【正文】 近年來，臭氧層空洞的發(fā)現(xiàn)令人憂慮。中國(guó)北方大部分地區(qū)屬淡水資源缺乏或嚴(yán)重缺乏地區(qū)。四、地球的內(nèi)能及地內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)從以上地球物質(zhì)組成與分布可見，地球是極不均一的，因而也必然是高度活動(dòng)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。這里重點(diǎn)分析地球本身的能，即內(nèi)能。1996年，旅美學(xué)者宋小東在NATURE雜志發(fā)表論文，認(rèn)為地核外有液態(tài)圈層，因此地球各圈層差異旋轉(zhuǎn)，積聚旋轉(zhuǎn)能，從而引起巖石圈變形。地殼均衡既不是一種力，也不是一種過程，而是地殼各部分之間建立一種重力平衡狀態(tài)的普遍趨勢(shì)。在山地和平原，為了補(bǔ)賞上部的質(zhì)量剩余，莫霍面突向地幔；在大洋，為了補(bǔ)賞上部水體質(zhì)量的不足，莫霍面抬升。3. 熱能據(jù)估算，～1021J。地內(nèi)物質(zhì)的熱對(duì)流驅(qū)動(dòng)板塊運(yùn)動(dòng)。按照相轉(zhuǎn)換理論，地內(nèi)物質(zhì)在不同的溫、壓條件下將發(fā)生相轉(zhuǎn)換。五、地化異常及其意義近代地質(zhì)學(xué)把地球、地殼看成是物理作用下的化學(xué)體系，即不但要在礦物和巖石的水平上觀察，而且要從元素和同位素的水平上去研究它們?cè)诘厍蛴绕涫窃诘貧ぶ械姆植肌⒎峙?、遷移、富集和分散的規(guī)律及其運(yùn)動(dòng)的歷史，這就是地球化學(xué)的研究領(lǐng)域。利用地球化學(xué)理論，研究成礦元素在地表和地下的區(qū)域性分布及時(shí)間上的變化規(guī)律，尋找地球化學(xué)異常，從而有效地指導(dǎo)找礦，這就是地球化學(xué)勘探的任務(wù)。巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈都是相互作用、相互關(guān)聯(lián)的，所以學(xué)科間的相互融合，是地球物質(zhì)科學(xué)深入發(fā)展的標(biāo)志。國(guó)際地球化學(xué)學(xué)會(huì)主席、瑞士蘇黎世高等工業(yè)學(xué)校( ETH)的 Mckenzie認(rèn)為自從35億年前早期生命出現(xiàn)以來，微生物的活動(dòng)一直影響著地球的淺層巖石圈、水圈和大氣層?，F(xiàn)今研究的特點(diǎn)是密切地球物質(zhì)科學(xué)與生命科學(xué)的聯(lián)系。是奧德賽火星探測(cè)器在2002年初開始發(fā)送回來的，在火星的北極、南極都發(fā)現(xiàn)了H,推測(cè)在火星極地表層幾米內(nèi)有水存在。3) Ma和高溫冷卻速率，而后者與根據(jù) FeMg成分環(huán)帶所求得的冷卻速率一致；美國(guó)德州大學(xué)的 Carlson研究了 Llano隆起中經(jīng)過復(fù)變質(zhì)作用的石榴子石，其晶內(nèi)擴(kuò)散導(dǎo)致部分吸回的石榴子石中常量元素濃度梯度的產(chǎn)生 ,凡在吸回過程中優(yōu)先進(jìn)入晶體的元素 (如 Mn)富集于其邊部，而那些優(yōu)先進(jìn)入變質(zhì)反應(yīng)的元素則從晶體中心向邊部遞減。這些微生物生活在水下或地面熱水泉或熱水噴口附近或者潮間帶濱海蒸發(fā)環(huán)境。八、沉積學(xué)新進(jìn)展地球表面的沉積圈是由沉積巖（物）構(gòu)成的，全球自然資源的75％以上都蘊(yùn)藏于其中。此后它的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：（1）沉積巖石學(xué)階段從19世紀(jì)初至20世紀(jì)40年代，沉積學(xué)的研究主要與地層學(xué)相結(jié)合，以“沉積巖”的野外研究和室內(nèi)鑒定為主。（3）沉積地質(zhì)學(xué)階段從20世紀(jì)80年代至今，由于高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用以及各學(xué)科間的相互滲透，使沉積學(xué)家逐漸認(rèn)識(shí)到沉積學(xué)的研究不應(yīng)局限于一個(gè)小的區(qū)域內(nèi)，所以相繼建立了全球沉積巖、全球沉積相、全球古地理等全球性的概念，從而使沉積學(xué)的發(fā)展出現(xiàn)了根本性的變化。層序地層學(xué)是研究一套由不整合面及其相應(yīng)整合面所限定的，重復(fù)出現(xiàn)并有成因聯(lián)系的年代地層格架及內(nèi)巖層間相互關(guān)系的一門科學(xué)，是當(dāng)代沉積學(xué)發(fā)展中最具全面性影響的地學(xué)分支。⑵ 應(yīng)用層序地層學(xué)應(yīng)用層序地層學(xué)是在全球氣候變暖、海水增溫、冰川融化、海水體積增大等因素，造成現(xiàn)階段及將來很長(zhǎng)時(shí)期全球海平面上升，嚴(yán)重影響人類生存的情況下而誕生的一門實(shí)用科學(xué)。層序充填動(dòng)力學(xué)是沉積盆地動(dòng)力學(xué)的一個(gè)重要組成部分，目前正在成為沉積學(xué)研究領(lǐng)域的主要趨向。層序作為盆地充填幾何塊體，是盆地形成、發(fā)展及演化的信息庫(kù)，因而通過這一信息庫(kù)的解譯，可提示盆地成因、性質(zhì)及類型，進(jìn)而了解板塊屬性及構(gòu)造背景。沉積和層控礦床研究強(qiáng)調(diào)了控礦巖系、盆地演化、大地構(gòu)造背景等沉積學(xué)理論的重要性。實(shí)驗(yàn)沉積學(xué)是指以野外宏觀沉積學(xué)為基礎(chǔ)，利用各種儀器設(shè)備和技術(shù)方法對(duì)沉積巖微觀領(lǐng)域進(jìn)行觀察、測(cè)試和分析，從而對(duì)各種沉積學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行解釋的交叉學(xué)科。資源短缺是每一個(gè)國(guó)家將要面臨的嚴(yán)峻問題。傳統(tǒng)資源沉積學(xué)是在找礦、煤和油氣的條件下應(yīng)運(yùn)而生的，所以它是對(duì)各種地質(zhì)礦產(chǎn)、能源礦產(chǎn)及地下水資源等的礦源層、含礦巖系和含水層等進(jìn)行沉積學(xué)研究，并了解成礦地質(zhì)背景、成礦條件、成礦過程及其與古地理、沉積相和成巖作用之間的關(guān)系，進(jìn)而對(duì)礦產(chǎn)的時(shí)空分布規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)的一個(gè)沉積學(xué)分支。環(huán)境沉積學(xué)的定義是利用沉積學(xué)的數(shù)據(jù)、原理及研究方法，研究人類活動(dòng)與沉積環(huán)境相互作用、相互制約的關(guān)系，用以解決人類開發(fā)利用自然環(huán)境所碰到的和可能引起的與沉積學(xué)相關(guān)問題的學(xué)科。把地下水資源和水荒進(jìn)作為環(huán)境沉積學(xué)研究的核心問題之一，其研究重點(diǎn)是：由水資源勘查轉(zhuǎn)為水資源管理：地下水與大氣降水的相互關(guān)系；水質(zhì)和污染研究。也即由單一分析轉(zhuǎn)為綜合研究。因此，詳細(xì)研究相關(guān)沉積盆地中的物質(zhì)記錄和變形歷史，可恢復(fù)造山帶演化過程中古動(dòng)力條件和古構(gòu)造環(huán)境，闡述沉積盆地的形成發(fā)展與大陸動(dòng)力學(xué)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，協(xié)助建立大陸形成演化的動(dòng)力學(xué)模型，并借以了解巖石圈、地幔、生物圈、大氣圈和水圈之間的相互關(guān)系。思考題:1. 地球在物質(zhì)組成方面有哪些規(guī)律性？2. 石頭、礦石、礦物、巖石等概念有何聯(lián)系與區(qū)別?3. 三大巖類的形成條件及其相互關(guān)系如何?4. 地球物質(zhì)的存在形式和運(yùn)動(dòng)形式如何?5. 地球有哪些重要的物理性質(zhì)？研究這些性質(zhì)有何意義?6. 地球化學(xué)有哪些研究?jī)?nèi)容？地球化學(xué)研究有何意義？7. 為什么說“地球是一個(gè)極不均一且高度活動(dòng)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)”?8. 凝聚態(tài)地質(zhì)學(xué)的基本理論框架是什么？。其研究?jī)?nèi)容是：（1）造山帶與盆地的同步演化史研究；（2）造山帶與相關(guān)盆地巖石圈的圈層結(jié)構(gòu)及其相互作用研究；（3）造山帶升降和沉積盆地沉降的定量研究；（4）協(xié)助研究大陸組成、特征、形成及演化；（5）地震及板塊邊界相互作用以及巖漿——火山系統(tǒng)與沉積盆地演化的關(guān)系；（6）定量確定并模擬巨厚的大陸邊緣沉積堆積的過程；（7）沉積盆地形成過程的動(dòng)力學(xué)模擬；（8）了解地殼與水圈和大氣圈之間的物理化學(xué)過程。7. 大陸動(dòng)力沉積學(xué)大陸動(dòng)力沉積學(xué)是20世紀(jì)80年代中期由大陸動(dòng)力學(xué)與沉積學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，所以它以探討和造山帶相關(guān)的沉積盆地的形成機(jī)制和演化為主。也即由事后分析研究發(fā)展到事前預(yù)防研究。其研究方法有定性和定量?jī)煞N?？梢姡F(xiàn)代資源沉積學(xué)比傳統(tǒng)資源沉積學(xué)更為社會(huì)化、環(huán)境化和實(shí)用化，并更具使命性和現(xiàn)實(shí)性。正是在這種情況下，資源科學(xué)與沉積學(xué)的交叉滲透學(xué)科——資源沉積學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。研究?jī)?nèi)容是：（1）對(duì)沉積巖物質(zhì)構(gòu)成和組構(gòu)進(jìn)行觀察、測(cè)試和分析，提供定性——定量資料和數(shù)據(jù)；（2）對(duì)所獲得資料和數(shù)據(jù)進(jìn)行分項(xiàng)整理、參數(shù)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)觀察并繪制相關(guān)圖表；（3）對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行綜合分析，并與野外實(shí)測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，從中尋找其相關(guān)性和規(guī)律性；（4）在綜合分析之基礎(chǔ)上對(duì)沉積巖分類、成因、環(huán)境、成礦關(guān)系等進(jìn)行合理解釋和模擬；（5）對(duì)沉積巖搬運(yùn)、沉積、成巖及孔隙演化史進(jìn)行定量模擬，建立相應(yīng)模型；（6）對(duì)相關(guān)礦產(chǎn)、能源及地下水的形成、演化及分布進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬；（7）指導(dǎo)找礦及油氣勘探活動(dòng)。目前，熱水沉積成礦是礦床沉積學(xué)發(fā)展的又一重要方面。3. 礦床沉積學(xué)礦床沉積學(xué)是研究固體金屬和非金屬礦床，主要是以沉積礦床和層控礦床在其成礦作用過程中的沉積學(xué)問題為主要內(nèi)容的新的沉積學(xué)分支。由于作為記錄地球演化史的地層序列，只記載了不足1/2的地質(zhì)歷史，更長(zhǎng)的時(shí)期是間斷期或剝蝕期。從而促進(jìn)了它的快速發(fā)展。它首先提供可預(yù)測(cè)的相關(guān)界面體系組成的一個(gè)物理框架，把生物地層學(xué)觀察結(jié)果置于此框架中，這些物理相關(guān)面確定了真實(shí)的年代地層單元，通過時(shí)間間隔網(wǎng)格，這些地層單元可用于評(píng)估生物帶“頂”和“底”的相對(duì)位置。2. 層序地層學(xué)層序地層學(xué)的前身是地震地層學(xué)，它是休斯敦埃德森（Exxon）生產(chǎn)研究公司以彼得此時(shí)應(yīng)用了一些新技術(shù)新方法，加上相關(guān)學(xué)科的新成就的引進(jìn)和滲透，使得沉積學(xué)得到全面、飛速的發(fā)展。所以，沉積學(xué)自然而然的成為當(dāng)今地學(xué)研究的熱門話題。這些痕跡記錄在 3500Ma的建造中，其起源可能在4000 Ma左右。他用數(shù)值模擬的方法，模擬了這種吸回?cái)U(kuò)散過程，并獲得了擴(kuò)散系數(shù)的最優(yōu)數(shù)值。3. 礦物的晶內(nèi)擴(kuò)散作用與變質(zhì)過程在變質(zhì)的熱演化過程中，礦物的晶內(nèi)擴(kuò)散作用會(huì)誘發(fā)成分環(huán)帶的生成或使之發(fā)生某種變化，它將引起礦物年代計(jì)的重新調(diào)整。次此會(huì)議的研究?jī)?nèi)容涉及各類隕石的同位素組成及礦物組合的演化。此外，生命活動(dòng)也導(dǎo)致多種同位素的分餾，如碳、硫、氮，以解釋和示蹤地球歷史上生命的演化 ,從而可以利用地球化學(xué)和礦物學(xué)的標(biāo)志去解釋地質(zhì)記錄。首先，地質(zhì)微生物學(xué)的興起。會(huì)議內(nèi)容反映了當(dāng)前地球物質(zhì)科學(xué)研究的前沿，涉及的內(nèi)容十分廣泛，從地球的圈層到行星宇宙 ,從生命的起源到巖漿和變質(zhì)地球化學(xué) ,從宏觀到納米舉凡地球科學(xué)的重大問題無所不包。例如撞擊事件在地球化學(xué)上有明顯的標(biāo)志：一些易揮發(fā)組分(如Na等元素)有很大的丟失，而某些元素則相對(duì)密集形成異常。這是一種固態(tài)固態(tài)的相轉(zhuǎn)換。實(shí)驗(yàn)表明，固態(tài)Na與Cl2相互作用形成一克分子NaCl時(shí)，；；FeSO4氧化形成一克分子Fe2(SO4)3時(shí)會(huì)釋放43大卡熱量。地球每年的熱消耗(如熱流)1021J。高山、高原地區(qū)，一般為重力負(fù)異常，這是因?yàn)閯兾g速度超過了地殼均衡調(diào)態(tài)的速度。l 艾利認(rèn)為：山和低地下的巖石密度是一樣的，山下面必須有山根，因而，地殼低界是不平的。有人計(jì)算，僅Fe一種元素在重力作用下大量下沉?xí)r所釋放的運(yùn)動(dòng)能(由于重力勢(shì)能降低)轉(zhuǎn)化為熱能就有21037爾格。赤道離心力最大，高緯度的物質(zhì)向赤道附近運(yùn)移而使赤道鼓了起來。 是什么促使物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的呢? 太陽(yáng)輻射能、生物能、日月引力能等均屬“外能”。3）生物圈 地面以上10km，地面以下5km。在淡水中，%，%，%。地面溫度每上升2～3℃，就會(huì)使大氣層上部的溫度冷卻50℃，從而導(dǎo)致大氣壓減弱，頂部高度降低。平流層頂只是一個(gè)氣溫轉(zhuǎn)折的層面，其上為中間層，自此向上，溫度又逐漸遞減。平流層的厚度在赤道小于兩極(與對(duì)流層相反)。愈高氣溫愈低，大氣降溫率為６℃/ km。低層大氣中除氣體外還有大量微粒，它們是微小的氣體和固體粒子，如土粒、鹽粒、花粉和細(xì)菌。5. 地球外圈的劃分和特征 地球外圈是根據(jù)物質(zhì)性狀劃分的。海水來源于火山活動(dòng)的水汽，海水量隨火山活動(dòng)的強(qiáng)弱變化。原因有二：一是大氣中的一部分CO2溶于水中與Ｃa化合成石灰?guī)r；二是陸上和洋中植物的光合