1、认识地球思考题1 地球科学研究的对象、内容和方法。地球科学以地球为研究对象，包括环绕地球周围的气体（大气圈）、地球表面的水体（水圈）、地球表面形态和固体地球本身。地球科学目前主要包括地质学、地球物理学、地理学、气象学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。研究地球的物质组成、结构构造、地球形成与演化历史以及地球表层各种作用、各种现象及其成因等。地球是个大系统，对地球的研究需要遵循的法则有三，一是简单确定法则：大自然的复杂表象应该有一个更为简单的确定法则。二是可操作原则：用物理守衡定律描述系统的守衡偏差，用已知事物的加减法演绎出未知事物。三是可分解原则：将复杂系统分解成简单子系统。实际运用：1
2、. 寻找、开发和利用自然资源；2. 保护和改善自然环境；3. 预报和减轻自然灾害。随着科学技术的发展和进步，地球科学的研究方法也会得到不断的补充和推进。现主要有：（1）野外调查；（2）仪器观测；（3）大地测量；（4）航空航天和遥感技术；（5）实验室分析、测试与科学实验；（6）历史比较法；（7）综合分析；（8）电子计算机技术应用等。2 相比于其他星球，地球具有哪些特点使它适合人类居住？（1）地球所处的光照条件比较稳定；（2）地球处于一个比较安全的宇宙环境中；（3）地球与太阳的距离适中；（4）地球的体积和质量适中，其引力使气体聚集在地球周围，才有了我们所必须的氧气；（5）地球内部的变化形成海洋，有
3、了水循环才有了人类需要的水。1.大爆炸理论是根据哪些证据来建立的？（1）美国天文学家哈勃发现了宇宙中普遍存在着的红移现象，即以某一星体为观察点，其他星体都在后退，也即远离该星体，这说明宇宙在不断膨胀，是大爆炸理论的重要依据。（2）彭齐亚斯和威尔逊偶然地观测到弥漫在全空间的微波背景辐射，这种辐射以相同的强度从空间的各个方向射向地球，且对它的测量表明，它的有效温度大约比绝对零度高3度，这温度虽然很低，但也能说明宇宙形成初期温度极高，这一点支持了大爆炸理论。2. 如何用H-R.图来推测太阳的命运?H-R图中绝大多数恒星聚集在一条从左上到右下的带状区域中，此区域称主序带，带上的星称主序星，温度高的恒星
4、光度强，温度低的恒星光度弱，恒星一生大部分在主序带度过，赫罗图中右上方的恒星光度强，表面温度低，因其体积极大，称为红巨星或超巨星，而在左下方的星恰相反，体积小温度高光度弱，它们是白矮星。在H-R图上，当太阳内部的氢燃料耗尽后，就会向右上角迁移，从主序星变成红巨星或超巨星，当其内部的氦燃料也烧完后，就会向左下角移动，变成一个白矮星。3. 如何用大爆炸理论解释宇宙中的元素分布?在宇宙的早期，温度极高，在100 亿 度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀， 结果温度很快下降。中子开始失去自由存在的条
5、件，质子与中子或其他质子结合，形成较重的元素；后又形成了氦等更重的化学元素，就是从这一时期开始形成了各 种元素。温度进一步下降到100 万度后，早期形成化学元素的过程结束。4. 如何用冷凝模型来解释太阳系中行星的分布和结构?原始太阳呈一团中央隆起的不停自转的圆盘状星云，星云团由炽热的气体组成，其成分大致接近今天的太阳。 当温度下降一定温度时，原始太阳星云冷凝和聚积，行星开始逐渐生长。在冷凝、生长过程中，行星内部重的物质下沉，轻的物质上浮，于是逐渐形成了现在地球的圈层结构。1. 地球的年龄是如何测定的？目前为止最为科学的测年方法是同位素测年法：基本原理是：假设岩石形成时，含有一定量的具放射性的母
6、体同位素，随时间的流逝，该母体同位素蜕变，其含量逐渐减少，蜕变后形成的子体同位素则逐渐增多，只要测定母体同位素与子体同位素之比，则该比值就可作为岩石形成以来的时间的尺度。由于陨石和地球同时形成，测量陨石的年龄即可推算出地球的年龄。1969年，马文和伍德测出的阿连德陨石年龄基本符合理论推出的地球年龄。其他方法如达尔文通过测算河谷的侵蚀速率，乔利通过测算海洋变咸的速率，开尔文着眼地球冷却的过程，霍姆斯在卢瑟福的铀铅时钟的基础上根据地壳中铀铅元素的丰度做出的测算，然而以上这些测算方法都存在不小的缺陷与不合理之处。2. 为什么用球粒陨石作地球的参照模型？球粒陨石的结构和成分和橄榄岩一样。球粒陨石中铁的
7、比例和其余物质的比例就像地球的铁质地核和地幔中铁与其他物质的比例，因此可以说球粒陨石与地球结构成分最为相近，因而成为地球的参照模型。3. 你知道哪些测定地质体年龄的方法?放射性同位素法、相对年代法（古生物地层法）。冰雪沉积、树木年轮、海洋沉积、石笋堆积和湖泊沉积的记录1. 从地震波传播图上解释p波影区形成原理。地幔与地核之间的古登堡面，是地球内部最显著的一个不连续面。P波到了这个界面上，由于由固体地幔进入液体地核，类似于光的折射，入射角大于折射角，使P波急剧改变行进方向，使地面上在105-140距离范围内接收不到直达的P波，即形成P波的影区。2. 解释p波、s波和面波在固体地球介质中的传播特点
8、。P波：介质质点发生震动的方向与波的传播方向一致。可通过固体、液体和气体。速度大于S波。S波：介质的质点发生震动的方向与波的传播方向相垂直，即靠介质的剪切变形来传播，因而只能通过固体而不能通过液体和气体介质。速度只有P波的一半。面波：主要在地表传播，能量最大，波速约为3.8千米/秒。面波的传播既可以引起地表上下的起伏，也可以使地表做横向的剪切。3. 解释莫霍面、古登堡面的性质和意义。莫霍面：地壳和地幔的分界线。位于地下33KM, 经过莫霍面时纵波速度由 7.6公里/秒急增到 8.1公里/秒，横波由4.2公里/秒增至4.6公里/秒。古登堡面：是地幔与地核的分界面。位于地下2900KM, 经过古登
9、堡面时纵波速度由13.64公里/秒，突然降为8.1公里/秒，而横波由7.3公里/秒至此完全消失。1.板块构造理论建立的证据主要有哪几条？1) 南美和非洲、印度和澳大利亚的地层两两相似，以及大西洋两岸所共有的地质现象证明大陆曾经是拼合在一起的。人们从各个大陆不同时代的地层里测出几千个古磁极的位置，连接任一大陆不同时期的古磁极的线，就是那个大陆的视极移曲线。将各大陆视极移曲线比较，调整的结果也表明，在2 亿年前的所有大陆曾共同组成一个单一的大陆 泛大陆2) 科学家们曾经在今天非洲, 南美洲和印度等地的低海拔、低纬度地区发现了很多处冰川作用的痕迹。3) 人们通过声纳测深发现大西洋中央存在一个宽阔的洋
10、中脊。1956 1960 年间，美国和英国的海洋考察队用深部记录仪探索这个海洋中脊系统，发现它不仅正好位于大西洋和印度洋的中央，并且在大洋洲和南极洲之间与太平洋西部的洋中脊相连。科学家发现洋中脊中部为裂谷，而且洋中脊系统的整个脉络都和一些长达数十至数百千米的地表断裂带彼此交错。4) 人们发现深海玄武岩不但有反向磁化现象，而且正反磁化岩石还组成一种很窄而平行的磁异常图案，每一异常宽约30 公里，大约向北向延伸1000 公里左右。5) 太平洋的很多海底山和火山岛呈线状排列。地质研究已经证明，这些呈链状分布的岛屿和海底山并不是由同期的火山活动引起的。科学家将其解释为在岩石圈板块移动过程中，板块上不同
11、的点因地幔中称为 “ 热点 ” 的加热而发生部分重熔，因而形成了海底火山链。2.解释洋中脊、俯冲带、转换断层、的性质和意义。洋中脊: 又名大洋中脊、中隆或中央海岭。隆起于洋底中部，并贯穿整个世界大洋，为地球上最长、最宽的环球性洋中山系。 大洋中脊是分离的板块边界，上地幔岩浆在这里上涌，形成新的海底，并将两边的岩石推开。俯冲带 : 位于大洋边缘，洋底岩石圈在这里俯冲到大陆岩石圈之下，并潜入软流圈而消失。它是海洋板块的消亡带。转换断层: 由于洋中脊之间 相邻两板块作剪切错动，无增生，无消减 的运动造成的部分中脊平移产生的断层。1965 年由J.T. 威尔逊辨认出这一种板块边界类型并称之为转换断层。
12、1.臭氧层的作用和臭氧洞的形成机制。臭氧层的作用： “过滤”来自太阳的紫外线，避免紫外线直射到地球表面破环或改变在地球上繁衍的各种生命，它有效防止了因过量的紫外线照射而发生的人和动物免疫力下降，皮肤癌的发病率增高，甚至于使动物和人眼睛失明的问题 臭氧决定了大气圈的分割，进而也就决定了它的活动。臭氧层将大气圈分为两层，即“下面”的对流层和“上面”的平流层。对流层属气象范畴，气体密度大，充满水分，活动变幻无常。风、风暴、飓风与平静期交替出现。平流层是平静的稀薄空气。 臭氧洞的形成： 工业上大量使用氟里昂气体是破坏臭氧层的主要原因之一。通常，氟里昂是比较稳定的物质，然而，当它被大气环流带到平流层时，
13、由于受太阳紫外线的照射，容易形成游离的氯离子。这些氯离子非常活泼，容易与臭氧起化学反应，把臭氧变成氧分子和氧原子，而从总体上看，期间不消耗氯离子，从而使臭氧总量减少，使形成了臭氧洞。2.阐述大气层中发生哪些化学作用及其对人的影响。大气层中发生的化学作用： 进行氧和二氧化碳的物质循环，并维持着生物的生命活动。 地球表面的水，通过蒸发进入大气，水汽在大气中凝结以降水的形式降落地表，这个水的循环过程往复不止，使地球上始终有水存在。 大气层中发生的化学作用对人的影响： 为地球上的生物提供充足的氧气 大气层中的臭氧层吸收了绝大多数紫外线，避免地球上的生物受到强紫外线的伤害。 形成云降雨，是地球水循环的重
14、要环节，水是地球任何生物都需要的 大气层有缓冲作用，避免地球表面温度变化过于剧烈，过冷，过热导致地球生物的死亡。3.地球和月球表面的差异为什么如此巨大?地球大气层像一道屏障,白天反射掉大部分的太阳光使地球不至于太热.晚上像一件棉袄使地球的热量不至于散掉.第二个原因是地球的海洋是一个非常好的恒温系统,地球热的时候,海水温度整体升高,从而储存了大量的热量,温度低的时候海水温度整体降低从而释放出大量的热量而月球上这两样都没有,所以白天和夜间温差最高可达300多度1. 65百万年前小行星撞击地球的证据主要有哪几条？（1）在墨西哥尤卡坦半发现了一个直径为180公里的巨大的陨石坑,正是形成于6500万年前
15、.（2）6500万年前,地球生物遭到大灭绝,小行星撞击有可能导致这样的灾难.（3）全球的白垩纪与第三纪交接地层中的铱含量高于正常标准,铱是种地球地壳中非常少见的金属,所以很可能是小行星带来的.（4）世界各地的白垩纪一第三纪边界岩层中都发现有“冲击”石英.“冲击”石英的形成是源于强大外力的迅速撞击比如一颗比子弹的速度快20倍的直径达15公里的小行星的撞击.2. 试述地球生命进化的历程,论述如何争取人类进化的光明未来。地球的生命进化历程，简单来说就是从无机到有机、从简单到复杂的过程。地球从46亿年前形成，从一个炽热的岩浆球逐渐冷却固化（计算表明仅需1亿年），出现原始的海洋、大气与陆地，但仍然是地质
16、活动剧烈、火山喷发遍布、熔岩四处流淌。研究者认为最早的生命诞生于距今约36亿年前，但已知最古老的化石在南非发现的32亿年前的超微化石古杆菌和巴贝通球藻。这是最原始的原核生物。在南非的布拉维群灰岩中，还发现了31亿年前的蓝绿藻类形成的大型化石叠层石。最古老的真核细胞生物化石丘阿尔藻，距今16-17亿年。最古老的动物遗迹可追溯至十亿年前，但最早的动物化石出现于约六亿年前的埃迪卡拉纪。埃迪卡拉动物群因为发现于南澳的埃迪卡拉山而得名。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”。志留纪植物开始登上陆地，
17、晚期还出现了最早的昆虫和蛛形类节肢动物。第二次物种大灭绝发生在泥盆纪晚期，其原因也是地球气候变冷和海洋退却。石炭纪找到了最早的爬行动物化石，两栖动物也是陆地上唯一的脊椎动物。侏罗纪时，恐龙成为优势物种。新近纪后，动植物种类与现代基本类似。对于人类来说，应该清楚地认识到人类在自然界的地位。目前来说，我们是已知确定的唯一拥有较高智慧的物种，人类应该利用自身的优势发展人与自然的和谐相处。但也应该意识到，人类在自然界也不过是一种普通的生物，在适应环境的能力上不如许多地球生物，我们受制于自然环境与资源，应该注意保护地球生物多样性、可持续发展与环境保护。1.什么是自然资源？1、它是自然过程所产生自然生成物
18、。2、任何自然物成为自然资源，必须有两个基本前提：人类的需要和人类的开发利用能力。3、人的需要与文化背景有关，因此自然物是否被看作自然资源，常取决于信仰、宗教、风俗习惯等文化因素。4、自然资源的范畴随着人类社会和科学技术的发展而不断变化。5、自然资源与自然环境是两个不同的概念，自然环境指客观自然存在物，自然资源则是从人类需要的角度来认识和理解这些要素存在的价值。2.中东为什么会有巨量的石油,这会对世界经济造成什么样的影响?石油集中在大型稳定地块上的古浅海和湖群、陆地边缘上的陆坡、山前褶皱带以及古裂谷四种古地质环境中。而中东伊朗和阿拉伯两大陆地块区和它们碰撞挤压形成的扎格罗斯山前褶皱带古地质环境
19、是典型的大型稳定地块上的古浅海和湖群、陆地边缘上的陆坡、山前褶皱带。这里有巨厚的优质生油岩层，有良好的石膏、盐类封盖层，有疏松的砂岩和多孔的碳酸盐岩作储集层，有能使石油富集成藏的大型褶皱。这些条件同时具备使得中东地区有特别丰富的油藏。3.你对未来地球资源的态度？悲观还是乐观？请陈述理由。个人觉得是悲观的。1.人口增加超过自然资源再生的速度，将影响到自然资源耗竭和环境的破坏。对自然资源直接的压力,来自世界人口不断增长这一总的趋势。仅粮食一项，人口增加造成的压力就十分沉重。随着发展中国家农业地区的不断城市化，人口分布中大部分属于城市人口,全方位的资源供需矛盾将对资源形成更大的压力。这正如有些论者所
20、指出的：“挣扎在生存边缘的入们,必然把凡能找到的耕地、牧场和燃料都利用起来，而不顾对世界资源的影响。”最终会使人类的生命支持系统进一步破坏。2.由于工业的快速发展和人类不合理地利用自然资源，且地球资源不是取之不尽用之不竭的。不论是从土地资源，水资源还是生物资源各方面讲，地球资源终将面临危机。所以，总而言之：人口爆炸，食物短缺，不可再生资源耗竭,环境污染等造成人类前途不光明。4.淡水和能源不足的问题是否能够用价格机制的调节来解决？我认为可行。淡水和能源作为一种社会资源,本身具有价值，而且为社会大量需要,当大家需要时,尤其是在供给不足的情况下,便会有竞争，这种竞争可以通过价格机制来调节。现在的问题
21、是:原先的所有权问题和所有权的认可问题大。大部分时候，这两种资源都是国家主要控制的，而认可则颇有争议。所以，淡水和能源不足的问题靠价格机制是不够的，但不是说价格机制在此完全没有效果 5. 如何用氧同位素来测定古海水的温度？海洋中有一种名为有孔虫的有壳生物，其外壳在其死后经过一些列变化成为海底的碳酸盐而沉积下来。它们的外壳中O16与O18之比与海水中的比相同，而海水温度下降O16会逸出而含量下降，温度上升O16含量又会上升，但是O18在这些过程中变化不大。因此测定海底碳酸盐中的O16与O18之比即可得出古海水温度的变化。 6. 驱动冰期-间冰期反复交替的原因？1）板块活动，地壳变动，导致洋流阻断或者形成，从而导致温度变化。2）岩石的大量风化，导致碳酸盐风化导致二氧化碳含量上升，而硅酸盐风化导致二氧化碳含量下降，从而导致温度不断变化。3）地轴倾角，轨道偏心率，岁差的周期性变化。 4）突发事件：如新仙女木事件，火山喷发等。
