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1、一、地球表层与地球表层学地球表层：指与人类直接有关的一部分地球环境，其范畴大致上始大气对流层顶，下至岩石圈上部，包括大气、水、岩石、生物在内的特殊圈层。地球表层学：研究地球表层的状态、结构、功能、演化等规律的科学。二、地球表层系统的时空特性1、整体性概念：是指地球表层各组成部分要素以及各组成部分之间内在联系的规律性。（1）地理环境各要素的相互联系、相互制约和相互渗透，构成了地理环境的整体性。（2）地理环境的整体性还表现在某一要素的变化会导致其他要素甚至整个环境状态的改变。2、层次性由5个（大气圈、水圈、岩石圈、生物圈、土壤圈）大致成层分布的自然子系统组成。3、节律性（1）昼夜节律 地球表层除极

2、圈之外，具有明显的昼夜节律。 如：温度、湿度、压力、潮汐、生理节律（2）季节节律 大气、水体、生物（燕子、树木）（3）超年节律 厄尔尼诺现象3-7年周期，不稳定。 长江中下游洪涝5-6年周期。4、开放性（1）地球系统源源不断接收太阳能量（负熵流）。（2）从全球看，到达地球的太阳辐射常数实际上是变化的。（3）对于冬半年和夏半年来说，能量收支是不平衡的。（4）吸收太阳辐射，部分转为长波辐射至太空。（5）动量输入，引力、引潮力、电磁力，以及与外界的物质交换（陨石、陨铁）。5、稳定性（1）从天体演化的尺度上，目前地球正处于太阳系演化和地月系演化的相对稳定、平衡时期。（2）在地球运动过程中，由于其内部活

3、动与稳定，两种对立因素在相互作用中，稳定一方占优势时出现在地球表层系统活动中的相互稳定状态。地球表层系统各圈层的空间结构、成分、质量、能量收支、运动方式和规律等，也都处于相对稳定和平衡的状态。6、均一性地球表层系统结构上的均一性主要表现在地球表层系统空间框架的相对定格或固定。如对流层0-16km、平流层16-80km、电离层60-1000km、磁层1000km以上，其质量和体积是相对固定的。第三章 地球演化一、地层与地质年代地层：岩石圈在长期发展过程中，在一定的地质时间内形成的层状和非层状的岩石的总称。包括各种沉积岩、岩浆岩和变质岩。地质年代：地壳中不同年代的岩石在形成过程中的时间和顺序。包括

4、相对地质年代和绝对地质年代。二、相对地质年代的确定1、地层层序律如果一个地区沉积岩没有受到扰动，先沉积的是较老的岩层，后沉积的是较新的岩层，这种上新下老的地层关系称为地层层序律。2、生物地层学法（1）地球上生物演化的规律：从水生到陆生、从简单到复杂、从低级到高级，并具有一定的阶段性和不可逆性。（2）标准化石只有那些延续时间短、分布范围广、数量多、特征显著的化石，才有鉴定地质年代的意义，称为。（3）指相化石有些生物只能生存在一定的环境，所以，可以根据地层中的某些化石，推测当时的古地理环境，这种化石叫。3、岩石地层学法岩相：岩石的面貌，是岩石生成环境的反映。岩性：岩石组成成分、颜色、结构、构造等4

5、、构造地层学法沉积岩地层的接触关系（整合、假整合、不整合）（1）整合接触地壳长期处于下降地区，沉积物连续沉积，层理相互平行，沉积时间无间断。（2）假整合接触地壳运动由下降转为上升，而在上升的过程中没有发生明显的变形，只是沉积中断，并遭受剥蚀，而后再次下降接受新的沉积，从而上下两套地层之间缺失了某一时代的地层，但新老地层仍然平行，称为假整合接触，或平行不整合接触。（3）不整合接触地壳在由下降转为上升过程中，原先沉积的地层发生强烈的变形，经风化剥蚀后，再次下降接受新的沉积，这时上下两套地层之间不但有明显的缺失，而且上覆新地层与下覆老地层之间成一定角度相交，称为不整合接触。 （5）其它地层划分对象一

6、般为沉积岩。对于岩浆岩的新老顺序，一般用切割律或穿插关系来定。岩层切割律：就侵入岩与周围岩关系来说，总是侵入者年代新，被侵入者年代老。五、地球演化1、太古代（4625亿年前）地壳：处于早期阶段，为一层脆弱的玄武岩圈，地壳运动与火山活动极其频繁强烈；当时全球几乎都是浅海，只有一些分散而孤立的岛屿式的小陆块，最后成为稳定陆块的核心（称为陆核）；生命起源与演化：无机物 简单有机物（氨基酸等碳氢化合物）蛋白质、核酸等复杂有机物原始生命最原始的生物。到太古代晚期，海洋里已出现了原始单细胞细菌和藻类生物。2、元古代（255.4亿年前）至晚元古代，全球形成五个巨型的稳定古陆：北半球的北美古陆、欧洲古陆、西伯

7、利亚古陆、中国古陆，以及南半球的冈瓦纳古陆。植物：藻类植物时代。动物：原始动物（低等的无脊椎动物）开始出现。3、早古生代（5.4 4.1 亿年前）寒武纪海侵，奥陶纪海退，志留纪加里东运动，北美古陆与欧洲古陆相连，古大西洋因而关闭，全球陆地面积扩大。先锋植物开始登陆，出现裸厥 海生无脊椎动物时代4、晚古生代（4.1 2.5 亿年前）末期统一的联合古陆（即泛大陆）。蕨类时代。两大飞跃发展：从无脊椎动物到脊椎动物，出现原始鱼类（泥盆纪被称为鱼类时代）；从水到陆，由鱼类演变到可在陆地生活的两栖类，所以石炭、二叠纪又称为两栖类时代。5、中生代（2.5 0.65 亿年前）到白垩纪末，冈瓦纳古陆已解体成五大

8、块（南美、非洲、印度、澳洲、南极洲）；同时，古地中海收缩关闭，太平洋缩小及环太平洋褶皱带形成。裸子植物爬行动物时代6、新生代（0.65亿年前至今）地中海喜马拉雅海槽最后封闭，形成巨大的褶皱山系，大西洋和印度洋继续扩张，环太平洋褶皱山系和岛弧、海沟形成，各大陆相对漂移或靠拢，东半球和西半球大陆逐渐形成，最终形成现代全球海陆分布面貌。第三纪末发生了喜马拉雅运动。被子植物哺乳动物三、地质构造及其地貌特征1、水平构造及方山地貌（1）水平构造定义：岩层产状近于水平，岩层未发生明显变形。原因：受内力地质作用扰动较小，或岩层呈整体上升或下降运动。（2）方山地貌在水平岩层地区，如果地壳大面积上升，可形成构造高

9、原和构造台地，经流水长期侵蚀切割后，可形成面积大小不一彼此孤立的高地，称为方山。规模较小的叫桌状山。方山地貌特征： 顶部常由坚硬岩层组成，地形面与岩层面一致； 坡折线明显；典型方山地貌丹霞地貌：在红色石英砂岩组成的水平岩层或单斜构造 地区，经流水沿垂直节理强烈侵蚀后，造成陡崖和峡谷，峡谷与峡谷之间常形成孤立的 石峰、石柱或城堡状的地貌形态。这种地貌以广东仁化的丹霞山最为典型，故。2、单斜构造与单斜构造地貌（1）单斜构造一个地区的一系列岩层向同一方向倾斜，而岩层的倾角较小（小于25度）。成因： 位于褶曲的一翼或断层的一盘； 地层不等量抬升； 沉积基面倾斜，如大陆架沉积。补充：岩层产状三要素 走向

10、：岩层面与水平面交线的方向，它标志着岩层的延伸方向。 倾向：岩层的倾斜方向。与走向垂直。 倾角：岩层面与水平面的夹角。（2）单斜构造地貌单斜岩层形成的山地，在地貌形态上常表现为单面山（535）和猪背岭。两坡不对称的为单面山。顺岩层倾向的一坡缓而长，其坡度受岩层倾角控制，称为顺向坡（或后坡）；与岩层倾向相反的一坡陡而短，称为逆向坡（或前坡）。因此，单面山两侧的等高线疏密变化呈现明显的不对称。（3）V字型法则 “相反相同”即：岩层倾向与地面坡向相反，岩层界线（露头线）与地形等高线呈相同方向弯曲，但露头线的弯曲度总比等高线的弯曲度要小。“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向上游，在山脊处指向下坡。 “相

11、同相反”即：岩层倾向与地面坡向相同，岩层倾角大于地形坡角，露头线与地形等高线呈相反方向弯曲。“V”字形露头线的尖端在沟谷处指向下游，在山脊处指向上坡。 “相同小相同”即：岩层倾向与地面坡向相同，岩层倾角小于地形坡角，露头线与地形等高线呈相同方向弯曲，但露头线的弯曲度总是大于等高线的弯曲度。3、褶皱构造与褶皱山地地貌（1）褶皱构造：水平方向的挤压力，波状弯曲。褶皱是岩层的弯曲，岩层的单个弯曲称为褶曲。褶曲的几何要素翼：褶曲岩层的两坡核：褶曲岩层的的中心轴面：褶曲两翼的对称面枢纽：轴面与层面的交线顶：背斜最高点槽：向斜最低点转折端：从一翼到另一翼的转折部分褶曲的类型：A、按褶曲的外型可以分为背斜和

12、向斜。背斜中部岩层向上弯曲；向斜中部岩层向下弯曲。当外力风化剥蚀后，判断背斜、向斜主要根据地层的新老层序来确定，若核部为相对较老的地层，两翼对称出现相对较新的地层，则为背斜构造，反之，为向斜构造。B、根据轴面的产状，褶曲可分为：直立褶曲：轴面近于直立，两翼倾向相反。倾斜褶曲：轴面倾斜，两翼岩层倾斜方向相反，倾角大小不等。倒转褶曲：轴面倾斜，两翼岩层向同一方向倾斜；平卧褶曲：轴面近于水平。翻卷褶曲：轴面卷曲。C、根据枢纽的产状（平面分类），褶曲可分为：长轴褶曲：枢纽近于水平延伸，两翼岩层走向平行短轴褶曲：褶曲枢纽向一端倾伏，两翼岩层走向发生弧形合围。等轴褶曲：又称为穹隆构造，由于岩浆倾入地壳使上

13、部岩层拱起而形成。（2）褶皱山地地貌背斜山与向斜谷在年轻的褶皱构造上，由于侵蚀时间短，原始的褶皱构造未遭到明显侵蚀破坏，地表起伏与褶皱构造一致，即背斜成山，向斜成谷。地形倒置在岩层的褶皱过程中，背斜顶部受张力作用，形成节理，因而侵蚀破坏较快，从而形成谷地，称为背斜谷。相反，向斜核部因为受到挤压力作用，岩性致密，故侵蚀较慢，形成向斜山。这种内部构造与外部起伏完全相反的现象称为地形倒置。长轴褶曲与平行岭谷长轴褶曲由多个褶曲相互平行排列组合而成，在地貌上表现为岭谷平行相间排列。四川东部平行岭谷最为典型。4、断裂构造岩层受内力作用后，当应力达到或超过岩石强度极限时，引起岩层的连续性和完整性发生破坏。岩

14、层破裂后，两侧岩块发生显著位移的，称为断层，无位移或位移步显著的称为节理。（1）断层要素 断层各组成部分叫断层要素，包括断层面、断层线和断层盘。 断层面：岩层发生断裂时的破裂面 断层线：断层面与地面的交线 断盘：断层面两侧的岩块 上盘：位于断层面之上的一盘 下盘：位于断层面之下的一盘（2）断层类型 按照两盘相对位移的关系可分为： 正断层：上盘相对下降，下盘相对上升 逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降 平推断层：断层沿水平方向相对位移3、断层地貌 断层崖：由于岩层断裂位移造成的陡崖。 地垒与地堑 地垒：由断层抬升所形成的山地，庐山是一座地垒式断块山。 地堑：由断层下降所形成的谷地，滇池、洱海、贝

15、加尔湖为地堑式断层湖，汾河谷地和渭河谷地为地堑谷（断层谷）。 节理：断裂构造的一类，指岩石裂开而裂面两侧无明显相对位移者（与有明显位移的断层相对）。（3）板块划分 全球板块划分： 太平洋板块 欧亚板块 非洲板块 美洲板块（北美板块、南美板块） 印度板块（印度洋板块、澳洲板块） 南极洲板块（4）板块边界板块构造的内容和特点主要表现在其边界上。已知的板块构造边界有三种类型：离散型边界也叫生长边界，伴随洋壳增生和海底扩张。特点：两板块做背离运动，向两侧分离，又称为拉张型板块边界。 大洋中脊发生于大洋岩石圈之间，由于洋脊拉开，地幔物质上涌，形成大洋中脊，同时洋底岩石圈在大洋中脊不断增生。 大西洋中脊

16、大西洋中脊大致与东西两岸平行，呈“S”形纵贯南北。自冰岛开始（冰岛就是大洋中脊高出水面的一部分），直到南纬40度，长1.7万公里，宽约15002000公里，平均高度约3000多米，占大西洋的三分之一。在大洋中脊的峰顶，沿轴向有一条狭窄的地堑，叫中央裂谷，宽约3040公里，深约10003000米，它把大洋中脊的峰顶分为两列平行的脊峰。 印度洋中脊印度洋中脊呈“人”字形分布。 太平洋洋脊太平洋洋脊不在太平洋中间，而偏于大洋的东侧。它从北美洲西部海域起，向南延伸，通过南太平洋，然后折向西绕过澳大利亚，与印度洋洋脊的东南支衔接起来。三大洋的洋中脊是彼此互相联结的一个整体，是全球规模的洋底山系。全长达8

17、万多公里，相当陆地山脉的总和。 大陆裂谷带发生在大陆岩石圈之间，使统一的大陆岩石圈板块分离，进而演变成大陆裂谷带。东非大裂谷。汇聚型边界 也称消亡边界，指两个相互汇聚板块之间的边界。 俯冲边界 大洋板块向大陆板块俯冲或较大大洋板块向较小大洋板块俯冲。海沟岛弧盆地系 在大洋板块向大陆板块俯冲处,板块俯冲带动洋底陷落，形成海沟。而俯冲下去的大洋板块将大陆板块拱起，使陆壳抬升弯曲成岛，因而在板块交汇处形成岛弧。岛弧向大洋一侧是海沟，向大陆一侧为边缘盆地，因而形成海沟岛弧盆地系。火山地震带板块的摩擦使岩石熔融并喷出地表，形成火山。 海沟附近通常出现浅源地震，向陆侧依次出现中源、深源地震，构成一倾斜的震

18、源带。 碰撞边界也称地缝合线，是两大陆板块碰撞的边界，表现为活动造山带。两个大陆板块汇聚时，在原弧沟系中发生碰撞，于是产生大规模的水平挤压，褶皱成巨大的山系。现在阿尔卑斯喜马拉雅地带，就是古特提斯海消失形成的一条地缝合线。守恒型边界也叫平移剪切型边界，是相互滑动、剪切的两个板块之间的边界。这种板块既没有板块的生长，也没有板块的消亡，但伴随有频繁的浅源地震，可发生构造形变和动力变质作用。转换断层岩石圈板块的守恒型边界。加拿大人J.T.威尔逊1965年创立的一个断层新类型。岩石圈板块沿转换断层相对运动，但板块体积恒定不变。在转换断层型边界上，即没有板块的新生，也没有板块的消亡，只是表现为板块的平移

19、和错断。1、水循环基本过程 地球上的水循环过程:蒸发-水汽输送-降水-径流（地表径流和地下径流）2、水循环机理服从质量守衡定律；太阳辐射和重力是基本动力；涉及水圈、大气圈、岩石圈和生物圈；全球水循环是闭合系统，但局部水循环却是开放 系统。3、水循环的基本类型大循环：发生在全球海洋与陆地之间的水分交换过程。 又称为外部循环。小循环发生在海洋与大气之间，或陆地与大气之间 的水分交换过程。又称为内部循环。 海洋小循环：海洋与大气之间的水分交换过程。 陆地小循环：陆地与大气之间的水分交换过程。二、水量平衡（water balance） 任意区域在任意时段内，其收入（input）的水 量与支出（outp

20、ut）的水量之差额必等于该时 段区域内蓄水的变化量。全球水量平衡方程：P全球=E全球 全球水量平衡：尽管对于全球海洋陆地的蒸发量、降水量与径流量的估算值还不完全相同，但有一点是共同的，就是全球的水量是平衡的。全球水平衡水量平衡的研究意义： 水量平衡研究是水文、水资源学科的重大基础研究课题，具有重要的理论意义和实际应用价值。可以定量地揭示水循环过程与全球地理环境、自然生态系统之间的相互联系、制约的关系；是人们认识和掌握河流、湖泊、海洋、地下水等各种水体的基本特征、空间分布、时间变化以及今后发展趋势的重要手段；为工程规划提供基本设计参数，以及用来评价工程建成以后可能产生的实际效益；水量平衡方法是合

21、理处理各部门不同用水需要，进行合理调度、充分发挥工程效益的重要手段。洋流运动1、概念及分类概念:海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水。类型（按成因）：风海流、密度流、补偿流潮流（一般不算作洋流）由天体引潮力所引起，它和潮汐共存。其运动形式有旋转流（回转流）和往复流（如钱塘江）。（1）风海流在稳定的盛行风作用下形成的洋流。其影响深度，一般为200m左右。（2）密度流是由于海水密度分布不均匀引起的洋流。海水密度分布不均匀而使海区形成了压力梯度，海水从高压区向低压区流动，所以又称梯度流。（3）补偿流：是由于海水从一个海区大量流出，而另一个海区海水流来补充而形成的。补偿流可以是水平流动，也可以是垂直流

22、（上升流和下降流）。世界著名的上升补偿流按本身与周围海水温度的差异分为：暖流：本身水温较周围海水温度高的洋流寒流：本身水温较周围海水温度低的洋流按流经的地理位置分为：赤道流大洋流极地流沿岸流四、海洋对地理环境的影响1、海洋本身构成了地理环境的基本要素之一2、海洋借助自己与大气的物质和能量交换过程，间接影响气候和受气候影响的各种自然现象3、海洋中运动着的水体-洋流与气候的关系非常密切动力作用，如气象、水文、引力的变化引起的海平面变化2、作用于洋流的力风对海水的应力：风对海面的摩擦力海水的梯度力：处于压缩状态下的流体，能产生向外膨胀的力地转偏向力摩擦力：当海水作相对运动时，流速不同的海水之间就会发

23、生动量交换，表现为内切应力的摩擦力3、世界大洋表层环流系统 大气与海洋之间相互作用、相互影响，大气在海洋上获得能量而产生运动，大气运动又驱动着海水，海面上的气压场和大气环流决定着大洋表层环流系统。（2）大洋表层环流模式1、以南北回归高压带为中心形成反气旋型大洋环流2、以北半球中高纬度海上低压区为中心形成气旋型大洋环流3、南半球中高纬度海区没有气旋型大洋环流而被西风漂流所代替4、在南极大陆形成绕极环流5北印度洋形成季风环流区（5）印度洋洋流北印度洋季风漂流 冬季，北印度洋盛行东北季风，形成东北季风漂流；逆时针 夏季，北印度洋盛行西南季风，形成西南季风漂流。顺时针（二）潮汐运动1、概念潮汐是海水运

24、动的主要形式之一，是海水在月球和太阳引潮力作用下所发生的周期性升降运动。我国古代把白天出现的海水涨落叫做潮，把夜间出现的海水涨落叫做汐，合称潮汐。潮汐要素图 2、潮汐的形成引潮力并不是引力，而是两个天体之间引力与离心力的合力。2形成原理海洋的潮汐现象是由于月球和太阳的引力在地球上的分布差异引起的。3、潮汐的变化由于月球绕地球运转，在一个朔望月（29.5天）内，太阳、地球和月球的相互位置的变化相应引起潮汐的周期性变化。半日潮：在一个太阴日（24小时50分）内，有两次高潮和两次低潮，而且两相邻高潮或低潮的潮高几乎相等，涨落潮时也几乎相等。潮汐高度从赤道向两极递减，故又称为赤道潮或分点潮；全日潮：半

25、个月内，有连续7天以上在一个太阴日内，只有一次高潮和一次低潮，这样的潮汐称为全日潮。北部湾是世界上最典型的全日潮海区之一。混合潮：在一个太阴日内，也有两次高潮和两次低潮，但潮差不等，涨潮时和落潮时也不等。（二）河川径流的变化1、描述河川径流的特征值径流总量：W单位时间内通过河流某断面的总水量。径流深度：Y某一流域径流总量与该流域面积之比。径流模数：M单位时间单位流域面积上的产水量。径流系数：d任一时段内的径流深度（或径流总量）与同一时段内的降水深度（或降水总量）的比值。模比系数：Ki又称径流变率，是某一时段内的径流模数（或流量）与该时段径流模数多年平均值之比。二、海洋的组成基于地理位置及水文特

26、征差异，从区域范围上可分为洋、海、海湾、海峡等。1、洋 洋是世界大洋的中心部分和主体部分，它远离大陆，深度大、面积广，不受大陆影响，具有较稳定的理化性质和独立的潮汐系统以及强大洋流系统的水域。2、海 海是靠近大陆，深度浅（一般在两三千米之内），面积小，兼受洋、陆影响，具有不稳定的理化性质，潮汐现象明显，并具有独立海流系统的水域。 海分为地中海（陆间海和内陆海）和边缘海。 陆间海是介于两个以上大陆之间，并有海峡与相邻海洋相通的水域，一般深度较大，如亚欧非大陆之间的地中海；内陆海是深入大陆内部，海洋状况受大陆影响显著，海的个性很强，如黑海、红海等。 边缘海是位于大陆边缘的水域，一部分以大陆为界，另

27、一部分以岛屿、半岛、群岛与大洋分开。与大洋的水交换比较自由。3、海湾 海湾是海洋伸入大陆的部分，其水域的深度和宽度向大陆方向逐渐减小。一般以入口处海角之间的连线或湾口处的等深线作为洋或海的分界线。4、海峡 海峡是连通海洋与海洋之间狭窄的天然水道。六、海洋荒漠化问题海洋荒漠化是指在人为作用下海洋（及其沿海地区）生产力衰退的过程，即海洋向着不利于人类的方向发展。我国海洋荒漠化的具体表现：沿海滩涂湿地面积大规模缩小；红树林的破坏；珊瑚礁的破坏；海洋生物资源开发过度；海洋环境污染。四、沼泽1、概述地表土壤层水过饱和的地段。2、沼泽的基本特征地表经常过湿或有薄层积水；其上生长湿生植物或沼生植物；有泥炭积累或无泥炭积累，但有潜育层存在。4、沼泽的形成沼泽形成的自然条件 地势低平、排水不畅、蒸发量小于降水量，地表组成物质粘重不易渗透。 所以沼泽主要分布在冷温或温湿地带。一、河川径流的年际变化丰水年（大于正常年径流量）、枯水年变差系数总结：降水量少的地区，其变差系数大于降水量多的地区；以雨水补给为主的河流，其变差系数值大于以地下水补给为主的河流；以地下水补给为主的河流，因其补给量较稳定，变差系数值较小5、冰川在地球环境中的意义冰川对大气的影响冰川与海洋的相变转换