地球科學(xué)概論-緒論分析

sinr眤‘W加贈141做reO吧2a8Y：huayankouqlang.0Y：Iuanzh6ngl23456地球科學(xué)概論課程名稱總學(xué)時教師姓名《地球科學(xué)概論》講授學(xué)時3848L實驗學(xué)時10趙俊梅聯(lián)系方式教hao_junmei@sina.com《地球科學(xué)概論》汪新文課程簡t緒論地球科學(xué)的概念、研究內(nèi)容2地球科學(xué)研宄方法3地球科學(xué)的特點及研究意義4地球科學(xué)發(fā)展簡史第一節(jié)地球科學(xué)的研究對象和研究內(nèi)容自然科學(xué)：是研究自然界物質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運動規(guī)律的科學(xué)。其根本目的在于發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象背后的規(guī)律。包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地學(xué)、生物學(xué)六大基礎(chǔ)自然學(xué)科。社會科學(xué)：是以社會現(xiàn)象為研究對象的科學(xué)。包括經(jīng)濟學(xué)、政治學(xué)、社會學(xué)、社會?地球科學(xué)（Geoscience，地學(xué)）：是人類認(rèn)識、利用和改造人類目前唯一生存環(huán)境的關(guān)于地球的基礎(chǔ)科學(xué)。?地球科學(xué)以地球為研宄對象，就是通過對包括大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈和日地空間的過程與變化以及這些過程之間相互作用等基本過程與變化的研宄，以提高對地球的認(rèn)識水平，從而利用這種認(rèn)識為解決人類生存與發(fā)展中的資源供給、環(huán)境優(yōu)化、減輕災(zāi)害等重大問題提供科學(xué)與技術(shù)的支持。?隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地球科學(xué)的研宄內(nèi)容和領(lǐng)域也不斷地深入和擴展，逐漸形成了日臻完善的由多學(xué)科組成的綜合性學(xué)科體系。?地球科學(xué)目前主要包括地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)、水文學(xué)、地球化學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境地學(xué)等學(xué)1地理學(xué)：主要研究地球表面的各種地形、地理環(huán)境及其結(jié)構(gòu)、分布和演變規(guī)律，并涉及到自然和社會兩個領(lǐng)域之間的相互關(guān)系。地理學(xué)一般可分為自然地理學(xué)和人文地理學(xué)兩大組成部分。自然地理學(xué)是研究自然地形、地理環(huán)境的結(jié)構(gòu)及發(fā)生、發(fā)展規(guī)律的學(xué)科，主要包括普通自然地理學(xué)、區(qū)域自然地理學(xué)、地志學(xué)等。人文地理學(xué)是研究人和社會與自然地形、地理之間的相互關(guān)系的學(xué)科，主要包括政治地理學(xué)、社會地理學(xué)、史地理學(xué)等人口與聚落地理學(xué)、經(jīng)濟地理學(xué)，-2氣象學(xué)：以地球周圍的大氣圈為研宄對象，主要研宄大氣的各種物理性質(zhì)、物理現(xiàn)象及其變化規(guī)律。-其研宄內(nèi)容也很廣泛，包括許多分支學(xué)科和應(yīng)用學(xué)科。主要的分支學(xué)科有大氣物理學(xué)、天氣學(xué)、氣候?qū)W、高空氣象學(xué)、動力氣象學(xué)等，主要的應(yīng)用學(xué)科有衛(wèi)星氣象學(xué)、無線電氣象學(xué)、航空氣象學(xué)、海洋氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、林業(yè)氣象學(xué)等。-其目的在于揭示大氣中的各種物理現(xiàn)象和物理過程的發(fā)生、發(fā)展本質(zhì)，從而掌握并應(yīng)用它為人類生活和國家經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。3水文學(xué)和海洋學(xué)：以地球表面分布的水體為研究對象。水文學(xué)主要研宄地球上江河、湖沼、冰川、地下水以及海洋等各種水體的數(shù)量、質(zhì)量、運動變化與分布規(guī)律，以及它們與地理環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)和人類社會之間的相互影響與相互聯(lián)-海洋學(xué)是研究海洋中發(fā)生的各種現(xiàn)象和規(guī)律及其相互關(guān)系的各門學(xué)科的總稱，根據(jù)研究內(nèi)容不同可分為海洋物理學(xué)、海洋水文學(xué)、海洋化學(xué)、海洋生物學(xué)、海洋氣象學(xué)和海洋地質(zhì)學(xué)等。-海洋學(xué)是以海洋作為一個獨立體進(jìn)行研究的，它實際上是從地球科學(xué)的其它幾個分支學(xué)科中獨立出來的，這是由于海洋在現(xiàn)代地球科學(xué)、人類生存環(huán)境和未來社會發(fā)展中的地位越來越重要的緣故。?4土壤學(xué)：以地球表面發(fā)育的土壤層為研究對象。主要研究土壤的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、類型、分布和形成發(fā)展過程。根據(jù)具體研究內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域的不同，土壤學(xué)也有一些分支學(xué)科，如土壤生物學(xué)、土壤地理學(xué)、土壤氣候?qū)W、土壤物理學(xué)、等。，土壤化學(xué)、土壤地質(zhì)學(xué)5地球物理學(xué)：是應(yīng)用物理學(xué)的方法研究地球的一門學(xué)科，是近代發(fā)展起來的地球科學(xué)與物理學(xué)相結(jié)合的一門重要邊緣學(xué)科。廣義的地球物理學(xué)的研究對象包括固體地球及其表部的水體和周圍的大氣圈。但由于水體和大氣圈的研究都已建立起相應(yīng)的獨立學(xué)科，所以一般所稱的因_地球物理學(xué)是狹義的，其主要研究對象m，而也可稱之為固體地球地球物理學(xué)重點研究固體地球的各種物理性質(zhì)、物理現(xiàn)象及其發(fā)生與發(fā)展過程、地球的內(nèi)部構(gòu)造與組成、地球的起源與演化等。其主要分支學(xué)科有地震學(xué)、地磁學(xué)、重力學(xué)、地?zé)釋W(xué)、地電學(xué)、大地測量學(xué)、大地構(gòu)造物理學(xué)和應(yīng)用地球物理學(xué)等。其中，應(yīng)用地球物理學(xué)主要是研究地球物理勘探方法及其在地象球資源的勘探與開發(fā)、地球環(huán)境的監(jiān)測與保護(hù)等方面的應(yīng)用。6地質(zhì)學(xué)（geology）⑴.簡介：研究的主體對象也是固體地球，當(dāng)前主要是研究固體地球的表層——地殼或巖石圍地殼或巖石圈的厚度一般為幾十到二百公里左右，與地球的半徑（6371km）相比只是一個很薄的表殼。這一薄殼之所以成為地質(zhì)學(xué)當(dāng)前研究的主要對象，一方面是出于實際需要，因為這一層與人類的生活、生產(chǎn)及生存都直接相關(guān);另一方面是受現(xiàn)時人類能力的限制。人們可以直接觀測和研究地球表層，但現(xiàn)階段人類尚無能力對地下深處進(jìn)行直接研究。Jr鉆井取樣是目前人們獲取地球較深部物盤技術(shù)水平的限制，鉆井所能達(dá)到的深度是有限的。目前世界上最深的鉆井位于俄羅斯西北部的科拉半島，這一深度尚不足該區(qū)大陸地殼厚度的二分之一。1966年設(shè)計，1970年開鉆，結(jié)士束/7―:,ii-Z_2-Wit：⑵.地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容及分支學(xué)科：主要包括固體地球（重點是地殼或巖石圈）的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造和形成演化歷史。按其研究內(nèi)容和任務(wù)的不同，地質(zhì)學(xué)的主要分支學(xué)科：①研究地球的物質(zhì)組成方面的學(xué)科，如結(jié)晶學(xué)、礦物學(xué)、巖石學(xué)等；②研究地球的內(nèi)部構(gòu)造方面的學(xué)科，如構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造物理學(xué)、區(qū)域構(gòu)造學(xué)、地球動力學(xué)等:③研究地球的形成演化方面的學(xué)科，如古生物學(xué)、地層學(xué)、地史學(xué)、古地理學(xué)、地貌及第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)等；④研究地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用方面的學(xué)科，可分為兩個方面：其一是研究地下資源方面的分科，如礦床學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)、煤田地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)等；其二是研究地質(zhì)與人類生活環(huán)境及災(zāi)害防護(hù)方面的分科，如工程地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、地震地質(zhì)學(xué)等。⑤邊緣學(xué)科：如數(shù)學(xué)地質(zhì)、地球化學(xué)、、同位素地質(zhì)學(xué)、天文地質(zhì)學(xué)、海洋地質(zhì)學(xué)、遙感地質(zhì)學(xué)及實驗地質(zhì)學(xué)等。?⑶.學(xué)習(xí)地質(zhì)學(xué)應(yīng)注意的幾個問題既要有一般自然科學(xué)的通用方法（觀察、實驗、綜合分析、理論推導(dǎo)等），也要利用最基本的研究方法：到大自然中進(jìn)行直接的觀察、描述和搜集必要的資-需要樹立四種基本觀點和思想方法（地質(zhì)思維）：①.歷史比較法;②.建立起地質(zhì)過程的時空概念;③.地質(zhì)作用、地質(zhì)體的形成和發(fā)展是極其復(fù)雜的過程。④.使用相似現(xiàn)象的對比分析法。7環(huán)境地學(xué)：近幾十年來，由于世界各國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、航天、交通等產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，其結(jié)果給地球的自然環(huán)境帶來了巨大的影響。這種影響有些是直接的（如污染問題）、有些是間接的（如氣候變化），它已經(jīng)嚴(yán)重地影響到地球的自然生態(tài)和人類的生存與發(fā)展，因而受到科學(xué)工作者和全人類的廣泛關(guān)注。這一問題與地球科學(xué)和環(huán)境科學(xué)關(guān)系密切，于是在地球科學(xué)中逐漸形成了一門與環(huán)境科，即環(huán)境地學(xué)。環(huán)境地學(xué)主要研宄地球自然環(huán)境的組成、結(jié)構(gòu)、形成、演變以及環(huán)境的破壞、污染、防止、保護(hù)、改良與評價等。根據(jù)地球科學(xué)中各學(xué)科所研宄的側(cè)重點不同，又可分為環(huán)境地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地理學(xué)、環(huán)境氣象學(xué)、環(huán)境水文學(xué)、環(huán)境海洋學(xué)、環(huán)境土壤學(xué)等。第二節(jié)地球科學(xué)研究對象的特點及其研究方法一、地球科學(xué)研究對象的特點1空間的廣泛性與微觀性地球周長超過4萬km,表面積超過5億km2。無論是研宄大氣圈、水圈、生物圈以及固體地球，其空間都十分廣大。這個巨大的空間及物體本身是由不同尺度或規(guī)模的空間和物質(zhì)體所組成的。因此，要研宄龐大的地球，就必須研宄不同尺度或規(guī)模的空間及其物質(zhì)體，特別是要注重研宄微觀的空間和物質(zhì)特征，如不同學(xué)科都要研宄其相應(yīng)對象的化學(xué)成分、化學(xué)元素的特性等，地質(zhì)學(xué)要研宄礦物晶體結(jié)構(gòu)，水文學(xué)和海洋學(xué)要研宄水質(zhì)的運動等，氣象學(xué)要研宄氣體分子的活動等。只有把不同尺度的研宄結(jié)合起來，把宏觀和微觀i結(jié)合起來，才能獲得正確的和規(guī)律性的認(rèn)識。2整體性與分異性（或差異性）整個地球是一個有機的整體。不僅在空間上地球的內(nèi)部圈層、外部圈層都表現(xiàn)為連續(xù)的整體性；而且地球的各內(nèi)部圈層之間、內(nèi)部與外部圈層之間、各外部圈層之間都是互相作用、互相影響、相互滲透的，某一個圈層或某一個部分的運動與變化，都會不同程度地影響其它部分甚至其它圈層的變化，這也充分表現(xiàn)了它們的有機整體性。-地球也是一個非均質(zhì)體，它的不同組成部分無論在物質(zhì)狀態(tài)、運動和演變特點上都具有一定差異，表現(xiàn)出分異性。如：不同地區(qū)的地理環(huán)境、氣候環(huán)境具有明顯的差異，不同地區(qū)的水文條件具有明顯差異。固體地球特別是地殼的不同地區(qū)或不同組成部分的差異性更為強烈，如大陸、海洋、山系、平原等。這種差異性不僅表現(xiàn)在空間和組成上，也表現(xiàn)在它們的運動、變化與形成、發(fā)展上。3時間的漫長性與瞬間性據(jù)科學(xué)測算，地球的年齡長達(dá)46億年。在這漫長的時間里，地球上曾發(fā)生過許多重要的自然事件，諸如海陸變遷、山脈形成、生物進(jìn)化等等。這些事件的發(fā)生過程多數(shù)往往要經(jīng)過數(shù)百萬年甚至數(shù)千萬年才能完成。人生只能觀IIyi±i

I/I、w事件的某一階段的情況。而有些事件的發(fā)生可在很短的時間內(nèi)完成。象例如，天氣現(xiàn)象往往表現(xiàn)為幾天、幾小時甚至更短的時間，地震、火山爆發(fā)等也都發(fā)生在極■短4自然過程的復(fù)雜性與有序性地球演化至今經(jīng)歷了復(fù)雜的過程。其中既有物理變化，也有化學(xué)變化；既有地表常溫、常壓狀態(tài)下的作用過程，也有地下深處高溫、高壓狀態(tài)下的作用過程。此外，各種自然過程還會受地區(qū)性條件的影響而具有地區(qū)的差異性。所以，自然過程是極其復(fù)雜的，而且這種過程由于其漫長性和不可逆性，依靠人類的力量很難完全重塑和再現(xiàn)其過程，因而更增添了地球科學(xué)研究工作的［研究任務(wù)。艱巨性。但是，這些復(fù)雜的自然過程并不是雜亂無章的，它們都具有其發(fā)生、發(fā)展的條件和過程，都具有一定的規(guī)律可循，這正是地球科學(xué)工作的二、研究方法：研究對象的特點決定了地球科學(xué)具有一些獨特的研究方法，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，地球科學(xué)的研究方法也會得到不斷的補充和推進(jìn)。主要的研究方法有：1野外調(diào)查空間的廣泛性決定了地球科學(xué)工作者首先必須到野外去觀察自然界，把自然界當(dāng)作天然的實驗室進(jìn)行研究，而不可能把龐大而復(fù)雜的大自然搬到室內(nèi)來進(jìn)行研究。野外調(diào)查是地球科學(xué)工作最基本和最重要的環(huán)節(jié)，它能獲取所研究對象的第一手資料。例如野外地質(zhì)調(diào)查、水系與水文狀態(tài)調(diào)查、自然地理調(diào)查、土壤調(diào)查、資源與環(huán)境調(diào)查等。只有針對性地到現(xiàn)場去認(rèn)真、細(xì)致地收集原始資料，才能為正確地解決地球科學(xué)問題提供可能。，2儀器觀測儀器觀測是地球科學(xué)用來獲取研究對象的定性和定量資料的重要手段，通過儀器觀測可以了解到研究對象的各種物理、化學(xué)性質(zhì)、參量的靜態(tài)特征和動態(tài)變化，為科學(xué)的分析、推理提供了依據(jù)。儀器觀測為地球科學(xué)步入科學(xué)軌道提供了條件，例如16?17世紀(jì)氣溫、氣壓、濕度等氣象儀器的發(fā)明與創(chuàng)造，使氣象學(xué)逐漸發(fā)展成為一門完善的學(xué)科?，F(xiàn)代高精度的常規(guī)與高空氣象儀器觀測仍然是氣象學(xué)的重要研究基礎(chǔ)。同樣，儀器觀測在水文學(xué)、海洋學(xué)研究中也占有儀器觀測對于現(xiàn)代地球物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)的地球內(nèi)部研究，對于土壤學(xué)的研究特別是對于環(huán)境地學(xué)中的各種監(jiān)測與評價，都具有極其重要的作用。在現(xiàn)場進(jìn)行的儀器觀測也屬于第一手資料，除了科學(xué)工作者根據(jù)不同的研究目的在現(xiàn)場進(jìn)行各種觀測外，人們還常常設(shè)立各種定點觀測臺站，如氣象站、水文站、地震臺站、環(huán)境監(jiān)測站等，并通過大量的以便獲得系統(tǒng)的觀測資水文觀測氣象觀測jiiriiimiriat3大地測量是地球科學(xué)中既古老而又發(fā)展迅速的一種重要研究方法。早在古埃及和古中國的遠(yuǎn)古時代，人們就借助于步測及其它一些簡單的測量工具，進(jìn)行土地規(guī)劃、地形與地理制圖、水利與工程建設(shè)等。到了近代，隨著測量儀器的進(jìn)步，逐漸發(fā)展成為傳統(tǒng)的大地水準(zhǔn)測量和大地三角測量。20世紀(jì)中葉發(fā)展起來的海洋測深技術(shù)（聲納）對于海洋學(xué)的發(fā)展和地質(zhì)學(xué)的革命曾起了決定性的作用。近些年發(fā)展起來的激光測距、人造衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）又給地球科學(xué)帶來了深刻影響。大地測.量的方法對于地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、海洋學(xué)、水文學(xué)及i土壤學(xué)等的研究十分重要。深海探測一聲納4TZGPS工作原理4航空、航天和遙感技術(shù)：現(xiàn)代航空、航天和遙感技術(shù)極大地推動了地球科學(xué)的發(fā)展，成為現(xiàn)代地球科學(xué)不可缺少或不可忽視的重要研宄方法。由于地球的空間廣大，要在短時間內(nèi)獲取大區(qū)域的資料，特別是大區(qū)域的動態(tài)變化狀況，就必須充分利用航空、航天和遙感技術(shù)，如衛(wèi)星云圖、衛(wèi)星遙感影像、航空照片等。航空、航天和遙感技術(shù)對現(xiàn)代氣象學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步起了決定性作用，成為其重要支柱。也是現(xiàn)代海洋學(xué)、地理學(xué)的主要研宄手段，而且對于現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)、土壤學(xué)、水文學(xué)、環(huán)境地學(xué)等5實驗室分析、測試與科學(xué)實驗：是地球科學(xué)中各門學(xué)科均普遍采用的研究方法，主要是從研究對象中取得所需的各種樣品或標(biāo)本，然后在實驗室進(jìn)行分析、測試，以便獲取物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、物理與化學(xué)性質(zhì)以及形成歷史等方面的定性和定量資料，并通過科學(xué)實驗分析和推斷其形成、演變過程、發(fā)展趨勢等。隨著科學(xué)的發(fā)展，地球科學(xué)中的實驗科學(xué)已有相當(dāng)?shù)倪M(jìn)步。由于自然過程的影響因素復(fù)雜，加之時間的漫長性與空間的廣泛性以及現(xiàn)代實驗技術(shù)水平的限制，在地球科學(xué)中有時很難進(jìn)行與自然界一致的真實實驗。因此，地球科學(xué)上常采取簡化影響因素、創(chuàng)造一些特定的物理、化學(xué)環(huán)境，模擬自然現(xiàn)象的成因、過程和發(fā)展規(guī)律，這種方法稱為模擬實驗。模擬實驗只能是近似的，實驗結(jié)果往往與自然過程有一定差距，但它在再造自然現(xiàn)象的過程、驗證和探索地球科學(xué)規(guī)律方Il面發(fā)揮著重要作用。6歷史比較法：是地質(zhì)學(xué)最基本的方法論。時間的漫長性決定了地質(zhì)學(xué)必須用歷史的、辯證的方法來進(jìn)行研究。雖然人類不可能目睹地質(zhì)事件發(fā)生的全過程，但可以通過各種地質(zhì)事件遺留下來的地質(zhì)現(xiàn)象與結(jié)果，利用現(xiàn)今地質(zhì)作用的規(guī)律，反推古代地質(zhì)事件發(fā)生的條件、過程及其特點，“歷史比較法”的原理（或”於“現(xiàn)實主義原則”）。這一原理是由英國地質(zhì)學(xué)家萊伊爾(C.Lyell,1791—1875年)在郝頓(J.Huttoi1726—1797年，英國)的均變論學(xué)說的基礎(chǔ)上提出來的。萊伊爾：“現(xiàn)在是了解過去的鑰匙”例如，現(xiàn)代珊瑚只生活在溫暖、平靜、水質(zhì)清潔的淺海環(huán)境中，如果在古代形成的巖石中發(fā)現(xiàn)有珊瑚化石，便可推斷這些巖石也是在古代溫暖、清潔的淺海環(huán)境中形成的；又如，現(xiàn)在的火山噴發(fā)能形成一種特殊的巖象石一—火山巖，如果在一個地區(qū)發(fā)現(xiàn)有古代'…j“就可以推斷當(dāng)時這一地區(qū)作用。等等?！熬冋摗闭J(rèn)為，在漫長的地質(zhì)歷史過程中，地球的演變總是以漸進(jìn)的方式持續(xù)地進(jìn)打，無論是過去還是現(xiàn)在，其方式和結(jié)果都是一致的。現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的研宄證明，均變論的觀點是片面和機械的。地球演變的過程是不可逆的，現(xiàn)在并不是過去的簡單重復(fù)，醐臟似性，又繃進(jìn)性。如地質(zhì)學(xué)的多方面研究揭示，在地球演變過程中，地表大氣圈、水圈、生物圈的組成、藪量、溫壓以及地球或地殼內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特征都在發(fā)生不斷地變化，與現(xiàn)代的狀況存在不同程度的差異，這些必然會導(dǎo)致當(dāng)時發(fā)生的地質(zhì)作用的方式與過程具有一系列與今天不同的特點。地球演變的過程也并不總是以漸進(jìn)、均變的形式進(jìn)行，而是在均變的過程中存在著一些短暫的、劇烈的激變過程。如：在巖層中常常發(fā)現(xiàn)其物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生突然性的變化；在古生物演化中也常常發(fā)現(xiàn)大量的生物種屬在短期內(nèi)突然絕滅的現(xiàn)象，如7000萬年前后恐龍全部迅速絕滅等。整個地球的發(fā)展過程應(yīng)是一個漸變一激變一漸變的前進(jìn)式往復(fù)發(fā)展過程，這也符合量變一質(zhì)變一量變的哲學(xué)規(guī)律。因此，在運用歷史比較法時，必須用歷史的、辯證的、發(fā)展的思想作指導(dǎo)，而不是簡單地、機械地“將今論古”，這樣才能得出正確的結(jié)論。地質(zhì)學(xué)的“將今論古”分析方法，實際上對于地球科學(xué)的地球物理學(xué)、地理學(xué)、氣>象學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)、土壤學(xué)、環(huán)境地學(xué)等幾門學(xué)科也均具有一定的借鑒意義。7綜合分析自然過程的復(fù)雜性和不可逆性決定了地球科學(xué)必須采用綜合分析的研究方法。在漫長的地球演化過程中，不同時期、不同方式（物理、化學(xué)、生物等）、不同環(huán)境（地表、地下、空中等）的自然作用給我們留下的是一幅錯綜復(fù)雜的結(jié)果圖案。要根據(jù)這一圖案恢復(fù)和解析自然界W發(fā)展的過程，就必須利用多學(xué)科的原理i和方法，結(jié)合復(fù)雜的影響因素，進(jìn)行綜I合分析。這與數(shù)、理、化等學(xué)科利用單純的推導(dǎo)、實驗等方法進(jìn)行研究是大不一樣的。例如在地質(zhì)學(xué)中，由于過程和影響因素很復(fù)雜，根據(jù)某些個別特征，利用單學(xué)科的原理和方法，往往會得出片面甚至錯誤的結(jié)論，這就是在地質(zhì)學(xué)研究中經(jīng)常碰到的“多解性”或“不確定性”問題。所以，只有在綜合各方面研究的基礎(chǔ)上，才能得出統(tǒng)一的、最合乎實際情況的結(jié)論。-8電子計算機技術(shù)應(yīng)用計算機技術(shù)給各門自然科學(xué)帶來了深刻的影響和革命性的變化。對地球科學(xué)也是一樣，如在現(xiàn)代氣象學(xué)、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、海洋學(xué)、環(huán)境地學(xué)等領(lǐng)域中，計算機技術(shù)已發(fā)揮出了巨大的作用，成為不可缺少的研宄手段和方法。而且計算機技術(shù)正在向地球科學(xué)的各個領(lǐng)域中滲透。計算機技術(shù)的應(yīng)用，為解決地球科學(xué)的研宄對象的空間廣闊、觀測處理資料量大、模擬形成演變過程復(fù)雜等等問題帶來了無限的前景。因此，要想提高地球科學(xué)的研宄水平，必須充分地重視、加強和進(jìn)一步開拓計算機這一方法技術(shù)在地學(xué)中的應(yīng)用。第三節(jié)地球科學(xué)的研究意義-地球科學(xué)是人類在實踐和應(yīng)用中逐漸發(fā)展起來的，因此，其研究必然具有重要的實際意義和應(yīng)用意義。-一、地球科學(xué)在尋找、幵發(fā)和利用自然資源中起著巨大作用。自然資源主要包括能源資源、礦產(chǎn)資料、水資源及土地資源等。能源在整個國民經(jīng)濟中居于首要位置，而現(xiàn)階段的能源資源還主要是依靠石油、天然氣和煤地球科學(xué)的理論尋找和開發(fā)。等，這些都必須從地下尋找和開采；發(fā)展工業(yè)需要充足的礦產(chǎn)資源作為原料保證，發(fā)展農(nóng)業(yè)所需要的磷、鉀等肥料的原料也是來自于地下礦產(chǎn)資源；水資源對人類社會的重要性更是不言而喻，無論工業(yè)、農(nóng)業(yè)、以及民用都離不開水，而地下水是目前水資源的重要來源，也需要用-二、地球科學(xué)在指導(dǎo)人類如何適應(yīng)、保護(hù)、利用和改造自然環(huán)境以及同各種自然災(zāi)害作斗爭方面發(fā)揮著重要作用。氣象學(xué)的研宄與人類的生活、生產(chǎn)等各方面的活動關(guān)系極為密切。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，利用短期和中、長期的氣象預(yù)報，可以加強各種農(nóng)事活動的計劃性，如播種、移栽、收割等；為了保護(hù)農(nóng)作物，避免或減輕一些不良天氣現(xiàn)象，如霜凍、干旱、大風(fēng)、暴雨等的危害，必須洞悉這些天氣現(xiàn)象的發(fā)展規(guī)律。同樣，對于航空工作也隨時都需要氣象情報來保證飛行安全；航海工作也要避免惡劣天氣的危險；強烈的暴雨、風(fēng)、雪會影響陸上的■交通安全；此外，水利、城市建設(shè)、林業(yè)乃至人類生活的一舉一動都無不與氣象或天氣變化有著緊密的聯(lián)系。修建大型的工程設(shè)施時，如公路、鐵路、港口、水壩、核電站等，為了確保這些工程在建成后能安全運轉(zhuǎn)，必須事先應(yīng)用地質(zhì)學(xué)的研究進(jìn)行詳細(xì)的地基選址與場地穩(wěn)定性評價，弄清場地的地質(zhì)條件，盡量避開各種不利的因素。有些正在發(fā)生的地質(zhì)作用常給人類生活的自然環(huán)境帶來不良后果，如水土流失、沙漠化等，這時，人類可以運用地球科學(xué)知識來設(shè)法保護(hù)和治理自然環(huán)境。I或采取有效的措施防止災(zāi)害的發(fā)生。1^一些突發(fā)性的地質(zhì)事件往往給人類造成巨大的災(zāi)害，如地震、火山、滑坡、泥石流等，人們可以根據(jù)它們產(chǎn)生的機理和發(fā)展規(guī)律，預(yù)-當(dāng)前，人類正面臨著一系列艱巨的、緊迫的、深廣的、復(fù)雜的全球性環(huán)境問題，如大氣與水體污染、氣候異常、植被破壞、水土流失和土地沙漠化等，這些環(huán)境問題嚴(yán)重地威脅著人類的生存與發(fā)展。境惡化的影響強度還在不斷增加活要盡快地控制、防止這種環(huán)境惡化的趨勢，并治理已出現(xiàn)的各種環(huán)境問題，力爭在較短的時間內(nèi)使環(huán)境向良性轉(zhuǎn)化，最終解決好人.與地球科學(xué)特別是環(huán)境地學(xué)有著密切關(guān)系，也是未來地球科學(xué)所面臨的主要任務(wù)。?三、同時，地球科學(xué)也是一門理論性很強的自然科學(xué)。它承擔(dān)著揭示整個地球的形成、演變規(guī)律的科學(xué)使命。地球科學(xué)的研究對人類正確地認(rèn)識自然界、建立辯證唯物主義世界觀起著重要作用，對整個自然科學(xué)的發(fā)展也具有促進(jìn)和推動作用。當(dāng)代自然科學(xué)的一些重大基本理論問題，如天體的起源、生命的起源等問題的最后解決也都離不開地球科學(xué)的研究。所以，第四節(jié)地球科學(xué)的發(fā)展簡史與未來展望-地球科學(xué)是一門既古老而又年輕的科學(xué)。說其古老，是因為有關(guān)地球科學(xué)知識的萌芽與積累從人類誕生的那天起就已開始；說其年輕，是因為地球科學(xué)的主要學(xué)科的真正創(chuàng)立只是最近幾個世紀(jì)的事情，并且迄今為止，地球科學(xué)雖已發(fā)展成為一個完善的科學(xué)體系，但其中仍存在許多重大基礎(chǔ)理論問題未獲解決。-地球科學(xué)在其發(fā)展的歷史長河中，經(jīng)歷了從感知到認(rèn)知、從定性到定量的漫長過程。也都是從微觀和宏觀兩個認(rèn)識角度認(rèn)識自然過程。地球科學(xué)的發(fā)展歷史大致可分為三個階段，①古代地球科學(xué)知識的萌芽與積累階段（17世紀(jì)以前）；②地球科學(xué)的主要學(xué)科的創(chuàng)立與初步發(fā)展階段（17?19世紀(jì)）；③地球科學(xué)的革命與全面發(fā)展階段（20世紀(jì)至今）。在地球科學(xué)發(fā)展史上，一些世界級科學(xué)大師把握方向，將地球作為一—17世紀(jì)，研宄地球和月球運動的牛頓建立了加速度與引力的方程式，即萬有定律，闡明了包括地球轉(zhuǎn)動、月潮和曰潮在內(nèi)的行星動力學(xué)。—18世紀(jì)，赫頓建立了地質(zhì)時間概念，并推斷了地球內(nèi)部熱作用的存在?！?9世紀(jì)初葉，萊伊爾所著《地質(zhì)學(xué)原理》為地質(zhì)史建立了一個動力學(xué)研宄方法。達(dá)爾文將萊伊爾的動力學(xué)研宄方法與生物變化的原始觀測相結(jié)合，創(chuàng)立了生物進(jìn)化論。—20世紀(jì)初，魏格納提出了大陸漂移論。50至60年代，對大洋底深度、重力、地球磁場的系統(tǒng)觀測提供了關(guān)鍵證據(jù)，導(dǎo)致海底擴張、轉(zhuǎn)換斷層和大陸碰撞概念的提出，確立了當(dāng)代最有影響的|全球構(gòu)造理論一板塊構(gòu)造理論。-一古代地球科學(xué)知識的萌芽與積累（17世紀(jì)以前）-有關(guān)地球科學(xué)的知識與人類生活密切相關(guān)，其思想的萌芽可以追溯到遠(yuǎn)古時代。隨著人類文明的發(fā)展，地球科學(xué)知識也得到了不斷積累。我國是具有悠久歷史的文明古國，其地球科學(xué)思想萌芽之早、知識積累之豐冨是任何其它國家都不能比擬的。-時〈代效元前〈7贈U/的最早是批有關(guān)地理、國紀(jì)大禹治水時農(nóng)所了解的全國各地的礦產(chǎn)情況和山川地覆。《山海經(jīng)》卜除記述了黯、（河流、顆物（金屬與非金屬礦物）72種，礦產(chǎn)地440多處，此書把礦產(chǎn)崎分_、玉、石、土四大類’這是世界上最早的一述管指出了一利用礦鑛繼耀”繼謹(jǐn)、側(cè)蝕作用形成簿曲的遵養(yǎng)進(jìn)行了正確雰析環(huán)?套漢杰出的科學(xué)貧靈衡于132年掣造了世界上第一震儀正確測出了發(fā)生在650km外的隴西地震。?前想作的曇南北朝卓艷地的顯闘8，?究2?518年編寫的著名地學(xué)著作。書中涉及地域廣泛CT中國及溫鄰S）記述內(nèi)蠢靈、1:地滑、溫泉、隕石、化石、礦物、巖石和礦產(chǎn)等多方面的地質(zhì)、地理及水文等內(nèi)容，至今仍有參考價值。-宋朝沈括（1031—1095年）所著《夢溪筆談》是一部百科全書式的光輝著作，其中涉及地球科學(xué)領(lǐng)域的包括隕石、地震、礦物、礦床、化石、河流、地下水、海陸變遷、地形測量和制圖等多方面。例如，書中論述了流水的侵蝕作用與沉積作用；推斷華北平原是由河流自上游搬運泥沙到下游沉積而形成的沖積平原；沈括還根據(jù)太行山東麓山崖間所見海生螺蚌化石，推斷東距大海千里以外的該地在古代曾經(jīng)是海濱；他還根據(jù)化石推測古地理、古氣候的變遷。?沈括對化石的正確認(rèn)識比意大利人達(dá)?芬奇所提出的類似觀點要早400年；他在分析地質(zhì)問題時使用的古今類比法比萊伊爾《地質(zhì)學(xué)原理》所應(yīng)用的“將今論古”1的方法要早700多年。沈括還首次使用“石油”這一科學(xué)術(shù)語，該術(shù)語被一-《徐霞客游記》是明朝徐宏祖（1586—1641年）撰^寫的一部考察記實型著作，書中對我國許多地區(qū)的巖溶、火山、溫泉、水文、地貌及礦物等作了極有價值的記述。-《天工開物》為明代宋應(yīng)星（1587—1661年？）所^著，書中詳細(xì)記載了非金屬礦物的產(chǎn)地、形狀及性質(zhì);并根據(jù)煤的硬度與揮發(fā)性提出了世界上較早的堡分類法；特別是第一次系統(tǒng)論述了我國米礦工程技采，對礦藏開采、井下支護(hù)、通風(fēng)、礦井充填、礦石洗選等都有細(xì)致描述。-由此可見，我國古代地球科學(xué)思想非?；钴S，、積累了豐冨的理論和實踐知識，這一領(lǐng)域的研究與成就當(dāng)唐世界前列。但是由于我國封建社會（特別是后期）的H閉關(guān)自守，重視習(xí)文讀經(jīng)，輕視笙產(chǎn)技未和自然科學(xué)__，筠文化專制統(tǒng)治，嚴(yán)重阻礙了科學(xué)的發(fā)展，使近代地球科學(xué)的一些主要學(xué)科沒能在中國這片沃土上笙。^-國外古代地質(zhì)知識的萌芽與積累主要集中于歐洲。古希臘學(xué)者畢達(dá)哥拉斯（約公元前571一497年）、亞里士多德（公元前384—342年）、狄奧弗拉斯特（公元前370—287年）等都曾對火山噴發(fā)、地震和尼羅河三角洲的形成進(jìn)行了觀察和解釋，并根據(jù)巖層中的貝殼化石得出海陸變遷的概念，他們還對部分巖石、礦物作了初步分類和描述，還對一些天氣現(xiàn)象作過適當(dāng)?shù)拿枋雠c解釋。?古羅馬的斯特拉波（Strabo,公元前63—公元20年）著有《地理學(xué)》，書中論及了有關(guān)化石、海陸升降、火山、地震、河流的搬運與沉積作用等許多方面的地質(zhì)問題。?老普里尼（PlinytheElder）于77年著出《自然史》，書中曾對礦物進(jìn)行了專門論述，包括當(dāng)時使用的各種礦物、建筑用石材、礦石及礦床、采礦及冶金方法等。?同時代的西尼卡（Seneca）著有《自然問題》等書，論述了有關(guān)地震、地下水和地面水問題，認(rèn)?14?16世紀(jì)歐洲的“文藝復(fù)興”運動給地球科學(xué)的發(fā)展帶來了生機，為地球科學(xué)的一些主要學(xué)科的創(chuàng)立準(zhǔn)備了條件。?15世紀(jì)末至16世紀(jì)初哥倫布、麥哲倫等相繼環(huán)球航海成功，證實地球是球形，并對大洋和大陸的輪廓有了初步了解。1530?1540年哥白尼的《天體運動》，提出“太陽中心說”。對該時期地球科學(xué)研宄起了重要促進(jìn)作用。?意大利藝術(shù)家達(dá)?芬奇（1452—1519年）曾領(lǐng)導(dǎo)開鑿運河工程，他對化石進(jìn)行了細(xì)致觀察和研究。他認(rèn)為現(xiàn)今內(nèi)陸或高山上發(fā)現(xiàn)的海生貝殼化石，是原先生長在海水中的生物，后來埋藏在泥沙中而形成，并由此推測海陸變遷歷史。他明確指出，地球是一本書，這本書早于文字記載，科學(xué)的任務(wù)就是辨讀地球自身的歷史痕跡。?德國的阿格里柯拉（1494一1555年）一生著有七部地質(zhì)專著，除了敘述德國采礦業(yè)的發(fā)展以外，還根據(jù)礦物的物理性質(zhì)對其進(jìn)行分類，對礦物與金屬礦床的形成及相互關(guān)系作了論述，并涉及古生物學(xué)等問題。后人譽之為“礦物學(xué)之父”。-二地球科學(xué)的主要學(xué)科的創(chuàng)立與初步發(fā)展（17?19世紀(jì)）對于氣象學(xué)，從古代到16世紀(jì)只限于零碎的定性觀察和描述，還談不到獨立的科學(xué)。17世紀(jì)，由于工業(yè)和自然科學(xué)的發(fā)展，特別是物理學(xué)的成就，使較精密的氣象儀器相繼發(fā)明，有關(guān)氣象的理論也得到很大提高，使氣象學(xué)逐步發(fā)展成為獨立的科學(xué)。?意大利物理學(xué)家和天文學(xué)家伽利略(Galileo)于1593年發(fā)明了溫度表，意大利物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家托里拆利(Torricelli)于1643年發(fā)明了氣壓表。由于有了溫度表和氣壓表等氣象儀器，1653年在意大利北部建立了氣象觀測站，以后許多國家也相繼建立氣象臺站。?由于廣泛的氣象觀測，獲得了豐富的資料，氣象學(xué)的研宄逐步深入。?此后，隨著無線電通訊的發(fā)展，使氣象觀測結(jié)果能很快地傳到各地，給予編制和研宄天氣圖以可能性。?1860?1865年間天氣圖迅速發(fā)展起來。19世紀(jì)末，.在小范圍內(nèi)已開始了高空探測的高空氣象學(xué)。在地球科學(xué)中，地質(zhì)學(xué)的創(chuàng)立具有劃時代的意義。歐洲18世紀(jì)開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)革命時期，隨著生產(chǎn)力的提高和近代工業(yè)化的急速發(fā)展，使礦產(chǎn)的需求日益增加，因而促進(jìn)了找礦和地質(zhì)調(diào)查工作，使地質(zhì)知識與資料迅速積累，逐步形成了系統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)理論和研究方法，于是地質(zhì)學(xué)作為一門獨立的科學(xué)誕生了。在地質(zhì)學(xué)的創(chuàng)立過程中，學(xué)術(shù)思想論戰(zhàn)曾起了重要的促進(jìn)作用。當(dāng)時的論戰(zhàn)是在“火成論”者與“水成論”者之間及“均變論”者與“災(zāi)變論”者之間進(jìn)行的。-“水成論”者認(rèn)為組成地殼的所有巖石都是從原始海洋物質(zhì)中結(jié)晶、沉淀形成的，他們否認(rèn)地殼運動的存在，主張地球從取得現(xiàn)有形態(tài)以來沒有發(fā)生過大的變化。-“水成論”者的代表人物是德國弗萊堡礦業(yè)學(xué)院礦物學(xué)教授維爾納（A.G.Werner，1750—1817年），他對礦物學(xué)的研宄有卓越貢獻(xiàn)，由于他豐富的知識和口才，使他馳名歐洲，對傳播地質(zhì)學(xué)起了重要作用。-維爾納1775年在弗萊堡開始講學(xué)，由于他的聲譽和擁有眾多門生及崇拜者，加之教會的支持，使得“水成論”在18世紀(jì)后期的歐洲占居統(tǒng)治地位。?“火成論”者的代表是英國學(xué)者郝頓，他發(fā)現(xiàn)花崗巖脈穿插在沉積巖中呈侵入接觸關(guān)系（有烘烤及冷凝邊），認(rèn)為除沉積巖外，還有巖漿巖和變質(zhì)巖，并認(rèn)為地殼處于不斷的演變之中，這一過程是緩慢的，過去發(fā)生的變化和現(xiàn)代進(jìn)行的演變過程是類似的。他較正確地論述了三大巖類的成因及地殼運動的影響。?郝頓1785年發(fā)表最初的《地球論》論文，提出“火成論”，1795年重新發(fā)表《地球論》著作，系統(tǒng)論述自己的觀點。該書為地質(zhì)學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。-1802年普雷菲爾：《關(guān)于“郝頓地球論”的說明》，比較系統(tǒng)的介紹了郝頓的觀點?！八烧摗迸c“火成論”的論戰(zhàn)愈演愈烈。隨著人們了解到更多的地質(zhì)現(xiàn)象，到19世紀(jì)初，“水成論”觀點逐漸被拋棄，“火成論”取得了勝利。X-“災(zāi)變論”者的代表是法國學(xué)者居維葉(D.G.Cuvier,1769—1832年),他在研究巴黎盆地地層中的生物化石時發(fā)現(xiàn)，在相隔很近的巖層中動植物化石群的種屬有顯著差異，曾經(jīng)一度出現(xiàn)的古生物種屬，后來竟完全絕滅而代之以新的種屬；他還看到較老巖層發(fā)生褶皺，上面蓋以水平的沉積巖層。居維葉據(jù)此認(rèn)為地殼曾經(jīng)發(fā)生巨大變革，產(chǎn)生世界規(guī)模的大災(zāi)變，致使地形改變、生物滅絕，以后在一定的時間內(nèi)又重新創(chuàng)造出新的.，動植物來；地球上曾經(jīng)歷了多次這樣的大災(zāi)變和再創(chuàng)造過程；最后一次大災(zāi)變發(fā)生在五六千年前，并造就了地球的現(xiàn)今面貌和生物特征。-居維葉的“災(zāi)變論”強調(diào)地質(zhì)發(fā)展過程中的突變階段，雖有合理成分，但他否認(rèn)地球的漸近發(fā)展過程，并把其演變歷史歸結(jié)為古今沒有聯(lián)系的一系列不可知的突然事件。?居維葉的重復(fù)創(chuàng)造與不可知的觀點，特別是最后一次災(zāi)變的時間與圣經(jīng)中論述的“大洪水期”和“諾亞方舟”神話一致，因而受到了教會的歡迎，得到廣泛-傳播。IT-與“災(zāi)變論”針鋒相對的是生物進(jìn)化論和地質(zhì)學(xué)的“均變論”。法國學(xué)者拉馬克（Lamark，1744—1829年）在研宄巴黎盆地第三紀(jì)古生物化石時，發(fā)現(xiàn)生物的種與種之間有過渡關(guān)系，某些種屬是由另一種屬發(fā)展而來的，并有由低級種屬向高級種屬演變的規(guī)律。他認(rèn)為生物進(jìn)化過程是極其漫長的，它與地球的演變歷史同時進(jìn)行。-英國地質(zhì)學(xué)家萊伊爾繼承了郝頓的思想，經(jīng)過與“災(zāi)變論”的多次論戰(zhàn)，在結(jié)合前人成果及大量實際資料的基礎(chǔ)上，于1830年出版的《地質(zhì)學(xué)原理》第一冊中明確提出了地質(zhì)學(xué)的現(xiàn)實主義原則，指出地球的發(fā)展歷史是漫長的，解釋地球的歷史用不著求助于上帝和災(zāi)變，那些看來非常微弱的地質(zhì)動力，經(jīng)過長期緩慢的作用過程，就能使地球面貌發(fā)生巨大變化。這就是“均變論”的主要思想。-隨著《地質(zhì)學(xué)原理》一書的問世，“均變論”的思想逐漸取代了“災(zāi)變論”，現(xiàn)實主義原則也成為了地質(zhì)學(xué)方法論的一條基本原則。但是“均變論”強調(diào)“古今一致”與漸近發(fā)展的同時，本身又存在忽視在地殼發(fā)展過程中有飛速發(fā)展階段（突變）的片面性。-萊伊爾的《地質(zhì)學(xué)原理》（共三冊）是一部劃時代的著作，它確定了地質(zhì)科學(xué)的概念，總結(jié)了地質(zhì)科學(xué)的研宄方法，初步完成了地質(zhì)科學(xué)的體系，是地質(zhì)科學(xué)創(chuàng)立的標(biāo)志。自此以后，地質(zhì)科學(xué)進(jìn)入初步發(fā)展時期，到19世紀(jì)末已獲得了很大進(jìn)展。-在研宄地殼的物質(zhì)組成方面，用顯微鏡研宄巖石和礦物的方法得到充分發(fā)展，地球化學(xué)的工作也逐漸開展起來。-在研宄地殼的演化歷史方面，逐漸建立起了比較完善的相對地質(zhì)年代表。___-北美學(xué)者霍爾、丹納根據(jù)對美國東部造山帶的研宄，提出了“地槽”學(xué)說，對地質(zhì)學(xué)研宄產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。-在地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用方面，礦床學(xué)進(jìn)一步發(fā)展，并誕生出了石油地質(zhì)學(xué)。地震地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等也開始逐?17世紀(jì)德國地理學(xué)家瓦陵尼阿士（1622—1650年）的《普通地理學(xué)》開始介紹哥白尼、伽利略的太陽中心說，提出專論地理學(xué)和通論地理學(xué)的區(qū)別。前者描述特定地區(qū)，后者闡述一般原理。18世紀(jì)末至19世紀(jì)初德國洪堡德（1769—1859年）與李特爾（1779—1859年）奠定了近代地理學(xué)的基礎(chǔ)。?卷。德《宇宙：世界的自然描述概略》，共五?最早采用計算氣象要素平均值的方法研宄氣候，提出等溫線概念，1817年繪制第一幅世界年平均溫度分布圖，提出大陸東西兩端的氣候差異和海洋性氣候、大陸性氣候類型。?觀測了地勢升高100m氣溫下降0.6°C的垂直遞減現(xiàn)象，研宄氣候與植物分布、類型的關(guān)系，提出平原植物分布的水平地帶性和山地植物分布的垂直地帶性。?最早運用地形剖面圖和地理比較法研宄地理現(xiàn)象的規(guī)律性，奠定了自然地理學(xué)特別是氣候?qū)W與植物地理學(xué)的一般原理。-李特爾通過區(qū)域描述和地面現(xiàn)象綜合比較，研宄地理環(huán)境對人類活動的影響。他強調(diào)地理學(xué)要以人地關(guān)系為主旨，提出比較地理學(xué)概念。1817年李特爾的《地理學(xué)》第一卷出版，到1859年共出版19卷。-此后，地理學(xué)得到了進(jìn)一步發(fā)展。德國地理學(xué)界比較著名的學(xué)者和學(xué)派有拉米爾的地理環(huán)境論、赫特納的地理學(xué)方法論等。法國比較重要的地理學(xué)派有維達(dá)爾-白蘭士和白呂納的人地相關(guān)論等。美國著名的地理學(xué)說有戴維斯(W.M.Davis，1899)的地貌侵蝕循環(huán)說，該學(xué)說主張陸地自然面貌是由侵燭造成，認(rèn)為地表形態(tài)是連續(xù)的，又有階段的，是地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部營力的結(jié)合。年期、壯年期和老年期，地他的學(xué)說奠定了自然地理分他把鵬分聽?三地球科學(xué)的革命與全面發(fā)展（20世紀(jì)至今）?20世紀(jì)是現(xiàn)代地球科學(xué)發(fā)展的新時期，在這一過程中，傳統(tǒng)的地球科學(xué)發(fā)生了一系列的革命，其中影響最為深遠(yuǎn)的是固體地球科學(xué)（包含地質(zhì)學(xué)和地球物理學(xué)等）的革命。?固體地球科學(xué)的革命主要是大地構(gòu)造理論上圍繞活動論與固定論發(fā)生的思想革命。-傳統(tǒng)的地質(zhì)觀念認(rèn)為，大陸及海洋只在原來的位置上作垂直升降運動，其相對位置未發(fā)生顯著變化，故被稱為“固定論”，“地槽”、“地臺”說是其典型代表。-“活動論”者認(rèn)為，大陸曾有過長距離的水平運動，大陸和海洋的相對位置是不斷變化的。代表“活動論”的大地構(gòu)造學(xué)說是“大陸漂移-海底擴張-板塊構(gòu)造學(xué)說”O(jiān)-經(jīng)過近半個世紀(jì)的爭論，到20世紀(jì)60年代末期，以現(xiàn)代地質(zhì)及地球物理研究成果為k基礎(chǔ)的板塊構(gòu)造學(xué)說取得了決定性的勝利，由此推動了地質(zhì)學(xué)與地球物理領(lǐng)域的一?與此同時，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，20世紀(jì)的地質(zhì)學(xué)獲得了前所未有的全面發(fā)展。高溫高壓實驗技術(shù)、同位素地質(zhì)年齡測定技術(shù)、電子計算機、電子顯微鏡、大陸超深鉆與深海鉆探技術(shù)等給地質(zhì)學(xué)的發(fā)展以極大的推動作用，使地質(zhì)學(xué)逐步由定性描述與分析向半定量、定量分析與研宄發(fā)展。地球物理、地球化學(xué)方法在研宄地球及地殼的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及運動特征方面取得了豐碩成果，成為推動地質(zhì)學(xué)發(fā)展的強大動力。航天技術(shù)在地質(zhì)學(xué)上的應(yīng)用取得了重大成就，以航天技術(shù)為基礎(chǔ)的新興的天文地質(zhì)學(xué)顯示出旺盛的生命力。這些研宄將為人類最終了解地球起源與演化、解決許多重大地質(zhì)問題發(fā)揮重要作用。-地質(zhì)學(xué)的應(yīng)用是促進(jìn)地質(zhì)學(xué)發(fā)展的動力，20世紀(jì)除傳統(tǒng)的礦床學(xué)不斷發(fā)展，提出了許多新理論之夕卜，石油地質(zhì)學(xué)的發(fā)展尤其令人矚目。?水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地震地質(zhì)等的研宄也發(fā)展迅速。?特別是20世紀(jì)中期以來，環(huán)境地質(zhì)研宄的重要性越來越引起人們的注意，正在向縱深方向發(fā)展。-20世紀(jì)在地理學(xué)上也發(fā)生了重要的革命，特別是研宄方法與手段上的革命，通常稱為地理學(xué)的計量革命。20世紀(jì)50年代，地理學(xué)開始采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法分析地理問題。1955年，美國華盛頓大學(xué)地理系在加里遜主持下開設(shè)第一個應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計研宄班，推動計量地理學(xué)發(fā)展。1963年伯頓提出“計量革命”口號，20世紀(jì)60年代初這一趨勢推向歐洲和全球。地理學(xué)計量革命的實質(zhì)是用現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法和計算機，運用模型和模擬，使地理學(xué)的理論精確化，計算快速化，從傳統(tǒng)的定性分析向定性和定量分析相結(jié)合過渡。-20世紀(jì)60年代以來，在計量革命的推動下，人們把地理環(huán)境和區(qū)域看作是一個系統(tǒng)，大量地應(yīng)用電子計算機、遙感、遙測等新方法，對系統(tǒng)及其相互作用進(jìn)行模式化、公式化，用數(shù)字、圖像等定量表達(dá)人地關(guān)系，說明區(qū)域差異與變化，從而對地理環(huán)境的演化進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，以期達(dá)到人地關(guān)系的最優(yōu)化。這樣，使地理學(xué)由以前的現(xiàn)象描述發(fā)展到科學(xué)解釋和定量預(yù)測的新階段。與此同時，由于社會的需要，應(yīng)用性的地理分支學(xué)科大量涌現(xiàn)，如工程地理學(xué)、環(huán)境地理學(xué)、資料地理學(xué)、應(yīng)用景觀學(xué)等。-20世紀(jì)氣象學(xué)的革命性變化更是不可同日而語。在20世紀(jì)的前50年，氣象觀測開始由傳統(tǒng)的地面觀測向高空發(fā)展，主要以風(fēng)箏、氣球等為高空觀測工具，其所達(dá)到的高度是有限的。-20世紀(jì)50年代以后，由于觀測系統(tǒng)有了激光、雷達(dá)、人造地球衛(wèi)星等新技術(shù)與新手段，大大地推進(jìn)了氣象學(xué)的發(fā)展。大規(guī)模的綜合遙測、遙感，使得幾小時的短期災(zāi)害性天氣預(yù)報不再是純預(yù)報