地球科学考试范围

绪论 地球年龄46亿年 全球变化指整个地球系统在生物过程影响下，特别是在人类活动的参与下，所发生的一系列变化。 全球变化是指全球性的环境恶化，如温室效应和全球增暖、臭氧层破坏、森林锐减和物种灭绝、土地退化和淡水资源短缺等等 。 全球变化包括几千年乃至几百万年的长期变化和几十年乃至几百年的近期变化。

“将今论古”的现实主义原则和方法，就是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。 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

第一章 宇宙中的行星——地球 流星和陨石 行星际空间中的尘粒和固体块，以很高速度(72~11 km／s)进入地球大气圈与大气摩擦燃烧而产生的光迹，称为流星。 未燃烧尽的流星体坠落到地面，就是陨石。陨石的物质组成可区分为石陨石、铁陨石和石铁陨石

太阳辐射；太阳热核反应源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量，是整个太阳系光和热的主要源泉。

影响地球自转速度的因素 地球自转速度主要受3个因素影响，总体使其趋慢。 长期变化：日月对海洋的引潮力使地球自转速度变慢，使地球1日的长度每100年增加1.6毫秒，导致1年的日数减少，泥盆纪中期的1年有400日。 季节变化：有周年变化和半年变化。周年变化是风的季节变化引起的，其振幅为20~25毫秒；半年变化是由日月引潮力对大气的潮汐作用引起，其振幅约为9毫秒。 不规则变化：地外和地内的物质或能量交换，如陨星体对地球的撞击等，使地球自转加速或变慢。

地球自转的地学意义 由于地球自西向东自转，在北半球自赤道向极地运动的物体发生向右偏转，在南半球则向左偏转。运动物体的运动方向按惯性原理并没有改变，只是由于地球自转使经线和纬线发生了偏转。

科里奥利力（地转偏向力 ）的大小和运动物体质量、速度和纬度的正弦成正比，相同质量和速度的运动物体，随纬度增高而加大。 科里奥利力对气团、洋流、河水的运动方向和其他许多自然现象有着明显的影响。如地球上信风带的形成，北半球的洋流作顺时针方向运动，而南半球洋流作逆时针方向运动，北半球河流右岸侵蚀加强、高纬度带河流上浮运木材多向右岸集中等。 米兰科维奇首先研究3个轨道要素变化和第四纪冰川成因的关系，并得出“轨道要素变化周期导致地球的夏季半年日照量减少是冰期形成主要因素”的结论，但学术界一直存在争论。 直到1970年代大量的古气候变化证据，才得到证实。

第二章 地球的起源与演化 同位素测年技术 1896年，贝克勒尔观察到含铀矿物能使封闭的照相底片感光，认为是X射线产生的作用。随后证明了铀能自然衰变，它以粒子和电磁辐射的形式放出能量（即放射性）。后来放射性衰变成为地质学家确定地球及岩石形成时代的重要手段。 同位素分为稳定同位素和放射性同位素，放射衰变的速率是恒定的。同位素衰变为最初总量的一半所需要的时间称为该同位素的半衰期。累积的衰变产物与原始同位素剩余量的比值，可用来测定含有放射性矿物的岩石年龄。计算公式为： D*=N（eλt-1）或t=1/λ*ln（1+D*/N）

第三章 地球的物理性质和圈层结构

固体潮 在日月引力的作用下，岩石圈表面的周期性升降现象。 重力变化的规律 地球的重力随着纬度值的增大而增加。赤道海平面上的重力加速度为978.03cm/s2，在两极地区的海平面上为983.2l cm/s2。 地表的重力加速度还随着海拔高度的增大而减小，海拔高程每增加1km，重力加速度就减少31 cm/s2。

重力异常 将地球视作一个圆滑的均匀球体，以其大地水准面为基准，计算得出的重力值称作理论重力值。 地球的地面起伏、内部物质密度分布不均匀及结构上的差异，使得实测的重力值与理论值之间有明显的偏离——重力异常。对某地的实测重力值，通过高程及地形校正后在减去理论重力值的差值称重力异常值。 异常值为正值，称正异常；若为负值称负异常。前者反映该区地下物质密度偏大，后者说明区地下物质密度偏小——重力勘探。

地球内部的圈层划分 地壳，地幔，地核 地磁异常 在全球选择若干个地磁测站，测量该处的地磁要素数据，然后推算出世界各地的基本地磁场数据，并以此作为地磁场的正常理论值。 某地区实测地磁场要素的数据与正常值有显著的差别，这种现象称作地磁异常。同重力异常类似，如果差值为正，称正异常；差值为负称负异常。一般情况下，正异常多是由于地下赋存着磁性矿物或岩石。负异常则多由地下赋存的石油、盐矿、铜矿和花岗岩等低磁性或反磁性矿物或岩石引起。

地球内部的温度 1.变温层 地温主要受太阳辐射的影响,有昼夜、季节、年变化。 2.常温层 地温不随外界温度的变化而变化，其深度因地而异。 3.增温层 地温随深度而增高，其增温规律可用地热增温级或地温梯度表示。

地热增温级 指在常温层以下温度每升高1℃时所增加的深度，单位是m/℃。地热增温级的平均值为33 m/℃。 地温梯度 深度每增加100 m所升高的温度称地温梯度，单位是℃/ 100 m，其平均值是3 ℃/100m。 地热增温规律只适用于地壳或岩石圈，在地下深处，由于受压力、密度等因素的影响地温的增加趋于缓慢。

地球内热能释放的方式 （1）火山爆发、热水或热气活动及构造运动 （2）大地热流 地球内部的热能从地球深部向地表的传输；在一定的地质条件下可富集形成地热资源

地震 岩石圈的物质在地球内力作用下产生构造运动而发生弹性应变，当应变能量超过岩石的弹性极限时发生破裂或沿原有的破裂面发生错动位移，应变能以地震波的形式突然释放并使地壳发生震动的现象。

地震的成因类型 （1）构造地震 在地壳不同的部位受到地应力的作用，在构造脆弱部位发生破裂和错动而引发地震。 全球90%以上的地震属于构造地震，分布于构造活动区，活动频繁，持续时间长，影响广，破坏性大。 （2）火山地震 在火山作用过程中，由于岩浆冲击或强烈爆炸所导致的地震。 （3）塌陷地震 大规模的崩塌、滑坡、地面塌陷等引起的地震。 多分布于岩溶地貌发育区和崩塌、滑坡多发地段及平原的地面沉降—塌陷区，其震级小、震源浅，破坏性小。 （4）诱发地震 由于采矿、核爆炸、水库的急剧蓄水或放水等人类活动引起的地震。

三个地震高发带 1，环太平洋地震带 全世界约80%的浅源地震、90%的中源地震和几乎全部的深源地震集中分布在这个带上。释放的能量约占全球地震释放总能量的80%。 该地震带沿一系列山脉而行，从美洲的南端的合恩角沿西海岸大阿拉斯加横跨到亚洲， 沿太平洋海岸自北向南经堪察加、日本、菲律宾、新几内亚、斐济，最后到达最南端的新西兰而构成环路。 2，地中海—喜马拉雅地震带 从直布罗陀一直向东伸展到东南亚。此带地震以浅源地震为主，在帕米尔、喜马拉雅分布有中源地震，深源地震仅分布在印尼岛弧。 环太平洋带以外的深、中源地震和大的浅源地震几乎发生在此带。 3，大洋中脊地震带 呈线状分布于各大洋的中部附近。这一地震远离大陆且多为弱震，震源深度一般小于30km，震级一般小于5级。

地震危害？

第四章 地球及各圈层的物质组成

1．矿物 地壳中的化学元素，由地质作用形成的具有相对固定的化学成分、内部结构和一定物理化学性质的单质或化合物称为矿物。 矿物是组成岩石、矿石的基本单元；是组成地壳的物质单位。 （1）晶质体

（2）非晶质体——组成物质的粒子不呈规则排列，不具格子构造的固体。非晶质体无固定的熔点，受热时逐渐软化直至变成流体。 非晶质体不稳定，有向晶质体转变的自发倾向

矿物的光学性质 A.颜色 B.条痕 矿物粉末的颜色.矿物条很可以消除假色，减弱他色，比矿物颜色更稳定。在鉴定各种彩色或金属色的矿物时，条痕是重要的鉴定特征。浅色矿物条痕都为白色或灰白色，所以没有鉴定意义。 C．光泽 D．透明度 透明度——矿物允许可见光透过的程度。一般以0.001mm 的矿物薄片透过光的程度为标准，将透明度分为透明、半透明和不透明。

矿物的力学性质 矿物的力学性质是指在外力作用下所表现出来的物理特性，主要包括解理、断口和硬度。 解理：矿物在外力作用下（如敲打、挤压等），严格按照一定的结晶方向裂开形成光滑平面的性质称解理，这些光滑平面称解理面。 解理的分级：极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理。 断口：受力后形成方向不定、不规则的裂开面。

衡量钻石价值的标准——4C： 重量(Carat) 颜色(Colour) 净度(Clarity) 切工(Cut) 克拉是钻石4C中最容易判断的标准。钻石的价值随钻石的重量几何级数上升。

岩石的定义：在地质作用下形成的、由一种或多种矿物（少数由天然玻璃质或生物遗骸）有规律组合而成的矿物集合体。 岩石按成因可分为三大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。

由岩浆在地下或喷出地表后冷却凝结而成的岩石称岩浆岩。 根据岩浆中SiO2的相对含量，将岩浆分成超基性岩浆（SiO2 < 45%）、基性岩浆（45～52%）、中性岩浆（52～65%）和酸性岩浆（ > 65%）。

火山作用对人类的影响 A 火山作用的危害: 火山碎屑和熔岩流掩没城市、村庄和耕地； 火山爆发诱发的地震灾害、火山泥石流； 火山喷发产生的气体和尘埃改变了局部的大气成分,形成阳伞效应； 对人类赖以生存的自然环境造成不可估量的破坏和影响，造成生物的灭绝等 B 为人类提供可以开发利用的资源： 火山灰是有效的自然肥料； 火山活动强烈地区是地热、温泉和矿泉密集分布区，并和火山地貌一起形成重要的风景旅游资源； 与火山活动密切相关的Au、Ag、Cu等内生矿产，自然硫、石棉、硅藻土、建筑凝灰岩等非金属矿产；水晶、玛瑙、鸡血石、寿山石等宝玉石资源； 火山灰、火山熔岩可作为建筑材料。

沉积岩的概念 在地表及其附近的常温常压条件下，先成岩石（或称母岩，包括三大岩类）遭受风化、剥蚀形成的产物，以及火山和生物作用的产物，在原地或经搬运后沉积形成的沉积物，经复杂的成岩作用后形成的岩石称沉积岩。