地球科学概论绪论.ppt
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1、地球科学概论,张维杰 (地球科学与资源学院) 构造地质教研室 教二楼232 Tel:13651230456 E-mail: ,1,绪 论 一 、地球科学的研究对象和研究内容 二、地球科学的研究方法 三、研究地球科学的意义 四、地球科学的历史与未来 五、课程学习,2,地球科学简称地学 六大基础自然科学- 数学、物理学、化学、 天文学、地学、生物学。,3,一、地球科学的研究对象 和研究内容,4,5,生物的起源与演化、 生物体与地球环境之间的关系,以地球为研究对象,地球表面形态和固体地球本身 气体-大气圈 水体-水圈,6,地球科学:是系统研究地球 物质的组成、运动、时空演化及其形成机制的科学。,7,
2、地球科学-理论性与应用性并重的科学。 理论性-揭示自然界奥秘与规律。为人类利用、 适应和改造自然提供科学的方法论。 应用性-随着科学技术的发展,地球科学的研究 领域也不断地深入和扩展逐渐形成日臻 完善,多学科的综合性学科体系。 科学分支-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。,8,地质学(geology):研究的对象是固体地球。 主要是研究固体地球的表层地壳或岩石圈。 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。,9,理论研究 (1)研究地球的物质组成方面的学科:结晶学、矿物学、岩石学等。 (2)研究地球内
3、部构造方面的学科: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:古生物学、地层学、地史学、古地理学、地貌及第四纪地质学等。,10,应用研究 研究地下资源:矿床学、石油地质学、煤田地质学、水文地质学等; 研究地质与人类生活环境及灾害防护:工程地质学、环境地质学、地震地质学等。 此外还有一系列的边缘学科。,11,二、地球科学的研究方法,12,研究方法取决于研究对象的特点。 地球作为其研究对象主要有以下特点 (1)空间的广泛性与微观性 (2)整体性与分异性(或差异性) (3)时间的漫长性与瞬间性 (4)自然过程的复杂性与有序性 (5)地球的封闭性与开放性,
4、13,14,15,16,17,18,19,地球科学的研究方法取决于研究对象的特点。 地球作为其研究对象主要有以下特点 (1)空间的广泛性与微观性 (2)整体性与分异性(或差异性) (3)时间的漫长性与瞬间性 (4)自然过程的复杂性与有序性 (5)地球的封闭性与开放性,20,地球科学特点: (1)全球性和地域性 (2)时空尺度的差异性 (3)理论与实践的密切结合性 (4)研究方法和研究内容的多学 科性,21,资料收集 (1) 野外调查 (2)仪器观测、大地测量 (3)航空、航天和遥感技术 (4)实验室分析、测试与科学实验,22,野外调查 获取野外第一手资料是地球科学研究的起点和基础。,23,24
5、,25,26,27,28,29,仪器观测,仪器观测可获得有关地球的定量参数及地球的深部信息,30,31,32,33,34,35,36,37,航空航天技术的应用,全球卫星定位系统 航空航天遥感技术,38,美国:GPS 俄罗斯:格洛纳斯 欧洲:伽利略 中国:北斗,39,40,42,43,44,45,未来对地观测卫星系统结构体系,46,实验室分析 分析岩石矿物的化学成分 探测岩石矿物的内部结构 测定年龄,47,流纹质熔结凝灰岩 312.9 1.7Ma,计算机技术的应用 数据库 迅速编绘反映动态变化的图件 模拟演化过程 数字地球(Digital Earth),49,51,52,传统的野外记录本,大量描
6、述性信息与素描图,传统野外25万区调数据采集现状,数字填图发展现状,RGMAP,图6-16 民和三唯可视化,地球化学数据处理,地质人员可以自觉的利用平台进行不同目标的地质内容研究,1,2,3,地球系统的 三个观测平台,56,地球科学研究的工作方法 (1)资料收集 根据所要研究和解决的问题,尽可能客观、详尽和系统地收集各种有关的数据、样品和其它资料。 资料的来源包括详细的野外调查、仪器观测和收集已有的各种资料等。 (2)归纳、综合和推论 对收集的资料进行加工整理、归纳、综合,利用地球科学的研究方法和原理,作出符合客观实际的推论。 (3)推论的验证 通过生产实践或科学实验来证实或检验推论,并在实践
7、的过程中不断地修正错误,总结规律。,57,现实主义原理 (将今论古或历史比较法) 现在是了解过去的钥匙 英国地质学家莱伊尔 (C. Lyell, 17911875),资料的综合分析、归纳、推理,58,三、地球科学的研究意义,59,(一)理论意义:,地球科学承担着揭示整个地球的形成、演变规律的科学使命。 当代自然科学的一些重大基本理论问题:天体的起源、生命的起源等问题的解决也与地球科学密切相关。 地球科学的研究对人类正确地认识自然界、建立辩证唯物主义世界观起着重要作用。对整个自然科学的发展也具有促进和推动作用。,60,超越自然科学本身,现代地球科学已经超越其自然科学范畴,与人类文化、文明的形成相
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