课程大纲 | 地球与空间——地球部分

今天博雅哥为大家带来的是北京大学地球与空间科学学院郭召杰教授本学期开设的通识核心课程“地球与空间”——地球部分的课程大纲。

“地球与空间”是面向北京大学非地质与空间专业本科生开设的一门通识教育选修课程，目的在于培养同学们对地球科学的兴趣，增进大家对地球演化历史、行星空间等基础知识的了解，使同学们能够从科学的角度认识当前人类社会所面临的问题，如全球气候变化、能源问题等。

本课程地球部分重点围绕我们所赖以生存的这颗美丽星球，介绍它的内部结构与演化历史、气候与能源问题、人类对地球科学的研究历程等内容，注重科学性与趣味性相结合。为了能增进学生对地球科学的理解和掌握，提高课程内容的丰富程度和趣味性，在课程安排上增加了室内矿物与岩石实习、虎峪野外实习、参观地质博物馆等内容，使课程的趣味性和科学性得到极大的增强。通过本课程的学习，同学们将不仅建立起对地球科学的兴趣，也能够以所学关照世界，从科学的角度认识当前人类社会所面临的问题。

Vol.1295

课程大纲

地球与空间——地球部分

课程大纲

开课院系：地球与空间科学学院

授课教师：郭召杰

学分：2

教师介绍

郭召杰，北京大学地球与空间科学学院教授，主要研究方向为造山带与盆地构造、石油地质学。现担任教育部含油气盆地构造研究中心副主任，《石油学报》《石油勘探与开发》等编委，主持国家自然科学基金重点项目和国家自然科学基金重大项目课题。

内容提要

第一讲

地球概况——结构、组成与基本特征

介绍地球的基本组成与结构特征，人类认识地球的历史进程。通过课堂介绍使学生了解和掌握地球基本概况（基本单元、圈层结构）和现代地球科学基础知识体系，从元素、矿物、岩石到地壳、地幔、地核，为探索人类共同家园——地球，奠定基础科学知识。

课程内容：

1. 地球：现状与历史

    (1) 地球的形状与大小

    (2) 地球的年龄

    (3) 地质历史中的生命演化

    (4) 地球的起源

2. 地球内部结构

    (1) 认识地球内部的主要途径：地震波

    (2) 地球的圈层构造：岩石圈、软流圈、地幔、地核

    (3) 地球的磁场

3. 地球的物质系统——地球与岩石圈的物质组成

    (1) 地球物质的赋存形式：元素、矿物、岩石

    (2) 三大岩石类型：岩浆岩、沉积岩、变质岩

第二讲

地球是如何活动的——板块构造与地球动力学过程

重点介绍地球洋陆格局的形成与演化过程，了解“沧海桑田”的地球演化历史（大陆漂移-海底扩张等），介绍以板块构造理论为基础的现代地球科学观的启蒙、发展与演化过程，为同学们了解现代地球科学观打下基础！

课程内容：

1. 大陆漂移学与海底扩张

    (1) 魏格纳提出大陆漂移学说的基本要点；

    (2) 魏格纳大陆漂移学说的主要依据：海岸线拟合、古生物化石、冰川遗迹等；

    (3) 大陆漂移学说的动力学机制。

2. 地球磁场的基本特征与海底磁异常条带

    (1) 偶极子场；

    (2) 洋中脊两侧发现对称的磁异常条带；

    (3) 古地磁与大陆漂移：岩石的剩余磁化强度记录古纬度信息。

3. 地球科学的革命：板块构造理论的诞生

    (1) 大洋钻探计划极大地促进了板块构造理论的提出；

    (2) 海洋磁学为板块构造提供关键证据；

    (3) 3种板块边界：洋中脊、俯冲带、转换断层。

4. 板块构造的运动学基本特征

    (1) 岩石圈板块的相对刚性；

    (2) 运动的基本模式：欧拉运动。

5. 威尔逊旋回

    (1) 胚胎期：裂谷阶段——东非大裂谷；

    (2) 幼年期：新生洋盆阶段——红海；

    (3) 成年期：成熟大洋阶段——大西洋；

    (4) 衰退期：大洋俯冲阶段——太平洋；

    (5) 终了期：残余洋盆阶段——地中海；

    (6) 残迹期：碰撞造山阶段——喜马拉雅山脉。

第三讲

全球气候变化与地球环境演化规律

课程内容：

1. 以地球科学家的视域和地球历史记录的地球环境变迁证据

2. 科学解读地球环境变化的基本规律

3. 科学思考全球气候变化及其问题

4. 正确认识和理解不同国家和我国应对气候变化的内涵与分歧

第四讲

地球（资源）能源的形成与分布

课程内容：

1. 了解地球资源（能源）形成的基本规律与影响因素

2. 熟悉地球主要资源分布概况

3. 了解不同地区和不同国家基本资源与能源差异及其保障措施

4. 掌握我国基本资源概况，加深理解“一带一路”战略的重大意义

5. 深刻理解“保障国家能源安全与生态文明建设”意义 和实现“碳中和”内涵与途径。

实验室实习

由助教组织全体同学进行矿物与岩石标本实习课程。

首先介绍矿物与岩石的基本特征及鉴定特征，依托地球与空间科学学院地质博物馆丰富的标本资源，让同学们有机会在实习课上欣赏精美的矿物岩石标本，并对常见的矿物和岩石进行识别鉴定。

野外地质考察

时间初定为国庆假期后的某个周末，地点为北京市虎峪自然风景区。原则上全体同学都需参与。若确有同学因故不能参与，须自行前往地质博物馆参观，并提交报告。

成绩评定

学生成绩由3部分组成：

1. 矿物和岩石标本实习：填写至少两种常见矿物或岩石的实习报告。

2. 野外考察报告：选择一个自己在野外观察到的现象进行阐述，说明其地质成因。

3. 期中论文：须为后三讲（即第一讲地球概况部分除外）相关主题。

鑫淼 编辑  /  泽坤 校对

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