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10

第六章　地质学在资源与环境中的应用

5

学时总计

51

　　3、大纲内容

第一章绪论

教学目的

了解地质学的概况及其发展历史和发展的趋势

第一节地质学概述

一、地质学的对象、内容和分科

二、地质学的特点和研究方法

野外调查；

室内实验和模拟实验；

历史比较法（现实类比法）

三、地质学在地理专业中的地位和作用

第二节地质学发展简史

一、地质科学萌芽时期（远古－1450）

二、地质学奠基时期（1450－1750）

三、地质学形成时期（1750－1840）

四、地质学发展时期（1840－1910）

五、20世纪地质的发展（1910－1970）

六、现代地质学的发展趋势

【思考题】

1、地质学的研究对象和研究内容具有哪些特点？

与相关学科的关系如何？

2、根据研究内容，地质学可以分为哪些主要分支学科？

3、地质学研究意义何在？

4、“以今证古”和“以古论今”这两种思想方法在地质学的研究中是如何体现的？

5、为什么说“地质学是一门古老而年轻的科学”？

哪些理论建立标志着近代地质学的成熟？

第二章地球的基本特征

【教学目的】

了解地球的概况和物理性质；

掌握地球的圈层结构特征；

理解地质作用及其能量来源。

【重点难点】

　　第一节　地球概况

　　一、地球的形状和大小

　　二、地球的物理性质

　　地球的密度和重力；

地球的磁性；

地热；

磁偏角；

磁倾角的概念

　　第二节　地球的结构

　　掌握地球的结构的划分

　　一、地球外部圈

　　大气圈

　　水气圈

　　生物圈

　　二、地球内部圈层

　　地壳

　　地幔

　　地核

　　地壳的一级构造单位：

即大陆地壳与大洋地壳

　　大陆型地壳具双层结构：

花岗岩层、玄武岩层

　　大洋地壳具单层结构：

玄武岩层

　　第三节　地质作用和地质年代

　　一、地质作用

　　二、地质年代

　　地质作用概念

　　地质作用／根据能的来源不同又分为外力地质作用：

风化、前理、搬迁、沉积、成壳

　　内力地质作用：

地壳运动、岩浆作用、变质作用、地震

　　地质年代表

思考题

1、何谓“重力异常”？

重力异常是如何产生的？

具有什么实际意义？

2、地球磁场具有什么特点？

地磁异常和磁层具有什么实际意义？

3、岩石圈温度的垂直变化有什么规律？

如何表达？

4、全球地热流的分布具有什么特点？

地热释放的形式有哪些？

地热异常有什么意义?

5、什么是硅铝层？

什么是硅镁层？

二者组合构成哪些地壳类型？

6、何谓软流圈？

何谓岩石圈？

二者各有什么特点？

7、什么是地质作用？

其能量来源主要有哪些？

地质作用分为哪些类型？

第三章矿物与岩石

掌握矿物与岩石的概念、分类和基本特性；

学会识别主要的矿物与岩石；

了解矿床的相关知识。

　　第一节　概述

　　一、矿物与岩石的概念

　　二、矿物学与岩石学理论的建立

　　第二节　矿物

　　一、矿物的基本特性

　　二、矿物分类

　　第一大类：

自然元素（1、金　2、硫黄　3、金刚　4、石墨*）

　　第二大类：

硫化物（5、辉铜矿　6、方铅矿*　7、闪锌矿*　15、黄铜矿*　16、斑铜矿）。

　　第三大类：

卤化物（17、氟石　18、石盐）

　　第四大类：

氧化物及氢氧化物（19、刚玉　20、赤铁矿＊　21、锡石　22、软锰矿＊　23、石英＊　24、磁铁矿＊　25、铬铁矿　26、软锰矿＊　27、褐铁矿＊　28、硬锰矿＊）

　　第五大类：

含氧盐

　　第一类：

硅酸盐类：

（29、橄榄石＊　30、石榴子石＊　31、红柱石＊　32、黄玉　33、绿帘石　34、绿柱石　35、电气石　36、普通辉石　37、普通角闪石＊　38、透闪石、阳起石和石棉　39、蓝闪石　40、硅灰石　41、滑石　42、蛇纹石和石棉＊　43、高岭石＊　44、云母　45、绿泥石　46、正长石＊　47、斜长石　48、白榴石　49、霞石）

　　第二类：

硫酸盐类：

50方解石＊　51、白云石＊　52、菱镁矿　53、菱铁矿　54、孔雀石和蓝铜矿

　　第三类：

55重晶石　56、石膏＊

　　第四类：

其他含氧盐类：

57、钨锰铁矿＊　58、钨酸钙矿＊　59、磷灰石　60、智利硝石和钾硝石。

　　（凡带有＊者系要求学生掌握的重点矿物；

矿物分述内容：

每一类的一般性质概述，每一种的成分、形态物理性质、试验、鉴定特征、产状、用途、产地）。

　　第三节　火成岩

　　一、岩浆、岩浆作用和火成岩的概念

　　二、岩浆岩浆的喷出作用——火山作用

　　　火山活动和火山构造；

火山喷发物。

火山喷发类型。

　　三、岩浆的侵入作用

　　深成侵入作用；

浅成侵入作用。

　　四、火成岩的成分

　　岩浆岩的化学成分；

岩浆岩的矿物成分及其共生组合规律。

　　五、火成岩的结构和构造

　　结构（结晶程度、晶粒大小、晶粒相对大小、晶粒形状、其他结构）；

构造（气孔构造、杏仁构造、流纹构造、流线构造、斑杂构造、块状构造）。

　　六、火成岩的分类

　　七、主要的火成岩简介

　　超基性岩类（橄榄岩、辉岩）。

基性岩类（辉长岩、辉绿玢岩、玄武岩）。

中性岩类（闪长岩、闪长玢岩、安山岩；

正长岩、正长斑岩、粗面岩）。

酸性岩类（花岗岩、花岗斑岩、流纹岩；

花岗闪长岩、花岗闪长班岩、英发岩）。

碱性岩类（霞石正长岩、霞石正长班岩、响岩）。

脉岩类（伟晶岩、细晶岩、煌斑岩）。

火山玻璃岩类（黑曜岩、浮岩）。

　　第四节　沉积岩

　　深积岩的概念

　　一、沉积岩的形成过程

　　先成岩石的破坏（风化作用，风化壳，剥蚀作用）。

　　搬运作用（机械沉积作用，化学搬运作用）。

沉积作用（机械沉积作用，化学沉积作用，生物沉积作用，沉积作用和沉积分异模式的新观点）。

　　成岩作用（压固作用，胶结作用，重结晶作用）。

　　二、沉积岩的特征

　　沉积岩的组成成分（沉积岩的化学成分，沉积岩的矿物成分）；

沉积岩的颜色。

　　沉积岩的结构和构造

　　沉积岩的结构（碎屑结构、泥质结构、化学结构和生物结构）；

沉积岩的构造（层理、层面构造、结核、含化石）。

　　三、沉积岩的分类

　　分类的原则；

沉积岩分类。

　　四、主要沉积岩

　　碎屑岩（沉积碎屑岩——角砾岩和砾岩、砂岩、粉砂岩：

火山碎屑岩——火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩）；

粘土岩（粘土、泥岩、页岩）。

化学岩和生物化学岩（铝土岩、铁质岩、锰质岩、硅藻土、燧石岩、磷块岩、石灰岩、白云岩、泥灰岩、盐类岩）。

浊流理论和浊积岩。

　　第五节　变质岩

　　变质作用和变质岩的概念

　　一、变质作用的因素

　　温度；

压力；

化学性质活泼的气体和溶液；

变质相系。

　　二、变质岩的特征

　　变质岩的矿物；

变质岩的结构（等粒变晶结构，斑状变晶结构，鳞片状变晶结构，变余结构）；

变质岩的构造（片理构造、块状构造、条带状构造）。

　　三、变质作用的类型和主要的变质岩

　　气成水热变质作用及其产生的岩石（蛇纹岩、云英岩）；

接触变质作用及其产生的岩石（接触热变质作用；

大理岩、石英岩、角岩；

接触交代变质作用；

矽卡岩）。

动力变质作用及共产生的岩石糜棱岩、碎裂岩）。

区域变质作用及其产生的岩石（变质带、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、角闪岩、麻粒岩、变粒岩）。

混合岩化作用及其产生的岩石（混合岩及混合岩化的概念，条带状混合岩、眼球状混合岩、角砾状混合岩、肠状泥合岩）。

岩石总结：

三大类岩石的相互转化的辩证关系，三大类岩石的分布、结构、构造和矿物成分表。

【思考题】

1、什么是矿物？

什么是岩石？

二者的区别和联系何在?

2、“水成论”与“火成论”各持什么观点？

二者的争论有何启示？

3、肉眼鉴定矿物主要依据矿物的哪些基本特征？

4、酸性岩浆和基性岩浆的特征有何区别？

岩浆性质和火山喷发类型之间有何联系？

5、简述鲍文反应系列，说明该反应系列对于认识矿物共生组合规律和掌握火成岩分类特征的意义，并分析高温矿物比低温矿物易风化的原因。

6、根据化学成分和矿物成分，火成岩可以分为哪几类？

代表性的岩石分别是什么？

各具有什么特点？

7、沉积岩是怎样形成的？

具有哪些不同于火成岩的显著特征？

8、何谓“沉积分异作用”？

机械沉积分异作用和化学沉积分异作用各有什么规律？

有何意义？

9、何谓变质作用？

影响变质作用的因素有哪些？

10、变质作用分为哪几种类型？

相应形成哪些种类的变质岩？

11、总结火成岩、沉积岩、变质岩三大类岩石之间的区别和转化关系。

掌握构造运动的相关知识；

重点掌握和理解褶皱与断层构造的特点；

了解新构造运动和地震的知识；

了解各种大地构造学说。

　　一、关于构造运动的概念

　　二、地壳构造与演化理论的建立

第二节　构造运动的特征与表现

一、构造运动的基本特征

　　二、构造运动的证据

三、岩层的产状和岩石变形

　　第三节　褶皱构造

　　褶曲与招皱的概念

　　一、褶曲要素

　　核；

翼；

顶角；

轴面、枢纽；

轴；

转折端。

　　二、褶曲的基本形式

　　背斜；

向斜

　　三、褶曲的形态分类

　　褶曲的横剖面形态

根据轴面产状分类：

直立招曲、倾斜褶曲、倒转褶曲、平卧褶曲、翻卷褶曲；

根据转折端形状及两翼特点分类：

箱状褶曲、锯齿状招曲、等斜褶曲、扇形；

褶曲）。

褶曲的平面投影形态（水平褶曲、倾伏褶曲、线形褶曲、长圆形招曲、弯窿和构造盆地）；

褶曲的组合类型（复背斜和复向斜、箱形和屉形褶皱、隔档式和隔槽式褶皱。

　　四、褶皱构造形成的力学方式

　　水平挤压作用下岩层的弯曲；

垂直力作用下岩层的弯曲

　　五、褶皱构造野外分析方法

　　分析褶皱构造的地质方法；

分析沼皱构造的地貌方法

　　六、研究褶皱构造的意义

　　第四节　断裂变动

　　一、节理和劈理

　　节理的分类；

研究节理的意义；

劈理的概念及其主要类型。

　　二、断层

　　断层要素和断距（断层面和破碎带、断层线、上盘和下盘、上升盘和下降盘；

断距：

地层断距、铅直地层断距、水平错开）。

　　断层的分类（断层的几何分类：

定向断层和倾向断层、纵断层和横断层；

根据两盘相对位移和力学背景的分类：

正断层——阶状断层、地堑、地垒，逆断层——冲断层、逆掩断层、水平推断层）。

认识和研究断层的方法

断层存在的证据：

构造上的标志、岩层上的标志，地形、水文和植补的标志；

确定断层两盘转移方向的方法

研究断层的意义。

　　　第五节　新构造运动与地震

　　一、新构造运动

二、地震的成因类型

　　构造地震（构造地震发展的一般过程、构造地震的分类）；

火山地震；

塌陷地震

　　三、地震波和地震谱

　　地震波；

地震仪和地震谱；

震中位置和震源深度的测定。

　　四、震级和烈度

　五、地震的分布规律

　　地震的时间分布规律；

地震的空间分布规律。

　　六、地震预报

1、何谓构造运动？

何谓构造变动？

构造运动和地壳运动有什么区别和联系？

2、构造运动具有什么特点？

新构造运动又具有什么特点？

3、如何证明不同时代构造运动的存在并分析其性质和特征？

4、岩石受力状态下的构造应力场中各种应力的分布有何规律？

受构造力作用的岩石变形分为哪几个阶段？

岩石性质对岩石变形有何影响？

5、何谓褶皱？

何谓褶曲？

褶曲要素有哪些？

各要素是如何定义的？

6、在野外如何识别向斜和背斜？

向斜山、背斜谷如何形成的？

如何利用地形倒置现象分析构造运动的历史？

7、如何区分节理和断层？

如何确定节理和断层的产状？

根据两盘的相对位移，断层分为哪几类？

根据力学性质，断层分为哪几类？

两类分类体系中的断层类型有何联系？

8、在野外，根据哪些标志可以确定断层的存在？

9、如何判断并确定褶皱、断层的形成时代？

10、地震是如何形成的？

其空间分布具有什么规律？

11、各种大地构造学说，分别体现出什么样的哲学思想？

　第六节　大地构造学说

一、有关地壳运动起因的假说

　　收缩说均衡说对流说膨胀说其他（重力分异说、脉动说等）

　　二、板块构造学说

　　1、历史的回顾

　　大陆漂移说的产生；

古地磁学的兴起和漂移说的复活；

海底扩张说的创立。

　　2、板块构造学说的诞生

　　岩石圈板块的划分；

板块构造分界线的类型；

洋壳生长和俯冲的机制；

大洋发展阶段模式；

板块的驱动力问题。

　　3、板块构造与各种地质作用

　　板块构造与沉积作用；

板块构造与岩浆活动；

板块构造与火山作用（近代火山的地理分布）；

板块构造与变质作用；

板块构造与地震活动；

板块构造与造山运动。

　　4、应用板块构造理论解决大陆地质构造问题

　　在大陆上识别板块构造的标志；

中国板块构造轮廓的初探。

　　5、对板块构造学说的不同看法

　　三、　地槽—地台学说

　　1、地槽

　　地槽的概念及其发展过程；

地槽的特征（巨厚的沉积建造、强烈的构造变动、频繁的岩浆活动、显著的区域变质作用、丰富多样的矿产）；

地槽的类型

　2.　地台的概念；

地台的特征（厚度较小的沉积建造、不很强烈的构造变动、比较微弱的岩浆活动、不太显著的变质作用、丰富的沉积破产）。

　　3、过渡区及其有关问题

　　过渡区；

地壳发展的方向。

　　4、对地槽——地台学说的不同看法

　　四、　我国其他大地构造学说简介

　　1、多旋回构造运动说

　　2、断块说

　　3、地洼说

　　4、波浪状镶嵌构造说

第五章　地壳演化简史

理解地层学的理论；

学会正确的方法研究地壳历史；

熟记地质年代表。

第一节概述

一、地层学理论的建立

　　二、时间标尺的建立

　　第一节　地史的研究方法

　　一、地层的划分和对比

　　划分和对比的根据——古生物及其他。

　　二、岩相古地理分析

　　岩相分析的主要根据；

岩相分析的原则——历史比较法及其他；

古地理图。

　　三、构造历史分析

　　构造历史分析的根据；

地壳构造发展阶段。

　　　四、地层系统

　　1、传统的统一地层划分

　　国际性、全国性或大区域性和地方性地层单位。

　　2、地层划分的国际趋势——多重地层划分

　　岩石地层划分（群、组、段、层）；

生物地层划分（生物带等）；

年代地层划分（字、界、系、统、阶；

相应的地质年代单位：

宙、代纪、世、期）。

其他地层划分古地磁等

　　3、地质年代表

思考题

1、简述地层层序律，并分析该定律在确定地层相对年代和认识地壳发育历史方面的意义。

2、概括地质年代表的建立过程，分析理论研究与技术进步在解决地质学时间难题中的作用。

3、何谓地层划分？

何谓地层对比？

地层划分和地层对比的意义何在？

4、如何判断特定地层的形成环境？

如何分析一个地区的构造历史？

　　第三节　前寒武纪-太古宙和元古宙

　　一、太古宙

　　二、元古宙

　　三、震旦纪

　　第四节　早古生代阶段

　　一、动物界的第一次大发展——海生无脊椎动物时代

　　二、早古生代（加里东构造阶段）

　　世界大地构造的轮廓降变化；

海洋仍然占优势的时代；

加东运动和陆地面积的扩大。

　　三、早古生代中国地史概况

　　第五节晚古生代

　　一、晚古生代生物界的飞跃发展

　　二、海西构造阶段世界古地理格局变化及特征

三、晚古生代中国地史概况

　　第六节　中生代阶段

　　一、生物界的新发展

　　裸子植物时代；

爬行动物时代。

　　二、中生代世界大地构造的演化

　　环太平洋海槽（内带0强烈褶皱；

地台区普遍受到影响和冈瓦那地台的彻底解体。

　　三、中生代中国地史概况

　　基本结束南海北陆的局面，华南华北连成一片；

地形高低起伏，形成许多大大小小的盆地；

广泛的大规模的岩浆侵入和喷发活动；

西部地区古生代褶皱带强烈上升。

　　四、中国东部中生界特征

　　五、中生代矿产

　　金属矿产；

可燃性破产；

岩盐和石膏。

　　第七节　新生代

　　一、新生代的生物界——被子植物时代和哺乳动物时代，微体古生物及其在第四纪研究中的应用

　　二、新生代阶段地壳发展的特征

　　三、喜马拉雅运动和中国现代构造及地貌轮廓的形成

　　四、第四纪大冰期

　　五、中国第三系和第四系及有关破产

　　第三系及有关矿产；

第四系及有关破产

　　六、人类的出现

　　古猿（南方古猿）阶段；

猿人阶段；

古人阶段；

新人阶段。

思考题

1、概括地壳构造演化阶段，并分析各主要构造运动对世界古地理环境的影响。

2、概括地球气候变化史，地球经历了哪几个大的温暖时期和寒冷时期，各时期的特征如何？

3、分析中生代中国海陆格局的演化特征及其与主要矿产分布的关系。

4、喜马拉雅运动和新构造运动在中国现代地理环境形成过程中具有什么意义？

5、第四纪时期地理环境演化具有哪些主要特征？

6、人类的演化阶段经历了哪些阶段？

人类的演化与地理环境的变化有什么联系？

地质学基础课堂实习

一、矿物

　　矿物观察；

矿物鉴定。

　　二、岩石

　　岩浆岩观察；

沉积岩观察；

变质岩观察；

岩石鉴定。

　　三、地质构造与地质图

　　地质图的基本知识（读地质图的步骤和方法、岩层产状在地质图上的表现、决定岩层露头宽度的因素）。

　　地质罗盘的使用方法（地质罗盘的构造、地质罗盘的使用）。

　　水平岩层地质图的编制及阅读（水平岩层在地质图上的特征、水平岩层地质图的编制方法、剖面图的编制法）。

　　该褶皱地区地质图（褶曲在地质图上的表现特征、岩层接触关系表现在地质图上的特征、褶皱时代的确定、读图示范）。

　　读断层地区地质图（断层在地质图上的表现特征）。

　　地质剖面图的绘制法

　　在地质图上确定岩层产状要素的方法（岩层界线与等高线的关系）。

　　地质图综合分析（岩浆岩体在地质图上的表现特征）。

　　航片或卫片地质构造分析。

　　四、古生物和地史

　　古生物的基本知识（化石、微体化石、古生物的分类和命名）。

　　化石观察（先寒武纪化石；

迭层石；

早古生代化石；

三叶虫、笔石、腕足动物、珊瑚；

软体动物；

晚古生代化石：

四射珊瑚、腕足动物、古植物；

中生代化石：

菊石类、植物化石）。

　　地层柱状图的分析（地层柱状图及其分析方法）。

第六章地质学在资源与环境中的应用

【教学目的】掌握矿床的一些基本概念和类型及地质学在资源环境中的应用方法和措施

　　第一节　矿床资源

　　一、矿基本概念

　　二、内生矿床

　　岩浆矿床

　　早期岩浆矿床；

熔离矿床；

晚期岩浆矿床。

　　伟晶岩矿床

　　气化热液矿床（岩浆期后矿床）

　　矽卡岩矿床；

热液矿床

　　三、　外生矿床

　　1、风化矿床

　　残积和坡积砂矿床；

残余矿床；

淋积矿床

　　2、沉积矿床

　　机械沉积矿床。

化学及生物化学沉积矿床。

　　3、可燃有机岩矿床

　　煤；

油页岩；

石油和天然气。

　　4.　变质矿床

　　前变质类型矿床（受变质矿床）

　　正变质类型矿床（变成矿床）

第二节地下水资源

一、含水层与隔水层

二、地下水的类型

三、储水构造

四、地下水开采需要注意的问题

第三节工程建设的地质环境

一、工业与民用建筑

二、水利工程

三、道路工程

第四节地质灾害和地球化学环境