谈谈"地质学与地貌学"与土地资源管理专业的关系
谈谈“地质学与地貌学”与土地资源管理专业的关系
摘要:作为土地资源管理专业的基础课程的“地质学与地貌学”与本专业有着何种联系是正在学习本课程的学生应该明白的问题。在实际工作中,土地调查和土地利用规划就需要用到地质学、地貌学的相关知识。本文将就课程中学习的地质学、地貌学的相关内容作简要介绍与分析。
关键词:地质学 地貌学 土地资源管理 地球
正文: 地质学的研究对象是地球。地球包括固体地球及其外部的大气。固体地球包括最外层的地壳、中间的地幔及地核三个主要的层圈。我们现阶段主要是研究固体地球的上层,即地壳和地幔的上部。地幔上部成份与橄榄岩大致相当;与地壳相接部分和地壳均具有刚硬的性质,合称为岩石圈,在岩石圈之下为一层具有可塑性、可以缓慢流动、厚度约为100公里的软流圈。地壳表面的海洋、湖泊、河流等水体约占地表总面积的74%。成液态的地表水与冻结在两极地区和高山上的冰川,以及土壤、岩石中的地下水,组成地球的水圈。地球的外层是大气圈。大气主要集中于高度不超过16公里的近地面中,成份以氮和氧为主。离地越远,大气越稀薄,而且成份也有变化。地球的水圈和大气圈通过水的蒸发、凝结、降水和气体的溶解、挥发等方式互相渗透和影响。固体的地球界面上下,是大气和水活动的场所。岩石圈的物质也不断运动,并通过火山喷发的形式进入水圈和大气圈。地球各圈层的相互作用不断改变着地球的面貌。
一、地球的物质组成
研究地球的物质组成主要研究矿物和岩石。矿物指由地质作用所形成的天然单质或化合物。它们具有相对固定的化学组成,呈固态者还具有确定的内部结构;它们在一定的物理化学条件范围内稳定,是组成岩石和矿石的基本单元。目前已知的矿物约有3300种左右,都是固态无机物在固态矿物中,绝大部分都属于晶质矿物,只有极少数属于非晶质矿物。常见矿物的只有20多种,除方解石和磁铁矿外,它们的化学成分都以SiO 2为主,石英全为SiO 2组成,其余则均为硅酸盐矿物。矿物原料和矿物材料是极为重要的一类天然资源,广泛应用于工农业及科学技术的各个部门。值得注意的是煤的化学成分很不稳定不是矿物,是典型的混合物。怎样鉴别矿物是地质学学科的重要组成部分。长期以来,人们根据物理性质来识别矿物,如颜色﹑光泽﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性等都是矿物鉴定的重要标志。现简要介绍利用颜色、光泽、解理等物理性质鉴别出矿物种类的方法。地质学中一般将颜色分为3类:自色是矿物固有的颜色;他色是指由混入物引起的颜色;假色则是由于某种物理光学过程所致。光泽指矿物表面反射可见光的能力。根据平滑表面反光的由强而弱分为金属光泽﹑半金属光泽﹑金刚光泽和玻璃光泽等四个等级。金属和半金属光泽的矿物条痕一般为深色,金刚或玻璃光泽的矿物条痕为浅色或白色。此外,若矿物的反光面不平滑或呈集合体时,还可出现油脂光泽﹑树脂光泽﹑蜡状光泽﹑土状光泽及丝绢光泽和珍珠光泽等特殊类型。矿物在外力作用如敲打下,沿任意方向产生的各种断面称为断口。断口依其形状主要有贝壳状﹑锯齿状﹑参差状﹑平坦状等。在外力作用下,矿物晶体沿着一定的平面破裂的固有特性称为解理。根据解理产生的难易和解理面完整的程度将解理分为极完全解理(如云母)﹑完全解理(如方解石)﹑中等解理﹑不完全解理和极不完全解理(如石英)。
岩石,是固态矿物或矿物的混合物,具有一定结构构造的集合体,也有少数包含有生物的遗骸或遗迹(即化石)。在地壳中,在大大高于地表的温度和压力作用下,岩石的结构、构造或化学成分发生变化,形成不同于火成岩和沉积岩的变质岩。岩浆岩、沉积岩、变质岩是地球上岩石的三大类别。岩浆岩又称火成岩,占地壳体积的64.7%。根据化学组分又可将其分为 超基性岩、 基性岩、 中性岩、 酸性岩。在常温、常压条件下,由风化物质、火山碎屑、有机物等经过搬运、沉积和成岩作用形成的层状岩石即为沉积岩。常见的沉积岩有 砂岩、凝灰质砂岩、砾岩、粘土岩、页岩、石灰岩、白云岩等。沉积岩的两个主要特征是:具有层理构造;许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动的痕迹——化石。原有岩石经变质作用而形成的岩石。它可以分为4类:接触变质岩、区域变质岩、动力变质岩、混合岩。
二、地球的形成历史和演化规律以及古生物演化特征
46亿年前,地球诞生了。根据科学家推断,地球形成之初是一个由炽热液体物质(主要为岩浆)组成的炽热的球。随着时间的推移,地表的温度不断下降,固态的地核逐渐形成。密度大的物质向地心移动,密度小的物质(岩石等)浮在地球表面,这就形成了一个表面主要由岩石组成的地球。随着原始大气中的水蒸气的不断增多,越来越多的水蒸气凝结成小水滴,再汇聚成雨水落入地表。就这样,原始的海洋形成了。地球的演化分为地球圈层形成时期、太古宙时期、元古宙时期、显生宙时期。一般认为生命是在海洋中的化学物质从无机到有机演化而来的。地球原始大气富含甲烷、氨、二氧化碳、水汽等,这些气体在外界高能的作用下,首先合成氨基酸、脂肪酸等小分子有机化合物。这些小分子有机化合物,在适当的条件下,经过进一步演化,终于产生了能够不断地进行自我更新
的、结构非常复杂的多分子体系,由此产生了原始生命。当非细胞形态的原始生命在地球上出现时,由于大气中仍然缺氧,它们是厌氧和异养的。据已有资料表明生命的起源亦即化学演化过程,应发生在地球形成后约11亿年。生命的产生是地球演化史上的一次最大的飞跃,使得地球历史从化学演化阶段推向生物演化阶段。地层是以成层的岩石为主体,随时间推移而在地表低凹处形成的构造,是地质历史的重要纪录。狭义的地层专指已固结的成层的岩石,有时也包括尚未固结成岩的松散沉积物。依照沉积的先后,早形成的地层居下,晚形成的地层在上,称为地层层序律。古生物的少量遗体和遗迹形成化石保存在地层中。通过研究这些化石,可以了解地质历史上生物的形态、构造和活动情况。
三、地质构造和地质作用
地球表层的岩层和岩体,在形成过程及形成以后,都会受到各种地质作用力的影响,有的大体上保持了形成时的原始状态,有的则产生了形变。这些复杂的空间组合形态,即为地质构造。地质构造因此可依其生成时间分为原生构造与次生构造,次生构造是地质学研究的主要对象,而原生构造可分为水平构造、倾斜构造、断裂和褶皱。我国在地质构造的研究方面也卓有成效,老一辈科学家经过艰苦奋斗通过我国的地形构造特征总结出了“中国五大地质构造学派”。分别是“波浪状镶嵌构造学说”“地质力学”、“多旋回构造”、“地洼说”和“断块构造说”。
由自然动力引起使地壳组成物质,地壳构造,地表形态等不断的变化和形成的作用,通称地质作用。其中内力作用使地球内部和地壳的组成和结构复杂化,造成地表高低起伏;外力作用使地壳原有的组成和构造改变,夷平地表的起伏,向单一化发展。地质作用主要分为构造运动、岩浆活动、地震作用、变质作用、风化作用、斜坡重力作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用等。
板块运动被认为是使地壳表层发生位置移动,出现断裂、褶皱以及引起地震、岩浆活动和岩石变质等地质作用的总原因,这些地质作用总称为内力地质作用。它改变着地壳的构造,同时为地貌的形成打下基础。地质作用也会给人带来危害,如地震、火山爆发、洪水泛滥等。人类无力改变地质作用的规律,但可以认识和运用这些规律,使之向有利于人的方向发展,防患于未然。如预报、预防地质灾害的发生,就有可能减轻损失。中国在古代就有“束水攻沙”,引黄河水灌溉淤田压碱等经验,是利用河流的地质作用取得成功的例子。
在现代化的社会中,社会的生产和生活组成一个息息相关的整体,电力、煤气、自来水的供应,一刻不可缺少,交通、电讯必须保持畅通,而地震破坏上述设施造成的后果,可以比地震本身直接造成的危害还要严重。不仅地震,其他如山崩、滑坡、泥石流、塌陷、地震海浪冲蚀等可能造成灾害的地质作用,都必须运用地质学去认识和提出防治意见。同时,人们还须遵循地质学的科学指导,避免因人类的活动而触发灾害,导致地质环境的恶化。现代建设的发展,使人口密集、建筑集中,许多工程规模巨大,这对地质环境的依赖和对环境的影响超过人类史上的任何时期。
四、地貌学及其研究内容
地貌学是研究地球表面的形态特征、成因、分布及其演变规律的学科。它是地质学的一部分。地貌学在中国萌芽很早。战国时期成书的《管子·地员》已区分出渎田(平原)、坟延(坡地) 、丘陵、山林和川泽,在丘陵中又按地势高低等条件,细分为14种类型。北魏郦道元在《水经注》中叙述了黄河、长江、西江等的河岸地形。北宋沈括在《梦溪笔谈》中明确指出河流的侵蚀、搬运与堆积作用,并认为华北平原是河流堆积作用形成的。明代徐霞客对中国西南喀斯特地貌
的分类、分布与成因,都有精辟的论述。地貌学的研究内容包括地球表面的形态特征及其形成的动力,地球表面形态的发生、发展的规律和分布,以及组成堆积地貌的沉积物研究等。主要的分支学科有构造地貌学、动力地貌学、气候地貌学和应用地貌学等。
五、“地质学与地貌学”同土地资源管理专业的联系
综上所述,“地质学与地貌学”这门课程是学习的是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史。学会鉴别矿物、岩石从而了解到当地的地质构造,进一步根据地质构造做出相应的规划(如土地整理、土地利用规划等等)。构造运动对于自然灾害的原因有着比较明了的解释,我们可以根据这些科学的理论将灾害的损失降到最低。流水地貌以及斜坡地貌与河流的走向有着紧密的联系。土地资源管理的专业定位为综合经济学、法学、管理学、区域学等诸多学科,用来解决土地规划与利用的一门综合学科。培养具有测量、制图、计算机等基本技能,能在国土、城建、农业、房地产以及相关领域从事土地调查、土地利用规划、地籍管理及土地管理政策法规工作的高级专门人才。其中土地调查和土地利用规划就与“地质学与地貌学”课程紧密联系。土地调查的目的,是全面查清土地资源和利用状况,掌握真实准确的土地基础数据,为科学规划、合理利用、有效保护土地资源,实施最严格的耕地保护制度,加强和改善宏观调控提供依据,促进经济社会全面协调发展。土地利用规划,是指在土地利用的过程中根据土地开发利用的自然和社会经济条件,历史基础和现状特点,国民经济发展的需要等,对各类用地的结构和布局进行调整或配置的长期计划。在实际工作中,土地调查和土地利用规划就需要用到地质学、地貌学的相关知识。有
的公司招聘时就要求了要学过地质学的学生。因此学好“地学基础”这门课程对今后的工作有着至关重要的作用。现在讨论课程的研究内容。