地质学基础（第四版）（可编辑）
地质学基础（第四版）自然科 的基础学科 门类。地质学是地学 （即地球科学 ）的重要组成部分 究对象地质学是 以地球为研究对象 地球由内部 圈层和 外部 圈层 组成 。内部 圈层 构成 固体 地球 ；外部圈层包括大气 究条件的限制 ，地质 学主要研 固体地球的最外层 更深的部位 既是与人 ，其他涉及地球 的学科还有地 理学 。它们的区别在 。地质学着 大气圈；天文学则从天体 的角度研究地球及其起源 地质学主要研究地球的物质组成 、构造运动 、发展历史 和演化规律 为人类的生存与发展提供必要 的地质依据 ，主要是资源与环 境条件 的评价 按照研究的内容和性质，地质学可 以划分 出许多独立 的分科 仅仅列出地质学分科 的主要部分 一分科还可以进一 多分支，例如古生物学可 以分成古动物学 、超微体古生物学等。而古动物学又包括古无脊椎动物学 。由此可见，地质学研究的内容是非常繁多而复杂的。 本书主要介绍地质学 的基本知识和一般原理 ，以便使读 基本内容 ，掌握地质学 的基本技能和研究方法 ，为进一步学 习地质学 、地理 学及其他有关学科奠定专业基础 地质学分科 简表 地质学的研究对象及其 内容 既不 同于数学 是具有它自己的特殊性，从而也具有它 自己的研究方法 ）地质学研究的特点第一 、地质学 究对象涉及到悠久 的时间和广 间。
地球自形成 以来 已经有 的历史，在这样漫长的时间里， 地球 曾发生过沧海桑 翻天覆地的重大变化 ，而其 中任何一个变化和事件 ，任何一 粒矿物和一块岩 的形成和演化，往往要经历数 百万年甚至数千万年 。对这些变化和事件 ，无法像研究人类历史那样 不能像研究物理 那样 以单纯依靠在实验室中做实验 ，而必须靠研究分析 地球本身发展过 中所遗留下来 的各种地质记录 同时，地球具有巨大 ，具有不同的物质 基础和外界 因素地质学基础，因而有不 同的发展过程 。海洋和大 球表层和深部，都有其不 同的发展过程 。因此 ，既要研 它们的共性 ，更要 研究它们 的差异性和相关性，才能全面、深入地找 出地球 第二、地质现象具有多因素互相制约 的复杂性 。地质学 所研究 的对象和 内容 ，从小到矿物组成 的微观世 ，到大至整个地球以及 宇宙 的宏观世界 的变化到各种生命出现 的演化 目前还不能人为模拟 的高温高压环境 ，从各种变化 的物理过程 化学过程到生物 化学过程 ，从地球本身各个部分 的物质 能量转化到地球与外 量交换等等，充满着各种矛盾和相互作用 的复杂过程 。任何 一种地质过程 都不可能是单一 的物理过程或化学过程 ，地球 自诞生 ，不仅形成了多姿 多彩 的矿物世界 、岩石世界 、海洋大 现和演化成了种类 繁多的生物世界 。
众所周知 目前在实验室中即使合成最简 也是非常不容易的。地球演化到今天，产生 出如此面貌 然与其具有人 类历史所不能 比拟 的充分 时间有关 ，同时也说 明地球演化 的地质过程 是一个 十分复杂 的过程 第三、地质学是来源于实践而又服务于实践 的科学 自然为实验室地质学基础，进行野外调查研 资料，进行分析对 比归纳 出初步结论，然后再用 导生产实践，并不 断修正补充和丰富 已有 的结论 。远在数十万年前 的旧石器 时代 ，人类 的祖先 就是在制造石器 的过程 中，逐步掌握 了一些岩石 的特性 后来在铜器时代 铁器时代 ，人类又在生产活动 中逐步掌握 了寻找有用矿产 的某些规律 。近代 以来 由于工矿业的发展 ，特别是相邻科学和现代技术 进步，又推动 的基本方法是演绎和 归纳 由一般原理推 的结论。例如凡是岩 都是地壳发展 的产物。归纳 概括出一般 原理 。例如 山上，发现 岩层中含有海 生动物化 中，这两种推理方法都 能用 观规律，了解 一个地 地质构造和矿 的资料外，必须进行野外调 究和地质测量 认识”循环往 出反映客观事物本质的结论 内实验也是进行调查研 的重要手段 。在野外 、同位素年龄 已知岩矿的各种参数及物 学过程，进行模拟 实验 。
虽然 ，这种 实验 结果 的可靠性 是相对 日益增加 目前可以制造 出人工 宝石、石英 刚石等，既有 、岩石、矿床 的形成和 分布规律 。又如 内进行地质 力学 模拟实验 出各种构造类型的形成条件和展布情况 历史比较法（现实类 ，重塑地质时代 常使用这种方法 目前在海洋里沉积 的泥沙 山地层中发现海 壳化石，就可 片海洋，并可得 出结论 ，地表各 山脉并不 是从来就 存在 史发展的产物 山脉等，并不是什 。各种缓慢 以察觉的地质 作用 ，只要经过 。这种理论被称为均变论 的钥匙”，意思是我 未知，根据 目前 质过程和方式就可推 断过 的地质过程和方式 ，从而 复地质时代 这种方法也叫做现实主义方法（原则）。 自然界逐渐演 化而成 多次超越现在 人类 认识 围和经验的短暂而 。例如《圣经 一切生物遭 自然界按照这 种过程 ，生物 反对当时灾变论 建立唯物主义 观点和研究方法 中，曾经起 了进步 的作用 只强调缓慢变化的一面 ，未见到突变 的一面 质变；只认识 目前许多人认 期发展过程 曾经发生过 若干 次灾变 。例如，大量 陨石 的多次反转，地质 现代地质 发展的阶段性 ，以及在地球发展 、综合的思想 出正确的结论 。
这种方法就 的监测获得 间是地质事件及其 结果 好过滤器，也就 义不大的地质 正确地认识某 些地质 过程 究现在，了解过 未来。这种 了解现在 任何一门学科 ，其价值与生命力就在于能够满足人类 质需求与精神需求。地质学也不例外 。为人类服务就是地质学 的最终 目的。 至于地 哪些方面为人类 以概括为理论 与实践两个方面 地质学理论研 正确地认识地球和 地球 的发展历 方面满足人类 认识 自然 自然的精神 需求 ，另一 也是满足人类物质 需求 的前提与基础 人类出现 开始了对地球 至建立系统 的地质 学科 正确、全面地 认识地 ，也离不开地质学的研究 的实践目的 正确认识地球 导人类寻找 并合理 开发利用矿 下水、油气 防治地质灾害 为改善人类生存 的地质环境服务 资源的开发 利用 一个随着 知识积 时代，人类 主要 利用坚硬 的岩石 打制 石器 从大型粗笨 石器时代 人类学会用 陶器，用玉石制造 铜器时代 、铁器 时代 资源的利用 已经相 当普遍 随工业革命和工业现代化 的技术发展 ，人类 资源开发 利用 的能力迅速 推动下，一方面人类 资源开发 、利用 的种类 和数 日益增加，有些 源甚至出现 短缺 。
因此，地质 不仅负有继续 持社会巨大 需求 且还要担当起 防治环境恶化等重任 地质灾害是天 然地质过 与人类活动 。现代人类社会 、泥沙淤积、地面升 降等地质 的机会。地质 、性质与分布规 下水中所含 的健康，而某些微量元 的存在对人体健康 除地质环境 的负面 ，发挥地质环境 是地质学应用 重要方面 人类对地质现象的观察和描述有着悠久 的历史 。但是作 历史可以根据地质知识发展 的程度 ，并参照其社会文化背景 分为 、萌芽时期 物性质的认识可 已达到可观 的规模 。春秋 《管子》中的某些篇章，以及古希腊的泰奥弗拉斯托斯 开矿以及 山、洪水等自然 灾害 中，人们逐渐认识 地质作用 思辨性、猜测性 时期，欧洲 候变化、化石 出了较为正确 的解释 四川，天然气 的钻井达 到千米 国的工程地质技术已经达到一定 的水平 、奠基时期 复兴是科学与文化 发展 的转折 芬奇、丹麦 都对化石的生物成 出了地层层 水在成矿中作用 国大革命和启蒙思想的推动和影 险旅行在欧洲兴起。旅行和探 险使得地壳成为直接研究 对象，使得人们 对地球 的认识从思辨性猜测转变为 以野外观察为主 的实证性 中国，出现在 世纪的 《徐霞客游记》就是对 自然考察所获得 的超越时代的成果。
外观察材料 学派。这一 时期 ，学派之 间的争论十 分活跃 ，不仅丰 地质知识 ，更促进 了地质 学科 体系的形成 。关于地层 以及岩石成 是沉积形成 区地质对岩层 的代表。他认为结 晶岩是地下深处熔融物质 上升 到地表 。层状岩石是海底沉积物 力和地心热力作 中分离出来 逐渐形成 ，有关灾变论和均变 为百余年来地质 学及其研 的原则和方法已经确立 ，地质 时代和 地层 系统基本建立起 纪后半叶显微岩石 学迅速 发展成 球冷缩造山的收缩说 百年来的构造 理论产 这一时期 壳物质组成 的基本思想和方 已经确立 。因此 以认为地质学建立的工作 已经完成 四、发展时期 随着工业化 的发展 ，各工业 先进 国家都开展 了区域 向全球构造 发展 ，并推动 了地质 分支学科 的迅速 建立和 发展 国艾里、普拉特 山脉形成 的地槽说经过美 国的霍尔 论更加完善。奥地利修斯 阿尔卑斯构造 ，推动了全球 构造 究地壳运动在时间和 的关系的综合分析方法 预示 以来，社会和工业 的发展 ，使得石油 地质学 、水文地质学 和工程地质学 陆续形成独立 的分支学科 。同时，在地质学各 基础学科稳步发 的同时，由于各分支学科 的相互渗透 ，数学 、物理 学等基础科学与地质学的结合 ，新技术方法 的采用，导致 了一系列边缘学科 挪威的戈德施密特 ，苏联 的费尔斯 国霍姆斯应用放射性蜕变原理 进行 了地质年代学的研究 地球物理手段与地质学相结合，导致 了一系列 的重大发现 地震波的研究揭 了固体地球的圈层构造 以及洋壳与陆壳结构 的区别 温高压岩石实验研究为人们认识地壳深部地质过程提供 了较为可靠 的依据 地质学研究从定性到定量的过渡，并 向微观和宏观两个方 五六十年代 ，全球 围大规模的考察和探 ，海洋地质 迅速发展 、地热学、重力测量都有重大进展 ，为新全球构造理论 产生提供了科学 依据 固定论相悖的大陆漂移说得 以复活。
年代初 张理论较好地说明了漂移 的机制 。加拿大 的威尔逊 年代中期美 明全球构造运动的基本原 因和运动模 。板块构造说被称之为新全球构造理论 ，它标志着新地球观 的形成 ，使现代地 质学研究进入一 各类自然 资源 日益 有利的发展机 。现代地质 的发展具有以下特 ，石油开发的边界会继续扩大 。同时，新型 自容式潜艇建 ，也将使观察深度从 已达 左右，除少数特别深 的海沟 以外 海底的其他主要部分都有可 能被人观察到 微生物群的发现 ，以及其他古生物迹象 的证实 ，将会加深人 们对地球 （尤其 是地壳）的了解 。同时与人类社会最接近 的一段时间 ）的地质历史的研究也将更精细 与深度随着 多学科 理学、化学 、生物学 、天文学等其他学科 的发展和 向地质 先进技术在地质工作中的使用 ，同精细 、深入 的野外地质工 作相结合 ，会使 人们有可能对更多的地质现象和规律做 出更精确 、科学 ，进行更深入和本质性 的研究从以野外观察 、描述 、归纳 为主 ，发展到归纳与 演绎并重 的阶段 实验技术的进一步改进 ，计算机模型 的应用 ，使得一些极端 地质条件可 实验室中获得 ，如高温高压环境 ，从而可 以模拟更为复杂 多种可变因素 全球构造 断补充完善 。
板块 构造理 开创了地质学 时代。但是 ，板块构造理论也不是没有 陷的，以海洋地质为主要证据的板块理论， 陆构造历史的解释存在局 限性 度上检验 和发展板 块构造学 说，进而会产生一些新的理论和学说。 务社会的重要 方面 开发地球资源 人类社会发展的需要 ，也是地质学服务社会 的一个传统领 。面对当今经济 发展 ，有关矿产资源和新能源 的研究 ，仍处于最重要 。海底含油、气地层 ，以及洋底 多金属结核和现代成矿作 的形成机理研究会有新 的进展 中国以及各大洲的成矿带 、成矿 的区域地质发展历史全过程 出发 同成矿时代分别研究区域成矿 的规律 ，尤其是不同地 质背景下所形成 的成矿系列的发生、发展规 ，也将取得新的成就 。非金属矿床 、放射性矿床 、地热资源 以及其他矿产 的综合利用将显 著发展 。同时， 由于区域成矿研究 的需要 ，将进一步加强区 域地质 的综合研 ，并促进地层学、古生物学 、沉积学 、构造地质学 质年代学以及 区域 岩浆活动研究、变质地质研究等 向新的水平发展 人类的生存与发展不仅需要 资源 ，更需要 良好 。人类赖以生存 自然环境是地球长期演化的结果 ，这种演化 的地质过程可能 是缓慢 以是急剧的、灾难性 的。
人类必须适应 自然 环境 的这种动态平 衡过程 。然而 资源开发 发展的过程 然环境愈来 的干扰，直接 导致 了生存环 弃物质的排放 、工业化 建筑的高度集 ，都会产生一系 列环境地质 问题 境地质调查 与人类生存质量 的改善与管理 ，区域地质过 是在全球的背景条件 下进行 ，区域地质作用 也对全球环境 有所 构造理论 建立起 构造观念，更显示 出地质 学全球宏 。因此，地质 、古环境、古气候 古生物的演化 ，调查 了海底火 山喷发 、沉积作用与海底矿产分布 ，创立 能源资源 “全球海洋通量联合研 究计划 “过去的全球 变化计划 “全球变化与陆地生态系统
