2.有地球上最古老和最年轻的造山带、有突特的盆地构造、有巨大面积的花岗岩、有丰富的能源矿产，吸引着各国学者竞相来华，合作研究。 3. 我国具有独特的地学优势： 1）独一无二的青藏高原; 2）全球最大面积的西北黄土高原; 3）世界罕见的大别山高压-超高压变质带;
4）震惊世界的辽西中华龙鸟（北票，J3）、中华神州鸟（义县，K1,真正会飞的恐龙）; 5）全球最典型的云南早寒武世密集生物群（生命大爆炸），等等。
其成果均为国际领先水平，一直是国际上的研究热点，并带动了其它学科的发展。
第三节 当代地质学的特点与最新进展
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当今地学理论突飞猛进,知识更新速度很快。
激光、遥感、数字系统、高分辨分析测量仪器等高新技术进入地学领域。
●服务目标日益和城市建设、生存环境、地质灾害、气候变迁、能源矿产等紧密联系。 ●近年国际上取得了一系列重大的理论突破和学科进展,如地球内外核间的旋转、大陆深俯冲、太空新发现、臭氧层空洞、盆地分析、计算机数字模拟、韧性剪切带与构造运动学等，大大拓宽了地学的科学内涵，推进了地学界的前进步伐，并带动了其它学科的发展。
第四节 地球科学家的任务
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1.寻找急缺资源：水,黄金,油气,富铁,地热。
2.对地质灾害进行预测预报:地震,火山,海平面变化,洪灾,滑坡
-1902-5-8夜,Pelee火山爆发,200km/h下泻,St.Pierre市2.8万人死亡,仅2人幸存,形成1397米高的火山岛。
-79-8-24,(意)Vesuvius火山爆发,埋没了Pompeii城和Herculaneun城。
-98年中国洪灾,损失数百亿元;1976-8,唐山8级大地震,数十万人死亡;99年9月台湾7级地震,日月潭被严重破坏。
3.为工程建设提供可靠的地质资料（成渝铁路；沪宁高速公路；长江大桥；黄河小浪底；三峡大坝;高楼地基）。
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4.为解决重大理论问题提供线索（材料力学，长时间变形结果分析，高压高温实验,矿物岩石形成条件模拟实验）。
5.普及地学知识，让全人类都来关心地球家园（黄河断流、三峡库区、黄山、华山滑坡问题）。
第五节 地球科学的内容与分科
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1.研究地球结构构造的分科
a.构造地质学（Structure Geology）
研究地壳岩石-变质变形（Metamorphism-deformation）-运动学(Kinematics)-地球动力学(Dynamics)-地质历史。 b.地球物理学（Geophysics）
● 研究地球重力、地磁、电性、地震波传播特性。 ● 与构造地质结合，研究地球深部的成分、结构、构造。 2.研究地球的物质组成及其迁移富集规律的分科。 a.矿物学（Mineralogy）:矿物形态、成分、结构构造。 b.岩石学(Petrology): 岩石类型、成因、年龄。
c.矿床学(Economic Geology): 矿体的形成条件、机制、过程。 d.地球化学(Geochemistry): 元素迁移富集过程、地质作用的化学过程。 3.研究地球历史的分科
a.地史学(Historical Geology): 地球历史上的重大事件。 b.古生物学(Paleotology): 研究地质时期地球上的生物及其演化。 4.地球科学应用的分科
a.水文(Hydrology): 地下水的分布、活动规律。
b.工程(Engineering): 研究基岩的稳定性（路基、大坝、厂址、核电站）。 c.遥感(Remote sensing): 空间对地观测。
地球科学的研究方法
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1.收集资料:了解现有研究成果，确定研究方案。
2.现场考察:验证前人结果，采集样品，记录测量结果和现场分析结果。
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3.分析化验:确定样品中元素含量、样品的年龄。 4.模拟实验:野外地质现象再现。
5.综合分析:各种资料汇总-实事求是合乎逻辑的分析-科学解释-演化模型的建立-结论。 6.将今论古（历史比较法）:用现在发生的地质作用去推测过去的过程。
●如螺蚌，现在是水生动物；如在岩石中找到其化石，可知该岩石形成于有水的环境。 ●至今人们对生物习性的变化仍知之甚少：深海-浅海。
●人类历史中尚未发生的仍靠推测：恐龙的灭绝（全球火山？外星撞击？）。 7.现代技术的广泛应用
a.高新技术GPS,RS，GIS,CS：Global position system, Remote system, Geography information system（储存、分析大量的地球科学信息）,Communication system b.分析测试技术：正确、全面的测定成分；可观察超微结构(TEM,SEM)
c.高温、高压、模拟实验：>100公里处,30千巴，近2千度；正常结构石英变为紧密堆积柯石英;碳变为金钢石
d.计算机应用：各种专门应用软件（复杂运算、模拟），各种文字处理和绘图软件 8.新理论、新技术、新方法
科学的特点:不失一般性；可检验与重复；定量性,预见性
目前,地球科学正处在一个多学科交叉、跨学科联合的新时代;各学科相互渗透，不断发生着从定性朝定量的质的飞跃，使地学进入崭新的阶段；并形成了一系列新的边缘学科生长点.
附: 本章图象19个
第二章 矿物 MINERAL
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第一节 若干基本概念
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1.地壳由岩石组成；岩石由矿物组成；矿物由元素组成. 2.元素是构成地球的最基本物质,由同种原子所组成. 2.1 元素(Element):周期表共有112种,天然界存在92种
2.2 同位素:是中子数不同（原子量不同）的同种元素的变种. 同种元素的同位素，物化性
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质基本相同.总共有300余种。 2.3 可分放射性和稳定两种同位素.
放射性同位素:主要有U238,U235,U234,Th232,Rb87,K40等。 稳定同位素：主要有O16,O17,O18,C12,C13,S32,S33,S36,H1。 2.4 半衰期 (Half-Life)：放射性元素蜕变到其原来数量的一半所需时间.
半衰期: Rb87-Sr87 : 500亿年, Th232-Pb208: 139亿年, U238-Pb20645亿年, K40-Ar40 :15亿年, U235-Pb207 :7.13亿年, C14-N14 : 5692年 放射性同位素主要用来测定火成岩石的绝对年龄;
稳定同位素主要用来确定岩石的物质环境与来源.如地壳,地幔,水圈,大气圈,生物圈,月球,陨石等
2.5 同位素研究是当代倍受重视的国际前沿,地化专业主攻.
3.克拉克值:中上地壳中50种元素的平均含量.美国科学家克拉克采集了世界各地的样品5159个；用取得的化学分析数据,求出了16公里厚的地壳内50种元素的平均百分重量,后人称克拉克值.国际通用. 单位ppm=10-6,即克/吨.目前还用 ppb=10-9 1克=5克拉 3.2 地壳中各元素的含量差别很大.
其中, O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg,Ti,H 10元素占99.96%; 而 O, Si, Al, Fe, Ca 5元素占了92.46%
4. 晶体(Crystal)定义：内部原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固体. 或晶体是具有晶格构造的固体.
这种固态物质称结晶质(晶质);晶质构成的物体即晶体. 习惯上，将具有几何多面体外形的物体称为晶体; 将不具几何多面体外形的晶体称为晶粒。
非晶质体：内部原子或离子在三维空间不呈规律性重复排列的固体.如火山玻璃。自然界极少。
在一定条件下，非晶质体可向晶质体转化。如火山玻璃→玉髓。
准晶体定义：是一种其内部结构由多级呈相似的配位多面体在三维空间作长程定向有序分布的固体。
quasicrystal为一种新的凝聚态固体，但其内部原子既不像非晶质体那样成完全无序的分布，又不具有像晶体那样的三维周期性排列有序。目前尚未发现天然产出的准晶体。 5 矿物定义：由天然产出且具有特定的（但一般并非固定的）化学成分和内部结构构造的均匀固体. 自然界广泛。
准矿物 Mineraloid: 在产出状态、成因和化学组成等方面均具有与矿物相同的特征，但不具有结晶构造的均匀固体. 主要有A型蛋白石、水铝英石。自然界极少。 6 矿物的6项基本特征
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特征1. 绝大多数矿物都是晶体。
特征2. 矿物随处可见.现已发现矿物3300余种，绝大部分（99%）分布于地壳中。 特征3. 矿物的化学成分基本稳定,但可有杂质。 特征4. 矿物可分为三大类
① 自然元素矿物: Au,Cu,S,C(金钢石,石墨).自然界很少. ②分子化合物（分硫化物，卤(氟与氯)化物，氧化物三种）: 如SiO2-石英,NaCl-石盐,FeS2-黄铁矿.自然界常见.
③复杂分子团矿物:主要是硅酸盐矿物.种类多,含量高,分布广,占地壳总重量75%.如K(Mg,Fe)3[SiO3AlO10](OH,F)2 ,黑云母。
特征5. 水,石油,天然气不是矿物(非固体)；煤也不是(排列无序)；花岗岩不是矿物(岩石)。
特征6. 矿物具有同质多象现象。
同质多象定义:化学成分相同、但质点的排列方式不同（结构不同）的现象。将形成不同的矿物。如：C 金刚石（高压）-石墨（常压） 7. 五类矿物
1 自然元素:Au 黄铜矿,C 石墨,金刚石 2 硫化物:FeS2 黄铁矿
3 卤(氟与氯)化物: CaF2 萤石, NaCl 石盐 4 氧化物:SiO2 石英, Al2O3 刚玉 氢氧化物:Mg(OH)2 水镁石
5 含氧盐(复杂分子团矿物). 主要包括四种: 硫酸盐:CaSO4 硬石膏 磷酸盐: Ce,La)[PO4] 独居石 碳酸盐:CaCO3 方解石, MgCO3 白云石 硅酸盐:KAl2[Si3AlO10](OH)2 白云母 8.岩石:由一种以上矿物构成的集合固体. 按形成方式，岩石可分三大类：
火成岩: 占地壳岩石体积64.7%; 沉积岩: 占地壳岩石体积7.9%，地表面积75%; 变质岩:占地壳岩石体积27.4%.
第二节 矿物的物理性质
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