地质学

Suaniam

怎么这个论坛只有生物，但没有自然科学的讨论？？？

让我开先河吧！

地质学是对地球的起源、历史和结构进行研究的学科。主要研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各圈层间的相互作用和演变历史。在现阶段，由于观察、研究条件的限制，主要以岩石圈为研究对象，并涉及水圈、大气圈、生物圈和岩石圈下更深的部位，以及某些地外物质。



很早以前，地质学的知识比较零星分散。关于这方面的知识，如从地中开采金属、粘土、煤和盐的一些知识，早已为矿工和有关的人们所知晓，而自然哲学家们则大都脱离这些实践，独立形成自己的思辨性的地质理论。

地质学在18世纪开始成为一门独立的科学，并在19世纪早期达到成熟阶段。

18世纪末关于地质形成理论有非常激烈的争论，这场热烈的争论，一方是强调形成地层的水的作用的水成说派，另一方是强调火的作用的火成说派。

1790年至1830年这一段时期被称为“地质学的英雄时代”。在这个时期，在考察岩层顺序以及岩层所含矿物和化石上，人们做了大量工作。工作方法的一大进步表现在用根据化石内容来进行岩层分类。

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地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。

    地球自形成以来，经历了约46亿年的演化过程，进行过错综复杂的物理、化学变化，同时还受天文变化的影响，所以各个层圈均在不断演变。

    约在35亿年前，地球上出现了生命现象，于是生物成为一种地质应力。最晚在距今200～300万年前，开始有人类出现。人类为了生存和发展，一直在努力适应和改变周围的环境。利用坚硬岩石作为用具和工具，从矿石中提取铜、铁等金属，对人类社会的历史产生过划时代的影响。

    随着社会生产力的发展，人类活动对地球的影响越来越大，地质环境对人类的制约 作用也越来越明显。如何合理有效的利用地球资源、维护人类生存的环境，已成为当今世界所共同关注的问题。

地质学发展回顾

    人类对地质现象的观察和描述有着悠久的历史，但作为一门学科，地质学成熟的较晚。地质学的研究对象是庞大的地球及其悠远的历史，这决定了这门学科具有特殊的复杂性。它是在不同学派、不同观点的争论中形成和发展起来的。

    地质学的萌芽时期（远古～公元1450年）

    人类对岩石、矿物性质的认识可以追溯到远古时期。在中国，铜矿的开采在两千多年前已达到可观的规模；春秋战国时期成书的《山海经》《禹贡》《管子》中的某些篇章，古希腊泰奥弗拉斯托斯的《石头论》都是人类对岩矿知识的最早总结。

    在开矿及与地震、火山、洪水等自然灾害的斗争中，人们逐渐认识到地质作用，并进行思辨、猜测性的解释。我国古代的《诗经》中就记载了“高岸为谷、深谷为陵”的关于地壳变动的认识 ；古希腊的亚里士多德提出，海陆变迁是按一定的规律在一定的时期发生的；在中世纪时期，沈括对海陆变迁、古气候变化、化石的性质等都做出了较为正确的解释，朱熹也比较科学的揭示了化石的成因。

    地质学奠基时期（公元1450～公元1750年）

    以文艺复兴为转机，人们对地球历史开始有了科学的解释。意大利的达·芬奇、丹麦的斯泰诺、英国的伍德沃德、胡克等等，都对化石的成因作了论证。胡克还提出用化石来记述地球历史；斯泰诺提出地层层序律；在岩石学、矿物学方面，李时珍在《本草纲目》中记载了200多种矿物、岩石和化石；德国的阿格里科拉对矿物、矿脉生成过程和水在成矿过程中的作用的研究，开创了矿物学、矿床学的先河 等等。

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地质学形成时期（公元1750～公元1840年）

在英国工业革命、法国大革命和启蒙思想的推动和影响下，科学考察和探险旅行在欧洲兴起。旅行和探险使得地壳成为直接研究的对象，使得人们对地球的研究从思辨性猜测，转变为以野外观察为主。同时，不同观点、不同学派的争论十分活跃，关于地层以及岩石成因的水成论和火成论的争论在18世纪末变得尖锐起来。

    德国的维尔纳是水成论的代表，他提出花岗岩和玄武岩都是沉积而成的，并对岩层作了系统的划分。英国的赫顿提出要用自然过程来揭示地球的历史，以及地质过程“即看不到开始的痕迹，也没有结束的前景”的均变论思想。水火之争促进了地质学从宇宙起源论、自然历史和古老矿物学中分离出来，并逐渐形成了一门独立的学科。在中国，出现在17世纪的《徐霞客游记》也是对自然考察所获得的超越时代的成果。至1840年，底层划分的原则和方法已经确立，地质时代和地层系统基本建立起来。



    而此时的矿物学沿着形态矿物学和矿物化学方向发展 ，美国丹纳的《矿物学系统》标志着经典矿物学的成熟；1829年，英国的尼科尔发明了偏光显微镜，使得显微岩石学的迅速发展成为可能；法国博蒙于1829年提出地球冷缩造山的收缩说，对近百年来的构造理论产生重大影响。

    这样，有关地球历史的古生物学、地层学，有关地壳物质组成的岩石学、矿物学 ，和有关地壳运动的构造地质理论所组成的地质学体系逐渐形成了。

    19世纪上半叶，有关灾变论和均变论的争论，对地质学思想方法产生了历史性的影响。居维叶是灾变论的主要代表，他提出地球历史上发生过多次灾变造成生物灭绝的观点。英国的莱伊尔是均变论的主要代表，他坚持“自然法则是始终一致”的观点，并提出以今论古的现实主义方法。在争论中，地质均变论逐渐成为百余年来地质学及其研究方法的正统观点。



地质学的发展时期（公元1840～公元1910年）   

随着工业化的发展，各工业国家都开展了区域地质调查工作，是地质学从区域地质向全球构造发展，并推动了地质学各分支学科的迅速建立和发展。

    其中重要的有瑞士阿加西等人对冰川学的研究，以及英国艾里、普拉特提出的地壳均衡理论；有关山脉形成的地槽学说，经过美国的霍尔和丹纳的努力最终确立起来；法国的贝特朗提出造山旋回概念；奥格对地槽类型的划分使造山理论更加完善；奥地利的休斯和俄国的卡尔宾斯基则对地台作了系统的研究；休斯的《地球的面貌》是19世纪地质学研究的总结，同时休斯用综合分析的方法，从全球的角度研究地壳运动在时间和空间上的关系，预示了20世纪地质学研究新时期的到来。

    现代地质学的发展（公元1910～    ）

    进入20世纪以来，社会和工业的发展，使得石油地质学、水文地质学和工程地质学陆续形成独立的分支学科。在地质学各基础学科稳步发展的同时，由于各分支学科的相互渗透，数学、物理、化学等基础科学与地质学的结合，新技术方法的采用，导致了一系列边缘学科的出现。

    地震波的研究揭示了固体地球的圈层构造以及洋壳与路壳结构的区别 ；高温高压岩石实验研究，为人们认识地壳深处地质过程提供了较为可靠的依据。所有这些都促进了地质学研究从定性到定量的过渡，并向微观和宏观两个方向发展。

    20世纪50～60年代，全球范围大规模的考察和探测，使地质学研究从浅部转向深部，从大陆转向海洋，海洋地质学有了迅速发展。同时古地磁学、地热学、重力测量都有重大进展，为新的全球构造理论的产生提供了科学依据。在这个基础上，德国的魏格纳于1915年提出的与传统海陆固定论相悖离的大陆漂移说得以复活。

    20世纪60年代初，美国的赫斯、迪茨提出的海底扩展理论较好地说明了漂移的机制。加拿大的威尔逊提出转换断层，并创用板块一词。60年代中期美国的摩根、法国的勒皮雄等提出板块构造说，用以说明全球构造运动的基本理论，它标志着新地球观的形成，使现代地质学研究进入一个新阶段。

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地球的平均半径为6371公里 。其核心可能是以铁、镍为主的金属，称为地核,半径约3400公里。在地核之外，是厚度近2900公里的地幔。地幔之外是薄厚不一的地壳，已知最厚处为75公里，最薄处仅5公里左右，平均厚度约35公里。

    地核的内层是固体，也有科学家认为是在强大压力下原子壳层已被破坏的超固体。外层是具有液体性质的物质，还推测有电流在其中运动，被认为是地球磁场的本原。外层的厚度约为2220公里。

    地幔下部是含有较多金属硫化物和氧化物的非晶体固体物质；地幔上部成份与橄榄岩大致相当；与地壳相接部分和地壳均具有刚硬的性质，合称为岩石圈，厚度约为60～120公里；在岩石圈之下为一层具有可塑性、可以缓慢流动、厚度约为100公里的软流圈。

    地壳表面的海洋、湖泊、河流等水体约占地表总面积的74%。成液态的地表水与冻结在两极地区和高山上的冰川，以及土壤、岩石中的地下水，组成地球的水圈。

    地球的外层是大气圈。大气主要集中于高度不超过16公里的近地面中，成份以氮和氧为主。离地越远，大气越稀薄，而且成份也有变化。在100公里外，大气逐渐不能保持分子状态，而以带电粒子的形态出现，其稀薄程度超过人造的真空。带电粒子受到地球磁场的控制，形成能够阻挡来自太阳和宇宙带电粒子流冲击的电磁层。

    地球的水圈和大气圈通过水的蒸发、凝结、降水和气体的溶解、挥发等方式互相渗透和影响。固体的地球界面上下，是大气和水活动的场所。岩石圈的物质也不断运动 ，并通过火山喷发的形式进入水圈和大气圈。地球各圈层的相互作用不断改变着地球的面貌。

    地球的这些圈层，是由于其组成物质的重力差异作用而逐渐形成的。地球上的任何质点均受到地球引力和惯性离心力的作用，这两种力的合力就是重力。地球表面重力吸住了大气和水，并对他们的运动产生了影响。

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在地球的化学成分中，铁的含量最高(35%)，其他元素依次为氧(30%)、硅(15%)、镁(13%)等。如果按地壳中所含元素计算，氧最多(46%)，其他依次为硅(28%)、铝(8%)、铁(6%)、镁(4%)等。这些元素多形成化合物，少量为单质，它们的天然存在形式即为矿物。

    矿物具有确定的或在一定范围内变化的化学成分和物理特征。组成矿物的元素，如果其原子多是按一定的形式在三维空间内周期性重复排列，并具有自己的结构，那么就是晶体。晶体在外界条件适合的时候，其形态多表现为规则的几何多面体，但这种情况很少。

    矿物在地壳中常以集合的形态存在，这种集合体可以由一种，也可以由多种矿物组成，这在地质学中被称为岩石。

    地球中的矿物已知的有3300多种，常见的只有20多种，其中又以长石、石英、辉石、闪石、云母、橄榄石、方解石、磁铁矿和粘土矿物最最多，除方解石和磁铁矿外，它们的化学成分都以二氧化硅为主，石英全为二氧化硅组成，其余则均为硅酸盐矿物。

    由硅酸盐溶浆凝结而成的火成岩构成了地壳的主体，按体积和重量计都最多。但地面最常见到的则是沉积岩，它是早先形成的岩石破坏后，又经过物理或化学作用在地球表面的低凹部位沉积，经过压实、胶结再次硬化，形成具有层状结构特征的岩石。

    在地壳中，在大大高于地表的温度和压力作用下，岩石的结构、构造或化学成分发生变化，形成不同于火成岩和沉积岩的变质岩。火成岩、沉积岩、变质岩是地球上岩石的三大类别。火成岩中的玄武岩、花岗岩 是地球中最具代表性的岩石，是构成大陆的主要岩石。形成时代最早的花岗岩，年龄达39亿年，而玄武岩是构成海洋所覆盖的地壳的主要物质，均比较“年轻”，一般不超过2亿年。

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地层和古生物

    地层是以成层的岩石为主体，随时间推移而在地表低凹处形成的构造，是地质历史的重要纪录。狭义的地层专指已固结的成层的岩石，有时也包括尚未固结成岩的松散沉积物。依照沉积的先后，早形成的地层居下，晚形成的地层在上，这是地层层序关系的基本原理，称为地层层序律。

    地层在形成以后，由于受到地壳剧烈运动的影响，改变原来的位置，会产生倾斜甚至倒转，但只要能查明其形成和变形的时间，仍可以恢复其原始的层序。在同一时间，地球上各处环境不同，在不同环境中形成的地层各有特点。在地表的隆起部位，不仅不能形成新的地层，还会因受到剥蚀而使已经形成的地层消失。

    因此，地层学是研究各地区地层的划分，确定地层的顺序和相邻地区地层在时间上的对比关系的专门学科。它是地质学的基础，也是地质学中最早形成的学科。

    古生物是指在地质历史时期，在地球上生存过的各类生物，一般已经绝灭，它们的少量遗体和遗迹形成化石保存在地层中。 通过研究这些化石，可以了解地质历史上生物的形态、构造和活动情况。

    对各种古生物进行分类，可以认识生物的演化关系；依据地层中所含化石，可以断定地层的层序，生物演化的不可逆性和阶段性，使这种判断具有可靠的根据；古生物的分布和生活习性，还反映出当时地理环境的特点。古生物的研究是地质学也是生物学的重要组成部分。

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地球表层的岩层和岩体，在形成过程及形成以后，都会受到各种地质作用力的影响，有的大体上保持了形成时的原始状态，有的则产生了形变。它们具有复杂的空间组合形态，即各种地质构造。断裂和褶皱是地质构造的两种最基本形式。

    地球的岩石圈，已经并还在发生着全球规模的板块运动。板块构造学是 二十世纪地质学对地质构造及地质作用的新认识。其基本内容是，岩石圈是地球中最刚硬的部分，它飘浮在地幔中具有塑性、局部熔融、密度较大的软流圈之上。岩石圈中存在着许多很深很大的断裂，这些断裂把岩石圈分割成被称为板块的巨大块体，全球可分为六大板块。

    一般认为，主要是地球内部热的不均匀分布引起了物质对流运动，使岩石圈破裂成为板块。板块形成后继续运动，发生分离、碰撞等事件。地幔中的熔融物质沿板块间的拉张断裂带挤入，并不断向断裂两侧扩展，形成新的洋壳，而部分板块则随着载荷它的软流圈物质向下移动而消失于地幔之中。


    板块运动被认为是使地壳表层发生位置移动，出现断裂、褶皱以及引起地震、岩浆活动和岩石变质等地质作用的总原因，这些地质作用总称为内力地质作用。内力地质作用改变着地壳的构造，同时为地貌的形成打下基础。

    地质作用强烈地影响着气候以及水资源与土壤的分布，创造出了适于人类生存的环境。这种良好环境的出现，是地球大气圈、水圈和岩石圈演化到一定阶段的产物。地球形成的初期，大气圈和水圈的成分、质量都和现代大不相同。例如，大气曾经历以二氧化碳为主的阶段，海水是约在10亿年前才具有今天的含盐度，生物最早出现在地球形成约10亿年以后等等。

    地质作用也会给人带来危害，如地震、火山爆发、洪水泛滥等。人类无力改变地质作用的规律，但可以认识和运用这些规律，使之向有利于人的方向发展，防患于未然。如预报、预防地质灾害的发生，就有可能减轻损失。中国在古代就有“束水攻沙”，引黄河水灌溉淤田压碱等经验，是利用河流的地质作用取得成功的例子。

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地壳是一个极其复杂的研究对象，不但具有复杂的物质成分，不同的化学性质、物理性质和各式各样的结构方式，而且在漫长的时间和广大的空间内，又都受到了一系列物理作用、化学作用甚至生物作用等综合的地质作用影响，不断地发生着错综复杂的物理和化学变化。

    这些作用以及它们所呈现的各种地质现象之间，存在着互相制约、互相联系、互相转化的关系。它们的发生、发展和演化的规律，除具有普遍的特点之外，还常有一定的时间变异性和区域特殊性，因而不同地区具有不同的地质特征，蕴藏着不同种类、成分和规模的矿产。

    地质学的另一特点是把空间与时间统一起来研究。现在能观察到的地球历史发展记录，主要保存在表层岩石内，按时间顺序层层堆积的地层中。由不同时代岩浆凝结而成的火成岩体，以及由早先形成的岩层岩体演变而成的变质建造，不同时期留下的构造变形遗迹等，是了解地球历史的基本材料。由于经过长期复杂的变动，这些史料已变得凌乱和有缺失，这是地质学研究的难点。



    地壳中除了保存着各种地质变化的遗迹之外，还有记载着生物的演化和同位素的蜕变等其他科学方面的珍贵史料，它是地球的一系列复杂运动的结果，而这种运动现在还在进行着。对于地表以下较大深度的地质现象和地质作用，目前还只能通过地球物理等探测技术，来进行间接的推测和研究。

    同物理、化学等基础科学比较，地质学研究具有较强的地域性、历史性和综合性。只有根据足够的实际资料，特别是根据足以充分说明空间和时间变化因素的丰富资料总结出来的地质学理论，才能有较广泛的适用性。

    地质学的这些特点，决定了一般的地质研究必须通过一定比重的野外实际调查，配合相应的室内研究。野外调查和室内研究，构成一次观察、记录(包括制图)采样、初步综合、试验分析、总结提高以至复查验证的完整的地质研究过程。地质学研究在实质上都是对其研究对象的一次综合性调查研究过程。

    随着生产和科学技术的发展，20世纪中叶以来地质学的研究中引入了大量的新技术、新方法，如不同的地球物理勘探方法、地球化学勘察方法、科学深钻技术、同位素地质方法、航空以及遥感地质方法、现代电子计算机技术、高温高压模拟试验等的采用。

    物理、化学等基础科学新的成就的引用，地球物理、地球化学、数学地质、宇宙地质学等地质科学中边缘学科的进一步发展，推动了地质学的发展，同时使地质学的方法不断地革新。

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人类对地质的认识，首先是从被视为静止物体的矿物和岩石的研究开始的。通过保存在地层中的古生物化石的研究，提出了古生物学的理论与方法，并运用于划分地层，把历史的观念引入了地质学。

    早期的地质学以研究地壳表层某个地区的岩石为基础，矿物学、岩石学、地层学及古生物学、构造地质学、区域地质学都是在此基础上建立起来的。历史地质学则是概括这些地质实体的发展历史的综合性学科。

    地质学与物理学、化学结合而产生的地球物理学、地球化学，是地球科学的重要支柱，也是推动地质学向现代科学水平发展的重要方面。

    现代地质学把地球作为一次整体来研究，20世纪60年代出现的板块构造说，就是吸收了地震研究、海洋地质调查和古地碰研究等方面的最新科学成果，较好地解释了全球构造问题。
    至20世纪80年代，地质学已发展成为包含有下列分支学科的理论体系。这些分支学科大体可分为两类：一类是探讨基本事实和原理的基础学科；一类是这些基础学科与生产或其他学科结合而形成的学科。

    矿物学是研究矿物的化学成分、内部结构、形态、性质、成因、产状，共生组合、变化条件、用途以及它们之间的相互关系的学科。

    岩石学是研究岩石的物质成分、结构、构造、形成条件、分布规律、成因、成矿关系以及岩石的演变历史和演变规律的学科。

    矿床地质学是研究矿床的特征、成固、分布及其工业意义的学科。

    地球化学是研究地球各圈层和各种地质体的化学组成、化学作用和化学演化，探讨化学元素及其同位素的分布、存在形式、共生组合、集中分散及迁移循环的规律的学科。

    以地质作用及其留下的形迹为主要研究对象的学科包括下列各分支。

    动力地质学是研究各种地质作用，包括引起这些作用的动力在地球各圈层活动的规律的学科。火山地质学、地震地质学、冰川地质学等均属这个学科中有特殊内容的分支。

    构造地质学是研究地球岩石圈的构造变形，包括断裂、褶皱等各种构造形迹及不同类型构造单元的分布、形成、演化和发展，是从总体上研究地质体的构造在时间上及空间上的发展规律及成固和动力来源的学科。大地构造学也属于构造地质学范畴。

    地貌学是研究地表形态特征及其发生、发展和分布的规律的学科。又称地形学，是地质学与自然地理学之间的边缘学科。

    地球物理学是研究各种地球物理场和地球的物理性质、结构、形态及其中发生的各种物理过程的学科，是地质学与物理学之间的边缘科学。地球物理学在狭义上只研究地球的固体部分，又称固体地球物理学；广义的地球物理学还包括对水圈、大气圈的研究。

    地质力学是运用力学原理研究地壳构造和地壳运动规律及其起因的学科。

    以地质历史为主要研究对象的学科，包括下列分支：

    古生物学是研究地球历史上的生物界及其进化过程的学科。主要是对保存在地层中的化石的研究。

    地层学是研究成层岩石的时空分布规律，包括地层的层序和时代及其地理分布、地层的分类、对比以及它们之间的关系的学科。

    历史地质学是研究地球的发展历史和规律，包括地球上生物的进化历史，古沉积相的分析和古地理面貌的复原，以及地壳地质构造和有关地质作用的演变等方面的研究，是一门综合性的学科。

    古地理学是研究地球历史上的海陆分布及其他自然地理特征与发展过程的学科。

    地质年代学是研究地质历史时期的顺序及其延续的年代数据，地质年代表是其研究的最终成果。

    综合一个地区的地质调查成果，研究阐明该地区地质的总体特征，探讨各种地质作用的相互关系的学科称为区域地质学。

    此外，将地球及其他星球作为一个天体来研究，形成了行星地质学、天文地质学。对地球深部的研究，是刚刚开拓的新领域。

    地质学为了开发利用地下资源及改善和利用地球环境，解决人类社会发展中的实际问题，形成了既有理论意义又有生产应用价值的下列各分支学科。

    水文地质学是研究地下水的形成、分布和运动的规律，以合理开发地下水、防治地下水的危害，以及利用地下水的化学、物理特征找矿、预报地震和防治地方病、保护环境。

    工程地质学是以调查研究和解决各类工程建设中的地质问题为任务，包括评价地基的地质条件，预测工程建设对地质环境的影响，选择最佳场所、路线，为工程设计提供可靠的地质依据。

    环境地质学是研究地质环境质量和人类活动与地质环境的相互关系的学科。

    灾害地质学是研究地质灾害的发生、分布规律、形成机制和对人类的影响及其预测预防的学科。

    金属矿产地质学、非金属地质矿产学、石油地质学、煤地质学是把地质学基础理论用于研究这些矿产资源的成因、分布规律等的学科。这些学科具有很强的实用性，同时又有基础研究性质。

    找矿勘探地质学是综合运用地质学理论和现有的找矿方法、手段寻找矿藏的学科。

    矿山地质学是以解决矿山开发过程中遇到的地质问题为任务的学科。

    还有些自成体系、自有理论、与地质学相辅相成，对地质学的发展有重要作用的技术学科，属于广义的地质学或地质科技的范畴。它们包括：运用物理的、化学的方法去取得野外地质资料的地球物理勘探和地球化学勘查；运用钻探或坑探的手段直接向地下取得地质样品的探矿工程；对各种地质样品进行实验测试的实验室技术；为地质调查提供地形底图并绘制地质图件的测绘学；能在远距离处取得地质资料的航空测量技术和遥感技术以及用于处理地质资料的数学方法和计算机技术等。

    随着研究深度的增加，新的分支学科还在不断产生各个学科的联系愈来愈紧密，建立一个更加充实、完整的有关地球的知识体系，是发展的必然趋势。

[ 本帖最后由 Suaniam 于 1-12-2006 11:31 PM 编辑 ]

Suaniam

人类是在地球的发展过程中，生物进化达到高等阶段的产物。人的出现有赖于适宜的自然环境，包括地质水文、气候、生物等方面因素。它们互相依赖和制约，经过长期发展，达到了适于人类生存的相对稳定的生态平衡，如果其中任何一种因素发生重大变化，都将破坏这个平衡，而且有可能使环境不再有利于人类。

    当人类的活动符合自然界的客观规律时，便可以得到利益，如凿井得水，开山取矿；相反则会蒙受损失，如过量灌溉导致土壤盐碱化。另一方面，自然界的突发事件或缓慢积累起来的重大变化，也可以给人类带来无法逃避的灾害。地质学正在积极研究人类活动引起的地质环境的变化和地质作用造成的对人的危害。

    地质学是提高人类认识自然，增进与环境的协调和求得环境改善的科学。地球表层的生物和人类的大量活动，都与地质条件相关。在生产力还不发达的时期，人类活动对地质环境的影响较弱，灾害性地质作用给人类带来的损失也不如今日这样巨大。

    在当代的发达国家里，矿业和以矿产品为基本原料的工业，一般要占到整个工业生产总值的60%左右；进行生产所使用的动力，几乎百分之百地取之于地球资源。


    20世纪80年代，人类从地下采出石油的数量，较半个世纪前增长一百倍以上。砂石等非金属材料也成为重要的资源被大量开采，它们一年产出的数量，无论就重量或体积均超过了其他工业矿物原料年产量的总和。

    如此大量的开采，就使地质学不仅要找出新的矿产资源以维持社会庞大需求，而且还要担当起指导合理开发、保护矿产资源、防治环境恶化等重任。

    现代建设的发展，使人口密集、建筑集中，许多工程规模巨大，这对地质环境的依赖和对环境的影响超过人类史上的任何时期。在现代化的工程建设中，不仅要重视地质作用引起的突发事件，还要注意它的长期影响，比如泥沙淤积、地面缓慢升降等。这些都是地质学应该研究解决的问题。

    在现代化的社会中，社会的生产和生活组成一个息息相关的整体，电力、煤气、自来水的供应，一刻不可缺少，交通、电讯必须保持畅通，而地震破坏上述设施造成的后果，可以比地震本身直接造成的危害还要严重。不仅地震，其他如山崩、滑坡、泥石流、塌陷、地震海浪冲蚀等可能造成灾害的地质作用，都必须运用地质学去认识和提出防治意见。同时，人们还须遵循地质学的科学指导，避免因人类的活动而触发灾害，导致地质环境的恶化。

    因此，地质学与人类的关系不仅仅在于资源的取用，还在于与人类生存和生活环境的诸多方面直接相关。现在地质学已成为人类社会所普遍需要的科学，参照地质学知识制定矿产资源法、海洋法、水法、环境保护法等，就表现了这种密切的关系。

Suaniam

未来，地质学能观察和研究的范围和领域将日益扩大。在空间上，不但能通过直接或间接的方法逐步深入到岩石圈深部，而且对月球、太阳系部分行星及其卫星的某些地质特征，将有更多的了解。

    数学、物理学、化学、生物学、天文学等其他学科的发展和向地质学的进一步渗透，先进技术在地质工作中的使用，同精细、深入的野外地质工作相结合，会使人们有可能对更多的地质现象和规律作出科学的解释进行更深入和本质性的研究。

    实验条件将进一步改进，如将实验室中所能达到的温度压力提得更高，模拟更为复杂的多种可变因素的地质作用，并把时间因素也纳入模拟实验之中。

    地质学理论不断得到补充、修正，尤其是各大陆所提供的有关不同地质历史时期的新资料将在很大程度上检验、发展板块构造说，进而会产生一些新的理论和学说。

    在地质学的服务领域，一个重要方面是开发地球资源，其中有关矿产资源和新能源的研究，仍处于最重要的地位。同时，由于区域成矿研究的需要，将进一步加强区域地质的综合研究，并促进地层学、古生物学、沉积学、构造地质学、地质年代学 ，以及区域岩浆活动研究、变质地质研究等向新的水平发展。

    保障人类良好的生存环境、干旱半干旱地区和沼泽地区的水文地质问题，以及工程地质问题的研究将不断扩大。环境地质学，包括环境地质调查研究，有关的微量测试技术和环境保护的地质措施等的研究日趋重要。

    总之，地质学必须加强基础研究，如矿物学、岩石学地层学、古生物学等具有奠基意义的学科的研究，以提高对各种地质体、地质现象及其形成、演化的认识。同时还要充分吸收和利用其他科学技术的新成果，包括社会科学的研究成果，以更全面、本质地认识地球历史和构造，为科学的发展，为人类更合理、有效地开发和利用地球资源，维护生存环境，作出应有的贡献。

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地质学概述、
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实验岩石学、
工程地质学

以上文章载自《大科普网》

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公元前　～　公元元年

　　据晋皇甫谧著《帝王世纪》，帝尧时代，中国凿井取水，这是古人掌握地下水知识的传说。

　　在中国最早的编年史书《竹书纪年》中载有公元前1831年泰山的一次地震，这是世界上最早的地震记载。

　　据中国殷代(公元前1217年)甲骨文，已有说明天气现象 (雨、雪、雹、霾、雷、霓、雾等)和降水强弱的记载。

　　公元前六世纪，提出地球球形说(古希腊 毕达哥拉斯)。

　　公元前五至前三世纪，中国战国时古代地理著作《山海经》十八卷，记录成文，其中已提到潮汐与月亮的关系。

　　公元前三世纪，《禹贡》问世，为中国古代重要地理著作，并记载了中国各地土壤的特征。

　　公元前三至前二世纪，《地理学》三卷是欧洲最早的通论地理专著，记有测算黄赤交角、地球大小和应用经纬网制地图(古希腊 埃拉托色尼)。

　　据《逸周书》，记有最早的中国战国时的物候，将全年分为七十二候，逐候记有气候变化和生物活动的特点。

　　公元前二至前一世纪，《史记》的《河渠书》为中国最早的水文地理著作，《朝鲜列传》、《大宛列传》为我国最早的涉及外国的地理著作(中国 司马迁)。

　　公元前138一前126年，中国汉武帝时张骞出使西域。

　　公元前二世纪至公元后六世纪，逐步开辟从中国渭水出发的古代横贯亚洲的交通道路，即有名的丝路。

　　公元前二世纪，中国应用木炭重量变化和琴弦伸缩来测量空气的湿度。

　

Suaniam

公元元年　～　公元１８００年

　　地理学》十七卷是欧亚古代第一部最完整的区域地理书籍(古希腊 斯特拉波)。

　　中国东汉时班超出使西域，在西域活动三十一年，恢复了中西交通的道路。

　　132年，东汉时，创制世界上第一个测量地震的“地动仪”，开创了用仪器测量地震的历史(中国 张衡)。

　　一至二世纪，中国东汉《尚书纬·考灵曜》中记有：“地体虽静，而终日旋转”，“一年之中，地有四游”，反映了当时人们对地动的朴素臆测。

　　二世纪，运用圆锥、球面、圆筒等投影方法绘制地图(古希腊 托勒密)。

　　223年至271年，西晋时期绘制了禹贡地域图和地形方丈图，提出绘制地图六条原则“制图六体”，是世界上最早的地图和有关制图学的理论(中国 裴秀)。

　　四至五世纪，中国东晋法显到达印度和狮子国(斯里兰卡)，著有《佛国记》。

　　五至六世纪，北魏《水经注》为我国古代最完整的水文地理著作(中国 郦道元)。

　　628年到645年，中国唐朝唐玄奘旅行亚洲中部和印度，历时十七年，归后著《大唐西域记》，为研究西域史地的重要文献。

　　八世纪，编成《海内华夷图》，为十一世纪时编制《禹迹图》的基础(中国 贾耽)。

　　九世纪，唐宪宗时的《元和群县图志》，为中国古代最完整的全国地理志(中国 李吉甫)。

　　1072～1074年，宋代创用分层建堰法，使用水平尺、罗盘针于地形测量；制作表示地形的立体模型称木图(中国 沈括)。

　　1086～1093年，宋代《梦溪笔谈》中提出海陆变迁、流水侵蚀地形原理；揭示化石的形成，并用化石推断古气候；指出磁偏角现象等(中国 沈括)。

　　1271～1295年，意大利人马可·波罗东游中国，归后著有《马可·波罗游记》。

　　1424年，中国明朝永乐年间制发雨量器，供全国各州县使用，是世界上最早使用雨量器的国家。

　　1405年到1433年，中国明代郑和七次下西洋，远达非洲东岸慢八撒(现今在肯尼亚)。

　　1487年，葡萄牙人迪亚士发现非洲南端的好望角。

　　1492年到1502年，意大利入哥伦布先后发现古巴、牙买棚、波多黎各等岛屿，当时误认为发现了印度。在航海中，认识到地球磁场的偏角因地而异的变化。

　　1498年，葡萄牙人达·伽马发现经好望角到达印度的航路。

　　1498年，对湖水的侵蚀搬运进行观察，提出防止湖水浸蚀的方法，此方法也可防止海水的侵蚀(中国 沈启)。

　　1499～1504年，意大利人亚美利哥·维斯谱齐曾多次航行到南美洲北岸，确认为一新大陆，后来就把南、北美洲称为“亚美利加”。

　　1519年9月一1522年9月完成第一次环绕地球的航行，证实地球是球形(葡萄牙 麦哲伦率领的探险队)。

　　1564年，《吴江考》中有科学的关于水位的记载(中国沈启)。

　　1564年，增补朱思本舆地图，成为《广舆图》二卷，将单张地图改为地图册，为清初所绘地图的基础(中国 罗洪先)。

　　1569年，创立麦卡托投影法，并于1595年出版《地图册》 (荷兰 麦卡托)。

　　1570年，用摆式风力计测量风力(意大利 丹蒂)。

　　1576年，发现地球磁力的倾角(英国 诺曼)。

　　1640年，明朝《徐霞客游记》，是世界上最早论及石灰岩岩溶地形的著作(中国 徐霞客)。

　　1648年，发现气压随高度变化(法国 帕斯卡)。

　　1653年，意大利北部开始建立世界上第一个气象观测站。

　　1677年，清朝时提出“测水法”，并主张“束水攻沙”，发表《河防摘要》(中国 陈潢)。

　　1686年，用气压计说明测高公式、贸易风、季节风(英国 哈雷)。

　　1687年，提出引潮力的学说，首先得出关于海水对引潮力反应的理论(英国 牛顿)。

　　1687年，提出台风为旋转风暴的理论(英国 丹皮尔)。

　　1695年，《广阳杂记》中提出方舆之书应探求“天地之故” (中国 刘献廷)。

　　1728年，航行白令海峡，确认亚美二洲不相连接(俄国、白令)。

　　1747年，开始矿物的系统记载，刊行《矿物学》(瑞典 沃勒里乌斯)。

　　1763年，出版《论地层》，书中涉及地表受内外营力作用的思想(俄国 罗蒙诺索夫)。

　　1768年，最早绘成表示地磁倾角的地图(德国 威尔开)。

　　1769～1774年，进行三次大洋洲探测，发现新西兰南、北岛，澳洲东岸和新喀利多尼亚群岛。1773年，第一次进入南极圈，到达的最南点为71度10分(英国 科克)。

　　1775年，开始对矿物外部特征进行研究，后提出按外部特征的矿物分类法(德国 亚·维尔纳)。

　　1775年，提出潮汐动力学说(法国 拉普拉斯)。

　　1777年，提出山脉形成的隆起说(俄国 帕拉斯)。

　　1783年，发明毛发湿度表(瑞士 霍·索修尔)。

　　1791年，提出按矿物的化学组成对矿物进行分类(俄国 谢维尔金内)。

　　1791年，创立岩石起源的水成学派(德国 亚·维尔纳)。

　　1795年，《地球的理论》问世，提出岩石起源的火成论，反对当时的地质学中流行的水成论(英国 哈顿)。

　

Suaniam

　　1804年，发现地磁的强度从极地到赤道逐渐递减的规律(德国 洪保德)。

　　1806年

　　发现气温随高度递减的规律(德国 洪保德)。

　　确立蒲福风级标准，国际上沿用至今(英国 蒲福)。

　　1812年，提出地壳变动的灾变说(激变说)，认为生物的变化是上帝多次创世的结果(法国 居维叶)。

　　1815年，《英国地质图》出版，首次制成地层学的地质图(英国 史密斯)。

　　1817年，提出等值线的概念，制成世界年平均气温分布图(德国 洪保德)。

　　1820年，制成气压图，是天气图的开始(德国 勃兰戴斯)。

　　1821年，第一次在南极圈内发现陆地(南极大陆边缘的岛屿)命名为彼得一世岛与亚历山大一世岛(俄国 别林斯高晋)。

　　1822年，在地图投影中采用等角法(德国 高斯)。

　　1830～1832年，出版《地质学原理》一书，提出地质进化的均变说。(英国 赖尔)。

　　1831年

    发现北磁极，即地磁北极(英国 詹·罗斯)。

　　第一次看见南极大陆，环绕南极大陆航行一周，完成了重要的地理发现(英国 皮斯库)。

　　1837年，开始地球椭圆体的计算(德国 贝塞尔)。

　　1840年，提出地球历史上有冰期存在的观点(瑞土 阿加西斯)。

　　1842年，首次印制标有等温线与等压线的天气图(美国 卢米斯)。

　　1845～1862年，出版《宇宙》五卷，从直接观察的事实出发，运用比较法，揭示自然现象之间的因果关系，从而对僵化的自然观在自然地理学方面打开了一个缺口，开创了自然地理学(德国 洪保德)。

　　1846年，提出准平原是海蚀的结果的观点(苏格兰 安·雷姆赛)。

　　1852年，提出地壳的冷缩说(收缩说)，认为地球由炽热状态逐渐冷却而成。由于冷却收缩，使地壳发生运动(法国 博蒙特)。

　　1855年，提出第一个地壳均衡说(英国 埃里)。

　　1857年

　　创立“贝尔定律”，提出河谷发育的不对称原理(俄籍德国人 冯·贝尔)。

　　制作北大西洋最初的海图(美国 马·莫里)。

　　欧洲开始经纬度测定。

　　提出侵蚀基面的概念，认为海平面是河流侵蚀作用的基准面(美国 约·鲍威尔)。

　　1858年，开始进行岩石的显微镜研究(英国 索比)。

　　1859年，在收缩说的基础上提出地槽学说(美国 詹·霍尔)。

　　1860年，创立风与气压梯度关系的巴罗特定律(荷兰 布依斯·巴罗特)。

　　1869年，绘制全球等压线图(英国 巴肯)。

　　1871年，提出关于在密度和海流不连续面上的波浪和涟波的理论(英国 汤姆生)。

　　1873年，发展了“地槽”理论，使其具有更加固定的形式(美国 丹纳)。

　　1874年，绘制北半球的天气图(丹麦 霍夫迈尔)。

　　1875年，发表《阿尔卑斯山脉的成因》，从收缩说的观点说明褶皱山脉的形成(奥地利 修斯)。

　　1876年，将地槽分为正地槽与准地槽(德国 斯蒂尔)。

　　1877年

    提出第一个大陆漂移说(俄国 贝汉诺夫)。

　　提出大气环流理论(美国 费雷尔)。

　　1878年，从收缩说出发探讨褶皱形成的力学原理(瑞士 海姆)。

　　1879年，按温度指标首次进行气候分类(德国 苏潘)。

　　1882年

　　设置北极海观测所(挪威 霍恩等)。

　　《人文地理学》出版，书中按自然地理要素来论述地理环境决定论(德国 拉采尔)。

　　首次绘制世界年雨量分布图(美国 卢米斯)。

　　1884年，根据气温与降水二要素，并联系重要指示植物进行气候分类，此分类法曾被广泛应用(德国 寇本)。

　　1885年

　　《地球之面貌》问世，根据收缩说对整地球表面的构造作了综合分析(奥地利 修斯)。

　　提出石油矿床的背斜说(美国 爱·怀特)。

　　1886年

　　按构造与形态首次进行海岸分类(德国 李希霍芬)。

　　根据6000次深测记录绘制大西洋海深图(美国 马·莫里)。

　　提出弹性表面波理论，认为表面波是构成地震波的主要部分，后被证实(英国 瑞利)。

　　1887年

　　提出俄罗斯地台构造的理论(俄国 卡尔宾斯基)。

　　发表气象图集，包括全世界等温线图、等压线图、年总雨量图等(奥地利 汉恩)。

　　1888年，发现地球南北两极的移动和纬度变化(德国 寇斯脱奈尔)。

　　1889年

　　提出地壳均衡说，试图把所有的构造运动都解释为均衡力作用的结果(美国 杜顿)。

　　通过实验，总结得出各种元素在地壳中的重量百分比，后来地壳中每种元素所占的平均比值被称为克拉克值(美国 弗·克拉克)。

　　提出准平原是地形发育的最后结果(美国 戴维斯)。

　　1890年

　　提出岩浆分异是火成岩分化原因的见解(德国 罗森布施)。

　　提出气候变化的35年周期说(瑞士 布吕克纳)。

　　1891

　　发现地球两极移动和纬度变化的主要周期(美国 张德勒)。

　　提出十种国际云型(瑞典 希尔德布兰德·希尔德布兰森，英国 艾伯克龙比)。

　　进行地球平均密度和万有引力常数的测定(英国 波伊丁)。

　　1896年，按十种国际云型分类法绘成国际云图册(瑞典 希尔德布兰德·希尔德布兰德森，德国 寇本等)。

　　1897年

　　地震记录证实纵波，横波和表面波的存在(德国 奥尔达姆)。

　　最早研究蒸发与降水同海流的关系(英国 荷)。

　　根据地震波分析，提出地球有铁核的假说(德国 威彻特)。

　　1899年，创立地理循环说，即地貌循环说(美国 戴维斯)。

　

Suaniam

1900年

　　俄国科学家道库恰耶夫，创立发生学、土壤学，提出基于发生学原则的土壤分类，创立自然地带学说。

　　意大利科学家罗西、瑞士科学家福勒尔，制定第一个反映地震地面效应和确定等地震线的罗西－福勒尔烈度表。

　　1902年

　　法国科学家泰赛伦斯，发现地球大气圈的平流层。

　　英国科学家亥维赛、美国科学家肯尼里，从无线电绕地球弯曲通讯，提出大气圈有电离层存在。1924年被证实。

　　1903年

　　德国科学家李希霍芬，提出了东亚地体的构造理论。

　　挪威科学家沃洛特，提出了岩浆的溶液理论。

　　1904年

　　挪威科学家斯托末，提出激光和磁暴是由高能带电粒子在地磁场中运动而产生的理论。

　　挪威科学家伯克兰，进行极光的模型试验。

　　德国科学家威彻特，发明威彻特地震仪。

　　美国科学家葛利普，提出沉积岩成因分类。

　　美国科学家乔·拉姆，提出关于地震弹性波发生和传播的理论。

　　1905年

　　美国卡内基研究所地磁部，开始世界海洋的地磁观测。

　　德国科学家艾·拉曼，开始建立欧洲土壤学的体系。

　　瑞典科学家艾克曼，建立海流理论，明确风与海水的关系。

　　中国科学家邝荣光，编制《直隶省地质图》与《直隶省矿产图》，为我国第一本地质图。

　　美国科学家乔里，发现岩石中的发射现象，对研究地热的来源有重要意义。

　　1906年

　　美国科学家海福特，根据重力测定结果，确定地球为一个椭球体。

　　德国波兹坦测地研究所，完成重力的绝对测定。

　　德国科学家马古利斯，发展风暴理论，建立台风能量论的基础。

　　德国科学家奥尔达木，根据地震波的走势曲线，证实地核的存在。

　　美国科学家鲍温，实验证明有关岩石同矿床的关系。

　　奥地利科学家安普菲诺，提出地壳的振荡运动由地壳深处物质膨胀与压缩所引起的见解。

　　国际地震协会，法国斯特拉斯城建立第一个地震观测台。

　　1907年

　　德国科学家朱帕里兹和英国科学家托纳，朱帕里兹制成地震走时表，后经托纳修改。Ｚ－Ｔ走时表最先得到广泛应用。

　　俄国科学家戈里芩，发明地磁式地震仪。

　　1909年

　　英国科学家达维特，发现地球南磁极。

　　南斯拉夫科学家莫霍洛维奇，发现地壳与地幔之间有一个岩层的分界面，现称为“莫霍面”。

　　美国人彼利，首次到达南极。

　　英国科学家辛普森，提出雷雨的电荷生成说。

　　1910年，挪威威·皮叶克尼斯，发现海洋环流定理。

　　1911年

　　首次到达南极(挪威 阿蒙森)。

　　开始用相律说明发生在地壳中的矿物的分配(挪威籍瑞士人 戈尔德施密特)。

　　1912年

　　提出大陆漂移说(德国 魏根纳)。

　　从重力异常值的测定讨论地壳均衡说(美国 海福德)。

　　提出国际土壤粒径区分法(瑞典 阿特伯格)。

　　1913年

　　创立地理景观学说，把各级地理区域看成是自然综合体，认为它们是地形、气候、土壤、植物等相互作用的结果(苏联 贝尔格)。

　　论述关于硅酸盐矿物物理化学的相互关系(美国 芬纳)。

　　提出大气热辐射平衡的理论(德国 埃姆顿)。

　　1914年，发现地球深2,900公里处存在地幔与地核的界面，称为“谷登堡界面”(美籍德国人 谷登堡)。

　　1917年，进行侵蚀和堆积基准面的研究(美国 巴来尔)。

　　1918年，确立大气的太阳潮(英国 查普曼)。

　　1919年

　　提出锋面和气旋学说(挪威 雅·皮叶克尼斯)。

　　按海岸运动的方向将海岸进行分类(美国 道·约翰逊)。

　　1921年

　　发现大气圈的臭氧层，量少，但吸收大量紫外线，使生命体免受损害(法国 法布列)。

　　开始珠穆朗玛峰探险(英国皇家地理协会探险队)。

　　1922年

　　发现深源地震的存在(英国 透纳)。

　　算出火成岩的平均化学成分(美国 弗·克拉克)。

　　1923年

　　建立元素的地球化学分配法则(挪威 戈尔德施密特)。

　　进行地槽的分类(美国 舒舍特)。

　　1924年

　　《形态分析》出版，提出“山前阶地”理论(德国 瓦·彭克)。

　　根据地壳收缩说分析综合世界的造山运动，发表造山论 (德国 汉·斯蒂尔)。

　　提出岩浆岩相的概念(苏联 乌索夫)。

　　提出地质时代气候变迁的原因是地轴发生周期性偏倚的见解(德国 寇本、魏根纳)。

　　1925年

　　根据气候因素进行土壤分类(苏联 瓦·威廉斯)。

　　提出大地构造的放射性轮回说，确立大地构造过程的周期概念，用地壳中放射热的堆积解释地壳运动的周期性(英国 乔利)。

　　提出生物地球化学的概念(苏联 维尔纳德斯基等)。

　　根据气候型与地理景观作出气候的分类(苏联 列·贝尔格)。

　　1926年

　　提出干燥指数，并绘制干燥指数的世界分布图(法国 德马东)。

　　提出中国地质历史时期的气候脉动说(中国 竺可桢)。

　　1927年

　　证实深源地震的存在(日本 和达清夫)。

　　发现菲律宾海沟中的爱姆登海渊，深度为10,830米，后订正为10,400米(德国 爱姆登号军舰)。

　　1928年

　　提出地壳变动的地下对流说(英国 阿·霍尔姆斯)。

　　提出气团理论(挪威 贝吉隆)。

　　提出电离层形成的紫外线电离说(英国 赫尔本特)。

　　1928～1930年，第一次南极陆上探险，乘飞机到达南极上空(美国 拜尔德等)。

　　1929年

　　在《东亚的几个特别构造型》一文中提出地质力学的原理和方法(中国 李四光)。

　　根据太阳辐射量的变化说明第四纪冰期的成因(英国 辛普森)。

　　从乱流扩散说明大气运动的理论(德国 德范特)。

　　从地球化学观点说明地球内部的构造，从此矿物学不再是纯粹的记事性科学了(挪威籍瑞士人 戈尔德施密特)。

　　1930年

　　根据天文学的计算说明第四纪冰期的成因(南斯拉夫 米兰科维奇)。

　　反对地壳变动的收缩说，提出波动说(德国 哈尔曼)。

　　开始在海上进行重力测定，发现重力异常(荷兰 文宁)。

　　1931年，根据降水和蒸发指数进行气候分类(美国 桑斯威特)。

　　1932年，发现火山喷出岩具有磁性(德国 凯尼格斯伯杰)。

　　1932年，提出黄土形成的“土壤残积说”(苏联 列·贝尔格)。

　　1933年

　　提出地壳变动的脉动说(美国 布赫)。

　　提出花岗岩生成的选择再熔融说(芬兰 埃斯科拉)。

　　提出热盐环流的模式理论，研究蒸发与降水因素产生海流(英国 古尔兹勃龙)。

　　发展了等离子体川流在地球磁场中的运动理论，用以研究地磁风暴(英国 查普曼等)。

　　提出降水的冰核说(挪威 贝吉隆)。

　　1934年

　　出版《风化壳》专著，发展了地表风化壳理论(苏联 波雷诺夫)。

　　提出东南季风的强弱和中国东部雨量分布的关系(中国 竺可桢)。

　　1936年

　　从湖泊堆积物的微层里研究了解古气候(苏联 肖斯塔科维奇)。

　　1933一1936年，在庐山和黄山等地发现冰川遗迹，确定中国曾有过第四纪冰期(中国 李四光)。

　　提出地球存在内核的第一个证据(英国 莱曼)。

　　1937年

　　1937～1940年，苏联“赛得夫’号船进行北冰洋漂流调查。

　　论述地壳变动与岩浆活动的关系(德国 布勃诺夫)。

　　1938年

　　提出弧状列岛的成因(美国 哈·赫斯)。

　　从岩石矿物中铅质量的比较，论述铅矿的起源(英国阿·霍尔姆斯)。

　　1939年

　　用化学观点探讨沉积环境(美国 特温霍费尔)。

　　提出中国华北黄土的水成见解(日本 增渊坚吉)。

　　提出地磁场是由于地球旋转使地心内液态铁产生涡流所引起的假说(美籍德国人 埃尔撒色儿)。

　　《中国气团的性质》一文，分析研究中国境内的气团性质并加以分类(中国 涂长望)。

　　1940年,进行地核的磁性研究(美国 斯来特)。

　　提出生物地理群落的概念，认为植物群落的分布与组成决定于环境条件，并认为它是地理景观的基本单位(苏联 苏卡切夫)。

　　1941年，根据对密西西比河下游黄土的研究，提出黄土的水成说(美国 理·罗素)。

　　1942年，对火山爆发能量进行预测试验(日本 水上)。

　　1945年,发表《中国主要地质构造单元》一书，制成我国第一幅大地构造图，从地台、地槽和造山运动的关系划分中国地质构造单位(中国 黄汲清)。

　　用便于室温贮存及从地面飘散的碘化银代替干冰，实现人工降雨(美国 冯纳古特)。

　　1946年

　　用干冰冷却饱和水汽，实现人造风雪及人工降雨(美国兰米尔、谢弗尔)。

　　用火箭进行120公里高处超高层观测(美国 贝斯特)。

　　在高压下进行岩石物性的实验研究(美国 布里奇曼)。

　　发现平顶海山(美国 哈·赫斯)。

　　提出地球化学景观的概念，从化学元素在景观中的迁移过程和迁移能力研究景观要素之间的物质和能量交换过程(苏联 波雷诺夫)

　　1947年，发现深80～140公里一带地震波速降低层称为谷登堡低速层(美籍德国人 谷登堡)。

　　1947～1948年，瑞典“信天翁号”海洋探险船进行海底地壳的热流量探测。

　　1948年

　　将新构造学从大地构造学中分出，成为一个分支(苏联奥勃鲁契夫)。

　　从陨石的化学分析推测地球内部的状态(美国 哈里逊)。

　　发现大陆西岸洋流密集和强化的现象(美国 斯托梅尔)。

　　提出地核由高密度变态的地幔物质组成的观点，和以前认为的铁镍地核的观点不同(英国 沃·雷姆赛)。

　　1950年，发现平流层与电离层之间的中间层(英国 西·查普曼)。

　　1951年

　　苏联考察船“勇士号”发现迄今为止世界上最深的海沟——马里亚纳海沟(深11,034米)。

　　英国“挑战者八号”进行环球一周的海底地震探查。

　　1954年开始，经过大量统计证实板状分界线都是地震活动带。揭示大洋中脊(隆)的连续地震带(美籍德国人 谷登堡等三人)。

　　1955年，在北美两岸外海洋底发现四个大断错带(美国 梅纳德)。


　　1957～1958年，举行65国参加的国际地球物理年(原名“国际极年”)。

　　1958年，美国根据人造卫星的运动精确测定地球的形状。

Suaniam

构造地质学是研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制，及其相互影响、时空分布和演化规律的地质学分支学科。构造作用或构造运动常是其他地质作用的起始或触发的主要因素，因此，构造地质学说通常也就成为地质学的基本学说。

    狭义的构造地质学一般限于形变和变形机制方面的研究。构造学或大地构造学是对区域性宏观构造演化史的研究，也是构造地质学的组成部分。狭义的构造地质学与构造学相辅相成，前者的研究是区域构造演化的具体内涵，而后者则是前者变形机制的成因环境和条件的综合概括。


    构造地质学最先是对构造要素，即褶皱和断裂的形态、变形组合的认识和分析，以及构造均匀域区划分带的研究，而后又结合岩石组合特征，研究演化历史和变形期次与阶段。其核心是构造演化的动力机制和成因模式，因而总与学说、假说相联系。

构造地质学发展简史

    1859年霍尔在研究北美地质时，发现阿巴拉契亚山脉古生代沉积区具槽形特征。他把这种现象解释为因沉积重力负荷而致下沉，1873年丹纳把这种槽形构造命名为地槽，并认为是地球因冷缩而在大陆边绕出现的塌陷带。地槽概念的提出标志着现代构造地质学的起点。

    1887年贝特朗提出造山旋回的概念。1883～1909年修斯在收缩说的基础上完成巨著《地球的面貌》，书中突出了地质学的全球观点，同时还发展了沉积建造的时空分带理论，使地槽地台学说得以建立，并奠定了20世纪前半叶的地质学研究的基础。

    泰勒1910年讨论了欧亚大陆第三纪山脉弧形向南突出，1912年魏格纳有关大陆起源的论述，使大陆漂移思想形成了大陆漂移说。因此，在20年代前后，在地质学中开始了以地槽学说为代表的垂直论，与以大陆漂移说为代表的水平论有关主要构造运动方式之争，并把垂直论与大陆位置相对固定相联系，称为固定论，而水平论固有大陆长距离漂移的认识，称为活动论。

    1928年霍姆斯提出地壳以下物质热对流的假说，用以解释大陆漂移。1930～1933年哈尔曼和范·贝美伦提出的重力与波动说，解释造山物质的运动规律。

    施蒂勒1924年提出了造山期及其同时性，支持了地槽学说的造山理论。1936年他把地槽进一步划分为正地槽和准地槽，其后又把正地槽分为优地槽和冒地槽。这些研究成果都显示了构造地质学在造山作用理论与岩石建造学说等方面的重大发展，进而使地槽地台学说成为20世纪50年代地质科学的主导理论。

    在20世纪60年代，由赫斯首先提出的海底扩张说，以及由转换断层证实岩石圈运动符合描述刚体球面转动规律的欧勒定律，确立了岩石圈板块构造学，并被誉为现代地球科学理论的一次革命，从而引起对地质学中原有的基本原则和规律重新思考和再认识，也促进了构造地质学的现代化进程。

    构造地质学对地质体变形机制开展了实验和定量描述的研究。在20世纪50年代创立了构造物理学，60年代，以兰姆赛为代表，从构造形态几何学中发展了有限应变测量，提高了构造变形机制的定量研究的实践性。70年代，地球动力学的模拟实验和描述计算，扩大了构造成因机制的研究基础。

Suaniam

构造地质学基本内容

    构造地质学主要研究地质体的次生构造及其成因和演化，同时也进行构造作用环境的重建和反演的研究，可概称为改造和建造。它们都是在漫长的地质历史中发生和形成，并具复杂多样的特征。

    构造地质学研究的次生构造都与内生地质作用相联系，这与地球深部作用紧密相关。岩石圈板块运动是地质构造演化的主因，所以对地质构造的研究尽管有尺度不同和目的不一的差别，但都必须着眼于全球整体的地质演化规律与特定的形成环境相结合。

    各种构造作用主要都集中在上地幔圈层以上的岩石圈内，因而岩石圈又称为构造圈。在这里，既有现今的活动构造现象，如地震可测量的板块运动向量等，也有各种已经固结了的构造，这种历史中的构造一直可追溯至38亿年以前的古老地质体中。

    持续不断的构造作用，使地表和地下各种地质体发生形变，如岩层弯曲和断裂；地表升降造成山脉、高原和盆地；地表遭剥蚀和盆地内沉积；岩浆的侵入活动和火山喷发等，它们都直接间接地由更为广泛而具体的构造运动所引起的。从矿物晶格位错至造山带的形成，不同成因环境和层次的变质作用现象，岩浆岩分带，大陆碰撞区地壳压缩隆升和邻区的盆地沉积充填，以及地质体演化发展中的构造叠加和改造等，都是次生构造。

    构造地质学也研究由构造作用决定的原生构造现象，如造山带的位置和形态、盆地的形态和分布，各种层次的变质作用与分带，不同成因的岩浆岩侵位和喷出活动条件等的本身特征，都由构造环境所决定，是由先期构造造成而又成为后继构造作用的基础。

    构造地质学与地质学一样始于对大陆地质的研究。地壳构造具双层模式特征，不同深度层次的构造变形机制、作用过程和产物有很大的不同，特别是在地下一般为10～15公里深处的脆韧性物性过渡带上下的差别。其浅部常见脆性构造变形，构造发育不均匀；而在过渡带之下，以韧塑性均匀剪切变形为特征，各类韧性剪切构造面一般都很 平缓，多强烈置换构造和透入性特征。浅部的脆性断层向下进入韧塑性带时常产状变缓。具细粒化重结晶的糜棱岩则多形成于脆韧性过渡带附近或更深些。

    构造变形的各种不同速率和长时间的作用进程，可造成地质体的穿时现象，而不同阶段的构造作用可使构造发生递进变形或叠加；它们在时空上的关系，主构造期间及递进变形期内的演化序列，又常与沉积作用或岩浆侵位相关，这种具明显对应关系的主期又称为构造热事件，它不仅是构造变形产物，也是地质阶段划分的重要标志，有重要的纪年意义。

    构造地质学强调野外实地观测。其研究精度则随科学技术的发展而迅速提高。20世纪60年代以来遥感技术的运用，对地质构造的研究产生极高的效益；采用反射地震技术研究地壳结构，并开创大陆地学断面的研究和成囤，所有这些创新技术和理论，已有可能在更广阔的范围内研究具体的构造单元、区域构造特征、水平运动和制图。

    实验室内的显微构造与组构研究、构造变形条件的温度和压力的测算、古应力场重建及古应力差值估算等已经实现。因此，构造地质研究的观测分析手段已是宏观更宏、微观更微，使不同尺度的构造有可能在成因和演化及运动学和动力学上结合得更好，研究得更深入。计算机数字模拟则又开拓了为这方面实验提供可资参考的途径。

    构造地质学的研究意义就在于认识和运用地质体的成因和运动的规律性。地质矿产资源和能源的成矿背景，控矿容扩因素都与构造演化、构造环境和成因机制紧密联系。构造地质作用更是地质灾害的发生的重要的决定因素；工程建设及减灾等环境科学问题，也与构造地质学的研究直接相关联。


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Suaniam

板块构造学是研究地球岩石圈板块的成因、运动、演化、物质组成、构造组合、分布和相互关系以及地球动力学等问题的地质学的一个分支学科。

    板块构造学认为地球的岩石圈分解为若干巨大的刚性板块即岩石圈板块，重力均衡地位于塑性软流圈之上，并在地球表面发生大规模水平转动，板块与板块之间或相互离散，或相互汇聚，或相互平移，引起地震、火山和构造运动。

    板块构造学说囊括了大陆漂移说、海底扩张说、转换断层、大陆碰撞等概念和学说，为解释地球地质作用和现象提供了极有成效的模式，是当代最有影响的全球构造理论。

    1912年，德国学者魏格纳首先提出了大陆漂移说，当时由于多数人的反对而没有被人们接受。50年代古地磁学的研究测得各地在地质时代中的磁极位置变化多端，用大陆固定论无法解释，采用大陆漂移说则可以得到圆满的解释，大陆漂移说随之重新复活。

    60年代初美国地质学家赫斯和迪茨在古地磁学研究的基础上提出了海底扩张说，随后英国的瓦因和马修斯通过海底磁异常的研究，对海底扩张说作了进一步论证，论述了地壳的产生和消亡，并得到深海钻探的验证。1965年加拿大人威尔逊建立转换断层概念，并首先指出，连绵不绝的活动带网络，将地球表层划分为若干刚性板块。1967～1968年法国的勒皮雄、美国的麦肯齐将转换断层概念外延到球面上，定量地论述了板块运动，确立了板块构造学的基本原理。

    地球上层构造根据物理性质在垂向上可以分为两个截然不同的层圈，即下部塑性的软流圈和上部刚性的岩石圈。岩石圈在侧向上被地震带所分割，形成若干大小不一的块体，称为岩石圈板块，简称板块。板块的厚度变化较大，约在几十公里至二百公里。

    板块边界是构造活动带，可分为离散型边界、汇聚型边界、守恒型边界三类。

    离散型边界，又称生长边界，是两个相互分离的板块之间的边界。常见于洋中脊或洋隆，以浅源地震、火山活动、高热流和引张作用为特征。洋中脊轴部是海底扩张的中心，由于地幔对流，地幔物质在此上涌，两侧板块分离拉开。上涌的物质冷凝形成新的洋底岩石圈，添加到两侧板块的后缘上。

    汇聚型边界，又称消亡边界，是两个相互汇聚、消亡的板块之间的边界。相当于海沟或地缝合线。可分为两个亚类：大洋板块在海沟处俯冲潜没于另一板块之下，称为俯冲边界，现代俯冲边界主要分布在太平洋周缘；大洋板块俯冲殆尽，两侧大陆相遇汇合开始碰撞称为碰撞边界，欧亚板块南缘的阿尔卑斯—喜马拉雅带是典型的板块碰撞带的实例。

    守恒型边界，是两个相互剪切滑动的板块之间的边界。相当于转换断层。地震、岩浆活动、变质作用、构造活动等主要发生在板块边界。板块边界的研究是板块构造学的重要内容之一。

    引起板块运动的机制是未解决的难题。一般认为板块运动的驱动力来自地球内部，可能是地幔中的物质对流。新生的洋壳不断离开洋中脊向两侧扩张，在海沟处大部分洋壳变冷而致密，沿板块俯冲带潜没于地幔之中。

    板块构造学深刻地解释了地震和火山分布、地磁和地热现象、岩浆与造山作用；阐明了全球性大洋中脊和裂谷系、大陆漂移、洋壳起源等重大问题；更新了地质学中的许多概念，使得既承认水平运动也承认垂直运动的活动论观点取代了曾占统治地位的固定论。

    板块构造学以整体的研究观点开拓了地球科学研究的深度和广度，是地球科学领域中的一场革命，不过板块构造学还存在一些有待解决的难题。板块构造说对于板块构造活动总的轮廓已比较清楚，但具体作用过程和细节还不十分明确；对板块动力学的确定依然有困难；对板块内部的构造和岩浆活动研究不足；对板块俯冲、消亡及伴随的岩浆活动、边缘盆地起源等还了解不够；还不能圆满地解释大陆岩石圈的成因和演化。

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矿物学是研究矿物的化学成分、晶体结构、形态、性质、时间、空间上的分布规律、形成、演化的历史和用途等的地质学的分支学科。

    许多生产部门，如采矿、选冶化工、建材、农药农肥、宝石以及某些尖端科学技术都离不开矿物原料。因此，矿物学研究不仅有理论意义，而且对矿物资源的开发和应用有重要的实际意义。



矿物学发展简史

    早在石器时代，人类就已知道利用多种矿物如石英、蛋白石等制作工具和饰物，以后又逐渐认识了金、银、铜、铁等若干金属及其矿石，从而过渡到铜器和铁器时代。在中国成书于战国至西汉初的《山海经》，记述了多种矿物、岩石和矿石的名称，有些名称如雄黄、金、银、垩、玉等沿用至今。

    古希腊学者亚里士多德把同金属相似的矿物归为“似金属类”，他的学生泰奥弗拉斯托斯在其《石头论》中把矿物分成金属、石头和土三类。在这以后的一段时间里，特别是欧洲中世纪，中国西汉中期，在矿物方面只有个别的记述，没有明显进展。

    到了18、19世纪，矿物的研究得到了多方面进展，逐步建立起理论基础，丰富了研究内容和研究方法，形成了一门学科。16世纪中叶阿格里科拉较详细地描述了矿物的形态、颜色、光泽、透明度、硬度、解理、味、嗅等特征，并把矿物与岩石区别开来。

    中国李时珍在成书于1578年的《本草纲目》中描述了38种药用矿物，说明了它们的形态、性质、鉴定特征和用途。瑞典的贝采利乌斯作了大量的矿物化学成分鉴定，采用了化学式，并据此进行了矿物分类。德国化学家米切利希提出了类质同象与同质多象概念，出现了矿物学研究的化学学派。

    产生于这一时期的矿物学的另一学派是结晶学派。他们在几何结晶学及晶体结构几何理论方面获得了巨大的成就。此外，索比于1857年制成显微镜的偏光装置，推进了矿物的鉴定和研究。这一方法至今被沿用和发展着。

    1912年德国学者劳厄成功地进行了晶体对X射线衍射的实验，从而使晶体结构的测定成为可能，并导致矿物学研究从宏观进入到微观的新阶段。大量矿物晶体结构被揭示，建立了以成分、结构为依据的矿物的晶体化学分类。

    20世纪中期以来，固体物理、量子化学理论以及波谱、电子显微分析等微区、微量分析技术被引入，使矿物学获得了新进展，建立了矿物物理学。矿物原料和矿物材料得到更广泛的开发。开展了矿物的人工合成，高温、高压实验和天然成矿作用模拟。矿物学、物理化学和地质作用的研究相结合的分支学科成因矿物学和找矿矿物学逐步形成，使矿物学在矿物资源的寻找与开发方面获得了更广泛的应用。

矿物学基本内容

    矿物学在其发展的过程中形成了许多专门的分支学科。

    矿物形貌学是研究矿物晶体形态和表面微形貌，并据此探索其生长机制和生成历史。

    成因矿物学是研究矿物个体和群体的形成，结合物理化学和地质条件，探索矿物的成因。研究矿物成分、结构、形态、物性上反映生成条件的标志——标型特征。成因矿物学已应用于地质找矿，并逐渐形成找矿矿物学。

    实验矿物学是通过矿物的人工合成，模拟和探索矿物形成的条件及规律。



    结构矿物学是探索矿物晶体结构，研究矿，物化学成分与晶体结构的关系，进而探讨矿物成分、晶体结构与形态、性能、生成条件的关系。

    矿物物理学是固体物理学、量子化学理论及谱学实验方法引入矿。物学所产生的边缘学科。这一学科的发展使矿物学的研究从原子排列深入到原子内部的电子层和核结构。它研究矿物化学键的本质、精细结构与物理性能。

    光性矿物学主要探讨显微镜下，矿物的各种光学性质和镜下测定各种矿物光学常数的方法。已建立起完备的以矿物光学常数为依据的矿物鉴定表，它是矿物鉴定的主要手段之一。

    矿物材料学是矿物学与材料科学相结合的新分支。研究矿物的物理、化学性能和工艺特性在科学技术和生产中的开发应用。

    此外，尚有按分类体系系统地阐述各类矿，物的系统矿物学；以某类矿物为对象的专门研究，如硫化物矿物学、硅酸盐矿物学、粘土矿物学、宝石矿物学等；全面研究某一地区内矿物的区域矿物学，研究地幔矿物的地幔矿物学；研究其他天体矿物的宇宙矿物学(包括陨石矿物学、月岩矿物学等)。

    检测矿物化学成分的方法有光谱分析，常规化学分析，原子吸收光谱、激光光谱、X射线荧光光谱和极谱分析，电子探针分析，中子活化分析等。在物相分析和矿物晶体结构研究中，最常用的方法是粉晶和单晶的 X射线分析，物相鉴定，测定晶胞参数、空间群和晶体结构。

    此外，还有红外光谱用作结构分析的辅助方法，测定原子基团；以穆斯堡尔谱测定铁等的价态和配位；用可见光吸收谱作矿物颜色和内部电子构型的定量研究；以核磁共振测定分子结构，以顺磁共振测定晶体结构缺陷(如色心)；以热分析法研究矿物的脱水、分解、相变等。透射电子显微镜的高分辨性能可用来直接观察超微结构和晶格缺陷等，在矿物学研究中日益得到重视。

    为了解决某方面专门问题，还有一些专门的研究方法，如包裹体研究法，同位素研究法等。矿物作为材料，还根据需要作某方面的物理化学性能的试验。

    矿物是结晶物质，具有晶体的各种基本属性。因此，结晶学与化学、物理学一起，都是矿物学的基础。历史上，结晶学就曾是矿物学的一个组成部分。矿物本身是天然产出的单质或化合物，同时又是组成岩石和矿石的基本单元，因此矿物学是岩石学、矿床学的基础，并与地球化学、宇宙化学都密切相关。

    矿物学还是研究矿物原料和材料的寻找、开发和应用的基础。因此，它与找矿勘探地质学、采矿学、选矿学、冶金学、材料科学的关系也很密切。此外，矿物学运用数学、化学和物理学的理论和技术，并彼此相互渗透和结合，还产生了如矿物物理学等新的边缘学科。



    矿物学的研究领域日益的扩大，由地壳矿物到地幔矿物和其他天体的宇宙矿物，由天然矿物到人工合成矿物；矿物学的研究内容由宏观向微观纵深发展，由主要组分到微量元素，由原子排列的平均晶体结构到局部具体的晶体结构和涉及原子内电子间及原子核的精细结构；矿物学在应用领域的迅速发展。

    矿物学的研究成果除在地质学研究和找矿工作中进一步得到应用外，矿物本身的研究目标还在于从中获得具有各种特殊性能的矿物材料，这方面的研究具有广阔的发展前景。