《地史學(xué)》第01章-緒論

第一章緒論一、什么是地史學(xué)(HistoricalGeology)？也稱“歷史地質(zhì)學(xué)”：研究地球的地質(zhì)歷史及其發(fā)展規(guī)律的學(xué)科。具體包括：巖石圈、水圈、氣圈、生物圈的形成、演化歷史以及不同圈層(包括宇宙圈)之間的耦合關(guān)系。在空間上已經(jīng)擴(kuò)大到了全球大陸、海洋和深部巖石圈。在時(shí)間上已經(jīng)追溯到了46億年左右。地史學(xué)是一門涉及多方面知識(shí)的綜合性、歷史性很強(qiáng)的學(xué)科。二、地史學(xué)的研究內(nèi)容1、地層學(xué)(Stratigraphy)主要是對(duì)出露地表的巖石的形成的先后順序進(jìn)行劃分、對(duì)比，確定其地質(zhì)時(shí)代，進(jìn)而建立其地層系統(tǒng)。二、地史學(xué)的研究內(nèi)容2、沉積古地理學(xué)(SedimentaryPaleogeography)分析和確定地層形成時(shí)所處的古地理環(huán)境和時(shí)空分布特征，恢復(fù)地史中的海陸分布，海平面的升降和古氣候與古環(huán)境的演變。二、地史學(xué)的研究內(nèi)容3、歷史大地構(gòu)造學(xué)(HistoricalGeotectonics)研究地層中“沉積巖－巖漿巖”巖石組合的時(shí)空分布特征；研究動(dòng)、植物群生物區(qū)系性質(zhì)以及古地磁研究指示的古緯度位置；再造古大陸、古海洋分布格局；探討古板塊漂移分合歷史；研究巖石圈構(gòu)造演化和地球動(dòng)力學(xué)之間的關(guān)系。地球動(dòng)力系統(tǒng)是復(fù)雜多樣的綜上所述，地史學(xué)的研究任務(wù)和內(nèi)容可歸納為三史：生物演化史(生物圈)、沉積發(fā)展史(氣圈、水圈)、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)史(巖石圈)。三、地史學(xué)發(fā)展簡史

1、啟蒙時(shí)期(18世紀(jì)末以前)：相繼建立了一些地史學(xué)概念。“海陸變遷”的論述：在16世紀(jì)歐洲文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)以前的一千多年間我國古代學(xué)者首先作出了許多精辟論述：?東晉道教理論家葛洪在《神仙傳》中記述的：“東海三為桑田”。?中唐著名書法家顏真卿在《撫州南城縣麻姑山仙壇記》碑文中記述的“高山中猶有螺蚌殼，或以為桑田所變”。北宋科學(xué)家沈括(1031-1095)在《夢(mèng)溪筆談》中更明確地指出“遵太行而行，山崖之間，往往銜螺蚌殼及石子如鳥卵者，橫亙石壁如帶。此乃昔值濱海，今東距海已近千里。所謂大陸者，皆濁泥所淹耳?！敝袊未鷮W(xué)者對(duì)于海陸變遷的化石生態(tài)環(huán)境已經(jīng)有了精辟見解，較歐洲文藝復(fù)興時(shí)期的著名學(xué)者達(dá)芬奇的類似見解早了400多年。地層疊覆律(LawofSuperposition)：丹麥醫(yī)生斯坦諾(N.Steno,1638~1686)提出：未經(jīng)變動(dòng)的地層，年代較老的必定在下，年代較新的疊覆于上。新老斯坦諾三、地史學(xué)發(fā)展簡史

1、啟蒙時(shí)期(18世紀(jì)末以前)：相繼建立了一些地史學(xué)概念?；鸪烧摚阂蕴K格蘭地質(zhì)學(xué)家郝屯(J.Hutton,1726~1797年)為代表。最早指明了巖漿巖脈與圍巖之間的侵入接觸(烘烤)關(guān)系。首次闡明了角度不整合現(xiàn)象的地史意義；提出了地質(zhì)作用及其產(chǎn)物之間的相互關(guān)系在現(xiàn)代和地史時(shí)期原則上不變的思想，即將今論古的現(xiàn)實(shí)主義(Actualism)研究方法。Hutton(1726-1797)Plutonist三、地史學(xué)發(fā)展簡史

1、啟蒙時(shí)期(18世紀(jì)末以前)：相繼建立了一些地史學(xué)概念。水成論：水成論認(rèn)為水對(duì)地表的改變起決定因素。以德國薩克森礦院教授維爾納(A.G.Werner)為代表。他首先總結(jié)出研究地層順序的方法，建立起薩克森地區(qū)的地層系統(tǒng)，提出了全球性地層系統(tǒng)的概念。Werner(1749-1817)Neptunist三、地史學(xué)發(fā)展簡史

2、近代地史學(xué)建立階段(18世紀(jì)末至20世紀(jì)初)化石層序律(LawofFaunalSuccession)：英國工程師史密斯(W.Smith)發(fā)現(xiàn)：不同的巖層中生物化石各不相同，并根據(jù)相同的化石來對(duì)比地層，證明屬于同一時(shí)代。在此基礎(chǔ)上建立起了歐洲古生代以來的地質(zhì)年代表(紀(jì)，系)。標(biāo)志著以地層學(xué)為主體的狹義地史學(xué)已經(jīng)形成一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科。三、地史學(xué)發(fā)展簡史

2、近代地史學(xué)建立階段(18世紀(jì)末至20世紀(jì)初)均變論(Uniformitarianism)：以英國地質(zhì)學(xué)家萊伊爾(C.Lyell)為代表，他是達(dá)爾文的好友。主張生物界和非生物界在一切變革過程中自然法則始終一致。他繼承和發(fā)展了郝屯的將今論古現(xiàn)實(shí)主義學(xué)術(shù)思想。三、地史學(xué)發(fā)展簡史

2、近代地史學(xué)建立階段(18世紀(jì)末至20世紀(jì)初)災(zāi)變論(Catastrophism)：以法國古脊椎動(dòng)物學(xué)家居維葉(G.Cuvier)為代表。在對(duì)巴黎盆地新生代地層研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，在地層中古生物群面貌有時(shí)突然發(fā)生變化(即界限上下生物面貌大不相同)，據(jù)此提出了在地史中曾發(fā)生過全球性大災(zāi)變的論斷。瑞士地質(zhì)學(xué)家格萊斯利建立“相”的概念；德國人瓦爾特提出相對(duì)比定律；英國生物學(xué)家華萊士提出動(dòng)物地理分區(qū)概念；俄國地質(zhì)學(xué)家卡賓斯基以俄羅斯地區(qū)的實(shí)例，為地臺(tái)學(xué)說的建立做出了貢獻(xiàn)；美國人丹納以北美阿巴拉契亞山脈為依據(jù)，提出了地槽術(shù)語；固定論(Fixism)與活動(dòng)論(Mobilism)。德國氣象學(xué)家魏格納創(chuàng)立了較系統(tǒng)的大陸漂移理論，是地球科學(xué)領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要進(jìn)展。3、現(xiàn)代地史學(xué)形成和發(fā)展階段(1914－今)：新技術(shù)方法和新領(lǐng)域(邊緣科學(xué))的蓬勃發(fā)展和相互滲透。兩次世界大戰(zhàn)之后，科學(xué)技術(shù)水平的提高以及對(duì)礦產(chǎn)資源的需求日益增加，促進(jìn)了地質(zhì)工作和地球科學(xué)的繁榮。新技術(shù)方法+邊緣學(xué)科：古地磁測(cè)試方法、同位素測(cè)年技術(shù)、海洋地質(zhì)、海底地球物理研究等方面的進(jìn)展。這些進(jìn)展有力地推動(dòng)了大陸漂移、海底擴(kuò)張、地殼消減等概念的發(fā)展，導(dǎo)致了60年代晚期板塊構(gòu)造學(xué)說的誕生，并在70年代帶動(dòng)了眾多學(xué)科的結(jié)合和滲透。新概念：層型概念的提出，開始對(duì)古生代以來各系(紀(jì))的定義重新進(jìn)行厘定。全息地層學(xué)的興起和發(fā)展。四、地史學(xué)在中國的發(fā)展中國的地質(zhì)工作自辛亥革命(1912)之后才得到有組織的開展。中國第一位地質(zhì)學(xué)博士翁文灝(1926)首先命名了燕山運(yùn)動(dòng)。翁文灝后來，來華工作的美國學(xué)者葛利普(AWGrabau)在1924-1928年期間對(duì)中國的地層、地史作了首輪總結(jié)。葛利普葛利普(AmadeusWilliamGrabau;1870-1946)，德裔美國地質(zhì)學(xué)家、古生物學(xué)家、地層學(xué)家。葛利普是一專多能的地質(zhì)學(xué)家，他一生發(fā)表近300種學(xué)術(shù)著作，內(nèi)容涉及古生物學(xué)、古人類學(xué)、地層學(xué)、地史學(xué)、古地理學(xué)、地貌學(xué)、生態(tài)學(xué)、礦物學(xué)、沉積巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、礦床學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)等方面。葛利普墓，北京大學(xué)校園內(nèi)李四光(1939)，《中國地質(zhì)學(xué)》。黃汲清(1945)，《中國主要地質(zhì)構(gòu)造單位》。王鴻禎：1956年出版我國第一本高等學(xué)校教材《地史學(xué)教程》、領(lǐng)導(dǎo)編寫《中國古地理圖集(1985)》、《中國大百科全書地質(zhì)學(xué)卷，地史地層部分(1993)》。五、研究地史學(xué)的意義研究地球巖石圈的演化歷史：提供人類所需的能源(石油、煤、天然氣、礦產(chǎn)等)和資源(水、生物等)。研究地球上的生命演化史：生命的起源、人類的起源等重大科學(xué)難題。地史學(xué)是一門綜合性非常強(qiáng)的學(xué)科，要求研究者擁有地質(zhì)學(xué)各學(xué)科廣泛的知識(shí)。它是地質(zhì)填圖、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等地質(zhì)學(xué)科賴以建立的一門基礎(chǔ)科學(xué)。地球目前遭受著最為嚴(yán)重的環(huán)境災(zāi)難，