发展。
地球科学是一门综合性学科，与大多数学科都有联系，运用几乎所有先进的技术手段，地球科学家要有很宽的知识面。
本课程是地球科学的入门课程，要求了解地球科学的基本知识和基本理论，从整体上把握地球科学的系统脉络，避免在今后的学习中只见树木不见森林。
地球科学概论课程地球科学是一门跨学科的学科，它研究的是地球的结构、物质组成、地球系统的运作方式以及地球与其周围环境的相互影响。
地球科学包括地质学、地球物理学、地球化学、地球生物学和环境科学等多个分支学科。
本文将介绍地球科学概论课程的基本内容。
地球的结构地球是由三个主要部分组成的：地壳、地幔和地核。
地壳是地球最外层的部分，它的厚度约为5-70公里。
地幔是地球的中间部分，它的厚度约为2900公里，由上地幔和下地幔组成。
地核是地球的最内部部分，分为外核和内核两部分。
外核是液态的，内核则是固态的。
地球的物质组成地球的物质组成主要由元素组成。
地球上含有约118种元素，其中最常见的是氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等元素。
这些元素组成了地球上的各种物质，如岩石、矿物、水、大气等。
地球上的物质是不断循环的，例如岩石会经过侵蚀、沉积、变质等过程，最终形成新的岩石。
地球的运作方式地球是一个复杂的系统，它的各个部分相互联系，共同维持着地球的生态平衡。
例如，地球的大气层能够保护地球不受太阳辐射的伤害，同时也能使地球保持适宜的温度和湿度。
地球的水循环过程也是地球系统运作的重要组成部分之一，它包括蒸发、降水、地下水、河流等多个环节。
地球与周围环境的相互影响地球与周围环境的相互影响是地球科学研究的重要内容之一。
例如，太阳辐射对地球大气和气候的影响是地球科学中的一个重要研究领域。
同时，地球上的生物也与地球环境密切相关。
地球上的生物通过吸收二氧化碳和释放氧气来维持地球的大气成分，同时也受到地球的环境变化的影响。
总结地球科学概论课程介绍了地球的结构、物质组成、地球系统的运作方式以及地球与周围环境的相互影响等基本内容。
地球科学是一门跨学科的学科，它涉及到地质学、地球物理学、地球化学、地球生物学和环境科学等多个分支学科。
通过学习地球科学概论课程，可以深入了解地球的奥秘，更好地保护和利用地球资源。
地球的外部圈层1、大气圈：是指因地球的引力而聚集在地表周围的气体圈层。
大气圈中的气体主要集中于地表以上18km的范围内，往上气体变得极为稀薄。
由地表往上可分为五个次级圈层：对流层、平流层、中间层、暖层、扩散层（散逸层）。
对流层：平均厚度12km，含大量水蒸气和尘埃。
表现为强烈的对流。
风、霜、雨、雪、雹、雾等气象现象均发生于此层。
平流层：从对流层顶到地表以上55km的范围。
大气呈水平运动。
几乎不含水蒸气、尘埃，无天气现象。
中间层：从平流层顶到地表以上85km的范围。
大气呈对流运动。
存在电离层，可反射无线电波。
暖层：从中间层顶到地表以上800km的范围。
内部存在多层的电离层，也称电离层，强烈反射无线电波。
扩散层：从暖层顶到外层空间。
物质多以原子、离子状态存在。
是地球物质向宇宙空间扩散的部位。
大气环流：是指大气大范围的运动状态。
表现为不同时间尺度和空间尺度的大气周而复始的运动特点。
(蓝色的天空：这是由于大气中一些非常细小物质成分，如气体、粉尘等，它们的直径较阳光的波长小得多，因此，蓝色的散射量较之于其它任何一种颜色能更多的被选择散射。
这种散射称瑞利散射)( 地球自转偏向力（科里奥利力）：由于地球自转引起的一种作用于地表一切运动物体的力。
结果是沿前进方向，北半球右偏，南半球左偏）2、水圈：是指地球表层由水体构成的连续圈层。
水循环的方式有：海洋与大陆间的循环；地表与地下间的循环；生物体与周围空间的循环；圈与大气圈间的循环。
3、生物圈：是指地球表层由生物及其活动地带所构成的连续圈层。
地球表面特征1、大陆地形丘陵(高低不平，相对高程在200米以下的小山丘。
)平原(宽广平坦或略有起伏的地区。
)高原(海拔高程在600米以上表面平坦或略有起伏的地区。
)盆地(四周是高原或山地中央低平（平原或丘陵）的地区。
)洼地(陆地上高程在海平面以下的地区（如新疆鲁克沁洼地为-155m）)2、海底地形三大单元：大陆边缘、大洋盆地、洋中脊1）、大陆边缘:2）、大洋盆地(海洋的主体部分)3）、洋中脊(屹立于大洋底部的巨大“山脉”延伸于各大洋。
地球科学概论【一】第一章区域地质概况编辑：探矿者中国科学院院士，原西安地质学院院长，著名地质学家张伯声教授创立的波浪状镶嵌构造学说认为，实习区位于北西向天山－祁连－秦岭－桐柏山活动带与北东向长白山－太行山－横断山活动带相互交织的秦岭地轴的北部，包括鄂尔多斯盆地的一部分。
中国科学院院士，著名地质学家李四光、张文佑、陈国达教授分别用地质力学、断块学说和地洼学说的观点对该区进行了划分。
本章以我国著名地质学家，中国科学院院士黄汲清教授创始和奠基的中国历史大地构造学观和活动论、阶段论、地槽褶皱带多旋回发展的理论和方法为指导思想，对该区构造单元进行了划分。
实习区自北向南跨越两大地质构造单元，五个次级单元。
北部的“北山”及关中平原属于华北地台区，而南部的秦岭北坡属于秦岭褶皱系。
两大构造单元及各二级、三级单元的地质发展历史、地层发育序列、沉积演化的历史、岩浆活动、地质构造情况等有较大的差异。
六条地质观测路线分属于不同的构造单元和二级、三级构造单元。
实习区大地构造区划见图1－1。
图1－1 实习区大地构造分区图（据陕西省区域地质志，1982）一、华北地台•实习区位于华北地台的南部，主要由四个次级构造单元组成：①陕北台凹；②陕甘宁凹缘褶断束；③渭河断凹；④太华台拱。
•（一）陕北台凹（I11）•陕北台凹是鄂尔多斯盆地的一部分。
鄂尔多斯盆地的基底由太古宇及下元古界变质岩系组成，其上为中元古界长城系、蓟县系及上元古界震旦系和古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系以及中生界三叠系、侏罗系、白垩系乃至第三系、第四系等不同类型的地层沉积，厚度可达万米以上。
早古生代浅海相地层岩性以灰岩为主，由于海盆西南缘地势低洼，沉积厚度稍大一些。
晚古生代至早中生代，沉积环境由海相向内陆湖盆转化。
中生代地层沉积厚度大，主要以三叠系、侏罗系的砂岩、页岩及泥岩为主。
白垩系主要沉积物以河湖相杂色砂泥岩及山麓相砾岩为主。
第三系在此区分布零星，主要位于盆地西缘及西北缘。
对地球科学概论的认识地球科学概论是一门涵盖了地球系统各个层面的学科，包括地球的物理性质、化学成分、地形地貌、气候气象、生物圈以及人类活动等多个方面。
本文将从研究对象与任务、发展现状与趋势、基本概念与基础知识、分支学科、在社会发展中的作用、研究方法和技术、教育与人才培养以及未来发展与挑战等方面，对地球科学概论进行深入探讨。
一、地球科学概论的研究对象与任务地球科学概论的研究对象是地球系统，包括地球的内部结构、外部形态、物理化学性质以及地球上的生命活动等。
其任务是通过对地球系统的各个层面进行深入研究，揭示地球系统的运行规律，为人类合理利用自然资源、保护环境、防灾减灾以及可持续发展提供科学依据。
二、地球科学概论的发展现状与趋势随着科技的不断发展，地球科学概论的研究成果日益丰富，尤其是在地质学、地理学、气象学、海洋科学等领域取得了许多突破性成果。
当前，地球科学概论的发展正面临着一些挑战，如气候变化、环境污染、资源枯竭等问题，需要加强跨学科合作，综合运用多种手段和方法进行深入研究。
未来，地球科学概论的发展趋势将更加注重综合性、全球性和可持续性，为解决全球性问题提供更多支持。
三、地球科学的基本概念与基础知识地球科学是一门综合性很强的学科，涵盖了许多基本概念和基础知识。
例如，地球的圈层结构、岩石循环、地貌形态、气候系统、生物群落等。
这些基本概念和基础知识是理解地球系统运行规律的基础，也是进行深入研究的重要前提。
四、地球科学的分支学科地球科学可以划分为多个分支学科，包括地球物理学、地质学、地理学、气象学、海洋科学等。
每个分支学科都有其独特的研究对象和任务，如地球物理学主要研究地球的内部结构和地壳运动规律，地质学则关注地球上岩石的组成和演化过程。
这些分支学科的深入研究对于全面了解地球系统具有重要意义。
五、地球科学在社会发展中的作用地球科学在社会发展中发挥着重要作用。
例如，地质学在矿产资源勘探和开发中扮演着关键角色，地理学在城市规划、环境保护和自然灾害防控等领域具有很高的应用价值。
