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2011年中国干酪市场深度研究报告
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【出版日期】：2011年7月
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【报告目录】
干酪是最具营养价值和保健功能的乳制品，干酪良好的口感、多样化的口味在全世界众多国家中受到广泛的青睐，发达乳业国家以及部分发展中国家干酪在居民膳食结构中占有重要地位，从一定程度上讲，人均干酪消费量是衡量一个国家居民膳食质量和水平的重要尺度。在欧洲、美洲及大洋洲国家，居民人均干酪消费量保持在20千克左右。干酪不仅是营养品，而且体现了一种西方文化。实践经验表明，对于缺乏乳品消费传统的东亚国家来说，西方饮食文化对居民包括干酪在内的西方食品消费有重要的促进作用。从日本和韩国的经验来看，经济的发展和文化的开放对促进干酪消费有重要的促进作用。近几年，中国市场的干酪供给和需求在持续增长，生产在逐步提高，同时进口也在不断增长，2010年市场供求规模大致为36,000吨左右，近几年年增长率大致在20%上下。此外，目前现实的市场主要位于沿海省区的大城市，消费群主要由三部分组成：一是海归派，由于饮食的需要，干酪成为他们的日常食品；二是本地的外国人员，同样是由于饮食需要，但消费数量有限；三是儿童或年轻一代消费者，他们在近3-5年内接受西式快餐、蛋糕等食品的影响，认识到干酪的存在，从而成为最具潜力的消费者。近几年干酪市场发展迅速，正是这群体日渐成熟的表现。此外，中国近几年举办的一些国际性的活动，如北京奥运会、广州亚运会和上海世博会，吸引大量的外国游客，促进了近年来干酪市场的快速发展。但总体来讲，中国干酪市场在城市尚处于萌芽期和成长期，全国居民人均干酪年均消费不到30克。中国经济在快速增长，国际交流越来越频繁，可以预见中国干酪消费需求有巨大的市场空间。
本报告主要研究奶油干酪、切达干酪和莫萨里拉干酪的市场现状及可遇见的未来趋势，但总体研究内容不局限于这三类产品。本报告所引用的数据除了国内外官方的数据外，更重要的是本报告研究人员实际参加的实地调研所得的数据。本报告研究方法采取案头研究与实地调研相结合。实地调研包括实地走访、电话访谈等多种方式相结合。深访单位样本涉及星级宾馆/饭店、以干酪为配料的食品生产与加工企业、食品连锁店和干酪进口商/经销商；原制干酪及再制干酪生产企业以及相关行业协会。本报告内容包括：中国干酪行业总体发展情况、干酪行业政策环境、干酪行业技术环境、干酪行业进出口状况、干酪市场基本格局、干酪（重点是奶油干酪、切达干酪和莫萨里拉干酪）市场容量及其增长趋势、干酪市场消费状况、干酪市场的竞争格局、干酪市场未来发展趋势以及主要干酪生产厂商情况，等。本报告由熟悉中国乳业全产业链以及世界乳业的的资深研究人员撰写。相信本报告会对试图拓展中国干酪市场的国内外乳品生产、投资机构及其他相关研究人员有重要的参考价值。
研究背景&2
主要结论&8
1. 干酪行业概况&11
1.1 干酪概述&11
1.2 世界干酪行业发展概况&13
1.2.1 世界干酪产量及其分布&13
1.2.2 世界干酪消费的国别差异&15
1.2.3 世界干酪贸易及主要国家的市场份额&16
1.2.4 世界主要干酪品种价格走势&17
1.3 中国干酪行业发展概况&19
1.3.1干酪行业的发展沿革&19
1.3.2干酪行业所处产业生命周期分析&19
2．中国乳业市场总体分析&20
2.1 奶源生产&20
2.1.1 奶牛存栏及其地区分布&20
2.1.2 奶类产量及其省区分布&20
2.1.3 原料奶价格走势&22
2.2 乳品加工&22
2.2.1 液体乳结构及其产量走势&23
2.2.2 干乳制品品类及其产量走势&24
2.3 乳品贸易&26
2.3.1 乳品进口及其变化趋势&26
2.3.2乳品出口及其变化趋势&28
2.3.3 三聚氰胺事件对中国乳品进出口贸易的影响&29
2.3.4 乳品贸易相关政策&29
2.4 乳品消费&30
2.4.1 城镇居民乳品消费结构及其变化趋势&30
2.4.2 农村居民乳品消费现状及潜力&34
2.4.3 中国居民乳品消费预测&34
2.5 乳业政策环境&34
2.5.1 乳品相关安全国家标准&34
2.5.2 乳品质量安全监督管理条例&38
2.5.3 奶业整顿与振兴规划纲要&40
2.5.4 乳制品工业产业政策&40
2.5.5 全国奶业发展规划&43
3．中国干酪市场总体分析&45
3.1 中国干酪市场需求与供给现状&45
3.2 中国干酪行业政策环境&46
3.3 中国干酪生产状况&46
3.4 中国干酪进出口状况&46
3.4.1 干酪进口贸易&47
3.4.1 干酪出口贸易&58
3.5 外资品牌在中国干酪市场的营销推广&59
3.6 中国干酪市场容量及其增长趋势&60
3.7 中国干酪市场消费状况&61
3.7.1 消费地域分布&61
3.7.2消费族群&61
3.7.3消费方式&61
3.7.4消费量&62
3.7.5消费品牌&62
3.8 中国干酪市场的竞争格局及主要品牌市场份额&62
3.10 中国干酪市场未来发展趋势预测&63
4．中国干酪生产和加工企业深度分析&64
4.1 光明乳业股份有限公司&64
4.1.1 公司背景&64
4.1.2经营业绩&65
4.1.3产品及产量&66
4.1.4再制干酪原料来源&66
4.1.5销售渠道和营销网络&67
4.1.6 干酪价格(零售终端)&67
4.1.7干酪市场开发前景预测&67
4.2 北京三元食品股份有限公司&67
4.2.1 公司背景&67
4.2.2经营业绩&69
4.2.3产品及产量&70
4.2.4再制干酪原料来源&71
4.2.5销售渠道和营销网络&71
4.2.6 干酪价格(零售终端)&71
4.2.7干酪市场开发前景预测&71
4.3内蒙古伊利实业集团股份有限公司&71
4.3.1 公司背景&71
4.3.2产品及产量&73
4.3.3经营业绩&73
4.3.4再制干酪原料来源&74
4.3.5销售渠道和营销网络&74
4.3.6干酪市场开发前景预测&74
4.4 内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司&75
4.4.1 公司背景&75
4.4.2经营业绩&76
4.4.3产品及产量&77
4.4.4干酪原料来源&77
4.4.5销售渠道和营销网络&78
4.1.6干酪市场开发前景预测&78
4.5 内蒙古骑士乳业股份有限公司&78
4.5.1 公司背景&78
4.5.2经营业绩&79
4.5.3产品及产量&79
4.5.4干酪原料来源&80
4.5.5销售渠道和营销网络&80
4.5.6干酪市场开发前景预测&80
4.6 邦士(天津)食品有限公司&80
4.6.1 公司背景&80
4.6.2经营业绩&82
4.6.3 产品系列&83
4.6.4营销推广策略&83
5． 公司对进入中国干酪市场的经营战略和策略建议&87
5.1 中国干酪市场的进入壁垒和机会分析&87
5.1.1 干酪行业进入壁垒分析&87
5.1.2 干酪行业进入的机会分析&87
5.2 进入和拓展中国干酪市场的经营战略和策略建议&88
附件1：中国干酪供求平衡表，
附件2：2011年重新获证的中国干酪生产厂商表&89
表1-1 天然干酪、再制干酪和干酪食品的主要规格和要求&11
表1-2几种主要天然干酪的成分（每100克中的含量）&11
图1-1 天然干酪的生产工艺流程&12
表1-3 干酪、酸奶和牛奶的营养价值比较表 (单位:100克)营养成分&12
图1-2& 世界乳酪产量区域分布（按产量，单位：千吨），2009&13
图1-3& 欧洲乳酪产量区域分布（按产量，单位：千吨），2009&14
图1-4 世界主要国家干酪产量，2009&14
表1-4& 世界干酪消费的国别差异，
图1-5& 世界主要国家干酪出口贸易的市场份额（按数量），2010&16
图1-6& 世界主要国家干酪进口贸易的市场份额（按数量），2010&17
图1-7& 美国切达干酪价格（FAS）走势，
表1-7 世界部分国家干酪价格，
图2-1& 奶牛存栏变化趋势，
表2-1 中国不同产区奶源生产比较，2009&21
图2-2& 中国10个奶源主产省区原料奶平均价格走势，
图2-3 中国乳制品产量（单位：吨）结构，2009&22
图2-5 中国液体乳产品结构变化趋势，
图2-6 中国液体乳产量走势，
图2-7& 中国液体乳不同品类的生产增长趋势，
图2-8 中国干乳制品产品结构，2009&24
图2-9& 中国干乳制品产量变化趋势，
图2-10& 中国奶粉及其他干乳制品生产变化趋势，
图2-11& 中国乳品进口变化趋势，按月度，前5个月&26
图2-12& 中国不同品类乳品进口变化趋势，按月度，前5个月&27
图2-13& 中国乳品进口结构变化趋势，按月度，前5个月&27
图2-14& 中国不同品类乳品进口价格（CIF）,按月度，前5个月&28
图2-15& 中国乳品出口趋势，
图2-16 中国乳品出口结构变化趋势，
图2-17& 中国乳品进出口变化趋势，
表2-22010年《自动进口许可管理货物目录》&30
图2-18& 中国城镇居民人均乳品消费量变化，按季度，
图2-19& 中国城镇居民乳品消费结构变化，按金额，按季度，
表2-3& 中国乳品价格变化趋势，按季度，
图2-20& 乳品与其他食品在食品消费总额中的比重比较，2009&32
表2-4& 中国城镇居民人均乳品消费在食品消费中的比重，按季度，
图2-21 中国农村居民奶及奶制品人均消费水平变化趋势，
表2-5 感官要求&35
表2-6 理化指标&35
表2-7 微生物限量&36
表2-8 感官要求&36
表2-9 微生物限量&36
表2-10 感官要求&37
表2-11 理化指标&37
表2-12 微生物限量&37
图3-1& 中国干酪贸易平衡变化趋势，前5个月&47
表3-1 中国干酪关税税号及进口关税一览表，2011&47
表3-2 中国自新西兰干酪进口关税减让表&48
表3-3& 中国自有关协定国家干酪进口关税表，2010&48
图3-2& 中国干酪进口趋势，前5个月&49
图3-3& 中国干酪进口结构变化趋势，按数量，前5个月&49
图3-4 中国进口天然干酪的构成，按进口量，2010&50
图3-5& 中国干酪进口价格（CIF） 变化趋势，按年度，前5个月&51
表3-4& 国内超市奶酪零售价格，2011&51
表3-6& 中国干酪进口来源构成，按数量，
表3-7& 中国干酪主要进口来源地的价格变化（CIF），
图3-6& 中国干酪进口流向（单位：吨），2010&55
表3-8& 中国干酪进口流向，按数量，2010&55
表3-9& 中国TOP10干酪进口商进口量及进口份额，2010&56
表3-10& TOP10鲜干酪（HS）进口商进口量及市场份额，2010&56
表3-11& TOP10干酪粉（HS）进口商进口量及市场份额，2010&57
表3-12& TOP10再制干酪（HS）进口商进口量及市场份额，2010&57
表3-13& TOP10蓝纹干酪（HS）进口商进口量及市场份额，2010&58
表3-14& TOP10其他干酪（HS）进口商进口量及市场份额，2010&58
表3-15& 中国对新西兰干酪出口关税减让表&58
图3-7& 中国干酪出口趋势，前5个月&59
图3-8& 中国干酪市场容量及其增长趋势，
表3-16& 中国干酪市场供求平衡表，
图3-9& 中国干酪市场主要品牌市场份额（按数量），2010&62
表4-1& 光明乳业注册资料&64
表4-2 前十名股东持股情况&64
图4-1光明乳业与实际控制人之间的产权及控制关系的方框图&65
表4-3& 光明乳业-合并利润表，2010&65
表4-4& 光明乳业主要产品及产量，
表4-5& 光明乳业干酪零售终端价格，2011&67
表4-6& 三元食品注册资料&68
表4-7& 三元食品TOP10股东及其股份一览表&68
图4-2 三元食品与实际控制人之间的产权及控制关系&68
表4-8& 三元食品合并利润表，2010&69
表4-9& 三元食品主要产品及产量，
表4-10 伊利集团注册资料&71
表4-11& 伊利集团TOP10股东及其股份一览表&72
表4-12& 伊利集团主要产品及产量，
表4-13& 伊利集团合并利润表,2010&73
表4-14 蒙牛乳业（集团）注册资料&75
图4-2 蒙牛乳业股权结构图&75
表4-15& 蒙牛集团利润表,2010&76
表4-16& 蒙牛集团主要产品及产量，
表4-17& 骑士乳业主要产品及产量，
表4-18邦士（天津）食品有限公司注册资料&81
表4-19 邦士（天津）食品有限公司的股东及股份比率&82
表4-20& 邦士(天津)食品有限公司经营业绩，2010&82
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askci Corporation, All Rights Reserved 中商情报网 版权所有地质学基础
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/ 地质学基础　
内容提要　　本书是高等师范院校地理系专业基础课教材。内容包括总论、矿物、火成 岩、沉积岩、变质岩、矿床、构造运动和构造变动、地震、大地构造学说、地壳 历史的研究方法，以及各代地史等 15 章，基本包括了地质学的基本知识和理论。 作为第三版修订教材，本书注重吸收最新学科成果，如引入花岗岩的成因、 特殊沉积岩、区域混合岩化作用、火山矿床、多成因矿床、干酪根成油说、韧性 断层、区域性大断裂、地体、地质事件和生物事件、寒武纪生命大爆炸、恐龙灭 亡事件等内容，以及较新的《中国地震烈度表》、《地质年代表》。适用作地理学、地质学、地学、环境学及相关学科教材及供有关读者阅读、参考。绪言一、地质学的研究对象　　地质学是研究地球及其演变的一门自然科学。它主要研究地球的组成、 构造、发展历史和演化规律。在当前阶段，地质学主要研究固体地球的最外 层，即岩石圈（包括地壳和上地幔的上部）。因为这一部分既是与人类生活 和生产密切相关的部分，同时也是容易直接观测和研究历史最久的部分。但 是，随着科学技术的迅速发展，如卫星、航天、深钻技术、海洋物探、高温 高压实验、电子显微镜、计算机、遥感遥测、红外摄影、激光等新技术、新 手段的不断应用，地质学的研究范围也不断扩大。从地球表层向深部发展， 出现了深部地质学；从大陆向海洋发展，出现了海洋地质学；从地球向外层 空间发展，出现了月球地质学、行星地质学、宇宙地质学。　　按照研究的内容和性质，地质学可以划分出许多独立的分科，如下表所 示。地质学分科简表研究内容和性质 主要分科地壳的物质组成、分类、成因及 转化规律结晶学 矿物学
岩石学地壳运动、地质构造及成因 动 力 地 质 学 构 造 地 质 学 大地构造地质学地壳的发展历史、生物及古地理 演化规律古生物学 地层学 地史学 第四纪地质学 区域地质学古地理学 古气候学地 质 学 的 应用资源方面 矿床学 找矿及勘探学 地 球物理探矿 地球化学探矿能源方面 煤 田 地 质 学 石 油 地 质 学 放射性矿产地质学
地热学环境、人类生活和 灾害防护工 程 地 质 学 环 境 地 质 学 地震地质学其它 水文地质学地球化学
地球物理学
地 质力学 数学地质学 行星边缘学科、综合学科及新兴学科地质学 板块构造学 海洋 地质学 实验岩石学 遥感 地质学 深部地质学 同位 素地质学上表仅仅列出地质学分科的主要部分，实际上每一分科还可以进一步划出许多分枝，例如古生物学可以分成古动物学、古植物学、微体古生物学、 超微体古生物学等，而古动物学又包括古无脊椎动物学、古脊椎动物学等。 由此可见，地质学研究的内容是非常繁多而复杂的。本书主要介绍地质学的 基本知识和一般原理，以便使读者了解地质学的基本内容，掌握地质学的基 本技能和研究方法，为进一步学习地质学、地理学及其它有关学科奠定专业基矗二、地质学的特点和研究方法　　地质学的研究对象主要是地球，属于地球科学（简称地学）的范畴，也 是六大基础自然科学的一个组成部分。地质学的研究对象及其内容既不同于 数学，也不同于物理和化学，而是具有它自己的特殊性，从而也具有它自己 的研究方法。（一）地质学的特点　　第一，地质学的研究对象涉及到悠久的时间和广阔的空间。地球自形成 以来已经有 46 亿年的历史，在这样漫长的时间里，地球曾发生过沧海桑田、 翻天覆地的重大变化，而其中任何一个变化和事件，任何一粒矿物和一块岩 石的形成和演化，都往往要经历数百万年甚至数千万年的周期。对这些变化 和事件，人们不能像研究人类历史那样，可以借助于文字和文物；也不能像 研究物理那样，可以单纯依靠在实验室中做实验，而必须靠研究分析地球本 身发展过程中所遗留下来的各种记录。同时，地球具有巨大的空间，在不同地点和不同深度，具有不同的物质基础和外界因素，因而有不同的发展过程。海洋和大陆、大陆的各个部分、 地球表层和深部，都有其不同的发展过程。因此，既要研究它们的共性，更 要研究它们的差异性和相关性，才能全面、深入地找出地球的发展规律。第二，地质学具有多因素互相制约的复杂性。它所研究的对象和内容，从小到矿物组成的微观世界到大至整个地球以及宇宙的宏观世界，从矿物岩 石等无机界的变化到各种生命出现的演化，从常温常压环境到目前还不能人 为模拟的高温高压环境，从各种变化的物理过程、化学过程到生物化学过 程，从地球本身各个部分的物质能量转化到地球与外部空间的物质能量转化 等等，充满着各种矛盾和相互作用的复杂过程。任何一种地质过程，都不可 能是单一的物理过程和化学过程，地球自诞生以来，不仅形成了光怪陆离的 矿物世界、岩石世界、海洋大陆、高山深谷，也出现和演化成了种类繁多的 生物世界。众所周知，目前在实验室中即使合成最简单的生命物质，也是非 常不容易。地球演化到今天，产生出如此面貌，这固然与其具有人类历史所 不能比拟的充分时间有关，同时也说明地球演化的地质过程是一个十分复杂 的过程。第三，地质学是来源于实践而又服务于实践的科学。但地质学必须首先是以地球为大课堂，以大自然为实验室，进行野外调查研究，大量掌握实际 资料，进行分析对比归纳，得出初步结论，然后再用以指导生产实践，并不 断修正补充和丰富已有的结论。远在数十万年前的旧石器时代，人类的祖先 就是在制造石器的过程中，逐步掌握了一些岩石的特性，后来在铜器时代、 铁器时代，人类又在生产活动中逐步掌握了寻找有用矿产的某些规律。近代 以来，由于工矿业的发展，特别是相邻科学和现代技术的进步，又推动了地 质学的突飞猛进，不断形成新的理论。（二）地质学的研究方法 地质学的上述特点决定了地质学的研究方法主要是在实践的基础上，进行推理论证。推理的基本方法是演绎和归纳。演绎是由一般原理推出关于特 殊情况下的结论。例如凡是岩石都是地壳发展历史的产物，花岗岩是一种岩 石，所以花岗岩是地壳发展历史的产物。归纳是由一系列具体的事实概括出 一般原理。例如在高山上，发现成层的岩石，岩层中含有海生动物化石，说 明高山的前身是海洋，这里曾经发生过海陆的变化。在地质学研究中，这两 种推理方法都能用到，但归纳法则是更基本的方法。野外调查——为了认识地壳发展的客观规律，了解一个地区的地质构造和矿产分布情况，除了搜集和研究前人资料外，必须进行野外调查研究，积 累大量感性资料，分析对比，归纳分类。通过“实践、认识、再实践、再认 识”循环往复的形式，得出反映客观事物本质的结论。室内实验和模拟实验——室内实验也是进行调查研究的重要手段。在野外采集的各种样品，都要带回室内进行实验、分析和鉴定，例如岩矿鉴定、 岩石定量分析、化石鉴定、同位素年龄测定等。为了生产的实际需要和探讨 某些地质现象的成因和发展规律，有时需要利用已知岩矿的各种参数及物 理、化学过程，进行模拟实验。虽然，这种实验结果的可靠性是相对的，但 其重要性却日益增加。如目前可以制造出人工红宝石、石英、金刚石等，既 有实用价值，又有助于了解自然界矿物、岩石、矿床的形成和分布规律。又 如，在室内进行地质力学模拟实验，可以得出各种构造型式的形成条件和展 布情况。历史比较法（现实类比法）——研究地球的历史，重塑地质时代的古地理环境，经常使用这种方法。著名英国地质学家莱伊尔（CharlesLyell，）在 19 世纪提出“以今证古”的研究方法。他认为当前正在进 行着的各种地质作用和方式，和地质时期是一样的，所不同的只是量的差 别。例如，目前在海洋里沉积着泥沙，泥沙里夹杂着螺蚌壳；假如在高山地 层中发现螺蚌壳化石，就可以判断这高山所在曾经是一片海洋，并可得出结 论，地表各处的山脉并不是从来就存在的，而是地壳历史发展的产物。莱伊 尔认为地球上的一切地质记录——巨厚的地层、高大的山脉等，并不是什么 剧烈的动力造成的。各种缓慢的为人所不察觉的地质作用，只要经过漫长的岁月，就可产生惊人的结果。这种理论被称为均变论（uniformitarianism）。莱伊尔有一句名言：“现在是认识过去的钥匙”，意思是我们从现在的已知 就可推求过去的未知，根据目前的地质过程和方式就可推断过去的地质过程 和方式，从而恢复地质时代的历史。这种方法也叫做现实主义方法（原则）。 稍早一点，法国地质学家居维叶（G.Cuvier，）认为地壳的 变化和生物的发展，不是自然界逐渐演化而成的，而是由于发生多次超越现 在人类认识范围和经验的短暂而猛烈的激变事件造成的。例如《圣经》上所 说的大洪水，使一切生物遭到毁灭，上帝又来重新“创造”世界。“灾难— 毁灭—再创造”，自然界按照这种过程，生物界不断形成新属种，如此反复， 变化不已。这种观点与均变论正相反，被称为灾变论或激变论 （Catastrophism）。由于它否认生物演化，并带有浓厚的神的色采，所以 后来受到批判，逐渐为均变论所代替。均变论在反对当时灾变论、建立唯物 主义的进化观点和研究方法中，曾经起了进步的作用。　　但是，莱伊尔只强调缓慢变化的一面，未见到突变的一面；只谈量变， 未谈质变；只认识古今的一致性，未认识到古今还有差异性。过去不会和今 天完全一样，今天也不会是过去的重演，地球的历史绝不会是简单的重复。 同时，目前许多人认为在地球的长期发展过程中，不能排除曾经发生过若干 次灾变或激变事件。例如，大量陨石的撞击，地磁极的多次反转，地质历史 上多次冰川时期的出现等，无疑都会影响地球发展的进程和各种平衡关系。 现代地质学接受了莱伊尔现实主义的合理部分，即以今证古的原理；同 时也注意到地球发展的阶段性和不可逆性，以及在地球发展的不同阶段中自 然条件的特殊性，例如大气成分不同、海陆分布形势不同、生物状况不同、 地壳运动的方式和强烈程度不同等，因此各种地质作用如风化、侵蚀、搬运、 沉积等作用的方式、速度也有差异。所以研究地球的历史，必须根据具体情 况，用历史的、辩证的、综合的思想作指导，而不是简单地、机械地以今证古，这样才能得出正确的结论。这种方法就是历史比较法或现实类比法。　　近年通过对地球的监测获得的许多数据，认为时间是地质事件及其结果 的最好过滤器，也就是随着地球的发展和时间的延续，那些意义不大的地质 事件及其结果都被筛掉或过滤掉了，从而使人们通过对某些作用结果的观 测，比通过对不连续或微弱的信息直接监测地球的一般动力演化，可能更会 正确地认识某些地质过程，更正确地研究现在，了解过去，预测未来。这种 观点和莱伊尔的“以今证古”相反，而是“以古证今”，认为“研究过去是 了解现在的钥匙（关键）”。实际上，这些不同观点可以起到互为补充的作 用，古和今是一种辩证关系，以今可以证古，将古亦可论今，不可把它们对 立起来。　　第一章总论第一节地球概况一、地球的形状和大小（一）对地球形状、大小的认识 人类在长期生产实践中，对于地球形状的认识经历了反复曲折的过程。当初人们确认地球的形状为圆球形，这是一个认识上的进步，有人比喻为第 一级近似。到 18 世纪末，人们普遍认识到地球为极轴方向扁缩的椭球，这 是第二级近似。为了数学上计算方便，人们用“旋转椭球体”这一几何形体 来代表地球的形状。所谓旋转椭球体是将一个椭圆以它的短轴为轴旋转而成 的球体。地球因自转而变扁，这符合逻辑和事实，但地球不是流体，所以旋 转椭球体的光滑表面并不完全和地球真实形状一致。地球表面有大陆和海 洋，地势有高有低，其形状是非常不规则的。后来通过重力测量采用“大地 水准体”（Geoid）这个概念来代表地球的形状（图 1-1），这是第三级近似。 大地水准体是指由平均海面所封闭的球体形状。海面上的重力位各处都是相 等的，即海面在重力作用下是一个等位面，把这个等位面延伸通过大陆，就 形成一个封闭曲面，这个曲面叫大地水准面。由于地球表面有 71％为海洋所 占据，所以在一定程度上讲，大地水准面代表了地球的形状，而且这个面是 一个实际存在的面。但它仍然是介于旋转椭球体和地球真实形状之间的一个 中间形态。近年来，由于人造卫星等空间技术的发展，大大地推动了关于地球形状的深入研究，取得了一些新的数据。概括说来，有以下几个方面的认识：（1） 大地水准面不是一个稳定的旋转椭球面，而是有地方隆起，有地方凹陷，相 差可达 100m 以上；（2）地球赤道横截面不是正圆形，而是近似椭圆形，长 轴指向西经 20°和东经 160°方向，长短轴之差为 430m；（3）赤道面不是 地球的对称面，从包含南北极的垂直于赤道平面的纵剖面来看，其形状与标 准椭球体相比较，位于南极的南极大陆比基准面凹进 24m；而位于北极的没 有大陆的北冰洋却高出基准面 14m。同时，从赤道到南纬 60°之间高出基准 面，而从赤道到北纬 45°之间低于基准面。用夸大了的比例尺来看，这一形 状是一个近似“梨”的形状（图 1-2）。这一认识是到目前为止对于地球认 识的一个新阶段。这种认识说明地球的形状及反映这种形状的内部物质状态 还未达到稳定平衡状态。当然，今后卫星测量还必须结合大地测量、重力测 量和天文测量等综合手段，才能获得进一步精确的数据。　　（二）地球的形状和大小的最新数据（1975 年 9 月，国际大地测量学和 地球物理学联合会第 18 届年会推荐和 1980 年公布的部分大地测量常数值， 后者带*号）：　　地球赤道半经（α）：6378137m*地球极半经（с）：6356752m*赤道标准重力加速度（γe）：（）×10-5m/s2（三）地球的其它数据 地球平均半经：6371km 子午线周长：40008.08km 赤道周长：40075.24km 地球的面积：51000 万 km2*海洋面积：36100 万 km2，占地球总面积的 70.8％ 陆地面积：14900 万 km2，占地球总面积的 29.2％ 地球的体积：10830 亿 km3* 地球的质量：5.976×1027g* 地球的平均密度：5.517g/cm3 物体脱离的临界速度：11.2km/s 赤道上点的线速度：465m/s 地球沿轨道运动的平均速度：29.78km/s 大陆最高山峰（珠穆朗玛峰）：8846.27m 大陆平均高度：825m 海洋最深海沟：-11034m 海洋平均深度：-3800m大陆和海洋的平均高度：-2448m（即全球表面无起伏，将被 2448m 厚的海水所覆盖） 从以上数据中，得知地球表面不仅海陆并存，而且地面起伏最大高差近20km。但若把地球缩小，以 3.2m 为半径，画一道高 1.5cm 的圆周线带，则地表的最高点和最低点均可包括在这道圆周线带内；同时，由于地球扁率只有 1/298，无论是旋转椭球体、大地水准体或近似“梨”形体，从宏观上看 地球仍然是近似球形的球体。二、地球的物理性质（一）地球的密度和重力 地球的质量是根据万有引力定律计算出来的，用地球的质量除以地球的体积，便可得出地球的平均密度是 5.517g/cm3，而地壳上部的岩石平均密度是 2.65g/cm3，由此推测地球内部必有密度更大的物质。根据地震资料得知， 地球密度是随着深度的加深而增大的，并且在地下若干深度处密度呈跳跃式 变化，推测地核部分密度可达 13g/cm3 左右。地球的平均密度和水星（5.4）相差不多，月球（3.341）和火星（3.95）的密度都比地球小，其它行星的密度就更小了。当前很重视和其它星体对比 来研究地球。地球的重力一般是指地球对地表和地内物质的引力。而万有引力F=m1m2/r2，由此可知，重力与地球质量（m1）和物体质量（m2）的乘积成正比，与地球和物体二者质量中心的直线距离平方（r2）成反比。地表重力因 还受地球自转产生的离心力和各点与地心距离的影响，故各地并不相等，且 随海拔和纬度的不同而发生变化。据计算：在两极，重力比赤道地区大 0.53％，也就是说把在两极重 100kg 的物体搬到赤道地区时，则变成 99.47kg。 通常用单位质量所受的重力，即重力加速度（g）来表示各地的重力大小。 如在赤道的重力为 978.0318Gal①，在两极为 983.2177Gal。　　如果把地球看作一个理想的扁球体（旋转椭球体），并且内部密度无横 向变化，所计算出的重力值，称理论重力值。但由于各地海拔高度、周围地 形以及地下岩石密度不同，以致所测出的实际重力值不同于理论值，称为重 力异常。比理论值大的称正异常，比理论值小的称负异常。存在一些密度较 大物质的地区，如铁、铜、铅、锌等金属矿区，就常表现为正异常；而存在 一些密度较小物质的地区，如石油、煤、盐类以及大量地下水等，就常表现 为负异常。异常的大小取决于矿石与周围岩石的密度差、矿体的大小以及矿 体的埋藏深度。根据这个道理可以进行找矿和地质调查，这称为重力勘探， 是地球物理勘探方法之一。但是，利用重力异常研究地质情况，必须对实测重力值进行校正，即必须清除各种因素对实测值的影响。第一，实测点有一定的海拔高度，海拔越 高，距地心距离越大，而高差每增减 1m，重力差则为 0.3083mGal。因此， 须要一律校正至海平面高度，这种校正只考虑海平面与测点之间高差的影 响，而未考虑海平面与测点之间物质的影响，就好象那里是空的一样，所以 这种校正称自由空气校正。经这样校正后的重力值与理论重力值之差，称为 自由空气异常；第二，测点与海平面之间还有岩石（平均密度一般按2.67g/cm3 计算）对重力产生影响，测点周围地形也对重力产生影响，因此自由空气校正后的重力值还必须减去这部分岩石和地形对测点所产生的重 力值，这种校正称为布格校正，布格校正后的重力值与理论重力值之差称为 布格异常。这种异常应用最广，在文献中所看到的重力异常一般皆指布格重 力异常。　　图 1-3 是我国大陆部分布格重力异常图，从图上可以看出有两点值得注 意的情况：（1）青藏高原边缘和大兴安岭及太行山边缘有明显的“重力台 阶”，这说明地质情况有很大变化；（2）丘陵及平原地带重力异常值较小， 而青藏高原等地负异常值较大，甚至达到负 400—500mGal，这说明高原、高 山地带在海平面以下的部分存在着某种补偿作用，从而抵消了高山、高原对 重力的影响。根据这种现象，有人提出“地壳均衡说”，认为山脉是较轻的　　岩块浮在较重的介质之上，仿佛冰山浮在海水中一样，山越高，它深入下部介质中的深度也越大，这深入的部分通称“山根”。这种论点现已为许多证 据所证实。（二）地磁　　地球周围形成一个巨大的地磁场。早在公元前 3 世纪战国时期，我国就 已利用磁性发明了指南仪器——司南。后来人们还发现地磁极与地理极的位 置是不一致的。地球磁场同置于地球中心的一个大条形磁铁（条形磁铁与地 轴呈 11.5°相交）所产生的偶极磁场相类似（图 1-4）。条形磁铁的北极指 向地球的南磁极，条形磁铁的南极指向地球的北磁极。其磁力线是从南磁极 出发进入北磁极的。当然事实上地球内部并无这样一个条形磁铁。为了确定 地表任何一点的地磁场，需要进行磁场强度测量。如图 1-5 所示，箭头代表 向量，其长度代表磁场强度（磁场强度单位为奥斯特 Oe），它在水平面上的 投影为水平强度，它的垂直分量为垂直强度，图中θ角称磁偏角，α称磁倾 角。磁偏角也就是地磁子午线与地理子午线的夹角，以指北针为准，偏东为 正，偏西为负。磁倾角即磁针与各处水平面的夹角，常随纬度而变化，在两 磁极α角为 90°，在磁赤道则为 0°，以指北针为准，下倾者为正，上仰者 为负。概括而言，地磁具有以下特点：　　（1）地磁南北极和地理南北极的位置不一致，并且磁极的位置逐年都 有变化，如表 1-1，磁极有向西缓慢移动的趋势。（2）地面上每一点都可从理论上计算出它的磁偏角和磁倾角。如磁偏角和磁倾角与理论值不符时，叫做地磁异常。局部的地磁异常主要是由地下 岩石磁性差异引起。属于地球物理勘探方法之一的磁法勘探就是据此寻找地 磁异常区，从而发现隐伏地下的高磁性矿床。此外通过研究在亿、万年前所 形成的岩石中保存下来的剩余磁性的方向和强度，来判断地球磁场方向的变 化，称古地磁学。它可以配合其它方法探索地球岩石圈构造发展的历史。表 1-1 近代地磁极位置年代
北磁极
南磁极
° N ， 96.8 ° W
75.0 ° S ， 153.7 ° E
° N ， 96.5 ° W
° S ， 153.3 ° E
1912*
71.2 ° S ， 150.8 ° E
° N ， 100W
68.7 ° S ， 143.0 ° E
° N ， 101.0 ° W
67.1 ° S ， 142.7 ° E
° N ， 100.5 ° W
66.5 ° S ， 139.9 ° E
° N ， 101.0 ° W
66.0 ° S ， 139.1 ° E
° N ， 100.6 ° W
° N ， 100.0 ° W
65.8 ° S ， 139.4 ° E
° N ， 102.9 ° W
65.6 ° S ， 139.4 ° E
1983*
65.2 ° S ， 138.7 ° E
*实验位置
　　（3）根据人造卫星在地球外层空间探测发现，地球磁场的磁力线并不 像图 1-4 所示那样规则，而是由于太阳风的影响，地球的磁场被压缩在一个 固定区域内，这个区域叫磁层（图 1-6）。磁层像一个头朝太阳的彗星，磁 层顶部朝向太阳，距离地球有 10 个地球半径远，而尾部可以拖到几百个地 球半径那么远。磁层可以使地球上生物免受宇宙射线和粒子袭击的危害。（4）关于地球磁场形成的原因，曾有种种推测：很早人们认为地球的地核部分为具有磁性的镍铁物质，从而形成地球磁场。但是，地内温度高达 几千摄氏度，远远超过铁磁性矿物的居里点①，不可能产生磁场。目前所知，仅仅在 20km 范围内的岩石圈部分可以具有铁磁性，但它所产生的磁场强度不可能达到地磁场强度的数量级。还有人认为巨大质量物体的转动可以导致 电磁效应，这种看法也被否定了。目前倾向于这种认识：地核的外核部分为 液态的金属铁镍物质，是一种导电流体，在地球旋转过程中，产生感应自激， 形成地球磁场。又因在地球转动过程中，流体地核比固体地幔略有滞后，因 此产生地球磁场逐渐向西漂移。但这些假说有待于继续研究证实。（三）地热 地球内部储存着巨大的热能，这就是常说的地热。地壳表层的温度常随外界温度而有日变化和年受化，但从地表向下到达一定深度，具温度不随外 界温度而变化，这一深度叫常温层。它的深度因地而异，在我国北方，温度 具有年变化的深度大约在 30m 左右。在年常温层以下，地温随深度而增加， 此增温规律可以用地热增温级或地热梯度表示。所谓地热增温级是在年常温 层以下，温度每升高 1℃时所增加的深度，单位是 m/℃，例如，大庆的地热增温级为 20m/℃，北京房山为 50m/℃。地热增温级的平均数值是 33m/℃。地热增温级的倒数叫地热梯度，即每深 100m 所增加的温度，单位是℃/100m。 地热梯度的平均数值是 3℃/100m。
地热增温的规律只适用于地壳部分或岩石圈（图 1-7）。据地球物理资 料推断，整个地球的平均温度约为 2000℃。地热的主要来源是由放射性元素衰变而产生的，如铀（U238，U235）、钍（Th232）、钾（K40）等（表 1-2）。这些放射性元素衰变析出的总热能值， 现有各种不同的估计，根据侯德封等 1973 年资料，至少为 2.14×1021J/a。 此外，也有一部分热能可能是由构造变动的机械能、化学能、重力能和地球 旋转能等转换而来的。还有人认为地热是地球形成时残余下来的，这就是所 谓“残余热说”。表 1—2 各类岩石放射性元素含量（1/106 ）及生热率岩类 放射性元素含量
平均总生热率
铀（ U ）
钍（ Th ） 钾（ K ）
4.2 × 4.2 ×10-8J/ga 10-8J/ga
沉积岩 3.00花岗岩 4.75玄武岩 0.60
5.00 2000018.50 379002.7
49.40.02502.42 5.89
橄榄岩 0.015
0.05 63
9.46 0.30
地球内的热能可以通过不同形式进行释放，如火山喷发、热水活动以及构造运动等都是消耗地热的形式。但地热释放最经常和持续的形式是地球内 部热能从地球深部向地表的传输，这种现象称为大地热流。地球通过大地热 流放热的现象是十分普遍的，只是单位面积（1cm2）的放热量很小，平均每 秒钟只有 6.15×10-6J。热流量的单位为 4.J/cm2·s，通称地热 流量单位（HFU）。虽然地表单位面积的每秒热流量很小，但整个地球表面 在一年中的放热总量可以达到 9.63××1021J，这个数字相当于燃烧 300 多亿吨煤放出的热量。可见地球本身是一个庞大的热库。地热流量或 地热流值（Q）的计算公式是岩石导热率（K）和垂直地热梯度（dT/dZ）的乘积，即 Q=K（dT/dZ），式中 T 代表温度，Z 代表深度。一般是在室内测定岩心标本的导热率，在钻井中测量地热梯度，两个数值相乘，即得出地热流 值。但用钻井岩心标本测定导热率存在很大困难，例如岩心标本离开它原来 的位置，其温度、湿度和所受的压力等自然状态有了很大变化，有时岩心发 生破裂，或者岩心取自松散岩层，凡此等等，都会使测量的数值产生很大误 差。近年来研究成功一种地热流原位测定的仪器，特别适用于测量海底淤积 层的导热率，大大推动了海洋地热流测定进度。到 20 世纪 80 年代末，全球 地热值已测得 1 万多个，其中有 2/3 的数值是测自海洋。对全球热流量的研 究得到一些有意义的结果：（1）近年对全球地热流值的统计数字表明：全球平均地热流值为 1.47±0.74HFU，大陆平均地热流值为 1.46±0.46HFU，海洋为 1.47±0.79HFU， 大陆和海洋平均地热流值几乎相等。　　（2）但地热流值的分布却具有明显的时空差异。以海洋而论，在洋中 脊最高，为 1.90±1.48HFU，海盆地区为 1.27±0.53HFU，而距离洋中脊最 远的海沟其平均值最低，只有 1.16±0.70HFU。（3）从岩石的新老或大地构造活动阶段来看，从古到新，地热流值表现为由低到高的趋向。如最古老的前寒纪地块为 0.91±0.02HFU，早古生代 加里东褶皱带为 1.11±0.07HFU，晚古生代海西褶皱带为 1.24±0.03HFU， 中生代褶皱带为 1.42±0.06HFU，新生代喜马拉雅褶皱带为 1.75±0.06HFU。（4）研究还表明，地热流值与岩石圈厚度有关。岩石圈越薄，则地热流值越大；反之，则越小。因此根据地热流值的大小可以推算出岩石圈的厚 度，其推算结果与根据地震波推算的结果大体相符。地热流所带出的热能是很分散的，目前只有在一定地质条件下富集起来的地热能，才能当作资源看待。在大陆地区，地热流值大于 2HFU，一般被认 为是具有良好地热资源的地区。大陆地热资源分布很不均匀，上面所述中生 代褶皱带（相当于环太平洋带）、新生代喜马拉雅褶皱带（相当于地中海- 喜马拉雅带）是两条著名的地热带，也是地球上著名的地震带和火山活动 带。在这样的地带有很多地方的地热流值或地热梯度高于平均值，这种地方 称为地热异常区。在地热异常区，地热传导给地下水，使之变成热水或蒸汽， 然后再沿断层或裂隙上升到地表，这样就会形成温泉、热泉、沸泉或者喷汽 孔、冒汽地面等，有时还会形成热水湖。所有这些现象都称之为地热活动的 地表显示。凡是具有地热的地表显示或地热异常现象的地区，叫地热田。但 热水的形成必须具备热源、水源、储集层和盖层等条件（图 1-8）。　　我国东部沿海地区（包括台湾在内）和西南地区西藏、云南等地，正好 分别位于世界的两条地热带范畴内，所以地热资源很丰富，目前我国已发现 热泉点 2800 多处（西藏地区未计入内）。据近年科学考察，西藏全区的水 热活动区不下 600 处。其中拉萨西北羊八井热汽井，钻井深只 30m，而温度达 130℃的热水汽喷高 30 多 m，是大型地热田之一。热泉、温泉之外，也可以通过钻井把地下一二千米以内的热水抽到地面上来，加以利用。热水除直接利用外，还可用以建立地热发电站。70 年代以来，我国已在广东丰顺、河 北怀来以及湖南、山东、江西、辽宁等省建成小型地热发电站。在西藏羊八 井还建立了第一座直接利用地热汽发电的地热试验站。　　目前全世界对地热的利用还主要限于地表和地下热水方面，但近年已注 意到如何进行“高温岩体”的利用问题。如日本正在进行开发高温岩体热能 试验。其方法是在岩浆岩体上开凿一破碎井（或利用废井），在井下采取措 施，使下面岩体产生龟裂，然后注水到地下岩体龟裂处，同时在地面另凿一 生产井，提取利用基岩热产生出来的蒸汽，推动涡轮机发电。1992 年在山形 县挖掘了一口深 2200m 的实验井，成功地进行了第二次制造龟裂的实验，并 准备继续进行破碎井与生产井之间水汽通过连续循环实验。据认为如果能开发 4000m 以下岩体热能，则仅日本的这项可以利用发电的能源资源即可达到4 亿 kw 以上。由此说明，地热资源的开发利用，蕴育着无限广阔的前景。第二节 地球的结构　　地球是一个由不同状态与不同物质的同心圈层所组成的球体。这些圈层 可以分成内部圈层与外部圈层，即内三圈与外三圈。其中外三圈包括大气 圈、水圈和生物圈，内三圈包括地壳、地幔和地核（表 1-3）。表 1-3 地球各圈层质量圈 层 质 量（ t ） 占地球总质量％大气圈 5 × 09水 圈
生物圈 大气圈质量的 1/300地
壳
5 ×
地
幔
4.05 ×
地
核
1.88 ×
一、地球的外部圈层（一）大气圈　　从地表（包括地下相当深度的岩石裂隙中的气体）到 16000km 高空都存 在气体或基本粒子，总质量达 5×1015t，占地球总质量的 0.00009％。主要 成分氮占 78％；氧占 21％；其他是二氧化碳、水汽、惰性气体、尘埃等，占 1％。地球的表面为什么形成大气圈，这是与地球的形成和演化分不开的。地球在其形成和演化的过程中，总是要分异出一些较轻的物质，轻的物质上 升，积少成多形成大气圈。我国古代也有这样的话：“混沌初开，乾坤始奠， 轻清者上升为天，重浊者下沉为地。”其实这就是讲的物质分异作用。上升 的气体为什么不会从地球的表面跑到宇宙空间中，其主要原因是地球的引力 把大气物质给拉住了，形成一个同心状的大气圈。物体脱离地球的临界速度是 11.2km/s，尽管气体物质很轻，其运动速度也很快，如氧分子的运动速度是 0.5km/s，氢分子的运动速度是 2km/s，但这种速度并不能使气体物质脱 离地球的引力场。只有一部分氢和氦，在宇宙射线作用下可以被激发，产生 很高的速度而跑掉一些。所以，大气圈中氧和其它气体的成分就相对增加 了。　　在太阳系中的其他星球，如月球、水星、火星等，则不同于地球的情况。 月球的表面重力只有地球重力的 1/6，物质脱离月球的速度为 2.38km/s。所 以月球上分异出的气体物质，很容易脱离月球，使月球不可能形成大气圈。 水星离我们地球最近，其表面重力是地球的 1/3，脱离速度是 4.2km/s，气 体比较容易跑掉，所以水星上也没有形成大气圈。火星表面的引力与水星的 引力差不多，但火星的表面温度较低，气体分子运动的速度相对比较慢，所　　以火星的四周还可以保存一部分大气物质，但比起地球来，气体是非常稀薄的。木星、土星、天王星和海王星的引力与质量都比地球大得多，因此在这 些星球上都存在有大气圈。但它们的成分却与地球上的大不相同。由于这些 行星的引力大，连氢、氦这些轻气体分子都能被吸引住，所以这些星球上的 气体不适合各种生物的生存与发展。金星的质量与引力都和地球近似，也存 在有大气圈，但金星上没有植物进行光合作用，所以二氧化碳的含量很大。 这样的条件也不适于生物的发展与生存。　　地球大气圈成分是随着时间而变化的。当初大气中的二氧化碳可能达到 百分之几十，大约在 3 亿年前，由于植物大规模繁盛，才演化成接近现今的 大气成分，目前大气中的二氧化碳只有万分之 4.6。大约在 1 亿年前，大气 的温度才接近现今的温度。从地史发展来看，二氧化碳的多少是影响地表温 度的一个重要因素。若二氧化碳增多，地球的温度将会增高。根据有关资料， 自工业革命以来，二氧化碳的含量已增加 13％，因此人们推测地球的大气温 度将会越来越高。大气圈是地球的重要组成部分，并有重要的作用：（1）大气可以供给地球上生物生活所必须的碳、氢、氧、氮等元素。（2）大气可以保护生物的生长，使其避免受到宇宙射线的危害。　　（3）防止地球表面温度发生剧烈的变化和水分的散失，如若没有大气 圈，地球上将不会存在水分。（4）一切天气的变化，如风、雨、雪、雹等都发生在大气圈中。（5）大气是地质作用的重要因素。　　（6）大气与人类的生存和发展关系密切。大气容易遭受污染，大气环 境的质量直接关系着人类健康。（二）水圈　　水圈主要是呈液态及部分呈固态出现的。它包括海洋、江河、湖泊、冰 川、地下水等，形成一个连续而不规则的圈层。水圈的质量为 1.41×1018t， 占地球总质量 0.024％，比大气圈的质量大得多，但与其他圈层相比，还是 相当的小。其中海水占 97.2％，陆地水（包括江河、湖泊、冰川、地下水） 只占 2.8％；而在陆地水中冰川占水圈总质量的 2.2％，所以其他陆地水所 占比重是很微小的。此外，水分在大气中有一部分；在生物体内有一部分， 生物体的 3/4 是由水组成的；在地下的岩石与土壤中也有一部分。可见，水 圈是独立存在的，但又是和其他圈层互相渗透的。　　地球上有水，这好像是很平常的现象，与其它星球相比，则显得特殊了。 如，月球、水星、金星上都没有水。金星的表面温度较高，水都变成蒸汽跑 掉了。火星上的水不少于地球，但火星上的水几乎都是以冰的形式存在的。 火星以外的行星表面温度更低，难于存在液态水，如土星光环，据查明是由 冰块组成的。大气圈中存在的水分只占水圈总量的十万分之一，但它的重要意义是不能以百分比来衡量的。因为大气中的水分不时凝结为雨、雪降下，又不时从地面和海面得到补充。实际上，大气中的水汽成了水分循环的中转站。这个 中转站对人类生存关系极大。每年大约有 4.46×1014t 的水分经过蒸发进入 大气圈，同时也有相等数量大气中的水分经过凝结又降回大地，其中大约有1/5 降落在大陆上。 地球上的原生水，是地球物质分异的产物。目前火山喷发常有大量水汽从地下喷出便是证明。如 1976 年阿拉斯加的奥古斯丁火山喷发，一次喷出 水汽即达 5×106kg。当然地球上的水圈是逐渐演化而成的。　　水圈是地球构成有机界的组成部分，对地球的发展和人类生存有很重要 的作用：（1）水圈是生命的起源地，没有水也就没有生命。（2）水是多种物质的储藏床。（3）水是改造与塑造地球面貌的重要动力。　　（4）水是最重要的物质资源与能量资源，水资源的多寡和水质的优劣 直接关系着经济发展与人类生存。（三）生物圈　　指地球表面有生物存在并感受生命活动影响的圈层。目前世界上已知的 动物、植物大约有 250 万种，其中动物占 200 万种左右，植物大约占 34 万 种左右，微生物大约有 3.7 万种。整个生物圈的质量并不大，仅仅是大气圈 质量的 1/300，但它起到的作用却是很大的。生物圈具有相当的厚度。绿色 植物的分布极限大约是海拔 6200m 左右，根据资料，在 33000m 高空还发现 有孢子及细菌。总的来讲，生物圈包括大气圈的下层，岩石圈的上层和整个 水圈，最大厚度可达数万米。但是其核心部分为地表以上 100m，水下 100m， 也就是说大气与地面、大气与水面的交接部位是生物最活跃的区域，其厚度 约为 200m 左右，因为在这个范围内具有适于生物生存的温度、水分和阳光等最好的条件。　　生物圈是在地球演化过程中形成的一个特殊圈层，大约在 30 亿年以前， 地球上才开始有了最原始的生命记录。大约从 6 亿年前才进入生命演化的飞 跃阶段。地球上自从出现生物，便对地球的发展起着重要的特殊的作用。由 于生物的生长、活动和死亡，使生物和大气、水、岩石、土壤之间，进行着 多种形式的物质和能量的交换、转化和更替，从而不断改变着周围的环境。如植物在光合作用过程中，不断从大气中吸收 CO2，在反应中放出 O2，改变着大气的成分，同时将碳固定下来，并把它们的一部分埋藏在地壳中，形成 大量的地壳能源。据估计，每年大约有 1.5×1010t 的碳，从大气转入到树木 之中，煤碳就是地质时代树木被掩埋地下形成的。目前，每年大约形成含碳 量达 3×108t 的泥碳。此外，空气中的 CO2，溶解到水中形成 HCO3-，与 Ca+ 结合形成 CaCO3，一部分为生物所吸收变成硬体（外壳、骨骼等），沉积而 成为石灰岩。同时，生物也参予了土壤的发育。可以说，没有生物也就没有今天的地球面貌，没有生物，也就不可能提供如此繁多的生物资源。二、地球的内部圈层　　该内部圈层指从地面往下直到地球中心的各个圈层，包括地壳、地幔和 地核。虽然人们渴望“向地球的心脏进军”，彻底搞清楚地球内部状况，但 目前世界上深井记录为 12300m（俄罗斯科拉半岛一口深钻，截至 1986 年）， 只占地球半径的 1/530，所以还不能用直接观察的方法来研究地球内部构 造。通常采用地球物理方法，更主要是利用地震波的传播变化来研究地球内 部构造情况。地震波分为纵波（P）和横波（S）。纵波可以通过固体和流体， 速度较快；横波只能通过固体，速度较慢。同时地震波的传播速度随着所通 过介质的刚性和密度的变化而改变。因此地震波实际上对地球起到“透视” 的作用。当然，也可以借助宇宙地质（特别是陨石的成分）来判断地球内部 的成分。如果地球从表及里，是由均一物质组成，则纵横波速度在任何深度和任何方向都应该相同。但根据地球内部震波传播曲线分析，可以看出震波传播 速度随深度而发生变化，并且有些地方还发生突然变化，可见地球内部物质 不是均一的，而且还存在许多界面。地震波在地下若干深度处，传播速度发 生急剧变化的面，称为不连续面。其中有两个变化最显著的不连续面，叫一 级不连续面（表 1-4）。根据地震波的传播数据，可以制成地球内部震波传 播速度曲线图（图 1-9）。从表或图中可以看出两个一级不连续面：　　一个在地下（自海平面起算）平均 33km 处（指大陆部分）。在此不连 续面以上，纵波速度为 7.6km/s，以下则急增向 8.0km/s；而横波则由 4.2km/s 增到 4.4km/s。这个一级不连续面称莫霍洛维奇①不连续面，简称莫霍面或莫氏面。表 1-4 地球内部圈层和物理数据圈 层名称 代 号不连续面深度（ km ）纵波速度（ km/s ）5.6横波速度（ km/s ）3.4密
度（ g 、 cm3 ）2.6压力（ 1011PA ′ 06.03.602.7地壳 A康拉德面 10 0.00A ″莫霍面 33　　　　　　　　　　　B ′上地
地 B 1006.67.68.08.27.83.84.24.44.64.22.93.03.323.343.40.0190.031幔 B ″古登堡低速层拜尔勒面1502507.78.24.04.553.53.60.0500.069C ′ 400CC ″ 6509.0 4.98 3.85 0.1410.2 5.65 4.1 0.218雷波蒂面幔100011.436.354.60.40D ′ 2000下地 2752D D ″幔古登堡面 290012.813.6313.326.927.317.115.15.65.70.881.34另一个在 2900km 深处。在这里纵波速度由 13.32km/s 突然降为8.1km/s，而横波至此则完全消失。这个面称古登堡②不连续面。这两个一级不连续面，将地球内部划分为 3 个圈层：地壳、地幔和地核（图 1-10 及表 1-4）。此外，根据次一级不连续面还可以划分出次一级圈层， 如表 1-4 所示，共可划分出 A、B、C、D、E、F、G7 个圈层；次一级圈层还 可根据更次一级不连续面划分出更次一级的圈层，如 A′、A″，B′、B″等。（一）地壳　　指地球莫霍面以上的固体硬壳（A 层），属于岩石圈的上部。地壳主要 由硅酸盐类岩石组成，它的质量为 5×1019t，约占地球质量的 0.8％，体积 占整个地球体积的 0.5％。　　1.地壳的化学组成 地壳中含有元素周期表中所列的绝大部分元素，而其中 O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg 等 8 种主要元素占 98％以上，其他 元素共占 1—2％。化学元素在地壳中平均含量称克拉克值①。表 1-5 地壳中主要元素的平均含量（重量％）据克拉克元素 和华盛顿（ 1924 ）据费尔斯曼（ 1933 —1939 ）据维诺格拉多夫据泰勒（ 1962 ）（ 1964 ）O 49.52 49.13 47.00 46.40Si 25.75 26.00 29.00 28.15Al 7.51 7.45 8.05 8.23Fe 4.70 4.20 4.65 4.63Ca 3.29 3.25 2.96 4.15Na 2.64 2.40 2.50 2.36K 2.40 2.35 2.50 2.09Mg 1.94 2.25 1.87 2.33H 0.88 1.00 - -Ti 0.58 0.61 0.45 0.57P 0.12 0.12 0.093 0.105C 0.087 0.35 0.023 0.02Mn 0.08 0.10 0.10 0.095从表 1-5 可以看出，地壳中化学元素的克拉克值相差极为悬殊。氧几乎占有一半，硅约占 1/4，铝约占 1/13，而表中未列入的大多数元素的含量是 微不足道的。比如铜的克拉克值为 0.007％，铅为 0.0016％，钍为 0.0012％，锑为 0.0001％，金为 5×10-7％。　　组成地壳的各种元素并非孤立存在，大多数情况是相关元素化合形成各 种矿物，其中以 O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg 等组成的硅酸盐矿物为最 多，其次为各种氧化物、硫化物、碳酸盐等。各种不同矿物特别是硅酸盐类 又组成各种岩石，所以说地壳是岩石圈的一部分。其他大部分元素的克拉克值虽然很小，但它们在一定条件下可以迁移和富集。如在一定地段和一定时间某些元素富集起来，含量超过该元素的克拉 克值，并在质和量上达到开采的要求，这样的地段就形成了矿床。　　2.地壳的厚度和结构 地壳是地球表面的一层薄壳，其厚度大致为地 球半径的 1/400，但各处厚度不一（表 1-6），大陆部分平均厚度 37km 多， 而海洋部分平均厚度则只有约 7km。一般说来，高山、高原部分地壳最厚， 如我国青藏高原地壳最厚可达 70km（图 1-11）。　　地壳（A 层）可以分为上下两层（图 1-12），中间被康拉德面所分开。 但这一界面在海洋部分不明显或者根本不存在。　　上层地壳（即 A 层），其成分以 O、Si、Al 及 K、Na 等为主，和花岗岩的成分相似，所以叫花岗表 1-6 地壳类型和平均厚度（据罗诺夫，1967）地壳类型 面积× 106km2 平均厚度（ km ）大陆型 149次大陆型（过渡型） 64.943.6?23.7?37.5大洋型 296.1 7.3 整个地壳
20岩层；此层又称为硅铝层（Sial）。在这一层的表层部分常分布有 0—10km 厚的沉积岩层。平均密度为 2.6—2.7g/cm3。此层厚度在山区和高原可达 40km，在平原区常为 10km，在海洋地区变薄甚至完全缺失（如太平洋）， 因此是一个不连续圈层。这一层物质组成极为多样，构造形态和地貌形态也 非常复杂。下层地壳（即 A″），其成分虽然也以 O、Si、Al 等为主，但 Mg、Fe、Ca 等成分则显著增加，和玄武岩的成分相似，所以叫玄武岩层，又称为硅镁 层（Sima）①。平均密度为 2.9—3.0g/cm3。此层在海洋地壳部分平均厚 5—8km，在大陆部分则延伸至花岗岩层之下，推测可厚达 30km，是一个连续圈层。3.地壳的类型 地壳可以分为大陆型地壳（简称陆壳）和大洋型地壳（简称洋壳）。陆壳的特征是厚度较大（30—70km），具双层结构，即在玄 武岩层之上有花岗岩层（表层的大部分地区有沉积岩层）。总的来看，硅铝 层好像浮在硅镁层之上，地表起伏越大（如高山、高原），莫霍面的位置越 深，地壳越厚。洋壳的特征是厚度较小，最薄的地方不到 5km，一般只有单 层结构，即玄武岩层，其表层为海洋沉积层所覆盖。此外，在陆壳和洋壳交 会处还可以分出过渡型地壳，又称次大陆型地壳，其特点介于以上二种类型 地壳之间。从图 1-12 可以明显看出陆壳和洋壳在结构、厚度等方面的差异。 地壳厚度的差异性和垂直结构及物质成分的不均匀性，构成了地壳总的 特征，这种特征常导致地壳物质的重新分配和调整，以便达到新的平衡关系，这是引起地壳运动的多种因素之一。（二）地幔　　指莫霍面以下到古登堡面以上的圈层。深度为从地壳底界到 2900km。其 体积占地球总体积的 82％，质量为 4.05×1021t，占地球总质量的 67.8％。 物质密度大约从 3.32g/cm3 递增到 5.7g/cm3，即在地幔下部接近于地球的平 均密度。压力随深度而增加，界面上压力可达约 1.5×1011Pa。温度也随深 度缓慢增加，下部约为 3000℃左右。从莫霍面到古登堡面，根据地震波传播速度大体是缓慢而均匀变化的，中间缺少一级不连续面，说明地幔物质较地壳具有很大的均匀性。但是，在约 400km 和约 1000km 深处各有一个次一级不连续面存在，即拜尔勒面和雷 波蒂面（表 1-4），并据此划分为 B、C、D 层。由此可见，地幔物质又具有 一定的分异作用。目前，一般以 1000km 为界，把地幔分为上地幔和下地幔。　　1.上地幔 由于震波数值和在橄榄岩中实验所得的数值相似，所以也称 橄榄岩层，又称榴辉岩层。橄榄岩的成分和广泛分布的石陨石（又称球粒陨石）相似，和地壳相比，SiO2 成分减少，镁铁成分增加。　　上地幔包括 B、C 两层，其中 B 层又可分成 B′和 B″两层。位于莫霍面 以下的 B′层，相当于固态的橄榄岩层，故通常把这一层加上地壳（即 A+B′）合称为岩石圈。　　在深度 60—400km 范围内，震波速度明显下降，特别是在 100—150km 深度左右下降更多，这一层称为古登堡低速层（相当 B″层）。所以如此， 一般认为在这一层可能有部分熔融，具有较大的塑性或潜柔性，因此又称为 软流圈。软流圈的深度、厚度和范围常随地而异，边界有起伏变化，有时呈 渐变关系。软流圈的温度大约为 700—1600℃，这里可能是岩浆的主要发源 地，同时地壳运动、岩浆活动、火山活动以及热对流等皆可能与此层有关。 上地幔下部（C 层）也有次一级不连续面，具体情况有待于继续探索。 中、深源地震（最深可达 720km）的震源皆发生在上地幔中。因此，对上地 幔的研究日益受到国际上的重视，是固体地球物理学国际合作研究计划之 一。为了进一步探索地球深部，1960 年曾提出“上地幔计划”，于 1970 年结束，对研究上地幔地球物理起了很大的推动作用。　　2.下地幔（D 层） 这一层物质密度较大，一般在 5g/cm3 以上，在底 界接近地球的平均密度，压力可达 1.5×1011Pa。化学成分目前认为仍然相 当于镁铁的硅酸盐矿物，与上地幔无甚差别。但由于这里压力很大，这些硅 酸盐矿物可能形成晶体结构紧密的高密度矿物。由于纵波和横波都能在地幔通过，因此一般认为地幔呈固态存在。（三）地核　　位于深 2900km 古登堡面以下直到地心部分称地核。由于震波速度在这 一部分发生了突然变化，即纵波速度从每秒 13.32km 下降到 8.1km，横波则 消失，表明组成地核物质的化学成分和物理性质等有了很大的变化。　　根据地震纵波的变化情况（表 1-4），地核又可分为外核（E 层）、过 渡层（F 层）和内核（G 层）。据推测，地核物质非常致密，密度 9.7—13g/cm3，地核总质量为 1.88×1021t，占整个地球质量的 31.5％；压力可达 3.0—3.6×1011Pa；温度为3000℃，最高可能达 5000℃或稍高。　　外核由于只有 P 波才能通过，呈液态。过渡层和内核有 S 波出现，呈固 态。关于地核的成分，很早就认为是铁镍成分，相当于铁陨石的成分，称为 铁镍地核说。后来有人认为组成地核的物质也是硅酸盐，但在高温高压下，　　原子结构受到破坏，使各元素原子中的电子游离出来，好像原子核融于电子之中，具有很大的密度，又具有良好的导电性，成为具有金属特性和液体特 性的物质，这称为压力电离现象，这种物质状态称超固态。近来又提出了更 新的看法。目前借助于冲击波的动力研究，已经能够进行超过地心压力的实 验。据实验，在 5×1011Pa 的超高压情况下，并不产生硅酸盐的金属化，即 压力电离现象；同时，可以求得在超高压下物质密度与压力的关系以及相当的 P 波速度值，实验结果表明 P 波速度相当于铁族金属。因此，对上述硅酸 盐金属化的假设提出了怀疑，而重新肯定了铁镍地核说。其中可能还存在一 些硅、硫等较轻的元素。　　关于地核的形状也是科学家们所关注的问题。最近美国哈佛大学的地球 物理学家根据地震波在地球内部传播情况的监测和分析，发现地震波在包含 地球自转轴的平面方向容易穿透地核，而在与地球自转轴垂直的赤道平面则 较难穿透地核，从而提出地核形状接近于圆柱体的形状，其中轴线与地球的 自转轴重合。当然这样的问题有待于不断深入论证。　　第三节 地质作用和地质年代一、导致地球不断变化的作用——地质作用（一）基本概念 在漫长的地球历史中，组成地球的物质不断在变化和重新组合，地球内部构造和地表形态也不断在改造和演变。地球的这种不断的变化，是和作用 于地球的自然力密切相关的。我们把作用于地球的自然力使地球的物质组 成、内部构造和地表形态发生变化的作用，总称为地质作用。引起地质作用 的自然力称为地质营力。　　所有地质营力来源于能，力是能的表现。按照能的来源不同，地质作用 分为内力地质作用和外力地质作用。内力地质作用是由地球内部的能（简称 内能）引起的，主要有地内热能、重力能、地球旋转能、化学能和结晶能。 外力地质作用是由地球以外的能（简称外能）引起的，主要有太阳辐射能、 潮汐能、生物能等。（二）地质作用的能源　　1.地内热能 地球本身具有巨大的热能，这是导致地球发生变化的重要 能源。目前公认，放射性热能，即由地球内部放射性元素蜕变而产生的热能， 是地球热能的主要来源。一种观点认为，地球在由星际物质聚集而成的过程 中，在本身重力作用下体积逐渐压缩，产生压缩热，也是地球热能的一种来 源。另外，地球内部物质发生化学反应，或者产生结晶作用，也可以释放热， 所以化学能和结晶能同样是地球热能的来源。据计算，地球内部每年产生的 总热量大于每年经地表散失的总地热流量，这部分剩余的地热能量，是导致 火山活动、岩浆活动、地震、变质作用、地壳运动的主要能源，根据岩石圈 板块理论，地内热对流是板块运动趋动力的主要能源。2.重力能 指地心引力给予物体的位能。在地球表面所有物体都处于重力场的作用之下。同时，在地球形成和发展过程中，地内物质在地心引力作 用下，按不同比重发生分异，即轻者上升、重者下沉，导致物质的总位能释 放而转化为热能，这种热能称为重力分异产生的热能，成为地球热能来源之 一。　　3.地球旋转能 地球自转对地球表层物质产生离心力和离极力。离心 力的大小随纬度而变化，两极为零，赤道最大，故离心力自两极向赤道是逐 渐增加的；同时离心力又可分解为两个分力，一是垂直地面的垂直分力，它 和重力作用方向相反，并为重力所抵消；一是过地表相应点沿经向的水平分 力（切向分力），这是使地壳表层物质产生由高纬度向低纬度沿水平方向移 动的有效分力。离极力是可变形旋转椭球体的转动惯量矩具有使自己取极大 值的趋势的力，其方向指向赤道，从而导致地球表层物质向赤道方向移动。4.太阳辐射能 太阳不断向地球输送热能，根据计算，一年中整个地球可以由太阳获得 5.4×1024J 的热量。太阳辐射热是大气圈、水圈和生物圈赖以活动、发育并相互进行物质和能量交换的主要能源，并由此产生了一系 列的外营力，如风、流水、冰川、波浪等。　　5.潮汐能 地球在日、月引力作用下使海水产生潮汐现象。潮汐具有强 大的机械能，是导致海洋地质作用的重要营力之一。　　6.生物能 由生命活动所产生的能量，无论是植物的生长、动物的活动 以及人类大规模的改造自然活动，都会产生改变地球物质和面貌的作用。但 归根结底，任何生物能都源于太阳辐射能。　　上述各种能源是导致内外地质作用的主要能源。源于内能的内力地质作 用主要在地下深处进行，但也常常波及地表，它使岩石圈发生变形、变质或 重熔，以至形成新的岩石，或者使岩石圈分裂、融合、变位、漂移，使大地 构造格局发生重大变化。源于外能的外力地质作用主要在地表或靠近地表进 行，不过也可能延伸至地下相当深处，它使地表岩石组成不断发生变化，使 地表形态不断遭受破坏和改造，但外力地质作用几乎均有重力能参予。自从 形成地壳以来，进行着的各种地质作用是相对独立的，又是相互依存的，是 对立的又是统一的。例如，内力作用形成高山和盆地，而外力作用则把高山 削低，把盆地填平；一个地区发生隆起，其相邻地区常会发生拗陷；高山上 的矿物岩石受到风化、侵蚀和破坏，而被破坏的物质又被搬运到另外地方堆 积下来形成新的矿物岩石，如此等等。地质作用对地球既产生破坏作用，同 时也产生建造作用。但在不同时空条件下，它们可能是不平衡发展的，或者 是彼此互为消长的。有些地质作用进行得十分迅速，如火山、地震、山崩、 泥石流、洪水等，有些地质作用却进行得十分缓慢，往往不为人们感官所察 觉，但经过悠久岁月却可产生巨大的地质后果。从地球发展的角度看，地质 作用是促使地球不断新陈代谢、汰旧更新的经久不息的动力。（三）地质作用的分类　　地质作用的分类如表 1-7 所列。内力地质作用分为构造运动、岩浆活动、 变质作用和地震作用。外力地质作用按照外营力的类型，可以分为河流的地 质作用、地下水的地质作用、冰川的地质作用、湖泊和沼泽的地质作用、风 的地质作用和海洋的地质作用等；若按其发生的序列则可分为风化作用、剥 蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用。表 1-7 地质作用分类? 物理风化作用?风化作用?化学风化作用? 生物风化作用??机械剥蚀作用?化学剥蚀作用? ??外力作用?搬运作用?机械搬运作用? ?? 机械沉积作用?沉积作用?大陆沉积作用??化学沉积作用? ?? ?成岩作用???海洋沉积作用?生物沉积作用?构造运动?水平运动　　　　　　　　　　? ?升降运动?内力作用?岩浆活动?喷出作用(火山作用) ? ?　　?变质作用??地震二、地质年代　　地球自形成以来大约经历了 46 亿年的历史，和月球年龄（据月岩测定） 大致相同。研究有关地球历史演化和测定地质事件的年龄与时间序列，称为 地质年代学。地质年代包括两种，相对地质年代和同位素地质年龄。根据地球发展历史过程中生物演化和岩层形成的顺序，将地球历史划分为若干自然阶段，称为相对地质年代。19 世纪初期，英国地质学家 W.史密 斯、C.莱伊尔等就开始利用生物地层学的方法划分地质年代。在地球发展过 程中，在地表一定地区沉积了许多地层，在地层中常保存下来当时生存过的 生物遗体和遗迹，称为化石。在层状岩层的正常序列中，先形成的岩层位于 下面，后形成的岩层位于上面，这一原理称为“地层层序律”，是 1669 年 丹麦地质学家 N.斯泰诺首先提出来的。同时，保存在地层中的生物化石，由 简单到复杂，由低级到高级，表现出清楚的不可逆性和阶段性，1816 年 W. 史密斯首次提出生物顺序发生的概念，这一概念称为“化石顺序律”。实际 上，化石顺序律和地层层序律是一致的，在最古老地层中找不到化石，在较 老地层中可以发现低级化石，在较新地层中可以发现高级化石，这种关系称 为“生物层序律”。生物的发展过程不是均一的或等速的，而是由缓慢的量 变、急速的突变或大量绝灭现象交替出现，而且在同一时期内，生物的总体 面貌具有全球的或至少是大区的一致性。因此，根据地层顺序和古生物种类 可以把地层划分为若干大小不同的单位。这种划分地层的方法称为生物地层学的方法，生物地层学这一术语是比利时学者 L.A.M.J.多洛于 1904 年首次提出的。从 19 世纪 70 年代到 20 世纪 40 年代，岩相古地理学和历史大地构 造学相继建立，以岩石、构造、地层、古生物等来确定相对地质年代的方法 得到广泛利用，促进了相对地质年代学的进一步发展。根据生物地层学等所 划分的地层单位，称为年代地层单位，最大的地层单位叫宇，宇下分为界， 界又分为系，每个系又分为 3 个（或 2 个）统。与此相对应，形成一个宇的 时间叫宙，形成一个界的时间叫代，形成一个代的时间叫纪，形成一个统的 时间叫世。它们的对应关系如下：时代地层单位 地质时代单位 宇（Eonthem）????????????宙（Eon） 界（Erathem）????????????代（Era） 系（System）?????????????纪（Period） 统（Series）?????????????世（Epoch） 自从放射性元素的发现和同位素概念的提出以来，根据放射性同位素衰裂变测年的技术得到广泛应用，从而为测定矿物或岩石的年龄提供了比较精确的方法。用这种方法所测出的年龄称为同位素地质年龄，也曾叫过绝对地 质年龄。同位素年龄测定的基本原理和方法是：当岩浆冷凝矿物结晶时，放 射性元素以某种形式进入矿物或岩石中，在封闭体系中放射性元素（母体） 将按一定速度蜕变出同位素（子体），并继续衰变和积累。如果岩石中母体 元素的衰变常数已经被准确测定出来，衰变最终子体产物是稳定的，只要准 确地测定矿物和岩石中放射性母体和子体的含量，即可根据放射性衰变定律 计算出矿物或岩石的年龄。其中最常用的方法是根据放射性同位素本身衰变 过程而定的方法，亦即以母体同位素衰减或子体同位素增长作为时间的函数 而进行测定，由于不同放射性元素的半衰期有长有短，故采用不同放射性元 素所适用测定的年龄长短亦不相同。现以铀-铅法为例，U235 的半衰期为 7 亿 年，它的最终子体同位素为 Pb207 和 He，1gU235 在 1 年中只有 74 亿分之 1g 裂变为 Pb204 和 He，故铀-铅法适宜于测定年龄为二三十亿年的岩石或矿物。 此外，还有钾-氩法、铷-锶法，多用于古老岩矿年龄的测定。又如碳 14（C14） 法，是常用的测定年轻样品年龄的方法，能测到 2—5 万年的年龄。除去上 述，还有根据放射性射线对周围物质作用的程度而定的方法，如根据矿物中 铀自发裂变产生的辐射损伤径迹的数目作为矿物存在时间的函数来计算矿 物的年龄，称为裂变径迹法，测定年龄范围一般为 100 万年到 2 亿年。又如 根据岩石中放射性物质辐射能量而定的热释光法，常用来测定时代较新的矿 物或岩石的年龄。三、地质年代表自 19 世纪以来，人们在长期实践中进行了地层的划分和对比工作，并按时代早晚顺序把地质年代进行编年、列制成表。早先进行这样的工作，只是根据生物地层学的方法，进行相对地质年代的划分，相对地质年代反映了 地球历史发展的顺序、过程和阶段，包括无机界和生物界的发展阶段。自从 同位素年龄测定取得进展以后，对于地质年代的划分起了很重要作用。因为 相对地质年代只能表明地层的先后顺序和发展阶段，而不能指出确切的时 间，从而无法确立地质时代无机界和生物界的演化速度。但有了同位素年龄 资料，这个问题便解决了。并且，在古老岩层中由于缺少或少有生物化石， 对于这样的地层和地质年代的划分经常遇到很大困难，而同位素地质年龄的 测定则大大推动了古老地层的划分工作。但是，应该指出，相对地质年代和 同位素地质年龄二表 1-8 地质年代简表——据王鸿赖、李光岑《中国地层时代农》（1990）简化地
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