教学大纲
课程名称：地球科学概论
课程编号： 007X0601
预修课程：高等数学
开课学期：每年秋季
总 学 时：40
学 分：2
大纲撰写人：地球科学课程组 孙立广
一、 教学目标及要求
目的在于使学生从宽广的时空背景上初步了解宇宙、太阳系、地球与生命的来龙去脉，认识人类赖以生存的环境的演化以及人类对环境的影响及其反馈作用。南北极是地球的一个特殊系统，人类对极地的认识有助于揭示全球变化之谜。
二、教学重点和难点
分章阐述：
第一章 绪论。重点是概略阐述地球科学的地位和研究意义。其中的难点是理解地球科学在国民生产中的重要地位，和未来发展趋势。
第二章 宇宙的演化。 是解答天、地、人是从哪里来的？在这个问题中就包含了天体的起源，地球的起源，生命的起源和人类的起源这四大起源之谜。重点是让学生从宇宙的宽广背景了解地球的发生、发展的规律。难点是宇宙演化仍存在很多上带探索的规律和奥秘。
第三章 太阳系。从宇宙的背景上进一步缩小到太阳系，解说太阳系的组成和九大行星的特征与运行规律。难点是，理解太阳系的行星运行规律和有关公式推倒。
第四章 地球的物质组成。重点是介绍地球的宏观物质组成如：岩石、矿物，和微观组成化学成分、元素丰度等概念。难点在于野外鉴别岩石岩性。
第五章 地球历史的时间坐标。重点是了解对地球的时间坐标的认识过程；建立地球的时间坐标的方法手段；认识地球的时间坐标的在重建历史过程中的重要意义。难点是对定年方法的掌握及其应用。
第六章 地球的整体概念/结构。重点是解剖地球的内部结构，这包括层圈结构，及其在不同层圈间地球物理、地球化学性质的变化；理解地磁、地电等地球科学中的现象。难点在于层圈结构的划分依据。
第七章 地球的内部动力作用。重点是了解地球的在内能作用下物质演化过程和地球动力学过程；了解地壳的板块构造和运动类型；掌握地球内部能量释放与效应。难点在于对内能作用下岩石变质作用的认识。
第八章 地球的外部动力作用。重点是了解地球的在外能（太阳能）作用下物质演化过程和地球动力学过程；了解地壳的板块运动、外动力过程与地表形态变化的关系；地球内外动力作用的相互关系，这一点也是本章的难点。
第九章 极地科学。南北极是地球的一个特殊系统，人类对极地的认识有助于揭示全球变化之谜。本章重点介绍了南北极的地理、生态、地质背景和古生态学、冰川学的研究。难点是结合前述几章的基本概念。
三、教材及主要参考书
教材：
《地球与极地科学》，2003，中国科大出版社。
参考书：
《地球与环境科学导论》，1995，中国科大出版社。
杜远生，童金南. 古生物地史学概论. 中国地质大学出版社，1998.
傅承义. 地球十讲. 科学出版社, 1976.
龚子同 等著.中国土壤系统分类. 科学出版社，1999.
李叔达 主编. 动力地质学原理. 地质出版社, 1983.
刘培桐 主编. 环境学概论. 高等教育出版社, 1985.
潘家铮. 千秋功罪话水坝. 清华大学出版社，2000.
秦大河. 南极冰盖表层雪内的物理过程和现代气候及环境记录. 科学出版社，1995.
秦大河，任贾文 主编. 南极冰川学. 科学出版社，2001.
孙立广 著. 南极100天. 中国科学技术大学出版社，1999.
孙立广 编著, 海洋新浪潮. 安徽教育出版社, 1989.
吴瑜端 编著. 海洋环境化学. 科学出版社, 1982.
吴珍汉 著. 地球旋转动力学. 地质出版社，1997.
夏邦栋 主编. 普通地质学. 地质出版社, 1984.
杨怀仁 主编, 第四纪地质, 高等教育出版社, 1987.
G. 福尔
著，潘曙兰，乔广生 译，李继亮 校. 同位素地质学原理，科学出版社，1983.
I．B．坎贝尔，G.G.C.克拉里奇 著，曹俊忠等译. 南极土壤及风化过程与环境. 海洋出版社，1997.
四、课程章节及学时分配
第一章 绪论（6学时）
1.1 地球科学的研究框架
1.2 当代地球科学的研究领域
1.3 地球科学发展的方向
1.4 世界环境保护战略的转变与现代环境科学的研究方向
1.5 地球科学与环境科学的关系
1.6 极地系统科学的现状与任务
第二章 宇宙框架（3学时）
2.1 哲学的宇宙观与科学的宇宙学
2.2 宇宙的创生
2.3 哈勃的发现——宇宙在膨胀
2.4 2.7K宇宙背景辐射
2.5 宇宙的终结
2.6 关于宇宙的猜想
第三章 太阳系（3学时）
3.1 哥白尼和他的日心说
3.2 第谷与开普勒对行星运行轨道的贡献
3.3 提丢斯——波德定则与行星发现
3.4 太阳系的基本事实
3.5 太阳系起源假说及其发展
第四章 地球的物质基础（3学时）
4.1 地球的化学组成
4.2 矿物
4.3 宝石、玉石、矿石和矿床
4.4 岩石
第五章 地球历史的时间坐标（3学时）
5.1 地球年龄的早期估算
5.2 确定地层的新老序列
5.3 地质年代表
5.4 同位素地质年代学方法
5.5 其它定年方法概述
第六章
固体地球的物理特性与结构（3学时）
6.1 证明地球
6.2 从空间看地球
6.3 丈量地球
6.4 轨道、计时与历法
6.5 地球的重力
6.6 地球内部的放射性
6.7 地球的温度
6.8 地球的磁性
6.9 地球的电性
6.10 地球的弹性
6.11 地球的结构
第七章 地球的内动力活动（3学时）
7.1 沧海桑田——构造运动
7.2 岩浆作用
7.3 变质作用
7.4 地震
第八章 岩石圈的活动模式（3学时）
8.1 槽台学说
8.2 多旋回说
8.3 地质力学
8.4 地洼与壳体
8.5 大陆漂移假说
8.6 海底扩张说
8.7 板块构造
第九章
土壤圈与风化作用（3学时）
9.1 土壤的基本概念
9.2 土壤是风化作用的产物
9.3 土壤是生物物理化学体系
9.4 土壤圈的亏损
9.5 土壤圈持续的可能性
第十章 地球的内外动力地质作用及人与自然（6学时）
11.1 地球内外动力作用的相互关系
11.2 地质灾害
11.3 人类的工程地质作用
11.4 矿产资源与社会可持续发展
第十一章
南北极概述(2学时)
11.1 南极的英雄时代与地理发现
11.2 南极洲的基本特征
11.3 《南极条约》与国际合作
11.4 北极考察简史与研究现状
11.5 南极——全球变化的预警系统
第十二章 南极冰盖(2学时，可自学)
12.1 南极冰盖的分布与发育
12.2 雪冰的物理特性
12.3 雪冰的化学特性
12.4 冰芯气候环境的历史记录
12.5 南极冰下湖与南极陨石
第十三章
南极地质(2学时，可自学)
13.1 南极横贯山脉的地质断面
13.2 南极的岩浆岩
13.3 南极地层
13.4 南极矿产
13.5 南极构造简史
第十四章
南极无冰区及其环境记录(2学时，可自学)
14.1 南极无冰区形成历史
14.2 南极无冰区气候
14.3 南极无冰区地貌
14.4 南极无冰区生物
14.5 南极土壤
第十五章 人类活动对南极环境的影响 (2学时，可自学)
15.1 人类活动对气候变化的影响
15.2 南极上空的臭氧层空洞
15.3 南极地区环境变化的证据
15.4 人类活动污染物在南极的记录