南京大學(xué)mooc認(rèn)識(shí)地球-思考題

1、1地球科學(xué)研究的對(duì)象、內(nèi)容和方法。地球科學(xué)以地球?yàn)檠芯繉?duì)象，包括環(huán)繞地球周圍的氣體（大氣圈地球表面的水體（水圈X 地球表面形態(tài)和固體地球本身。地球科學(xué)目前主要包括地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)、土壤學(xué)、 環(huán)境地學(xué)等學(xué)科。研究地球的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地球形成與演化歷史以及地球表層各種 作用、各種現(xiàn)象及其成因等。地球是個(gè)大系統(tǒng)，對(duì)地球的研究需要遵循的法則有三，一是簡(jiǎn)單確定法則：大自然的復(fù)雜表 象應(yīng)該有一個(gè)更為簡(jiǎn)單的確定法則。二是可操作原則用物理守衡定律描述系統(tǒng)的守衡偏差， 用已知事物的加減法演繹出未知事物。三是可分解原則：將復(fù)雜系統(tǒng)分解成簡(jiǎn)單子系統(tǒng)。實(shí)際運(yùn)用：1.尋找、開(kāi)發(fā)和

2、利用自然資源；2.保護(hù)和改善自然環(huán)境；3.預(yù)報(bào)和減輕自然災(zāi) 害。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，地球科學(xué)的研究方法也會(huì)得到不斷的補(bǔ)充和推進(jìn)?，F(xiàn)主要有：（1）野外調(diào)查；（2）儀器觀測(cè)；（3）大地測(cè)量（4）航空航天和遙感技術(shù)；（5）實(shí)驗(yàn)室分 析、測(cè)試與科學(xué)實(shí)驗(yàn)；（6）歷史比較法；（7）綜合分析；（8）電子計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等。2相比于其他星球，地球具有哪些特點(diǎn)使它適合人類居住？（1）地球所處的光照條件比較穩(wěn)定；（2）地球處于一個(gè)比較安全的宇宙環(huán)境中；（3）地球與太陽(yáng)的距離適中；地球的體積和質(zhì)量適中，其引力使氣體聚集在地球周圍，才有了我們所必須的氧氣；地球內(nèi)部的變化形成海洋，有了水循環(huán)才有了人類需要的水。大爆

3、炸理論是根據(jù)哪些證據(jù)來(lái)建立的？美國(guó)天文學(xué)家哈勃發(fā)現(xiàn)了宇宙中普遍存在著的紅移現(xiàn)象，即以某一星體為觀察點(diǎn)，其 他星體都在后退，也即遠(yuǎn)離該星體，這說(shuō)明宇宙在不斷膨脹，是大爆炸理論的重要依據(jù)。彭齊亞斯和威爾遜偶然地觀測(cè)到彌漫在全空間的微波背景輻射，這種輻射以相同的強(qiáng) 度從空間的各個(gè)方向射向地球，且對(duì)它的測(cè)量表明，它的有效溫度大約比絕對(duì)零度高3度， 這溫度雖然很低，但也能說(shuō)明宇宙形成初期溫度極高，這一點(diǎn)支持了大爆炸理論。如何用H-R.圖來(lái)推測(cè)太陽(yáng)的命運(yùn)？H-R圖中絕大多數(shù)恒星聚集在一條從左上到右下的帶狀區(qū)域中，此區(qū)域稱主序帶，帶上的星 稱主序星，溫度高的恒星光度強(qiáng)，溫度低的恒星光度弱，恒星一生大部分在主

4、序帶度過(guò)，赫 羅圖中右上方的恒星光度強(qiáng)，表面溫度低，因其體積極大，稱為紅巨星或超巨星而在左下 方的星恰相反，體積小溫度高光度弱，它們是白矮星。在H-R圖上，當(dāng)太陽(yáng)內(nèi)部的氫燃料 耗盡后，就會(huì)向右上角遷移，從主序星變成紅巨星或超巨星，當(dāng)其內(nèi)部的氨燃料也燒完后， 就會(huì)向左下角移動(dòng)，變成一個(gè)白矮星。如何用大爆炸理論解釋宇宙中的元素分布？在宇宙的早期，溫度極高，在100億度以上。物質(zhì)密度也相當(dāng)大，整個(gè)宇宙體系達(dá)到平衡。 宇宙間只有中子、質(zhì)子、電子、光子和中微子等一些基本粒子形態(tài)的物質(zhì)。但是因?yàn)檎麄€(gè)體系在不斷膨脹，結(jié)果溫度很快下降。中子開(kāi)始失去自由存在的條件，質(zhì)子與中子或其他質(zhì) 子結(jié)合，形成較重的元素；后

5、又形成了氨等更重的化學(xué)元素，就是從這一時(shí)期開(kāi)始形成了各 種元素。溫度進(jìn)一步下降到100萬(wàn)度后，早期形成化學(xué)元素的過(guò)程結(jié)束。如何用冷凝模型來(lái)解釋太陽(yáng)系中行星的分布和結(jié)構(gòu)？原始太陽(yáng)呈一團(tuán)中央隆起的不停自轉(zhuǎn)的圓盤(pán)狀星云，星云團(tuán)由熾熱的氣體組成，其成分大致 接近今天的太陽(yáng)。當(dāng)溫度下降一定溫度時(shí)，原始太陽(yáng)星云冷凝和聚積，行星開(kāi)始逐漸生長(zhǎng)。 在冷凝、生長(zhǎng)過(guò)程中，行星內(nèi)部重的物質(zhì)下沉，輕的物質(zhì)上浮，于是逐漸形成了現(xiàn)在地球的 圈層結(jié)構(gòu)。地球的年齡是如何測(cè)定的？目前為止最為科學(xué)的測(cè)年方法是同位素測(cè)年法：基本原理是：假設(shè)巖石形成時(shí)，含有一定量 的具放射性的母體同位素，隨時(shí)間的流逝，該母體同位素蛻變，其含量逐漸減少

6、蛻變后形 成的子體同位素則逐漸增多，只要測(cè)定母體同位素與子體同位素之比，則該比值就可作為巖 石形成以來(lái)的時(shí)間的尺度。由于隕石和地球同時(shí)形成，測(cè)量隕石的年齡即可推算出地球的年 齡。1969年，馬文和伍德測(cè)出的阿連德隕石年齡基本符合理論推出的地球年齡。其他方法如達(dá)爾文通過(guò)測(cè)算河谷的侵蝕速率，喬利通過(guò)測(cè)算海洋變咸的速率，開(kāi)爾文著眼地 球冷卻的過(guò)程，霍姆斯在盧瑟福的鈾鉛時(shí)鐘的基礎(chǔ)上根據(jù)地殼中鈾鉛元素的豐度做出的測(cè)算， 然而以上這些測(cè)算方法都存在不小的缺陷與不合理之處。為什么用球粒隕石作地球的參照模型？球粒隕石的結(jié)構(gòu)和成分和橄欖巖一樣。球粒隕石中鐵的比例和其余物質(zhì)的比例就像地球的鐵質(zhì)地核和地幔中鐵與其他

7、物質(zhì)的比例，因此可以說(shuō)球粒隕石與地球結(jié)構(gòu)成分最為相近，因而 成為地球的參照模型。你知道哪些測(cè)定地質(zhì)體年齡的方法？放射性同位素法、相對(duì)年代法（古生物地層法。冰雪沉積、樹(shù)木年輪、海洋沉積、石筍堆 積和湖泊沉積的記錄從地震波傳播圖上解釋p波影區(qū)形成原理。地幔與地核之間的古登堡面，是地球內(nèi)部最顯著的一個(gè)不連續(xù)面。P波到了這個(gè)界面上，由 于由固體地幔進(jìn)入液體地核，類似于光的折射，入射角大于折射角，使P波急劇改變行進(jìn) 方向，使地面上在105-140距離范圍內(nèi)接收不到直達(dá)的P波，即形成P波的影區(qū)。解釋p波、s波和面波在固體地球介質(zhì)中的傳播特點(diǎn)。P波：介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生震動(dòng)的方向與波的傳播方向一致?？赏ㄟ^(guò)固體、液體

8、和氣體。速度大于 S波。S波：介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生震動(dòng)的方向與波的傳播方向相垂直，即靠介質(zhì)的剪切變形來(lái)傳播，因 而只能通過(guò)固體而不能通過(guò)液體和氣體介質(zhì)。速度只有P波的一半。面波：主要在地表傳播，能量最大，波速約為3.8千米/秒。面波的傳播既可以引起地表上 下的起伏，也可以使地表做橫向的剪切。解釋莫霍面、古登堡面的性質(zhì)和意義。莫霍面：地殼和地幔的分界線。位于地下33KM,經(jīng)過(guò)莫霍面時(shí)縱波速度由7.6公里/秒急 增到8.1公里/秒，橫波由4.2公里/秒增至4.6公里/秒。古登堡面：是地幔與地核的分界面。位于地下2900KM,經(jīng)過(guò)古登堡面時(shí)縱波速度由13.64 公里/秒，突然降為8.1公里/秒，而橫波由7

9、.3公里/秒至此完全消失。板塊構(gòu)造理論建立的證據(jù)主要有哪幾條？1）南美和非洲、印度和澳大利亞的地層兩兩相似，以及大西洋兩岸所共有的地質(zhì)現(xiàn)象證明 大陸曾經(jīng)是拼合在一起的。人們從各個(gè)大陸不同時(shí)代的地層里測(cè)出幾千個(gè)古磁極的位置，連 接任一大陸不同時(shí)期的古磁極的線就是那個(gè)大陸的視極移曲線。將各大陸視極移曲線比較， 調(diào)整的結(jié)果也表明，在2億年前的所有大陸曾共同組成一個(gè)單一的大陸一一泛大陸2）科學(xué)家們?cè)?jīng)在今天非洲，南美洲和印度等地的低海拔、低緯度地區(qū)發(fā)現(xiàn)了很多處冰川 作用的痕跡。3）人們通過(guò)聲納測(cè)深發(fā)現(xiàn)大西洋中央存在一個(gè)寬闊的洋中脊。1956 -1960年間，美國(guó)和 英國(guó)的海洋考察隊(duì)用深部記錄儀探索這個(gè)

10、海洋中脊系統(tǒng) 發(fā)現(xiàn)它不僅正好位于大西洋和印度 洋的中央，并且在大洋洲和南極洲之間與太平洋西部的洋中脊相連?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)洋中脊中部 為裂谷，而且洋中脊系統(tǒng)的整個(gè)脈絡(luò)都和一些長(zhǎng)達(dá)數(shù)十至數(shù)百千米的地表斷裂帶彼此交錯(cuò)。4）人們發(fā)現(xiàn)深海玄武巖不但有反向磁化現(xiàn)象，而且正反磁化巖石還組成一種很窄而平行的 磁異常圖案，每一異常寬約30公里，大約向北向延伸1000公里左右。5）太平洋的很多海底山和火山島呈線狀排列。地質(zhì)研究已經(jīng)證明，這些呈鏈狀分布的島嶼 和海底山并不是由同期的火山活動(dòng)引起的?？茖W(xué)家將其解釋為在巖石圈板塊移動(dòng)過(guò)程中，板 塊上不同的點(diǎn)因地幔中稱為“熱點(diǎn)”的加熱而發(fā)生部分重熔，因而形成了海底火山鏈。解釋

11、洋中脊、俯沖帶、轉(zhuǎn)換斷層、的性質(zhì)和意義。 洋中脊：又名大洋中脊、中隆或中央海嶺。隆起于洋底中部，并貫穿整個(gè)世界大洋，為地球 上最長(zhǎng)、最寬的環(huán)球性洋中山系。大洋中脊是分離的板塊邊界，上地幔巖漿在這里上涌， 形成新的海底，并將兩邊的巖石推開(kāi)。俯沖帶：位于大洋邊緣，洋底巖石圈在這里俯沖到大陸巖石圈之下，并潛入軟流圈而消失。 它是海洋板塊的消亡帶。轉(zhuǎn)換斷層：由于洋中脊之間相鄰兩板塊作剪切錯(cuò)動(dòng)，無(wú)增生，無(wú)消減的運(yùn)動(dòng)造成的部分中 脊平移產(chǎn)生的斷層。1965年由J.T.威爾遜辨認(rèn)出這一種板塊邊界類型并稱之為轉(zhuǎn)換斷層。臭氧層的作用和臭氧洞的形成機(jī)制。臭氧層的作用：“過(guò)濾”來(lái)自太陽(yáng)的紫外線，避免紫外線直射到地球

12、表面破環(huán)或改變?cè)诘?球上繁衍的各種生命，它有效防止了因過(guò)量的紫外線照射而發(fā)生的人和動(dòng)物免疫力下降，皮 膚癌的發(fā)病率增高，甚至于使動(dòng)物和人眼睛失明的問(wèn)題 臭氧決定了大氣圈的分割，進(jìn) 而也就決定了它的活動(dòng)。臭氧層將大氣圈分為兩層，即“下面”的對(duì)流層和“上面”的平流層。 對(duì)流層屬氣象范疇，氣體密度大，充滿水分，活動(dòng)變幻無(wú)常。風(fēng)、風(fēng)暴、颶風(fēng)與平靜期交替 出現(xiàn)。平流層是平靜的稀薄空氣。臭氧洞的形成：工業(yè)上大量使用氟里昂氣體是破壞臭 氧層的主要原因之一。通常，氟里昂是比較穩(wěn)定的物質(zhì)，然而，當(dāng)它被大氣環(huán)流帶到平流層 時(shí)，由于受太陽(yáng)紫外線的照射，容易形成游離的氯離子。這些氯離子非?；顫?，容易與臭氧 起化學(xué)反應(yīng)

13、，把臭氧變成氧分子和氧原子，而從總體上看，期間不消耗氯離子，從而使臭氧 總量減少，使形成了臭氧洞。闡述大氣層中發(fā)生哪些化學(xué)作用及其對(duì)人的影響。大氣層中發(fā)生的化學(xué)作用：進(jìn)行氧和二氧化碳的物質(zhì)循環(huán)并維持著生物的生命活動(dòng)。地 球表面的水，通過(guò)蒸發(fā)進(jìn)入大氣，水汽在大氣中凝結(jié)以降水的形式降落地表，這個(gè)水的循環(huán) 過(guò)程往復(fù)不止，使地球上始終有水存在。大氣層中發(fā)生的化學(xué)作用對(duì)人的影響：為地球 上的生物提供充足的氧氣大氣層中的臭氧層吸收了絕大多數(shù)紫外線避免地球上的生物 受到強(qiáng)紫外線的傷害。形成云降雨，是地球水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，水是地球任何生物都需 要的大氣層有緩沖作用，避免地球表面溫度變化過(guò)于劇烈，過(guò)冷，過(guò)熱導(dǎo)致

14、地球生物的 死亡。地球和月球表面的差異為什么如此巨大？地球大氣層像一道屏障，白天反射掉大部分的太陽(yáng)光使地球不至于太熱.晚上像一件棉襖使 地球的熱量不至于散掉.第二個(gè)原因是地球的海洋是一個(gè)非常好的恒溫系統(tǒng)，地球熱的時(shí)候, 海水溫度整體升高，從而儲(chǔ)存了大量的熱量，溫度低的時(shí)候海水溫度整體降低從而釋放出大 量的熱量而月球上這兩樣都沒(méi)有，所以白天和夜間溫差最高可達(dá)300多度65百萬(wàn)年前小行星撞擊地球的證據(jù)主要有哪幾條？（1）在墨西哥尤卡坦半發(fā)現(xiàn)了 一個(gè)直徑為180公里的巨大的隕石坑，正是形成于6500萬(wàn)年 前.（2）6500萬(wàn)年前，地球生物遭到大滅絕，小行星撞擊有可能導(dǎo)致這樣的災(zāi)難.（3）全球的白堊紀(jì)

15、與第三紀(jì)交接地層中的銥含量高于正常標(biāo)準(zhǔn),銥是種地球地殼中非常少見(jiàn) 的金屬，所以很可能是小行星帶來(lái)的.（4）世界各地的白堊紀(jì)一第三紀(jì)邊界巖層中都發(fā)現(xiàn)有“沖擊”石英.“沖擊”石英的形成是源于 強(qiáng)大外力的迅速撞擊一一比如一顆比子彈的速度快20倍的直徑達(dá)15公里的小行星的撞擊.試述地球生命進(jìn)化的歷程，論述如何爭(zhēng)取人類進(jìn)化的光明未來(lái)。地球的生命進(jìn)化歷程，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是從無(wú)機(jī)到有機(jī)、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程。地球從46億年 前形成，從一個(gè)熾熱的巖漿球逐漸冷卻固化（計(jì)算表明僅需1億年），出現(xiàn)原始的海洋、大 氣與陸地，但仍然是地質(zhì)活動(dòng)劇烈、火山噴發(fā)遍布、熔巖四處流淌。研究者認(rèn)為最早的生命 誕生于距今約36億年前，但已

16、知最古老的化石在南非發(fā)現(xiàn)的32億年前的超微化石一一古 桿菌和巴貝通球藻。這是最原始的原核生物。在南非的布拉維群灰?guī)r中，還發(fā)現(xiàn)了 31億年 前的藍(lán)綠藻類形成的大型化石疊層石。最古老的真核細(xì)胞生物化石丘阿爾藻，距今16-17 億年。最古老的動(dòng)物遺跡可追溯至十億年前，但最早的動(dòng)物化石出現(xiàn)于約六億年前的埃迪卡 拉紀(jì)。埃迪卡拉動(dòng)物群因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)于南澳的埃迪卡拉山而得名。在寒武紀(jì)開(kāi)始后的短短數(shù)百萬(wàn) 年時(shí)間里，包括現(xiàn)生動(dòng)物幾乎所有類群祖先在內(nèi)的大量多細(xì)胞生物突然出現(xiàn)，這一爆發(fā)式的 生物演化事件被稱為寒武紀(jì)生命“大爆炸。志留紀(jì)植物開(kāi)始登上陸地，晚期還出現(xiàn)了最早的 昆蟲(chóng)和蛛形類節(jié)肢動(dòng)物。第二次物種大滅絕發(fā)生在泥盆紀(jì)

17、晚期，其原因也是地球氣候變冷和 海洋退卻。石炭紀(jì)找到了最早的爬行動(dòng)物化石，兩棲動(dòng)物也是陸地上唯一的脊椎動(dòng)物。侏羅 紀(jì)時(shí)，恐龍成為優(yōu)勢(shì)物種。新近紀(jì)后，動(dòng)植物種類與現(xiàn)代基本類似。對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到人類在自然界的地位。目前來(lái)說(shuō)，我們是已知確定的唯一 擁有較高智慧的物種人類應(yīng)該利用自身的優(yōu)勢(shì)發(fā)展人與自然的和諧相處。但也應(yīng)該意識(shí)到， 人類在自然界也不過(guò)是一種普通的生物，在適應(yīng)環(huán)境的能力上不如許多地球生物，我們受制 于自然環(huán)境與資源，應(yīng)該注意保護(hù)地球生物多樣性、可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)。什么是自然資源？ 1、它是自然過(guò)程所產(chǎn)生自然生成物。2、任何自然物成為自然資源，必須有兩個(gè)基本前提：人類的需要和人類的開(kāi)發(fā)利用能力。3、人的需要與文化背景有關(guān)，因此自然物是否被看作自然資源，常取決于信仰、宗教、風(fēng) 俗習(xí)慣等文化因素。4、自然資源的范疇隨著人類社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷變化。5、自然資源與自然環(huán)境是兩個(gè)不同的概念，自然環(huán)境指客觀自然存在物，自然資源則是從 人類需要的角度來(lái)認(rèn)識(shí)和理解這些要素存在的價(jià)值。中東為什么會(huì)有巨量的石油，這會(huì)對(duì)世界經(jīng)濟(jì)造成什么樣的影響？石油集中在大型穩(wěn)定地塊上的古淺