地理科学文献笔记

北宋沈括撰。这是一本有关历史、文艺、科学等各种知识的笔记文学体裁,因写于润州(今江苏镇江)梦溪园而得名。 《梦溪笔谈》是宋朝的沈括所着的笔记体着作，大约成书于1086年～1093年，收录了沈括一生的所见所闻和见解。 现存《梦溪笔谈》分为26卷，分故事、辩证、乐律、象数、人事、官政、权智、艺文、书画、技艺、器用、神奇、异事、谬误、讥谑、杂志、药议17个门类共609条。内容涉及天文学、数学、地理、地质、物理、生物、医学和药学、军事、文学、史学、考古及音乐等学科。《梦溪笔谈》是中国科学技术史上的重要文献，百科全书式的着作。

绪论一、自然地理学的研究对象和分科（一）地理学地理学是研究地理环境（自然环境、经济环境和社会文化环境）的科学。 地理学的“三分法”——自然地理学、经济地理学、人文地理学 地理学的“三层次”——统一、综合、部门 地理学的“三重性”——理论地理学、应用地理学、区域地理学（二）自然地理学的研究对象 自然地理环境（包括天然环境和人为环境）的组成、结构、功能、动态及其地域分异规律。（三）自然地理学的分科 综合自然地理学、部门自然地理学二、自然地理学的任务三、自然地理学与其他学科的关系四、本书的内容和结构第一章 地球第一节 地球在宇宙中的位置第二节 地球的形状和大小第三节 地球的运动第四节 地理坐标第五节 地球的圈层结构第六节 地球表面的基本形态和特征教学重点 认识地球的宇宙环境及其形状、大小、圈层结构及表面形态结构特征，掌握地球运动规律及其地理意义。教学难点 地球运动规律及其地理意义。教学活动 实习与实验：在野外或者实验室认识地球的宇宙环境及其形状、大小、圈层结构、表面形态结构特征以及地球运动规律。检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“地球运动”、“地球圈层结构”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，并了解该领域的新进展。参考文献 Arthur N Strahler, Pysical Geography, John Wiley & Sons, Ed 王维地球的形状——人类对它认识的历史北京：科学出版社， JH塔齐 地球的构造圈北京：地质出版社， 弗兰克普内斯等地球重庆：重庆出版社，第一节 地球在宇宙中的位置一、宇宙和天体二、太阳和太阳系 9大行星、50个卫星、50万个小行星、少数彗星三、地球在天体中的位置第二节 地球的形状和大小一、地球的形状及其地理意义旋转椭球体 黄赤交角 太阳高度角 自然现象的地带性分布二、地球的大小及其地理意义 地球的巨大质量，使它能够保持一个具有一定质量和厚度的大气圈，拥有海洋和河湖，拥有生命……第三节 地球的运动一、地球的运动（一）地球自转的规律性（二）地球公转的规律性二、地球运动的地理意义首先，地球自转决定了昼夜更替，使水平运动的物体发生偏转（北半球右偏而南半球左偏），并使地球上同一时刻、不同经线上具有不同的地方时间，而且由于月球和太阳的引力差使地球体发生弹性形变——潮汐作用，地球的整体自转运动同它的局部运动（地壳运动、海水运动、大气运动等）密切相关。同时，地球运动时，它的自转轴倾斜于其公转轨道面（黄赤交角），这影响着太阳辐射能在地面上的分布和变化，从而决定了地球上有四季的递变和五带的区分；其次，地球自转和公转的周期，提供了两个时间的自然单位——日和年，认识和利用它们的周期性规律，人们创造了历法制度和计时制度。第四节 地理坐标一、纬线与纬度二、经线与经度第五节 地球的圈层构造一、地球的圈层分化二、地球的内部构造 地壳、地幔、地核三、地球的外部构造 大气圈、水圈、生物圈第六节 地球表面的基本形态和特征一、海陆分布二、海陆起伏曲线三、岛屿四、地球表面的基本特征（一）地球表面是太阳辐射和太阳能转化的主要场所。（二）地球表面是固态、液态和气态物质相互渗透、相互转化的两相或三相界面。（三）地球表面具有独特的物质现象，如生物、风化壳、土壤层、粘土矿物、沉积岩以及各种地貌形态。（四）地球表层具有复杂的、高速度和高强度的物质、能量交换、转化和循环过程。（五）地球表层存在着复杂的强烈的内部分异过程。（六）地球表层是人类社会发生、发展的环境。第二章 地壳第一节 地壳的组成物质第二节 构造运动与地质构造第三节 大地构造学说第四节 火山与地震第五节 地壳的演变教学重点 认识地壳的物质组成及其演变，掌握构造运动、地质构造、大地构造学说以及地震、火山的概念和理论。教学难点 构造运动、地质构造、大地构造学说以及地震、火山的概念和理论。教学活动 实习与实验：在野外或者实验室、地质博物馆认识构造运动、地质构造以及地震、火山。检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“地壳”、“构造运动“火山”、“地震”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，并了解该领域的新进展。参考文献 夏邦栋等 地质学概论北京：高等教育出版社， JH塔齐 地球的构造圈北京：地质出版社， 傅承义大陆漂移、海底扩张和板块构造北京：科学出版社， 周廷儒 故地理学北京：北京师范大学出版社，第一节 地壳的组成物质一、化学成分与矿物（一）化学成分 克拉克值 在已知的108种化学元素中，自然界存在92种，并有300余种同位素。（二）矿物 是单个元素或若干元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，它是构成岩石的基本单元。（三）主要造岩矿物与常见矿物岩石 是造岩矿物按照一定的结构集合而成的地质体，按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。二、岩浆岩 岩浆岩 是上地幔的高温熔融岩浆沿岩石圈破裂带上升侵入地壳甚至喷出地表形成的岩石。（一）岩浆岩的矿物组成硅酸盐、金属硫化物、氧化物、挥发物。（二）岩浆岩的产状、结构和构造 产状 结构：玻璃质结构、隐晶质结构、显晶质结构、斑状结构 构造：块状构造、斑杂构造、流纹构造、气孔构造、杏仁状构造（三）岩浆岩的主要类型 按化学成分与矿物组成：超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩 按结构、构造与产状：深成岩、浅成岩、喷出岩 综合分类：三、沉积岩 沉积岩是由成层堆积于陆地或海洋中的碎屑、胶体和有机物质等疏松沉积物固结而成的岩石。（一）沉积岩的基本特征 沉积岩具有层理，富含次生矿物、有机质和生物化石，有碎屑结构或非碎屑结构之分，具有印模（波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等）、缝合线或结核等原生构造特征。（二）沉积岩的主要类型 碎屑岩类 粘土岩类 生物化学岩类四、变质岩（一）变质作用与变质岩固态原岩因温度、压力及化学活动性流体的作用而导致矿物成分、化学结构与构造的变化统称为变质作用，其形成的岩石即为变质岩。（二）变质作用类型与常见变质岩 动力变质作用 构造运动引起的定向压力使原岩碎裂、变形及一定程度的重结晶，称为动力变质作用。代表性岩石：构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩 接触热变质作用 发生于侵入体与围岩接触带，围岩受热后矿物发生重结晶、脱水、脱碳、形成变晶结构结构与新矿物。 代表性岩石：斑点板岩、角岩、大理岩、石英岩 接触交代变质作用 发生于侵入体与围岩接触带，高温下岩浆分泌的挥发性物质与热液通过围岩的交代作用使后者化学成分发生变化形成新矿物。 代表性岩石：矽卡岩 区域变质作用 区域性构造运动导致的深广范围的变质作用。 代表性岩石：板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、变粒岩、麻粒岩 混合岩化作用（超变质作用） 区域变质与岩浆作用间的一种过渡性地质作用。 代表性岩石：混合花岗岩第二节 构造运动与地质构造一、构造运动的特点与基本方式 构造运动主要是地球内动力引起的使地壳发生变位与变形的机械运动，经常涉及更深的构造圈。 （一）构造运动的一般特点构造运动特点：普遍性、永恒性、方向性、非均速性、幅度与规模差异性等（二）构造运动的基本方式 水平运动 地壳或岩石圈块体沿大地水准面切线方向的运动 垂直运动 地壳或岩石圈块体垂直于大地水准面切线方向的升降运动二、构造运动与岩相、建造和地层接触关系（一）岩相 海相（深海相、浅海相）、陆相（河流相、湖泊相、沼泽相、滨海相）、过渡相（二）沉积建造 沉积建造 是彼此有共生关系的地层（岩相）组合或岩性大致相同的沉积物组合。 地槽型建造 主要由海相地层组成的、厚度很大，无沉积间断或仅有极短间断、产生于强裂构造下降区，岩浆岩与火山碎屑岩分布较广。 地台型建造 以陆相碎屑沉积为主，厚度不大，未受强烈构造变动，地壳升降幅度均较小的地台上的建造，岩浆岩分布较少。 过渡型建造 兼有地槽型与地台型建造特征但以碎屑岩占优势，陆相沉积与泻湖相沉积分布广泛。（三）地层的接触关系 整合 相邻新老地层产状一致且相互平行，时代连续，无沉积间断。 假整合 又称平行不整合，相邻地层产状平行但时代不连续。 不整合 又称角度不整合，相邻地层产状既不一致，时代也不连续，有地层缺失。 侵入接触 侵入体边缘有捕虏体，接触带界面不规则，围岩有变质现象。 侵入体的沉积接触 后期沉积岩覆于前期侵入体所形成的剥蚀面之上。二、地质构造 地质构造 岩层或岩体经构造运动而发生的变形与变位。（一）水平构造 丹霞地貌（二）倾斜构造 单面山（三）褶皱构造 背斜、向斜（四）断裂构造 节理、断层第三节 大地构造学说一、板块构造学说（一）大陆漂移学说（二）海底扩张学说（三）板块构造学说板块边界：扩张型、俯冲型、转换断层型六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块、南极板块二、槽台说与地洼说槽台说认为：地壳运动主要受垂直运动控制，其驱动力为地球物质的重力分异作用，其构造单元分为活动的地槽区和稳定的地台区。 地洼说认为：地壳发展过程中，活动区（地槽）和稳定区（地台）可以相互转化。三、地质力学学说 地质力学学说认为：全球地质构造的展布具有一定的方向和方位，即纬向构造体系、经向构造体系和扭动构造体系。 第四节 火山与地震一、火山（一）火山的类型与分布 火山类型 火山分布 （二）火山地貌二、地震第五节 地壳的演变一、地质年代（一）相对地质年代 依据地层下老上新的沉积顺序，地层剖面中的整合与不整合关系，标准古生物化石与生物群体进行对比，确定某个地层或事件的相对年代的方法。（二）绝对地质年代通过矿物或岩石的放射性同位素的测定，依据放射性同位素蜕变规律计算其距今年代的方法。二、地壳演化简史第三章 大气和气候第一节 大气的组成和热能第二节 大气水分和降水第三节 大气运动和天气系统第四节 气候的形成第五节 气候变化教学重点 认识大气的的组成、特性及其运动，掌握气候的形成和变化规律。教学难点 气候的形成和变化规律教学活动 实习与实验：在野外或者实验室认识大气的组成及气候变化规律。检索分析：在图书馆文献信息系统或者网络上，检索“大气”、“气候”，分题名检索和关键词检索，看有哪些图书、论文和网站与之有关，并了解该领域的新进展。主要参考书 周淑贞主编气象与气候学（第三版）北京：高等教育出版社， 潘守义等现代气候学原理北京：气象出版社， 王绍武气候系统引论北京：气象出版社， 张家诚著气候与人类郑州：河南科学技术出版社， 谭冠日气候变化与社会经济北京：气象出版社，第一节 大气的组成和热能一、大气的成分 大气由干洁空气、水汽、悬浮尘粒或杂质组成，在近地表85km以下，其成分可分为两类，定常成分（氮、氧、氩和微量惰性气体氖、氪、氙、氦等）和可变成分（水汽、二氧化碳、臭氧、一氧化碳、甲烷、硫化氢、二氧化硫等）。二、大气的结构（一） 大气质量（图3-1） （二）大气压力气压 是指从观测高度到大气上界单位面积上铅直空气柱的重量，它随着高度的上升而降低；但是，由于地表的非均一性及动力、热力因子影响，同一水平面上实际气压的分布并不均匀，因此，各地同一时刻的海平面气压值存在差异，可分为低气压、高气压、低压槽、高压脊及鞍形等气压场类型。（图3-2-3）（三）大气分层 按照温度和运动情况，可将大气分为五层。（图3-4）三、大气的热能（一）太阳辐射地球及大气的热状况是天气变化的基本因素，辐射交换是决定热状况的能量交换方式之一，而太阳辐射从根本上决定地球、大气的热状况，从而支配其他能量的传输过程。（二）大气能量及其保温效应 大气本身对太阳辐射的直接吸收很少，而水、陆、植被等下垫面却能大量吸收太阳辐射，并经潜热和感热转化供给大气。（图3-5）（三）地-气系统的辐射平衡 辐射平衡 是指地-气系统内部某一时段内，地面与大气以辐射和热量输送形式进行的能量交换的收支差值。（图3-6、3-7）四、气温（一）气温的周期性变化 气温的日变化 气温日较差 是指一天中最高温度与最低温度之差，它与纬度、季节、地表性质、天气状况等因素密切相关。 气温的年变化 气温年较差 是指气温的年变化幅度。（图3-8）（二）气温的水平分布（图3-9-10）（三）气温的垂直分布 气温主要随海拔高度的升高而降低，同时受到纬度、地面性质、大气环流等因素的影响。 第二节 大气水分和降水一、大气湿度（一）湿度概念及其表示方法 水汽压、饱和水汽压、绝对湿度、相对湿度、露点温度（二）湿度的变化与分布二、蒸发和凝结（一）蒸发及其影响因素 温度、性质、性状、空气湿度、风（二）凝结和凝结条件三、水汽的凝结现象（一）地表面的凝结现象 露、霜、雾凇、雨凇（二）大气中的凝结现象 雾：辐射雾、平流雾、蒸汽雾、上坡雾、锋面雾云：积状云、层状云、波状云（图3-13-14-15）四、大气降水（一）降水的形成云滴凝结增长 → → → → 云滴的冲并增长（二）降水的类型 对流雨、地形雨、锋面雨、台风雨（三）降水的时间变化 降水强度、降水量、降水变率 降水的日变化：大陆型、海洋型 降水的年变化：赤道型、热带型、副热带型、温带及高纬型（四）降水量的地理分布 降水量的空间分布受纬度、海陆位置、大气环流、天气系统、地形等多种因素制约，全球划分为四个降雨带：赤道多雨带、南北纬15o-30o少雨带、中纬多雨带、高纬少雨带。（图3-19）第三节 大气运动和天气系统一、大气的水平运动（一）作用于空气的力 水平气压梯度力、地转偏向力、地面摩擦力、惯性离心力（图3-20-21-22）（二）自由大气中的空气运动 地转风、梯度风（图3-23-24）（三）风随高度的变化 地转风随高度的变化——热成风（图3-25-26-27） 摩擦层中风随高度的变化（图3-28）二、大气环流 大气环流 是指大范围内具有一定稳定性的各种气流运行的综合现象，它构成了全球大气运行的基本形势，是全球气候特征和大范围形势的主导因素与各种尺度天气系统活动的背景条件。水平尺度可涉及某个大地区、半球甚至全球；垂直尺度有对流层、平流层、中间层或整个大气圈的大气环流；时间尺度有数日、月、季、半年、一年直至多年的平均大气环流。 大气环流的主要表现形式包括全球行星风系、三圈环流、定常分布的平均槽脊和高空急流、西风带中的大型扰动、季风环流。 （图3-30-31-32-33-34-35）三、主要天气系统 天气系统 是指大气中引起天气变化的各种尺度的运动系统，包括温压场和风场中的大气长波、气旋、反气旋、锋面、台风、龙卷风等。 （图3-38-42-43）第四节 气候的形成一、气候和气候系统（一）气候的概念 气候 是指某一地区多年间大气的一般状态及其变化特征，按空间尺度大小可分为全球气候、区域气候、小气候等。（二）气候系统 气候系统的组成：大气圈、海洋、冰雪圈、岩石圈、生物圈（图3-44）二、气候的形成（一）气候形成的辐射因子 太阳辐射是气候系统的能源，又是一切大气物理过程和现象形成的基本动力。（图3-46-47）（二）气候形成的环流因子 大气环流是热量和水分的转移者，也是气团形成的基本原因。 沃克环流、厄而尼诺、南方涛动（图3-48-49-50）（三）气候形成的地理因子 地理因子通过对辐射因子与环流因子的影响而作用于气候，使得气候既具有纬度地带性，又具有非地带性特征。三、气候带和气候型 （图3-51）