普通地質(zhì)學第1章序言sim課件

1、本科必修課鮮本忠聯(lián)系方式：E-mail: xianbzh163; Tel:89731178(O) QQ: 386090470中國石油大學（北京）地球科學學院普通地質(zhì)學本節(jié)課核心內(nèi)容課程介紹緒 論地質(zhì)學的研究內(nèi)容地質(zhì)學的特點第一章 地球概述地球的圈層構(gòu)造巖石圈1、課程性質(zhì)、學時分配地質(zhì)學入門課必修課共48學時其中講課38學時，實驗10學時。課程介紹 緒論 第一章 地球概述 第二章 地質(zhì)作用 第三章 造巖礦物 第四章 巖漿巖 第五章 變質(zhì)巖 第六章 沉積巖 第七章 沉積相 第八章 古生物與地層 第九章 構(gòu)造地質(zhì) 第十章 石油地質(zhì)基礎(chǔ)2、內(nèi)容及安排教學時間授 課 內(nèi) 容 提 要周學時（可合并）學時分

2、配備注周星期次講實習1一2緒論 第一章 地球概況422月131三1第二章 地質(zhì)作用（一）22月152一2第二章 地質(zhì)作用（二）422月202三1第三章 礦物22月223一2實驗（一） 礦物422月273三1第四章 巖漿巖22月294一2實驗（二） 巖漿巖223月54三1第五章 變質(zhì)巖23月75一2實驗（三） 變質(zhì)巖423月125三1第六章 沉積巖（一）23月146一2第六章 沉積巖（二）423月196三1實驗（四）沉積巖23月217一2課內(nèi)實習1 423月267三1第七章 沉積相（一）23月288一2第七章 沉積相（二）423月31-8三1清明假2清明假9一2第八章 古生物與地層424月99三

3、1課內(nèi)討論2 24月1110一2第九章 構(gòu)造地質(zhì)（一）424月1610三1第九章 構(gòu)造地質(zhì)（二）24月1811一2課內(nèi)討論3424月2311三1第十章 石油地質(zhì)基礎(chǔ)24月2512一2總結(jié)、答疑224月28-12三1考試25月23、實驗內(nèi)容 礦物（2學時）、巖石（6學時）地質(zhì)博物館參觀或課內(nèi)實習（2學時）課程介紹理論課實驗課內(nèi)討論鮮本忠魏立春研究生TA成績的構(gòu)成：課堂成績占（80）%，實驗成績占（20=5*4）% 課堂成績的構(gòu)成： 平時成績占（40）%，期中成績占（0 ）%，期末成績占（60）% 平時成績共（40）分，其中： 1、課內(nèi)討論及報告：（3）次，每次（10）分，共30分； 2、考勤及課

4、堂提問：（5）次，每次（2）分-三次曠課重修；4、成績考核教學時間討論及報告內(nèi)容學時分配時間截點周次星期節(jié)次討論1：常見巖石的特征及識別標志（課內(nèi)實習）2提前通知討論2：如何識別不同類型的節(jié)理、斷層和褶皺？2討論3：各種沉積相中沉積巖分布的規(guī)律性2課內(nèi)分班討論及報告安排1、因為分班，各班報告具體上交時間截點等候通知，地點：地質(zhì)樓906；2、推遲交報告者，每推遲1天，扣本次報告成績30%，扣完為止；3、每個小組4-5人，合作完成PPT，臨時指定一位同學匯報，其余同學需在討論中回答老師和其他同學的提問。要求：1、每人獨立完成報告；2、與要求內(nèi)容密切相關(guān)；3、字數(shù)要求2000字以上；4、引用資料標注

5、文獻5、教材及參考書張琴 主編. 地質(zhì)學基礎(chǔ). 北京：石油工業(yè)出版社參考書目：（1）劉吉余主編. 油氣田開發(fā)地質(zhì)基礎(chǔ)（第四版）. 北京: 石油工業(yè)出版社, 2019.（2）張家環(huán)編. 普通地質(zhì)學（第三版）. 北京: 石油工業(yè)出版社, 1993. （3） Plummer C C，Mcgeary D. Physical Geology. Brown Publishers, 1988. 課程介紹課程學習要求與建議1、考勤：沒有特別理由，堅持聽課（面子、重點）2、成績：強調(diào)平時學習，允許“天才”特例3、課堂紀律：安靜進出不要講話關(guān)于睡覺：理解+唯一要求關(guān)于提問：注意力、信息反饋、考勤成績課程介紹學習方

6、法學會學習中學大學到都沒有的知識從從中學到大學都沒有的知識1.上課.2.完成實驗.3.完成課內(nèi)報告4.課堂演講.5.參加考試.課程要求課程介紹學習方法知識結(jié)構(gòu)、重點、難點實踐、探索、學以致用資料收集、整理、消化報告編寫，口頭報告過程+小結(jié)+復(fù)習接受發(fā)現(xiàn)批判觀摩一、地質(zhì)學的研究內(nèi)容二、地質(zhì)學的特點三、地質(zhì)學的研究方法四、學習目的及意義緒 論重點： 1. 地質(zhì)學主要研究的內(nèi)容？ 2. 地質(zhì)學的主要特點？難點： 1.歷史比較法（現(xiàn)實主義原則，將今論古）？緒論地質(zhì)學地球科學（地理學、氣象學、海洋學、土壤學）的分支研究對象：地球，主要是巖石圈。研究內(nèi)容： 1. 巖石圈的物質(zhì)組成； 2. 局部地區(qū)、大陸以

7、至整個巖石圈和地球的發(fā)展和演化史； 3. 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、巖石圈的結(jié)構(gòu)和運動規(guī)律； 4. 地質(zhì)學的應(yīng)用問題； 5. 地球礦產(chǎn)資源勘探的理論和方法。一、地質(zhì)學的研究內(nèi)容根據(jù)研究內(nèi)容和特色，地質(zhì)學已經(jīng)細分為三、四十個學科： 1）在研究物質(zhì)組成方面：礦物學、結(jié)晶學巖漿巖石學變質(zhì)巖石學沉積巖石學地球化學等等；一、地質(zhì)學的研究內(nèi)容2）在研究地球的發(fā)展和演化史方面：地層學、古生物學、地史學、同位素年代學、第四紀地質(zhì)學、古氣候?qū)W、古地理學等等。3）在研究構(gòu)造、巖石圈的結(jié)構(gòu)和運動規(guī)律方面：構(gòu)造地質(zhì)學、大地構(gòu)造學、地貌學、動力地質(zhì)學、火山學、地震地質(zhì)學、沉積學等等；一、地質(zhì)學的研究內(nèi)容4）研究實用地質(zhì)問題方面礦床

8、學、石油、天然氣、煤田水文、工程、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、災(zāi)害、旅游，等。5）研究地球礦產(chǎn)資源勘探理論和方法方面 地質(zhì)制圖學、地震勘探原理、地球物理、地球化學勘探礦產(chǎn)調(diào)查與勘探、油氣田開發(fā)地質(zhì)學，等等。一、地質(zhì)學的研究內(nèi)容 地質(zhì)學的任務(wù)：基礎(chǔ)科學應(yīng)用科學(1)正確認識地球系統(tǒng)的基本特征和自身發(fā)展規(guī)律;(2)合理地開發(fā)利用自然資源,指導(dǎo)人們尋找礦產(chǎn)資源、能源和水資源；(3)保護和改善生存環(huán)境，有效防治自然災(zāi)害，協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系，為人類社會的可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。二、地質(zhì)學的特點 時間的漫長性 空間的廣泛性 地質(zhì)過程的復(fù)雜性1、時間的漫長性兩種含義：過程的緩慢、事件的久遠。過程的緩慢：地球46億年歷史：滄海變桑田

9、、山脈的隆起、生物的演化、難溶礦物的生長、油氣田的形成等等，常需要幾十、幾百、幾千萬年的時間。事件的久遠：許多地質(zhì)作用和地質(zhì)過程很難詳細觀察的，很難在實驗室中再現(xiàn)。如恐龍的滅絕發(fā)生在6500萬年前。二、地質(zhì)學的特點研究對象：地球，固體地球+大氣；涉及到的相關(guān)學科有：地理學研究地表；生物學研究地表有機界；氣象學研究地球的大氣圈；天文學研究天體，并從天體的角度研究地球及地球的起源。2、空間的廣泛性二、地質(zhì)學的特點 地球上各地區(qū)的地質(zhì)現(xiàn)象均有其差異性。3、地質(zhì)過程的復(fù)雜性一種地質(zhì)產(chǎn)物往往是多種因素、多種作用綜合影響的結(jié)果，變量數(shù)多，常常是“多元多次方程”。如海退、白云巖的同位素組成等等。因此，地質(zhì)結(jié)

10、論常常是概率性的，而不是確定性的。二、地質(zhì)學的特點1.巖石和化石標本采集巖石和化石是地質(zhì)學家最基本的工作。2.顯微鏡3.地質(zhì)圖、地形圖、衛(wèi)星圖等4.地球化學分析地質(zhì)學家的“取證”方法 三、地質(zhì)學的研究方法5.年齡測定6.地質(zhì)鉆井7.地球物理探測8.海底探測地質(zhì)學家的“取證”方法現(xiàn)實主義原理（將今論古，或歷史比較法） 現(xiàn)在是打開過去的鑰匙”（The present is the key to the past) 英國地質(zhì)學家萊伊爾 (C. Lyell, 17911875) 三、地質(zhì)學的研究方法基礎(chǔ)：均變論（Uniformitarianism）在漫長的地質(zhì)歷史中，地球表面經(jīng)歷的各種變化是連續(xù)、逐漸

11、的，今天正在發(fā)生的地質(zhì)作用與過去是相同的。并非普適：如6億年前海洋的成分和溫度有可能與今天的不同；今天的大氣與過去是有差別的；今天火山活動弱，但地球形成初期應(yīng)該是強烈的。今天正在發(fā)生的地質(zhì)作用與過去是相同的是地質(zhì)學科的基礎(chǔ)課程，集中了地球科學眾多學科的基本知識；是油氣田開發(fā)的基礎(chǔ)；在許多非地質(zhì)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。四、學習目的及意義汶川512大地震產(chǎn)生的變形誰的選擇？為什么？為什么選擇 石油學科？中國能源問題主要是石油問題：石油消耗占能源總量39%，煤炭占26%，核能及其它可再生能源占35%。1993年：我國成為石油凈進口大國。2019年：全年原油及成品油進口1.5億噸2020年：石油消耗量4.5

12、6億噸，石油的對外依賴度70%，超越國際通行的石油供應(yīng)戰(zhàn)略安全警戒線一倍！如何保證我國能源供應(yīng)安全？國際“走出去” +國內(nèi)“保產(chǎn)量” ： 其一：海外合作勘探開發(fā)油氣田多位于中東等政治風險較大的地區(qū) 其二：海外油氣合作項目正遭遇美國、日本及印度等國家的攪局 其三：我國的在海外獲取的份額油和購買的石油運回國內(nèi)的航道風險太高。提升我國國內(nèi)外兩個領(lǐng)域的油氣勘探開發(fā)效益：國家能源戰(zhàn)略當前重大需求首先是石油人才的需求！ 國家能源戰(zhàn)略背景與需求優(yōu)秀是一種習慣既要腳踏實地，又要仰望星空為什么學習 地質(zhì)學？人類科學 (Outline) 社會科學數(shù)自然科學（理）物化天地生地理地質(zhì)石油類學科涵蓋三大門類： 勘探、開

13、發(fā)、煉制石油工程：油藏工程+鉆井工程+采油工程與地質(zhì)學密切相關(guān)石油工程專業(yè)為什么要學地質(zhì)學？發(fā)現(xiàn)之前：油氣分布規(guī)律投入開發(fā)之前：油氣藏類型、儲層狀態(tài)、儲量估算開發(fā)后：油氣藏結(jié)構(gòu)、油層及流體、剩余油分布地質(zhì)學應(yīng)用貫穿油氣田勘探到開發(fā)的整個過程第一節(jié) 地球的物理性質(zhì)第二節(jié) 地球的圈層構(gòu)造第三節(jié) 巖石圈第一章 地球概述大爆炸前，宇宙是一個處于極高溫和超高密狀態(tài)的物質(zhì)團，物質(zhì)與能量均處于平衡狀態(tài)。大約150-200億年前，由于某種物理條件的變化，宇宙發(fā)生了大爆炸，體積急劇膨脹。在急劇膨脹的宇宙中，物質(zhì)分布是不均勻的，局部高濃度的星云在萬有引力作用下聚集在一起，形成了高速旋轉(zhuǎn)的星球和星系，直到今天，還在

14、有新星形成。太陽大約于50億年前形成，地球是46億年前形成的。宇宙的起源-“大爆炸宇宙學說（BIG BANG）”地球呈犁形：北極略凸，南極略凹，梨柄在北極，梨底在南極。地球參數(shù)：赤道半徑 6378.160km 極半徑 6357.755k（比赤道約短20km） 平均半徑 6371km（約6400km） 扁率 1/298.25=0.0033529赤道周長 40075.24km（約4萬） 子午線周長 40008.08km 表面積 510070100km2（約5.1億） 體積 1083157900000km3（約1萬億） 質(zhì)量 約598X1019t 平均密度 約5.52g/cm3 密度 壓力 溫度 重

15、力場 磁場第一節(jié) 地球的物理性質(zhì)自學，了解！地球由外向內(nèi)依次分為： 外部圈層：大氣圈 水圈 生物圈 內(nèi)部圈層：地殼 地幔 地核 第二節(jié) 地球的圈層特征1、大氣圈 大氣圈或稱大氣層：是地球的最外層，主要是由氣體組成的一個連續(xù)的層圈，兩極薄，赤道厚。下限是大陸或海洋的表面，稱下墊面；上限可達3000km高空，但75%的氣體集中于10km以下。一、地球的外部圈層大氣圈自上而下分為5層約2600km約200km約30km約30km約14km2、水圈閉合連續(xù)的層圈，包括海洋、河流、湖泊、冰川、地下水以及滲入巖石裂隙中的水分。水圈的厚度各地不同，厚者可達11km以上。水圈由地下水以及滲入巖石裂隙中的水分組

16、成的部分與地殼上部重合。一、地球的外部圈層3、生物圈生命物質(zhì)分布于地球的表面：連續(xù)的生物圈層。生物圈與水圈和大氣圈重合：生命分布于水圈和大氣圈下部。生物通過新陳代謝過程和死后遺體分解出各種氣體及有機酸等，可與地表的物質(zhì)直接或間接地發(fā)生各種物理、化學作用，從而改造地表物質(zhì)。二、地球的內(nèi)部圈層1、內(nèi)部圈層研究的方法 鉆探、火山活動、推覆構(gòu)造、隕石、天然地震等。物質(zhì)組成、密度、彈性等不同，地震波的傳播速度不同?？v波，又稱P波；橫波，又稱S波地震波這兩種波的傳播方式和速度也不同?？v波橫波。地震波波：造成建筑物上下震動， 但是隨著穿過地層，能量衰減很快。波：造成建筑物左右搖晃，且時間會持續(xù)比較長?？v波在

17、固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)介質(zhì)中都能傳播。橫波只能在固態(tài)介質(zhì)中傳播。地震波二、地球的內(nèi)部圈層 莫霍面（Moho Discontinuity）或M界面：1909年莫霍洛維奇（Mohorovicic）發(fā)現(xiàn)，約35km處，速度突增：橫波由4.2km/突增到4.6km/；縱波由7.6km/突增到8.1km/。這種速度突變是由于物質(zhì)性質(zhì)不同、上下之間存在一個界面的結(jié)果。莫霍面地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)與地震波速的變化Moho Discontinuity 古登堡面：1914年古登堡發(fā)現(xiàn)2898km 深處有一個更明顯的界面，稱為古登堡面。 縱波由13.6km/s突降到8.1km/s，以后又慢慢增加。 橫波到了這個界面就消失了。 說

18、明地下2891km深處確實存在著一個物質(zhì)的物理性質(zhì)截然變化的分界面。古登堡面地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)與地震波速的變化古登堡面是固體地球的最外層，位于莫霍面以上主要由固體巖石組成，其厚度變化較大，由幾公里到近80km，平均33-35km。組成巖石：巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。面積: 沉積巖約占3/4。重量: 沉積巖僅占，巖漿巖占80，變質(zhì)巖占15。 2、地殼詳見PP.13 地殼主要分兩類：陸殼和洋殼。 陸殼厚(平均33-35km，最厚近80km） 陸殼具雙層結(jié)構(gòu)：上層-花崗質(zhì)硅鋁層；下層-玄武質(zhì)硅鎂層洋殼形成大洋盆地。厚度較小，一般為8-10km，最薄處僅1.6km。洋殼具“單層結(jié)構(gòu)”，主要發(fā)育硅鎂層，除上面有

19、不厚的沉積物外，主要是由玄武巖組成的。 2、地殼 地殼表面起伏高差懸殊： 大陸的平均海拔為875，最高8848.13m； 海洋的平均深度為3729，最深11033。 地勢越高，莫霍面越深，地殼厚度越大。 這是因為地殼位于密度較大、具有一定塑性的地幔物質(zhì)之上，所以地殼如同浮在水上的大冰山，地形越高，莫霍面越深，這就是重力均衡。 2、地殼 地幔位于莫霍面和古登堡面之間，其底面深度約為2898km，厚度約為2865km，質(zhì)量占整個地球的2/3。 地幔所蘊藏的能量（包括熱能）是整個地球構(gòu)造運動的主要內(nèi)動力來源。在984km處，地震波傳播速度有明顯的增加，據(jù)此將地幔分為上地幔、過渡帶和下地幔。 3、地幔上地幔 上部由莫霍面向下至60-100km處，由結(jié)晶質(zhì)固體巖石組成，地震波傳播速度較快，它與地殼連在一起構(gòu)成地球表層的巖石圈。 中部(過渡帶)為巖石圈底界至250