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阅读 4976 次 历史版本 8个 创建者:SKYPYOU (2011/3/12 20:38:07)  最新编辑:SKYPYOU (2011/4/2 23:29:33)
地质
拼音:dì zhì
英文:geological
同义词条:地球的性质
雪山、高原地质
雪山、高原地质
 
       地质泛指地球的性质和特征。主要是指地球的物质组成、结构、构造、发育历史等,包括地球的圈层分异、物理性质化学性质岩石性质、矿物成分、岩层和岩体的产出状态、接触关系,地球的构造发育史、生物进化史、气候变迁史,以及矿产资源的赋存状况和分布规律等。
 
 
 
 
 
 
 
 

名词解释

     在我国,“地质”一词最早见于三国时魏国王弼(226~249)的《周易注·坤》,但当时属于哲学概念。1853年(清咸丰三年)出版的《地理全书》中的“地质”一词是我国目前所能见到的最早具有科学意义的概念。范畴阐述地质泛指地球的性质和特征。主要是指地球的物质组成、结构、构造、发育历史等,包括地球的圈层分异、物理性质、化学性质、岩石性质、矿物成分、岩层和岩体的产出状态、接触关系,地球的构造发育史、生物进化史、气候变迁史,以及矿产资源的赋存状况和分布规律等。在中国,“地质”一词最早见于三国时魏国王弼(226~249)的《周易注·坤》,但当时属于哲学概念。1853年(清咸丰三年)出版的《地理全书》中的“地质”一词是中国目前所能见到的最早具有科学意义的概念。一般有以下几种解释:   
 
       1。地壳的成分和结构。
 
   艾青 《鱼化石》诗:“过了多少亿年,地质勘察队员,在岩层里发现你,依然栩栩如生。” 徐迟 《地质之光》:“它在地质上也是相当破碎的,半岛、岛屿、岬角、港湾相间。”   
 
       2。土地的形质;土壤的质地。
 
   《易·坤》“六二,直方大”。 三国魏王弼注:“居中得正,极於地质,任其自然而物自生。”孔颖达疏:“质谓形质。地之形质,直方又大,此六二居中得正是尽极地之体质也。” 梁启超 《论中国之将强》:“地质肥沃,物产繁衍。”   
 
       综合而言,地质的范畴是表示地球质地状况的一个综合性概念。
 
 

地质年代综述

 
   为了刻画地质演变的时间性阶段性,人们为地球发生演变确定了年代表。以年代表为顺序,可以把握各个地质时期地球发生的一些标志性变化。

 

前寒武纪

  指生物化石稀少和不存在的地史阶段。其时间约在25亿年前。它可划分成太古代和元古代两个时期。 太古代(Archaeozoic Era)是最古老的一个地质年代,开始于地球形成以后,结束于大约24亿年以前。虽然晚期有细菌,蓝藻等原核生物出现,但那形成时的岩石在漫长的时期内经过了深度的变质,因此保留下来的可靠的化石非常少。有人把太古代早期岩石还没有形成的时期单划分成冥古代,时间大约是38亿年以前。 元古代(Proterozoic Era)开始于大约24亿年以前,结束于大约5.7亿年以前的“生命大爆炸”,这时细菌和蓝藻开始繁盛,后来又出现了红藻绿藻真核藻类。藻类在生长过程中粘附海水中的沉积物颗粒形成层纹状结构物,称作叠层石,叠层石是地球上最早的生物礁,出现于太古代而在元古代达到全盛。

 

太古时代

  距今>50亿年。太古时代是地质发展史中最古老的时期,延续时间长达15亿年,是地球演化史中具有明确地质记录的最初阶段。太古代是地球演化的关键时期,地球的岩石圈水圈、大气圈和生命的形成都发生在这一重要而又漫长的时期,大约39亿年前,地球形成最初的永久地壳,至35亿年前大气圈、海水开始形成。 在太古代的最初期,生命元素,如C,H,O,N等在强烈的宇宙射线、雷电轰击下首先形成简单有机分子,后发展为复杂有机分子,再形成准生命的凝聚体,进而由凝聚体进化成原始生命。在距今约33亿年前,形成了地球上最古老的沉积岩,大气圈中已含有一定的二氧化碳,并出现了最早的、与生物活动相关的叠层石;到 31亿年前,地球上开始出现比较原始的藻类和细菌。在29亿年前,地球上出现了大量蓝绿藻形成叠层石。
 
   也有把38亿年以前称为冥古代,25-38亿年前称太古代

元古代

  元古代(Proterozoic Era,Proterozoic)紧接在太古代之后的一个地质年代。一般指距今24亿年前到5.7亿年前这一段地质时期。元古界的岩石变质程度较浅,并有一部分未变质的沉积岩。主要有板岩、大理岩千枚岩白云岩石灰岩页岩、砂岩和冰碛层等。由蓝藻等形成的叠层石非常丰富。藻类和菌类开始繁盛,晚期出现了埃迪卡拉动物群。   
 
        元古代早期火山活动仍相当频繁,生物界仍处于缓慢,低水平进化阶段,生物主要是叠层石以及其中分离得到的生物成因有机碳和球状、丝状蓝藻化石,由于这些光合生物的发展,大气圈已有更多的氧气。  
 
     在19亿年前,大陆地壳不断增厚,开始发育有盖层沉积,地球表面始终保持着一种十分有利于生命发展的环境。蓝藻和细菌继续发展,到距今13亿年前,已有最低等的真核生物—绿藻出现。在元古代晚期,盖层沉积继续增厚,火山活动大为减弱,并出现广泛的冰川,从此地球具有明显的分带性气候环境,为生物发展的多样性提供了自然条件,著名的后生动物群—澳大利亚埃迪卡拉动物群就出现这个时期。 
 

震旦纪

  从距今34-18亿年前这漫长的16亿年中(而从地球上有了第一个动物到现在可能不超过10亿年),原始无真核细胞在不断地进化。从距今18亿年前开始,地球进入震旦纪,大约又经过了12亿年到6亿年前,有细胞核、细胞器分化的真核生物出现了,从此地球进入了一个生命大发展的阶段。这时期的海洋生物主要是蓝藻、红藻和绿藻,原生动物大概也是在这个时期出现的,到距今6亿年前时,已经有浮游动物、杯海绵和腔肠动物。 震旦纪时期形成的沉积矿产主要有、磷、天然气和盐类等。具代表性的有中国湘、鄂一带南沱组的锰矿,川西观音崖组的铁矿,湘、鄂、黔地区陡山沱组的磷矿,川、黔地区灯影组的天然气和盐类等。在世界范围内,震旦纪是磷矿和盐类的重要成矿时期。   
 
      人们通常把震旦纪叫藻类时代。这一时期应该是寒武纪生命大爆发的准备阶段,相信还有许多我们目前尚不得知的准节肢动物活动在这一时期

古生代

  古生代(Paleozoic,符号PZ),地质时代中的一个时代,古生代属于显生宙。上一个代是新元古代,下一个代是中生代。古生代包括了寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。 泥盆纪、石炭纪、二叠纪又合称晚古生代。   
地质
地质
 
       古生代约开始于5.7亿年前,结束于2.3亿年前。古生代共有6个纪(Period),一般分为早、晚古生代。早古生代包括寒武纪(Cambrian 5.4亿年前)、奥陶纪(Ordovician 5亿年前)和志留纪(Silurian 4.35亿年前),晚古生代包括泥盆纪(Devonian 4.05亿年前)、石炭纪(Carboniferous 3.55亿年前)和二叠纪(Permian 2.95亿年前)。动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪,相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛。古植物在古生代早期以海生藻类为主,至志留纪末期,原始植物开始登上陆地。泥盆纪以裸蕨植物为主。石炭纪和二叠纪时,蕨类植物特别繁盛,形成茂密的森林,是重要的成煤期。
 

寒武纪

  寒武纪是地质年代划分中属显生宙古生代的第一个纪,距今约5.7亿至5.1亿年,寒武纪是现代生物的开始阶段,是地球上现代生命开始出现、发展的时期。寒武纪常被称为“三叶虫的时代”,寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。当时出现了丰富多样且比较高级的海生无脊椎动物,保存了大量的化石,从而有可能研究当时生物界的状况,并能够利用生物地层学方法来划分和对比地层,进而研究有机界和无机界比较完整的发展历史。   
 
       寒武纪是显生宙的开始,标志着地球生物演化史新的一幕。在寒武纪开始后的短短数百万年时间里,包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现,这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”(Cambrian explosion)。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣,它们营底栖生活,以微小的海藻和有机质颗粒为食物,其中,最繁盛的是节肢动物三叶虫,故寒武纪又称为“三叶虫时代”,其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物,寒武纪的生物形态奇特。 比较著名的有早寒武世云南的澄江动物群、加拿大中寒武世的布尔吉斯页岩生物群。寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主。无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表。此外,古杯类、古介形类、软舌螺类、牙形刺、鹦鹉螺类等也相当重要。抛开牙形石不说,高等的脊索动物还有许多其他代表,如中国云南澄江动物群中的华夏鳗、云南鱼、海口鱼等,加拿大布尔吉斯页岩中的皮开虫。

 

奥陶纪

  奥陶纪(Ordovician Period,Ordovician),地质年代名称,是古生代的第二个纪,开始于距今5亿年,延续了6500万年。   奥陶纪(Ordovician)是地质学上,古生代中五亿五百万到四亿三千八百万年前这段时间,可分为三个时期-奥陶纪早期 (五亿五百万到四亿七千八百万年前),奥陶纪中期 (四亿七千八百万到四亿五千三百万年前) 和奥陶纪晚期 (四亿五千三百万到四亿三千八百万年前)。
 
   当时气候温和,浅海广布,世界许多地方都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展。化石以三叶虫、笔石、腕足类、棘皮动物中的海林檎类、软体动物中的鹦鹉螺类最常见,珊瑚、苔藓虫、海百合、介形类和牙形石等也很多。节肢动物中的板足鲎类和脊椎动物中的无颌类[如甲胄鱼类]等均已出现。低等海生植物继续发展。

志留纪

  志留纪(Silurianperiod)(笔石的时代,陆生植物和有颌类出现)是早古生代的最后一个纪,也是古生代第三个纪。本纪始于距今4.38亿年,延续了2500万年。由于志留系在波罗的海 哥德兰岛上发育较好,因此曾一度被称为哥德兰系。志留纪可分早、中、晚三个世。这个时期最大的特点是植物开始登上陆地,在海中也出现了有颌骨的鱼类--棘鱼类,棘鱼类并演化出了鳃盖骨,海中有成群的珊瑚聚集生活,最后形成珊瑚礁。志留纪时期全球主要的地块有冈瓦纳、劳伦、欧洲(波罗的海)、西伯利亚、科累马、哈萨克斯坦、中朝、塔里木、华南等9个

泥盆纪

  泥盆纪时期是指三亿六千万年至四亿六百万年前,也就是古生代中叶的这段期间。可另分为三个时期-前泥盆纪时期(四亿零六百万至三亿八千七百万年前)、中泥盆纪时期(三亿八千七百万387至三亿七千四百万年前)、以及後泥盆纪时期(三亿七千四百万至三亿六千万年前)。  
 
     泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大的改变。表现为陆地面积的扩大,陆相地层的发育,生物界的面貌也发生了巨大的变革。陆生植物、鱼形动物空前发展,两栖动物开始出现,无脊椎动物的成分也显著改变。早期裸蕨繁茂,中期以后,蕨类和原始裸子植物出现。无脊椎动物除珊瑚、腕足类和层孔虫,腔肠动物门,水螅虫纲的一个目)等继续繁盛外,还出现了原始的菊石,属软体动物门,头足纲的一个亚纲)和昆虫。脊椎动物中鱼类(包括甲胄鱼、盾皮鱼、总鳍鱼等)空前发展,故泥盆纪又有“鱼类时代”之称。晚期甲胄鱼趋于绝灭,原始两栖类(亦称坚头类)开始出现。

石炭纪

  石炭纪(Carboniferous period)是古生代的第5个纪,开始于距今约3.55亿年至2.95亿年,延续了6500万年。石炭纪时陆地面积不断增加,陆生生物空前发展。当时气候温暖、湿润,沼泽遍布。大陆上出现了大规模的森林,给煤的形成创造了有利条件。石炭纪又是地壳运动非常活跃的时期,因而古地理的面貌有着极大的变化。这个时期气候分异现象又十分明显,北方古大陆为温暖潮湿的聚煤区,冈瓦纳大陆却为寒冷的大陆冰川沉积环境。气候分带导致了动、植物地理分区的形成。

二叠纪

  古生代最后一个纪(第6个纪),约开始于2.9亿年前,结束于2.5亿年前。在这一期间形成的地层称二叠系。二叠纪的海水大致以欧亚东西向地槽带、环太平洋地槽带以及富兰克林-乌拉尔地槽带为活动中心,向邻近的大陆地区淹覆。以此为基础的沉积作用发生明显分异,存在多种沉积岩类型。  
 
     以碳酸盐岩为主的比较发育的沉积主要分布于冒地槽的浅水部分和北半球的浅水地台,包括西西里、小亚细亚、中东、外高加索、盐岭、中亚、克什米尔、帝汶、日本、新西兰和北美太平洋侧等地以及属于地台范围的北美、西伯利亚和中国等地。  
 
      以大量碎屑岩和广泛的火山岩系为特征的地层发育于优地槽。最具代表性的地点为:美国得克萨斯州西部、内华达州、犹他州;亚洲的天山、内蒙古、滇藏、帕米尔;澳大利亚东、西部盆地,西南非,南美阿根廷等地。   
 
       陆相及煤系沉积多见于东西向地槽系北、南两侧的亚洲、中欧、印度半岛和南半球的多数陆地。   
 
       冰碛岩类发育于新西兰以外的南半球各大陆和印度半岛以及中国西藏南部的二叠纪早期。这些以陆相地层为主的岩系包括冰碛岩在内,称为冈瓦纳相。   
 
       二叠纪是造山作用和火山活动广泛分布的时期,归属于海西(华力西)造山运动晚期。北美阿巴拉契亚运动发生于二叠纪末,是二叠纪最强烈的褶皱运动。西部的科迪勒拉优地槽在连续的地壳运动中伴有强烈的火山活动。  
 
      欧洲的造山作用和火山活动有两期。早期火山活动广泛,晚期趋于沉寂。  乌拉尔地槽在晚二叠世褶皱隆起,自此欧洲与亚洲陆域融合为一体。中亚及中国北部、西南部地槽带于二叠纪经历了一段复杂的褶皱变质和广泛而强烈的火山活动,包括花岗岩侵入及中、酸性熔岩与凝灰岩的喷出。   
 
        中国西南陆棚范围内出现大面积的高原玄武岩流及凝灰质沉积。日本亦大致有早、晚两期造山作用。   
 
       二叠纪一个突出的特点是欧亚东西地槽带即特提斯海域的存在。这一长期存在的海洋地带分布于现北纬30°~40°,西自地中海西部向东达印度尼西亚。南面一支沿澳大利亚西海岸延伸到南纬30°;东北面一支与覆盖中国的陆表海相连,与构造复杂的日本地槽相通,向北与乌拉尔地槽相通。特提斯海域环境复杂,包括浅水和深水区,活动区和相对稳定的地区。  
 
     二叠纪有丰富的矿产资源,最重要的有岩盐、钾盐、煤、石油和天然气、磷、铜、锰等。

中生代

  显生宙第二个代,晚于古生代,早于新生代。这一时期形成的地层称中生界。中生代名称是由英国地质学家J.菲利普斯于1841年首先提出来的,是表示这个时代的生物具有古生代和新生代之间的中间性质。中生代从二叠纪-三叠纪灭绝事件开始,到白垩纪-第三纪灭绝事件为止。自老至新中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。   
 
      中生代时,爬行动物(恐龙类、色龙类、翼龙类等)空前繁盛,故有爬行动物时代之称,或称恐龙时代。中生代时出现鸟类和哺乳类动物。海生无脊椎动物以菊石类繁盛为特征,故也称菊石时代。淡水无脊椎动物,随着陆地的不断扩大,河湖遍布的有利条件,双壳类、腹足类、叶肢介、介形虫等大量发展,这些门类对陆相地层的划分、对比非常重要。   
 
      中生代植物,以真蕨类和裸子植物最繁盛。到中生代末,被子植物取代了裸子植物而居重要地位。中生代末发生著名的生物绝灭事件,特别是恐龙类绝灭,菊石类全部绝灭。有人认为生物绝灭事件与地外小天体撞击地球有关,但真正原因有待进一步研究确定。

三叠纪

  三叠纪(Triassic period)是爬行动物和裸子植物的崛起)是中生代的第一个纪。它位于二叠纪(Permian)和侏罗纪(Jurassic)之间。   始于距今2.5亿年至2.03亿年,延续了约4500万年。海西运动以后,许多地槽转化为山系,陆地面积扩大,地台区产生了一些内陆盆地。这种新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化。从三叠纪起,陆相沉积在世界各地,尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面,三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点;到中、晚期之后,气候向湿热过渡,由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。

侏罗纪

  侏罗纪(Jurassic)是一个地质时代,界于三叠纪和白垩纪之间,约1亿9960万年前(误差值为60万年)到1亿4550万年前(误差值为400万年)。侏罗纪是中生代的第二个纪,开始于三叠纪-侏罗纪灭绝事件。侏罗纪的名称取自于德国、法国、瑞士边界的侏罗山。超级陆块盘古大陆此时真正开始分裂,大陆地壳上的缝生成了大西洋,非洲开始从南美洲裂。

白垩纪

  白垩纪缩写记为K,源于德文的白垩纪名(Kreidezeit)的缩写。“白垩纪”一词由法国地质学家达洛瓦(Jean Baptiste Julien d′Omalius d′Halloy)于1822年创用。位于侏罗纪和古近纪之间,约1亿4550万年(误差值为400万年)前至6550万年前(误差值为30万年)。白垩纪是中生代的最后一个纪,长达8000万年,是显生宙的最长一个阶段。发生在白垩纪末的灭绝事件,是中生代与新生代的分界。  
 
    白垩纪的气候相当暖和,海平面的变化大。陆地生存着恐龙,海洋生存着海生爬行动物、菊石、以及厚壳蛤。新的哺乳类、鸟类出现,开花植物也首次出现。白垩纪-第三纪灭绝事件是地质年代中最严重的大规模灭绝事件之一,包含恐龙在内的大部分物种灭亡。   
 
       白垩纪时期的大气层氧气含量是现今的150%,二氧化碳含量是工业时代前的6倍,气温则是高于今日约4℃。   
 
       白垩纪因其地层富含白垩(chalk)而得名。白垩是石灰岩的一种类型,主要由方解石组成,颗粒均匀细小,用手可以搓碎白垩纪形成的地层叫白垩系。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩,是生物成因的海洋沉积,主要由一种叫做颗石藻(Coccoliths)的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成,在英、法海峡两岸形成美丽的白色悬崖。白垩层不仅发育于欧洲,北美和澳大利亚西部也有分布。   在这一时期,大陆之间被海洋分开,地球变得温暖、干旱。开花植物出现了,与此同时,许多新的恐龙种类也开始出现,包括像食肉牛龙这样的大型肉食性恐龙,像戟龙这样的甲龙类成员以及像赖氏龙这样的植食性鸭嘴龙类。恐龙仍然统治着陆地,像飞机一样的翼龙类。最早的蛇类、蛾、和蜜蜂以及许多新的小型哺乳动物也在这一时期出现了。

新生代

  新生代(距今6500万年~,Cenozoic Era)是地球历史上最新的一个地质时代,它从6400万年前开始一直持续到今天。随着恐龙的灭绝,中生代结束,新生代开始。 新生代被分为三个纪:古近纪和新近纪和第四纪。总共包括七个世:古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世和全新世。古近纪占了前三个世,古新世、始新世和渐新世。时间大约是6500万年前~2300万年前。新近纪占了中间两个世,中新世和上新世。时间大约是2300万年前~160万年前。第四纪占了最后两个世,更新世和全新世。时间大约是160万年前~今天。所以,第四纪也叫做人类纪或灵生纪。 这一时期形成的地层称新生界。新生代以哺乳动物和被子植物的高度繁盛为特征,由于生物界逐渐呈现了现代的面貌,故名新生代(即现代生物的时代)

古近纪

  古近纪旧称早第三纪,是地质年代中新生代的第一个纪,开始于同位素年龄65.5±0.3百万年(Ma),大约距今6500万年,结束于23.03±0.05M,延续了约4247万年a。古近纪属于显生宙新生代,也属于非正式的第三亚代;古近纪的上一纪是白垩纪,下一纪是新近纪。古近纪包括古新世、始新世和渐新世。   
 
地质
地质
       古近纪动物由于古地中海区海相古近系中常含有货币虫,所以在欧洲常称古近纪为货币虫纪。古近纪动物界的基本特点是哺乳动物的迅速辐射演化。除了适应陆地生活的多种方式外,还出现了天空飞翔的蝙蝠类和重新适应海中生活的鲸类。海生无脊椎动物中以有孔虫类、软体动物、六射珊瑚等为主。淡水介形类等亦大量繁育。植物界中,从晚白垩世开始开始占主要地位的被子植物,更趋繁盛,植物分区更接近现代。在大陆内部海侵范围显著缩小。由于地壳运动的结果,开始奠定了许多山系的雏型。中国的古近系以陆相为主,仅在边缘地带如台湾、西藏等地有海相沉积。

 

新近纪

  新近纪是指新生代的第二个纪,旧称新第三纪。新近纪生物界的总面貌与现代更为接近,开始于距今2300万年,一直延续了2140万年。它包括中新世和上新世。   
 
      新近纪是地史上最新的一个纪,也是地史上发生过大规模冰川活动的少数几个纪之一,又是哺乳动物和被子植物高度发展的时代,人类的出现是这个时代的最突出的事件。

第四纪

  第四纪距今约166万年。第四纪是新生代最后一个纪 。第四纪还可以分为更新世、全新世等。从第四纪开始,全球气候出现了明显的冰期和间冰期交替的模式。第四纪生物界的面貌已很接近于现代。哺乳动物的进化在此阶段最为明显,而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。   
 
       哺乳动物在第四纪期间的进化主要表现在属种而不是大的类别更新上。第四纪前一阶段——更新世早期哺乳类仍以偶蹄类、长鼻类与新食肉类等的繁盛、发展为特征,与第三纪的区别在于出现了真象、真马、真牛。更新世晚期哺乳动物的一些类别和不少属种相继衰亡或灭绝。到了第四纪的后一阶段——全新世,哺乳动物的面貌已和现代基本一致。  
 
    第四纪的海生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、小型有孔虫、六射珊瑚等占主要地位。陆生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、介形类为主。其它脊椎动物中真骨鱼类和鸟类继续繁盛,两栖类和爬行类变化不大。   
 
       高等陆生植物的面貌在第四纪中期以后已与现代基本一致。由于冰期和间冰期的交替变化,逐渐形成今天的寒带、温带、亚热带和热带植物群。微体和超微的浮游钙藻对海相地层的划分与对比仍十分重要。
 
 

地质遗迹

  地质遗迹是地质时期留下的各种见证,是人们研究地球演变的重要依据。

概念

  地质遗迹是指在地球演化的漫长地质历史时期,由于内外动力的地质作用,形成、发展并遗留下来的珍贵的、不可再生的地质自然遗产。包括旅游中的山水名胜、自然风光等自然遗迹,也包括在晚近地质历史时期人类形成过程中,人类与地质体相互作用和人类开发利用地质环境、地质资源的遗迹以及地质灾害遗迹等。

成因

  地球在漫长的地质历史演变过程中,由于内外力的地质作用,形成了千姿百态的地貌景观、地层剖面、地质构造、古人类遗址、古生物化石、矿物、岩石、水体和地质灾害遗迹等,其中具有独特性和典型价值的,便成为人类所关注的地质遗迹。我国地域辽阔,地理条件复杂,地质构造形式多样,地质遗迹丰富多彩,是世界上种类齐全的少数国家之一,有的在世界上独一无二。云南的石林、安徽的黄山、广东的丹霞地貌等地质遗迹,都以其独具的特色,在世界上享有盛名。

类型

  地质遗迹依其形成原因、自然属性等可分为下列6种类型:   
 
     (1)标准地质剖面:如中国最古老的岩石——辽宁鞍山白家坟花岗岩;天津蓟县中、上元古界地层剖面等。   
 
     (2)著名古生物化石遗址:如北京周口店北京猿人遗址;世界奇观——河南西峡恐龙蛋化石等。   
 
     (3)地质构造形迹:如西藏雅鲁藏布江缝合带;河南嵩山前寒武纪地层及三个整合遗迹等。   
 
     (4)典型地质与地貌景观:如安徽黄山奇峰;澎湖列岛的地形景观等。   
 
     (5)特大型矿床:如世界上最大的稀土矿床——内蒙古白云鄂博;中国稀有金属和宝石明珠——新疆阿尔泰伟晶岩;黑龙江大庆油田等。   
 
     (6)地质灾害遗迹:如辽宁大连金石滩震旦系——寒武系地层中的地震遗迹;河北唐山地震遗迹;云南东川市泥石流及防治等。

分区

  根据中国各种地质遗迹资源的赋存条件和区域特点,可将全国分为以下规划区:   
 
    ( 1)东北山地及松嫩平原区;   
 
    (2)华北、辽河平原、晋冀山地及辽东山东半岛区;   
 
    ( 3)陕甘黄土高原区;  
 
   (4)华东、中南丘陵山地及海岛(台湾、海南岛)区;   
 
     (5)四川盆地、丘陵及云贵高原区;   
 
     (6)内蒙古东部、中部干旱草原区;   
 
     (7)内蒙古西部、宁夏、河西走廊及新疆荒漠草原区;   
 
     (8)青藏高原高寒荒漠草原区。

保护区

  据1997年统计,地质遗迹保护区为86处,其中国家级12处,省级33处,市级9处,县级32处。   
 
       据22个省(市、区)最新统计,已建地质遗迹保护区52处,其中国家级10处,省级19处,市、县级23处;规划拟建地质遗迹保护区325处,其中国家级67处,省级162处,市县级96处。

自然保护区

  据1992年统计,在606处自然保护区中,有地质内容的自然保护区104处,包括国家级27处,省级71处,县级6处。   
 
       至1997年底,全国自然保护区总数926处,其中含地质内容的自然保护区约160处左右。
风景名胜区
  
       在国家公布的119个国家级风景名胜区中,许多风景名胜区以名山、名湖、河流峡谷、岩溶洞穴、瀑布泉水、海滨海岛等为主体命名,和地质遗迹密切相关。在全国512处各类风景名胜区中,其中含地质遗迹的名胜区可达半数以上。

森林公园

  至1998年,中国已建森林公园920余处,其中国家级295处。其类型可分山岳型、湖泊型、火山型、沙漠型、冰川型、海岛型、海滨型、溶洞型、温泉型、草原型及园林型,前9种类型森林公园的地貌主体皆与地质遗迹密切相关,或含有一种或多种地质遗迹。   
 
       此外,在中国已公布的四批国家重点文物保护单位中,有15处为古猿和古人类遗迹,属于地质遗迹的一种类型。
   

地质大致年表

  第四纪-全新世-距今1万年   
 
       第四纪-更新世-距今250万年   
地质
地质
 
       新近纪-上新世-距今1200万年   
 
       新近纪-中新世-距今2500万年   
 
       古近纪-渐新世-距今4000万年   
 
       古近纪-始新世-距今6000万年   
 
       新生代-古近纪-古新世-距今6700万年   
 
       白垩纪-距今1.37亿年   
 
       侏罗纪-距今1.95亿年   
 
       中生代-三叠纪-距今2.30亿年   
 
       二叠纪-距今2.85亿年   
 
       石炭纪-距今3.50亿年   
 
       泥盆纪-距今4.00亿年   
 
       志留纪-距今4.40亿年   
 
       奥陶纪-距今5.00亿年   
 
       显生宙-古生代-寒武纪-距今6.00亿年   
 
       元古代-震旦纪-距今18.0亿年  
 
     隐生宙-太古代距今>50亿年
 

地质学

  地质学是研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间相互作用和演变历史的一门学科。   
 
       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。  
 
     约在35亿年前,地球上出现了生命现象,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,这也成为地质学不断发展需要解决的重要现实任务和课题。

发展历史

  作为一门学科,地质学成熟的较晚。它是在不同学派、不同观点的争论中形成和发展起来的。大致经历以下时期:   
 
 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。中国古代的《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,中国的沈括对海陆变迁、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。   
 
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,中国的李时珍在《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。   
 
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。   
 
       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。   
 
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。

研究对象

  地质学的研究对象是地球。地球包括固体地球及其外部的大气。固体地球包括最外层的地壳、中间的地幔及地核三个主要的层圈。目前,主要是研究固体地球的上层,即地壳和地幔的上部。包括以下内容:   
 
1)矿物和岩石   
 
        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。
地质
地质
 
 
 2)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。   
 
        地层学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。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。   
 
3)地质构造和地质作用   
 
      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。   
 
       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。

发展趋势

  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
 

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