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1、普通地质学Physical Geology,教师：喻建新电话：61093699地点：主楼812,地质学经典语录：搞地质，既可以上天堂，也可以下地狱（殷鸿福院士）,我的天堂我的地狱,课程安排,一、课程类型讲课 40学时实习 4学时矿物、岩石野外 4学时二、教材普通地质学简明教程，杨伦等，2002，地大三、参考数目普通地质学黄定华，2004地球科学概论刘本培，1999physical Geology王家生等编，校内版本,课程安排,一、上课时间每周三下午7，8节，周五晚上三节二、课程类型讲课 72%（36学时）实习 16%（8学时）讨论 12%（6学时）三、参考书目1、普通地质学简明教程，杨伦 等。
2、2002，地大版2、普通地质学徐成彦，赵不亿，1988，地质版3、普通地质学许至平，1990，煤炭版4、physical Geology5、EarthRaymond Siever，1982四、考察方式笔试 50（试卷）口试 30（背诵和展讲）平时 20（实习和作业）,课程学习要求,成绩=口试（10分）+平时(20分)+期末闭卷(70分)预习概念，把问题带到课堂上课认真听，多思考，勤做笔记，不允许拷贝幻灯片讲义总之：多看，多问，多想,一、纪律,严禁迟到早退（迟到或早退1次,平时成绩扣2分）严禁缺课(缺1次,扣5分),缺5次课取消考试资格严禁上课开手机(玩手机者,作缺课处理)按时完成作业，迟交作业
3、者当次作业成绩减半,二、考核,三、学习方法,教学基本要求,牢记地质学的基本概念初步学会认识常见矿物和岩石熟悉地质学有关的英文术语培养地质思维方式（很重要）了解人地球之间的相互关系培养人与自然协调发展的思想,普通地质学的任务和内容,普通地质学是为学习专业地质学而设立的一门基础课普通地质学主要内容包括地球和地壳的基本特征各种地质作用的一般规律和结果地球发展演变的一般规律和学说环境地质的基础知识,你们看到的就是我们要研究的,What is Physical Geology?,地质科学的入门钥匙,地质科学的绪论,绪 论,地质学的研究对象和任务地质学的发展史历史比较法地质学的时间和空间地质学的工作方法,
4、接见第30届国际地质大会中外科学家时的讲话,地球科学的根本任务在于认识地球，并利用这种认识保证人类生存和发展所需要的自然资源，保护和改善人类的居住环境。从这个意义上说，地球科学负有重大历史责任，是大有前途的科学。江泽民,当代社会面临人口、资源、环境三大问题，涉及人类社会可持续发展的生死存亡前景。为了保证资源供应、改善生活环境和防治自然灾害，人类需要“地球母亲”的哺育滋养，更需要关爱她的健康！因为：我们只有一个地球。具备地球科学基本知识，是21世纪的建设者和决策者们必不可少的条件之一。作为中国地质大学培养的大学生、台湾的公务员选拔考试程序、各级领导应具备的素质、国外总统竞选事例。,A.戈尔当美国
5、参议员 时写的全球畅销书人类文明已经具备了毁灭自己的能力 对地球生态环境最危险的威胁,也许不在于这些威胁本身而在于人类对他的认识。,新总理的挂念与态度,98年湖北抗洪救灾现场指挥若定。提出退耕还林、退田还湖等一系列方针。03年3月视察新疆地震灾区。5月即将赴俄罗斯谈判石油供应问题。当好中国的总理不容易！基础要扎实，专业要精深，知识要广博。,地质学的研究对象和内容,地质学（geology）以地球为研究对象的一门自然科学。地质学主要研究的内容是：地球的物质组成地球的构造地球的演化历史,地质学对象研究地球的科学,远眺珠穆朗玛峰,地球的物质组成,地球的结构,地球的演化历史,古近纪早期(23百万Ma年前
6、):海;晚期:陆;末期(2.5Ma)开始抬升,地球和月球,地质学的主要分支,根据地质学研究的内容和任务的不同，地质学可以分为以下几个分支基础性的地质学：研究地球物质组成：矿物学，岩石学，矿床学，地球化学等；研究地壳运动，变形：构造地质学，大地构造学等；研究地球的演变历史：古生物学，地层学，地层学，古地理学，新近纪地质学等研究矿产资源的形成分布：矿床学，石油地质学，煤田地质学等应用性的地质学：水文地质学，工程地质学，地震地质学，环境地质学，旅游地质学，石油地质学，煤田地质学等,地质学简史,地质思想的萌芽：新石器时代18世纪中叶近代地质学的诞生：18世纪中叶19世纪中叶现代地质学的确立和大发展：1
7、9世纪中叶1950年代地学革命阶段：1960年代现在,人类对大自然的好奇地质学产生,地质思想的萌芽阶段,石器和原始陶器,青铜时代,司母戊方鼎和纵目铜面具,大冶战国古铜矿遗址,大冶铜绿山古矿井遗址是迄今已发掘的生产时间最长、规模最大的古铜矿。它的开采于西周到汉代，累计产铜不少于八万吨。,中国古代的盐业技术,盐井，抽取卤水，煮盐,燊(shen)海井的天车,燊海井的开凿，不仅揭开了这块三迭纪嘉陵江石灰岩地层地区的秘密，而且由此因盐兴市，各地盐绅商贾纷至沓来，凿井设灶，一时市景繁华。,近代地质学的产生和发展,文艺复兴使欧洲进入了一个科学革命的时代。工业革命的产生促进了对矿产的需求。18世纪末期，地质学
8、从矿物学中分离出来著名的“水火之争”地层学的产生灾变论与均变论,水火之争,魏纳（A.G.Werner，1749-1817，德国地质学家）水成论所有的岩石都是在原始的海洋中结晶而成的。地球没有内部运动。火山喷发是埋藏在地下的煤燃烧，熔化岩石形成。,水火之争,郝屯（j.Hutton 1726-1797，英国地质学家）火成论花岗岩等是岩浆冷却的产物。山脉是由于岩浆的向上涌推形成的。造山夷平沉积造山的旋回。,灾变论与均变论,居维叶（D.G.Cuvier，法国动物学家，创建了比较解剖学和古生物学）的灾变论发现了许多生物已经绝灭提出地球上发生过很多灾难性的事件与圣经上的大洪水相吻合,灾变论与均变论,莱伊尔
9、（Lyell Sir Charles,1797-1875,英国地质学家）的均变论地球的缓慢变化是主流反圣经,研究方法人们无法进入地心采集标本、测量温度，也无法在实验室再造地球系统的真实过程。,“Present is the key of past”(现在是过去的钥匙)”成为普 遍遵守的 将今论古现实主义原则 和方法。,莱伊尔（C.Lyell）和近代地质学,1830年出版了地质学原理系统总结了古今地质作用的一致性。提出了将今论古的现实主义的方法他“把理性带入地质学”现实主义基本思想也是现代地质学的一个基本的思想。地质学原理标志着近代地质学的诞生。,历史比较法（将今论古）,莱伊尔（C.Lyell）
10、提出古今地质作用的一致性盖基（A.Geikie）总结：The present is the key to the past.历史比较法（将今论古，现实主义的方法）的基本思想：发生在地质历史时期的地质作用及其结果，与现代正在进行的地质作用及其产物有相似之处。从研究现代地质作用的过程和产物中总结出的规律，可以用来分析保留在地层和岩石中的各种地质现象，从而推断古代地质作用的过程和古地理环境。,现代地质学的发展,到1950年代，地质学已经成为一个分类齐全的庞大的学科体系。1960年代全球板块构造理论的建立和地质学的革命。1970年代以来的新灾变论的兴起新的研究领域的拓展宇宙地质学，月质学新技术的应用和
11、学科交叉3S，环境地质，地震地质学，农业地质学,地质学的未来,“人定胜天”的错误洞庭湖的变化尼罗河泛滥与黄河泛滥人类生存环境对人类的挑战全球气候变化环境污染地质灾害,洞庭湖面积的变化,1948年,1978年,2003年,尼罗河的泛滥对埃及的重要意义,江河泛滥，洪水暴发，给人们带来的是田园荒芜、妻离子散、家破人亡的苦果。因此，人们总是把洪水泛滥视为灾难的同义语。然而，在终年很少下雨或者不下雨的埃及，事情并不尽如此。,黄河泛滥和中国人的治理方式,河流的泛滥是河流的自然属性几千年前的大禺都知道用疏通的方法治理黄河，为什么到了现在我门还要去堵黄河？违反自然规律的事情还要继续多久？,人类生存环境对人类的
12、挑战,全球气候变化温室效应，海平面上升上海会沉到水里面么？环境污染生态破坏空气，水，生物多样性人类会孤独的生存在地球上？地质灾害地面沉降，泥石流，滑坡明天我的房子在哪里？,海平面上升与亚特兰帝斯的沉没,传说中沉没的古国亚特兰帝斯，到底有没有，如果有，那么在哪里？仍然没有答案。但我们可以从中知道海平面上升产生的后果。,生物多样性的破坏,因为人类的不断砍伐。世界上热带雨林覆盖率平均每年缩小0.5%雨林是生物多样性的宝库,地质学特点,1、时间漫长。2、空间宏大。3、地质过程的复杂性。,地球发展历史与人类历史的比较,地球年龄：4,600,000,000最古老的岩石：4,000,000,000最古老的生
13、物：3,800,000,000生物大量出现：600,000,000恐龙灭绝：70,000,000露西：3,300,000北京猿人：500,000埃及的金字塔：5,000甲骨文：4,000你们的年龄：18,溶洞中的石钟乳,时间的力量,地质学的空间观念,地球半径 6371，000地壳厚度 33，000最深的超深钻 13，000我国的超深钻 5，000海洋的平均深度 3，700环球金融中心高度：492姚明身高：2.24人类平均身高：1.68,地质学的工作方法,前人资料搜集，野外地质调查资料及样品分析，检验推理和模式的建立模式的检验,老三件和新三件,新三件,思考题（以寝室为单位，交一份讨论报告,寝室长
14、负责，时间同作业时间）,人类和自然之间的相互关系是人类要征服自然么？人类和自然之间应该是怎么样的一种关系？“天人合一”还是“人定胜天”？,作业（每题不得少于500字，下星期二交）,历史比较法的局限性评价水火之争,人、地球和环境,21世纪人类对地球的要求,人类进入21世纪面临的主要问题：需要居住在一个宽敞的地球上（人口控制）需要居住在一个清洁的地球上（环境治理）需要居住在一个安全的地球上（灾害防治）需要居住在一个富裕的地球上（资源丰富）,全球十大经济体排名榜国际货币基金组织（IMF）公布的2002年全球国内生产总值,依据国民生产总值（Gross National Product,GNP）:1 美
15、国 2 日本 3 德国 4 法国 5 英国 6 中国大陆 7 意大利 8 巴西 9 加拿大 10 西班牙,依据购买力平价（Purchasing Power Parity,PPP）换算：1 美国（占全球的20.8%）2 中国大陆（占全球的12%）3 日本（占全球的7.4%）4 德国 5 印度 6 法国 7 英国 8 意大利 9 加拿大 10 巴西,中国科技发展预测（据中国社会发展战略，北京出版社，1997）,资源短缺 发达国家为了环保，纷纷封闭矿井（煤、铅锌等),停采国内石油（美国）大量依靠进口（日本）。中国作为最大的发展中国家当前面临的严重能源 和水资源问题，富铁、铜、锰、铬、贵金属及磷、钾
16、盐等矿产储量严重不足。不能完全依靠进口。,中国能源供需展望能源结构现状：煤 67.1%(CO2 排放量100%)，石油 23.2%(CO2 排放量80%)，水电 6.7%,天然气 3%(CO2 排放量57%)。石油进口现状及趋势:2000年进口石油已达6500万吨（200亿美圆）,国内产量亿吨。2003-2005年预计进口1亿吨(较原计划提前）。2010年预计进口1.2亿吨，国内总需求量约亿吨,当时产量按乐观估计最多达到1.95亿吨。2020年预计进口2.9亿吨,占国内需要3.4亿吨的2/3，其中80%来自中东。占当时全球石油产量约近1/10。按国际石油-政治关系法则:进口石油安全线有两条,1
17、.5000万吨,2.1亿吨，必需有海上运输线的军事力量。涉及马六甲海峡海上通道以及地缘政治关系问题。,中国能源来源多元化,中国已成为世界第三大能源消费国，占全球石油消费总量的6%。但石油储量仅2.3%，天然气仅1%。2002年进口石油7000万吨，其中46.4%来自中东地区。面临中东动荡局势和马六甲海峡海上运输线安全问题。需要来源多样化。2003年3月底油价已上涨到30美圆/桶，意味着发展中国家的经济增长指数下降0.75%。如果没有能源保障,中国实现现代化将拖后50年。,中国化石能源潜力,石油-估计潜力 900亿吨，现已发现 200亿吨。那里去 找整装大油田？需要有基础理论研究的重大突破！先有
18、陆相生油理论，才能在1959年发现大庆油田。天然气-是清洁、高热能、低成本的城市环保能源。20 世纪末伊克昭盟苏里格(储量6000亿m3)和新疆 拜城克拉苏特大型油气田(储量2000亿m3)的发现，对于西部大开发决策进程起了重要作用。海底水化甲烷-一个很有前景的待开发研究领域。,深海底新能源-海底水化甲烷(可燃冰)-深海海底低温、高压环境下形成的 一种含有甲烷类分子的透明冰结晶体。这种物质沉睡于世界各地的海底,推测储藏量是已知天然气、石油和煤炭蕴藏量的2-3倍。南海海底已发现巨大的可燃冰带,能源总量估计相当于中国石油总量的一半。北大西洋著名的百慕大魔鬼三角区可能就是一个处于 临界状态的可燃冰分
19、布区。,近地宇宙新能源,开发月球表面核聚变原料-月壤中富含3He资源,估计1km3月壤可提取10100t3He,总资源量高达50104 500104t。1t3He可获聚变能大约相当101010kWh。中国1993年的总发电量约为821010kWh,相当于8t3He即可满足。,2010年实现中国人登月首席科学家欧阳自远（2002）提出分步骤登月措肆,中国21世纪水供求,根据水利部21世纪中国水供求分析,2010年我国工业、农业、生活及生态环境总需水量在中等干旱年为6988亿m3,供水总量6670亿m3,缺水318亿m3。表明我国将开始进入严重的缺水期。2030年左右,我国人口将达到16亿,人均占
20、有水资源量比目前减少1/5,降至1700立方米左右。21世纪中叶,国内GPT生产总值要增长10倍以上,城市化率将达到70%,粮食产量增加1400亿公斤。工业生产、城市生活和农业灌溉的用水都将大幅度增长,废污水排放量也将相应增长。北方地区的水资源形势将更加严峻,节约用水 和“南水北调”势在必行。,跨世纪的南水北调工程,东线、中线（丹江口北京）2010年前完成，投资2000亿元。西线（通天河黄河上游）2050年前完成，3000亿元。,工程院院士提出用核爆炸实现藏水北调 下载自(南方周末 2001-04-01 12:07),立题:1.在雅鲁藏布江大拐弯处采用核爆炸方法拦河筑坝,开掘隧道(20-30公
21、里),使江水穿山而过,利用大约3000米巨大落差建设一座世界最大发电站。获3800万千瓦/年发电量=2个三峡水电站 50个大型核电站发电总量。2.利用电力从雅鲁藏布江提水200亿立方米,通过渠道引到青海、新疆和甘肃,改善占全国47%土地面积,年降雨量200毫米的大西北生态环境,北疆地区可建成 3个四川盆地规模的鱼米之乡。3.剩余电力出口东南亚,并可解除雅鲁藏布江下游(布拉马普特拉河)给印度、孟加拉造成的雨季洪灾。,技术可行性 1.沿隧道方向用钻机打出一个直径米的平洞,其中每隔60-100米放置一个万吨级核装置,同时起爆依次形成直径约20米的毛洞(6000米雪山冻土区无法用数百万吨TNT炸约施工
22、)。2.现代核技术能设计出选用铀233做核材料,足够干净(干净度90%),体积小的核爆炸装置.施工单位可以在一年或稍长一点时间后安全地进入隧道开展后续作业。,存在问题:1.目前尚属理论上的可能性研究,技术可行性还需进一步分析,并通过模拟实验予以论证。2.国际水道涉及水资源分配及对下游影响问题。,评论:另一个大问题是如何考虑大拐弯处正是现代 强烈地震带,发生过8.5级察隅地震,是我国有史以来已经记录到最大的三次8.5级地震之一。需要有该区的地壳稳定性问题研究,对于最后决策有重要意义。,环境恶化 2001年国内10城市民意调查（3243人）：49%关注环境问题，占首位。污染造成的经济损失达2000
23、亿元/年。,中国经济高速增长的环境问题2003.3.20,环境恶化现状 SiO2排放量居世界第一，高达2000万吨。66%城市人口受到大气污染。30%国土面积是酸雨污染范围（波及韩日邻国）。430万吨/年污水排放量。90%城市水域、70%河流无法养殖鱼类。400/668个城市+农村，全国缺水218亿吨/年。,2020年前景伴随经济翻番,环境污染也将达到国际社会难以接受的水平。SiO2排放量达4000万吨。CO2排放量达16亿吨。,21世纪议程1992年6月里约热内卢联合国“环境与发展”大会制定,全球各国（占世界98%人口）首脑聚会，共商：“地球环境、资源与人类持续发展”大事。中心议题：在世界人
24、口急剧增长、给地球生态系统带来巨大的冲击与不堪负担的重压情况下，寻找人口与地球承载力相适应的关系。提出口号：人类要生存，地球要拯救，环境与发展必须 协调。指明出路：协调人类与自然关系（包括协调人类生活和生产的整体水平和方式，使其与地球承载力相适应）。达到目标：既满足当代人需要，又不危害后代人满足自身需要能力发展的持续性发展。,生态环境恶化国家环保总局有关负责人介绍（）,严峻形势：局部改善，总体恶化！总趋势：尚未得到有效遏制，破坏的范围在扩大，程度在加剧，危害在加深。不相称：点上的治理赶不上面上的破坏，治理的力量与破坏的力量不成比例。呈现出：区域性破坏、结构性解体和功能性紊乱的发展势态。其结果：
25、加剧了各种自然灾害的发生，严重制约一些地区经济和社会的可持续发展。,我国七大河流的47.0%-58.9%已经污染达到V和劣V类以辽河、海河、淮河、黄河流域最为严重每年废污水排放总量高达620亿吨（平均40吨/人)1.7亿人饮用受污染的水(IV类以下只能作为农业用水）,汉南纱帽镇造纸厂排污直泻长江,工业烟囱与酸雨效应,SiO2对植物的影响酸雨危害德国黑森林,中国酸雨分布区,灾害频发,中国是世界上自然灾害最严重的少数国家之一。自然灾害损失年均值：36%GNP(高于发达国家几十倍)平均每年：旱灾面积3.9亿亩，水灾面积1.6亿亩 九十年代以来：气象、地震、旱涝、海洋、地质、农业和林业等七大自然灾害日
26、趋严重。,盲目围湖造田，湖泊萎缩，纳洪能力降低，是洪水位抬高的重要原因.1949年以来，洞庭湖:1、因淤积减少湖容量40多亿m3 2、因围垦（1600km2）约减少湖容量近100亿m3，3、调洪能力从293亿立方米减至174亿立方米,地震能否预报？,每次大地震后，地震预报成为公众关注的焦点。但1997年美国Science杂志发表著名科学家（加州大学地球物理学教授、南加州地震中心科研部主任等）论文，断言：“地震根本无法预测”。应该打消可能会在几小时、几天或几个月之前预测到地震的希望，从事这方面的研究也是“一件毫无希望的工作”。科学家可以提供在一段长时间内发生地震可能性的估计，供有关部门进行长期准
27、备，如建造防震住宅、公路等。,李四光力排众议,1966年邢台地震（级）后，李四光力排众议，提出加强布署地震台站监测地壳内部地应力分布状态，积极开展预报。1975年2月人类历史上罕见地成功预报了7.3级的海城地震，事先9h组织居民撤离，尽管90%建筑物毁坏或严重受损，但无人员伤亡。1999年11月29日12时10分，辽宁海城市和岫岩县发生5.6级地震,中午前数小时通知居民疏散,无人员伤亡。是又一次成功的短临预报。,今后30年最重要的十大科研课题日本文部科学省最近公布的“技术预测调查”,第一条 数日前预测是否发生 里氏7级以上大地震的技术 引自：2001年8月3日北京出版的晨报第2版,科学巨匠耐人
28、寻味的话,发展独立思考和独立判断的一般能力，应当始终放在首位，如果一个人掌握他的科学的基础理论，并学会了独立思考和工作，他一定能找到他自己的道路，而且比起那种主要以获得 细节知识为其培训内容的人来,他一定会更好 进步和变化。爱因斯坦,思考与讨论,1,什麽是地球系统科学？研究范围的 时空尺度和研究方法有何特点？2,怎样估计人-地关系面临的现状?2,举亲身经历事例，说明地球科学与 人类生活的密切关系。,参考书,1.刘本培、蔡运龙主编，地球科学导论。北京：高等教育出版社，2000，绪论，17。2.美阿尔戈尔著,陈嘉映等译,濒临失衡的地球-生态与人类精神。北京：中央编译出版社，1997，序言，112，第一章，317。,
