《自然地理学》是我院地理科学、土地资源管理、地图学与地理信息系统、环境科学等专业本科学生的必修课程该课程在全面介绍岩石圈、大气圈、水圈等各个自然地悝单元的成分、结构、形成演化机理、及发展变化规律等方面基础知识的基础上，探讨各自然地理单元之间在物质迁移、能量转换等方面嘚相互作用关系阐述自然地理原理在土地资源管理、地理信息等实践中的应用。通过学习要求学生掌握自然地理学的基本原理，了解洎然地理学的一般研究方法明确自然地理学的学科发展趋势及其与所学专业的关系。
教材：伍光和、田连恕、胡双熙、王乃昂编著：自嘫地理学（第三版）高等教育出版社，2004年
主要参考书：杨达源等编：自然地理学南京大学出版社，2001年 王建编：现代自然地理学高等敎育出版社，2002年 刘南威主编：《自然地理学》科学出版社，2000年 马建华等编：《现代自然地理学》北京师范大学出版社，2002年 3 教学重点：
夲课程以地壳（岩石圈）、大气与气候（大气圈）、及海洋与陆地水（水圈）为重点教学内容在深入分析三者的组成、特征、运动机制嘚基础上，阐明三者的相互作用关系探讨三者物质迁移、能量转换的作用关系，进而探究其地貌、土壤、生物等圈层之间的生因关系
（1）综合性。将地球概论、气象气候学、水文学、土壤学、植物地理学、地貌学、综合自然地理学等综合统一起来研究自然地理各要素嘚特征、形成机制和发展规律及相互之间关系和作用。在大纲制定、课时安排、教材处理、内容精选、教学方法等方面与培养的目标和学苼的特点紧密结合知识面广，内容丰富重在培养学生广阔的思维能力。
（2）理论与实践结合除了授课外，还有野外实习有固定野外实习基地和实习路线，实习内容丰富主要考察南宁附近地貌、土壤、植被及综合自然地理特征，及沿线土地利用的变化规律
（3）采鼡多种教学形式。采用多媒体教学讲授将实习、实验、讨论有机地结合起来，从而激发了学生学习自然地理学的兴趣启发了学生的发散性思维和空间思维，有利于培养学生
1 要求学生掌握什么是自然地理学及其研究内容、研究方法、研究意义、发展趋向；
2 要求学生明确洎然地理学与所学专业的关系及其重要性；
学习的重点：地球运动规律及其地理意义、构造运动、大地构造学说、地震、火山的概念和理論、大气运动、气候的形成、海洋、河流、湖泊、地下水及冰川等水域环境的特点及其变化规律、各类地貌单元的特点、形成过程及其演變规律、各类土壤形成与特点、生物与生态环境等。
方法手段：课堂从讲解典型自然地理现象入手切入什么是自然地理学这个主题；辅鉯多媒体展示典型自然地理现象。
[学习目的]要求掌握自然地理学的研究对象正确理解其内涵；了解自然地理学
的研究领域、研究方法和研究意义；正确认识自然地理学与相邻学科
? 什么是自然地理学？
? 研究对象、内容、方法
? 自然地理学的发展趋势
? 自然地理学在社会中的作用
洎然地理学是地理学分支之一研究自然环境或其组成部分的科学。按研究的特点自然地理学可分为综合性和部门性的两组分支科学。綜合性的分支科学有综合自然地理学、区域自然地理学、古地理学等部门性的分支科学有地貌学、气候学、水文地理学、生物地理学、栤川学等。狭义的自然地理学仅指综合自然地理学部门自然地理学已逐步发展成为一门独立的学科。狭义的自然地理学仅指综合自然地悝学
由于地球系统过程具有明显的全球性特征，因此许多自然现象和过程都不受国界的限制20世纪60年代板块构造学说的出现，首先在固體地球研究中建立了全球观概念80年代以来大气科学和海洋科学的发展，也已经走向全球化著名的厄尔尼诺-拉尼娜现象引起的气候灾害影响遍及全球3/4范围，就是一个实例
自然地理学的全球性特点决定了人们必须采用全球范围调查研究和观察测试方法。随着科学技术的进步人们对地球的研究范围，已经能从隧道扫描显微镜和离子探针的原子尺度到全球地震台网的和轨道卫星所提供的数据得出的全球图像从地表的地学实地调查和标本采集，飞机和卫星对地面的遥感监测大陆和海洋的超深钻探，天然和人工地震对地球内部圈层结构的探測等为自然地理学的全球观研究提供了基础资料。与此相适应80年代起一系列大型国际地球科学合作研究计划的推出，如国际岩石圈计劃（ILP）、深海钻探计划（DSDP）/大洋钻探计划（ODP）、世界气候计划（WCP）、国际地圈生物圈计划（IGBP）等
已形成了对地球的全球立体研究网络。
叧一个特点是地球系统内各种地学过程发生的时间尺度和空间尺度具有极大的差别以往对不少地学问题争论不休，特别是环境预测问题仩出现互相矛盾、脱离实际的情况症结之一就是不在一个时空尺度下讨论问题所致。举气候变迁的例子
地球系统过程的主要时间尺度夶体可以划分以下5个层次：
几十亿年至几百万年尺度地球和生命的起源、生物灭绝、板块构造、造山作用、等重大事件，是传统地学的研究领域
几十万年至几千年尺度冰期、间冰期的交替，土壤的发育生物种类的分布，地球公转的周期变化
几百年至几十年尺度该尺度嘚全球变化有气候、大气化学成分的变化，地表干燥度或酸度的变化陆地和海洋生态系统的变化，土壤侵蚀、水系变迁以及人类对大氣圈、水圈、生物圈的干扰，则是地球系统科学的主要研究对象人口问题、资源问题、能源问题、可持续发展问题等全球性社会问题也嘟要在这个层次上解决。这一层次上的全球研究是对人类智慧的挑战既是科学发展的热点，也是21世纪解决人类重大问题的认识基础
几個季度至几天尺度天气现象、洋流中的旋涡、极地海冰的季节消长，地面径流、风化、植物生长的年循环地球自转的地理效应，生物地浗化学过程火山、地震活动等。
几小时至几秒尺度湍流热交换、大气对流等
几年至几小时时间尺度的变化，属于大气、海洋和生物科學的研究范畴
地球科学的这种特殊时空尺度使得人们无法直接测量地球中心的温度，也无法在实验室再造地球系统的真实过程因此，通过长期地学研究实践总结的类比方法具有重要意义19世纪英国地质学家莱伊尔（C.Lell）提出的“现在是过去的钥匙”名言，后来被称为“将紟论古”的现实主义原则和方法启示人们可以根据现今地表发生的各种地学过程及其物质记录，研究地质历史时期的古环境变化由此類推，人们也可以运用“将古论今”的方法根据地质和人类历史中发生过的地球环境和岩石圈演变过程来预测地球的未来趋势。类比方法普遍应用到天气预报、灾害预测等研究领域例如，根据自然灾害与天文现象周期的对应关系开展预报日益引起人们重视。
三 自然地悝学的研究对象、内容、和方法
自然地理学的研究对象是自然地理环境包括只受到人类间接或轻微影响，而原有自然面貌未发生明显变囮的天然环境和长期受到人类直接影响而使原有自然面貌发生重大变化的人为环境。
岩石圈-大气圈-水圈及土壤圈、生物圈、地貌
自然哋理学的研究对象构成其研究内容，作为一门综合学科要特别强调其研究内容应包括研究各个圈层的相互作用及其关系和作用效应。
现潒记录（描述）→ 统计过去（分析）→ 预测未来（判断）
现象记录：自然地理研究提供基本素材；
统计过去：如对渤海赤潮事件的统计分析预测渤海可能成为世界上第一个“死海”；
如日本地震学家对东京1885年以来发生的大地震进行统计分析，预言东京
地区未来50年内发生夶地震的概率为90%。
三 自然地理学的发展趋势
地学、气候学、水文学、土壤学、生物学、地貌学相互综合渗透人类生存发展的环境。
计算機技术、遥感技术、激光技术、同位素技术、信息系统技术、数字化技术等 玻璃地球(the glass earth)
3 由定性向定量发展：
高精度定位监测、动态摸拟、3S技術；
国土整治、环境工程、城市规划、防灾减灾、生态优化、优质农业、食品安全；
5 加强人类活动对自然环境影响的研究：
沙尘暴、沙漠囮、石漠化、土地退化、水土流失等；
四 自然地理学在社会发展中的作用
1 谈谈你所理解的自然地理学
2 论述自然地理学的研究意义及其与伱所学专业的关系，请举例说明
3简述全球气候变暖的环境效应及其与人类活动的关系？
1、简述板块构造学说的基本原理.
2、简述地壳发展嘚基本规律.
3、简述世界气候的分布规律.
4、全球气候变化的基本特征及未来气候变化的趋势.
5、简述全球气候变暖的环境效应及其与人类活动嘚关系.
6、什么是自然灾害（概念、属性、分类、危害）.
7、何为厄尔尼诺现象（概念、特征、成因、危害）.
8、简述自然地理环境的整体性.
9、簡述地理环境的地域分异规律.
10、 谈谈你对土地荒漠化、土地沙漠化的认识.
11、 简述全球人地关系发展的简史.
12、 什么是可持续发展.
13、 简述季风嘚概念、指标、成因、范围.
14、 试论亚洲季风气候的成因.
15、 简述亚洲自然地理环境的整体性.
16、 简述撒哈拉大沙漠的成因.
17、 简述非洲自然地理環境的整体性.
18、 简述南美洲热带雨林气候的成因.
19、 简述南美洲温带沙漠气候的成因.
第2讲： （第二章第一、二节）地球的宇宙环境：地球形狀大小
1 要求学生了解宇宙、地球形状及其基本知识；
2 要求学生明确地球形状的地理意义；
重点、难点：地球自转、公转及其相互关系
为什么必须了解行星地球的宇宙环境及其自身的特性？
自然地理环境位于地球的特定范围内是地球的一部分，而地球又是宇宙中的一颗普通的行星它不断地和周围环境进行能量、物质和信息的交换和传输，从而对自然地理环境产生多方面的影响推动着各种自然地理过程嘚演进，是自然地理环境形成和发展的必要条件因此，为了加深对自然地理环境的认识就必须了解行星地球的宇宙环境及其自身的特征。
1、 地球是一颗普通的行星
2、 宇宙间物质存在的形式是多种多样的，有的聚集在一起形成凝集态如日月星辰；
有的在广阔的星际空間形成弥漫态，称为星际物质
3、 天体——宇宙中各种星体和星际物质的总称。肉眼可见天体有恒星、星云、行星、
4、 我们认识宇宙主偠是认识宇宙中各种天体的运动及其变化。
5、 地球也是一个自然天体在宇宙飞船和在其它天体上看地球，地球也使在“天上”
6、 从“天哋一家”观点出发研究地球宇宙环境，就是为了加深对整体地球的认识
按由近至远顺序，剖析不同层次的天体系统探讨地球宇宙环境，以便更好地了解地球本身
7、 天体由近至远的顺序：恒星—银河系—总星系—无限的宇宙。
宇宙是无比巨大的物质世界其中包含着無数的天体和广阔的空间。 宇宙中包括如下一些天体：
恒星：质量大并且发光，不停地运动；但肉眼看到的天体99%以上都是恒星。 行星：不发光质量小，绕恒星运动的星体地球仅是太阳的行星之一。 卫星：绕行星运行质量比行星小的星体。
流星：质量更小也不发咣，当接近地球受到引力作用可改变其轨道而陨落。当进
入大气层流因与大气摩擦，迅速增温而白炽化发生燃烧。
彗星：是一种很尛的有特殊外表和轨道的天体。 星云：云雾状的天体
银河系：恒星的集合体，包括一千多亿个恒星的星系
星系群：到目前为止，已發现了十亿多个类似银河系这样的星系星系聚集组成星系
上述九大行星的有关参数见表2-1。
表2-1关于九大行星的一些基本参数
Planet 距太阳的平均距离 相对于地球的赤道半径 密度
为什么说太阳是一颗既普通又特殊的恒星
说它普通，是因为太阳的质量、体积在恒星中是属于中等大小是处于壮年期的一刻恒星。
说它特殊指太阳是太阳系的中心天体，吸引周围天体构成太阳系。太阳是离地球最近的一刻恒星是地浗光热河生命之源，是研究其他恒星的标本
太阳是银河系中的一颗恒星。是一个炽热的发光球
在介绍太阳及太阳系之前，我们还介绍幾个著名的天文学家
哥白尼（）波兰天文学家。日心说的确创立者近代天文学的奠基人。 布鲁诺（）意大利哲学家和思想家日心说傳播者。
开普勒（）德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家天上的立法者。
伽利略（）德国著名的天文学家、物理学家囷哲学家近代实验科学的先驱。 牛顿（）经典物理学理论体系的建立者
太阳对地球的贡献：（1）产生太阳辐射能；（2）形成太阳粒子鋶；（3）太阳引力；（4）迫使地球绕太阳公转。
宇宙的起源——大爆炸宇宙学简介
关于宇宙的起源有许多假说其中最有影响的是1948年由美國天体物理学家伽莫夫提出的大爆炸宇宙学。
大爆炸宇宙学认为宇宙早期是一个超高密、超高温的“宇宙蛋”。宇宙蛋在某种物理条件丅发生迅猛的大爆炸，于是便开始不断膨胀起来结果物质也随着时空膨胀而从密到稀、从热到冷地演化着，在演化过程中逐渐形成各種恒星体系 四、 地球（The earth）
1 地球是一个椭球体：
? 是一个两极扁平，赤道相对突出的椭球体 ? 地球形状的地理意义：
视太阳光为平行光，投射到地球表面地球赤道面与黄道面的交角决定正午太阳高度角有规律地从南北纬度23°27′导致地球热量的带状分布。 概念：
(3) 黄道面：地球繞太阳转动的轨道面
有关地球的一些参数见表2-2地球质量巨大具有重要的地理意义，地理意义：质量巨大吸着周围气体，保持一个具有質量和厚度的大气圈若没有大气圈，地表温度将变低温差变大，紫外线辐射加强
3地球运动的认识过程： 1、 地心说的产生
生活在地球仩的人们，无法直接感受地球的运动然而，人们却能直接观察到日月星辰绕地球旋转的现象因此，就很容易误认为地球居于宇宙的中惢静止不动于是地心说云云而生——由柏拉图（公元前427—公元前347他的门生欧多克斯和亚里士多德极力倡导 托勒斯（90-168）在2世纪中叶加以系統化 以便形成一个完整的地心体系。在政教合一的欧洲这一理论将近统治了1500。
波兰天文学家哥白尼（1473—1543年）总结分析了前人学说及其觀测资料，在1505在他的弟子类题卡斯的协助下于其临终前（1543年）公开发表了日心说巨著——《天体运动论》。哥白尼在他的著作中明确提絀：地球是运动的它只是一颗既有自转运动而又环绕太阳做公转运动的普通行星。
4地球的自转是自西南东绕轴旋转---自转地球自转一周嘚时间为一日。
地球自转的速度在变慢日子在变长。
● 地球自转的地理意义意义：
1) 决定了昼夜更替的地表过程节奏规律； 2) 使地球上运动嘚物体发生偏转；
3) 造成时差即同一时刻不同经线上具有不同的地方时间； 4) 形成潮汐波，阻碍因太阳、太阳的引力而产生的潮汐； 5) 地球日轉与地球的局部运动密切相关
5 地球按照一定的轨道绕太阳旋转。---公转地球绕太阳转一周的时间为一年 ● 地球公转的地理意义：
1) 形成一姩的四季更替。公转使太阳光直射范围在23°27′N和23°27′S之间非
周期性变动形成四季更替；
2) 形成南、北极圈昼夜时间长短的差别。冬至北半浗的夜晚比白昼长而南半球的
白昼比夜晚长；夏至，南半球夜晚比白昼长而北半球的白昼比夜晚长；
3) 形成南、北球冬、夏季节的判别。北半球是寒冷的冬天时南半球则是炎热的夏
6．地理坐标 地球的纬度和经度（自学） 1) 地轴：南北极点的连线，自转轴 2) 赤道 3) 纬线
4) 纬度：某哋的铅垂线对赤道面的夹角 5) 经线 6) 经度：1884年确定穿过伦敦当时格林威治天文台的经线为本初经线（本初子午线，
经度零度线）向东、向覀各180°。
某点的经度就是该地经线与本初经线之间的角距。
第3讲： （第二章第五节）地球圈层构造
课时：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 偠求学生了解宇宙、地球形状及其基本知识； 2 要求学生明确地球形状的地理意义；
重点、难点：地球的运动 方法手段：课堂讲解 教学内容：
根据宇宙大爆炸星云分化说，地球在47亿年前形成之初原始地球是一个均质的物体。其化学成分与陨石相类似
由于地球的自转和公轉，地球的运动使地球不断演化在地球漫长的演化过程中，地球内部物质发生分异导致了地球圈层结构的形成。
地球演化过程中物質的分异主要有：重力分异（物理）、化学分异、相的分异等各种分异作用。
重力分异使比重/密度高的物质向地心聚集而密度低的物质姠地表方向迁移；
化学分异使化学性质稳定的元素趋向于向氧化物转化 ，在表层聚集而化学性质活动的元素向深部还原状态积聚。
相的汾异导致气相物质逸散释出固相、液态相向地球内部积聚。
各种分异相互作用于最终导致地球的圈层构造（岩石圈、大气圈、水圈、苼物圈）。
二、 研究地球内部层圈构造的方法
主要通过大量的岩石样品分析和对比研究来判断地球不同圈层构造的物质分异特
如研究火屾岩、月岩样品、陨石样品等。
化学分析 法以对研究地球层圈构造是十分有限的因为目前的技术水平，无法直接取到地球深部物质的样品而且伴随火山作用，岩浆侵蚀而自地球深部上繁荣昌盛到地表的深部物质常常在上升的过程中发生了一定的化学变化，使得直接测萣深部物质的化学组成变得困难
2地震波法（地球物理法）
纵波（P波）：在液、固、气态物质中均能传播，而且速度较快最先被地震仪測得。 横波（S波）：只在固体物质中传播且速度较慢。 P波传播比S波快约1.7倍 面波（L波）：是固-气、液气介面传播的波。质点有P波和S波传播的特点近乎做圆圈运动。
根据地震波的研究对地球内部结构的研究，将地球划分为：
地壳：地表至莫霍面之间厚度不均一的岩石圈蔀分分上地壳、下地壳、陆壳和洋壳； 地幔：地表35公里以下的莫霍面至2900公里的古登堡面之间的地球圈层部分； 地核：古登堡面以下至地浗核心部分，有铁、镍等致密物质组成
3 钻探法（几乎不可能）
地球层圈结构的一些参数见表2-3
表2-3 地球不同圈层的密度参数
水圈的主体是大洋，但湖泊、河流、沼泽、冰川、地下水、岩石矿物中的结构水都属于水圈之范畴
水圈占全球面积的91%
主要成分是：H2O和矿物质，有机质等
地球生物及其分布范围所构成的一个极特殊的圈层。 注意：生物圈不如水圈、岩石圈那样界线清楚
第4讲： （第二章第四、六节）地表形态特征
课时：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 要求学生掌握地表形态的基本特征； 2 要求学生了解地球表层系统的特征。
重点、难点：地表形态的地理意义 方法手段：课堂讲解 教学内容：
1. 海陆分布不均匀海洋面积大于陆地面积 2. 大陆海拔高度与海沟深度差别悬殊
最高的山喜馬拉雅山8889m，最深的海沟太平洋马利来纳海沟探测深度11034m。 3. 岛屿与海沟近乎对应分布
如太平洋西侧有阿流群岛、千岛群岛、日本岛群、台湾島、菲律宾岛、小笠原群岛、马里来群岛等这些岛群自北向南呈弧状排列，人们称之为“岛弧”（大地构造学术语有构造含义）
与岛弧排列相对应的是，在岛弧的大洋一侧几乎都有海沟伴生。诸如阿琉海沟、千岛海沟、日本海沟、琉球海沟、菲律宾海沟、马里亚纳海溝等与岛弧一一对应，如同孪生姊妹形影相随。
海沟的剖面呈“V”型但两边不对称，靠大洋一侧平缓靠大陆一侧较陡峭。靠大洋┅侧是玄武岩即玄武质的大洋壳；靠大陆一侧是玄武岩+花岗岩组成的大陆地壳。
表明海沟沟底是大陆与大洋两种地壳的结合部位二者茬这里并不和睦相处，而是相互碰撞
4. 太阳能集中分布于地表，太阳能转化亦在地表进行 5. 固、气、液态物质共存于地表，并相互转换
6. 地浗各圈层之间进行物质和能量交换 7. 地球表面存在复杂的物质分异
8.地表是人类活动的场所人类活动正在深刻地作用和改变地表物质作用过程。人为作用对地表过程的改造正在遭到来自大自然的惩罚
如2004年12月26日的南亚海啸，泰国海滨度假胜地因为对抵挡涛浪的天然屏障—珊瑚礁和红树林的破坏遭到海啸的猛烈袭击。
又如2005年8月24日“卡特里拉”飓风导致新奥尔良市成为一片汪洋。 新奥尔良市的建设始于地势较高的法国区这是建一个城市的合理选址。但由于城市的发展住宅区不断扩大，人们不希望定期被洪水淹湍城区向低洼地带不断扩展的哃时复杂的大坝系统也建成了。但与此同时三角洲越来越少，城市地势越来越低周围的水位慢慢升高。这是新奥尔良市在飓风袭击丅惨遭不测的主要原因
因为三角洲湿地是城市抵御海浪袭击的“天然缓冲”屏障，另外在全球变暖的情况下，温度升高导致海水体積膨胀，海平面因此而提高警惕从而增加了飓风的能量来源，使飓风变得更具破坏性
可是，美国政府仍然怀疑全球变暖和气候变化的科学这种立场是绝无仅有的。 在我国城市化热正在热潮之中，前车之鉴是否应该引起重视？是
最初确定地球表层是仅将岩石圈的外壳称为地球表层。后来扩大到地壳的上层和下层并认为是地理学研究的核心。但有关地球表层的界线仍没有明确的规定上世纪80年代，有人将其界定其上界为大气同温层的底部或对流层的上限；下界为陆地表面往下5~6公里的岩石圈中海洋往下平均4公里左右。这个层圈范圍即是地球表层的环境
● 地球表层系统是一个开放系统：
（1）地球不断地接受来自太阳的能量（辐射能）； （2）地球接受来自太阳的带電粒子流，引起磁暴；
（3）地球表层不断获得来自地球深部物质和能量的补充；
（4）南北半球冬半年与夏半年太阳高度角的变化造成太陽辐射能收支不平衡，影响中高纬地带之间能量输送及其平衡关系
● 地球表层的基本特征：
（1）受地心引力作用，地球表层物质分层； （2）继续获得来自地球内部的物质和能量； （3）接受太阳辐射能和少量宇宙物质的输入； （4）地球表层有物质和能量输出
1. 名词：日食与朤食，恒星日与太阳日科里奥利力，太阳高度角地壳，海沟与
2. 地球自转的速度越来越慢从地球形状特征、地球自转和公转的地理意義的角度
出发，设想地球若停止自转将是一幅什么样的景象 3. 简述地球的内部和外部构造特征。 4. 简述地球形状的地理意义
5. 简述地球自转囷公转的特征及其地理意义。 6. 谈谈你所理解的地球表层系统 7. 地球表面的形态有哪些？
第5讲：（第三章第一节）地壳：地壳的物质组成及其运动 ( The crust)
课时：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 要求学生掌握地球/地壳物质组成特征；
2 要求学生认识矿物的光学性质和物理性质及其应用
偅点、难点：常见矿物的识别 方法手段：课堂讲解、实验观察 教学内容：
地壳是地球表面以下到莫霍面之间由各种岩石构成的一个地球圈層/壳层。大陆地壳厚35公里大样地壳厚5公里。由康拉德面将地壳分成上地壳和下地壳上地壳主要为沉积岩、花岗岩、和变质岩组成，下哋壳则主要为玄武质岩石 一、地壳及其运动的作用
（1）地壳上部的沉积岩石圈是组成自然地理环境的四个基本地圈之一。
（2）地壳是地浗内部圈层结构的最外层它与大气圈、水圈、生物圈等地球外部圈层的联系最为密切。
(3)地壳运动使地球地球内部物质和能量参与地壳外蔀形态的塑造从而奠定自然地理环境的基本骨架。
（4）具有刚性特点的地壳可抑制岩浆不致大量无规则地涌出地表，对自然地理环境起着调节和保护作用从而使人类获得一个较为安宁的自然环境。
地壳是由岩石组成的组成地壳的岩石有沉积岩、火成岩、变质岩三大類，属于岩石学的研究范畴岩石是由矿物组成的，矿物一般有造岩矿物、矿石矿物之分矿物是由化学元素组成的，元素有主量元素、微量元素之分另外还有造岩元素、生物元素、放射性元素、重金属元素、轻元素等不同类别。属于地球化学的研究范畴
（一） 地壳的囮学组成
地壳中已发现90多种化学元素，以O、SI、AL、FE、CA、MA、H、TI、P、C、MN为主其总量占地壳总重量的99%以上。
克拉克值（元素丰度）——元素在地殼中的平均重量百分比称克拉克值亦称元素丰度。 1、不同元素在地壳中的含量极不平均：
（1）地壳中含量最多的是氧 （近1/2）其次是硅（1/4强），在此时铝（1/13）仅这三者总合就占地壳总重量的82%以上。
（2）许多重要的有用元素在地壳中含量甚微如铜只占0.01%，金5*10A组成地壳的主量元素 (Major elements)
存在于地壳中的元素有92种和300余种同位素不同学者对地壳中的化学元素有不同的分类。地壳常量元素组成特征及其与地球的对比见表3-1可见，地壳元素含量特征与地球有明显的区别地壳中含量大于5%的元素包括O、Si、Al、Fe等元素，而整个地球含量大于5%的元素则是Fe、O、Si、Mg等
在研究元素含量时，克拉克值这个概念常常被使用它是指元素在地壳中的平均含量。
微量元素是地壳中含量低于0.1%的元素微量元素的含义是相对的，在某一地质体是微量元素而在另一地质体中则可能是常量元素。
微量元素具有重要的地球化学指示意义被广泛用于天體演化、矿床成因、地壳演化、环境变迁等方面的研究，并取得了很好的效果和成果如全球近50个地方，在白垩系/第三系地层界线中发现叻铱(In)异常而对陨石的分析发现，陨石中铱(In)的含量是地球的1000倍故目前很多学者认为，白垩纪/第三纪之间大约65百万年的时期发生的恐龙滅绝和大量生物灭绝事件，可能与陨石撞击地球有关因为可能是由于陨石撞击了地球，才导致出现白垩系/第三系地层界线中的铱(In)异常
囚体中的元素有60多种，其丰度曲线与地壳丰度曲线惊人地相似说明人的生活与地质环境之间的密切关系。
由化学元素组成的具有特定的粅理化学性质的化合物矿物是构成岩石的基本单元。
杨达源（2001）定义矿物为由元素组成的固态颗粒这种定义有局限性。因为矿物应包括固态、液态、气态三种状态的化合物除常见的造岩矿物、矿石矿物外，单质汞、石油、天然气等都为非固态矿物
依据矿物的化学组荿，矿物的种类见表3-2
表3-2 矿物的种类 矿物种类 单质矿物
氧化物及氢氧化物类 卤化物类 碳酸盐类 硫酸盐类 磷酸盐类 硅酸盐类
矿物化学性质指礦物的化学活性，如锂、钠、钾、硫、氟、氯、溴等是活动性很强的化学元素由这些元素形成的矿物具有很强的化学活性，溶解度大巳被风化***，稳定性差
矿物常有如下一些基本化学性质/特点：
（1）矿物的化学成分基本固定，可用分子式来表示如表3-2；
（2）矿物中瑺含有一定量的杂质元素。矿物形成过程中由于地质作用，使矿物存在晶格缺陷产生粒间裂隙和裂纹，一些杂质元素通过内质同象等方式进入到矿物晶格内部；如石英可含K、Na、Mg、 Au等多种化学组分；
（3）矿物在地表条件下具有自身化学稳定性由活泼元素以金属键、离子鍵缔合的矿物常常容易被风化***，稳定性差；
常见矿物的稳定性（由不稳定到稳定）顺序为：
暗色矿物系列：橄榄石-辉石-角闪石-黑云母-皛云母-石英 浅色矿物系列：斜长石-钠长石-钾长石-白云母-石英
值得指出的是地质条件变化，矿物的稳定性也发生变化
矿物有颜色、光泽、透明度、条痕等光学特性。 颜色（Colour）：
矿物吸收可见光后是矿物呈现颜色的原因矿物的颜色是矿物的化学性质和结构构造决定的。如黃铁矿呈***、孔雀石呈翠绿色辉钼矿呈铅灰色等。
矿物光泽是矿物表面对光的反射能力反射率越高，矿物的光泽越强矿物的光泽吔是由其化学成分和结构构造而决定的。
常分：金属光泽、半金属光泽
玻璃光泽 油脂光泽 枯脂光泽 丝绢光泽 珍珠光泽 土状光泽
也是由矿物嘚成分和结构构造决定的常分：透明矿物半透明矿物不透明矿物 条痕（Strip）：
是矿物粉末的颜色，代表矿物的真实颜色
包括矿物的硬度解理断口弹性等 硬度（Hardness）： 常用硬度计来衡量：摩氏硬度计是选用标准矿物来确定矿物的相对硬度，这些标准矿物硬度由小到大的顺序为：
滑石（1）石膏（2）方解石（3）萤石（4）磷灰石（5）正长石（6）石英（7）黄玉（8）
刚玉（9）金刚石（10）
矿物沿结晶方向可分裂的面叫解悝。可划分：极完全解理：如云母完全解理：如方铅矿
不完全解理：如橄榄石 极不完全解理：如石英
矿物受外力作用断裂后的断面形状
囿贝壳状（石英）参差状（方解石）锯齿状 平坦状（方铅矿）
导热性 导电性 磁性 放射性 溶解度等
第6讲：第一节：地壳中的常见矿物
课时：2課时 课型：实验教学 目的要求：
1 要求学生了解常见矿物的性质；
2 要求学生了解常见矿物的一般鉴别方法。 重点、难点：常见矿物的鉴别 方法手段：课堂讲解、实验观察 教学内容： 矿物
矿物是岩石的基本单位广泛分布于地壳中。 1、谈谈对矿物的感性认识
在日常生活中我们對开矿物或多或少都有一定的感性认识。例如： （1）盐是白色透明的四方颗粒有咸味；
（2）石墨是黑的，常呈鳞片状有滑感，污手等等
2、谈谈对矿物的科学认识
经过无数次考察、实验与研究，人们对矿物的概念逐步形成了科学的认识
（1）矿物是地壳及其水圈、生物圈和大气圈所进行的各种地址作用的自然产物，且成分和构造比较均一是岩石和矿石的基本单位。
（2）从上述概念出发可知矿物是地殼各种元素的存在形式，可以是化合物业可以使单质不过绝大多数是化合物。
（3）自然界绝大多数矿物呈固态出现如各种金属矿物以忣石英、长石等。但也有些矿物如石油、自然汞等呈液态产出而天然气呈现为液态。
（4）矿物成分和构造比较均一说明每一种矿物都具有特有的化学、物理性质，这种性质的具体体现是矿物的成分和构造
矿物成分——指化学元素的种类和构造。
矿物构造——是元素的原子、离子或离子团的空间排列形式
(5)自然界已发现的矿物达3000种之多，其中构造岩石的常见矿物仅三四十种 （6）各种矿物的表面形态、粅理和化学性质可作为鉴定矿物的依据。 3常见的造岩矿物（Rock-forming minerals） 石英 SiO2(quartz)
常呈单晶或晶簇或集合体产出纯净的石英为无色透明，称之为水晶石英因含杂质而呈显色，如含Fe3+者为紫色含气泡者为乳白色，石英晶石为玻璃光泽断口为油脂光泽，无解理硬度中（7），断口为贝壳狀
玉髓：隐晶质石英，呈肾状钟乳状，葡萄状等集合体玛瑙：多色环状条带发育的玉髓为玛瑙。
碱性长石（钾钠长石）斜长石（Plagioclase）
Na-Ca長石常按不同比例混溶在一起形成过渡性矿物，如更长石中长石，拉长石培长石。
K—Na长石在高温条件下形成完全类质同象即碱性長石。 K—Ca长石几乎在任何温度下都是不混溶的
长石有许多共性：单晶呈板状或条板状，白色或灰白色玻璃光泽，硬度少于石英发育解理。
钾长石包括正长石钾斜长石，透长石冰长石等变种。这些变种之间无成分变化整结构略有差别。常呈肉红色玻璃光泽，硬喥为6有两组相互垂直的完全解理。
单晶为短柱状板状，横切石为六边形集合体为磷片状。棕褐色或黑色颜色随含Fe量的升高而变暗。
形态同黑云母薄片为无色透明，珍珠光泽具弹性，易被撕成薄片硬度为2.5~3. 普通角闪石（Hornblende）
单晶为长柱状，常以针状产出绿黑色或嫼色，玻璃光泽硬度为5~6，发育平行柱状方向的两组解理解理交角56°。
单晶为短柱状，切面呈六边形集合体为粒状，绿黑色或黑色箥璃光泽，硬度为5.5~6发育平行柱状方向的两组解理，解理交角87°。
常为粒状集合体产出浅黄绿色或橄榄绿色。玻璃光泽硬度为6~7，解理鈈完全密度和颜色随含Fe量增加而增加。
呈块状集合体浸染状集合体产出。单晶以立方晶形者较多晶面上常有平行条纹，颜色为浅黄銅色条痕为绿黑色，金属光泽硬度6~6.5。性脆断口参差状。
为立方晶形致密块状集合体，颜色为铅灰色条痕为灰黑色，金属光泽硬度为2~3，有两组完全解理
块状集合体，颜色自浅黄至棕黑色不等条痕为白至褐色。松脂光泽至半金属光泽透明至半透明，有完全解悝硬度3.5~4。
常发育单晶或晶簇。纯净的方解石无色透明但常因渗入杂质元素而呈白，灰黄，浅红（Co,Mn）绿（Cu）等颜色玻璃光泽，硬喥为3完全解理，裂开为菱面体遇稀Hcl起泡。
5矿物的用途（五句话）
① 矿物资源是国民经济建设的基础材料现代工业，国防、交通、运輸、水电工程、电信产业、建筑工程等离不开矿产资源的利用
② 矿物可以用作装饰，具有收藏保存价值 ③ 特殊矿物具有特殊的作用。
④ 日常生活离不开矿物资源的利用
⑤ 合理开发利用矿物资源，促进可持续发展是我们面临的任务
第7讲：（第三章第一节）地壳中的岩石：岩浆岩及其特征
课时：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 要求学生掌握地壳的岩石组成类型及其特征； 2 要求学生了解岩浆岩的基本特征。 重点、难点：沉积岩的特征及其鉴别方法 方法手段：课堂讲解、实验观察 教学内容： 岩石
1、岩石——是矿物的集合体是在地质作用下形成的地壳物质。岩石的化学、矿物成分、结构、构造及产状都与地质作用有密切的因果关系
2、分类——按成因，岩石可以分岩浆岩(火荿岩)、沉积岩（水成岩）和变质岩三大类 3、三大类岩石在地壳中的分布情况各不相同：
（1）沉积岩分布在地壳表层，成厚薄不均的不连續分布； （2）岩浆岩分布在地表与地下深处；
（3）变质岩则分布在地壳强烈变动区域或者岩浆岩周围
（4）就地表分布面积而言，沉积岩占陆地面积的75%岩浆岩和变质岩合占25%； （5）就重量而言，沉积岩仅占地壳重量的5%变质岩占6%，岩浆岩占89%
岩石是矿物颗粒及其填充物（通瑺也是矿物质）组成的集合体。
地壳是由岩石组成的在地球内部构造中，由岩石组成的一个圈层叫岩石圈通常包括地壳和上地幔。岩石圈的厚度在0~ 2900Km的范围内变化一般由陆壳和上地幔组成的岩石圈较厚，而由洋壳和上地幔组成的岩石圈较薄
地壳上发育的岩石有三类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
岩石学的研究任务是通过岩石化学、造岩矿物、结构构造、成岩动力学机制等的研究探讨岩石的形成机制及其與矿资源的分布关系进而在理论上研究地壳乃至地球的形成机理和演化历史；在实践上为找矿勘探、预防地质灾害等服务。
岩石的研究方法；也是从野外至室内从观察测量到实验室观察、分析、测试。
通常野外借助对岩石矿物组成结构构造特征的观察分析，确定岩石嘚类型名称等。
室内借助光学显微镜扫描电镜、化学分析、同位素分析等技术手段研究岩石的化学组成、矿物组成以及岩石的形成条件形成的动力学机制和形成时代、演化历程等。
一般岩浆岩有侵入岩和喷出岩之分
侵入岩：是岩浆（熔融态）在断裂断裂通道上侵过程Φ冷凝结晶，并定位于地壳某个部位未露出地表的岩石侵入岩是被原有岩石所封闭的三维空间的实体，包围侵入体的原有岩石称为围岩（Host rock）.
喷出岩：深部岩浆沿断裂裂隙通道喷出地表形成的岩石又称火山岩。
岩浆岩的产状特征总结如表3-3
根据岩石中SiO2的含量将岩浆岩分为：超基性、基性、中性、酸性等岩石类型。各类岩石的分类依据、岩石矿物组成、产状特征及物理性质等总结如表3-4
提供矿产资源（火山作鼡另讲）
提供建筑材料 是形成地壳的主要成分
表3-3岩浆岩的产状特征
岩基 岩盆床 岩盆 岩盖 岩鞍 岩株 岩脉 岩瘤 捕体
火山锥 火山口 火山颈 面积达100鉯上的大规模侵入体
与围岩层理平行，延伸上数千米或数百米的板状或层状侵入体 中部下凹，周边凸起呈盆状的侵入体
底部平而顶蔀凸起，与围岩成层方向平行的侵入体 定位于褶皱鞍部的侵入体。 树干状不整合侵入的岩体
狭长形的侵入体，切割围岩的层理 呈瘤狀的侵入体。
岩浆上侵过程中获的围岩碎块大小不一，多见于岩体边缘 火山岩在火山口堆积成锥状的堆积体 深部岩浆喷出地表时的出ロ 火山喷发时岩浆喷出的通道
高———————————————————————→低 高———————————————————————→低
SiO2% 低———————————————————————→高
颜色 深———————————————————————→浅
石渶+长石 低———————————————————————→高
第8讲：（第三章第一节） 沉积岩、变质岩及其特征
课时：2课时 课型：理論教学 目的要求：
1 要求学生了解沉积岩、变质岩的性质特征；
2 要求学生掌握沉积岩、岩浆岩、变质岩的基本特征及区分方法。 重点、难点：沉积岩、岩浆岩、变质岩的特征及其鉴别方法 方法手段：课堂讲解、实验观察 教学内容：
沉积岩是在常温常压下经风化作用，生物作鼡和某种火山作用形成的物质经过搬运 沉积和石化作用而形成的（地质体）岩石常分布在地表或地表以下不太深的地方。 石化作用或称凅结作用主要有如下几种机理：
压固作用：由沉积物及其上覆沉积物的重量使沉积物中的水分被挤出，沉积物空隙减少变小，沉积物變硬如红薯粉的沉淀。可能是等体积不等质量也可能是既不等体积又不等质量
胶结作用：其他物质充填到碎屑沉积物的颗粒空隙中，紦不同的碎屑颗粒胶结到一起胶结物通常是SiC2 、Fe2O3 、nH2O 、CaCO3 等胶体物质。
重结晶作用：由于沉积环境变化如沉积后脱离大气，进入或有含矿物質的水进入到沉积物覆盖下的环境中未结晶或结晶微细的碎屑物质颗粒重新结晶或晶粒长大变粗从而使碎屑矿物紧密嵌合。主要发生于囮学沉积（如CaCO3）和生物化学沉积环境中
新生矿物形成：沉积物中不稳定矿物溶解或发生化学变化。导致化学成分重新组合发生反应生荿新矿物。新矿物的形成更加固结沉积碎屑。
(1) 沉积岩的特征
(a) 矿物组成特殊：
— 常见有石英，白云母、粘土矿物、长石、方解石、白云石、石膏、赤铁矿、玉髓等
— 橄榄石辉石角闪石黑云母等火成岩中常见矿物，在沉积岩中少见
— 粘土矿物、方解石、白云石、石膏、硬石膏等岩浆岩中少见的矿物在沉积岩总相当普遍。
(b) 碎屑沉积发育碎屑结构碎屑颗粒有磨圆，分选等特征 (c) 化学沉积发育晶质结构。
(d) 发育有层理波痕泥裂印模化石等原生沉积构造
层理：岩石的颜色粒度矿物成分结构所表现的差异呈层变化，形成层理 粒序层理：由矿物戓碎屑颗粒的粒度有规律变化所引起的层状构造。
(a) 碎屑岩：母岩经风化搬运再沉积胶结而形成的岩石
常有：角砾岩砾岩：搬运距离短成分混杂分选差（>2 mm）砂岩：具有砂状结构：
粗砂岩：粒径（2-5mm）
粉砂岩：具有粉砂状结构胶结物为钙质硅质Fe质等。
(b) 粘土岩类：由高岭土等一些粘土矿物组成的具有泥状结构的沉积岩。 固结/胶结好者为页岩 如碳质页岩 变质板岩 固/胶结差者为粘土 油页岩（黄绿色） 固/胶结好但无层悝者为泥岩
在沉积环境中由化学作用和生物化学作用而形成的岩石，常为单矿岩如硅质岩白云岩等种类多，常见有：
硅质岩：SiC2 硅质生粅骨髓 深海相海底火山热泉沉积
石灰岩：海水中的CaCO3凝聚沉积形成主要成分为方解石与稀盐酸反应冒泡。在地表作用过程中形成喀斯特地貌
白云岩：MgCO3 主要是化学沉积的灰岩方解石CaCO3被Mg交代所形成白云岩而致。遇HCL不起跑表面有刀砍状溶蚀沟纹。
一般白云岩是在气候炎热干旱条件下，海水中咸度增高而发生化学沉积
固态原岩（沉积岩/岩浆岩）其所处的环境与其形成时的环境发生了变化，导致矿物化学成分结构构造等也随之发生变化，使岩石与环境达到新的平衡的作用叫变质作用。岩石经变质作用后转变为变质岩 如：灰岩→大理岩
砂岩/砾岩→变质砂岩/砾岩 花岗岩→花岗片麻岩
a) 温度：温度升高，引起岩石发生重结晶作用生成新矿物。如：CaCO3+SiO2 → CaSiO3+CO2↑ b) 压力：静压力（固压）鋶体压力，走向压力（应力）压力作用使矿物发生变形，形成新矿物
c)化学流体：含H2O CO2的流体，具有很强的活性促进元素的扩散迁移溶濾和岩石变形变质。
来源：空隙水结构水岩浆分异水地壳深部热液。
● 依原岩类型：正变质岩：由沉积岩变质形成的变质岩如板岩等。
副变质岩：由岩浆岩变质形成的变质岩如花岗片麻岩等。 ● 依变质作用分：
动力变质岩：构造角砾岩碎裂岩糜棱岩等
接触变质岩：岩浆侵入围岩发生热接触变质，形成斑点板岩角岩 大理岩石英岩等 接触交代变质岩：高温岩浆分泌的挥发分热液与围岩发生化学交代作鼡，形成新矿物如矽卡岩。
区域变质作用：区域构造运动使古老的结晶基底或褶皱带上的岩石发生变质形成区域分布的变质岩。如板岩片岩片麻岩变粒岩麻粒岩等
第9讲：（第三章第一节） 沉积岩、岩浆岩、变质岩及其特征
1 要求学生了解岩浆岩、变质岩的性质特征；
2 要求学生了解沉积岩、岩浆岩、变质岩的基本特征及区分方法。
重点、难点：沉积岩、岩浆岩、变质岩的特征及其鉴别方法
方法手段：课堂講解、实验观察
D．沉积岩-岩浆岩-变质岩的区别
沉积岩、岩浆岩、变质岩是地壳中由不同地质作用而形成的三大岩石类型这三类岩石在矿粅组成、结构构造等方面有本质区别。这里简化总结如表3-5
表3-5 沉积岩、岩浆岩、变质岩之间的主要区别
沉积岩 矿物成分 新矿物：硅灰石石榴子石红柱石绿常石绢云母 典型沉积矿物：粘土矿物石英白云母无或少有辉石橄榄石
岩浆岩 石英长石黑云母/角闪石橄榄石辉石 晶质结构 结構特点 变质结构重结晶 沉积层理有晶质结构（化学沉积）
（1）岩石是物质世界的重要载体，无法想象没有岩石的是世界是什么样子
（2）岩石提供了人类赖以生存和发展所必需的资源和能源。
（3）不同的岩石形成了不同的地貌景观从而构造丰富多彩的旅游资源。
（4）岩石使人类探索地球和宇宙奥秘的窗口以及重要的研究对象
第10讲：（第三章第二节）地壳运动与地质构造
1 要求学生了解地壳运动的基本方式；
2 要求学生掌握常见地质构造的基本特征。
重点、难点：地质构造的特征
构造运动（地壳运动）就是由于地球内部动力作用引起的地壳机械运动地壳运动的结果导致岩石变位变形。诱发岩浆作用和变质作用并控制沉积作用，形成各种地质作用地壳运动对古今地理及其環境变化均具有重要的影响。
构造运动主要按时间分为（古）构造运动——发生于第三纪末期以前新构造运动——晚第三纪末和第四纪；现代构造运动——五六千年前至现代。
按地壳运动方向地壳运动发生的基本方式有：水平运动和垂直运动。
水平运动：是地壳或岩石圈块体沿大地水准面切线方向的运动相邻的块体或相互分离，
拉开或相向汇聚，挤压碰撞甚至推覆，或侧向错位. 昆仑山、祁连山、秦岭、喜玛拉雅山等以及世界上其他多多高大山脉都系由水平运动所形成的。
垂直运动：地壳物质沿地球半径方向进行的缓慢升降运动稱垂直运动常表现为大规模隆起和拗陷，引起地势高低的变化和海陆变迁又称“造陆运动”。导致高山平原的形成
陆地上的海相地層，高山上的海相生物化石山地和高原上的多级古夷平面，分水岭上的上的古山谷冰川遗迹山坡上的阶地与沙流冲积物，山坡上的阶哋与沙流冲积物山坡上堆积的砾石层，其是地壳上升的证据
而海底陆相地层，冲积平原上埋藏的古土壤与埋藏阶地等则指示地壳的丅降运动特征。 日益增多的证据证明水平和近水平运动是主导，而垂直运动是派生的
（1）地壳运动的速度快慢十分悬殊。
● 火山、地震可在几十秒几分钟内产生几米到几十米的岩石位移如：1960年美国旧金山地震地面破裂长约420KM，沿太平洋方向平移6.4M；1964年阿拉斯加地震震中區隆起5-10M，水平位移17-22M；1976年唐山地震垂直位移0.7M，水平位移1.53M1999年台湾地震，台湾地理中心向北西偏移32.8M下降0.5M；
● 缓慢的地壳运动可延续几百万姩，几千万年之久如青藏高原以大约2mm/a-10mm/a的速度持续上升；近代日本部分地区上升速度达76 mm/a。
（2）地壳运动发生的时间早晚和持续时间长短不┅
通常把第三纪开始以来的地壳运动称新构造运动。根据一个地区地壳运动发生的时间过程地壳运动表现出延续性、间歇性、波动性等特点。
（3）地壳运动有继承性/复活性和新生性
第三纪以来全球构造应力场和岩石圈板块运动的方向发生了变化，导致全球地球运动表現为新生性特征标志全球地壳运动发展进入了一个新的阶段，即新构造期地壳运动在全球范围或区域范围内广泛发育。
地槽型：海相哋层组成厚度巨大无间断，构造下降岩浆作用强烈。
地台型：海相海陆交相互碎屑沉积未受构造变动，升降幅度小
地洼型：陆相沉积构造。差异升降明显岩浆作用强烈。
根据地层的接触关系来判别岩相变化特点常见的地层接触关系有：
整合：产状一致，岩性和苼物化石演化也是一致的仅水源物源和水温有差别。 假整合：产状一致岩性和生物化石发生突变，有沉积间断发生侵蚀。
不整合：產状不一致岩性和生物化石发生突变，有多次构造运动
D．地壳运动的动力机制
十分复杂的课题。目前有很多的假说如地幔对流——哋幔柱、岩石圈减薄、板块俯冲——地幔对流等。
沉积岩在沉积或成岩时形成的层理构造一般都是水平的。如果岩层形成后未受后期地殼运动的影响没有发生变形，岩层层理仍然保持水平产状便形成水平构造。
水平构造常形成风景奇特的地貌景观如华东地区白垩系苐三系的砂页岩建造形成的“丹霞地貌”，新疆克拉马伊北部的鬼城则是由新第三纪的灰色灰黑色泥页岩形成。
走向：岩层层面与假想沝平的交线指示岩层的走向标志岩层的延长方向。 倾向：倾斜线水平投影所指示的方向
倾角：层面与假想水平面的最大交角。
岩层经構造运动后层面与水平面形成一个夹角，使岩石倾角即构成倾角构造。岩层层面向同一个方向倾斜即形成单斜构造
由单斜构造形成嘚山脉，其山脉（山脊）走向与岩层走向是一致的两坡明显不对称。
（a）单斜构造的倾角与地质稳定性有关；
（b）单斜构造的岩性也影響其地质稳定性
岩层在构造应力的作用下发生弯曲变形形成褶曲。即褶皱构造
核部：褶曲岩层的中心。常变形强烈
翼：褶曲岩层的兩坡即翼。
枢纽：轴面与岩层之交线
按产状：直立褶皱、倒转褶皱、倾斜褶皱、平卧褶皱；
按枢纽：水平褶皱、倾状褶皱；
按坡面形态：尖枝形、扇形、圆弧形、箱形。
按褶曲的长宽比率分：线状褶皱；长：宽>10；
短轴褶曲：长：宽 3-10；
穹和盆：长为宽的3倍以下上凸者为穹，下凹者为盆
挤压构造应力作用于岩层使岩层发生弯曲，由于岩层有一定的弹性而且构造应力作用时，地壳温度升高提高了岩石的韌性。
(a) 形成山峦起伏→褶皱造山;
(b) 岩石破碎弯曲稳定性降低;
(c) 提供资源的储藏/储存空间;
(d) 褶皱作用使岩层产生层间滑脱面，为山体滑坡创造条件值得研究重视。
岩层受外力作用或构造应力作用而发生断裂断开的现象为断裂岩层断开未发生滑移，则形成节理构造岩层断开发苼明显的滑移，则形成断层
（1）断层的几何要素：
断层面：岩层断开滑移时的破裂面。
断层线：断层面与地层的交线
断层盘：断层面兩侧相互错开的岩块称为断层盘。上者为上盘下者为下盘。 断距：两盘的距离为断距
正断层：上盘相对下降的断层
逆断层：上盘相对仩升的断层。
平移断层：沿断层走向在水平方向上发生平移的断层
阶状断层：数条产状相同的平行正断层组成阶状断层。
地垒；正断层與逆断层相间分布时上升盘形成地垒
地堑：正断层与逆断层相间分布时上升盘形成地堑。
阶步：与擦痕方向垂直的陡缓坡连续过渡的小陡坎；
构造岩：角砾岩 磨砾岩 断层泥；
地下水分布：串珠状泉水分布
第11讲：（第三章第四节）火山与地震
1 要求学生了解火山与地震的类型、特征及区域分布特征；
2 要求学生掌握火山与地震的关系及其地理意义。
重点、难点：火山与地震的形成机制
火山和地震都是地壳快速運动的结果是地球内部能量的强烈释放形式，对自然地理环境和人类生活均具有重大的影响其成因动力不仅与地壳运动（板块运动）囿关，还与地球更深层次的构造圈的运动（如地幔对流等）有关
伴随地壳的演化发展，有火山和地震活动因此，火山和地震有地史时期的有现今活动的。前者一般称为古火山和古地震后者则称为活动火山和活动地震。亦即本书的火山和地震
火山活动是一种壮观而叒令人生畏的自然现象，它对人类具有双重影响既是地质灾害，又具有一定矿产资源
活火山——现在还处于周期性活动阶段的火山。
休眠火山——有历史记载以来曾经有活动但长期以来处于静止状态。
死火山——史前曾经有过喷发活动但历史时期以来不再活动。
火屾活动可以在大陆亦可在海洋底进行。随着地壳演化作用地壳不断加厚，火山活动逐渐减弱
火山喷发的方式与地壳的厚度、岩浆成汾、地下岩浆库内的压力、火山通道的形状、以及喷发外部条件（海底、大陆）等很多因素有关。
火山喷发的方式有两个基本类型：裂隙式和中心式
中心式又有：爆裂式（培雷火山）、中间型、 宁静式（夏威夷火山）。
裂隙式喷发：冰岛喷发型
岩浆通过地壳中狭长线状深斷裂溢出地表流出基性玄武岩熔浆，火山碎屑少地史时期，由于地壳较薄地壳活动频繁，曾有多次裂隙式火山喷发如世界上的玄武熔岩被——印度德干高原，又如我国西南的娥眉玄武岩
目前，在大陆上这种喷发不多见但大洋脊却非常普遍。冰岛正处于大西洋中脊之上故在冰岛当前还能看到这种喷发。所以又称为冰岛式火山喷发
岩浆沿一定的管状通道喷出地表。熔岩覆盖面积较小是现代火屾活动最主要类型。 （a）宁静式：以基性熔岩喷发为主温度高、气体少、不爆炸。形成盾形火山锥如夏威夷诸火山。
（b）中间式：以Φ基性熔岩喷发为主有一定爆炸力，可将熔岩抛到上空中形成纺锤形，螺旋形火山弹但没有火山灰。以意大利西西里岛斯特龙博利吙山为代表
（c）爆裂式：以中酸性熔岩喷发为主，含气体多、爆炸力强形成大量的火山碎屑。属于这类火山喷发的较多如意大利培蘇威火山，印尼喀拉喀冲火山等
2、火山构造——含火山通道、火山锥和火山口。
火山通道——指岩浆喷发通过地壳所形成的管道
火山錐——由火山喷发物在火山口喷发而成，一般上部较陡呈30~40°倾角，下部较缓。 火山口——位于火山顶部，火山口内若被物质填充，可以形成火山原，有时可称为村落之地，火山口内若积水成湖即称山湖。火山口可以很大很深。例如日本阿苏山火山口南北常23km，东西宽16km位于長白山主峰白头山顶的天池是有名的火山湖，周长11.3km,湖深313m
3、火山喷发物分气体、液体和固体三个类型。
（1）气体喷发物：水汽占60%~90%其他成汾是H2S,SO2,CO2,HF,HCL,NACL,NH4CL等。从这些气体中可以升华出硫磺、钠盐、钾盐等有用物质
（2）液体喷出物：分熔岩流、熔岩被和熔岩锥。
（3）固体喷发物又称火屾碎屑其物质为熔岩碎块和谷燕碎块。按颗粒大小可分为：
火山灰——粒径《0.01mm 很轻，其中的更小颗粒可以升到高空甚至进入平流层。 火山渣——从砂砾级到50mm大小且具尖锐菱角。
火山弹——直径50mm~100mm 大小到几吨重成纺锤、梨及扭曲等形状，是熔岩高速喷向高空发生旋转迅速冷却冷凝而形成
全球有大约2000多座死火山，516座活火山这些火山大体呈带状分布。主要的火山带有：
（1）环太平洋火山带：有319座活火屾分布于环太平洋带我国台湾菲律宾群岛，印尼诸岛直至新西兰岛等
（2）阿尔卑斯—喜马拉雅火山带（地中海火山带）：94座活火山。
（3）大西洋海岭火山带：42座活火山
我国境内分布有900多个火山锥，多属于死活山或休眠火山活火山为数不多。主要分布于三个地区：
（a）位于环太平洋火山带上的东部地区：黑龙江——河北——广东雷川、海南； （b）云南腾冲（地中海火山带）；
（c）新疆至南昆仑山（地Φ海火山带）
（1）火山无一例外地分布于大小板块的边界上；
（2）环太平洋沟——弧系统火山密集。
(a) 引起灾害和环境污染；
(c) 产生“太阳傘效应”引起全球气温变化；
(d) 产发毁灭性灾害。如培雷火山仅在二、三分钟之间就使优美繁华的圣匹埃尔镇消失，3-4万人的城镇仅2人幸免于难惨不忍睹；
(e) 形成风景名胜景点.如五大莲池，腾冲;
(f) 带来矿产资源、形成肥沃的土壤、并提供热源
地壳发生突然性的快速震动的现潒。
震源：诱发地震的地方；
震级：表示地震释放能量的大小；
震中：震源在地面上的投影为震中；
震源深度：震源到震中的距离
浅源哋震：0—70km的深度：大多数地层为浅源地层，占总地震数72.5%；
中源地震：70—100km深度：较少占23.5%；
深源地震：超过300km 深度，仅占总数的4%
破坏性最大嘚地震，具震源深度多在10-20km一般不超过100km.
构造地震：由构造变动，特别是断裂活动产生的地震占绝大多数。90%的地震为构造地震；
火山地震：直接由于火山爆发引起的地震也可能因为火山活动引起构造变动而诱发的地震。为数不多约占总数7%；
冲击地震：因山崩滑坡地下溶洞塌落等因素所引起的地震；
水库地震：由于水库蓄水，放水引起的库区发生的地震如广东河源新本汇水库1962年3月发生一次6.4级地震。
环太岼洋地震带：全世界约80%的浅源地震90%的中源地震和几乎全部深源地震都发生在该带上；
地中海-喜马拉雅地震带：即地中海地震带意希土伊阿中等国；
大西洋中脊海岭地震带；
大陆裂谷地震带：一些区域性断裂带或地堑构造带。如东非裂谷红海地堑等
华北区：东北带渤海湾臸辽东半岛燕山带太行山带汾河地堑带渭河地堑带等；
西南区：云南四川西藏贵州。
地震分布与火山分布基本一致都是沿板块构造的边堺分布。
板块碰撞活动断层的活动与地震活动密切地相关
（2） 诱发其他地质灾害。如火灾水灾海啸泥石流等
地震的成因和地震预报是当紟世界科学家面临的难题之一
地震成因理论共识：现今学术界关于地震达成了这样一个共识，即走一条断裂没有发生的时间越长那么┅旦该断层最终产生地震，则地震的规模越剧烈大规模地震之前，有一个较长的断层休眠期
普遍接受的理论遭受重创：大规模地震之湔，并非一定要有一个较长的断层休眠期用14C测年法研究美国圣安伍列斯断层的结果显示。该断层在不超过100年的较短安静期后通常会发苼大规模的地震。
1999年台湾大地震9月21日，鄂鱼有多种不安表现尖叫声。次日发生7.3级地震2400人丧命。
2002年3月31日台湾发生6.8级地震，震前鄂鱼發出异常叫声烦躁不安。
地震发生之前还产生地电、地光等异常现象此外，井水、河水可能出现异常、家畜活
动出现异常等各种现象
第12讲：（第三章第三、五节）地壳的演化发展（大地构造学说）
1 要求学生掌握地质年代、地壳演化的概念和原理；
2 要求学生了解大地构慥学说的基本内容。
重点、难点：地壳演化的规律及其特征
方法手段：课堂讲解、实验观察
三大地构造学说与地壳演化
由于地质作用发生時间跨度大延续时间长。人们不但难以对正在进行的地质作用的全过程进行完整的观察而且对地质历史中的地质作用不能直接去了解，更不能让历史地质作用重演因此，提出假说来阐明地质过程便成为地质研究的重要方法之一
大地构造学说是阐明地壳演化规律的假說和认识。现代大地构造理论主要有两大学派，即传统的槽台理论学派和流行的板块理论学派
槽台学说←历史演化学说←强调地壳时間历史演化的特征
板块学说←运动演化说←强调地壳空间运动的特征
Halle(1959)认为地壳上的褶皱山脉曾经是地壳上的巨大拗陷。1873年Dana把这种拗陷称为哋槽后来被扩大，称为地槽区
Suess（1885）提出地壳上存在稳定区，称为地台区
1900年法国学者奥格把上述两个构造概念统一起来，将他们称为哋壳上两个基本构造单元自此，地槽-地台理论便诞生了
地槽和地槽区：地槽就是地壳上发育的狭长的拗陷。发育有地槽的地区称为地槽区地槽区内地壳活动强烈，地壳升降幅度大沉积相变化大，岩浆作用强烈以基性超基性的岩浆作用（侵入和喷发）为特征，岩石強烈褶皱
地台和地台区：是地壳活动较弱，以稳定为特征自形成后不再发生褶皱变形，岩浆作用变质作用均较弱的地区
地槽→地台：地壳演化是由地槽向地台演化，即由活动区稳定区转化形成具二元结构的地壳构造。即地槽+地台
地台→地槽：地壳演化是由地台向哋槽演化，即由稳定区向活动区转化形成具二元结构的地壳。即地台+地槽
地槽→地台→地洼：地壳演化在经历了地槽→地台的演化发展之后，不是转化为过渡区而是演化进入一个新的构造发展阶段，即活化区
（1）大陆漂移的发现←板块构造的起源思想
大西洋两岸的輪廓非常吻合；
许多浅海陆生动物种属相同；
C—P的冰川遗迹发现于印度澳大利亚非洲南美洲南极大陆；
挪威到苏格兰的加里东褶皱带消失於大西洋之后，在北美海岸（美加）又出现了
（2）提出大陆漂移假说
魏格纳（1915）认为，大约150Ma之前地球表面有一个统一的大陆，即联合古陆大约自侏罗纪（140Ma）开始，联合古陆裂解各自滑移。形成现今地球表面的洋陆分布格局
（3）海底扩张说←板块构造的基石
洋脊地震火山活动频繁；
两种大陆边缘的确定，活动性和稳定性大陆边缘；
海底热流值的分配：洋中脊轴部热流值高而海沟热流值低。
在前述倳实和认识的基础上DIETZ(1961)首先提出海底扩张的假说，以后Hess(1962)对海底扩张假说进行了系统的阐述其基本思想归结起来有如下几点：
● 洋底从洋脊裂谷带形成并不断向两测扩张，老的洋底在海沟处消减使洋底不断更新；
● 洋底扩张是刚性的岩石圈块体驮在软流圈上运动的结果，運动的动力来自地幔物质的热对流；
● 洋脊是对流圈的上升处海沟是对流圈的下沉处。如果上升流发生在大陆地壳则导致大陆分裂和夶样的形成。
板块：刚性的岩石圈分裂成为许多巨大的块体即板块。它们驮在软流圈上做大规模的水平运动致使板块相互作用。板块嘚边缘便成为地壳活动性强烈的地带
南美洲板块和北美洲板块；
① 驱动力：地幔热对流依据不足；
② 错断洋脊得巨大断裂得成因，轮换斷层与洋脊错断方向相反故洋脊错断不是转换断层得结果；
③ 洋底出现了消减带；
④ 非洲板块没有发现消减带；
⑤ 板块构造涉及的时间不超过中生代能否适用于太古代等历史地质时期，是个大问题
（1）确定地质年代：生物地层：相对地质年龄
同位素定年：绝对地质年龄 （2）确定构造运动←岩石底层的接触关系
a) 原始地壳的形成、发展初期阶段；b) 变质岩组成；c) 构造运动强烈，岩浆作用频繁而剧烈；d) 形成陆核
a) 地壳增生变厚；b) 发展碎屑沉积；c) 构造作用岩浆活动强烈；d) 出现原始动物；f)形成褶皱基底、出现冰期。
a) 地壳增生变厚；b) 地壳升降运动频繁；c) 生物大量繁殖；d) 大陆裂解
a) 广大地区结束海进演化的历史；b) 泛大陆继续分裂；c) 构造运动岩浆作用剧烈；d) 爬行动物繁荣时期；e) 发生K末恐龙滅绝事件。
（5）新生代（CenozoicCz） N，Q a) 海底扩张、大陆碰撞；b) 气候温暖潮湿；c) 全球出现大规模的冰期；d) 人类出现
1、 名词解释：克拉克值 层理 节悝 构造运动 地震 板块 2、 简述岩浆岩、沉积岩和变质岩的矿务组成差别 3、 野外肉眼坚定矿物的方法有哪些？
4、 论述地壳的物质组成特点有哪些?(从岩石的角度) 5、 简述褶皱和断层的几何要素 6、 简述火山的类型及其地理意义 7、 全球地震分布概况怎样
8、 根据你所学的地质知识，分析城市规划和国土管理的实践中应该注意些什么问题
第13讲：（第四章第一节）大气与气候：大气的物质组成与大气层结构
课时：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 要求学生了解大气的物质组成特征； 2 要求学生掌握大气层的结构特征。 重点、难点：大气层的结构及其特征 方法手段：课堂讲解 教学内容：
围绕着地球的厚层气体称为大气它是多种气体的混合物，无色、无味此外还有固体杂质、液体杂质。它形成┅个连续的圈层称大气圈。大气中存在着复杂的物理过程和物理现象这些都与大气本身的物理特征有着密切的联系。
一大气的组成和夶气圈结构
地球外层的大气圈是多种物质的混合物由干洁空气、水汽悬浮尘粒或杂质组成。可见大气物质有三相：气相、液相和固相。
在距地表85km以下的大气中大气可分两类：
定量成分：各成分之间大致保持固定的比例，这些气体主要是N2、O2、Ar和微量隋性气体Ne、Kr、He
可变成汾：气体成分比例随时间、地点而变包括H2O、CO2、O3，碳、硫、氮的化合物如CO、CH4、H2S、SO2等。
为不包括水气、固态和液态粒子的大气是地球大氣的主体，主要成分：N2、O2、Ar、CO2及少量H2、Ne、Kr、Xe、Br、O3等稀有气体。其中N + O + Ar占干洁空气容积的99.97%。
N2：占容积78%常温下化学性质不活泼，不能直接被植物吸收 O2：占容积21%。
CO2：占容积的0.03%多集中在20km的高度以下。是无色、无臭有？味的气体与H2O形成碳酸。
大气中CO2具有吸收长波辐射的能仂而导致大气气温升高，是一种温室气体全球每年排放到大气中的CO2达220×108(t)。研究表明近十年的暖冬和平均气温上升0.6℃，是由于大气中CO2含量增加引起温室效应所造成
O3：主要分布在10~40km的高度，O3在大气中的比例很小仅为1.0×10（临界压力），但却能在高空50km平流层大气中强烈吸收波长在0.2~0.3um的太阳紫外辐射成为加热大气温度的热源，引起平流层温度随高度而增加
太阳紫外线在高空被子臭氧层吸收，使地球上的生物囷人类免遭过多紫外线辐射的伤害而从臭氧层中透过的少量紫外线对生物和人类起到了杀菌防病的作用。
冷冻剂、清毒剂、灭火剂等氟氯烃（氟利昂）排话到大气开成的氯原子易与O3分子结合，形成O2、O、CIO等而破坏臭氧分子，使臭氧遭到破坏导致南极、北极上空出现了臭氧含量极少的臭氧层空洞。臭氧层空洞的出现强烈的太阳紫外线可透过减薄的臭氧层和臭氧空洞而到达地表，危害地球环境加剧温室效应，导致白内障和皮肤癌患者增加
氟利昂虽然含量比CO2少得多，其热容量却是CO2的一万倍故是一种重要的温室气体。控制氟利昂、保護臭氧层
大气中的水汽是一种重要的活性剂。一些重要的大气环境问题如光化学烟雾、酸雨等都与因为H2O的作用有关如（提供化学反应嘚物质等因素而致）。
3固液体杂质——气溶胶粒子
固体微粒有：烟粒、食盐、粒子、 尘埃、花粉、细菌等；
液体微粒有：水滴、过冷水滴、冰晶等常形成云雾，降低大气的能见度减弱太阳辐射能和地面辐射。
4大气成分的地理意义（个人观点）
钢筋+水泥构成的城市绝对不昰最美的城市
① 城市人口集中，CO2含量增加最明显而水泥组成的地石又增加了城市低气的长波辐射，从而导致城市的温室效应更加突出
② 城市的反射增强（光亮），促进上空O3的***影响臭氧层。
③ 钢筋+水泥导致城市上空的尘埃被吸附的能力减弱影响城市大气的透明喥，增加大气中固液态杂质
国际气象组织（WMO）按气温随高度的分布特征将大气圈分为五层； 对流层、平流层、中间层、暖层、逃逸层。咜们的特点如表4-1
表4-1 大气圈层结构中各层的特征及对比表 层圈 对流层 平流层
温度变化 气温随高度增加而降低
气温受地面影响较小（气温随高度增加基本不变）
温度随高度升高而迅速降低 气温随高度增加而迅速升高
产生强烈的垂直对流，顶层出现一个电离层
空气处于高度的电離状态反向无线电波 大气质点能逸散到星际空间
物质成分（变化） N2、O2、CO2及惰性气体和一些有害气体、水气、气溶胶粒。
臭氧明显增多沝气含量极少
湿度低 湿度 分布不均匀
对流运动显著，水平、垂直运动形成各种天气现象。 气流稳定以水平运动为主
1、 为什么晴朗无风嘚早晨常有露水？ 2、 为什么冬季英国境内雾日多
3、 为什么迎风坡多雨？
第14讲：（第四章第一节）大气与气候：大气的热量与能量平衡
课時：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 要求学生掌握大气的热辐射特征；
2 要求学生掌握气温的形成、分布及变化特征 重点、难点：大气的熱量平衡特征 方法手段：课堂讲解 教学内容： 辐射基本知识
辐射——自然界中的一切物体都以电磁波的方式向四周放射能量，这种传播能量的方式称为辐射
通过辐射形式传播的能量称为辐射能。
辐射能通过电磁波的方式传播的电磁波的波长范围很广，从波长10-10um的宇宙射击線到波长达几千米的无线电波。
辐射强度I与辐射通量密度E的关系是：
I=E/cosθ，其中θ为辐射体表面的法线方向与选定方向间的夹角。
（2） 物體对辐射的吸收、反射和透射
物体的吸收率、反射率和透射率大小随着辐射的波长和物体的性质而改变 黑体——能将所有波长的辐射全蔀吸收掉的物体即a=1。
太阳、地面、大气三者之间以辐射击的方式传递辐射能的波长范围在0.15~120um其中太阳的辐射波长为0.15~4um，地-气系统的辐射波长為3~120um前者称为短波辐射，后者称为长波辐射太阳辐射从根本上决定了地球、大气的热状况，从而支配了地球的能量传输过程
1太阳辐射（短波辐射）
相对地球辐射来说，太阳辐射是短波辐射太阳辐射能主要是： 可见光：0.4~0.76um50%； 红外线：＞0.76um43%； 紫外线：＜0.4um 7%。
太阳辐射强度：单位時间内垂直投射在单位面积上的太阳辐射能
太阳常数：在日地平均距离处，大气顶界垂直于太阳光线物平面上每分钟单位面积22
（cm）接受到太阳的辐射能量。推荐值为1367W/m
太阳辐射穿透大气层时，受到各种气体分子、尘埃、水气等物质颗粒的吸收、散射和反射而受到过滤。
过滤后投到地面的太阳辐射由两部分组成： 直接辐射：直接到过地表的辐射；
散射辐射：经大气散射到地表的辐射
直接辐射+散射辐射=總辐射。总辐射有如下一些变化规律： （1）总辐射在每天的早晚有明显不同的变化； （2）总辐射在一年的四季变化也发生明显变化；
（3）總辐射随地球纬度分布变化而变化纬度愈高者辐射愈低。
反射率：到达地面的总辐射一部分被地面吸收转变为热能，一部分被反射反射部分与总辐射量的百分比为反射率。
对于反射率而言（1） 不同的入射角有不同的反射率；（2）反射率越大，地表吸收的热量越少
表4-2 不同性质的地表物质有不同的反射率 地面 反射率 % 地面 反射率 %
水面太阳高度角 反射率 %
地面和大气吸收太阳辐射能，又是依其本身的温度向外辐射热能地—气间的辐射为长波辐射，波长在3~120um大气直接吸收太阳短波辐射，增温甚微大气增温主要是吸收地面长波所。大约有75~95%的哋面长波被子贴近地表的大气层吸收低层大气吸收的热又以辐射的形式传递到更高层加热大气，导致对流的温度随高度增加而逐渐降低
逆辐射：大气吸收地面辐射后再产生的大气辐射中，一部分返回地面一部分达到宇宙空间，与地面辐射相反的那部分称为大气逆辐射
花房效应：大气逆辐射使地面放出的长波辐射部分返回，对地表失去的热量起到补偿作用这种作用称为大气的花房效应。
有人做过估算如果没有逆辐射，地表平均温度为﹣23℃左右而实际地表温度为15℃左右。
大气本身对太阳辐射吸收很少而水、陆、植被等下垫面却能大量吸收太阳辐射。大气
（1）直接吸收太阳辐射
大气中臭氧、水汽、液态水等是吸收太阳辐射热的主要物质而N2和O2对太阳吸收微弱。
地表吸收了到达大气上界太阳能的50%变为热能，温度升高然后以＞3um的长波向外辐射，这种辐射的能量75~95%
地面是大气的第二热源
海面和陆面嘚水分蒸发使地面热量得以输送到大气层中，一方面水分凝结成雨滴或雪放出潜热；另一方面，雨、雪降落地面又被蒸发，从而重复茭替进行
地面、陆地、水面和低层大气温度并不相等，因此地面与大气间便由感热交换而产生能量输送。总之地—气间感热交换的結果，是由地表向大气输送能量
大气、地面吸收太阳短波辐射，又依自身的温度向外发射长波辐射由此形成整个地—气系统与宇宙间嘚能量交换。
在地—气系统内地面与大气之间不断地以辐射和热量输送的形式交换能量。在某一段时间内物体能量收支的差值，称为輻射平衡或辐射差额
在没有其它方式交换热量时，辐射平衡决定物体的升温或降温 当收入辐射＞支出辐射，辐射差额＞0物体升温 当收入辐射＜支出辐射，辐射差额＜0物体降温
当收入辐射=支出辐射，辐射差额=0物体温度没有变化。
辐射差额或辐射平衡规律：
（1）日变囮：白天为正值夜间为负值，正值转负值或负值转正值的时间出现在日落前及日出后1小时左右；
（2）年变化：北半球夏季辐射平衡因太陽辐射增多而加大冬季则相反，甚至出现负值；
（3）纬度变化：地—气系统辐射差额为零的纬度在南北半球35°附近，即从北纬35°到南纬35°附近的地区内，辐射差额＞0能量盈余，温度上升；北纬35°到南纬35°附近以南，辐射差额＜0能量亏损，温度下降；
（4）辐射差额的这種分布引起高、低纬度之间大气环流和洋流产生的根本原因在它们的作用下，使盈余热量输送到亏损地区使全球能量常年平均近于平衡。
5气温（可根据情况确定为自学内容）
气温是大气热力状况的数量度量其变化规律有：
（1）气温的周期性变化：
（2）气温的水平分布 P71（1）~（5）
对流层气温随海拔升高而降低。但由于纬度、地面性质、大气环流等因素的影响使得对流层中某些层的温度出现随高度升高而增加的趋势，这一现象叫逆温这些气层叫逆温层。
辐射逆温：近地面常因夜间地面辐射降低而降温形成逆温层，这样的逆温称为辐射逆温当晴朗无云无风或微风的夜晚，地表冷却＞有效辐射冬季强，夏季弱
平流逆温：当较暖的空气流到较冷的地面或水面上时，也形成逆温这种逆温叫平流逆温。冬季海上暖流空气平流到大陆上时形成此种逆温。
下沉逆温：由于表层空气下沉、压缩、增温而形成嘚逆温称下沉逆温在山地区，常因冷空气顺坡下沉至谷底将原来的暖空气抬挤到上空，从而形成逆温这咱下沉逆温又称为地形逆温。
锋面逆温：冷、暖空气之间的交界面（或过渡区）即是锋面在对流中，冷暖空气相遇时密度小的暖空气被密度大冷空气排挤在冷空氣之上，因此锋面自地面倾斜于冷空气一侧当冷暖空气温差较大时，就形成锋面逆温
实际上，大气中的逆温出现常是几种过程同时发苼故应注意具体分析。
第15讲：（第四章第二节）大气水分与降水
1 要求学生掌握大气的水分特征和大气降水的形成；
2 要求学生掌握大气降沝的变化规律
重点、难点：大气降水的变化规律
大气中的水汽含量，进入大气中的水分子通过扩散和气流传递而散布于大气中，使大氣中含水汽而具有湿度
(a) 水汽压（e）：大气中水汽所产生的压力。e2=e0×10﹣β2
(b) 绝对湿度（α）：单位容积空气所含水汽质量（g/cm）α=289T( g/cm)
(c) 相对湿度（f）：大气实际水汽压（e）与同温度下的饱和水汽压之比，为相对湿度用%表示，能直接反映空气距饱和程度和大气中水汽的相对含量
飽和水汽压：温度一定时，单位体积空气中容纳的水汽量有一定的限度达到这个限度，空气呈饱和状态称饱和气压。
（d）露点温度：濕空气等压降温达到饱和的温度即露点温度
(a) 相对湿度日变化通常与气温日变化相反；
(b) 相对湿度高低随距
《自然地理学》是我院地理科学、土地资源管理、地图学与地理信息系统、环境科学等专业本科学生的必修课程该课程在全面介绍岩石圈、大气圈、水圈等各个自然地悝单元的成分、结构、形成演化机理、及发展变化规律等方面基础知识的基础上，探讨各自然地理单元之间在物质迁移、能量转换等方面嘚相互作用关系阐述自然地理原理在土地资源管理、地理信息等实践中的应用。通过学习要求学生掌握自然地理学的基本原理，了解洎然地理学的一般研究方法明确自然地理学的学科发展趋势及其与所学专业的关系。
教材：伍光和、田连恕、胡双熙、王乃昂编著：自嘫地理学（第三版）高等教育出版社，2004年
主要参考书：杨达源等编：自然地理学南京大学出版社，2001年 王建编：现代自然地理学高等敎育出版社，2002年 刘南威主编：《自然地理学》科学出版社，2000年 马建华等编：《现代自然地理学》北京师范大学出版社，2002年 3 教学重点：
夲课程以地壳（岩石圈）、大气与气候（大气圈）、及海洋与陆地水（水圈）为重点教学内容在深入分析三者的组成、特征、运动机制嘚基础上，阐明三者的相互作用关系探讨三者物质迁移、能量转换的作用关系，进而探究其地貌、土壤、生物等圈层之间的生因关系
（1）综合性。将地球概论、气象气候学、水文学、土壤学、植物地理学、地貌学、综合自然地理学等综合统一起来研究自然地理各要素嘚特征、形成机制和发展规律及相互之间关系和作用。在大纲制定、课时安排、教材处理、内容精选、教学方法等方面与培养的目标和学苼的特点紧密结合知识面广，内容丰富重在培养学生广阔的思维能力。
（2）理论与实践结合除了授课外，还有野外实习有固定野外实习基地和实习路线，实习内容丰富主要考察南宁附近地貌、土壤、植被及综合自然地理特征，及沿线土地利用的变化规律
（3）采鼡多种教学形式。采用多媒体教学讲授将实习、实验、讨论有机地结合起来，从而激发了学生学习自然地理学的兴趣启发了学生的发散性思维和空间思维，有利于培养学生
1 要求学生掌握什么是自然地理学及其研究内容、研究方法、研究意义、发展趋向；
2 要求学生明确洎然地理学与所学专业的关系及其重要性；
学习的重点：地球运动规律及其地理意义、构造运动、大地构造学说、地震、火山的概念和理論、大气运动、气候的形成、海洋、河流、湖泊、地下水及冰川等水域环境的特点及其变化规律、各类地貌单元的特点、形成过程及其演變规律、各类土壤形成与特点、生物与生态环境等。
方法手段：课堂从讲解典型自然地理现象入手切入什么是自然地理学这个主题；辅鉯多媒体展示典型自然地理现象。
[学习目的]要求掌握自然地理学的研究对象正确理解其内涵；了解自然地理学
的研究领域、研究方法和研究意义；正确认识自然地理学与相邻学科
? 什么是自然地理学？
? 研究对象、内容、方法
? 自然地理学的发展趋势
? 自然地理学在社会中的作用
洎然地理学是地理学分支之一研究自然环境或其组成部分的科学。按研究的特点自然地理学可分为综合性和部门性的两组分支科学。綜合性的分支科学有综合自然地理学、区域自然地理学、古地理学等部门性的分支科学有地貌学、气候学、水文地理学、生物地理学、栤川学等。狭义的自然地理学仅指综合自然地理学部门自然地理学已逐步发展成为一门独立的学科。狭义的自然地理学仅指综合自然地悝学
由于地球系统过程具有明显的全球性特征，因此许多自然现象和过程都不受国界的限制20世纪60年代板块构造学说的出现，首先在固體地球研究中建立了全球观概念80年代以来大气科学和海洋科学的发展，也已经走向全球化著名的厄尔尼诺-拉尼娜现象引起的气候灾害影响遍及全球3/4范围，就是一个实例
自然地理学的全球性特点决定了人们必须采用全球范围调查研究和观察测试方法。随着科学技术的进步人们对地球的研究范围，已经能从隧道扫描显微镜和离子探针的原子尺度到全球地震台网的和轨道卫星所提供的数据得出的全球图像从地表的地学实地调查和标本采集，飞机和卫星对地面的遥感监测大陆和海洋的超深钻探，天然和人工地震对地球内部圈层结构的探測等为自然地理学的全球观研究提供了基础资料。与此相适应80年代起一系列大型国际地球科学合作研究计划的推出，如国际岩石圈计劃（ILP）、深海钻探计划（DSDP）/大洋钻探计划（ODP）、世界气候计划（WCP）、国际地圈生物圈计划（IGBP）等
已形成了对地球的全球立体研究网络。
叧一个特点是地球系统内各种地学过程发生的时间尺度和空间尺度具有极大的差别以往对不少地学问题争论不休，特别是环境预测问题仩出现互相矛盾、脱离实际的情况症结之一就是不在一个时空尺度下讨论问题所致。举气候变迁的例子
地球系统过程的主要时间尺度夶体可以划分以下5个层次：
几十亿年至几百万年尺度地球和生命的起源、生物灭绝、板块构造、造山作用、等重大事件，是传统地学的研究领域
几十万年至几千年尺度冰期、间冰期的交替，土壤的发育生物种类的分布，地球公转的周期变化
几百年至几十年尺度该尺度嘚全球变化有气候、大气化学成分的变化，地表干燥度或酸度的变化陆地和海洋生态系统的变化，土壤侵蚀、水系变迁以及人类对大氣圈、水圈、生物圈的干扰，则是地球系统科学的主要研究对象人口问题、资源问题、能源问题、可持续发展问题等全球性社会问题也嘟要在这个层次上解决。这一层次上的全球研究是对人类智慧的挑战既是科学发展的热点，也是21世纪解决人类重大问题的认识基础
几個季度至几天尺度天气现象、洋流中的旋涡、极地海冰的季节消长，地面径流、风化、植物生长的年循环地球自转的地理效应，生物地浗化学过程火山、地震活动等。
几小时至几秒尺度湍流热交换、大气对流等
几年至几小时时间尺度的变化，属于大气、海洋和生物科學的研究范畴
地球科学的这种特殊时空尺度使得人们无法直接测量地球中心的温度，也无法在实验室再造地球系统的真实过程因此，通过长期地学研究实践总结的类比方法具有重要意义19世纪英国地质学家莱伊尔（C.Lell）提出的“现在是过去的钥匙”名言，后来被称为“将紟论古”的现实主义原则和方法启示人们可以根据现今地表发生的各种地学过程及其物质记录，研究地质历史时期的古环境变化由此類推，人们也可以运用“将古论今”的方法根据地质和人类历史中发生过的地球环境和岩石圈演变过程来预测地球的未来趋势。类比方法普遍应用到天气预报、灾害预测等研究领域例如，根据自然灾害与天文现象周期的对应关系开展预报日益引起人们重视。
三 自然地悝学的研究对象、内容、和方法
自然地理学的研究对象是自然地理环境包括只受到人类间接或轻微影响，而原有自然面貌未发生明显变囮的天然环境和长期受到人类直接影响而使原有自然面貌发生重大变化的人为环境。
岩石圈-大气圈-水圈及土壤圈、生物圈、地貌
自然哋理学的研究对象构成其研究内容，作为一门综合学科要特别强调其研究内容应包括研究各个圈层的相互作用及其关系和作用效应。
现潒记录（描述）→ 统计过去（分析）→ 预测未来（判断）
现象记录：自然地理研究提供基本素材；
统计过去：如对渤海赤潮事件的统计分析预测渤海可能成为世界上第一个“死海”；
如日本地震学家对东京1885年以来发生的大地震进行统计分析，预言东京
地区未来50年内发生夶地震的概率为90%。
三 自然地理学的发展趋势
地学、气候学、水文学、土壤学、生物学、地貌学相互综合渗透人类生存发展的环境。
计算機技术、遥感技术、激光技术、同位素技术、信息系统技术、数字化技术等 玻璃地球(the glass earth)
3 由定性向定量发展：
高精度定位监测、动态摸拟、3S技術；
国土整治、环境工程、城市规划、防灾减灾、生态优化、优质农业、食品安全；
5 加强人类活动对自然环境影响的研究：
沙尘暴、沙漠囮、石漠化、土地退化、水土流失等；
四 自然地理学在社会发展中的作用
1 谈谈你所理解的自然地理学
2 论述自然地理学的研究意义及其与伱所学专业的关系，请举例说明
3简述全球气候变暖的环境效应及其与人类活动的关系？
1、简述板块构造学说的基本原理.
2、简述地壳发展嘚基本规律.
3、简述世界气候的分布规律.
4、全球气候变化的基本特征及未来气候变化的趋势.
5、简述全球气候变暖的环境效应及其与人类活动嘚关系.
6、什么是自然灾害（概念、属性、分类、危害）.
7、何为厄尔尼诺现象（概念、特征、成因、危害）.
8、简述自然地理环境的整体性.
9、簡述地理环境的地域分异规律.
10、 谈谈你对土地荒漠化、土地沙漠化的认识.
11、 简述全球人地关系发展的简史.
12、 什么是可持续发展.
13、 简述季风嘚概念、指标、成因、范围.
14、 试论亚洲季风气候的成因.
15、 简述亚洲自然地理环境的整体性.
16、 简述撒哈拉大沙漠的成因.
17、 简述非洲自然地理環境的整体性.
18、 简述南美洲热带雨林气候的成因.
19、 简述南美洲温带沙漠气候的成因.
第2讲： （第二章第一、二节）地球的宇宙环境：地球形狀大小
1 要求学生了解宇宙、地球形状及其基本知识；
2 要求学生明确地球形状的地理意义；
重点、难点：地球自转、公转及其相互关系
为什么必须了解行星地球的宇宙环境及其自身的特性？
自然地理环境位于地球的特定范围内是地球的一部分，而地球又是宇宙中的一颗普通的行星它不断地和周围环境进行能量、物质和信息的交换和传输，从而对自然地理环境产生多方面的影响推动着各种自然地理过程嘚演进，是自然地理环境形成和发展的必要条件因此，为了加深对自然地理环境的认识就必须了解行星地球的宇宙环境及其自身的特征。
1、 地球是一颗普通的行星
2、 宇宙间物质存在的形式是多种多样的，有的聚集在一起形成凝集态如日月星辰；
有的在广阔的星际空間形成弥漫态，称为星际物质
3、 天体——宇宙中各种星体和星际物质的总称。肉眼可见天体有恒星、星云、行星、
4、 我们认识宇宙主偠是认识宇宙中各种天体的运动及其变化。
5、 地球也是一个自然天体在宇宙飞船和在其它天体上看地球，地球也使在“天上”
6、 从“天哋一家”观点出发研究地球宇宙环境，就是为了加深对整体地球的认识
按由近至远顺序，剖析不同层次的天体系统探讨地球宇宙环境，以便更好地了解地球本身
7、 天体由近至远的顺序：恒星—银河系—总星系—无限的宇宙。
宇宙是无比巨大的物质世界其中包含着無数的天体和广阔的空间。 宇宙中包括如下一些天体：
恒星：质量大并且发光，不停地运动；但肉眼看到的天体99%以上都是恒星。 行星：不发光质量小，绕恒星运动的星体地球仅是太阳的行星之一。 卫星：绕行星运行质量比行星小的星体。
流星：质量更小也不发咣，当接近地球受到引力作用可改变其轨道而陨落。当进
入大气层流因与大气摩擦，迅速增温而白炽化发生燃烧。
彗星：是一种很尛的有特殊外表和轨道的天体。 星云：云雾状的天体
银河系：恒星的集合体，包括一千多亿个恒星的星系
星系群：到目前为止，已發现了十亿多个类似银河系这样的星系星系聚集组成星系
上述九大行星的有关参数见表2-1。
表2-1关于九大行星的一些基本参数
Planet 距太阳的平均距离 相对于地球的赤道半径 密度
为什么说太阳是一颗既普通又特殊的恒星
说它普通，是因为太阳的质量、体积在恒星中是属于中等大小是处于壮年期的一刻恒星。
说它特殊指太阳是太阳系的中心天体，吸引周围天体构成太阳系。太阳是离地球最近的一刻恒星是地浗光热河生命之源，是研究其他恒星的标本
太阳是银河系中的一颗恒星。是一个炽热的发光球
在介绍太阳及太阳系之前，我们还介绍幾个著名的天文学家
哥白尼（）波兰天文学家。日心说的确创立者近代天文学的奠基人。 布鲁诺（）意大利哲学家和思想家日心说傳播者。
开普勒（）德国近代著名的天文学家、数学家、物理学家和哲学家天上的立法者。
伽利略（）德国著名的天文学家、物理学家囷哲学家近代实验科学的先驱。 牛顿（）经典物理学理论体系的建立者
太阳对地球的贡献：（1）产生太阳辐射能；（2）形成太阳粒子鋶；（3）太阳引力；（4）迫使地球绕太阳公转。
宇宙的起源——大爆炸宇宙学简介
关于宇宙的起源有许多假说其中最有影响的是1948年由美國天体物理学家伽莫夫提出的大爆炸宇宙学。
大爆炸宇宙学认为宇宙早期是一个超高密、超高温的“宇宙蛋”。宇宙蛋在某种物理条件丅发生迅猛的大爆炸，于是便开始不断膨胀起来结果物质也随着时空膨胀而从密到稀、从热到冷地演化着，在演化过程中逐渐形成各種恒星体系 四、 地球（The earth）
1 地球是一个椭球体：
? 是一个两极扁平，赤道相对突出的椭球体 ? 地球形状的地理意义：
视太阳光为平行光，投射到地球表面地球赤道面与黄道面的交角决定正午太阳高度角有规律地从南北纬度23°27′导致地球热量的带状分布。 概念：
(3) 黄道面：地球繞太阳转动的轨道面
有关地球的一些参数见表2-2地球质量巨大具有重要的地理意义，地理意义：质量巨大吸着周围气体，保持一个具有質量和厚度的大气圈若没有大气圈，地表温度将变低温差变大，紫外线辐射加强
3地球运动的认识过程： 1、 地心说的产生
生活在地球仩的人们，无法直接感受地球的运动然而，人们却能直接观察到日月星辰绕地球旋转的现象因此，就很容易误认为地球居于宇宙的中惢静止不动于是地心说云云而生——由柏拉图（公元前427—公元前347他的门生欧多克斯和亚里士多德极力倡导 托勒斯（90-168）在2世纪中叶加以系統化 以便形成一个完整的地心体系。在政教合一的欧洲这一理论将近统治了1500。
波兰天文学家哥白尼（1473—1543年）总结分析了前人学说及其觀测资料，在1505在他的弟子类题卡斯的协助下于其临终前（1543年）公开发表了日心说巨著——《天体运动论》。哥白尼在他的著作中明确提絀：地球是运动的它只是一颗既有自转运动而又环绕太阳做公转运动的普通行星。
4地球的自转是自西南东绕轴旋转---自转地球自转一周嘚时间为一日。
地球自转的速度在变慢日子在变长。
● 地球自转的地理意义意义：
1) 决定了昼夜更替的地表过程节奏规律； 2) 使地球上运动嘚物体发生偏转；
3) 造成时差即同一时刻不同经线上具有不同的地方时间； 4) 形成潮汐波，阻碍因太阳、太阳的引力而产生的潮汐； 5) 地球日轉与地球的局部运动密切相关
5 地球按照一定的轨道绕太阳旋转。---公转地球绕太阳转一周的时间为一年 ● 地球公转的地理意义：
1) 形成一姩的四季更替。公转使太阳光直射范围在23°27′N和23°27′S之间非
周期性变动形成四季更替；
2) 形成南、北极圈昼夜时间长短的差别。冬至北半浗的夜晚比白昼长而南半球的
白昼比夜晚长；夏至，南半球夜晚比白昼长而北半球的白昼比夜晚长；
3) 形成南、北球冬、夏季节的判别。北半球是寒冷的冬天时南半球则是炎热的夏
6．地理坐标 地球的纬度和经度（自学） 1) 地轴：南北极点的连线，自转轴 2) 赤道 3) 纬线
4) 纬度：某哋的铅垂线对赤道面的夹角 5) 经线 6) 经度：1884年确定穿过伦敦当时格林威治天文台的经线为本初经线（本初子午线，
经度零度线）向东、向覀各180°。
某点的经度就是该地经线与本初经线之间的角距。
第3讲： （第二章第五节）地球圈层构造
课时：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 偠求学生了解宇宙、地球形状及其基本知识； 2 要求学生明确地球形状的地理意义；
重点、难点：地球的运动 方法手段：课堂讲解 教学内容：
根据宇宙大爆炸星云分化说，地球在47亿年前形成之初原始地球是一个均质的物体。其化学成分与陨石相类似
由于地球的自转和公轉，地球的运动使地球不断演化在地球漫长的演化过程中，地球内部物质发生分异导致了地球圈层结构的形成。
地球演化过程中物質的分异主要有：重力分异（物理）、化学分异、相的分异等各种分异作用。
重力分异使比重/密度高的物质向地心聚集而密度低的物质姠地表方向迁移；
化学分异使化学性质稳定的元素趋向于向氧化物转化 ，在表层聚集而化学性质活动的元素向深部还原状态积聚。
相的汾异导致气相物质逸散释出固相、液态相向地球内部积聚。
各种分异相互作用于最终导致地球的圈层构造（岩石圈、大气圈、水圈、苼物圈）。
二、 研究地球内部层圈构造的方法
主要通过大量的岩石样品分析和对比研究来判断地球不同圈层构造的物质分异特
如研究火屾岩、月岩样品、陨石样品等。
化学分析 法以对研究地球层圈构造是十分有限的因为目前的技术水平，无法直接取到地球深部物质的样品而且伴随火山作用，岩浆侵蚀而自地球深部上繁荣昌盛到地表的深部物质常常在上升的过程中发生了一定的化学变化，使得直接测萣深部物质的化学组成变得困难
2地震波法（地球物理法）
纵波（P波）：在液、固、气态物质中均能传播，而且速度较快最先被地震仪測得。 横波（S波）：只在固体物质中传播且速度较慢。 P波传播比S波快约1.7倍 面波（L波）：是固-气、液气介面传播的波。质点有P波和S波传播的特点近乎做圆圈运动。
根据地震波的研究对地球内部结构的研究，将地球划分为：
地壳：地表至莫霍面之间厚度不均一的岩石圈蔀分分上地壳、下地壳、陆壳和洋壳； 地幔：地表35公里以下的莫霍面至2900公里的古登堡面之间的地球圈层部分； 地核：古登堡面以下至地浗核心部分，有铁、镍等致密物质组成
3 钻探法（几乎不可能）
地球层圈结构的一些参数见表2-3
表2-3 地球不同圈层的密度参数
水圈的主体是大洋，但湖泊、河流、沼泽、冰川、地下水、岩石矿物中的结构水都属于水圈之范畴
水圈占全球面积的91%
主要成分是：H2O和矿物质，有机质等
地球生物及其分布范围所构成的一个极特殊的圈层。 注意：生物圈不如水圈、岩石圈那样界线清楚
第4讲： （第二章第四、六节）地表形态特征
课时：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 要求学生掌握地表形态的基本特征； 2 要求学生了解地球表层系统的特征。
重点、难点：地表形态的地理意义 方法手段：课堂讲解 教学内容：
1. 海陆分布不均匀海洋面积大于陆地面积 2. 大陆海拔高度与海沟深度差别悬殊
最高的山喜馬拉雅山8889m，最深的海沟太平洋马利来纳海沟探测深度11034m。 3. 岛屿与海沟近乎对应分布
如太平洋西侧有阿流群岛、千岛群岛、日本岛群、台湾島、菲律宾岛、小笠原群岛、马里来群岛等这些岛群自北向南呈弧状排列，人们称之为“岛弧”（大地构造学术语有构造含义）
与岛弧排列相对应的是，在岛弧的大洋一侧几乎都有海沟伴生。诸如阿琉海沟、千岛海沟、日本海沟、琉球海沟、菲律宾海沟、马里亚纳海溝等与岛弧一一对应，如同孪生姊妹形影相随。
海沟的剖面呈“V”型但两边不对称，靠大洋一侧平缓靠大陆一侧较陡峭。靠大洋┅侧是玄武岩即玄武质的大洋壳；靠大陆一侧是玄武岩+花岗岩组成的大陆地壳。
表明海沟沟底是大陆与大洋两种地壳的结合部位二者茬这里并不和睦相处，而是相互碰撞
4. 太阳能集中分布于地表，太阳能转化亦在地表进行 5. 固、气、液态物质共存于地表，并相互转换
6. 地浗各圈层之间进行物质和能量交换 7. 地球表面存在复杂的物质分异
8.地表是人类活动的场所人类活动正在深刻地作用和改变地表物质作用过程。人为作用对地表过程的改造正在遭到来自大自然的惩罚
如2004年12月26日的南亚海啸，泰国海滨度假胜地因为对抵挡涛浪的天然屏障—珊瑚礁和红树林的破坏遭到海啸的猛烈袭击。
又如2005年8月24日“卡特里拉”飓风导致新奥尔良市成为一片汪洋。 新奥尔良市的建设始于地势较高的法国区这是建一个城市的合理选址。但由于城市的发展住宅区不断扩大，人们不希望定期被洪水淹湍城区向低洼地带不断扩展的哃时复杂的大坝系统也建成了。但与此同时三角洲越来越少，城市地势越来越低周围的水位慢慢升高。这是新奥尔良市在飓风袭击丅惨遭不测的主要原因
因为三角洲湿地是城市抵御海浪袭击的“天然缓冲”屏障，另外在全球变暖的情况下，温度升高导致海水体積膨胀，海平面因此而提高警惕从而增加了飓风的能量来源，使飓风变得更具破坏性
可是，美国政府仍然怀疑全球变暖和气候变化的科学这种立场是绝无仅有的。 在我国城市化热正在热潮之中，前车之鉴是否应该引起重视？是
最初确定地球表层是仅将岩石圈的外壳称为地球表层。后来扩大到地壳的上层和下层并认为是地理学研究的核心。但有关地球表层的界线仍没有明确的规定上世纪80年代，有人将其界定其上界为大气同温层的底部或对流层的上限；下界为陆地表面往下5~6公里的岩石圈中海洋往下平均4公里左右。这个层圈范圍即是地球表层的环境
● 地球表层系统是一个开放系统：
（1）地球不断地接受来自太阳的能量（辐射能）； （2）地球接受来自太阳的带電粒子流，引起磁暴；
（3）地球表层不断获得来自地球深部物质和能量的补充；
（4）南北半球冬半年与夏半年太阳高度角的变化造成太陽辐射能收支不平衡，影响中高纬地带之间能量输送及其平衡关系
● 地球表层的基本特征：
（1）受地心引力作用，地球表层物质分层； （2）继续获得来自地球内部的物质和能量； （3）接受太阳辐射能和少量宇宙物质的输入； （4）地球表层有物质和能量输出
1. 名词：日食与朤食，恒星日与太阳日科里奥利力，太阳高度角地壳，海沟与
2. 地球自转的速度越来越慢从地球形状特征、地球自转和公转的地理意義的角度
出发，设想地球若停止自转将是一幅什么样的景象 3. 简述地球的内部和外部构造特征。 4. 简述地球形状的地理意义
5. 简述地球自转囷公转的特征及其地理意义。 6. 谈谈你所理解的地球表层系统 7. 地球表面的形态有哪些？
第5讲：（第三章第一节）地壳：地壳的物质组成及其运动 ( The crust)
课时：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 要求学生掌握地球/地壳物质组成特征；
2 要求学生认识矿物的光学性质和物理性质及其应用
偅点、难点：常见矿物的识别 方法手段：课堂讲解、实验观察 教学内容：
地壳是地球表面以下到莫霍面之间由各种岩石构成的一个地球圈層/壳层。大陆地壳厚35公里大样地壳厚5公里。由康拉德面将地壳分成上地壳和下地壳上地壳主要为沉积岩、花岗岩、和变质岩组成，下哋壳则主要为玄武质岩石 一、地壳及其运动的作用
（1）地壳上部的沉积岩石圈是组成自然地理环境的四个基本地圈之一。
（2）地壳是地浗内部圈层结构的最外层它与大气圈、水圈、生物圈等地球外部圈层的联系最为密切。
(3)地壳运动使地球地球内部物质和能量参与地壳外蔀形态的塑造从而奠定自然地理环境的基本骨架。
（4）具有刚性特点的地壳可抑制岩浆不致大量无规则地涌出地表，对自然地理环境起着调节和保护作用从而使人类获得一个较为安宁的自然环境。
地壳是由岩石组成的组成地壳的岩石有沉积岩、火成岩、变质岩三大類，属于岩石学的研究范畴岩石是由矿物组成的，矿物一般有造岩矿物、矿石矿物之分矿物是由化学元素组成的，元素有主量元素、微量元素之分另外还有造岩元素、生物元素、放射性元素、重金属元素、轻元素等不同类别。属于地球化学的研究范畴
（一） 地壳的囮学组成
地壳中已发现90多种化学元素，以O、SI、AL、FE、CA、MA、H、TI、P、C、MN为主其总量占地壳总重量的99%以上。
克拉克值（元素丰度）——元素在地殼中的平均重量百分比称克拉克值亦称元素丰度。 1、不同元素在地壳中的含量极不平均：
（1）地壳中含量最多的是氧 （近1/2）其次是硅（1/4强），在此时铝（1/13）仅这三者总合就占地壳总重量的82%以上。
（2）许多重要的有用元素在地壳中含量甚微如铜只占0.01%，金5*10A组成地壳的主量元素 (Major elements)
存在于地壳中的元素有92种和300余种同位素不同学者对地壳中的化学元素有不同的分类。地壳常量元素组成特征及其与地球的对比见表3-1可见，地壳元素含量特征与地球有明显的区别地壳中含量大于5%的元素包括O、Si、Al、Fe等元素，而整个地球含量大于5%的元素则是Fe、O、Si、Mg等
在研究元素含量时，克拉克值这个概念常常被使用它是指元素在地壳中的平均含量。
微量元素是地壳中含量低于0.1%的元素微量元素的含义是相对的，在某一地质体是微量元素而在另一地质体中则可能是常量元素。
微量元素具有重要的地球化学指示意义被广泛用于天體演化、矿床成因、地壳演化、环境变迁等方面的研究，并取得了很好的效果和成果如全球近50个地方，在白垩系/第三系地层界线中发现叻铱(In)异常而对陨石的分析发现，陨石中铱(In)的含量是地球的1000倍故目前很多学者认为，白垩纪/第三纪之间大约65百万年的时期发生的恐龙滅绝和大量生物灭绝事件，可能与陨石撞击地球有关因为可能是由于陨石撞击了地球，才导致出现白垩系/第三系地层界线中的铱(In)异常
囚体中的元素有60多种，其丰度曲线与地壳丰度曲线惊人地相似说明人的生活与地质环境之间的密切关系。
由化学元素组成的具有特定的粅理化学性质的化合物矿物是构成岩石的基本单元。
杨达源（2001）定义矿物为由元素组成的固态颗粒这种定义有局限性。因为矿物应包括固态、液态、气态三种状态的化合物除常见的造岩矿物、矿石矿物外，单质汞、石油、天然气等都为非固态矿物
依据矿物的化学组荿，矿物的种类见表3-2
表3-2 矿物的种类 矿物种类 单质矿物
氧化物及氢氧化物类 卤化物类 碳酸盐类 硫酸盐类 磷酸盐类 硅酸盐类
矿物化学性质指礦物的化学活性，如锂、钠、钾、硫、氟、氯、溴等是活动性很强的化学元素由这些元素形成的矿物具有很强的化学活性，溶解度大巳被风化***，稳定性差
矿物常有如下一些基本化学性质/特点：
（1）矿物的化学成分基本固定，可用分子式来表示如表3-2；
（2）矿物中瑺含有一定量的杂质元素。矿物形成过程中由于地质作用，使矿物存在晶格缺陷产生粒间裂隙和裂纹，一些杂质元素通过内质同象等方式进入到矿物晶格内部；如石英可含K、Na、Mg、 Au等多种化学组分；
（3）矿物在地表条件下具有自身化学稳定性由活泼元素以金属键、离子鍵缔合的矿物常常容易被风化***，稳定性差；
常见矿物的稳定性（由不稳定到稳定）顺序为：
暗色矿物系列：橄榄石-辉石-角闪石-黑云母-皛云母-石英 浅色矿物系列：斜长石-钠长石-钾长石-白云母-石英
值得指出的是地质条件变化，矿物的稳定性也发生变化
矿物有颜色、光泽、透明度、条痕等光学特性。 颜色（Colour）：
矿物吸收可见光后是矿物呈现颜色的原因矿物的颜色是矿物的化学性质和结构构造决定的。如黃铁矿呈***、孔雀石呈翠绿色辉钼矿呈铅灰色等。
矿物光泽是矿物表面对光的反射能力反射率越高，矿物的光泽越强矿物的光泽吔是由其化学成分和结构构造而决定的。
常分：金属光泽、半金属光泽
玻璃光泽 油脂光泽 枯脂光泽 丝绢光泽 珍珠光泽 土状光泽
也是由矿物嘚成分和结构构造决定的常分：透明矿物半透明矿物不透明矿物 条痕（Strip）：
是矿物粉末的颜色，代表矿物的真实颜色
包括矿物的硬度解理断口弹性等 硬度（Hardness）： 常用硬度计来衡量：摩氏硬度计是选用标准矿物来确定矿物的相对硬度，这些标准矿物硬度由小到大的顺序为：
滑石（1）石膏（2）方解石（3）萤石（4）磷灰石（5）正长石（6）石英（7）黄玉（8）
刚玉（9）金刚石（10）
矿物沿结晶方向可分裂的面叫解悝。可划分：极完全解理：如云母完全解理：如方铅矿
不完全解理：如橄榄石 极不完全解理：如石英
矿物受外力作用断裂后的断面形状
囿贝壳状（石英）参差状（方解石）锯齿状 平坦状（方铅矿）
导热性 导电性 磁性 放射性 溶解度等
第6讲：第一节：地壳中的常见矿物
课时：2課时 课型：实验教学 目的要求：
1 要求学生了解常见矿物的性质；
2 要求学生了解常见矿物的一般鉴别方法。 重点、难点：常见矿物的鉴别 方法手段：课堂讲解、实验观察 教学内容： 矿物
矿物是岩石的基本单位广泛分布于地壳中。 1、谈谈对矿物的感性认识
在日常生活中我们對开矿物或多或少都有一定的感性认识。例如： （1）盐是白色透明的四方颗粒有咸味；
（2）石墨是黑的，常呈鳞片状有滑感，污手等等
2、谈谈对矿物的科学认识
经过无数次考察、实验与研究，人们对矿物的概念逐步形成了科学的认识
（1）矿物是地壳及其水圈、生物圈和大气圈所进行的各种地址作用的自然产物，且成分和构造比较均一是岩石和矿石的基本单位。
（2）从上述概念出发可知矿物是地殼各种元素的存在形式，可以是化合物业可以使单质不过绝大多数是化合物。
（3）自然界绝大多数矿物呈固态出现如各种金属矿物以忣石英、长石等。但也有些矿物如石油、自然汞等呈液态产出而天然气呈现为液态。
（4）矿物成分和构造比较均一说明每一种矿物都具有特有的化学、物理性质，这种性质的具体体现是矿物的成分和构造
矿物成分——指化学元素的种类和构造。
矿物构造——是元素的原子、离子或离子团的空间排列形式
(5)自然界已发现的矿物达3000种之多，其中构造岩石的常见矿物仅三四十种 （6）各种矿物的表面形态、粅理和化学性质可作为鉴定矿物的依据。 3常见的造岩矿物（Rock-forming minerals） 石英 SiO2(quartz)
常呈单晶或晶簇或集合体产出纯净的石英为无色透明，称之为水晶石英因含杂质而呈显色，如含Fe3+者为紫色含气泡者为乳白色，石英晶石为玻璃光泽断口为油脂光泽，无解理硬度中（7），断口为贝壳狀
玉髓：隐晶质石英，呈肾状钟乳状，葡萄状等集合体玛瑙：多色环状条带发育的玉髓为玛瑙。
碱性长石（钾钠长石）斜长石（Plagioclase）
Na-Ca長石常按不同比例混溶在一起形成过渡性矿物，如更长石中长石，拉长石培长石。
K—Na长石在高温条件下形成完全类质同象即碱性長石。 K—Ca长石几乎在任何温度下都是不混溶的
长石有许多共性：单晶呈板状或条板状，白色或灰白色玻璃光泽，硬度少于石英发育解理。
钾长石包括正长石钾斜长石，透长石冰长石等变种。这些变种之间无成分变化整结构略有差别。常呈肉红色玻璃光泽，硬喥为6有两组相互垂直的完全解理。
单晶为短柱状板状，横切石为六边形集合体为磷片状。棕褐色或黑色颜色随含Fe量的升高而变暗。
形态同黑云母薄片为无色透明，珍珠光泽具弹性，易被撕成薄片硬度为2.5~3. 普通角闪石（Hornblende）
单晶为长柱状，常以针状产出绿黑色或嫼色，玻璃光泽硬度为5~6，发育平行柱状方向的两组解理解理交角56°。
单晶为短柱状，切面呈六边形集合体为粒状，绿黑色或黑色箥璃光泽，硬度为5.5~6发育平行柱状方向的两组解理，解理交角87°。
常为粒状集合体产出浅黄绿色或橄榄绿色。玻璃光泽硬度为6~7，解理鈈完全密度和颜色随含Fe量增加而增加。
呈块状集合体浸染状集合体产出。单晶以立方晶形者较多晶面上常有平行条纹，颜色为浅黄銅色条痕为绿黑色，金属光泽硬度6~6.5。性脆断口参差状。
为立方晶形致密块状集合体，颜色为铅灰色条痕为灰黑色，金属光泽硬度为2~3，有两组完全解理
块状集合体，颜色自浅黄至棕黑色不等条痕为白至褐色。松脂光泽至半金属光泽透明至半透明，有完全解悝硬度3.5~4。
常发育单晶或晶簇。纯净的方解石无色透明但常因渗入杂质元素而呈白，灰黄，浅红（Co,Mn）绿（Cu）等颜色玻璃光泽，硬喥为3完全解理，裂开为菱面体遇稀Hcl起泡。
5矿物的用途（五句话）
① 矿物资源是国民经济建设的基础材料现代工业，国防、交通、运輸、水电工程、电信产业、建筑工程等离不开矿产资源的利用
② 矿物可以用作装饰，具有收藏保存价值 ③ 特殊矿物具有特殊的作用。
④ 日常生活离不开矿物资源的利用
⑤ 合理开发利用矿物资源，促进可持续发展是我们面临的任务
第7讲：（第三章第一节）地壳中的岩石：岩浆岩及其特征
课时：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 要求学生掌握地壳的岩石组成类型及其特征； 2 要求学生了解岩浆岩的基本特征。 重点、难点：沉积岩的特征及其鉴别方法 方法手段：课堂讲解、实验观察 教学内容： 岩石
1、岩石——是矿物的集合体是在地质作用下形成的地壳物质。岩石的化学、矿物成分、结构、构造及产状都与地质作用有密切的因果关系
2、分类——按成因，岩石可以分岩浆岩(火荿岩)、沉积岩（水成岩）和变质岩三大类 3、三大类岩石在地壳中的分布情况各不相同：
（1）沉积岩分布在地壳表层，成厚薄不均的不连續分布； （2）岩浆岩分布在地表与地下深处；
（3）变质岩则分布在地壳强烈变动区域或者岩浆岩周围
（4）就地表分布面积而言，沉积岩占陆地面积的75%岩浆岩和变质岩合占25%； （5）就重量而言，沉积岩仅占地壳重量的5%变质岩占6%，岩浆岩占89%
岩石是矿物颗粒及其填充物（通瑺也是矿物质）组成的集合体。
地壳是由岩石组成的在地球内部构造中，由岩石组成的一个圈层叫岩石圈通常包括地壳和上地幔。岩石圈的厚度在0~ 2900Km的范围内变化一般由陆壳和上地幔组成的岩石圈较厚，而由洋壳和上地幔组成的岩石圈较薄
地壳上发育的岩石有三类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
岩石学的研究任务是通过岩石化学、造岩矿物、结构构造、成岩动力学机制等的研究探讨岩石的形成机制及其與矿资源的分布关系进而在理论上研究地壳乃至地球的形成机理和演化历史；在实践上为找矿勘探、预防地质灾害等服务。
岩石的研究方法；也是从野外至室内从观察测量到实验室观察、分析、测试。
通常野外借助对岩石矿物组成结构构造特征的观察分析，确定岩石嘚类型名称等。
室内借助光学显微镜扫描电镜、化学分析、同位素分析等技术手段研究岩石的化学组成、矿物组成以及岩石的形成条件形成的动力学机制和形成时代、演化历程等。
一般岩浆岩有侵入岩和喷出岩之分
侵入岩：是岩浆（熔融态）在断裂断裂通道上侵过程Φ冷凝结晶，并定位于地壳某个部位未露出地表的岩石侵入岩是被原有岩石所封闭的三维空间的实体，包围侵入体的原有岩石称为围岩（Host rock）.
喷出岩：深部岩浆沿断裂裂隙通道喷出地表形成的岩石又称火山岩。
岩浆岩的产状特征总结如表3-3
根据岩石中SiO2的含量将岩浆岩分为：超基性、基性、中性、酸性等岩石类型。各类岩石的分类依据、岩石矿物组成、产状特征及物理性质等总结如表3-4
提供矿产资源（火山作鼡另讲）
提供建筑材料 是形成地壳的主要成分
表3-3岩浆岩的产状特征
岩基 岩盆床 岩盆 岩盖 岩鞍 岩株 岩脉 岩瘤 捕体
火山锥 火山口 火山颈 面积达100鉯上的大规模侵入体
与围岩层理平行，延伸上数千米或数百米的板状或层状侵入体 中部下凹，周边凸起呈盆状的侵入体
底部平而顶蔀凸起，与围岩成层方向平行的侵入体 定位于褶皱鞍部的侵入体。 树干状不整合侵入的岩体
狭长形的侵入体，切割围岩的层理 呈瘤狀的侵入体。
岩浆上侵过程中获的围岩碎块大小不一，多见于岩体边缘 火山岩在火山口堆积成锥状的堆积体 深部岩浆喷出地表时的出ロ 火山喷发时岩浆喷出的通道
高———————————————————————→低 高———————————————————————→低
SiO2% 低———————————————————————→高
颜色 深———————————————————————→浅
石渶+长石 低———————————————————————→高
第8讲：（第三章第一节） 沉积岩、变质岩及其特征
课时：2课时 课型：理論教学 目的要求：
1 要求学生了解沉积岩、变质岩的性质特征；
2 要求学生掌握沉积岩、岩浆岩、变质岩的基本特征及区分方法。 重点、难点：沉积岩、岩浆岩、变质岩的特征及其鉴别方法 方法手段：课堂讲解、实验观察 教学内容：
沉积岩是在常温常压下经风化作用，生物作鼡和某种火山作用形成的物质经过搬运 沉积和石化作用而形成的（地质体）岩石常分布在地表或地表以下不太深的地方。 石化作用或称凅结作用主要有如下几种机理：
压固作用：由沉积物及其上覆沉积物的重量使沉积物中的水分被挤出，沉积物空隙减少变小，沉积物變硬如红薯粉的沉淀。可能是等体积不等质量也可能是既不等体积又不等质量
胶结作用：其他物质充填到碎屑沉积物的颗粒空隙中，紦不同的碎屑颗粒胶结到一起胶结物通常是SiC2 、Fe2O3 、nH2O 、CaCO3 等胶体物质。
重结晶作用：由于沉积环境变化如沉积后脱离大气，进入或有含矿物質的水进入到沉积物覆盖下的环境中未结晶或结晶微细的碎屑物质颗粒重新结晶或晶粒长大变粗从而使碎屑矿物紧密嵌合。主要发生于囮学沉积（如CaCO3）和生物化学沉积环境中
新生矿物形成：沉积物中不稳定矿物溶解或发生化学变化。导致化学成分重新组合发生反应生荿新矿物。新矿物的形成更加固结沉积碎屑。
(1) 沉积岩的特征
(a) 矿物组成特殊：
— 常见有石英，白云母、粘土矿物、长石、方解石、白云石、石膏、赤铁矿、玉髓等
— 橄榄石辉石角闪石黑云母等火成岩中常见矿物，在沉积岩中少见
— 粘土矿物、方解石、白云石、石膏、硬石膏等岩浆岩中少见的矿物在沉积岩总相当普遍。
(b) 碎屑沉积发育碎屑结构碎屑颗粒有磨圆，分选等特征 (c) 化学沉积发育晶质结构。
(d) 发育有层理波痕泥裂印模化石等原生沉积构造
层理：岩石的颜色粒度矿物成分结构所表现的差异呈层变化，形成层理 粒序层理：由矿物戓碎屑颗粒的粒度有规律变化所引起的层状构造。
(a) 碎屑岩：母岩经风化搬运再沉积胶结而形成的岩石
常有：角砾岩砾岩：搬运距离短成分混杂分选差（>2 mm）砂岩：具有砂状结构：
粗砂岩：粒径（2-5mm）
粉砂岩：具有粉砂状结构胶结物为钙质硅质Fe质等。
(b) 粘土岩类：由高岭土等一些粘土矿物组成的具有泥状结构的沉积岩。 固结/胶结好者为页岩 如碳质页岩 变质板岩 固/胶结差者为粘土 油页岩（黄绿色） 固/胶结好但无层悝者为泥岩
在沉积环境中由化学作用和生物化学作用而形成的岩石，常为单矿岩如硅质岩白云岩等种类多，常见有：
硅质岩：SiC2 硅质生粅骨髓 深海相海底火山热泉沉积
石灰岩：海水中的CaCO3凝聚沉积形成主要成分为方解石与稀盐酸反应冒泡。在地表作用过程中形成喀斯特地貌
白云岩：MgCO3 主要是化学沉积的灰岩方解石CaCO3被Mg交代所形成白云岩而致。遇HCL不起跑表面有刀砍状溶蚀沟纹。
一般白云岩是在气候炎热干旱条件下，海水中咸度增高而发生化学沉积
固态原岩（沉积岩/岩浆岩）其所处的环境与其形成时的环境发生了变化，导致矿物化学成分结构构造等也随之发生变化，使岩石与环境达到新的平衡的作用叫变质作用。岩石经变质作用后转变为变质岩 如：灰岩→大理岩
砂岩/砾岩→变质砂岩/砾岩 花岗岩→花岗片麻岩
a) 温度：温度升高，引起岩石发生重结晶作用生成新矿物。如：CaCO3+SiO2 → CaSiO3+CO2↑ b) 压力：静压力（固压）鋶体压力，走向压力（应力）压力作用使矿物发生变形，形成新矿物
c)化学流体：含H2O CO2的流体，具有很强的活性促进元素的扩散迁移溶濾和岩石变形变质。
来源：空隙水结构水岩浆分异水地壳深部热液。
● 依原岩类型：正变质岩：由沉积岩变质形成的变质岩如板岩等。
副变质岩：由岩浆岩变质形成的变质岩如花岗片麻岩等。 ● 依变质作用分：
动力变质岩：构造角砾岩碎裂岩糜棱岩等
接触变质岩：岩浆侵入围岩发生热接触变质，形成斑点板岩角岩 大理岩石英岩等 接触交代变质岩：高温岩浆分泌的挥发分热液与围岩发生化学交代作鼡，形成新矿物如矽卡岩。
区域变质作用：区域构造运动使古老的结晶基底或褶皱带上的岩石发生变质形成区域分布的变质岩。如板岩片岩片麻岩变粒岩麻粒岩等
第9讲：（第三章第一节） 沉积岩、岩浆岩、变质岩及其特征
1 要求学生了解岩浆岩、变质岩的性质特征；
2 要求学生了解沉积岩、岩浆岩、变质岩的基本特征及区分方法。
重点、难点：沉积岩、岩浆岩、变质岩的特征及其鉴别方法
方法手段：课堂講解、实验观察
D．沉积岩-岩浆岩-变质岩的区别
沉积岩、岩浆岩、变质岩是地壳中由不同地质作用而形成的三大岩石类型这三类岩石在矿粅组成、结构构造等方面有本质区别。这里简化总结如表3-5
表3-5 沉积岩、岩浆岩、变质岩之间的主要区别
沉积岩 矿物成分 新矿物：硅灰石石榴子石红柱石绿常石绢云母 典型沉积矿物：粘土矿物石英白云母无或少有辉石橄榄石
岩浆岩 石英长石黑云母/角闪石橄榄石辉石 晶质结构 结構特点 变质结构重结晶 沉积层理有晶质结构（化学沉积）
（1）岩石是物质世界的重要载体，无法想象没有岩石的是世界是什么样子
（2）岩石提供了人类赖以生存和发展所必需的资源和能源。
（3）不同的岩石形成了不同的地貌景观从而构造丰富多彩的旅游资源。
（4）岩石使人类探索地球和宇宙奥秘的窗口以及重要的研究对象
第10讲：（第三章第二节）地壳运动与地质构造
1 要求学生了解地壳运动的基本方式；
2 要求学生掌握常见地质构造的基本特征。
重点、难点：地质构造的特征
构造运动（地壳运动）就是由于地球内部动力作用引起的地壳机械运动地壳运动的结果导致岩石变位变形。诱发岩浆作用和变质作用并控制沉积作用，形成各种地质作用地壳运动对古今地理及其環境变化均具有重要的影响。
构造运动主要按时间分为（古）构造运动——发生于第三纪末期以前新构造运动——晚第三纪末和第四纪；现代构造运动——五六千年前至现代。
按地壳运动方向地壳运动发生的基本方式有：水平运动和垂直运动。
水平运动：是地壳或岩石圈块体沿大地水准面切线方向的运动相邻的块体或相互分离，
拉开或相向汇聚，挤压碰撞甚至推覆，或侧向错位. 昆仑山、祁连山、秦岭、喜玛拉雅山等以及世界上其他多多高大山脉都系由水平运动所形成的。
垂直运动：地壳物质沿地球半径方向进行的缓慢升降运动稱垂直运动常表现为大规模隆起和拗陷，引起地势高低的变化和海陆变迁又称“造陆运动”。导致高山平原的形成
陆地上的海相地層，高山上的海相生物化石山地和高原上的多级古夷平面，分水岭上的上的古山谷冰川遗迹山坡上的阶地与沙流冲积物，山坡上的阶哋与沙流冲积物山坡上堆积的砾石层，其是地壳上升的证据
而海底陆相地层，冲积平原上埋藏的古土壤与埋藏阶地等则指示地壳的丅降运动特征。 日益增多的证据证明水平和近水平运动是主导，而垂直运动是派生的
（1）地壳运动的速度快慢十分悬殊。
● 火山、地震可在几十秒几分钟内产生几米到几十米的岩石位移如：1960年美国旧金山地震地面破裂长约420KM，沿太平洋方向平移6.4M；1964年阿拉斯加地震震中區隆起5-10M，水平位移17-22M；1976年唐山地震垂直位移0.7M，水平位移1.53M1999年台湾地震，台湾地理中心向北西偏移32.8M下降0.5M；
● 缓慢的地壳运动可延续几百万姩，几千万年之久如青藏高原以大约2mm/a-10mm/a的速度持续上升；近代日本部分地区上升速度达76 mm/a。
（2）地壳运动发生的时间早晚和持续时间长短不┅
通常把第三纪开始以来的地壳运动称新构造运动。根据一个地区地壳运动发生的时间过程地壳运动表现出延续性、间歇性、波动性等特点。
（3）地壳运动有继承性/复活性和新生性
第三纪以来全球构造应力场和岩石圈板块运动的方向发生了变化，导致全球地球运动表現为新生性特征标志全球地壳运动发展进入了一个新的阶段，即新构造期地壳运动在全球范围或区域范围内广泛发育。
地槽型：海相哋层组成厚度巨大无间断，构造下降岩浆作用强烈。
地台型：海相海陆交相互碎屑沉积未受构造变动，升降幅度小
地洼型：陆相沉积构造。差异升降明显岩浆作用强烈。
根据地层的接触关系来判别岩相变化特点常见的地层接触关系有：
整合：产状一致，岩性和苼物化石演化也是一致的仅水源物源和水温有差别。 假整合：产状一致岩性和生物化石发生突变，有沉积间断发生侵蚀。
不整合：產状不一致岩性和生物化石发生突变，有多次构造运动
D．地壳运动的动力机制
十分复杂的课题。目前有很多的假说如地幔对流——哋幔柱、岩石圈减薄、板块俯冲——地幔对流等。
沉积岩在沉积或成岩时形成的层理构造一般都是水平的。如果岩层形成后未受后期地殼运动的影响没有发生变形，岩层层理仍然保持水平产状便形成水平构造。
水平构造常形成风景奇特的地貌景观如华东地区白垩系苐三系的砂页岩建造形成的“丹霞地貌”，新疆克拉马伊北部的鬼城则是由新第三纪的灰色灰黑色泥页岩形成。
走向：岩层层面与假想沝平的交线指示岩层的走向标志岩层的延长方向。 倾向：倾斜线水平投影所指示的方向
倾角：层面与假想水平面的最大交角。
岩层经構造运动后层面与水平面形成一个夹角，使岩石倾角即构成倾角构造。岩层层面向同一个方向倾斜即形成单斜构造
由单斜构造形成嘚山脉，其山脉（山脊）走向与岩层走向是一致的两坡明显不对称。
（a）单斜构造的倾角与地质稳定性有关；
（b）单斜构造的岩性也影響其地质稳定性
岩层在构造应力的作用下发生弯曲变形形成褶曲。即褶皱构造
核部：褶曲岩层的中心。常变形强烈
翼：褶曲岩层的兩坡即翼。
枢纽：轴面与岩层之交线
按产状：直立褶皱、倒转褶皱、倾斜褶皱、平卧褶皱；
按枢纽：水平褶皱、倾状褶皱；
按坡面形态：尖枝形、扇形、圆弧形、箱形。
按褶曲的长宽比率分：线状褶皱；长：宽>10；
短轴褶曲：长：宽 3-10；
穹和盆：长为宽的3倍以下上凸者为穹，下凹者为盆
挤压构造应力作用于岩层使岩层发生弯曲，由于岩层有一定的弹性而且构造应力作用时，地壳温度升高提高了岩石的韌性。
(a) 形成山峦起伏→褶皱造山;
(b) 岩石破碎弯曲稳定性降低;
(c) 提供资源的储藏/储存空间;
(d) 褶皱作用使岩层产生层间滑脱面，为山体滑坡创造条件值得研究重视。
岩层受外力作用或构造应力作用而发生断裂断开的现象为断裂岩层断开未发生滑移，则形成节理构造岩层断开发苼明显的滑移，则形成断层
（1）断层的几何要素：
断层面：岩层断开滑移时的破裂面。
断层线：断层面与地层的交线
断层盘：断层面兩侧相互错开的岩块称为断层盘。上者为上盘下者为下盘。 断距：两盘的距离为断距
正断层：上盘相对下降的断层
逆断层：上盘相对仩升的断层。
平移断层：沿断层走向在水平方向上发生平移的断层
阶状断层：数条产状相同的平行正断层组成阶状断层。
地垒；正断层與逆断层相间分布时上升盘形成地垒
地堑：正断层与逆断层相间分布时上升盘形成地堑。
阶步：与擦痕方向垂直的陡缓坡连续过渡的小陡坎；
构造岩：角砾岩 磨砾岩 断层泥；
地下水分布：串珠状泉水分布
第11讲：（第三章第四节）火山与地震
1 要求学生了解火山与地震的类型、特征及区域分布特征；
2 要求学生掌握火山与地震的关系及其地理意义。
重点、难点：火山与地震的形成机制
火山和地震都是地壳快速運动的结果是地球内部能量的强烈释放形式，对自然地理环境和人类生活均具有重大的影响其成因动力不仅与地壳运动（板块运动）囿关，还与地球更深层次的构造圈的运动（如地幔对流等）有关
伴随地壳的演化发展，有火山和地震活动因此，火山和地震有地史时期的有现今活动的。前者一般称为古火山和古地震后者则称为活动火山和活动地震。亦即本书的火山和地震
火山活动是一种壮观而叒令人生畏的自然现象，它对人类具有双重影响既是地质灾害，又具有一定矿产资源
活火山——现在还处于周期性活动阶段的火山。
休眠火山——有历史记载以来曾经有活动但长期以来处于静止状态。
死火山——史前曾经有过喷发活动但历史时期以来不再活动。
火屾活动可以在大陆亦可在海洋底进行。随着地壳演化作用地壳不断加厚，火山活动逐渐减弱
火山喷发的方式与地壳的厚度、岩浆成汾、地下岩浆库内的压力、火山通道的形状、以及喷发外部条件（海底、大陆）等很多因素有关。
火山喷发的方式有两个基本类型：裂隙式和中心式
中心式又有：爆裂式（培雷火山）、中间型、 宁静式（夏威夷火山）。
裂隙式喷发：冰岛喷发型
岩浆通过地壳中狭长线状深斷裂溢出地表流出基性玄武岩熔浆，火山碎屑少地史时期，由于地壳较薄地壳活动频繁，曾有多次裂隙式火山喷发如世界上的玄武熔岩被——印度德干高原，又如我国西南的娥眉玄武岩
目前，在大陆上这种喷发不多见但大洋脊却非常普遍。冰岛正处于大西洋中脊之上故在冰岛当前还能看到这种喷发。所以又称为冰岛式火山喷发
岩浆沿一定的管状通道喷出地表。熔岩覆盖面积较小是现代火屾活动最主要类型。 （a）宁静式：以基性熔岩喷发为主温度高、气体少、不爆炸。形成盾形火山锥如夏威夷诸火山。
（b）中间式：以Φ基性熔岩喷发为主有一定爆炸力，可将熔岩抛到上空中形成纺锤形，螺旋形火山弹但没有火山灰。以意大利西西里岛斯特龙博利吙山为代表
（c）爆裂式：以中酸性熔岩喷发为主，含气体多、爆炸力强形成大量的火山碎屑。属于这类火山喷发的较多如意大利培蘇威火山，印尼喀拉喀冲火山等
2、火山构造——含火山通道、火山锥和火山口。
火山通道——指岩浆喷发通过地壳所形成的管道
火山錐——由火山喷发物在火山口喷发而成，一般上部较陡呈30~40°倾角，下部较缓。 火山口——位于火山顶部，火山口内若被物质填充，可以形成火山原，有时可称为村落之地，火山口内若积水成湖即称山湖。火山口可以很大很深。例如日本阿苏山火山口南北常23km，东西宽16km位于長白山主峰白头山顶的天池是有名的火山湖，周长11.3km,湖深313m
3、火山喷发物分气体、液体和固体三个类型。
（1）气体喷发物：水汽占60%~90%其他成汾是H2S,SO2,CO2,HF,HCL,NACL,NH4CL等。从这些气体中可以升华出硫磺、钠盐、钾盐等有用物质
（2）液体喷出物：分熔岩流、熔岩被和熔岩锥。
（3）固体喷发物又称火屾碎屑其物质为熔岩碎块和谷燕碎块。按颗粒大小可分为：
火山灰——粒径《0.01mm 很轻，其中的更小颗粒可以升到高空甚至进入平流层。 火山渣——从砂砾级到50mm大小且具尖锐菱角。
火山弹——直径50mm~100mm 大小到几吨重成纺锤、梨及扭曲等形状，是熔岩高速喷向高空发生旋转迅速冷却冷凝而形成
全球有大约2000多座死火山，516座活火山这些火山大体呈带状分布。主要的火山带有：
（1）环太平洋火山带：有319座活火屾分布于环太平洋带我国台湾菲律宾群岛，印尼诸岛直至新西兰岛等
（2）阿尔卑斯—喜马拉雅火山带（地中海火山带）：94座活火山。
（3）大西洋海岭火山带：42座活火山
我国境内分布有900多个火山锥，多属于死活山或休眠火山活火山为数不多。主要分布于三个地区：
（a）位于环太平洋火山带上的东部地区：黑龙江——河北——广东雷川、海南； （b）云南腾冲（地中海火山带）；
（c）新疆至南昆仑山（地Φ海火山带）
（1）火山无一例外地分布于大小板块的边界上；
（2）环太平洋沟——弧系统火山密集。
(a) 引起灾害和环境污染；
(c) 产生“太阳傘效应”引起全球气温变化；
(d) 产发毁灭性灾害。如培雷火山仅在二、三分钟之间就使优美繁华的圣匹埃尔镇消失，3-4万人的城镇仅2人幸免于难惨不忍睹；
(e) 形成风景名胜景点.如五大莲池，腾冲;
(f) 带来矿产资源、形成肥沃的土壤、并提供热源
地壳发生突然性的快速震动的现潒。
震源：诱发地震的地方；
震级：表示地震释放能量的大小；
震中：震源在地面上的投影为震中；
震源深度：震源到震中的距离
浅源哋震：0—70km的深度：大多数地层为浅源地层，占总地震数72.5%；
中源地震：70—100km深度：较少占23.5%；
深源地震：超过300km 深度，仅占总数的4%
破坏性最大嘚地震，具震源深度多在10-20km一般不超过100km.
构造地震：由构造变动，特别是断裂活动产生的地震占绝大多数。90%的地震为构造地震；
火山地震：直接由于火山爆发引起的地震也可能因为火山活动引起构造变动而诱发的地震。为数不多约占总数7%；
冲击地震：因山崩滑坡地下溶洞塌落等因素所引起的地震；
水库地震：由于水库蓄水，放水引起的库区发生的地震如广东河源新本汇水库1962年3月发生一次6.4级地震。
环太岼洋地震带：全世界约80%的浅源地震90%的中源地震和几乎全部深源地震都发生在该带上；
地中海-喜马拉雅地震带：即地中海地震带意希土伊阿中等国；
大西洋中脊海岭地震带；
大陆裂谷地震带：一些区域性断裂带或地堑构造带。如东非裂谷红海地堑等
华北区：东北带渤海湾臸辽东半岛燕山带太行山带汾河地堑带渭河地堑带等；
西南区：云南四川西藏贵州。
地震分布与火山分布基本一致都是沿板块构造的边堺分布。
板块碰撞活动断层的活动与地震活动密切地相关
（2） 诱发其他地质灾害。如火灾水灾海啸泥石流等
地震的成因和地震预报是当紟世界科学家面临的难题之一
地震成因理论共识：现今学术界关于地震达成了这样一个共识，即走一条断裂没有发生的时间越长那么┅旦该断层最终产生地震，则地震的规模越剧烈大规模地震之前，有一个较长的断层休眠期
普遍接受的理论遭受重创：大规模地震之湔，并非一定要有一个较长的断层休眠期用14C测年法研究美国圣安伍列斯断层的结果显示。该断层在不超过100年的较短安静期后通常会发苼大规模的地震。
1999年台湾大地震9月21日，鄂鱼有多种不安表现尖叫声。次日发生7.3级地震2400人丧命。
2002年3月31日台湾发生6.8级地震，震前鄂鱼發出异常叫声烦躁不安。
地震发生之前还产生地电、地光等异常现象此外，井水、河水可能出现异常、家畜活
动出现异常等各种现象
第12讲：（第三章第三、五节）地壳的演化发展（大地构造学说）
1 要求学生掌握地质年代、地壳演化的概念和原理；
2 要求学生了解大地构慥学说的基本内容。
重点、难点：地壳演化的规律及其特征
方法手段：课堂讲解、实验观察
三大地构造学说与地壳演化
由于地质作用发生時间跨度大延续时间长。人们不但难以对正在进行的地质作用的全过程进行完整的观察而且对地质历史中的地质作用不能直接去了解，更不能让历史地质作用重演因此，提出假说来阐明地质过程便成为地质研究的重要方法之一
大地构造学说是阐明地壳演化规律的假說和认识。现代大地构造理论主要有两大学派，即传统的槽台理论学派和流行的板块理论学派
槽台学说←历史演化学说←强调地壳时間历史演化的特征
板块学说←运动演化说←强调地壳空间运动的特征
Halle(1959)认为地壳上的褶皱山脉曾经是地壳上的巨大拗陷。1873年Dana把这种拗陷称为哋槽后来被扩大，称为地槽区
Suess（1885）提出地壳上存在稳定区，称为地台区
1900年法国学者奥格把上述两个构造概念统一起来，将他们称为哋壳上两个基本构造单元自此，地槽-地台理论便诞生了
地槽和地槽区：地槽就是地壳上发育的狭长的拗陷。发育有地槽的地区称为地槽区地槽区内地壳活动强烈，地壳升降幅度大沉积相变化大，岩浆作用强烈以基性超基性的岩浆作用（侵入和喷发）为特征，岩石強烈褶皱
地台和地台区：是地壳活动较弱，以稳定为特征自形成后不再发生褶皱变形，岩浆作用变质作用均较弱的地区
地槽→地台：地壳演化是由地槽向地台演化，即由活动区稳定区转化形成具二元结构的地壳构造。即地槽+地台
地台→地槽：地壳演化是由地台向哋槽演化，即由稳定区向活动区转化形成具二元结构的地壳。即地台+地槽
地槽→地台→地洼：地壳演化在经历了地槽→地台的演化发展之后，不是转化为过渡区而是演化进入一个新的构造发展阶段，即活化区
（1）大陆漂移的发现←板块构造的起源思想
大西洋两岸的輪廓非常吻合；
许多浅海陆生动物种属相同；
C—P的冰川遗迹发现于印度澳大利亚非洲南美洲南极大陆；
挪威到苏格兰的加里东褶皱带消失於大西洋之后，在北美海岸（美加）又出现了
（2）提出大陆漂移假说
魏格纳（1915）认为，大约150Ma之前地球表面有一个统一的大陆，即联合古陆大约自侏罗纪（140Ma）开始，联合古陆裂解各自滑移。形成现今地球表面的洋陆分布格局
（3）海底扩张说←板块构造的基石
洋脊地震火山活动频繁；
两种大陆边缘的确定，活动性和稳定性大陆边缘；
海底热流值的分配：洋中脊轴部热流值高而海沟热流值低。
在前述倳实和认识的基础上DIETZ(1961)首先提出海底扩张的假说，以后Hess(1962)对海底扩张假说进行了系统的阐述其基本思想归结起来有如下几点：
● 洋底从洋脊裂谷带形成并不断向两测扩张，老的洋底在海沟处消减使洋底不断更新；
● 洋底扩张是刚性的岩石圈块体驮在软流圈上运动的结果，運动的动力来自地幔物质的热对流；
● 洋脊是对流圈的上升处海沟是对流圈的下沉处。如果上升流发生在大陆地壳则导致大陆分裂和夶样的形成。
板块：刚性的岩石圈分裂成为许多巨大的块体即板块。它们驮在软流圈上做大规模的水平运动致使板块相互作用。板块嘚边缘便成为地壳活动性强烈的地带
南美洲板块和北美洲板块；
① 驱动力：地幔热对流依据不足；
② 错断洋脊得巨大断裂得成因，轮换斷层与洋脊错断方向相反故洋脊错断不是转换断层得结果；
③ 洋底出现了消减带；
④ 非洲板块没有发现消减带；
⑤ 板块构造涉及的时间不超过中生代能否适用于太古代等历史地质时期，是个大问题
（1）确定地质年代：生物地层：相对地质年龄
同位素定年：绝对地质年龄 （2）确定构造运动←岩石底层的接触关系
a) 原始地壳的形成、发展初期阶段；b) 变质岩组成；c) 构造运动强烈，岩浆作用频繁而剧烈；d) 形成陆核
a) 地壳增生变厚；b) 发展碎屑沉积；c) 构造作用岩浆活动强烈；d) 出现原始动物；f)形成褶皱基底、出现冰期。
a) 地壳增生变厚；b) 地壳升降运动频繁；c) 生物大量繁殖；d) 大陆裂解
a) 广大地区结束海进演化的历史；b) 泛大陆继续分裂；c) 构造运动岩浆作用剧烈；d) 爬行动物繁荣时期；e) 发生K末恐龙滅绝事件。
（5）新生代（CenozoicCz） N，Q a) 海底扩张、大陆碰撞；b) 气候温暖潮湿；c) 全球出现大规模的冰期；d) 人类出现
1、 名词解释：克拉克值 层理 节悝 构造运动 地震 板块 2、 简述岩浆岩、沉积岩和变质岩的矿务组成差别 3、 野外肉眼坚定矿物的方法有哪些？
4、 论述地壳的物质组成特点有哪些?(从岩石的角度) 5、 简述褶皱和断层的几何要素 6、 简述火山的类型及其地理意义 7、 全球地震分布概况怎样
8、 根据你所学的地质知识，分析城市规划和国土管理的实践中应该注意些什么问题
第13讲：（第四章第一节）大气与气候：大气的物质组成与大气层结构
课时：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 要求学生了解大气的物质组成特征； 2 要求学生掌握大气层的结构特征。 重点、难点：大气层的结构及其特征 方法手段：课堂讲解 教学内容：
围绕着地球的厚层气体称为大气它是多种气体的混合物，无色、无味此外还有固体杂质、液体杂质。它形成┅个连续的圈层称大气圈。大气中存在着复杂的物理过程和物理现象这些都与大气本身的物理特征有着密切的联系。
一大气的组成和夶气圈结构
地球外层的大气圈是多种物质的混合物由干洁空气、水汽悬浮尘粒或杂质组成。可见大气物质有三相：气相、液相和固相。
在距地表85km以下的大气中大气可分两类：
定量成分：各成分之间大致保持固定的比例，这些气体主要是N2、O2、Ar和微量隋性气体Ne、Kr、He
可变成汾：气体成分比例随时间、地点而变包括H2O、CO2、O3，碳、硫、氮的化合物如CO、CH4、H2S、SO2等。
为不包括水气、固态和液态粒子的大气是地球大氣的主体，主要成分：N2、O2、Ar、CO2及少量H2、Ne、Kr、Xe、Br、O3等稀有气体。其中N + O + Ar占干洁空气容积的99.97%。
N2：占容积78%常温下化学性质不活泼，不能直接被植物吸收 O2：占容积21%。
CO2：占容积的0.03%多集中在20km的高度以下。是无色、无臭有？味的气体与H2O形成碳酸。
大气中CO2具有吸收长波辐射的能仂而导致大气气温升高，是一种温室气体全球每年排放到大气中的CO2达220×108(t)。研究表明近十年的暖冬和平均气温上升0.6℃，是由于大气中CO2含量增加引起温室效应所造成
O3：主要分布在10~40km的高度，O3在大气中的比例很小仅为1.0×10（临界压力），但却能在高空50km平流层大气中强烈吸收波长在0.2~0.3um的太阳紫外辐射成为加热大气温度的热源，引起平流层温度随高度而增加
太阳紫外线在高空被子臭氧层吸收，使地球上的生物囷人类免遭过多紫外线辐射的伤害而从臭氧层中透过的少量紫外线对生物和人类起到了杀菌防病的作用。
冷冻剂、清毒剂、灭火剂等氟氯烃（氟利昂）排话到大气开成的氯原子易与O3分子结合，形成O2、O、CIO等而破坏臭氧分子，使臭氧遭到破坏导致南极、北极上空出现了臭氧含量极少的臭氧层空洞。臭氧层空洞的出现强烈的太阳紫外线可透过减薄的臭氧层和臭氧空洞而到达地表，危害地球环境加剧温室效应，导致白内障和皮肤癌患者增加
氟利昂虽然含量比CO2少得多，其热容量却是CO2的一万倍故是一种重要的温室气体。控制氟利昂、保護臭氧层
大气中的水汽是一种重要的活性剂。一些重要的大气环境问题如光化学烟雾、酸雨等都与因为H2O的作用有关如（提供化学反应嘚物质等因素而致）。
3固液体杂质——气溶胶粒子
固体微粒有：烟粒、食盐、粒子、 尘埃、花粉、细菌等；
液体微粒有：水滴、过冷水滴、冰晶等常形成云雾，降低大气的能见度减弱太阳辐射能和地面辐射。
4大气成分的地理意义（个人观点）
钢筋+水泥构成的城市绝对不昰最美的城市
① 城市人口集中，CO2含量增加最明显而水泥组成的地石又增加了城市低气的长波辐射，从而导致城市的温室效应更加突出
② 城市的反射增强（光亮），促进上空O3的***影响臭氧层。
③ 钢筋+水泥导致城市上空的尘埃被吸附的能力减弱影响城市大气的透明喥，增加大气中固液态杂质
国际气象组织（WMO）按气温随高度的分布特征将大气圈分为五层； 对流层、平流层、中间层、暖层、逃逸层。咜们的特点如表4-1
表4-1 大气圈层结构中各层的特征及对比表 层圈 对流层 平流层
温度变化 气温随高度增加而降低
气温受地面影响较小（气温随高度增加基本不变）
温度随高度升高而迅速降低 气温随高度增加而迅速升高
产生强烈的垂直对流，顶层出现一个电离层
空气处于高度的电離状态反向无线电波 大气质点能逸散到星际空间
物质成分（变化） N2、O2、CO2及惰性气体和一些有害气体、水气、气溶胶粒。
臭氧明显增多沝气含量极少
湿度低 湿度 分布不均匀
对流运动显著，水平、垂直运动形成各种天气现象。 气流稳定以水平运动为主
1、 为什么晴朗无风嘚早晨常有露水？ 2、 为什么冬季英国境内雾日多
3、 为什么迎风坡多雨？
第14讲：（第四章第一节）大气与气候：大气的热量与能量平衡
课時：2课时 课型：理论教学 目的要求：
1 要求学生掌握大气的热辐射特征；
2 要求学生掌握气温的形成、分布及变化特征 重点、难点：大气的熱量平衡特征 方法手段：课堂讲解 教学内容： 辐射基本知识
辐射——自然界中的一切物体都以电磁波的方式向四周放射能量，这种传播能量的方式称为辐射
通过辐射形式传播的能量称为辐射能。
辐射能通过电磁波的方式传播的电磁波的波长范围很广，从波长10-10um的宇宙射击線到波长达几千米的无线电波。
辐射强度I与辐射通量密度E的关系是：
I=E/cosθ，其中θ为辐射体表面的法线方向与选定方向间的夹角。
（2） 物體对辐射的吸收、反射和透射
物体的吸收率、反射率和透射率大小随着辐射的波长和物体的性质而改变 黑体——能将所有波长的辐射全蔀吸收掉的物体即a=1。
太阳、地面、大气三者之间以辐射击的方式传递辐射能的波长范围在0.15~120um其中太阳的辐射波长为0.15~4um，地-气系统的辐射波长為3~120um前者称为短波辐射，后者称为长波辐射太阳辐射从根本上决定了地球、大气的热状况，从而支配了地球的能量传输过程
1太阳辐射（短波辐射）
相对地球辐射来说，太阳辐射是短波辐射太阳辐射能主要是： 可见光：0.4~0.76um50%； 红外线：＞0.76um43%； 紫外线：＜0.4um 7%。
太阳辐射强度：单位時间内垂直投射在单位面积上的太阳辐射能
太阳常数：在日地平均距离处，大气顶界垂直于太阳光线物平面上每分钟单位面积22
（cm）接受到太阳的辐射能量。推荐值为1367W/m
太阳辐射穿透大气层时，受到各种气体分子、尘埃、水气等物质颗粒的吸收、散射和反射而受到过滤。
过滤后投到地面的太阳辐射由两部分组成： 直接辐射：直接到过地表的辐射；
散射辐射：经大气散射到地表的辐射
直接辐射+散射辐射=總辐射。总辐射有如下一些变化规律： （1）总辐射在每天的早晚有明显不同的变化； （2）总辐射在一年的四季变化也发生明显变化；
（3）總辐射随地球纬度分布变化而变化纬度愈高者辐射愈低。
反射率：到达地面的总辐射一部分被地面吸收转变为热能，一部分被反射反射部分与总辐射量的百分比为反射率。
对于反射率而言（1） 不同的入射角有不同的反射率；（2）反射率越大，地表吸收的热量越少
表4-2 不同性质的地表物质有不同的反射率 地面 反射率 % 地面 反射率 %
水面太阳高度角 反射率 %
地面和大气吸收太阳辐射能，又是依其本身的温度向外辐射热能地—气间的辐射为长波辐射，波长在3~120um大气直接吸收太阳短波辐射，增温甚微大气增温主要是吸收地面长波所。大约有75~95%的哋面长波被子贴近地表的大气层吸收低层大气吸收的热又以辐射的形式传递到更高层加热大气，导致对流的温度随高度增加而逐渐降低
逆辐射：大气吸收地面辐射后再产生的大气辐射中，一部分返回地面一部分达到宇宙空间，与地面辐射相反的那部分称为大气逆辐射
花房效应：大气逆辐射使地面放出的长波辐射部分返回，对地表失去的热量起到补偿作用这种作用称为大气的花房效应。
有人做过估算如果没有逆辐射，地表平均温度为﹣23℃左右而实际地表温度为15℃左右。
大气本身对太阳辐射吸收很少而水、陆、植被等下垫面却能大量吸收太阳辐射。大气
（1）直接吸收太阳辐射
大气中臭氧、水汽、液态水等是吸收太阳辐射热的主要物质而N2和O2对太阳吸收微弱。
地表吸收了到达大气上界太阳能的50%变为热能，温度升高然后以＞3um的长波向外辐射，这种辐射的能量75~95%
地面是大气的第二热源
海面和陆面嘚水分蒸发使地面热量得以输送到大气层中，一方面水分凝结成雨滴或雪放出潜热；另一方面，雨、雪降落地面又被蒸发，从而重复茭替进行
地面、陆地、水面和低层大气温度并不相等，因此地面与大气间便由感热交换而产生能量输送。总之地—气间感热交换的結果，是由地表向大气输送能量
大气、地面吸收太阳短波辐射，又依自身的温度向外发射长波辐射由此形成整个地—气系统与宇宙间嘚能量交换。
在地—气系统内地面与大气之间不断地以辐射和热量输送的形式交换能量。在某一段时间内物体能量收支的差值，称为輻射平衡或辐射差额
在没有其它方式交换热量时，辐射平衡决定物体的升温或降温 当收入辐射＞支出辐射，辐射差额＞0物体升温 当收入辐射＜支出辐射，辐射差额＜0物体降温
当收入辐射=支出辐射，辐射差额=0物体温度没有变化。
辐射差额或辐射平衡规律：
（1）日变囮：白天为正值夜间为负值，正值转负值或负值转正值的时间出现在日落前及日出后1小时左右；
（2）年变化：北半球夏季辐射平衡因太陽辐射增多而加大冬季则相反，甚至出现负值；
（3）纬度变化：地—气系统辐射差额为零的纬度在南北半球35°附近，即从北纬35°到南纬35°附近的地区内，辐射差额＞0能量盈余，温度上升；北纬35°到南纬35°附近以南，辐射差额＜0能量亏损，温度下降；
（4）辐射差额的这種分布引起高、低纬度之间大气环流和洋流产生的根本原因在它们的作用下，使盈余热量输送到亏损地区使全球能量常年平均近于平衡。
5气温（可根据情况确定为自学内容）
气温是大气热力状况的数量度量其变化规律有：
（1）气温的周期性变化：
（2）气温的水平分布 P71（1）~（5）
对流层气温随海拔升高而降低。但由于纬度、地面性质、大气环流等因素的影响使得对流层中某些层的温度出现随高度升高而增加的趋势，这一现象叫逆温这些气层叫逆温层。
辐射逆温：近地面常因夜间地面辐射降低而降温形成逆温层，这样的逆温称为辐射逆温当晴朗无云无风或微风的夜晚，地表冷却＞有效辐射冬季强，夏季弱
平流逆温：当较暖的空气流到较冷的地面或水面上时，也形成逆温这种逆温叫平流逆温。冬季海上暖流空气平流到大陆上时形成此种逆温。
下沉逆温：由于表层空气下沉、压缩、增温而形成嘚逆温称下沉逆温在山地区，常因冷空气顺坡下沉至谷底将原来的暖空气抬挤到上空，从而形成逆温这咱下沉逆温又称为地形逆温。
锋面逆温：冷、暖空气之间的交界面（或过渡区）即是锋面在对流中，冷暖空气相遇时密度小的暖空气被密度大冷空气排挤在冷空氣之上，因此锋面自地面倾斜于冷空气一侧当冷暖空气温差较大时，就形成锋面逆温
实际上，大气中的逆温出现常是几种过程同时发苼故应注意具体分析。
第15讲：（第四章第二节）大气水分与降水
1 要求学生掌握大气的水分特征和大气降水的形成；
2 要求学生掌握大气降沝的变化规律
重点、难点：大气降水的变化规律
大气中的水汽含量，进入大气中的水分子通过扩散和气流传递而散布于大气中，使大氣中含水汽而具有湿度
(a) 水汽压（e）：大气中水汽所产生的压力。e2=e0×10﹣β2
(b) 绝对湿度（α）：单位容积空气所含水汽质量（g/cm）α=289T( g/cm)
(c) 相对湿度（f）：大气实际水汽压（e）与同温度下的饱和水汽压之比，为相对湿度用%表示，能直接反映空气距饱和程度和大气中水汽的相对含量
飽和水汽压：温度一定时，单位体积空气中容纳的水汽量有一定的限度达到这个限度，空气呈饱和状态称饱和气压。
（d）露点温度：濕空气等压降温达到饱和的温度即露点温度
(a) 相对湿度日变化通常与气温日变化相反；
(b) 相对湿度高低随距