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在应用“将今论古”原则时，我们不可盲目、不加分析地套用，而应用历史分析方法——辩证唯物主义思维方法。
这是因为今天地质作用与地质历史时期同类地质作用的形成原因与条件不可能完全相同，因而我们不可将今天的地质作用完全与地质历史时期的地质作用类化，而不加区别。
例如腕足动物现今多生活在水体较深的海洋环境，而地质历史时期则多生活在水较浅的海洋环境等。
3.综合分析法
地质作用的原因是多种因素共同作用产生的。
在对一具体地质现象进行分析时，我们应充分考虑其各种因素的影响结果，分析它们的关系，这样我们才能得出正确的答案。
例如，当我们对地层的沉积环境进行分析时，应对地层中的生物标志、岩矿标志、物理标志等进行综合分析，来正确判断地层的沉积环境。
4.实验模拟
为了验证地质结论的正确性，通常要进行模拟实验。
例如，一般的模拟（泥巴实验）、数字模拟、计算机模拟、高温高压试验等。
第三节：
地质学的形成与发展
地质学发展史是人类在生产和探索地球奥秘的过程中，逐步认识地球的组成和结构，地球及其生物界演变的规律，特别是地壳和岩石圈运动规律，并为人类合理开发、利用和保护矿产资源，保护环境的历史。
人们对地球的认识源远流长。
在曲折的历史发展过程中，原始朴素的地质知识逐渐形成了地质科学的知识体系。
根据地质知识发展的程度，并参照其社会文化背景,可将地质学发展史划分为5个时期。
1.地质知识积累和地质学萌芽时期（远古～1450）
这一时期，人们对地球和地质现象的认识是直观的，解释是猜测的、思辨的，体现了朴素的唯物主义自然观为主要特征。
远古时代人类通过石器的采集和制作，逐步了解了岩石、矿物的某些性质。
在经受地震、火山、洪水的灾害并与之斗争的过程中，逐步认识了大自然中的地质现象和过程。
主要表现在：
1）岩石和矿物知识的积累；
2）对地质作用的认识；
3）对地球的启蒙认识；
4）中世纪的地质学等方面。
2.地质学奠基时期（1450～1750）
其特征为：
随着自然科学的诞生，地质知识趋向系统化。
对地质现象试作理性解释，并逐步建立了观察和推理方法。
1）地质哲学思想的初步发展（哥白尼的《天体运行论》）；
2）对化石和地层的认识（丹麦的N.斯泰提出地层的①叠置律，②原始连续律，③原始水平律）；
3）岩石学、矿物学和矿床学的发展（德国的G.阿格里科拉的矿物学和矿床学理论）。
3.地质学的形成时期（1750～1840）
从18世纪下半叶到19世纪上半叶，工业革命促进了生产的发展和科学技术的进步。
其特点为：
地学研究从对地球的思辨性研究转变为以野外观察分析为主，地壳成为直接观察研究的对象。
各种学说与理论的建立，使地质学科逐渐完善。
1）瑞士学者J.A.德吕克于1793年提出具有近代意义的geology（地质学）一词；
2）地层系统与地层年代的建立；
3）灾变与均变（将今论古原则）论的提出等。
4.地质学的发展时期（1840～1910）
其特点为：
随着生产的发展和科学技术的进步，推动了地质学各分支学科的全面发展，新的研究领域不断出现。
许多国家成立了地质学学术机构和调查机构。
大规模的区域调查所取得的丰富资料，使得全面的历史地质学及全球地质史的综合研究成为可能，也为全球构造理论的产生创造了条件。
1）地层学和古生物学；
2）岩石学、矿物学和矿床学：
3）动力地质学；
4）地槽地台学说和全球地质构造的理论综合等。
5.二十世纪地质学的发展（1910～ ）
地质学的基础学科向纵深发展，并开拓许多新的研究领域。
社会和工业的发展形成新的分支学科。
地质学各分支学科间的相互渗透和新技术方法的应用导致了新的边缘学科出现。
1）地层学、古生物学、岩石学、矿物学和构造地质学等的进一步完善与深化；
2）石油地质学、水文地质学和工程地质学等都形成独立的各分支学科；
3）地球化学、古地磁学、海洋地质学、地质年代学等边缘学科的形成；
4）大陆漂移、海底扩张、板块构造学说的建立与完善等。
总结
了解和掌握地质学的定义、研究对象与研究方法，以及正确的理解和应用“将今论古”原则是学好地质学的前提。
另外了解地质学的发展历史，吸取前人的经验教训，是我们求得进一步发展，少走弯路的捷径。
思考题：
1.什么是地质学，地质学的研究对象是什么？
2.举例说明如何正确地应用“将今论古”原则。
第二章：
地球
地球概况
地球是一颗迷人而复杂的星球，了解她的过去、现在与将来，合理的利用她赋予给我们的资源，为我们及子孙后代创造良好的生活环境是地质工作者应尽的职责与义务。
一、地球在宇宙中的位置
茫茫宇宙有一个称之为银河的星系——银河系，在银河系中有大约1400亿颗恒星，其中有一颗称之为太阳的恒星围绕太阳有九大行星，并与太阳合称为太阳系，九大行星中有一颗兰色行星—地球，各行星按与太阳的远近依次为：
九大行星基本在同一平面上围绕太阳作椭圆形运动，太阳在椭圆形的一个焦点上。
地球不仅绕太阳公转，而且还自转，自转周期约为23时56分4秒。
地球绕太阳公转一周为一个恒星年，由于地球的自转轴与黄道平面呈23°
27’交角，因此地球的自转与公转形成了地球的昼夜与四季的变化。
另外地球有一个卫星——月亮
二、地球的形状与大小地球
形状；
指大地水准面所圈闭的形状，近似于扁球体。
大小：
见P9相关数值。
三、地球的表面形态
现今地球表面形态的基本特征：
按地貌特征可分为陆地和海洋两大地理单元。
海洋占70.8%，陆地占29.2%。
只有统一的大洋，没有统一的大陆。
陆地被海洋分割包围，最高峰8848.13M，最低点菲律宾海沟为-11515M。
（一）陆地地形
按起伏高度和形态的不同可分为以下单元：
1.山地：
海拔500米以上，相对高差200米以上的地区称为山地，进一步划分为：
1）低山，海拔500—1000米。
2）中山，海拔1000—3500米。
3）高山，海拔大于3500米。
呈线状延展山地，称其为山脉。
具有成因联系的若干平行或大致平行的山脉，称其为山系，例如阿尔卑斯—喜马拉雅山系。
2.丘陵：
海拔500米以下，相对高差200米内的伏不平的地区。
3.平原：
地势相对平坦、面积较大，相对高差仅几十米的地区。
4.高原：
海拔600米以上，地势平坦广阔的地区。
5.盆地：
四周高，中间低形似盆状的地区。
（二）海底地形
海洋是由海（SEA）和洋（OCEAN）组成的。
海是围绕大陆边缘与洋有一定间隔的水体较浅的水域，分为陆缘海与陆间海。
洋为远离大陆、面积宽广、深度大的水域。
根据海底地形的基本特征，可把海底分为大陆边缘、洋中脊和大洋盆地三个单元。
1.大陆边缘——大陆与大洋连接的边缘地带，通常可分为以下次一级单元：
1）大陆架——围绕大陆的浅水台地，平均坡度0度7分平均宽度约75公里，深约60米，下界深度约为130米。
2）大陆坡——大陆架外侧坡度明显变陡的地带，水深范围约为130——2000米，平均坡度约为4度17分。
宽度各地不，其上常发育海底峡谷和陆坡阶地。
第一节地球概况
3）大陆基——大陆坡与大洋盆地之间的缓倾斜地带，坡度通常为5′——35′，多分布于水深2000-5000米的海底。
大陆基主要由大陆坡上发育的浊流物质及滑塌物质堆积而成。
4）海沟与岛弧
岛弧——延伸远，呈带状分布的弧形列岛。
岛弧向洋凸出，内侧为大陆。
海沟——岛弧外侧常发育深度大于6000米的狭长形凹地。
宽约几-几十公里。
岛弧与海沟组成了弧—海沟体系，常发育于陆、洋交界地带。
2.大洋盆地——海底的主体，它是介于大陆边缘与洋中脊之间的较平坦地带，一般水深4000—6000米，由以下次一级单元构成：
1）深海平原——靠近大陆边缘一侧、平均深度约为4877米，坡度极小（<
1/1000）的平缓地带。
2）海山与无震海岭
海山——洋盆中高度>
1000米，呈孤立的锥状高地。
多为海底火山喷发形成。
无震海岭——多分布于洋中脊两侧，呈脊状隆起的高地，以无地震或少地震为其特征。
3.大洋中脊
横穿大洋的全球性洋底山系称之为洋中脊。
它是洋壳生成的地带，其地震与火山活动十分强烈，在大洋中脊的中央部位存在一巨大裂谷称之为中央裂谷。
思考题:
1.简述现今地球表面的基本特点。
2.地球为什么是一个椭球体？
为什么又是一不规则椭球？
3.按地形起伏特征，大陆与海洋可进一步划分为哪些主要单元。
地球的物理性质
一、地球的密度、重力和压力
1.地球的密度
根据万有引力定律，可得出地球的质量，同时根据已知的地球体积，可得出地球的平均密度（5.517克/cm3）。
野外常见的岩石的密度通常为2.5-3克/cm3，地球内部的物质密度应远远大于其平均密度。
通过地球物理和实验岩石学方法研究发现，地球内部的密度存在数个不连续界面；
0-670公里存在三个小台阶。
670公里处密度由3.99g/cm3突变到4.39g/cm3cm3
2891公里处密度由5.57g/cm3突变到9.90g/cm3
5150公里处密度由12.17g/cm3突变到12.76g/cm3
地心处的密度为13.09g/cm3。
2.地球的重力
1）重力的定义：
地球的重力是指地心的引力与地球自转产生的合力。
地球表面重力值的变化：
固体地球表面的重力随着高度的增加而减小，随着纬度的增加而加大。
地球内部重力值的变化：
从地面向下，重力值逐渐增加，至2891公里处达最大值，2891-地心，重力值急剧减小，地心处为零。
见图2-7B。
重力异常的概念：
理论值：
以大地水准面为标准，计算的地球表面各处的重力值。
实测值：
实际测量的重力值。
实测值经高度和密度校正后与理论值不符的现象称重力异常。
当矫正后的实测值大于理论值时称正异常，反之称负异常。
正异常区表示地下存在高密度物质，负异常区则为低密度物质。
3.地球内部的压力
所谓地球内部的压力是指地球内部的静压力，它取决于深度、上覆物质的平均密度和平均重力。
地球内部的压力变化见表P14-C。
二、地球的温度
火山喷出的灼熔岩流以及温泉的喷出，均告诉人们，底下深处具有巨大的热源。
一）地热的来源：
1）放射形元素的衰变能（地热主要来源）。
2）化学反应能。
3）重力能。
4）地球旋转能。
5）结晶能等。
二）地面热流
地球内部的热量通过岩浆活动、断裂构造、岩石传导等形式船递到地面，由于地壳构造状态的不同，传递到地面的热量也不同，为了反映地面传递热量的大小，我们用地面热流来表示。
所谓地面热流是指单位时间、单位面积地面放出的热量，热流单位为HFU，1HFU=1微卡/（㎝2·
秒）＝41.87毫瓦／㎡。
不同地区的地面热流值见P15表2-1
三）地下的温度
从地表至地下深处，温度的变化分为三种类型：
1.变温层：
接近地表，深度平均约为15米，其热量主要来至于太阳的辐射能。
该层的温度随昼夜、季节的变化而变化。
2.恒温层：
变温层下温度常年不变的地带，热量来自于地球内部地热。
该层的温度与当地的年平均气温相等，通常两极较深，赤道较浅。
3.增温层：
恒温层以下温度随深度的增加而增高，热量来自于地球内部。
为了反映该层的温度变化特征，我们常用地温梯度（C/100M）、地温级（M/C）来表示。
处于不同地壳构造状态下的地区，其地温梯度或地温级不同。
三、地球的磁性和电性
一）地球的磁性
地球是一个磁化的球体，具有一定的磁性，地球磁力线分布的范围称为地球的磁场。
由于地磁极常发生缓慢的位移并与地理极不在同一位置，因而我们用下列要素来表示地球磁场的特征：
1）磁力线与方位；
2）磁倾角；
3）磁偏角；
4）磁场强度。
其它：
磁场各要素的变化规律。
地磁异常现象与磁法勘探
二）地球的电性
地球具有微弱的自然电流—大地电流其平均值约为2A/公里2，两极地区较大。
在地质上可利用岩石的电阻率进行电法勘探。
四、地球的放射性
地球内部分布的放射性元素使地球具有放射性，放射性元素在衰变过程中还放出一定的热量，成为地热的主要来源。
在实际工作中我们可以利用放射性元素的衰变原理进行同位素测年，找矿等。
五、地球的弹性和塑性
一）表现形式
地震波在地球内部传播，表明地球具有弹性，日月引力作用造成地球发生固体潮（7-15厘米）也表明地球具有弹性。
地球的自转，因离心力作用造成地球成为一椭球体，表明地球具有塑性。
二）地震波的基本概念
地震波按传播方式分为体波和面波。
体波是指在介质内传递的波（研究重点），面波是指在介质表面传递的波。
体波分为横波（S波）与纵波（P波）
横波：
质点的震动方向与波的运动方向垂直。
纵波：
质点的震动方向与波的运动方向平行。
体波的传播速度与介质的密度、物态有关，在同一介质中纵波的波速是横波的1.73倍。
另外横波不能通过液态介质。
根据体波的特点，我们通过人工地震方式，可以间接了解地球内部的物质组成与物态等特征。
地球的圈层构造
地球最显著的特点是具有圈层构造。
因地球的组成物质成分的不同，以固体地球的表面为界将地球分为两大圈层；
外部圈层与内部圈层。
一、外部圈层构造
外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈。
一）大气圈（atmosphere）
定义：
包围着固体地球由多种气体混合物组成的圈层。
下界为地下数公里，无明显上界，根据极光等物理现象，上界定为约2000公里。
大气圈的物质组成为氮78.09%、氧20.95%、氩0.93%、二氧化碳0.03%等，其中79%集中在高度18公里以下的范围内。
大气圈可进一步分为：
1.对流层：
高度约8-18公里，因气体垂直运动而得名。
2.平流层：
高约18-55公里，大气呈水平运动而得名。
中夹有一层臭氧O3层，往上温度迅速增高。
3.中间层，55-85公里，大气稀薄，温度随高度的增加而迅速降低。
4.电离层（暖层）：
85-800公里，大气高度电离，温度可达1700度。
5.扩散层：
>
800公里
第三节地球的圈层构造
二）水圈（hydrosphere）
1.水圈的组成：
地球表面四分之三的面积为水体覆盖，海洋、湖泊、河流、沼泽、大气水、地下水等构成了一个连续的圈层，称之为水圈。
水圈的总质量约为138万立方公里，其中97%集中在海洋，其次为冰川、地下水、湖泊、河流等。
2.水的循环：
地表水经太阳的辐射而汽化，水蒸气进入大气圈，随大气环流带至它处，并以雨、雪等形式降落到地面，形成地表水、地下水和冰川冰。
在重力的作用下，它们中的大部分又以径流的形式返回海洋，如此往复，从而形成规模巨大的循环，称之为水的循环。
三）生物圈（biosphere）
生物圈是生物及有生命活动的地球表层所构成的连续圈层。
其范围为地下3公里至地上10公里。
生物圈的总质量约为11.4×
1012t。
二、地球的内部圈层构造
一）地球内部圈层的划分依据
目前最深的钻孔不超过13公里，人们又不能直接进入地球内部观察地球的内部特点，因而只能利用间接方式进行分析推论。
对地球内部圈层构造及特征的认识主要根据以下三方面：
1.宇宙地质的依据：
主要依据天体的物质成分—陨石。
铁陨石，相当于地球内部的物质成分，比重大（8~8.5）。
石陨石，相当于地球内上部的物质成分，比重相对较小约为（3~3.5）铁石陨石，上述两种的过渡类型。
2.地质学依据：
利用岩浆岩人工实验推论岩浆岩的形成环境。
3.地球物理依据：
主要利用地震波在地球内的传播特性（目前的主要依据）。
二）地球内部圈层的划分
通过地震观测，地球内部存在两个极重要的地震波速不连续面，分别称之为莫霍面（M）与古登堡面（G），具此将地球内部分为地壳、地幔和地核三大圈层。
1.地壳
1909年前克罗地亚科学家莫霍诺维奇发现地下几十公里处存在一地震波不连续面（M）。
地壳即位于（M）以上的固体岩石圈层。
在大陆区地壳较厚，平均为33公里，最厚处达70—80公里，在大洋区较薄，平均为6公里。
根据深地震探测法发现大陆区地壳存在一个次一级地震波不连续面，称之为康德拉面，大洋区该面基本不存在，因而可将大陆区地壳分为上地壳和下地壳。
1）上地壳：
厚度变化较大，平均厚约15公里，密度为2.7克/cm3，成分以硅、铝为主，相当于花岗岩，因而称之为硅铝质壳或花岗岩质壳。
2）下地壳：
厚度稳定，约为5—8公里，密度为2.9克/cm3，成分以硅、铁、镁、铝为主，相当于玄武岩，因而称之为硅镁质壳或玄武岩质壳。
大陆区的地壳称为陆壳，陆壳具有双层结构，由硅铝层和硅镁层组成。
大洋区的地壳称为洋壳，洋壳仅由硅镁层组成，基本无硅铝层。
2.地幔
1912年美国学者古滕堡发现地下2891公里处存在另一地震波不连续面（G）。
地幔即位于（M）与（G）面之间的圈层。
地幔是地球的主体，根据S、P波在地幔中传播特性可将地幔进一步划分为上地幔、中间层（过度层）和下地幔。
上地幔包括盖层、低速层（软流圈）、均匀层。
其中低速层S波仅为4-4。
2公里/秒，P波波速明显降低为7.8公里/秒，故低速层内的物质应为塑性，因而又称之为软流圈。
因软流圈上的盖层连同地壳均为固体，我们将它们和称为岩石圈。
3。
地核
（G）面至地芯的圈层地核分为外核、过度层和内核。
外核为液态，过度层为塑态，内核为固态。
地球内部各圈层的具体特征可见P21表-3。
第四节：
地球的年龄和地质时代
一、地球年龄的测定方法
1.了解地球年龄的意义
2.地球年龄的测定方法——放射性同位素测年
二、地球的年龄
地球年龄的判别主要依据对地球最古老岩石的同位素测定，以及对陨石，月球岩石等的测定得出地球的年龄应为46亿年。
三、地质年代和地质年代表
1.地质年代—地球从形成至今所划分的一系列时间单位。
2.地质年代表—依据沉积发展、生物演化、构造运动及相应的同位素测年，按地球的演化历史与顺序所作的全球性综合时间表。
3.地质年代单位
按大小依次为：
宙、代、纪、世、期等。
见P29表2-3。
思考题
1.按地球内部的温度分布状况可分为几层，各层的基本特点有哪些？
2.地震时，地面震动的基本规律有哪些？
3.简述地球内部圈层的划分及依据。
4.地球形成至今主要经历了哪几个时代（以代为单位）。
第三章地壳和岩石圈
大陆地壳和大洋地壳
一、大陆地壳和大洋地壳的划分
上地由硅铝质组成；
下地壳由硅镁层组成。
既有硅铝层又有硅镁层的地壳称陆壳；
只有硅镁层的地壳称洋壳。
通常认为海沟以外属于洋壳；
在海沟不发育的处，大陆裙（陆基）以外为洋壳。
分界线上可形成特殊的中型喷出岩类——鞍山岩类。
二、大陆壳和大洋壳的特点
1、大陆壳
陆壳面积约占地壳总面积的40%，质量占地壳的63%。
厚度变化大，在山区达70km，在盆地和裂谷区仅20km。
整个陆壳在纵向上和横向上都是不均一的。
一般分为上地壳和下地壳。
2、大洋壳
面积约占地壳的60%，质量占37%。
厚4-15km。
结构相对比较稳定、简单，一般由三层组成。
第一层厚约0.5km，为松散沉积物；
第二层为拉斑玄武岩；
第三层一般认为由变基性岩和辉长岩组成（有争议）。
洋壳年龄较轻，一般不老于200Ma（中生代）。
3、陆巧合洋壳的关系
相互转化
大陆地壳和大洋地壳的活动性
一、地壳的活动性
二、地壳稳定区的特征
1）地壳厚度稳定；
2）平面呈浑圆状，无明显延伸方向；
3）物质组成为花岗质岩石；
4）构造变动微弱；
5）岩浆活动和变质作用微弱，岩石类型单调；
6）地壳顶部一般具有双层结构，既由基底和盖层组成。
三、地壳活动区的特征
1）地壳厚度变化大；
2）平面形态多呈狭长带状，延伸达数百到数千公里；
3）在物质组成上，造山带的下部可能是闪岩、超镁铁质岩和榴辉岩与中酸性岩的混合物，再洋中脊为拉斑玄武岩、辉长岩或斜长岩；
4）构造变动强烈，形成复杂的褶皱和断裂；
5）岩浆活动强烈、广泛；
6）沉积厚度大；
7）地热异常，具有高的地温梯度，地热流可能是正常值的2-3倍，重力异常贺磁异常都呈条带状分布，具明显方向性。
岩石圈
一、一般概念
二、岩石圈板块和板块构造学说
1、现代板块的划分
2、板块边界类型
离散型边界；
汇聚形变界类型；
走滑边界类型。
3、板块运动
4、板块运动的驱动力
地幔对流模式；
地幔柱模式；
浮动模式。
第四章地壳的物质组成
地壳的化学成分
一、地壳的元素丰度
地壳大部分由各种岩石组成，而岩石可由一种或几种矿物组成，矿物则由一种或几种元素构成，因此元素是组成地壳的基本物质。
元素在地壳中的平均含量称为丰度。
为了了解地壳中各种元素的分布特征，1924年美国学者克拉克曾采集大量来自世界各地的不同岩石标本，分析得出地壳中各种元素的平均重量百分比，为了表彰克拉克所做出的巨大贡献，我们将元素在地壳中的重量百分比称其为“克拉克值”
二、地壳元素丰度的特征
从地壳中各元素的丰度表中可以看出以下特点：
1.地壳中元素丰度的差异
从表中可以看出，O、Si、Al、Na、Fe、Ca、Mg和K8种元素的平均含量占地壳总重量的
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