《行星与地球科学概论》教学大纲
一、课程的性质和目的
《行星与地球科学概论》课程讲授的内容主要包括:太阳系的成员、太阳系的起源、太阳系中几条有趣的定律(Titiu-Bode and Three Movement Law of Planets)、宇宙大爆炸,地球的物质组成、地质年代及地球的演化历史,全球板块构造包括地幔柱、现代板块构造模型的验证实例-夏威夷火山岛链,地震的成因、研究及预报、震害与地基、建筑物结构的关系分析,外力地质作用,生命起源与演化,同时还介绍了澄江动物化石群(被称为20世纪最惊人的发现之一)“寒武纪生物大爆炸”、热河生物群的发现及意义等当前地学研究的热点等。
《行星与地球科学概论》课程所涉及的内容广泛,纵横几万里,上下数十亿年,几乎辐射到自然科学的各个领域。
由于地球科学属六大基础科学之一,类似于“地球科学”的公共素质教育课程在国内外也获得了普遍重视,在美国一些著名大学的General Education(通识教育)中的Natural Science课程中都有类似课程,国内一些著名高等院校也为文理工科学生的开设此类素质教育课程。
本课程面向全校各院系本科生开设(不适用于交通学院工程勘查与技术专业)。
二、课程的主要内容及学时分配
《行星与地球科学概论》课程教学内容共分十章,共计32课时。
第一章绪论(2学时)
1.行星地球概述
2.关于地球科学
2.1什么是科学?(自然科学框架、自然科学的研究方法)
2.2 地球科学框架
2.3什么是地质学
2.4 地质学研究的目的
2.5 地质学研究的方法
2.6 地质作用与能量
3.地球科学发展简史
4.地球科学发展的趋势
5.地球科学优先发展的领域
6.地球科学的目标
7.学习“行星与地球科学”的意义
第二章太阳系中的行星(6学时)
第一节太阳系的特征
1.行星纵览
1.1类地行星和类木行星的特点
1.2八大行星的物质组成
1.3宇宙速度
2.太阳系的起源
2.1灾变说
2.2星云说
3.地球的卫星——月球
3.1 月球表面的特征
3.2 月球表面的陨石坑
3.3 高地
3.4 月海
3.5 月壤
4.八大行星的特征
4.1 水星
4.2 金星
4.3 火星
4.4 木星
4.6 天王星
4.7 海王星
4.8 冥王星(并解释冥王星被开除出行星的原因)
5.太阳系的其它成员
5.1 提丢斯--波得定则
5.2 小行星带
5.3 彗星
5.4 流星
5.5 陨石
第二节太阳系以外的星系
1.星际物质
2.恒星的演化
2.1恒星的诞生
2.2主序星
2.3红巨星与红超巨星
2.4 白矮星
2.5 超新星
2.6 中子星(脉冲星)
2.7 黑洞
2.8 近代天文发现
3.银河系
4.红移现象
5.宇宙大爆炸
5.1稳态理论
5.2大爆炸理论
5.3大爆炸理论的事实
第三节人类对宇宙的新探索
1. 航天飞机时代的结束
2. 机会号和精神号火星车
第三章地球的物质组成(4学时)第一节化学组成
1.主要元素和微量元素
2.地球内部圈层的化学组成
第二节矿物
1.矿物及其性质
2.硅酸盐矿物
3.非硅酸盐矿物
4.矿物资源利用(石棉、矾土、沸石等)
5.矿物资源利用引发的环境问题
第三节地球中的三种岩石类型
1.火成岩
1.1岩浆作用
1.2喷出作用与火山岩
1.3侵入作用与侵入岩
1.4常见的火成岩及其用途
2.变质岩
2.1变质作用和变质环境
2.2变质岩的物质组成、结构与构造
2.3常见的变质岩及其用途
3.沉积岩
3.1沉积环境
3.2沉积岩的基本特征
3.3沉积构造及其意义
3.4常见沉积岩及其用途
第四节三大类岩石的循环
第四章地球演化史(4学时)
第一节相对地质年代和绝对地质年代
1.相对地质年代
2.绝对地质年代
第二节相对地质年代确定的基本原则
1.地层层序律(Steno's laws)
1.1原始水平岩层原理
2.1叠加原理
2.3原始岩层横向连续原理(切割律)
2. 生物层序律
2.1标准化石
2.2生物层序律原理
2.3 地层的对比(古生物化石证据)
第三节放射性同位素年龄
1.放射性同位素衰变的原理
2.几种主要的测年放射性同位素及其应用范围
第四节地质年代表
1.地质年代的划分
2.如何理解和记忆地质年代表
第五节云南澄江动物化石群和热河生物群的发现及其意义(专题)
第五章地壳运动与地质构造(2学时)
第一节地壳运动基本概念
1.水平运动
2.垂直运动
3.地壳上升区和下沉区实例
第二节地质构造(褶皱、断层、节理)
1.褶皱及其野外识别
2.断层的类型及其野外识别
3.节理
4.地质构造与工程建设
第六章板块构造理论(6学时)
第一节地学历史上的三大论战
1. 水成论与火成论
2. 渐变论与灾变论
3. 固定论与活动论
第二节海底扩张和板块构造理论
1.大陆漂移
2.海底扩张
3.板块构造理论
3.1板块边界
3.2板块构造模型的验证
3.3板快运动的驱动机制
第三节板块构造的现代验证
1.火山类型和火山地貌
2.地震作用、火山作用与板块构造的关系
3.夏威夷群岛活火山、热点(Hot sport)
4.地幔柱研究的新进展
第七章地震与地球圈层(4学时)第一节什么是地震
1.与地震有关的术语
2.地震研究
3.震中确定
4.地震震级测量
5.确定发震断层的机制
6.地震造成建筑物破坏程度的因素
第二节地震带的分布
1.世界地震分布带
2.地震引起的海啸
第三节地球圈层构造
1.地球的内部圈层
2.地球的重力
3.地壳均衡理论
第四节旧金山大地震及中国08年5.12四川大地震
第八章外力地质作用及地貌特征(2学时,选讲)第一节河流地质作用(选讲)
第二节湖泊与沼泽的地质作用
1.湖泊地质作用
2.石油和天然气的形成
3.沼泽的地质作用
4.煤的形成
第三节风的地质作用
1. 风成地貌
2. 黄土的成因
第四节冰川及其地质作用
1.冰川的形成与运动
2.冰川的类型
3.冰川作用及其原因
4.全球气候变化对冰川的影响
第九章生命起源与演化(2学时)
第一节生命起源的探索
1.宇宙来源
2. 地球来源
第二节地球生物进化史
1. 最古老的生命
2. 从无核到有核
3. 生命大爆炸
4.从海洋到陆地
5.哺乳动物的演化
第三节生物的灭绝
1. 板块构造与生物灭绝
2. 行星撞击与生命灭绝
3. 恐龙的灭绝。