地质学基础-绪论
地球自形成以来已经有46亿年的历史 地球具有巨大的空间,5.1亿平方千米
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第二,地质学具有多因素互相制约的复杂性
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它所研究的对象和内容,从宇宙的世界微观到宏观世界, 从无机界到有机界,从常态环境到非常态环境,从地球本身 各个部分的物质能量转化到地球与外部空间的物质能量转化 等等,充满着各种矛盾和相互作用的复杂过程。 第三,地质学是来源于实践而又服务于实践的科学。 但地质学必须首先是以地球为大课堂,以大自然为 实验室,进行野外调查研究,大量掌握实际资料,进行 分析对比归纳,得出初步结论,然后再用以指导生产实 践,并不断修正补充和丰富已有的结论。
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地质考察旅行的兴起 水成论和火成论 地质学体系的形成 灾变论和均变论
(四)地质学的发展时期 (1840~1910) 19世纪中叶以后,资本主义进入全盛时期。生产的发展和 科学技术的进步,推动了地质学各分支学科的全面发展,新的 研究领域不断出现。许多国家成立了地质学学术机构和调查机 构。19世纪后期,欧洲一些资本主义强国除在本国开展地质调 查外,还普遍在亚、非、拉美等地区进行矿资资源和地质的调 查。大规模的区域调查所取得的丰富资料,使得全面的历史地 质学及全球地质史的综合研究成为可能,也为全球构造理论的 产生创造了条件。
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(二)地质学的奠基时期 (1450~1750) 欧洲的文艺复兴运动是一场思想解放运动,它使近 代自然科学从神学中解放出来。哥白尼的天体运行论 (1543)是自然科学脱离神学走上独立的开端。15世纪的 地理大发现,开拓了人们的视野。人们要重新认识自然, 重新研究地球,并给予地球历史以理性的解释。这一切 都为地质科学的发展奠定了基础。 中国北宋唐慎的《经史证类备急本草》记载许多可 作药物的矿物。明代医学家李时珍1578年写成的《本草 纲目》,记载的矿物种类较前增加很多,并且更加系统、 精确在《本草纲目》中叙及的矿物、岩石、化石有200 多种,按水部、土部、金石部分类,又将金石部细分为 金类、玉类、石类、卤石类等。 地质哲学思想的初步发展 对化石和地层的认识 岩石学、矿物学和矿床学的发展
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五、地质学的发展简史
地质学发展史是人类在生产和探索地球奥秘的 过程中,逐步认识地球的组成和结构,地球及其生 物界演变的规律,特别是地壳和岩石圈运动规律, 并为人类合理开发、利用和保护矿产资源保护环境 服务的历史。 人们对地球的认识源远流长。在曲折的历史发 展过程中,原始朴素的地质知识逐渐形成了地质科 学的知识体系。根据地质知识发展的程度,并参照 其社会文化背景,可将地质学发展史划分为6个时期 :
地层学和古生物学 岩石学、矿物学和矿床学 动力地质学 地槽地台学说和全球地质构造的理论综合
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(五)20世纪地质学的发展 (1910~1970)
从20世纪20年代到60年代,社会生产力和科学技术有了全面稳定的发 展。地质学的基础学科,如地层学、古生物学、岩石学、矿物学和构造地 质学都向纵深发展,并开拓许多新的研究领域。社会和工业的发展使得石 油地质学、水文地质学和工程地质学都形成独立的分支学科。地质学各分 支学科间的相互渗透和新技术方法的应用导致了新的边缘学科出现,如地 球化学、古地磁学、海洋地质学、地质年代学等。多学科的综合研究和新 领域的研究成果使得全面的地球史的总结成为可能。特别是60年代发生的 科学技术革命、国际间大规模的考察和探测,导致了以地球物理学与地质 学相结合为特征的地学革命。新技术的广泛采用以及数学、物理学、化学 等基础自然科学与地质学的结合,促进了地质研究从定性到定量的过渡, 并向微观和宏观两个方向纵深发展。板块构造学的出现,新地球观的形成, 使得地质学进入了一个新的发展阶段。
地质学各分支学科的发展 大陆漂移说 地质学的新阶段及板块构造学说
(六)现代地质学发展趋势
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20世纪70年代以来,一方面,人类社会对各类自然资源的需求日 益增加,全球变化及其对人类生存环境的影响,均对地质学的研究提 出了更高的要求;大量资料的积累,学科的交叉、渗透,尤其是航空、 航天、计算机、深部钻探等高科技手段技术的应用,使得地质学获得 更加有利的发展机遇。现代地质学的发展主要有以下特点: ①地质学观察和研究的范围和领域将日益扩大。在空间上,不但 能通过直接或间接的方法逐步深入到岩石圈深部,而且对月球、太阳 系部分行星及其卫星的某些地质特征,将有更多的了解。陆地深钻技 术将超过现有的10000余米水平,洋壳和位于大陆坡底的巨厚沉积层的 秘密将进一步被揭示,石油开发的边界会继续扩大。同时,新型自容 式潜艇建成后,也将使观察深度从已达到的3000米加深到6000米左右, 除少数特别深的海沟外,海底的其他主要部分都有可能被人观察到。 在时间上,继35亿年以前底栖微生物群的发现,以及其他古生物迹象 的证实,将会加深人们对地球(尤其是地壳)的了解。同时与人类社会 最接近的一段时间(第四纪)的地质史的研究也将更精细。
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(二)地质学的研究方法 地质学的上述特点决定了地质学的研究方法主要是在实 践的基础上,进行推理论证。推理的基本方法是演绎和归纳。 演绎是由一般原理推出关于特殊情况下的结论。归纳是由一 系列具体的事实概括出一般原理。在地质学研究中,这两种 推理方法都能用到,但归纳法则是更基本的方法。 野外调查——为了认识地壳发展的客观规律,了解一个 地区的地质构造和矿产分布情况,除了搜集和研究前人资料 外,必须进行野外调查研究,积累大量感性资料,分析对比, 归纳分类。通过“实践、认识、再实践、再认识”循环往复 的形式,得出反映客观事物本质的结论。
提问?
二、地质学研究的内容和学科划分
研究内容和性质 地壳的物质组成、分类、 成因及转化规律
构造运动、地质构造及成 因 地壳的发展历史、生物及 古地理演化规律
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主要分科 结晶学 矿物学 岩石学
动力地质学 构造地质学 大地构造地质学 古生物学 地层学 地史 学 第四纪地质学 区域 地质学 古地理学古气候 学
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(三)地质学的形成时期 (1750~1840)
从18世纪下半叶到19世纪上半叶,工业革命促进了生产的发展和科学 技术的进步。法国大革命以启蒙运动为先导,把矛头指向封建主义。在启蒙 思想影响下,在欧洲科学考察和旅行探险盛行。地学研究从对地球的思辨性 研究转变为以野外观察分析为主,地壳成为直接观察研究的对象。具有近代 意义的 geology(地质学)一词是由瑞士学者J.A.德吕克于1793年提出的。 他认为,首要的是把地质学从博物学中分出来,地质学要把地球所呈现的现 象与其原因结合起来研究。 地质考察旅行的兴起 人们对自然界的探索,需要进行实地考察。在 中国首开先河的是16世纪明代地理学家徐霞客。他详细考察了中国西南广大 岩溶地区的 100多个岩溶洞穴,并对钟乳石、石笋等成因做了较为科学的 解释。欧洲的地学野外考察开始于18世纪下半叶。这是地质研究方法的一大 进步。 总之,到19世纪30年代末,地层学的原理和方法、矿物学的系统分类,以及 地质年代和地层系统都已基本建立,特别是作为地质科学的基本思想和方法 论──均变论已经确立。因此,可以认为到1840年地质学建立的工作已经 完成。
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历史比较法(现实类比法)——研究地球的历史,重塑地质 时代的古地理环境,经常使用这种方法。著名英国地质学家 莱伊尔(1797—1875)在19世纪提出“以今证古”的研究方 法。莱伊尔有一句名言:“现在是认识过去的钥匙”,意思 是我们从现在的已知就可推求过去的未知,根据目前的地质 过程和方式就可推断过去的地质过程和方式,从而恢复地质 时代的历史。这种方法也叫做现实主义方法(原则)。
地 质 学 的 应 用
资源方面 能源方面
矿床学 找矿及勘探学 地球 物理探矿 地球化学探矿 煤田地质学 石油地质学 射性矿产地质学 地热学 放
环境、人类生 工程地质学 环境地质学 活和灾害防护 震地质学 其它 水文地质学
地
边缘学科、综合学科 地球化学 地球物理学 地质 及新兴学科 力学 数学地质学 行星地质 学 板块构造学 海洋地质学 实验岩石学 遥感地质学 深 部地质学 同位素地质学
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室内实验和模拟实验——室内实验也是进 行调查研究的重要手段。在野外采集的各种样 品,都要带回室内进行实验、分析和鉴定,例 如岩矿鉴定、岩石定量分析、化石鉴定、同位 素年龄测定等。为了生产的实际需要和探讨某 些地质现象的成因和发展规律,有时需要利用 已知岩矿的各种参数及物理、化学过程,进行 模拟实验。
(一)地质知识积累和地质学的萌芽时期 (远古~1450) 远古时代人类通过石器的采集和制作,逐步了解了岩石、 矿物的某些性质。在经受地震、火山、洪水的灾害并与之斗 争的过程中,逐步认识了大自然中的地质现象和过程。这一 时期,人们对地球和地质现象的认识是直观的,解释是猜测 的、思辨的,体现了朴素的唯物主义自然观。 在矿冶事业发展中,人们积累了丰富的找矿经验南朝梁成 书的《地镜图》中记载了“草茎赤秀,下有铅”、“草茎黄 秀,下有铜”、“山有葱,下有银”。唐代段成式在《酉阳 杂俎》也有类似记载,如“山上有葱,下有银;山上有薤 (xie),下有金”等,论述了金属矿床的指示植物和某些金属 元素对植物生长的影响。杜绾在《云林石谱》中记载 116种 岩石矿物,及其产地、采法、产状、品位和物理性质,是当 时中国矿物学的代表作。 岩石和矿物知识的积累 对地质作用的认识 对地球的启蒙认识 中世纪的地质学
《地质学基础》
主 要 讲 授 内 容
见 习 与 实 践
参考文献
(1)苏文才 朱积安《基础地质学》,高等教育出版社,1987 年8月第1版。 (2)夏邦栋主编《普通地质学》,地质出版社,1984年1月第 1版。 (3)徐秀登《基础地质学教程》,高等教育出版社,1990年 10月第1版。 (4)徐开礼 朱志澄主编《构造地质学》,地质出版社,1984 年5月第1版。 (5)金性春《板块构造学原理》,上海科技出版社,1984年1 月第1版。 (6)夏树芳主编《历史地质学》,地质出版社,1991年11月 第1版。