地球科学概论论文
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《地球科学概论》汪新文地球科学,作为一门研究地球及其环境、历史和结构的学科,对于人类理解自身所处的环境、预测自然灾害、合理利用资源等方面具有重要意义。
在这本《地球科学概论》中,汪新文教授将带领我们深入了解地球科学的各个方面,让我们更加全面地认识地球。
第一章:地球的起源与演化在这一章中,我们将探讨地球的起源与演化过程。
从地球的形成到生命的出现,再到地球的板块运动和气候变迁,我们将逐步了解地球的历史和变化。
第二章:地球的内部结构地球的内部结构是地球科学研究的重点之一。
在这一章中,我们将学习地球的圈层结构,包括地壳、地幔和地核,以及它们之间的相互作用和影响。
第三章:地球的表面形态地球的表面形态是地球科学研究的另一个重要方面。
在这一章中,我们将了解地球的地形、地貌和气候等特征,以及它们对人类生活的影响。
第四章:地球的资源与环境地球的资源与环境是人类生存和发展的基础。
在这一章中,我们将探讨地球的自然资源,如水、土地、矿产等,以及它们的开采和利用对环境的影响。
第五章:地球科学的应用地球科学的研究成果在各个领域都有广泛的应用。
在这一章中,我们将了解地球科学在自然灾害预测、环境保护、资源勘探等方面的应用,以及它们对人类社会的影响。
通过学习这本《地球科学概论》,我们不仅能够了解地球的科学知识,还能够培养我们的科学思维和创新能力。
让我们跟随汪新文教授的步伐,一起探索地球科学的奥秘吧!《地球科学概论》汪新文第一章:地球的起源与演化地球的形成地球的形成是宇宙演化的一个重要阶段。
大约46亿年前,太阳系中的尘埃和气体云开始聚集,形成了太阳和围绕它运行的行星。
地球就是其中之一,它由尘埃和岩石碎片聚集而成,逐渐形成了今天我们所知的行星。
地球的演化地球的演化是一个漫长而复杂的过程。
从地球形成之初的熔融状态,到冷却形成固态地壳,再到生命的出现和繁衍,地球经历了无数的变迁。
在这个过程中,地球的内部结构和外部环境都发生了巨大的变化,这些变化对地球上的生命产生了深远的影响。
地球科学概论论文题目:人类生活与地球资源院系:建工学院土木工程姓名:**学号:************序号:老师:***人类生活与地球资源学习了地球科学概论,我了解了地球科学对人类的的重要意义以及深远影响。
人类生活在地球上,衣食住行等一切活动都离不开地球。
如人们要靠山川大地获取生活资料以维持生命,要从地球中开采矿物资源制造生产和生活工具,要了解地球上的自然地理和气候条件以便发展生产,要与地球上发生的各种自然灾害作斗争。
那么我就在查询资料后针对地球科学对人类认识自然以及处理人际事物关系方面提出我自己的观点。
地球是人类居住的星球,诗人们常常亲切地把大地比做自己的母亲。
还记得小时候看过的一篇文章,这篇文章是这样写到的,很久很久以前,有一个美丽的传说。
传说一位伟大的母亲,披着一件白色的水衣,戴着绿色的草帽,撑着一把淡蓝的伞,淡淡的蓝,淡淡的存在。
母亲有三个儿子,天空,海洋,陆地。
她勤劳地养育着他们,看着他们一个个一天天长大。
母亲赐予了陆地和海洋生命,给蓝天增添了白云,和儿子们一起过着平静的日子。
时光飞逝,一眨眼间,母亲的第四个儿子——人类诞生了。
母亲赐予他智慧与创造力,精心呵护他,用希望将他撑起。
的确,地球对于人类的生存和发展的关系太密切了。
地球不仅以它无尽的宝藏养育着我们,为我们提供生息的环境,而且可以说连人类本身也是地球发展到一定阶段的产物。
正因为这样,古往今来,不知有多少人在辛勤地探索着地球的奥秘。
人是生产者,也是消费者,人类一方面不断地利用自然条件,创造适于自己需要的物质财富和精神财富。
另一方面要维持自身的生产和再生产,不断地消耗生产资料,满足生理和精神的需要。
随着社会的发展、生产力水平的提高、人口的增加,人类向环境索取的范围、强度和速度不断扩大,但我们的家园———地球提供的资源是有限的,加之人口科学文化素质不高,给环境带来严重的影响。
污染严重、生态遭破坏,人口、资源、环境、发展的矛盾日趋突出。
《地球科学概论》自然灾害小议姓名:仇国全学号:3120400331班级:材料12-5班日本里氏9.0级地震的风波还未平息,5.12全国防灾减灾日的警钟还在回响,就在此刻,在我国广阔的南方严酷的旱情已持续数月,再放眼大洋彼岸,呼啸的龙卷风袭击了密苏里州,留下了断壁残垣。
追根溯源,人类近万年的文明史从某种程度上也可以看成一部与自然灾害抗争的历史,直至今日,在科技高度发达的今天,人类依然无法完全预防自然灾害,地震的预测,旱灾的预防等等难题一直悬而未决。
但是千年来与自然灾害抗争的历史依然让人类学到了许多,我在接触这门课以后,通过阅读书籍和查阅相关资料,对自然灾害的形成、作用、预防有了更深入的了解,也形成了一些个人的看法,这也是本篇论文所想要表达的。
1.自然灾害简述自然灾害在地球科学概论的书本上有着明确的定义,它是指由于自然异常变化造成的人员伤亡、财产损失、社会失稳、资源破坏等现象或一系列事件。
自然灾害对人类社会所造成的危害往往是触目惊心的,它覆盖很广,包括地震、火山爆发、泥石流、海啸、台风、洪水等突发性灾害;也有地面沉降、土地沙漠化、干旱、海岸线变化等在较长时间中才能逐渐显现的渐变性灾害;还有臭氧层变化、水体污染、水土流失、酸雨等人类活动导致的环境灾害。
其中我想要重点讨论的是我国多发的自然灾害,同时会重点分析地震灾害。
在世界范围内较重大的突发性自然灾害主要有:旱灾、洪涝、台风、风暴潮、冻害、雹灾、海啸、地震、火山、滑坡、泥石流、森林火灾、农林病虫害等等。
而在我国,自然灾害的种类也相当繁多,地震、台风、洪水、干旱、泥石流、山体滑坡、海啸、冰雹、崩塌、地面塌陷、沙尘暴等等,每年都要在全国和局部地区发生,造成大范围的损害或局部地区的毁灭性打击,给我国经济文化发展造成了相当大的阻碍。
作为世界上自然灾害种类最多的国家,在我国,自然灾害被详细地分为七大类:气象灾害、海洋灾害、洪水灾害、地质灾害、地震灾害、农作物生物灾害和森林生物灾害和森林火灾。
《地球科学概论》野外实习报告在本次野外实习过程中分别去了军庄、下苇甸、三家店和大觉寺。
首先实习的地点是军庄南一铁路旁边,在那里有下二叠纪厚层粗砂岩夹细砂岩、粉砂岩,岩性分层及层理都很明显,并且受构造运动影响,地层已发生倾斜。
在厚层粗砂岩中发现规模较大的斜层理,它与上、下岩层面相交的角度大小不同,并且能看到有些岩层中由下往上砂的粒度有明显的变化,由此可以判断沉积时水的流动方向及岩层的顶底面。
沿铁路向南在3号隧道口有一处玄武岩。
岩石颜色为紫红色,并且可以观察到其中的隐晶质结构,并且有由于岩浆岩形成初期的气孔后被CaCO3、SiO2溶液填充而形成的杏仁状构造。
还有形状规则,近似圆或椭圆的气孔。
在玄武岩中可以明显观察到其中夹杂的石英成分或针状浅色矿物斜长石,并且其中含有主要成分为方解石或石英的杏仁体。
之后到达的地点是下苇甸,在那里的群山地形中可以明显观察到片流和坡积物:大气降落的雨水或雪水中一部分通过蒸发回到大气,一部分渗透到地下成为地下水,其余约1/3水体形成地表水流。
起初,降水向下沿自然斜坡均匀流动,其流速小、水层薄,水流方向受地面起伏影响大,无固定流向,成为网状细流,称为片流。
片流能比较均匀地洗刷山坡上的松散物质。
由片流搬运的物质一般在山坡的凹入部位或山麓堆积起来,形成坡积物。
坡积物在山麓地带常连接成覆盖斜坡的群状地形,称为坡积物。
坡积物成分单一,与山坡上的基岩一致;颗粒较细,通常以砂、粉砂、粉砂质粘土为主,偶夹有细小的岩屑砾石,磨圆度与分选性差,略具与坡向一致的层理。
在间歇性河道两侧山坡上,分布着多条冲沟(冲沟由洪流的冲蚀作用形成),呈V字形;在冲沟中几乎没有沉积物,大量的碎屑物质在冲沟出口处堆积,构成洪积扇(洪积扇:洪流沉积作用形成的沉积物称为洪积物,绝大部分洪积物在冲沟出口处沉积,在地貌上呈扇状地形,故称为洪积扇)。
在接近扇顶的部位地形坡度大,洪积物厚度较大,主要由粗大的砾石组成,砾石的磨圆度与分选性都很差;从洪积扇的上部到边缘,地形变缓,洪积物厚度变小,颗粒变细,由砂过渡为粉砂和粘土,并出现层理;洪积物的成分较简单,与山坡及冲沟中的基岩一致。
地球科学概论读书报告前言:结束了本学期“地球科学概论”的学习,我感觉收益良多,因为这门课程和自己所学专业知识有一定的关系,因此学起来感觉很轻松,同时也学到了很多新的知识,对地质方面的知识也有了更加系统的了解,因此,在本次学修课课程即将结束之时,我结合自己在课堂所学和专业课知识对自己所学做一个总结。
正文:个人觉得地球科学概论是一门综述性的学科,其将地质学,矿物学,沉积岩石学,古生物地史学等地理学科综合在一起,进行概述。
下面我从以下几个方面对自己所学知识进行一个总结:一,地球科学的研究对象:人类生活在地球上,衣食住行等一切活动都离不开地球。
人们要靠山川大地获取生活资料以维持生命,要从地球中开采矿物资源制造生产和生活工具,要了解地球上的自然地理和气候条件以便发展生产,要与地球上发生的各种自然灾害作斗争。
因而,人类在长期的实践中逐步加深了对地球的认识,并且逐渐形成了一门以地球为研究对象的科学——地球科学地球科学简称地学,是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六大基础自然科学之一。
地球科学以地球为研究对象,包括环绕地球周围的气体(大气圈)、地球表面的水体(水圈)、地球表面形态和固体地球本身以及地球表面的生物体(生物圈),其研究内容广泛分支学科较多且研究方法特殊。
地球科学是一门理论性和应用性都很强的科学。
它不仅承担着揭示自然界奥秘与规律的科学使命,同时也为生活在地球上的人类如何利用、适应和改造自然提供科学的方法论。
随着生产和科学技术的发展,地球科学的研究内容和领域也不断地深入和扩展,逐渐形成了日臻完善的由多学科组成的综合性学科体系。
地球科学目前主要包括地质学、地球物理学、地理学、气象学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。
二,地球科学的研究内容: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。
按其研究内容和任务的不同,地质学的主要分支学科可简举如下:(1)研究地球的物质组成方面的学科,如结晶学、矿物学、岩石学等;(2)研究地球的内部构造方面的学科,如构造地质学、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,如古生物学、地层学、地史学、古地理学、地貌及第四纪地质学等;(4)研究地质学的应用方面的学科,可分为两个方面:其一是研究地下资源方面的分科,如矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学等;其二是研究地质与人类生活环境及灾害防护方面的分科,如工程地质学、环境地质学、地震地质学等。
地球科学概论论文------保护水资源地球科学概论论文保护水资源在学习地球科学与概论之后,我们深知地球上许许多多的自然景象是十分的美好的,每一座山峰,每一个湖泊,每一个生物,一块岩石,石油等等都是大自然经过漫长的演变而来。
然而我们做为受益者,作为利用者,要时刻谨记我们在用的同时,还要保护,珍惜。
不然会受到大自然的报复。
然而水是我们的生命之源,我们的生活都离不开水。
水既是人类生存的基本条件,又是社会生产必不可少的物质资源。
没有水,就没有人类社会的今天。
因此,水是人类的宝贵资源,是生命之泉。
长期以来,人们普遍认为水是“取之不尽,用之不竭”的,不知道爱惜,而浪费挥霍。
但是我们应当知道我国水资源人均量并非丰富,地区分布不均匀,年内变化莫测,年际差别很大,再加上污染,使水资源更加紧缺,自来水其实来之不易。
所以我们要时时刻刻要有节约之心,并且行动起来保护水资源。
我国水资源的主要问题我国的“水”存在两大主要问题:一是水资源短缺,二是水污染严重。
有资料显示,我国是一个干旱缺水严重的国家。
人均淡水资源仅为世界平均水平的1/4、在世界上名列110位,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。
人均可利用水资源量仅为900立方米,并且分布极不均衡。
20世纪末,全国600多座城市中有400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米。
据监测,全国废污水排放量由1980年的315亿吨增加到2002年2的631亿吨。
多数城市地下水受到一定程度污染,并且有逐年加重的趋势。
日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和健康。
为缓解严峻的水形势:一是节水优先。
这主要体现在控制需求,创建节水型社会。
在国家发展过程中,选择适当的发展项目,建立“有多少水办多少事”的理念,杜绝水资源浪费。
同时需要采用良好的管理和技术手段,提高水资源利用率。
关于喀斯特地貌的成因及特点的分析摘要:喀斯特地形也称为石灰岩地形,是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。
又称岩溶地貌,是碳酸盐类岩石分布地区特有的地貌现象。
水对可溶性岩石所进行的作用,统称为喀斯特作用。
一般指碳酸盐岩分布地区或存在流经石灰岩的地下水所特有的地貌现象。
当雨水或者地下水与地面碳酸盐类岩石接触时,就会有少量碳酸盐溶于水中。
经过长时期的溶解侵蚀,形成了以地表岩层千沟万壑为标志的地表特征。
在喀斯特地貌下往往存在地下河、溶洞等景象。
中国是世界上对喀斯特地貌现象记述最早的国家,早在晋代即有记载。
我国西南地区气候湿润,降雨丰沛,流水作用显著,并且存在大量的可溶性岩石,因此,这一地区是喀斯特地貌广为分布的地区。
而且这一地区的很多美丽的自然景观都是建立在这种特殊的地貌类型基础之上的。
该种地形地理学家最早在克罗地亚喀斯特高原做有系统的研究,因此又称喀斯特地形。
“喀斯特”原指南斯拉夫西北部的一个大量分布石灰岩的高原,人们研究地貌类型,因此称这种地貌类型为“喀斯特地貌”。
喀斯特地形的地表崎岖、土壤十分贫瘠,不利农业发展,因此在云贵高原有“地无三里平,天无三日晴,人无三两银”的俗谚。
但其千沟万壑的特色却十分受到观光客青睐。
目前巴尔干半岛及中国重庆、广西、贵州、云南一带均有喀斯特地形的存在,其中重庆-贵州的武隆喀斯特国家地质公园为联合国自然遗产。
关键字:石灰岩水暖湿的气候条件溶洞引言:中国是一个有5000年悠久历史的东方文明古国.独具特色的传统文化、丰富多彩的民族习俗以及美丽的自然风景一直吸引着世界的目光。
中国的自然景观、人文风貌富于东方风韵,它有宽广的陆地,高大的山脉,辽阔的海洋和长长的河流。
在其中喀斯特地貌别具一格。
这篇文章综合一些学者的观点和本人对相关资料的理解做的一个对喀斯特地貌的概述,主要涉及喀斯特地貌的成因,特点,类型,演化过程和以及有关喀斯特地区的一些环境问题相关的一些介绍。
认识地球——关于地球资源摘要:本文主要叙述了地球上丰富的自然资源以及人类在生产生活中与资源的紧密联系。
21世纪,随着科技的进步,人类的梦想接连被实现,但在人类的发展历程中,人与自然的矛盾日益突出,随着人类意识的觉醒,人们开始意识到环境对于人类的重要性,与此同时,人们开始探索一种发展方式使人类社会与地球环境协调发展,经过探索,人们开始提出可持续发展的口号,人们坚信这就是人类与地球环境的未来之路。
本文从认识地球开始,然后是地球上的资源能源,因为人类的生产生活造成资源短缺和环境破坏,如今人类已经人认识到问题的严重性,并提出了可持续发展战略,为保护地球采取了措施。
关键词:地球资源人类生产生活可持续发展行动在英语里,地球是唯一一个不是从希腊及罗马神话中得到的名字。
英语的地球Earth一词来自于古英语及日耳曼语。
这里当然有许多其他语言的命名。
在罗马神话中,地球女神叫Tellus——肥沃的土地(希腊语:Gaia,大地母亲)。
地球是宇宙中闪烁着蓝色光芒的一颗星球,除了蓝天白云,河流山川,飞禽走兽,潮汐激光,风雨雷电……她是如此美丽壮观。
我们的生产生活离不开她的无私奉献,因为地球我们的生活更加丰富多彩。
相信大家都看过这样几部电影,比如《后天》,《机器人总动员》,《生化危机》等,在被影片感动或震惊的同时我们是不是想到了背后的原因,我们是如何造成了如此的灾难?我们是否要反思一下呢?地球是人类赖以生存的唯一家园,我们是不是要行动起来?地球的基本资料:地球(英语:Earth)是太阳系八大行星之一,按离太阳由近及远的次序排列为第三颗。
地球是太阳系的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。
地球赤道半径6,378.2KM ,赤道周长40075.7Km。
地球是上百万种生物的家园,包括人类,地球是目前人类所知宇宙中唯一存在生命的天体。
地球诞生于45.4亿年前,而生命诞生于地球诞生后的10亿年内。
地球会与外层空间的其他天体相互作用,包括太阳和月球。
生物群落之漫谈都说:物以类聚,人以群分。
在自然界中,任何生物物种都不是孤立地存在的,它必然要与周围其他生物中之间共居。
而所谓生物群落就是指在一定地段的自然环境条件下,由彼此在发展中有密切联系的动物、植物和微生物有规律地组合成的生物群体,叫做生物群落。
通俗一点讲就是同一时间生活在同一区域的所有生物。
比如一个水塘内的所有生物,一个花园里的所有生物,一座高山上的所有生物等等。
种群是个体的集合体,而群落则是种群的集合体,是比种群更高一级更复杂的生命组织层次。
在群落中,植物起着主导作用,动物、为生物随着植物的分布而分布。
生物群落一、生物群落的基本特征包括物种的多样性生长形式(如森林、灌丛、草地、沼泽等)结构(空间结构、时间组配和种类结构)优势种(以其体大、数多或活动性强而对群落的特性起决定作用的物种)相对丰盛度(群落中不同物种的相对比例)、营养结构二、划分方式主要是按气候条件划分的生物带,也就是冻原、夏季绿林、热带雨林、稀树干草原等划分范围内的生物的群落单位但是地球上的生物群落首先分为陆地群落和水生群落两大类。
它们之间尽管基本规律有相似的表现,但存在本质的差别。
这些差别基本上是由环境的不同所引起的。
三、群落结构1、空间结构(垂直和水平)在生物群落中,各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落具有一定的结构。
生物群落的结构包括垂直结构和水平结构等方面。
垂直结构:在垂直方向上,生物群落具有明显的分层现象。
如,在森林中,高大的乔木占据森林的上层,往下依次是灌木层和草本植物层,再下是苔藓地衣。
而动物的分层与其食物及栖息场所等有关。
水平结构:在水平方向上,由于地形的起伏、光照的明暗、湿度的大小等因素的影响,不同地段分布着不同的种群,种群的容度也有并别。
2、时间组配组成群落的生物种在时间上也常表现出“分化”,即在时间上相互“补充”,如在温带具有不同温度和水分需要的种组合在一起:一部分生长于较冷季节(春秋),一部分出现在炎热季节(夏)。
人类生活与地球资源利用摘要:本文主要叙述了人类与自然资源的关系,以及人类过度开采自然资源的原因及其所带来的后果,同时表明人类的未来必须依靠人类自己,我们必须坚定的坚持可持续发展的战略,因为只有这样我们的未来才会更加的美好,我们的子孙后代才能更好的生活在这个地球上,同时,也阐明作为当代大学生的我们应该如何保护我们的地球家园。
关键词:地球资源,人类生活,可持续发展,未来正文:近代以来,特别是工业革命和第二次世界大战之后,许多国家相继走上了以工业化为主要特征的发展道路。
工业动力的使用猛增,产品种类和产品数量急剧增大,农业开垦的强度和农药使用的数量也迅速扩大,致使许多国家普遍发生了严重的环境污染和生态破坏的问题。
地球是人类的共同家园,但人类的活动却对地球造成了严重的破坏。
生物赖以生存的森林、湖泊、湿地等正以惊人的速度消失;煤炭、石油、天然气等不可再生能源因过度开采而面临枯竭;能源燃烧排放的大量温室气体导致全球气候变暖,由此引发的极地冰盖融化、海平面上升等问题威胁到人类的生存发展。
人类在创造辉煌的现代工业文明的同时,对发展的内涵却步入了认识的误区,一味滥用赖以支撑经济发展的自然资源和生态环境,使地球资源过度消耗,生态急剧破坏,环境日趋恶化,社会实际福利水平下降,同时,随着全球人口的急剧增长和经济的快速发展,资源需求也与日俱增,人类正受到某些资源短缺和耗竭的严重挑战。
资源和环境的问题威胁着人类的生存和持续发展。
人与自然的关系达到了空前紧张的程度。
我们从我们的地球母亲那里获得了无尽的财富,而与此同时带来的也有无数的灾难。
地球是我们的母亲,我们生活在地球上,现阶段人类还没有能力离开地球到其他的星球上去生存。
所以我们必须保护好我们的家园,让我们的生活更加美好。
水是人类环境的主要组成部分,更是生命的基本要素。
多少世纪以来,人们普遍认为水资源是大自然赋予人类的,取之不尽,用之不竭,因此不加爱惜,恣意浪费。
但近年来越来越多的人们警觉到,水资源并不像想象的那么丰富,很多地区出现的水荒巳经造成了对经济发展的限制和人们生活的影响。
《地球科学概论》结课论文学号:********姓名:***院系:电子信息工程学院专业:轨道交通信号与控制2017年5月23日地球的起源与演化及人类与资源环境的关系摘要:地球是太阳系的一颗行星,地球跟随太阳绕银心转动。
地球与月亮为地月系,月亮每月绕地球转动一周。
地球上存在丰富的生物。
低等植物和高等植物,低等动物和高等动物共生在地球上。
本文主要叙述了地球上丰富的自然资源以及人类在生产生活中与资源的紧密联系。
21世纪,随着科技的进步,人与自然的矛盾日益突出,随着人类意识的觉醒,人们开始意识到环境对于人类的重要性,与此同时,人们开始探索一种发展方式使人类社会与地球环境协调发展。
人类与自然资源的关系相互依存,人类的未来必须依靠人类自己,我们必须坚定的坚持可持续发展的战略,因为只有这样我们的未来才会更加的美好,我们的子孙后代才能更好的生活在这个地球上,同时作为当代大学生的我们应该如何保护我们的地球家园。
本文从认识地球开始,然后是地球上的资源能源,因为人类的生产生活造成资源短缺和环境破坏,如今人类已经人认识到问题的严重性,并提出了可持续发展战略,为保护地球采取了措施。
关键词:地球、资源、环境主要内容:1 宇宙大爆炸宇宙大爆炸,是描述宇宙诞生初始条件及其后续演化的宇宙学模型,宇宙学家通常所指的大爆炸观点为:宇宙是在过去有限的时间之前,由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的(根据2010年所得到的最佳的观测结果,这些初始状态大约存在于133亿年至139亿年前),并经过不断的膨胀与繁衍到达今天的状态。
2星系在宇宙中,由两颗或两颗以上星球所形成的绕转运动组合体叫做星系。
2.1 银河系银河系是太阳系所在的恒星系统,包括1,200亿颗恒星和大量的星团、星云,还有各种类型的星际气体和星际尘埃,它的可见总质量是太阳质量的一千四百亿倍。
在银河系里大多数的恒星集中在一个扁球状的空间范围内,扁球的形状好像铁饼。
扁球体中间突出的部分叫“核球”,半径约为7,000光年。
核球的中部叫“银核”,四周叫“银盘”。
在银盘外面有一个更大的球状区域,那里恒星少,密度小,被称为“银晕”,直径为7万光年。
2.2太阳系太阳系是银河系的一部分。
银河系是一个棒旋星系,直径十万光年,包括一千亿到四千亿恒星。
太阳是银河系较典型的恒星,离星系中心大约2.5-2.8万光年。
太阳系移动速度约220㎞/s,2.26亿年转一圈。
太阳系的天体有8个:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
太阳系中的八大行星都位于差不多同一平面的近圆轨道上运行,朝同一方向绕太阳公转。
除金星以外,其他行星的自转方向和公转方向相同。
彗星的绕日公转方向大都相同,多数为椭圆形轨道,一般公转周期比较长。
2.3地球地球是太阳系八大行星之一,按离太阳由近及远的次序排为第三颗。
它有一个天然卫星——月球,二者组成一个天体系统——地月系统。
地球作为一个行星,远在46亿年以前起源于原始太阳星云。
地球会与外层空间的其他天体相互作用,包括太阳和月球。
地球是上百万生物的家园,包括人类,地球是目前宇宙中已知存在生命的唯一天体。
地球赤道半径6378.137千米,极半径6356.752千米,平均半径约6371千米,赤道周长大约为40076千米,地球上71%为海洋,29%为陆地,所以太空上看地球呈蓝色。
地球是目前发现的星球中人类生存的唯一星球。
2.3.1地球的结构地球的结构同其他类地行星相似,是层状的,而这些层可以通过它们的化学特性和流变学特性确定。
地球拥有一个富含硅的地壳,一个非常粘稠的地幔,一个液体的外核和一个固体的内核。
地壳是地球表面以下、莫霍面以上的固体外壳,地壳的厚度是不均匀的,地壳平均厚度约17千米,大陆部分平均厚度约33千米,高山、平原地区(如青藏高原)地壳厚度可达60~70千米;海洋地壳较薄,平均厚度约6千米。
地壳厚度的变化规律是:地球大范围固体表面的海拔越高,地壳越厚;海拔越低,地壳越薄。
地壳的物质组成除了沉积岩外,基本上是花岗岩、玄武岩等。
花岗岩的密度较小,分布在密度较大的玄武岩之上,而且大都分布在大陆地壳,特别厚的地方则形成山岳。
地壳上层为沉积岩和花岗岩层,主要由硅-铝氧化物构成,因而也叫硅铝层;下层为玄武岩或辉长岩类组成,主要由硅-镁氧化物构成,称为硅镁层。
海洋地壳几乎或完全没有花岗岩,一般在玄武岩的上面覆盖着一层厚约0.4~0.8千米的沉积岩。
地壳的温度一般随深度的增加而逐步升高,平均深度每增加1千米,温度就升高30℃。
地幔是介于地表和地核之间的中间层,厚度将近2900千米,主要由致密的造岩物质构成,这是地球内部体积最大、质量最大的一层。
它的物质组成具有过渡性。
靠近地壳部分,主要是硅酸盐类的物质;靠近地核部分,则同地核的组成物质比较接近,主要是铁、镍金属氧化物。
地幔又可分成上地幔和下地幔两层。
下地幔顶界面距地表1000公里,密度为4.7克/立方厘米,上地幔顶界面距地表33公里,密度3.4克/立方厘米,因为它主要由橄榄岩组成,故也称橄榄岩圈。
一般认为上地幔顶部存在一个软流层,是放射性物质集中的地方,由于放射性物质分裂的结果,整个地幔的温度都很高,大致在1000℃到2000℃或3000℃之间,这样高的温度足可以使岩石熔化,可能是岩浆的发源地。
但这里的压力很大,约50万~150万个大气压。
在这样大的压力下,物质的熔点要升高。
在这种环境下,地幔物质具有一些可塑性,但没有熔成液体,可能局部处于熔融状态,这已从火山喷发出来的来自地幔的岩浆得到证实。
下地幔温度、压力和密度均增大,物质呈可塑性固态。
地球各层的压力和密度随深度增加而增大,物质的放射性及地热增温率,均随深度增加而降低,近地心的温度几乎不变。
地核又称铁镍核心,其物质组成以铁、镍为主,又分为内核和外核。
内核的顶界面距地表约5100公里,约占地核直径的1/3,可能是固态的,其密度为10.5-15.5克/立方厘米。
外核的顶界面距地表2900公里,可能是液态的,其密度为9-11克/立方厘米。
推测外地核可能由液态铁组成,内核被认为是由刚性很高的,在极高压下结晶的固体铁镍合金组成。
地核中心的压力可达到350万个大气压,温度是6000摄氏度。
在这样高温、高压的条件下,地球中心的物质的特点是在高温、高压长期作用下,犹如树脂和蜡一样具有可塑性,但对于短时间的作用力来说,却比钢铁还要坚硬。
2.3.2地球的形成早期的假说主要分两大派。
一派认为太阳系是由一团旋转的高温气体逐渐冷却凝固而成的,称为渐变派,以康德(I.Kant,1755)和P.S.拉普拉斯(1796)为代表。
另一派认为太阳系是由 2个或 3个恒星发生碰撞或近距离吸引而产生的,称为灾变派。
这派的代表最早是布丰(G.L.L.Buffon,1745),以后是张伯伦(T.C.Chamberlin)和摩耳顿 (F.R.Moulton,1901),还有金斯(J.H.Jeans,1916)Sir H.杰弗里斯(1918)等人。
早期的地球起源假说主要是企图解释一些天文现象,如:① 轨道规律性行星的轨道都几近圆形(冥王星例外),轨道平面和太阳赤道面很接近。
相似的情况也存在于有规律的卫星系。
② 两类行星行星的性质明显地分成两类:内行星(水、金、地、火)的质量小、密度大、卫星少;外行星(木、土、天、海)的质量大、密度小、卫星多。
冥王星处在太阳系的边缘,有些性质是特殊的。
③ 角动量的分布对太阳系来说,太阳的质量占全系质量的99%以上,但它的角动量却还不到全系的1%。
以单位质量所具有的角动量而论,行星的比太阳的大得多。
通过怎样一种作用才能使一个原来大致均匀的统一体系变成这样一个系统,是太阳系起源假说所必须回答的问题。
早期的两派假说各有许多变种,但都不能全部满意地解释上述的观测事实。
如拉普拉斯的星云假说认为太阳系起源于一团高温、旋转的气体星云,因冷却而收缩,所以越转越快。
快到一定程度后,就由它的外缘抛出一个物质环。
星云继续收缩,以后又可抛出一个物质环。
如此继续,以后这些物质环便都各自聚成行星。
有规则的卫星系也是经过类似的过程形成的。
这样,太阳系轨道的规律性便得到自然的解释。
无论这样形成的物质环能否聚成行星,但由计算表明,即使将所有行星现有的角动量都转移到太阳上,太阳所增加的角动量也不足以使物质从它表面上抛出去。
另一方面,如果行星物质来自太阳,它们单位质量的角动量应当和太阳的差不多,但实际它们相差很大。
现代的认识以前的假说都从太阳系的天文观测开始,但对我们自己的地球却未给予足够的注意。
其实地球上未尝不能找到地球起源和演化的线索。
地球物理观测表明,地球有3大部分:地壳、地幔和地核。
地核又分为两层,外层是液体,内核是固体。
地核的成分,主要是铁,但含有少量的镍。
近年的观测又发现铁镍地核的密度显得太大些,而其中传播的地震波速度又显得太小。
这就要求地核的成分还需包括10~20%的轻元素。
大多数地球化学家认为这个轻元素是硫(S),也许还有硅(Si);也有少数人认为是氧(O)。
地球最外层的地壳平均厚度只有30~40公里,其下直到2900公里的深度是地幔。
地壳厚度与地幔相比只是一层薄膜。
一般认为地壳是由地幔物质经过化学分异而形成的。
如果在地球的历史中,地幔是由全部熔融的液体凝固而成的,则这种化学分异作用应当是很充分的。
这样,地壳就不应这样薄。
这表明地球从未处于完全熔融的状态,只能是发生过局部的熔化。
从40年代中期起,人们逐渐倾向于太阳系起源于低温的观点。
他们认为行星不是由高温气体凝固而成的,而是由温度不高(低于1000℃)的固体尘埃物质积聚而成的。
积聚的早期温度不高,但成星的后期或成星以后,由于引力能的释放和放射性物质的衰变生热,行星内部增温,甚至可导致局部物质的熔化。
地球上另一重要线索是陨石。
陨石是来自地外空间的天体碎片,年龄和地球是同量级的,可能与地球同一来源。
陨石有多种类型,最常见的一类叫做球粒陨石。
它的化学成分,除了容易挥发的元素外,与太阳光球中的元素成分或地球的估计成分很接近,但也有几种元素,与球粒陨石相比,地球上显得奇缺。
正是通过这种差异并与其他的内行星作比较,地球化学家对地球的形成机制和演化作出了重要的贡献。
2.3.3地球生命的演化生命起源至人类文明,大致可分为3个阶段。
1、前生命的化学进化阶段澳大利亚、南非太古宙的化石证据和稳定同位素分析研究结果表明:地球生命和地球上最老的岩石一样古老,即在太古宙早期(35-38亿年前),细胞形式的生命就已经出现了。
如果前生命的化学进化是在地球表面进行的,那么这只能发生在38亿年前-40亿年前。
原因:地质学家——地壳大约自40亿年前逐渐形成。
2、生物学进化阶段地球上最早的细胞生命的诞生——即具有与外界分隔的生物膜,同时又有内部膜分隔的、有形态学特征的、有个性的生命的最初出现,标志着前生命的化学进化的完成和生物学进化的开始。