010111-F地史学课程设计 - 图文

《地史学》课程学习设计-Ⅱ

XXX

地球科学学院XX班，0XXXX-XX

201X-05-2X（日）

Prologue:

Earth is a complex, dynamic planet that has changed continually since its origin

some 4.6 billion years ago. These changes are the result of internal and external processes that interact and affect each other, leading to the present-day features we observe. In fact, Earth is unique among the planets of our solar system in that it supports life and has oceans of water, a hospitable atmosphere, and a variety of climates.

If we could film the history of Earth from its beginning 4.6 billion years ago to the present and speed up that film so it could be shown as a feature movie, we would see a planet undergoing remarkable change. Its geography would change as continents moved about its surface, and as a result of these movements, ocean basins would open and close.Mountains ranges would form along continental margins or where

continents collided with each other. Oceanic and atmospheric circulation patterns would shift in response to the movement of continents. Massive ice sheets would form, grow, and then melt away. At other times, our film would show extensive swamps or vast interior deserts

Historical geology is the study of the origin and evolution of Earth. Geologists are interested not only in placing events in a chronological sequence but, more importantly, in explaining how and why past events took place. Recently, historical geology has taken on even greater importance because scientists in many disciplines are looking to the past to help explain current events (such as short and long-term climatic changes) and using this information to try and using this information to try and predict future trends.

目录

Ⅰ 有关地史学、地球系统和科学本质的思考 Ⅱ 课程内容概括与总结

Ⅲ 《地史学》中亟待解决的最重要的三个科学问题 Ⅳ 我认为能真正将地史学学好的学习和投入方式 Ⅴ 预期的学习目标、效果、质量监控措施及其实现、履行

情况

Ⅵ 学习感受及意见和建议

（注：小论文另附）

Ⅰ 有关地史学、地球系统和科学本质的思考

地球科学（earthscience,geoscience）是人类认识、利用、改造和保护自己家园——地球的基础科学，它是数、理、化、天、地、生六大基础自然科学之一。传统意义上，地球科学可分未地球物质科学（地球物理学、地球化学等）、地球动力科学（构造地质学、区域地质构造学、大地构造学等）和地球历史科学（古生物学、地史学等）。由此可知，地史学是研究地球地质历史及其发展规律的科学。20世纪后期以来，随着人口剧增和社会经济的发展，自然资源（矿产、化石能源、土地等）形势更为严峻，生态系统加速恶化，生命支持系统负担日益加重，这些全球性问题

的出现，迫切要求我们从全球视野来看待这些问题。人们逐渐认识到，要全面解决这些问题，必须要树立系统化、整体化的思想，将大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、地幔和地核作为一个完整的系统，研究由力学运动、物理运动、化学运动和生命运动四大基本过程联系起来的复杂非线性多重耦合系统——地球系统的运行机制（陈宜瑜等，2002），从而形成了地球系统科学。

地球系统科学的目标是描述和理解人类赖以生存的地球环境系统的运转机制、它的变化规律以及人类活动对地球环境的影响, 从而提高对未来环境变化及其对人类社会发展影响的预测和评估能力。十多年来, 在几个大型国际计划( IGBP、WCRP 和IHDP) 的推动下, 包括中国在内的众多科学家投入了全球变化的研究, 并取得了一系列重要进展, 认识到:

( 1) 地球是一个包括许多子系统的一个大地球系统, 这些子系统有着非常复杂的非线性的相互联系, 任何一个子系统发生变化, 其它子系统都将发生相互制约的改变。

（2) 人类活动已成为推动地球系统变化的一种强迫力。这种强迫力在十年到百年尺度的变化上已与自然界相当或过之。人类方方面面的活动( 如农业、工业、社会和经济活动等) 是彼此关联的, 其影响散布到地球各种子系统, 它们这些有相互作用的影响又会发生反馈作用, 从而影响人类活动。 ( 3) 地球系统状态是不断变化的, 它有一种以上不同的比较稳定状态( 即变化小) , 如系统受到的扰动超过某种阈值, 它就由一种稳态变到另一种稳态, 即发生了突变 。突变对人类生活环境有重大影响。突变可以由自然过程引起, 过去曾发生过。更重要的是人类活动如超过了某种阈值也可以引起突变。

( 4) 由于人类活动可以对地球有如此重大影响, 诺贝尔奖获得者Crutzen 提出从人类出现之时开始, 为地球史上一新纪元称人类纪(Anthropocene Era)。

( 5) 生物过程与物理和化学过程有着强烈的相互联系, 从而产生了全球环境, 生物过程在全球环境中的作用远比过去想象的重要. 因此,地史学的发展方向是研究地球岩石圈、水圈、气圈、生物圈的形成、演化历史和不同圈层（含宇宙圈）间耦合关系。

再谈谈我对科学的思考吧。作为有情感和思想的高等智慧生物，人类就会情不自禁地追寻生命的意义和自身的命运，由此产生了哲学。它是对人类终极关切的追问与探求。同哲学异曲同工，科学是人类对自然现象背后永恒规律和本质的叩问，是对真理的终极追索。研究科学的目的何在？爱因斯坦对其有精辟的见解。他将科学研究划分为三个层次：第一层次是为了技术的革新与人类物质生活的改善；第二层次是好奇心的满足；第三层次，即最高层次，爱因斯坦将其称之为“宇宙宗教情结”。的确，对未知世界的思忖，除了哲学和宗教，便是科学。（哲学位于科学和宗教之间）科学与信仰,即宗教同源。科学的发展建立在人类的信仰之上：一是绝对真理是客观存在于世界本体的；二是人类理性是可以逐渐接近绝对真理的。也许我们永远也无法追索到绝对真理。霍金在《时间简史》里谈到任何自然科学的理论都是永远无法被证明的。是啊，我们只能找到越来越多的证据，来为证实理论（数学除外）增加筹码。但理论的证明需要无限多的证据，而任何一个站得住脚的反例都会推翻我们苦苦建立起来的理论。从这个意义上来说，人类永远在路上，永远只得以探索者的姿态来扣问真理。这对人类文明的发展或许更有利，因为对自然心存敬畏是我们最好的选择。

Ⅱ 课程内容概括与总结

总论

（1） 地层学、沉积古地理学、历史大地构造学之间的内

在联系

恢弘壮阔、荡气回肠的地球历史是一部煌煌巨制，是造物主的如椽大笔。为

了追溯我们共同的起源，为了预知久远的将来，我们解读地史、重建地史。地层学、沉积古地理学、历史大地构造学这三部“辞海”是我们的“尚方宝剑”。

这三部“辞海”之间存在着紧密的内在联系。只有对地表层状岩石的形成顺序进行了系统研究，对地层进行了详实准确的划分对比，才能恢复地层形成的古地理环境，重建古气候演变。因此，地层学是沉积古地理学的基石。历史大地构造学的研究目的是再造古大陆、古海洋分布格局，探讨古板块漂移分合历史、岩石圈构造演化等。显然其学科基础是建立在对古环境演变的认知和理解上。故历史大地构造学是沉积古地理学的“上层建筑”。

一言以蔽之，地层学是地史学的骨架，而沉积古地理学、历史大地构造学分别是地史学的血肉和灵魂。

（2） 地层学——地史学的骨架 ① 定义和研究目的

地层学一词来源于拉丁语stratum(层)和希腊语graphia(描绘)。地层学历来被认为是有关岩层的描述性科学。在过去几十年中，非成层岩石体——沉积火成岩和侵入火成岩以及成因不明的块状变质岩所提供的信息，在地层学方面的重要价值已变得非常明显。非成层岩石体不仅是利用同位素方法测定地质（数值）年龄的物质来源，而且通过建立它们和与之关联的成层和（或）非成层岩石之间的穿