地球与空间科学学院本科生课程教学大纲课程名称（中文）：地球科学概论课程名称（英文）：An outline of earth sciences课程类型：必修任课教员：吴泰然、焦维新、黄清华、李培军等职称：总学分：6 总学时：90一、课程简介“地球科学概论”涵盖了地球与空间科学学院各二级学科的基础知识，是引导学生进入地球科学之门的基础课程，也是地球与空间科学学院各专业的必修课，课程教学的主要目的可以概括为以下三点：1. 通过授课和课内实习（包括野外实习），使学生掌握有关空间与行星地球、地球的结构构造、地球的物质组成、地球的内外动力过程、地球的基本物理特征、对地观测技术等地球科学基本概念。
2. 地球科学以其研究对象之庞大和历史之漫长为特色，而学生在中学时代又缺乏对地球科学的整体了解。
因此需要通过《地球科学概论》的教学，使学生初步建立地球科学中的时间和空间概念，认识地球科学的思维特点，学会使用规范的地球科学语言，为地球科学后续课程的学习打下良好基础3. 使学生对地球科学及相邻学科的全貌和学科前沿研究动态有所了解，初步了解各专业后续课程的基本内容，认识各专业及后续课程的相互之间的联系，从宏观的角度把握地球科学内涵，同时为各分支学科之间的交叉研究打下基础。
二、课程要求和考试方式无先修要求考试：平时成绩占40％，期末考试占60％，满分100分。
三、教学内容和学时第一篇总论第一章绪论（2学时）1.1 地球科学的研究对象和任务1.1.1 地球概述1.1.2 地球科学的研究对象1.1.3 地球科学的研究任务1.2 地球科学的特点及其研究方法1.2.1 地球科学的特点1.2.2 地球科学的研究方法1.3 地球科学的现状1.3.1 地球科学的分支学科及研究现状1.3.2 地球科学的发展和未来第二章地球的演化历史（4学时）2.1 宇宙、太阳系与地球2.1.1宇宙的起源2.1.2太阳系的起源2.1.3行星及其他天体2.2 地球的早期演化2.2.1 陨石冲击事件与地球的形成2.2.2 地球外圈的形成2.2.3 地球内圈的形成2.3 地质年代学2.3.1 相对地质年代学2.3.2 绝对地质年代学2.3.3 地球的年龄与地质年代表2.4 地质历史中生命的演进2.4.1 生命的起源2.4.2 前寒武纪生物演进2.4.3 生物爆发与古生代生物演进2.4.4 中生代生物演进与恐龙灭绝2.4.5 新生代生物演进与人类诞生（参观自然博物馆）第三章地球的现状（7学时）3.1 地球的形状和大小3.2 地球的受力状态3.2.1 万有引力3.2.2 旋转离心力和科氏力3.2.3 引潮力3.3 地球的能量系统3.3.1 太阳能3.3.2 放射能3.3.3 其它能量3.4 地球的物质系统3.4.1 地球的物质组成3.4.2 元素的地球化学行为3.4.3 地球物质的赋存方式3.4.4 地球物质的运动形式3.5 地质作用概述3.5.1 地质作用三重概念3.5.2 地质作用的方式3.5.3 几个基本术语3.6 课内矿物实习（常见的造岩矿物）（参观地质博物馆）第二篇地球的外部系统第四章风化作用（2学时）4.1 物理风化4.1.1 物理风化的方式及过程4.1.2 影响物理风化作用的因素4.2 化学风化4.2.1 化学风化的方式及过程4.2.2 影响化学风化作用的因素4.2.3 酸雨的形成及破坏过程4.3 岩石性质对风化作用的影响4.3.1 结构构造对风化作用的影响4.3.2 物质成分对风化作用的影响4.4 风化作用的产物4.4.1 风化壳4.4.2 风化作用的相关矿产4.4.3 土壤第五章大气圈（3学时）5.1 大气圈的结构、成分及运动特征5.1.1 大气圈的结构5.1.2 大气圈的成分5.1.3 大气环流5.2 风的作用5.2.1 风的破坏作用5.2.2 风的搬运作用5.2.3 风成堆积5.2.4 风成地貌5.3 荒漠化过程及对策5.3.1 荒漠化过程5.3.2 影响荒漠化过程的因素5.3.3 荒漠化的对策第六章水圈（9学时）6.1 河流6.1.1 暂时性水流的地质作用6.1.2 河流的地质作用6.1.3 河谷形态和冲积物的形成 6.1.4 河谷发育的趋势和循环性 6.1.5 河系的发育与分水岭的迁移6.2 地下水6.2.1 岩石中水的类型6.2.2 地下水的成因及赋存方式 6.2.3 地下水的地质作用6.2.4 岩溶作用6.3 冰和冰水流6.3.1 冰川的类型6.3.2 冰川体系6.3.3 冰川和冰水流的地质作用6.3.4 地质历史中的冰川与环境效应 6.3.5 冻土带6.4 海洋6.4.1 大洋地貌和物理化学特征6.4.2 海水的运动6.4.3 海洋的地质作用6.4.4 海洋矿产资源6.4.5 海平面变迁6.5 湖和沼泽6.5.1湖盆的形成6.5.2湖的地质作用6.5.3 沼泽的形成及分类6.6 课内沉积岩实习（参观石花洞地质公园）第三篇地球的内部系统第七章构造运动与地壳变形（4学时）7.1 板块构造学说7.1.1 板块构造学说的产生7.1.2 板块构造学说的要点7.1.3 威尔逊旋回7.1.4 板块动力学7.2褶皱变动7.2.1 褶皱要素7.2.2褶皱形态与分类7.2.3褶皱的判别7.3 断裂变动7.3.1 节理7.3.2 断层7.3.3 断层的判别第八章岩浆作用（4学时）8.1 火山作用8.1.1 火山作用过程8.1.2 火山喷发的产物8.1.3 火山的地理分布8.1.4 火山灾害与环境8.2 侵入作用8.2.1 侵入体的形态与物质组成8.2.2 侵入体的基本特征8.3 岩浆成因的多样性8.3.1 岩浆产生的多样性8.3.2 岩浆的分异8.3.3 岩浆的同化混染8.4 课内岩浆岩实习第九章岩石的变质作用（3学时）9.1 变质作用的特点9.2 接触变质作用9.3 动力变质作用9.4 区域变质作用9.5 课内变质岩实习第四篇固体地球物理学第十章地震学（6学时）10.1 天然地震10.1.1 地震、地震仪与地震图10.1.2 震源10.1.3 地震预测与防灾10.1.4 强地面运动与抗震10.2 地震波传播与地球内部结构10.2.1 地震波传播10.2.2 地球内部结构10.3 地学层析成像10.3.1 地震层析成像10.3.2 电磁层析成像10.4 人工地震与勘探地震学第十一章地球内部物理学（8学时）11.1地电学11.1.1地电场11.1.2电阻率法11.1.3大地电磁测深11.1.4地电学的应用11.2地磁学11.2.1地磁场基础11.2.2基本磁场11.2.3变化磁场11.2.4地磁学的应用11.3古地磁学11.3.1岩石磁学基础11.3.2 古地磁学的基本原理和工作方法11.3.3 古地磁场11.3.4 古地磁学的研究成果与应用11.4重力学11.4.1地球的重力场11.4.2重力测量与重力仪11.4.3重力异常及应用11.5地热学11.5.1地球的热源与温度分布11.5.2地热及其应用第五篇对地观测与地球信息学第十二章自然地理环境的基本规律（2学时）12.1整体性规律12.1.1概述12.1.2整体性认识的发展12.1.3 自然地理环境的进化发展12.2时间演化规律（时间尺度）12.2.1周期性节律12.2.2旋回性节律12.2.3阶段性节律12.2.4自然地理环境的稳定性12.3空间分异规律12.3.1基本规律12.3.2纬向地带性和经向地带性12.3.3垂直地带性12.3.4地方性12.3.5空间分异规律的相互关系12.4自然地理环境的基本规律的应用12.4.1土地类型12.4.2综合自然区划第十三章对地观测技术、方法与应用（8学时）13.1遥感概述13.1.1概念13.1.2发展简史及趋势13.1.3技术系统13.1.4对地观测计划13.2遥感的物理基础13.2.1电磁波谱与黑体辐射13.2.2大气窗口13.2.3地物的反射光谱13.2.4遥感光学基础13.3遥感技术系统13.3.1航空遥感13.3.2航天光学遥感13.3.3微波遥感13.4遥感图象处理与分析14.4.1数字图象处理基础13.4.2遥感图象目视判读13.5遥感应用实例第十四章卫星定位与导航系统（2学时）14.1 GPS组成14.2 坐标系统与时间系统14.3 卫星定位基本原理14.4 卫星导航14.5 应用（大地控制测量、变形监测等）第十五章地球信息学与数字地球（7学时）15.1地理信息系统组成及功能15.2地理空间数据基础15.2.1地理空间15.2.2空间数据模型与结构15.2.3元数据（Metadata）15.3空间数据处理15.3.1输入15.3.2地理空间数据库15.3.3可视化与空间查询15.4空间信息模型分析15.4.1空间信息分析的基本方法15.4.2数字高程模型15.4.3空间决策信息模型15.5地理信息系统应用15.6地球信息学15.7数字地球15.7.1数字地球综述15.7.2数字地球技术体系15.7.3数字地球发展战略15.7.4数字地球关键技术15.8数字城市15.8.1概述15.8.2技术架构15.8.3组织结构15.8.4关键技术15.8.5实施思路15.8.6工程实施框架体系第六篇地球空间与太阳系第十六章地球空间（4学时）16.1 地球空间概述16.1.1 什么是地球空间16.1.2 地球的大气层16.1.3 中层大气与臭氧16.1.4 热层16.2 电离层与电波传播16.2.1 电离层的形成和结构16.2.2电离层不均匀性16.2.3电离层扰动与电离层暴16.2.4电离层中的无线电波传播16.3 磁层与辐射带16.3.1磁层的结构16.3.2磁暴与亚暴16.3.3辐射带16.3.4极光第十七章日地空间（3学时）17.1 太阳17.1.1太阳的内部结构17.1.2太阳大气结构17.2 太阳的变化性17.2.1太阳耀斑17.2.2日冕物质抛射17.2.3 太阳能量粒子事件17.2.4太阳活动周期17.3 太阳风与行星际激波17.3.1太阳风17.3.2行星际磁场与激波17.3.3共转相互作用区第十八章太阳系（4学时）18.1太阳系概述18.1.1 太阳系的构成18.1.2 太阳系在宇宙中的位置18.2类地行星与月球18.2.1水星18.2.2金星18.2.3火星18.2.4月球18.3类木行星18.3.1类木行星概述18.3.2木星及其卫星18.3.3土星及其卫星18.3.4天王星与海王星18.4小天体及其撞击地球的可能性18.4.1小行星18.4.2彗星18.4.3流星体与流星雨18.4.4近地天体撞击地球的可能性第十九章太空探索（4学时）19.1太空飞行基础19.1.1运载火箭19.1.2航天器的轨道19.1.3 引力助推作用19.1.4拉格朗日点与晕轨道19.2地球空间探测19.2.1 地球空间探测概述19.2.2 星探测19.2.3 GPS掩星探测19.2.4 星座19.3 探索太阳系19.3.1行星探测的基本方式19.3.2月球探测19.3.3火星探测19.3.4外行星探测19.4探索宇宙和地外生命19.4.1空间天文观测的基本方法19.4.2典型的空间天文卫星19.4.3 探索地外生命19.4.4太阳系外类地行星第七篇人与地球第二十章人与环境（2学时）20.1 重力作用的灾害与防护20.1.1 崩塌与滑坡20.1.2 泥石流20.1.3 重力灾害的防护20.2 地球化学场与人类健康20.2.1 岩石中的元素与人类健康20.2.3 地球化学场与地方病防治20.3 环境污染及对策20.3.1 大气污染及其对策20.3.2 水污染及其对策20.3.3 固体污染及其对策20.3.4 放射性污染及其对策第二十一章人与地球（2学时）21.1 地球系统的运动对人类活动的影响21.2 人类与地球系统的联系21.2.1 人类从地球系统中获得所需的物质和能量21.2.2 人类在工程技术活动中对地球系统的影响21.2.3 人类的农业活动21.3 人类对地球的作用21.3.1 破坏地球表层物质21.3.2 搬运被破坏产物21.3.3 改变物质和能量系统平衡21.3.4 发挥人类的能动性21.3.5 保护地球暑假野外实习线路1 虎峪太古宙－古元古代地层实习线路2 下苇甸新元古代－早古生代、河流实习线路3 灰峪晚古生代－中生代地层实习线路4 大灰厂构造实习线路5 周口店花岗岩与接触变质作用实习四、教学参考书讲义及教材在编写中，参考书：吴泰然、何国琦等编著，普通地质学。