地球与地球仪知识点 地球与地球基础知识

地球<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

赤道//地轴//海拔/回归线//南北回归线

经度//纬度//经线（子午线）//纬线//本初子午线//北极//南极

地球结构//地壳//地幔//地核//地球表层//地球圈层//地球内力

地壳运动//板块运动//板块构造//大陆漂移//生物大灭绝//生物圈

地图

地理学家

地质//地质构造//地质遗迹//地层//地表（包括陆地、海洋）

地  球

    地球是太阳系八大行星之一，从诞生之日起，已历46亿年。按离太阳由近及远的次序是第三颗，位于水星和金星之后；在八大行星中大小排行是第四。在英语里，地球是惟一一个不是从希腊及罗马神话中得到的名字。英语的地球Earth一词来自于古英语及日耳曼语。这里当然有许多其他语言的命名。在罗马神话中，地球女神叫Tellus——肥沃的土地（希腊语：Gaia，大地母亲）。地球目前是人类所知道的惟一一个存在已知生命体的星球。

地球数据

　　年龄：44～46 亿年。

　　公转周期：约365.2422天

　　回归年长度： 366.2422 天。

　　公转轨道：呈梨形。7月初为远日点，1月初为近日点。

　　自转周期：恒星日为23小时56分04秒。太阳日为24小时。

　　自转方向：自西向东。

　　卫星（天然）——1颗（月球）

　　大气主要成份——氮（78%）、氧（21%）和二氧化碳（ 0.037%）水蒸气(0.03%)稀有气体（0.933%）

　　地壳主要成份——氧（47%）、硅（28%）和铝（8%）。

　　表面大气压——1013.250毫帕，或<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />760毫米高汞柱。

　　赤道半径 = 6378.140 公里　

　　极半径 = 6356.755 公里　

　　平均半径 = 6371.004 公里　

　　赤道周长 = 40075.13 公里　

　　体积=10832亿立方公里。

　　质量=5.9742×10^21 吨。

　　平均密度=5.518 g/cm^3

　　表面积=5.11亿平方公里。

　　海洋面积=3.617453亿平方公里。(占总表面积的70.8％)

　　陆地面积=1.49亿平方公里(占总表面积的29.2％)

　　纬度1°长度 = 111.133－0.559cos2φ 公里 (纬度φ处)　　经度1°长度 = 111.413cosφ－0.094cos3φ 公里　

　　大气中的声速(0度) V = 331.36 米／秒　

　　大气中的声速(常温) V = 340米／秒　

　　地球表面磁场强度 ～ 5×10-5 特斯拉　

　　北磁极：76°N, 101°W;　

　　南磁极：66°S, 140°E　

　　地球表面重力加速度(φ = 45°) : g = 9.8061 米／秒2　　地球表面脱离速度 ＝ 11.2 公里/秒　

　　光行差常数(J2000) k = 20.49552"　

　　黄赤交角(J2000) ε = 23°26'21".448　

　　黄径总岁差(J2000) P = 5029”.0966 (每世纪)　

　　岁差周期 ＝ 25800 年　

　　平均轨道速度 ＝ 29.79 公里/秒

地球的质量的计算

　　卡文迪许认为地球的质量约为6×10^24千克

　　地球的赤道半径ra=6378137m≈6.378×10^6m，极半径rb=6356752m≈6.357×10^6m，扁率e=1/298.257,忽略地球非球形对称，平均半径r=6.371×10^6m。在赤道某海平面处重力加速度的值ga=9.780m/s^2,在北极某海平面处的重力加速度的值gb=9.832m/s^2，全球通用的重力加速度标准值g=9.807m/s^2，地球自转周期为23小时56分4秒（恒星日），即T=8.616×10^4s。

　　如果把地球看成质量均匀，并且忽略其它天体的影响，可以通过如下途径计算地球的质量。

　　方法一、在赤道上，地球对质量为m的物体的引力等于物体的重力与随地球自转的向心力之和，则为5.984*10^24 kg

　　方法二、在北极，不考虑地球自转，则计算为5.954*10^24kg

　　方法三、把地球看作质量均匀的球体，忽略自转影响，半径取平均值，重力加速度取标准值。则为5.965*10^24kg

　　月地距离r月地＝3.884×10^8m，月球公转周期为27天7小时43分11秒（恒星日），即T月≈2.361×10^6s，月球和地球都看做质点，设月球质量为m月。

　　方法四、为6.220*10^24kg

地球的主要成分

　　直到十六世纪时，人类才了解到地球只不过是太阳系的一颗行星而已。

　　地球不需太空探测船即可认识，但是直到二十世纪我们才真正勾勒出地球的全貌。当然能自太空中取得它的影像是其中相当重要的因素，地球的太空影像对天气预测，尤其是台风 （飓风）的预报来说有很大的帮助，而且从太空看到的地球真是非常美丽、可爱。

　　由化学组成成分及地震震测特性来看，地球本体可以分成一些层圈，以下就标示出它们的名称与范围（深度，单位为公里）：

　　0～40地壳40～2890地幔2890～5150外地核5150～6378内地核

　　固态的地壳厚度变化颇大，海洋地区的地壳较薄，平均约7公里厚；而大陆地壳就厚得多，平均约40公里厚； 地函也是固态，不过在它上部有一层极小部分熔融的区域，称为软流圈，其上的地函最顶部及整个地壳则称为岩石圈 ；至于外地核是液态而内地核是固态。这些不同的层圈都是以不连续面为界，最有名的就是在地壳与地函之间的莫氏不连续面 （Mohorovicic discontinuity）。

　　地幔占有地球的主要质量，地核反而位居其次，至于我们生存的空间则只是整个地球极小的一部分而已（质量，单位为10的24次方公斤： 大气层 = 0.0000051，海洋 = 0.0014 ，地壳 = 0.026，地幔 = 4.043，外地核= 1.835，内地核 = 0.09675，）

　　地核的主要成分是铁 （或铁镍质），不过也可能有一些较轻的物质存在，地心的温度约有7,500K，比太阳表面温度还高；下部地函的主要成分可能是矽、镁、氧，再加上一些铁、钙及铝；上部地幔主要成分则是橄榄石及辉石（铁镁矽酸盐岩石），也有钙和铝。以上这些瞭解都是来自于地震震测资料，虽然上部地幔的物质有时会因著火山喷出熔岩而被带到地表来，但是我们仍无法到达固体地球的主要部分，目前的海底钻探行动连地壳都尚未挖穿。地壳的成分则主要是石英（二氧化硅）及硅酸盐类如长石。 整体估算，地球化学组成的重量百分比为： 铁34.6% ，氧29.5% ，硅15.2% ，镁12.7% ，镍2.4% ，硫1.9% ，0.05% 钛 。

　　地球是平均密度最大的主要星体。

　　其它类地行星也都具有和地球类似的结构与组成，但其中也有一些差异：月球核所占比例最小； 水星核的比例最大；而火星及月球的函相对较厚；月球和水星没有化学组成明显不同的函与壳之分；地球可能是唯一可再分成内外核的。不过请留意，我们对行星内部的认识主要是来自于理论推导，就算是对地球的也是如此。

　　有别于其它类地行星 ，地球的最外层（包含地壳及上部地幔的顶端）被切分为数块，「飘浮」于其下的炽热地幔之上，这就是著名的板块构造运动学说。 这个学说主要描述两种运动：拉张与隐没，前者发生在二个板块互相远离，其下的岩浆涌出而生成新地壳之处；后者则发生在二个板块互相碰撞，其中一方潜入另一方之下，终至消灭于地函中之处。此外，也有一些板块边界是横向错开式的相对运动或两个大陆板块硬碰硬地撞在一起。

　　地球的大部分表面很年轻 ，只有5亿年左右，以天文的角度来看确实很短。但也有很少的地方露出了当年地球地壳形成时的基底——花岗岩，如中国辽宁省葫芦岛市绥中县就有裸露，由于形成花岗岩时的冷却时间长，所以花岗岩内的结晶体都非常发育，边长在1-2厘米，故把其命名为绥中花岗岩。由于侵蚀作用及构造地质运动不断地破坏又重建大部分的地表，因而地表早期的地质记录不容易找到，例如撞击坑，所以早期地球历史大部分都已不见踪迹。 地球约有45至46亿年老，然而目前已知最老的岩石只有大约40亿年前（地球有相当长的一段时期是一个由熔化的岩浆形成的火球），而且老于30亿年的岩石非常罕见。最老的生物化石不早于39亿年前，有关生命起源的关键时期则亳无记录。

　　地球表面积71%为水所覆盖，地球是太阳系唯一在表面可以拥有液态水的行星（土卫六的表面有液态乙烷或甲烷，而藏于木卫二的表面之下则可能有液态水，不过地球表面有液态水仍是独一无二的）。液态水是我们已知的生命型式所不可或缺的要素；而缘于水具有的大比热性质，海洋的热容积成为保持地球温度恒定的一大功臣；液态水还是陆地上侵蚀与风化作用的主要营力，这是太阳系中唯一有此作用的地方（也许火星早期也曾有过这些作用，但现在已无）。

　　地球大气组成中，77%是氮气而21%是氧气，再来就是微量的氩、二氧化碳及水气。 地球初形成时的大气很可能大部分都是二氧化碳，不过它们大多已被碳酸盐类岩石给结合，其余的则是溶入海洋及被绿色植物耗尽；如今板块构造运动及生物作用是大气中二氧化碳消长的持续主控者。大气中存在的水气及微量二氧化碳所造成的温室效应是维持地表温度极重要的作用，温室效应使地表温度提高了大约35℃，否则地表的平均温度将是酷寒的-21℃！若没有水气及二氧化碳，海水会冻结，而我们已知的生命型式将无从开展。 此外，水气更是地球水循环及天气变化中不可或缺的要角。

　　自由氧的存在也是地球化学组成的一大特征，因为氧是活性很强的气体，照理说应该很容易就和大气中其它元素相化合，地球上的氧气完全是由生物作用产生及维持，若没有生命就不会有自由氧。

　　地球与月球之间的引潮力会使地球的自转周期每一世纪增加约2毫秒，最新研究显示在9亿年前一天只有18小时，而一年则有481天。地球拥有适度的磁场，推测磁场是起因于液态外地核中的电流。由于太阳风与地球磁场及外层大气的交互作用， 极光于焉产生；而上述因素的不均衡造成磁极会在地表移动，目前磁北极位于加拿大北境。由于太阳风与地球磁场及外层大气的交互作用，极光于焉产生；

　　地球磁场及其与太阳风的交互作用也造成了范艾伦辐射带（Van Allen radiation belts），它是环绕著地球的成对环状带，外型就像是甜甜圈，由气体离子（电浆） 组成，其外圈由海拔19,000公里延伸到41,000公里；内圈则介于海拔13,000至7,600公里之间。

地球的温度

　　地核的温度大约是4700℃，比太阳光球表面温度（6000℃）略低。地球上最高温度发生在闪电中。一次闪电能释放100亿焦耳的能量，达到30000℃，这温度是太阳表面温度的5倍，但比太阳核心的温度（1400万摄氏度）低多了。 地球上最冷的地方在哪里？北半球的“冷极”在西伯利亚东部的奥伊米亚康，1961年1月的最低温度是–71℃。南半球的“冷极”在南极大陆，1960年8月24日气温为–88.3℃。

地球的运动

　　地球绕地轴的旋转运动，叫做地球的自转。地轴的空间位置基本上是稳定的。它的北端始终指向北极星附近，地球自转的方向是自西向东；从北极上空看，呈逆时针方向旋转。地球自转一周的时间，约为23小时56分，这个时间称为恒星日；然而在地球上，我们感受到的一天是24小时，这是因为我们选取的参照物是太阳。由于地球自转的同时也在公转，这4分钟的差距正是地球自转和公转叠加的结果。天文学上把我们感受到的这1天的24小时称为太阳日。地球自转产生了昼夜更替。昼夜更替使地球表面的温度不至太高或太低，适合人类生存。

　　 地球自转的平均角速度为每小时转动15度。在赤道上，自转的线速度是每秒465米。天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。人们最早就是利用地球自转来计量时间的。研究表明，每经过一百年，地球自转速度减慢近2毫秒，它主要是由潮汐摩擦引起的，潮汐摩擦还使月球以每年3～4厘米的速度远离地球。地球自转速度除长期减慢外，还存在着时快时慢的不规则变化，引起这种变化的真正原因目前尚不清楚。

　　地球绕太阳的运动，叫做公转。从北极上空看是逆时针绕日公转。地球公转的路线叫做公转轨道。它是近正圆的椭圆轨道。太阳位于椭圆的两焦点之一。每年1月3日,地球运行到离太阳最近的位置,这个位置称为近日点;7月4日,地球运行到距离太阳最远的位置,这个位置称为远日点。地球公转的方向也是自西向东，运动的轨道长度是9.4亿千米，公转一周所需的时间为一年，约365.25天。地球公转的平均角速度约为每日1度，平均线速度每秒钟约为30千米。在近日点时公转速度较快，在远日点时较慢。地球自转的平面叫赤道平面，地球公转轨道所在的平面叫黄道平面。两个面的交角称为黄赤交角，地轴垂直于赤道平面，与黄道平面交角为66°34'，或者说赤道平面与黄道平面间的黄赤交角为23°26'，由此可见地球是倾斜着身子围绕太阳公转的。

地球的地震波

　　我们能够用钻探了解地球内部,可现在最先进的钻探也不过能穿透10千米,如果把地球比作一个苹果的话,那就连表皮也没穿透.后来,科学家们终于知道了打开地心之门的钥匙——地震波.20世纪初，南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇忽然醒悟：原来地震波就是我们探察地球内部的“超声波探测器”！地震波就是地震时发出的震波，它有横波和纵波两种，横波只能穿过固体物质,纵波却能在固体、液体和气体任一种物资中自由通行。通过的物质密度大，地震波的传播速度就快，物质密度小，传播速度就慢。莫霍洛维奇发现，在地下33千米的地方，地震波的传播速度猛然加快，这表明这里的物质密度很大，物质成分也与地球表面不同。地球内部这个深度，就被称为“莫霍面”。

　　1914年，美国地震学家古登堡又发现，在地下2900千米的地方，纵波速度突然减慢，横波则消失了，这说明，这里的物质密度变小了，固体物质也没有了，地球之心在这里，只剩下了液体和气体。这个深度，就被称为“古登堡面”。

　　地球之心之谜终于搞清楚了：地球从外到里，被莫霍面和古登堡面分成三层，分别是地壳、地幔和地核。地壳主要是岩石，地幔主要是含有镁、铁和硅的橄榄岩，地核，也就是真正的地球之心，主要是铁和镍，那里的温度可能高达4982摄氏度[1]。

　　地球是人类的共同家园，然而，随着科学技术的发展和经济规模的扩大，全球环境状况在过去30年里持续恶化。有资料表明：自1860年有气象仪器观测记录以来，全球年平均温度升高了0.6摄氏度，最暖的13个年份均出现在1983年以后。20世纪80年代，全球每年受灾害影响的人数平均为1．47亿，而到了20世纪90年代，这一数字上升到2．11亿。目前世界上约有40％的人口严重缺水，如果这一趋势得不到遏制，在30年内，全球55％以上的人口将面临水荒。自然环境的恶化也严重威胁着地球上的野生物种。如今全球12％的鸟类和四分之一的哺乳动物濒临灭绝，而过度捕捞已导致三分之一的鱼类资源枯竭。

地球的形状

　　科学家经过长期的精密测量，发现地球并不是一个规则球体，而是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体。地球的赤道半径约长21千米，这点差别与地球的平均半径相比，十分微小，从宇宙空间看地球，仍可将它视为一个规则球体。如果按照这个比例制作一个半径为1米的地球仪，那么赤道半径仅仅比极半径长了大约3毫米，凭着人的肉眼是难以察觉出来的，因此在制作地球仪时总是将它做成规则球体。

世界地球日

　　1970年4月22日，在太平洋彼岸的美国，人们为了解决环境污染问题，自发地掀起了一场声势浩大的群众性的环境保护运动。在这一天，全美国有10000所中小学，2000所高等院校和2000个社区及各大团体共计2000多万人走上街头。人们高举着受污染的地球模型、巨画、图表，高喊着保护环境的口号，举行游行、集会和演讲，呼吁政府采取措施保护环境。这次规模盛大的活动，震撼朝野，促使美国政府于70年代初通过了水污染控制法和清洁大气法的修正案，并成立了美国环保局。从此，美国民间组织提议把4月22日定为“地球日”，它的影响随着环境保护的发展而日趋扩大并超过了美国国界，得到了世界许多国家的积极响应。

　　“地球日”诞生后20年中，世界范围内的环境保护工作取得了很大的进展。1972年6月，联合国召开了具有划时代意义的人类环境会议，1973年，成立了联合国环境规划署，许多国家都相继成立了环境保护管理机构和科研机构，环境保护被提上了许多国家政府的重要议事日程，环境问题受到了公众的普遍关注。在许多重大的国际会议上，环境保护也成为重要议题之一，如1989年召开的44届联大、不结盟国家首脑会议、英联邦国家首脑会议、西方七国首脑会议等都讨论了环境问题，并通过了关于环境保护的决议或宣言。这说明环境保护已成为国际政治和国际关系的“热点”。越来越多的政治家、科学家、有识之士都强烈的认识到，环境污染和生态恶化会使社会的文明进程将受到巨大阻碍。

　　由于环境保护问题已成为国际政治的热点，1990年的地球日活动组织者们决定，要使1990年的地球日成为第一个国际性的地球日，以促使全球亿万民众都来积极地参与环境保护。为此，地球日活动的组织者致函中国、美国、英国三国领导人和联合国秘书长，呼吁以1990年4月22日为目标日期，举行高级环境会晤，为缔结多边条约奠定基础。呼吁各国采取积极步骤，达成协议，以阻止和扭转全球环境恶化趋势的发展。同时呼吁全世界愿意致力保护环境，进行国际合作的政府，在本国举办“地球日”20周年庆祝活动。

　　庆祝“地球日”20周年活动的呼吁，得到了五大洲各国和各种团体的热烈响应和积极支持。美国总统布什宣布，把4月22日作为美国法定的地球日，并呼吁公民积极投身到改善环境的行动中去。“1990年地球日”协调委员会主席丹尼斯·海斯事先拜访了伦敦、巴黎、罗马、波恩、布鲁塞尔等地的活动小组，并得到明确的答复，同意将1990年的地球日作为国际地球日进行纪念。亚洲、非洲、美洲的许多国家和地区也都积极响应，组织纪念活动。众多的国际组织，如国际学生联合会、青年发展与合作协会等，也都表示大力支持和积极参与“地球日”20周年纪念活动。1990年4月22日这一天，全世界有100多个国家举行了各种各样的环境保护宣传活动，参加入数达几亿人。从那时起，“地球日”才具有国际性，成为“世界地球日”。

　　世界地球日活动旨在唤起人类爱护地球、保护家园的意识，促进资源开发与环境保护的协调发展。中国从20世纪90年代起，每年4月22日都举办世界地球日活动。

　　近年地球日中国主题

　　世界地球日没有国际统一的特定主题，中国参与世界地球日活动是从20世纪90年代开始的。在1990年4月22日地球日20周年之际，李鹏总理发表了电视讲话，支持地球日活动。从此，中国每年都进行地球日的纪念宣传活动。4月22日是“世界地球日”，每年的“地球日”没有国际统一的特定主题，它的总主题始终是“只有一个地球”；面对日益恶化的地球生态环境，我们每个人都有义务行动起来，用自己的行动来保护我们生存的家园。20世纪90年代以来，中国社会各界每年4月22日都要举办“世界地球日活动。”目前最主要的活动是由中国地质学会、国土资源部组织的纪念活动。每年中国纪念“世界地球日”，都要确定一个主题。以下为历年主题：

　　1974年　只有一个地球

　　1975年　人类居住

　　1976年　水：生命的重要源泉

　　1977年　关注臭氧层破坏、水土流失、土壤退化和滥伐森林

　　1978年　没有破坏的发展

　　1979年　为了儿童和未来——没有破坏的发展

　　1980年　新的10年，新的挑战——没有破坏的发展

　　1981年　保护地下水和人类食物链；防治有毒化学品污染

　　1982年　纪念斯德哥尔摩人类环境会议10周年——提高环境意识

　　1983年　管理和处置有害废弃物；防治酸雨破坏和提高能源利用率

　　1984年　沙漠化

　　1985年　青年、人口、环境

　　1986年　环境与和平

　　1987年　环境与居住

　　1988年　保护环境、持续发展、公众参与

　　1989年　警惕，全球变暖！

　　1990年　儿童与环境

　　1991年　气候变化——需要全球合作

　　1992年　只有一个地球——一齐关心，共同分享

　　1993年　贫穷与环境——摆脱恶性循环

　　1994年　一个地球，一个家庭

　　1995年　各国人民联合起来，创造更加美好的世界

　　1996年　我们的地球、居住地、家园

　　1997年　为了地球上的生命

　　1998年　为了地球上的生命——拯救我们的海洋

　　1999年　拯救地球，就是拯救未来

　　2000年　2000环境千年——行动起来吧！

　　2001年　世间万物，生命之网

　　2002年　让地球充满生机

　　2003年　善待地球，保护环境

　　2004年　善待地球，科学发展

　　2005年　善待地球－－科学发展，构建和谐

　　2006年　善待地球－－珍惜资源，持续发展

　　2007年　善待地球－－从节约资源做起

　　2008年善待地球——从身边的小事做起

　　2009年认识地球，保障发展——了解我们的家园深部

地球的自然灾害

　　地震 滑坡 台风 海啸 冰雹 旱灾 洪灾 寒潮 雪灾 酸雨

　　沙尘暴 荒漠化 暴风潮 龙卷风 泥石流

　　水土流失 火山爆发 生物灾害

地球结构

　　直到16世纪哥白尼时代人们才明白地球只是一颗行星。

　　地球，当然不需要飞行器即可被观测，然而我们直到二十世纪才有了整个行星的地图。由空间拍到的图片应具有合理的重要性；举例来说，它们大大帮助了气象预报及暴风雨跟踪预报。它们真是与众不同的漂亮啊！

　　地球由于不同的化学成分与地震性质被分为不同的岩层（深度：千米）：

　　0～40 地壳

　　40～ 400 Upper mantle 上地幔

　　400～ 650 Transition region 过渡区域

　　650～2700 Lower mantle 下地幔

　　2700～2890 D'' layer D"层

　　2890～5150 Outer core 外核

　　5150～6378 Inner core 内核

　　地壳的厚度不同，海洋处较薄，大洲下较厚。内核与地壳为实体；外核与地幔层为流体。不同的层由不连续断面分割开，这由地震数据得到；其中最有名的有数地壳与上地幔间的莫霍面－不连续断面了。

　　地球的大部分质量集中在地幔，剩下的大部分在地核；我们所居住的只是整体的一个小部分（下列数值×10e24千克）:

　　大气 = 0.0000051

　　海洋 = 0.0014

　　地壳 = 0.026

　　地幔 = 4.043

　　外地核 = 1.835

　　内地核 = 0.09675

　　地核可能大多由铁构成（或镍/铁），虽然也有可能是一些较轻的物质。地核中心的温度可能高达7500K，比太阳表面还热；下地幔可能由硅，镁，氧和一些铁，钙，铝构成；上地幔大多由olivene，pyroxene(铁/镁硅酸盐)，钙，铝构成。我们知道这些金属都来自于地震；上地幔的样本到达了地表，就像火山喷出岩浆，但地球的大部分还是难以接近的。地壳主要由石英（硅的氧化物）和类长石的其他硅酸盐构成。就整体看，地球的化学元素组成为：

　　34.6% 铁

　　29.5% 氧

　　15.2% 硅

　　12.7% 镁

　　2.4% 镍

　　1.9% 硫

　　0.05% 钛

　　地球是太阳系中密度最大的星体。

　　其他的类地行星可能也有相似的结构与物质组成，当然也有一些区别：月球至少有一个小内核；水星有一个超大内核（相当于它的直径）；火星与月球的地幔要厚得多；月球与水星可能没有由不同化学元素构成的地壳；地球可能是唯一一颗有内核与外核的类地行星。值得注意的是，我们的有关行星内部构造的理论只是适用于地球。

　　不像其他类地行星，地球的地壳由几个实体板块构成，各自在热地幔上漂浮。理论上称它为板块说。它被描绘为具有两个过程：扩大和缩小。扩大发生在两个板块互相远离，下面涌上来的岩浆形成新地壳时。缩小发生在两个板块相互碰撞，其中一个的边缘部份伸入了另一个的下面，在炽热的地幔中受热而被破坏。在板块分界处有许多断层（比如加利福尼亚的San Andreas断层），大洲板块间也有碰撞（如印度洋板块与亚欧板块）。目前有八大板块：

　　北美洲板块 － 北美洲，西北大西洋及格陵兰岛

　　南美洲板块 － 南美洲及西南大西洋

　　南极洲板块 － 南极洲及沿海

　　亚欧板块 － 东北大西洋，欧洲及除印度外的亚洲

　　非洲板块 － 非洲，东南大西洋及西印度洋

　　印度与澳洲板块 － 印度，澳大利亚，新西兰及大部分印度洋

　　Nazca板块－ 东太平洋及毗连南美部分地区

　　太平洋板块 － 大部分太平洋（及加利福尼亚南岸）

　　还有超过廿个小板块，如阿拉伯，菲律宾板块。地震经常在这些板块交界处发生。绘成图使得更容易地看清板块边界（上图）。

　　地球的表面十分年轻。在50亿年的短周期中（天文学标准），不断重复着侵蚀与构造的过程，地球的大部分表面被一次又一次地形成和破坏，这样一来，除去了大部分原始的地理痕迹（比如星体撞击产生的火山口）。这样一来，地球上早期历史都被清除了。地球至今已存在了45到46亿年，但已知的最古老的石头只有40亿年，连超过30亿年的石头都屈指可数。最早的生物化石则小于39亿年。没有任何确定的记录表明生命真正开始的时刻。71％的地球表面为水所覆盖。地球是行星中唯一一颗能在表面存在有液态水（虽然在土卫六的表面存在有液态乙烷与甲烷，木卫二的地下有液态水）。我们知道，液态水是生命存在的重要条件。海洋的热容量也是保持地球气温相对稳定的重要条件。液态水也造成了地表侵蚀及大洲气候的多样化，目前这是在太阳系中独一无二的过程（很早以前，火星上也许也有这种情况）。

　　地球的大气由77％的氮，21％氧，微量的氩、二氧化碳和水组成。地球初步形成时，大气中可能存在大量的二氧化碳，但是几乎都被组合成了碳酸盐岩石，少部分溶入了海洋或给活着的植物消耗了。现在板块构造与生物活动维持了大气中二氧化碳到其他场所再返回的不停流动。大气中稳定存在的少量二氧化碳通过温室效应对维持地表气温有极其深远的重要性。温室效应使平均表面气温提高了35℃（从冻人的-21℃升到了适人的14℃）；没有它海洋将会结冰，而生命将不可能存在。

　　丰富的氧气的存在从化学观点看是很值得注意的。氧气是很活泼的气体，一般环境下易和其他物质快速结合。地球大气中的氧的产生和维持由生物活动完成。没有生命就没有充足的氧气。

　　地球与月球的交互作用使地球的自转每世纪减缓了2毫秒。当前的调查显示出大约在9亿年前，一年有481天又18小时。

　　地球有一个由内核电流形成的适度的磁场区。由于太阳风的交互作用，地球磁场和地球上层大气引发了极光现象（参见行星际介质）。这些因素的不定周期也引起了磁极在地表处相对地移动；北磁极现正在北加拿大。

地球卫星

　　月球俗称月亮，也称太阴。在太阳系中是地球中唯一的天然卫星。月球是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里，除水星和金星外，其他行星里面都有天然卫星。月球的年龄大约有46亿年。月球有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔，它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核，月核的温度约为1000度，很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里，是地球的1/4。体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月球表面的重力差不多是地球重力的1/6。

　　月球表面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“海 ”。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山。位于南极附近的贝利环形山直径295公里，可以把整个海南岛装进去。最深的山是牛顿环形山，深达8788米。除了环形山，月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现，别有一番风光。

　　月球的正面永远都是向着地球。另外一面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而中间可见以外，月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代，月球的背面一直是个未知的世界。月球背面的一大特色是几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当人造探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。

　　月球约一个农历月绕地球运行一周，而每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。

　　相对于背景星空，月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月；而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。

　　因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，地球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。亦因此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15微秒。

　　月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道，所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形，当月球处于近日点时，它的自转速度便追不上公转速度，因此我们可见月面东部达东经98度的地区，相反，当月处于远日点时，自转速度比公转速度快，因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为经天秤动。

　　严格来说，地球与月球围绕共同质心运转，共同质心距地心4700千米（即地球半径的2/3处）。由于共同质心在地球表面以下，地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看，地球和月球均以迎时针方向自转；而且月球也是以迎时针绕地运行；甚至地球也是以迎时针绕日公转的。

　　很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。其实，轨道倾角是相对于中心天体（即地球）而言的，而自转轴倾角则相对于卫星。

　　月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持着5.145 396°的夹角，而月球自转轴则与黄道面的法线成1.5424°的夹角。因为地球并非完美球形，而是在赤道较为隆起，因此白道面在不断进动（即与黄道的交点在顺时针转动），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期间，白道面相对于地球赤道面（地球赤道面以23.45°倾斜于黄道面）的夹角会由28.60°（即23.45°+ 5.15°） 至18.30°（即23.45°- 5.15°）之间变化。同样地，月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎6.69°（即5.15° + 1.54°）及3.60°（即5.15° - 1.54°）。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角，使它出现±0.002 56°的摆动，称为章动。

　　白道面与黄道面的两个交点称为月交点－－其中升交点（北点）指月球通过该点往黄道面以北；降交点（南点）则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时，便会发生日食；而当满月刚好在月交点上时，便会发生月食。

　　月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少，而环形山则较多。地形凹凸不平，起伏悬殊最长和最短的月球半径都位于背面，有的地方比月球平均半径长4公里，有的地方则短5公里（如范德格拉夫洼地）。背面未发现“质量瘤”。背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里，而正面月壳厚度只有60公里左右。

　　月球本身并不发光，只反射太阳光。月球亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为 -12.7等（见）。它给大地的照度平均为0.22勒克斯，相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。月面不是一个良好的反光体，它的平均反照率只有7％，其余93％均被月球吸收。月海的反照率更低，约为 6％。月面高地和环形山的反照率为17％，看上去山地比月海明亮。月球的亮度随而变化，下表以满月亮度为100，列出不同月龄时的亮度值。从中可以看出，满月时的亮度比上下弦要大十多倍。

　　由于月球上没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。白天，在阳光垂直照射的地方温度高达+127℃；夜晚，温度可降低到-183℃。这些数值，只表示月球表面的温度。用射电观测可以测定月面土壤中的温度，这种测量表明，月面土壤中较深处的温度很少变化，这正是由于月面物质导热率低造成的。

　　从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳厚60～65公里。月壳下面到1,000公里深度是月幔，占了月球大部分体积。月幔下面是月核。月核的温度约1,000℃，很可能是熔融的，据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。

地球的宇宙环境

地球属于银河系太阳系.处在金星与火星之间.是太阳系中距离太阳第三近的行星.有一颗卫星.地球是迄今为止唯一具有生命个体的行星.

地球所处的宇宙环境是指以地球为中心的宇宙环境，可以从宏观和微观两个层面理解。宏观层面上是指地球在天体系统中所处的位置，即地月系—太阳系—银河系—总星系；微观层面上是指地球在太阳系中所处的位置。在无限的宇宙空间中，地球只不过是沧海之一粟，它处在永不止息的运动中。

地球的内部环境

　　地面早已绝迹的动物，难道地球内部真的存在一个世外桃源吗？

　　远在1904年，美国加利福尼亚卡斯特山脉中一个叫布朗的采矿者，发现一处类似巨人住的人工地道。洞穴中有用巨大铜锁住的巨大房舍，墙壁间有黄金铸成的盾和从未见过的物品，墙壁上还画着奇怪的图画和文学。

　　第二次大战期间，美国陆军上士兵希伯在和侵缅日军战斗中与战友失散被遗留森林，有一天他无意中发现一处被巨石隐蔽的洞口。希伯冒险进入洞内，竟然发现里面被人工光源照得亮如白昼，俨然是一处庞大的地下城市。希伯正看得惊迷时，突然被抓住，一关就是4年，后寻机拼命逃出。据他说这个地下王国通向地面的隧道有7条，分别在世界其它一些地方开有秘密出入口。

　　1968年1月美国TG石油公司勘探队在土耳其西方大洞穴地下270米的地方，发现地底深邃的岩盘隧道，洞内高约4--5米，洞壁洞顶光滑明亮，显然为人工磨成。洞内到处是蛛网似的横洞，俨然一个令人扑朔迷离的迷宫。

　　无独有偶，数年前的一个夏夜，在中国贵州安顺县龙宫附近一座山半腰的洞内，射出一束强光，光柱呈桶形，直经足有4米，扫过500米田野，径直射向对面山坡，照得四周村庄田野通亮，时间持续有数分钟之久。据当地县志记载，清顺治年间亦曾发生过这种奇景。然而那个山洞当地人非常熟悉，洞内空无一物，那么强光源从何而来呢?

　　或许有人会问，若真的存在这个地下王国，那么他们为什么不回到阳光明媚的地面来生活呢?答案似乎只有一个：这个地下王国的居民长居在地下，或已演化成嗜热的硅生命体，已不可能再适应地面的生活。

　　有一点是肯定的，假设地下王国真的存在，那么他们必定掌握着高于地表人的科学技术，诸如飞碟等一系列所谓之谜也就不难获得答案了。且不说是否真的存在着一个地下王国，难道地球内部确是空的吗?不少地球物理专家认为，地球的现有重量是6兆吨的百万倍，假如地球内部不是空的，它的重量应远不止此。

地下王国之说，引发了科学界一场有关“地球空洞说”的激烈争论，结果如何，只能拭目以待。但是它启发了我们地表人，当地球气候发生骤变或其它地表灾难发生时，我们地表人转入地下或许比移居外星球更具现实意义。

地球与人口的关系

　　从资源与人类的关系以及环境与人类的关系看，地球上的人口有一个数量限制：人口数量＝适合人类居住的面积／个体生产和生活所需要的场地。用公式表示为：X =S/s=aS。其中X为人口的数量，S为适合人类居住的面积，s为每个个体生产和生活所需要的场地,a=1/s,为常数。上式X=aS可称之为人口定律。

　　从生产和生活所需的角度看，人类每个个体生产和生活所需要的场地为1500平方米。从人口定律公式X=aS和地球上适合人类居住的面积与每个个体生产和生活所需要的场地为1500平方米，可算出地球人口上限。

　　现代人口普查是指在国家统一规定的时间内，按照统一的项目、统一的表格和统一的填写方法，对全国人口普遍地、逐户逐人地进行调查登记。它是一种有严密组织领导、有周密计划、用科学方法进行的大规模社会调查。美国从1790年开始进行人口普查，是最早进行人口普 查的国家。

　　联合国人口普查的内容共有36个项目，包括人口迁移、家庭、生育率、死亡率、教育、经济、住房等特征。有些国家的人口普查项目更多。例如，美国1980年有65项，加拿大1981年有 69项，印度1981年有40项，菲律宾1980年有41项。

　　人口普查信息具有法律效力。它的作用可概括为以下三方面:(1)制定政策,分配选举名额,拟订建设计划。例如美国宪法规定每10年进行一次人口普查，以便准确分配众议院议席，按人 口比例确定每州议员人数和联邦政府给各州的经费。(2)用于研究人口的地区分布、生育、 死亡、增长、性别、年龄、城乡、职业、文化等特征。(3)通过普查得到的人口数量、分布、年龄、性别等方面的信息，确定对住房设备、食物、衣着、文娱设施、医药等的供应、商业网点的布设、商品和劳力的分配等。

　　人口普查信息仅是数字地球庞大信息家族的一个小小的成员。数字地球可将人口普查信息以及其他地球空间数据融于一体，如将人口信息按部门、行政单元统一存档管理，并通过互联网与地物空间特征(如地物影像)相呼应。通过数字地球，人们可浏览地球上某一国家或地区的系列电子地图(如地形、水系、土地利用、人口分布等)和说明文字, 并获得有关人口及其 居住空间的详细信息，包括总人口、男女比例、文化程度、民族、职业、经济、教育、商业、医疗卫生、公共福利、就业和社会保险等。通过访问个人主页，可获得包括照片在内的详细信息。

人口普查信息被广泛用于人口分析和预测。科学家通过解译高分辨率卫星影像可获得城市地面建筑物信息，并估算出居民点的人口数量。卫星遥感、地理信息系统和互联网技术支撑下的数字地球，具有强大的分析、评价和模拟能力。例如，美国加利福尼亚地区彭德尔顿的科学家通过收集地形、土壤类型、年降雨量、植被、土地利用及土地所有权等信息，可模拟出不同人口增长对生物多样性的影响。又如，通过人口普查数据，可模拟出城市人口的动态增长、人口分布和人口迁移。像“三峡工程”这样的大型工程项目中的移民问题,都可借助 数字地球的网络功能、互操作以及地理信息系统技术来解决。

地球的未来

　　地球的未来与太阳有密切的关联，由于氦的灰烬在太阳的核心稳定的累积，太阳光度将缓慢的增加，在未来的11亿年中，太阳的光度将增加10%，之后的35亿年又将增加40%。气候模型显示抵达地球的辐射增加，可能会有可怕的后果，包括地球的海洋可能消失。

　　地球表面温度的增加会加速无机的二氧化碳循环，使它的浓度在9亿年间还原至植物致死的水平（对C4光合作用是10 ppm）。缺乏植物会导致大气层中氧气的流失，那么动物也将在数百万年内绝种。而即使太阳是永恒和稳定的，地球内部持续的冷却，也会造成海洋和大气层的损失（由于火山活动降低）。在之后的十亿年，表面的水将完全消失，并且全球的平均温度将可能达到70°C。

太阳，在它演化 的一部分，在大约50亿年后将成为红巨星。模型预测届时的太阳直径将膨胀至现在的250倍，大约1天文单位（149,597,871千米）。地球的命运并不很清楚，当太阳成为红巨星时，大约已经流失了30%的质量，所以若不考虑潮汐的影响，当太阳达到最大半径时，地球会在距离太阳大约1.7天文单位（254,316,380千米）的轨道上，因此，地球会逃逸在太阳松散的大气层封包之外。然而，绝大部分（如果不是全部）现在的生物会因为与太阳过度的接近而被摧毁。可是，最近的模拟显示由于潮汐作用和拖曳将使地球的轨道衰减，会使地球落入红巨星的太阳大气层内并被摧毁。

地球常用数据

　　地球质量: M = 5.9742×10^27克

　　地球平均半径:= 6371001.00 米

　　赤道半径 = 6378.140 公里

　　极半径 = 6356.755 公里

　　平均半径 = 6371.004 公里

　　赤道周长 = 40075.13 公里

　　纬度1°长度 = 111.133－0.559cos2φ 公里 (纬度φ处)

　　经度1°长度 = 111.413cosφ－0.094cos3φ 公里

　　标准大气压P0 = 760 毫米汞柱

　　大气中的声速(0度) V = 331.36 米／秒

　　大气中的声速(常温) V = 340米／秒

　　地球表面磁场强度 ～ 5×10-5 忒斯拉

　　地球磁极：

　　北磁极：76°N, 101°W;

　　南磁极：66°S, 140°E

　　地球表面重力加速度(φ = 45°) : g = 9.8061 米／秒2

　　地球表面积 = 5.11×108平方公里

　　陆地面积 = 1.49×108平方公里 (占总表面积的29.2％)

　　海洋面积 = 3.62×108平方公里 (占总表面积的70.8％)

　　地球体积 = 1.0832×1012 立方公里

　　地球平均密度 = 5.518 克·厘米-3：

　　地球年龄 ～ 46 亿年

　　地球表面脱离速度 ＝ 11.2 公里/秒

　　光行差常数(J2000) k = 20.49552"

　　黄赤交角(J2000) ε = 23°26'21".448

　　黄径总岁差(J2000) P = 5029”.0966 (每世纪)

　　岁差周期 ＝ 25800 年

平均轨道速度 ＝ 29.79 公里/秒

赤道//地轴//海拔/回归线//南北回归线

赤道

赤道 equator

　　赤道是地球表面的点随地球自转产生的轨迹中周长最长的圆周线，赤道半径 6378.140Km ；两极半径 6359.752Km；平均半径 6371.012Km ；赤道周长 40073.7Km。如果把地球看做一个绝对的球体的话，赤道距离南北两极相等，是一个最大的大圆。它把地球分为南北两半球，其以北是北半球，以南是南半球，是划分纬度的基线，赤道的纬度为0°。 赤道是地球上重力最小的地方。

　　赤道是南北纬线的起点(即零度纬线)，是地球上最长的纬线。

　古代解释

　　1、古代主浑天说者认为，天体是个浑圆形的球体，赤道即指天球表面距离南北两极相等的圆周线。现代天文学称为天球赤道。

　　①《汉书·天文志》：“立春、春分，月东从青道……立夏、夏至，南从赤道。”

　　②《后汉书·律历志下》“黄道去极”刘昭注引汉张衡《浑仪》：“赤道横带浑天之腹，去极九十一度十六分之五。”

　　③《书·洪范》“日月之行则有冬有夏”唐孔颖达疏：“正当天之中央、南北二极中等之处谓之赤道，去南北极各九十一度。”  ④明·何景明《六月望月食》诗：“未月黄衢厄，妖遮赤道行。”

　　2、指地球赤道，即环绕地球表面距离南北两极相等的圆周线。

　　①清·徐继畲《地球志略》：“地球从东西直剖之，北极在上，南极在下，赤道横绕地球之中，日驭之所正照也。”

　　②清·黄遵宪《以莲菊桃作歌》：“地球南北倘倒转，赤道逼人寒暑变。”

　　3、犹言知道，谁知道。

　　①《金瓶梅词话》第三五回：“赤道干的什么茧儿，恰似守亲的一般。”

③《金瓶梅词话》第六八回：“我的马走得快，你步行，赤道挨磨到多咱晚，惹的爹说。”

赤道地形

　　▲赤道经过的行星级地貌

　　太平洋、南美洲、大西洋、非洲、印度洋

　　▲赤道经过的山脉

　　安第斯山脉

　　▲赤道经过的陆地

　　大陆：非洲大陆、南美洲大陆

　　岛屿（群岛）：巴都群岛、苏门答腊岛、加里曼丹岛、苏拉威西岛、哈马黑拉岛、马尔代夫群岛、吉尔伯特群岛、莱恩群岛

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赤道气候

　　▲赤道穿过的气候区

　　热带雨林气候(赤道多雨气候、热带海洋性气候)、热带草原气候、高地气候

　　▲活动于赤道的天气系统

　　信风、赤道西风、赤道辐合带等

赤道水文

　　▲赤道穿过的河流、湖泊

　　非洲：刚果河、奥果韦河、朱巴河、维多利亚湖

　　南美洲：亚马逊河

　　亚洲：卡普阿斯河

　　▲赤道经过的海

　　几内亚湾、赤道海峡、明打威海峡、南海、望加锡海峡、托米尼湾、马鲁古海、哈马黑拉海

赤道人文

　　▲赤道经过的国家

　　印度尼西亚、瑙鲁、基里巴斯、厄瓜多尔（以赤道命名的国家，Equator，是西班牙文）、哥伦比亚、巴西、加蓬、刚果 (布)、刚果 (金) 、乌干达、卢旺达、肯尼亚、索马里、马尔代夫、新加坡

　　▲赤道附近的著名城市

　　基多、利伯维尔、内罗毕、新加坡。

赤道生物

　　赤道是物种的制造厂。与其他未能这么幸运地享受到这一地理位置优势的物种相比，赤道动物简直是生活在一个近乎完美的环境中，无论从温度、湿度还是从可获取的食物来看，都是如此。生活在这片乐土上的唯一不利因素，就是要与地球上半数以上的物种分享资源！

　　在赤道，动植物比其他地方的动植物长得更快、更大，而且外形更怪异。赤道地区的阳光是地球上最强劲的能量。由于这里的阳光使海洋大量蒸发，这种冲击会在这样一个大范围中形成湿度柱，进而形成风和潜流，而风和潜流随后会最终给位于异常遥远的地方的生命提供能量。

地轴

地轴，即为地球斜轴，又称地球自转轴。是指地球自转所绕的轴,北端与地表的交点是北极,南端与地表的交点是南极。

　　①地轴是地球自转[1]的假想轴。地球始终不停地绕着这个假想的轴运转。故又称地球自转轴。这个轴通过地心，连接南、北两极，与地球轨道面的夹角为66°34′。地轴目前正对着北极星。通过地心并与地轴垂直的平面称赤道面。

　　地轴在地球中的位置并不固定，而有微小的移动，造成“极移”。其延长线为“天轴”。地轴同地面的两个交点为“地极”。天轴同天球的两个交点为“天极”。

　　②地质学上的地轴位于地台边缘的线状隆起带，是地台内部相对活动性较强的正向二级构造单元。“地轴”一词，1945年由中国地质学家黄汲清提出。褶皱基底出露较广，沉积盖层缺失或发育不全。断裂、岩浆活动比较强烈，内生矿产亦较丰富，盖层褶皱平缓。地轴常是两个不同性质沉积区的界限，如中国的内蒙地轴、秦岭地轴等。

海拔

    海拔是指地面某个地点高出海平面的垂直距离。

　　顾名思义，所谓海拔就是超出海水面的高度。但海面潮起潮落，大浪小浪不停，可以说没有一刻风平浪静的时候，而且每月每日涨潮与落潮的海面高度也是有明显差别的。因此，人们就想到只能用一个确定的平均海水面来作为海拔的起算面。海拔也就定义为高出平均海水面的高度。这就是通常人们所说的高程或绝对高程。（Above sea level） 由平均海平面起算的地面点高程，称为海拔高度或绝对高程。平均海平面，也称大地水准面。由于地球内部质量的不均一，地球表面各点的重力线方向并非都指向球心一点。这样就使处处和重力线方向相垂直的大地水准面，形成一个不规则的曲面。因而世界各国有各自确立的平均海平面，即大地水准面。

我国海拔

　　我国1987年规定将青岛验潮站1952年1月1日~1979年12月31日所测定的黄海平均海水面作为全国高程的起算面。并推测得青岛观象山上国家水准原点高程为72.260m。根据该高程起算面建立起来的高程系统，称为1985国家高程基准。我国各地面点的海拔，均指由黄海平均海平面起算的高度。

    测量海拔方法

　　如何得出一个确定的平均海水面呢？对此，测绘专家们很早就想到通过在沿海设置验潮站的办法。选择对一个国家或地区来说具有位置适中、外海海面开阔、海底平坦、地质结构稳定、有代表性和规律性的半日潮等特点的港区建立一个长期使用的验潮站，根据长期验潮资料来确定一个平均海水面，把它作为零高程面。然后用精密水准测量联测到陆地上预先设置好的水准原点，测定出这个点的海拔高度作为一个国家或整个地区的起算高程。

海拔新义

　　网络时代的今天,海拔一词也经常被用为一个人身高的代指。

海拔对人的影响

　　海拔与行为

　　1.海拔带来的生理反应都是短期的变化，人会逐渐适应这种高海拔的环境。

　　2.大气压对人的影响有哪些？

　　大气压力不仅与海拔有关，还和天气有关。很多研究发现大气压对人的影响可概括为三类：一是增加了疾病的发生；一些临床研究表明，发病率与季节有关联；二是季节的变化也会影响到个体的心理，如对情绪的影响。季节发生变化时，精神病的发作率、自杀率和社会冲突都会受到影响；第三类影响是对人行为的影响。很多研究表明，学校中的分裂行为和治安混乱，随天气和大气压的改变而发生变化。总的来说，大气压低伴随着高海拔和暴风天气，气压高则通常是晴朗的天气。

按照国际通行的海拔划分标准：

　　——1500-3500米为高海拔，在这个高度，如果有足够的时间，大多数人都可以适应；

　　——3500-5500米为超高海拔，在这个高度，个体的差异决定能否适应；

　　——5500米以上为极高海拔，在这个高度，人体机能会严重下降，有些损害是不可逆的。没有人能在这个高度呆上一年。即使藏民和夏尔巴人，一般也都生活在5500米以下的区域。

　　从实际情况看，生活在低海拔的人一般在海拔2400米以下感觉基本正常，没有明显反应；超过2400米，如果有合理的海拔阶梯和足够的时间，还是能够逐步适应；超过5500米后，无论花多少时间都无法完全适应。

回归线

指的是地球上南、北纬23°26′的两条经纬圈。北纬23°26′称为北回归线，是阳光在地球上直射的最北界线。南纬23°26′称为南回归线，是阳光在地球上直射的最南界线。

　　回归线，是太阳每年在地球上直射来回移动的分界线。

　　地球在围绕太阳公转时，地轴(地球自转轴)与黄道面(公转轨道平面)永远保持66°34′的交角。也就是说，地球总是斜着身子在绕着太阳旋转。这样，地球有时是北半球倾向太阳，有时又是南半球倾向太阳，因而太阳光直射地球的位置会随时间而发生南北的移动。到夏至这一天，太阳光直射北纬的纬线上。过了夏至，太阳光逐渐南移，北半球受太阳照射的时间逐渐减少。北纬23°26′的纬线是太阳光在北半球上直射点的最北界限,因此把这条纬线称为北回归线。冬至时太阳光直射在南纬23°26′的纬线上，冬至过后，太阳光又开始逐渐北移，到夏至时，再次直射北回归线。南纬23°26′的纬线则是太阳光在南半球上直射点的最南界限，因此把这条纬线称为南回归线。

　　南北回归线是热带和南北温带间的分界线。北回归线和南回归线之间的地区为热带，这里太阳终年直射，获得的热量最多；北回归线和北极圈(北纬)之间的地区为北温带，南回归线和南极圈(南纬66°34′)之间的地区为南温带。温带地区太阳终年斜射，获得的热量适中。我国大部分地区位于北温带内，属于温带气候。

　　1985 年以前 ，地球表面的回归线的唯一标志是我国台湾省嘉义县的“北回归线标”石碑，它表明北回归线从那里经过 。1985年7月15日，我国在广东省从化县又建立了一座高达27.55米的北回归线标志塔 。塔身呈火箭形，东、西、南、北各有拱门。塔底正中铺有大理石，以红色玛瑙嵌入中圆点，以示太阳直射位置。顶部是直径为120厘米的铜球,球中间通有圆孔，供太阳直射校验之用。

　　南回归线是太阳直射点回归运动时移到最南时所在的纬线，其纬度数值等于黄赤交角，大约在南纬23度26分。

　　地理意义

　　南、北回归线也分别是南温带、北温带与热带的分界线；南极圈、北极圈则是90度减去回归线的度数，是南温带、北温带与南寒带、北寒带的分界线。（参考天文五带）

　　其他

　　南回归线（tropic of capricorn）的英文名起源于二千多年前（命名这条线的时候），冬至日太阳直射到此处时，是处在黄道十二宫的摩羯座位置。现在则由于星体运动，而移动到了人马座的位置。

　　北回归线是太阳在北半球能够直射到的离赤道最远的位置，其纬度值为黄赤交角，是一条纬线，大约在北纬23.5度。每年夏至日，太阳直射点在北半球的纬度达到最大，此时正是北半球的盛夏，此后太阳直射点逐渐南移，并始终在北纬23.5度附近和南纬23.5度附近的两个纬度圈之间周而复始地循环移动。因此，把这两个纬度圈分别称为北回归线与南回归线。

　　南、北回归线也是南温带、北温带与热带的分界线；南极圈、北极圈则是90度减去回归线的度数，是南温带、北温带与南寒带、北寒带的分界线。

　　北回归线的英文名起源于二千多年前，夏至日太阳直射到此处时，是处在黄道十二宫的巨蟹座位置，从此回归原处，故应称“回归线”而非“回归线”。现在则由于星体运动，而移动到了双子座的位置。

　　北回归线的位置并非固定不变，只是在北纬23.5度正负一度的范围内变化。在1976年第十六届国际天文学联合会上，决定将2000年的回归线位置定为23度26分21.448秒。

　　北回归线通过的国家和地区有：台湾、中国大陆、缅甸、印度、孟加拉、阿曼、阿拉伯联合酋长国、沙特阿拉伯、埃及、利比亚、阿尔及利亚、西撒哈拉、巴哈马、墨西哥等。

　　北回归线纪念碑

　　台湾

　　嘉义县水上乡

　　花莲县瑞穗乡、丰滨乡

　　中国大陆

　　广东汕头

　　广州从化

　　广东封开

　　广西桂平

　　云南墨江

　　汕头北回归线标志塔位于汕头以西的鸡笼山南面叫蜈蚣岭的小山丘上，距市区20公里。北回归线是地球上北温带与热带的分界线，也就是北纬23°26′的纬线圈。地球除了不断自转外，还以椭圆形的轨道绕着太阳旋转，叫做公转。地球的自转产生了昼夜更替，而地球的公转就形成了四季轮回。地球公转时是斜着身子绕太阳转，地轴与公转轨道面交相成66.5度的夹角，因此地球在公转过程中，太阳光垂直照射地球表面不是固定在一个地方，有时直射北半球，有时直射南半球。把太阳光直射在最北面的点连成一条假想线，就叫北回归线。一年之中太阳光的垂直照射点就在北回归线到南回归线之间移动。只有每年6月22日夏至日正午12点左右，有一瞬的时间直射北回归线，从这一瞬开始，北半球进入夏季。因此我们每年只有一次能看到“立竿不见影”的天文现象。 北回归线是看不见的一条假想线，建立了标志塔，就使得人们能够直观地看到北回归线的客观实体，感觉到这条纬线的存在。它对天文、地理、土壤、生物、气候的科学研究具有重要的意义。

　　中国在北回归线经过的地方：广东的汕头、从化、封开和云南的墨江都建起了标志塔。汕头北回归线标志塔建成于1986年6月。塔的基座为花岗石砌成的三级圆形平台，平台上的主体建筑是用汉白玉石铺面的“北”字变形为支架的钢筋混凝土支柱，支柱上托着一个直径五米的地球仪，地球仪的中轴自上而下有一根直径为45厘米，长5米的不锈钢钢管。每年农历夏至日正午，当太阳光直射北回归线塔时，日影穿过此管，就投射于观赏台中心设置的黑色花岗石圆心上。在观赏台的东西方向上，铺设一条黑色的石板带，标志此线就是北回归线，两边种植温、热带植物。北回归线标志塔周围种植了很多树木花草，铺设了登山道路，在山巅还建起了“夸父亭”和“邓林亭”（取《山海经》神话命名），路旁石壁上刻了很多登山旅游者的诗词。登上邓林亭可以西望牛田洋宽阔的水面，东看古火山鸡笼山。“夸父亭”和“邓林亭”取名与太阳有关，可参照《山海经》：夸父就是大男子汉的意思。古时干旱,他要征服太阳，追赶太阳，满身淌汗，热渴难忍，饮尽黄河渭水还不止渴，要去饮大海的水,未到，就在路上口渴而死。夸父丢弃的手杖，插在地上，即成茂密的邓林。邓林就是桃林。汕头北回归线标志塔地处海滨城市，造“夸父亭”等景致和《山海经》中的夸父追日的神话故事非常吻合。

　　南回归线(Tropic of Capricorn)，是太阳直射点回归运动时移到最南时所在的纬线，其纬度数值等于黄赤交角，大约在南纬23度25分。

　　南、北回归线也是南温带、北温带与热带的分界线；南极圈、北极圈则是90度减去回归线的度数，是南温带、北温带与南寒带、北寒带的分界线。

　　每年冬至日（12月22日左右）这一天，太阳直射点南移至此，然后又向北移动。南半球南回归线以北至北回归线的区域每年太阳直射两次，获得的热量最多，形成为热带。因此南回归线是热带和南温带的分界线。

南回归线（tropic of capricorn）的英文名起源于二千多年前（命名这条线的时候），冬至日太阳直射到此处时，是处在黄道十二宫的摩羯座位置。现在则由于星体运动，而移动到了人马座的位置。

北回归线

　　北回归线(Tropic of Cancer)，是太阳在北半球能够直射到的离赤道最远的位置，其纬度值为黄赤交角，是一条纬线，大约在北纬23.5度。

　　这是太阳光直射在地球上最北的界线。每年夏至日（6月22日左右）这一天这里能受到太阳光的垂直照射。然后太阳直射点向南移动。北半球北回归线以南至南回归线的区域每年太阳直射两次，获得的热量最多，形成为热带。因此北回归线是热带和北温带的分界线。

　　每年夏至日，太阳直射点在北半球的纬度达到最大，此时正是北半球的盛夏，此后太阳直射点逐渐南移，并始终在北纬23.5度附近和南纬23.5度附近的两个纬度圈之间周而复始地循环移动。因此，把这两个纬度圈分别称为北回归线与南回归线。

　　南、北回归线也是南温带、北温带与热带的分界线；南极圈、北极圈则是90度减去回归线的度数，是南温带、北温带与南寒带、北寒带的分界线。

　　北回归线的英文名起源于二千多年前，夏至日太阳直射到此处时，是处在黄道十二宫的巨蟹座位置，从此回归原处，故应称“回归线”而非“北回归线”。现在则由于星体运动，而移动到了双子座的位置。

　　北回归线的位置并非固定不变，只是在北纬23.5度正负一度的范围内变化。在1976年第十六届国际天文学联合会上，决定将2000年的回归线位置定为23度26分21.448秒。

　　北回归线通过的国家和地区有：中国、台湾地区、缅甸、印度、孟加拉、阿曼、阿拉伯联合酋长国、沙特阿拉伯、埃及、利比亚、阿尔及利亚、西撒哈拉、巴哈马、墨西哥等。

经度//纬度//经线（子午线）//纬线//本初子午线//北极//南极

经度

　　经度泛指球面坐标系的纵坐标。定义为地球面上一点与两极的连线与0度经线所在平面的夹角。以球面上的点所在辅圈相对于坐标原点所在辅圈的角距离来表示。通常特指地理坐标的经度。为了区分地球上的每一个地区，人们给经线标注了度数，这就是经度（longitude ）。实际上经度是两条经线所在平面之间的夹角。

　　从北极点到南极点，可以画出许多南北方向的与地球赤道垂直的大圆圈，这叫作“经圈”；构成这些圆圈的线段，就叫经线。公元1884年，国际上规定以通过英国伦敦近郊的格林尼治天文台的经线作为计算经度的起点，即经度零度零分零秒，也称“本初子午线”。在它东面的为东经，共180度；在它西面的为西经，共180度。因为地球是圆的，所以东经180度和西经180度的经线是同一条经线。各国公定180度经线为“国际日期变更线”。为了避免同一地区使用两个不同的日期，国际日期变线在遇陆地时略有偏离。

　　国际上规定，把通过英国首都伦敦格林尼治天文台原址的那一条经线定为0°经线，也叫本初子午线。从0°经线算起，向东、向西各分作180°，以东的180°属于东经，习惯上用“E”作代号，以西的180°属于西经，习惯上用“W”作代号。东经180°和西经的180°重合在一条经线上，那就是180°经线。在地图上判读经度时应注意：从西向东，经度的度数由小到大为东经度；从西向东，经度的度数由大到小，为西经度；除0°和180°经线外，其余经线都能准确区分是东经度还是西经度。不同的经线具有不同的地方时。偏东的地方时要早，偏西的地方时要迟。每15个经度便相差一个小时。

　　重要的经线：经线曾引起过一场国际性纷争，时至1953年格林尼治才选取20°W与160°E两条经线作为划分东西半球的界线。

　　哈里森的经线仪

　　18世纪早期，如何在海面上测量经度依旧是个悬而未决的难题。这是因为，尽管摆针能够在陆地上准确测量，但是它在起伏不定的海面上却无法做到这一点。许多船只因此而迷失方向。

　　英国海军部决定必须尽快对此采取对策。1713年，议会悬让·皮卡德1669年的套管式象限仪赏二万英镑奖励能够解决这个问题的能工巧匠。

　　英格兰术匠兼发明家约翰·哈里森接受了这个挑战。经过7年的辛勤工作，他终于制成了经线仪。1735年，经线仪出海试用数次后，被证实十分精确。约翰·哈里森因此获得了巨奖。

　　哈里森研制的经线仪和18世纪30年代约翰·哈德雷研制的六分仪使人们有可能获得更加精确的地图和海图。人们的航海能力从此也得到了极大的提高.

　　扩展阅读

　　经度(longitude)是地球上一个地点离一根被称为本初子午线的南北方向走线以东或以西的度数。本初子午线的经度是0°，地球上其它地点的经度是向东到180°或向西到180°。不象纬度有赤道作为自然（）的起点，经度没有自然的起点，做为本初子午线的那条线是人选出来的。英国的制图学家使用经过伦敦格林维治天文台的子午线作为起点，过去其它国家或人也使用过其它的子午线做起点，比如罗马、哥本哈根、耶路撒冷、圣彼德堡、比萨、巴黎和费城等。在1884年的国际本初子午线大会上格林维治的子午线被正式定为经度的起点。东经180°即西经180°，约等同於国际换日线，国际换日线的两边，日期相差一日。

　　经度是指通过某地的经线面与本初子午面所成的二面角。在本初子午线以东的经度叫东经，在本初子午线以西的叫西经。东经用“E”表示，西经用“W”表示。

　　经度的每一度被分为60角分，每一分被分为60秒。一个经度因此一般看上去是这样的：东经23° 27′ 30"或西经23° 27′ 30"。更精确的经度位置中秒被表示为分的小数，比如：东经23° 27.500′，但也有使用度和它的小数的：东经23.45833°。有时西经被写做负数：-23.45833°。但偶尔也有人把东经写为负数，但这相当不常规。

　　一个经度和一个纬度一起确定地球上一个地点的精确位置。

　　纬度的每个度大约相当于111km，但经度的每个度的距离从0km到111km不等。它的距离随纬度的不同而变化，等于111km乘纬度的余弦。不过这个距离还不是相隔一经度的两点之间最短的距离，最短的距离是连接这两点之间的大圆的弧的距离，它比上面所计算出来的距离要小一些。

　　一个地点的经度一般与它于协调世界时之间的时差相应：每天有24小时，而一个圆圈有360度，因此地球每小时自转15度。因此假如一个人的地方时比协调世界时早3小时的话，那么他在东经45度左右。不过由于时区的分划也有政治因素在里面，因此一个人所在的时区不一定与上面的计算相符。但通过对地方时的测量一个人可以算得出他所在的地点的经度。为了计算这个数据，他需要一个指示协调世界时的钟和需要观察对太阳经过子午圈的时间。由于地球在一个椭圆轨道上绕太阳旋转，这个计算和观察比上面叙述的还要复杂些。

　　地图和地球仪上，我们可以看见一条一条的细线，有横的，也有竖的，很象棋盘上的方格子，这就是经线和纬线。根据这些经纬线，可以准确地定出地面上任何一个地方的位置和方向。

　　这些经纬线是怎样定出来的呢？地球是在不停地绕地轴旋转（地轴是一根通过地球南北两极和地球中心的假想线），在地球中腰画一个与地轴垂直的大圆圈，使圈上的每一点都和南北两极的距离相等，这个圆圈就叫作“赤道”。在赤道的南北两边，画出许多和赤道平行的圆圈，就是“纬圈”；构成这些圆圈的线段，叫做纬线。定义为地球面上一点到球心的连线与赤道平面的夹角。我们把赤道定为纬度零度，向南向北各为90度，在赤道以南的叫南纬，在赤道以北的叫北纬。北极就是北纬90度，南极就是南纬90度。纬度的高低也标志着气候的冷热，如赤道和低纬度地地区无冬，两极和高纬度地区无夏，中纬度地区四季分明。

　　其次，从北极点到南极点，可以画出许多南北方向的与地球赤道垂直的大圆圈，这叫作“经圈”；构成这些圆圈的线段，就叫经线。公元1884年，国际上规定以通过英国伦敦近郊的格林尼治天文台的经线作为计算经度的起点，即经度零度零分零秒，也称“本初子午线”。在它东面的为东经，共180度；在它西面的为西经，共180度。因为地球是圆的，所以东经180度和西经180度的经线是同一条经线。各国公定180度经线为“国际日期变更线”。为了避免同一地区使用两个不同的日期，国际日期变线在遇陆地时略有偏离。

　　每一经度和纬度还可以再细分为60分，每一分再分为60秒以及秒的小数。利用经纬线，我们就可以确定地球上每一个地方的具体位置，并且把它在地图或地球仪上表示出来。例如问北京的经纬度是多少？我们很容易从地图上查出来是东经116度24分，北纬39度54分。在大海中航行的船只，只要把所在地的经度测出来，就可以确定船在海洋中的位置和前进方向。

　　纬度共有90度。赤道为0度，向两极排列，圈子越小，度数越大。

　　地球的地图

　　经度 (λ)

　　经度线投射在图上看似弯曲和垂直的线，但实际上是大圆的一半。

　　纬度 (φ)

　　纬度线投射在图上看似水平的平行线，但实际上是不同半径的圆。有相同特定纬度的所有位置都在同一个纬线上。

　　赤道的纬度为0°，将行星平分为南半球和北半球。

　　纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角，其数值在0至90度之间。位于赤道以北的点的纬度叫北纬，记为N，位于赤道以南的点的纬度称南纬，记为S。

　　纬度数值在0至30度之间的地区称为低纬地区，纬度数值在30至60度之间的地区称为中纬地区，纬度数值在60至90度之间的地区称为高纬地区。

　　赤道、南回归线、北回归线、南极圈和北极圈是特殊的纬线。

　　纬度1秒的长度

　　地球的子午线总长度大约40008km。平均：

　　纬度1度 = 大约111km

　　纬度1分 = 大约1.85km

　　纬度1秒 = 大约30.9m

　　各纬度线附近的城市和其他地理区

　　北纬90度：北极

　　北纬80度：

　　北纬70度：摩尔曼斯克

　　北纬60度：奥斯陆、斯德哥尔摩、赫尔辛基、圣彼得堡

　　北纬50度：伦敦、巴黎、布鲁塞尔、法兰克福、布拉格、克拉科夫、基辅、温哥华、莫斯科

　　北纬40度：马德里、伊斯坦布尔、安卡拉、喀什、北京、盐湖城、丹佛、华盛顿、纽约、东京、汉城

　　北纬30度：开罗、苏伊士运河、科威特城、新德里、珠穆朗玛峰、拉萨、三江并流、重庆、长江三峡、武汉、杭州、休斯敦、新奥尔良

　　北纬20度：香港、台湾、撒哈拉沙漠、吉达、孟买、彬马那、海口、火奴鲁鲁、墨西哥城

　　北纬10度：墨西哥城、科纳克里、亚的斯亚贝巴、胡志明市、宿务、圣荷西、巴拿马城、巴拿马运河、加拉加斯

　　赤道：圣多美、利伯维尔、坎帕拉、新加坡、基多

　　南纬10度：罗安达、帝力、莫尔兹比港、利马、累西腓

　　南纬20度：塔那那利佛、苏瓦、苏克雷

　　南纬30度：悉尼、开普敦、布隆方丹、德班、布里斯班、复活节岛、圣地亚哥

　　南纬40度：惠灵顿

　　南纬50度：麦哲伦海峡

　　南纬60度：

　　南纬70度：

　　南纬80度：

　　南纬90度：南极、阿蒙森-斯科特站

　　北回归线(Tropic of Cancer)，即北纬23°26′（标准为23°26′28"44）纬线。这是太阳直射在地球上最北的界线。北回归线穿过的国家有摩洛哥，阿尔及利亚，利比亚，埃及，突尼斯，以色列，约旦，沙特阿拉伯，伊拉克，伊朗，阿富汗，巴基斯坦，印度，中国，墨西哥，美国。本国北回归线穿过的地方有，分别是台湾嘉义、台湾花莲、广东封开、广东从化、汕头、广西桂平

　　南回归线(Tropic of Capricorn)，即南纬23°26′（23°26′28"44）纬线。这是太阳直射在地球上最南的界线。南回归线穿过的国家有：纳米比亚，博茨瓦纳，南非，莫桑比克，马达加斯加；澳大利亚；智利，阿根廷，巴拉圭，巴西

　　纬度的度数划分:以经过格林威治无文天台的经线为0度经线,向东西各划分180度,称为西经.东经180度与西经180度重合.

经线（子午线）

子午线也叫经线,是在地面上连接两极的线,表示南北方向。经线和垂直于它的纬线构成地球上的坐标既经纬网。地球上任何一个地方的位置都可以用一条经线和纬线的交叉点来表示。所有的经线长度都相等。科学家把开始计算经度的一条经线「0度经线」叫做本初子午线.1884年的10月1日，在美国的华盛顿召开了国际子午线会议。10月23日，大会通过一项决议向全世界各国政府正式建议，采用经过英国伦敦格林尼治天文台子午仪中心的子午线，作为计算经度起点的本初子午线。从0°经线算起，向东划分0°～180°，为东经度，向西划分0°～180°.为西经度，1953年，格林尼治天文台迁移到东经0°20′25″的地方，但全球经度仍然以原址为零点计算。在英国伦敦有一条本初子午线,0度

　　prime meridian

　　本初子午线又称“首子午线”或“零子午线”也就是0°经线，是地球上计算经度的起算经线。本初子午线的制定和使用是经过变化而来的。

　　本初子午线从本初子午线起 ，分别向东和向西计量地理经度，从0度到 180度。1884年在华盛顿举行的国际子午线会议决定，采用通过英国伦敦格林尼治皇家天文台（旧址）埃里中星仪的子午线作为时间和经度计量的标准参考子午线，称为本初子午线。1957年后格林尼治天文台迁移台址，国际时间局利用若干天文台在赤道上定义了平均天文台经度原点，它由这些天文台的经度采用值和测时资料归算而得。1968年起把通过国际习用原点和平均天文台经度原点的子午线作为本初子午线。

　　本初子午线是地球上的零度经线，它是为了确定地球经度和全球时刻而采用的标准参考子午线，它不像纬线有自然起点——赤道。

　　19世纪以前，许多国家采用通过大西洋加那利群岛耶罗岛的子午线。那条子午线相当于今天的西经17°39′46〃经线。19世纪上半叶，很多国家又以通过本国主要天文台的子午线为本初子午线。这样一来，在世界上就同时存在几条本初子午线，给后来的航海及大地测量带来了诸多不便。于是1884年10月13日，，在华盛顿召开的国际天文学家代表会议决定，以经过英国伦敦东南格林尼治的经线为本初子午线，作为计算地理的起点和世界标准“时区”的起点。后来这一天便定为国际标准时间日。经度值自本初子午线开始，分别向东、西计量，各自0°-180°或各自0-12时。本初子午线以东为东经，以西为西经，全球经度测量均以本初子午线与赤道的交点E点作为经度原点。1957年后，格林尼治天文台迁移台址，国际上改用若干个长期稳定性好的天文台来保持经度原点，由这些天文台原来的经度采用值反求各自的经度原点。再由这些经度原点的平均值和E点的差值来决定和保持作为全球经度原点的有点。

　　1968年，以国际协议原点（cio）作为地极原点，把通过国际协议原点和平均天文台经度原点的子午线称为“本初子午线”。各种新技术确定的地球坐标系的经度零点都尽量与本初子午线一致，但往往有不到1〃的零点差别。

　　本初子午线的确定（发展史）

　　世界上最早准确测量子午线长度的人：唐代天文学家僧一行

　　1871年第一届国际地理学会在比利时安特卫普召　开，会议作出决议：“各国的海图要统一采用格林尼治子午线为零度经线，并在15年内付诸实施”。

　　1883年10月在罗马召开第7届国际大地测量会议，会议决议：“本初子午线必须是通过一级天文台的子午线，考虑到有90％的从事海外贸易的航海者已经以格林尼治子午线为基准来计算船的位置（经度）这一实际情况，各国政府应采用格林尼治子午线作为本初子午线”。关于时间问题，会议认为：在国际交往中应采用统一的世界时，这将会带来很大的方便。

　　1881年10月1日，国际子午线会议在美国华盛顿召开。最后大会通过了七个决议案，其中：

　　决议案之二：出席会议的各国政府应采用通过格林尼治天文台子午环中心的子牛线作为本初子午线。

　　决议案之四：提倡采用世界时，根据需要也可以使用地方时或标准时。

　　决议案之五：世界日以本初子午线的零时为起点，民用日也从子夜零时开始。

　　至此，本初子午线、世界时等最终得以确立，并得到大多数国家的承认。

纬线

　　也叫“纬线圈”。

　　与地轴垂直并且环绕地球一周的圆圈。赤道是最大的纬线圈。

　　与经线相对应.

　　线圈的圆心位于地轴上；纬线指示东西方向；地球上纬线与经线垂直；赤道纬线圈最长。两极的纬线圈则缩成一点。 纬线的长度不一样,每一条纬线就是一个圆圈,纬线分为南纬和北纬.

　　地球仪上的经线和纬线都是假想的弧线，经线和纬线 都有无数条，为了区别每一条经线、纬线，人们给它们标注了度数。

　　在赤道的南北两边，画出许多和赤道平行的圆圈，就是“纬圈”；构成这些圆圈的线段，叫做纬线。

　　从北极点到南极点，可以画出许多南北方向的与地球赤道垂直的大圆圈，这叫作“经圈”；构成这些圆圈的线段，就叫经线

　　纬线是向东西延伸,并指向东西。~~~~

　　经度 (λ)

　　经度线投射在图上看似弯曲和垂直的线，但实际上是大圆的一半。

　　纬度 (φ)

　　纬度线投射在图上看似水平的平行线，但实际上是不同半径的圆。有相同特定纬度的所有位置都在同一个纬线上。

　　赤道的纬度为0°，将行星平分为南半球和北半球。.

                     本初子午线

　  中文名称：本初子午线

　　英文名称：prime meridian

　　0°经线，是计算东西经度的起点。1884年国际会议决定用通过英国格林尼治（Greenwich）天文台子午仪中心的经线为本初子午线。1957年后，格林尼治天文台迁移台址。1968年国际上以国际协议原点（CIO）作为地极原点，经度起点实际上不变。

　　本初子午线又称“首子午线”或“零子午线”，是地球上计算经度的起算经线。本初子午线的制定和使用是经过变化而来的。

　　本初子午线从本初子午线起 ，分别向东和向西计量地理经度，从0度到 180度。1884年在华盛顿举行的国际子午线会议决定，采用通过英国伦敦格林尼治皇家天文台（旧址）埃里中星仪的子午线作为时间和经度计量的标准参考子午线，称为本初子午线。1957年后格林尼治天文台迁移台址，国际时间局利用若干天文台在赤道上定义了平均天文台经度原点，它由这些天文台的经度采用值和测时资料归算而得。1968年起把通过国际习用原点和平均天文台经度原点的子午线作为本初子午线。

　　本初子午线是地球上的零度经线，它是为了确定地球经度和全球时刻而采用的标准参考子午线，它不像纬线有自然起点——赤道。

　　19世纪以前，许多国家采用通过大西洋加那利群岛耶罗岛的子午线。那条子午线相当于今天的西经17°39′46〃经线。19世纪上半叶，很多国家又以通过本国主要天文台的子午线为本初子午线。这样一来，在世界上就同时存在几条本初子午线，给后来的航海及大地测量带来了诸多不便。于是1884年10月13日，在华盛顿召开的国际天文学家代表会议决定，以经过英国伦敦东南格林尼治的经线为本初子午线，作为计算地理的起点和世界标准“时区”的起点。后来这一天便定为国际标准时间日。经度值自本初子午线开始，分别向东、西计量，各自0°-180°或各自0-12时。本初子午线以东为东经，以西为西经，全球经度测量均以本初子午线与赤道的交点E点作为经度原点。1957年后，格林尼治天文台迁移台址，国际上改用若干个长期稳定性好的天文台来保持经度原点，由这些天文台原来的经度采用值反求各自的经度原点。再由这些经度原点的平均值和E点的差值来决定和保持作为全球经度原点的有点。

　　1968年，以国际协议原点（cio）作为地极原点，把通过国际协议原点和平均天文台经度原点的子午线称为“本初子午线”。各种新技术确定的地球坐标系的经度零点都尽量与本初子午线一致，但往往有不到1〃的零点差别。

　　格林尼治天文台　

　　格林尼治天文台(Greenwich Observatory)

　　世界著名的格林尼治天文台建于１６７５年。当时，英国的航海事业发展很快。为了解决在海上测定经度的需要，英国当局决定在伦敦东南郊距市中心约２０多千米，泰晤士河畔的皇家格林尼治花园中建立天文台。１８３５年以后，格林尼治天文台在杰出的天文学家埃里的领导下，得到扩充并更新了设备。他首创利用“子午环”测定格林尼治平太阳时。该台成为当时世界上测时手段较先进的天文台。

　　随着世界航海事业的发展，许多国家先后建立天文台来测定地方时。国际上为了协调时间的计量和确定地理经度，１８８４年在华盛顿召开国际经度会议。会议决定以通过当时格林尼治天文台埃里中星仪所在的经线，作为全球时间和经度计量的标准参考经线，称为０°经线或本初子午线。此后，不仅各国出版的地图以这条线作为地理经度的起点，而且也都以格林尼治天文台作为“世界时区”的起点，用格林尼治的计时仪器来校准时间。

　　第二次世界大战前夕，伦敦市已发展成为世界著名的工业城市。战后，格林尼治地区人口剧增，工厂增加，空气污染日趋严重，尤其是夜间灯光的干扰，对星空观测极为不利。这样就迫使天文台于１９４８年迁往英国东南沿海的苏塞克斯郡的赫斯特蒙苏堡。这里环境优美，空气清新，观测条件好。迁到新址后的天文台仍叫英国皇家格林尼治天文台。但是，现在的格林尼治天文台并不在０°经线上，地球上的０°经线通过的仍是格林尼治天文台旧址。

　　格林尼治天文台旧址后来成为英国航海部和全国海洋博物馆天文站。里面陈列着早期使用的天文仪器，尤其是子午馆里镶嵌在地面上的铜线———０°经线，吸引着世界各地的参观者。到这里的游人都喜欢双脚跨在０°经线的两侧摄影留念，象征着自己同时脚踏东经和西经两种经度。

　　一九五零年皇家天文台迁往新址后，该天文台划归国家海洋博物馆，设有天文站、天文仪器馆等，主要供展览用。展出的天文历史资料中有早期的天文望远镜、各国早期设计的时钟、地球仪、浑天仪(其中不少是当时中国的制品，和很多天象发现的经过(如哈雷慧星等)。

　　格林威治公园(greenwich park)

　　交通：公共汽车：177，180，188，199，286，386；dlr：greenwich；火车：greenwich或maze hill

　　以整个格林威治公园为主体，包含旧皇家天文台、航海博物馆、格林威治码头在内的整片区域，以“maritime greenwich”主题，在1997年时被联合国科教文组织(unesco)列为世界珍贵遗产，更增添格林威治的可看性。格林威治公园占地广大，加上周围邻近的重要景点，值得慢慢探奇访新。

　　本初子午线的确定（发展史）

　　1871年第一届国际地理学会在比利时安特卫普召　开，会议作出决议：“各国的海图要统一采用格林尼治子午线为零度经线，并在15年内付诸实施”。

　　1883年10月在罗马召开第7届国际大地测量会议，会议决议：“本初子午线必须是通过一级天文台的子午线，考虑到有90％的从事海外贸易的航海者已经以格林尼治子午线为基准来计算船的位置（经度）这一实际情况，各国政府应采用格林尼治子午线作为本初子午线”。关于时间问题，会议认为：在国际交往中应采用统一的世界时，这将会带来很大的方便。

　　1881年10月1日，国际子午线会议在美国华盛顿召开。最后大会通过了七个决议案，其中：

　　决议案之二：出席会议的各国政府应采用通过格林尼治天文台子午环中心的子午线作为本初子午线。

　　决议案之四：提倡采用世界时，根据需要也可以使用地方时或标准时。

　　决议案之五：世界日以本初子午线的零时为起点，民用日也从子夜零时开始。

　　至此，本初子午线、世界时等最终得以确立，并得到大多数国家的承认。

北 极

    北极是指地球自转轴的北端，也就是北纬90°的那一点。北极地区是指北极附近北纬66°34′北极圈以内的地区。北冰洋是一片浩瀚的冰封海洋，周围是众多的岛屿以及北美洲和亚洲北部的沿海地区。冰冷的海水携带着冰山从北冰洋流入大西洋和太平洋。北极地区的气候终年寒冷。冬季，太阳始终在地平线以下，大海完全封冻结冰。夏季，气温上升到冰点以上，北冰洋的边缘地带融化，太阳连续几个星期都挂在天空。北冰洋中有丰富的鱼类和浮游生物，这为夏季在这里筑巢的数百万只海鸟提供了丰富的食物来源，同时，也是海豹、鲸和其他海洋动物的食物。北冰洋周围的大部分地区都比较平坦，没有树木生长。冬季大地封冻，地面上覆盖着厚厚的积雪。夏季积雪融化，表层土解冻，植物生长开花，为驯鹿和麝牛等动物提供了食物。同时，狼和北极熊等食肉动物也依靠捕食其他动物得以存活。北极地区是世界上人口最稀少的地区之一。千百年以来，因纽特人（旧称爱斯基摩人）在这里世代繁衍声息。最近，这里发现了石油，因而许多人从南部来到这里工作。

　　1909年，两名美国人——罗伯特·皮埃里和弗雷德里克·都声称是自己首先到达北极，但是，谁也拿不出有力的证据。此后的各种研究证明，皮埃里至少到达过距离极点数千米的地方。

　　北极地区的范围

　　北极是指北纬66度34分（北极圈）以北的广大区域，也叫做北极地区。北极地区包括极区北冰洋、边缘陆地海岸带及岛屿、北极苔原和最外侧的泰加林带。如果以北极圈作为北极的边界，北极地区的总面积是2100万平方公里，其中陆地部分占800万平方公里。也有一些科学家从物候学角度出发，以7月份平均10℃等温线（海洋以5℃等温线）作为北极地区的南界，这样，北极地区的总面积就扩大为2700万平方公里，其中陆地面积约1200万平方公里。而如果以植物种类的分布来划定北极把全部泰加林带归入北极范围，北极地区的面积就将超过4000万平方公里。北极地区究竟以何为界，环北极国家的标准也不统一，不过一般人习惯于从地理学角度出发，将北极圈作为北极地区的界线。

　　北极地区属是不折不扣的冰雪世界，但由于洋流的运动，北冰洋表面的海冰总在不停地漂移、裂解与融化，因而不可能像南极大陆那样经历数百万年积累起数千米厚的冰雪。所以，北极地区的冰雪总量只接近于南极的1／10，大部分集中在格陵兰岛的大陆性冰盖中，而北冰洋海冰、其他岛屿及周边陆地的永久性冰雪量仅占很小部分。

　　北冰洋表面的绝大部分终年被海冰覆盖，是地球上唯一的白色海洋。北冰洋海冰平均厚3米，冬季覆盖海洋总面积的73％，约有1000～1100万平方公里，夏季覆盖53％，约有750～800万平方公里。中央北冰洋的海冰已持续存在300万年，属永久性海冰。

　　海冰南界不固定，随着水文气象条件的变化，往往能变动几百公里。在风和海流的作用下，浮冰可叠积并形成巨大的浮冰山。通常所见的绝大多数冰山指的是那些从陆缘冰架或大陆冰盖崩落下来的直径大于5米的巨大冰体。大型的桌状冰山的厚度一般可达200～300米，平均寿命长达4年。如果运气好，还可以看到特别巨大的冰山，长数十公里，像一片白色的陆地横亘在暗灰的海面上。

　　北冰洋海冰形成的浮冰山与来自格陵兰等岛屿的冰川及冰架形成的冰山一起，随海流进入大西洋或阿拉斯加外海，个别冰山可向南漂移到北纬40°。1912年世界最豪华的客轮“泰坦尼克”号首航时就撞上了一座从北冰洋漂出的冰山而沉没，造成世界航海史上著名的“冰海沉船”惨剧。

　　尽管北冰洋的大部分洋面被冰雪覆盖，但冰下的海水也像全球其他大洋的海水一样在永不停息地按照一定规律流动着。如果说潮汐是大海的脉搏，那么海水的环流就是大海的生命。在北冰洋表层环流中起主要作用的是两支海流：一支是大西洋洋流的支流——西斯匹次卑尔根海流，这支高盐度的暖流从格陵兰以东进入北冰洋，沿陆架边缘作逆时针运动；另一支是从楚科奇海进来，流经北极点后又从格陵兰海流出，并注入大西洋的越极洋流（东格陵兰底层冷水流）。它们共同控制了北冰洋的海洋水文基本特征，如水团分布，北冰洋与外海的水交换等。

　　此外，挪威暖流和北角暖流的作用也不可忽视。据最新统计的观测数据，大西洋洋流每年向北冰洋注入72000立方公里海水，北太平洋海流注人30000立方公里海水，而周边陆地的河流注入4400立方公里淡水。这样，北冰洋的洋底冷水流就必须以每年10.5万立方公里的规模，经过深2700米，宽450公里的弗拉姆海峡涌入北大西洋。这些北冰洋洋流对于北极及周边地区的气候特征及生态环境产生了巨大影响。

　　北冰洋周边的陆地区可以分为两大部分：一部分是欧亚大陆，另一部分是北美大陆与格陵兰岛，两部分以白令海峡和格陵兰海分隔。如果用地质学家的眼光来看，这两部分陆地有很多相似之处，它们都是由非常古老的大隐性地壳组成的。而北冰洋（大洋性地壳）年龄则年轻得多，是0.8亿年前的白垩纪末期才由于板块扩张而开始出现的。

　　北冰洋海岸线曲折，类型多，有陡峭的岩岸及峡湾型海岸，有磨蚀海岸、低平海岸、三角洲及泻湖型海岸和复合型海岸。宽阔的陆架区发育出许多浅水边缘海和海湾。北冰洋中岛屿众多，总面积约380万平方公里，基本上属于陆架区的大陆岛。其中最大的岛屿是格陵兰岛，面积218万平方公里，比西欧加上中欧的面积总和还要大一些，因此也有人称之为格陵兰次大陆。格陵兰岛现有居民约60000人，其中90％是格陵兰人，其余主要为丹麦人。最大的群岛则是加拿大的北极群岛，由数百个岛屿组成，总面积约160万平方公里。群岛中面积最大的是位于东北的埃尔斯米尔岛，该岛北部的城镇阿累尔特已经超过北纬82°，因而是当今许多北极点探险队的出发地。

　　格陵兰岛既是地球上最大的岛屿，也是大部分面积（84％）被冰雪覆盖的岛屿。格陵兰岛的大陆冰川（或称冰盖）的面积达180万平方公里，其冰层平均厚度达到2300米，与南极大陆冰盖的平均厚度差不多。格陵兰岛所含有的冰雪总量为300万立方公里，占全球淡水总量的5.4％如果格陵兰岛的冰雪全部消融，全球海平面将上升7.5米。而如果南极的冰雪全部消融，全球海平面就会上升66米。

　　在格陵兰岛那深广无边的白色寒冷世界里，降雪无法融化，于是年复一年地积累起来。新雪轻松柔软，每立方米重100公斤。实际上，新雪直接飘落冰面的机会并不多。由于常年狂风大作，六角形雪花在风中飞舞碰撞，渐渐磨去棱角，变成水泥粉一样的积雪，随风掉落在冰面，形成风积雪。风积雪的密度比新雪大，每立方米重400公斤。降雪一层覆盖一层，随着深度和压力的增加，新雪渐渐变成由细小雪晶粒组成的粒雪。到70～100米深时，雪晶体互相融合，雪晶体颗粒之间的空气被压缩成一个个独立的小气泡，变成白色的气泡冰，或称新冰，新冰的密度达到每立方米820公斤。当埋藏深度超过1200米时，巨大的压力使新冰中的气泡消失，气体分子进入冰晶格，细小的冰晶体迅速融合扩大成巨大的单晶（最大直径可达10厘米），最终形成蓝色的坚硬老冰，也叫做蓝冰。被覆盖在白色新雪、粒雪及新冰下面的蓝冰，构成大陆冰盖的主体。而且，越是深层的冰，形成的年代越古老。据估计，格陵兰冰盖最深处冰层的年龄可以达到几十万甚至100万年以上。

　　与南极一样，北极地区的陆地与岛屿上的茫茫冰盖，看上去辽远而宁静，似乎代表某种永恒的静止。但是实际上，由于冰雪自身的重量，陆地冰盖不断地向海岸方向移动，这种移动深沉缓慢而又无可阻挡。格陵兰岛内陆冰盖的年平均移动速度是几米，而在沿海则可达100～200米。至于那些巨大的冰川，运动速度就大得多了。所谓冰川，实际上就是冰雪的河流。数十亿至数百亿吨的冰雪在冰川运行的山谷或低地中静静地推挤着、摩擦着、移动着。它们缓缓地，但却一往无前地向大海流去，最后惊天动地般地崩落入海中。冰盖移动，最后崩落在海水中形成巨大的冰山。仅以这种方式，格陵兰岛的陆地冰盖每年损失的冰量达到150立方公里。另一方面，格陵兰岛每年通过降雪而累积的总冰量却是大约170立方公里。但是与南极的情况一样，到目前为止，科学家们还不能肯定回答，格陵兰岛的大陆冰盖究竟是在缓慢增长，还是在渐渐消亡。

　　北冰洋的冬季从11月起直到次年4月，长达6个月。5、6月和9、10月分属春季和秋季。而夏季仅7、8两个月。1月份的平均气温介于-20—-40℃。而最暖月8月的平均气温也只达到-8℃。在北冰洋极点附近漂流站上测到的最低气温是-59℃。由于洋流和北极反气旋的影响，北极地区最冷的地方并不在中央北冰洋。在西伯利亚维尔霍杨斯克曾记录到-70℃的最低温度，在阿拉斯加的普罗斯佩克特地区也曾记录到-62℃的气温。

　　越是接近极点，极地的气象和气候特征越明显。在那里，一年的时光只有一天一夜。即使在仲夏时节，太阳也只是远远地挂在南方地平线上，发着惨淡的白光。太阳升起的高度从不会超过23.5°，它静静地环绕着这无边无际的白色世界缓缓移动着。几个月之后，太阳运行的轨迹渐渐地向地平线接近，于是开始了北极的黄昏季节。

　　北极有无边的冰雪、漫长的冬季。北极与南极一样 有极昼和极夜现象越接近北极点越明显。北极的冬天是漫长、寒冷而黑暗的从每年的11月23日开始有接近半年时间将是完全看不见太阳的日子。温度会降到零下50多摄氏度。此时所有海浪和潮汐都消失了因为海岸已冰封只有风裹着雪四处扫荡。

　　到了四月份天气才慢慢暖和起来冰雪逐渐消融大块的冰开始融化、碎裂、碰撞发出巨响；小溪出现潺潺的流水；天空变得明亮起来太阳普照大地。五、六月份植物披上了生命的绿色 动物开始活跃 并忙着繁殖后代。在这个季节动物们可获得充足的食物积累足够的营养和脂肪以度过漫长的冬季。

　　北极的秋季非常短暂在九月初第一场暴风雪就会降临。北极很快又回到寒冷、黑暗的冬季。在北极太阳永远升不到高空中即使在仲夏时节它升起的角度也不超过23.5度。北极的年降水量一般在100—250毫米 在格陵兰海域可达500毫米降水集中在近海陆地上最主要的形式是夏季的雨水。

　　【古中国人在北极】

　　继古爱斯基摩人向北迁徙之后，中、低纬度发展起来的古文明人也逐渐开始思考，他们所居住的世界究竟是个什么样子？现今世界上已经发现的最古老的地图，是考古学家发掘出来的巴比伦人的泥板地图。图上刻画着公元前2800年前巴比伦人心日中的世界模样。环形的河流围绕着圆形的大地，而巴比伦则处于世界中心的位置。

　　古代中华民族也同样经历过“以我为中心”的阶段，汉族人奉轩辕氏黄帝为祖先，后来发了大洪水，他的孙子鲧从天帝那里偷来“息壤”为老百姓治理洪水，事业未竟而被天帝所杀。鲧的儿子禹继续完成父亲的事业，也就是著名的“大禹治水”故事里所讲的事情。但是中国神话中的大禹，不仅是为民治水的英雄，而且也是一位周游世界的探险家。在完成治水工程后，大禹便派天神太章用脚步测量大地。太章从东极走到西极，测得长度为23.35万里又75步。大禹又派天神竖亥从北极走到南极，用一种叫做“算”的约6寸长的竹片测量大地，结果与东西距离完全相同。可见人们居住的大地应当是方方正正的，而自己处于四海环绕的正方形大地的中央，所以便合乎逻辑地自称为“中央之国”，即中国。

　　后来，大禹又亲自去天边探险，顺便开展外交活动。他往东到过“扶桑”，那是太阳升起的地方；到过“九津”和“青羌”的原野，攀登高山到过“鸟谷国”、“黑齿国”和有九尾狐的“青丘国”。他向南到过“交趾”，翻越天气极热的九阳之山，到了“羽人国”、“裸民国”和“不死国”。往西去过西王母三青鸟居住的“三危山国”，见到了只饮露水不食五谷的人；还到过堆满黄金的“积金山”，见过“奇脑人”、“一臂三面人”。向北到过“令正国”、“犬戎国”，又穿过积石山，到北海拜访了兼任海神与风神的禹疆。大禹告别禹疆后本打算回家，却又在茫茫风雪中迷了路，反倒愈发向北走去，最后竟到了一个叫做“终北国”的地方。这个“终北国”，也许就是我国有文字记载的北极探险的第一次，也是唯一的一次记录。尽管这次记录出自于神话故事，尽管当时大禹的足迹可能远远没有到达北冰洋岸边，但这毕竟是炎黄子孙5000年文明史中与北极有关的并值得感叹的一笔。

　　【古希腊人在北极】

　　多数历史学家认为，文明人类将目光投向北极，最早是从古希腊开始的。

　　因为，据说北极圈首先是由古希腊人确定出来的。他们当时发现，天上的星星可以分成两组，其中一组处在世界的北方，一年到头都能看得见。而另外一组则在天顶附近及偏南的位置，它们只是随着季节周期性地循环出现。这两组星星之间的分界线是由大熊星座所划出来的一个圆，而这个圆正好是北纬66°33′的纬度圈，也就是北极圈。

　　事实上，毕达哥拉斯（公元前582～前500年）和他的学派极端鄙视大地是正方形或者矩形的说法，他们的哲学思维使他们坚定地相信，大地只有呈球形才是完美的，才能符合“宇宙和谐”与“数”的需要。

　　而柏拉图的学生亚里士多德（公元前384～前322年）则为“地球”这一概念奠定了基础。他甚至考虑到为了与北半球的大片陆地相平衡，南半球也应当有一块大陆。而且，为了避免地球“头重脚轻”，造成大头（北极）朝下的难堪局面，北极点一带应当是一片比较轻的海洋。

　　于是，有一个叫毕则亚斯的希腊人早在2000多年以前就勇敢地扯起风帆，开始了文明人类有史以来第一次向北极的冲击。他大约用了6年的时间完成了这次航行，最北到达了冰岛或者挪威中部，可能进入了北极圈。公元前325年，毕则亚斯回到了马塞利亚（今法国马赛）。

　　【冰岛、格陵兰岛的发现】

　　毕则亚斯之后1200年，一个叫奥塔的古斯堪的纳维亚贵族于公元870年第一次绕过斯堪的纳维亚半岛最北端的海角，转过科拉半岛而进入白海。与奥塔差不多在同一时期，还有一个叫弗洛基的挪威人被派去到西北方向寻找新的土地，结果发现了冰岛。

　　而格陵兰岛的发现者是一名挪威海盗，叫红脸艾力克。他在当时已属挪威管辖的冰岛连续两次杀人之后，被驱逐出境。在无路可走的情况下，他只好把一家老小和所有的东西都装进一个无篷船里，怀着一线希望，硬着头皮往西划去。经过了一段相当艰苦的航行之后，他终于看到了一片陆地。当时的气候正处于全球小温暖期的最佳气候阶段（欧洲人称作“中世纪暖期”），可能使得像格陵兰岛那样的高纬度地区也变成适于生命的环境。红脸艾力克在那里住了3年，觉得那里是一块很好的土地，于是决定回冰岛去招募移民。为了使这个地方听起来更加具有吸引力，他起了一个好听的名字，叫做格陵兰，即绿色的大地。当然，当时格陵兰岛南部沿海地区的夏季很可能真的是一片苍翠的绿色。果然，一批又一批的移民携带着他们的家财和牲畜渡海而来。

　　此后，格陵兰岛发展得蓬蓬勃勃，生机盎然，在其鼎盛时期，居民点有280多个，人口达数千人，建有教堂17个，不仅与欧洲建起了通商关系，罗马教皇甚至还派人来征收教区税。

　　然而，500年之后，即公元1500年前后，随着世界气候的又一次波动（进入小冰期），那里的天气变得寒冷起来，于是这个曾经繁盛一时的世外桃源，渐渐进入沉寂状态。北极人类活动的这一个时期，可以称为自发的地域发现时期。

　　【北极航线时期】

　　北冰洋东北航线和西北航线的发现

　　由于马可·波罗的中国之行，使西方人相信中国是一个黄金遍地、珠宝成山、美女如云的人间天堂。于是，西方人开始寻找通向中国的最短航线——海上丝绸之路。当时的欧洲人相信，只要从挪威海北上，然后向东或者向西沿着海岸一直航行，就一定能够到达东方的中国。因此，中世纪的北极探险考察史是同北冰洋东北航线和西北航线的发现分不开的。

　　1500年，葡萄牙人考特雷尔兄弟，沿欧洲西海岸往北一直航行到了纽芬兰岛。第二年，他们继续往北，希望寻找那条通往中国之路，但却一去不复返，成了为“西北航线”而捐躯的第一批探索者。

　　从1594年起，荷兰人巴伦支开始了他的3次北极航行。1596年，他不仅发现了斯匹次卑尔根岛，而且到达了北纬79o49′的地方，创造了人类北进的新记录，并成了第一批在北极越冬的欧洲人。1597年6月20日，年仅37岁的巴伦支由于饥寒劳顿而病死在一块漂浮的冰块上。

　　1610年，受雇于商业探险公司的英国人哈德孙驾驶着他的航船“发现”号向西北航道发起冲击，他们到达了后来以哈德孙的名字命名的海湾。不幸的是，22名探险队员中有9人被冻死，5人被爱斯基摩人所杀，1人病死，最后只有7人活着回到了英格兰。

　　1616年春天，巴芬指挥着小小的“发现”号再一次往北进发，这是这条小船第15次进入西北未知的水域，发现了开阔的巴芬湾。

　　1725年1月，彼得大帝任命丹麦人白令为俄国考察队长，去完成“确定亚洲和美洲大陆是否连在一起”这一艰巨任务。白令和他的25名队员离开彼得堡，自西向东横穿俄罗斯，旅行了8000多公里后，到达太平洋海岸，然后，他们从那里登船出征，向西北方向航行。在此后的17年中，白令前后完成了两次极其艰难的探险航行。在第一次航行中，他绘制了堪察加半岛的海图，并且顺利地通过了阿拉斯加和西伯利亚之间的航道，也就是现在的白令海峡。在1739年开始的第二次航行中，他到达了北美洲的西海岸，发现了阿留申群岛和阿拉斯加。正是由于他的发现，使得俄国对阿拉斯加的领土要求得到了承认。但是，前后共有100多人在这两次探险中死去，其中也包括白令自己。

　　1819年，英国人帕瑞船长坚持冲入冬季冰封的北极海域，差一点就打通了西北航道。他们虽然失败了，但却发现了一个极其重要的事实，即北极冰盖原来是在不停地移动着的。他们在浮冰上行进了61天，吃尽千辛万苦，步行了1600公里，而实际上却只向前移动了270公里。这是因为，冰盖移动的方向与他们前进的方向正好相反，当他们往北行进时，冰层却载着他们向南漂去。结果，他们只到达了北纬82°45′的地方。

　　1831年6月1日，著名的英国探险家约翰·罗斯和詹姆斯·罗斯发现了北磁极。

　　1845年5月19日，大英帝国海军部又派出富有经验的北极探险家约翰·富兰克林开始第三次北极航行。全队129人在3年多的艰苦行程中陆续死于寒冷、饥饿和疾病。这次无一生还的探险行动是北极探险史上最大的悲剧，而富兰克林爵士的英勇行为和献身精神却使后人无比钦佩。

　　1878年，芬兰籍的瑞典海军上尉路易斯·潘朗德尔率领一个由俄罗斯、丹麦和意大利海军人员组成的共30人的国际性探险队，乘“维加”号等4艘探险船首次打通了东北航线。

　　1905年，后来征服南极点的挪威探险家罗阿尔德·阿蒙森成功地打通了西北航线。他们的成功为寻找北极东方之路的努力画上了一个完满的句号。

　　然而，这些以极其沉重的代价换来的成功，并没有给人类带来多少喜悦。因为穿越北冰洋的航行实在太艰难了，所以毫无商业价值可言。这一持续了大约400年的打通东北航线和西北航线的探险活动，我们可称之为北极航线时期。

　　北极熊

　　最有代表性和象征北极的动物是北极熊。

　　北极熊 Polar bear （Ursus maritimus）

　　分类地位 ：

　　门 脊索动物门 Chordata

　　亚门 脊椎动物亚门 Vertebrata

　　纲 哺乳纲 Mammalia

　　目 食肉目 Carnivora

　　科 熊科 Ursidae

　　亚科 熊亚科 Ursinae

　　属 棕熊属 Ursus

　　种 北极熊 U. maritimus

　　身体特征：

　　身长（头-尾）

　　雄： 240 - 260 cm

　　雌： 190 - 210 cm

　　体重

　　雄： 400-600kg

　　雌： 200-300kg

　　北极熊是目前世界上第二大的熊科动物，也是第二的陆地食肉动物，过去人们一直认为北极熊是最大的陆地食肉动物，直到近期在科迪亚克岛发现了880公斤的科迪亚克棕熊，北极熊才屈居第二（如果不计入亚种，北极熊仍是最大的陆地食肉动物）。雄性北极熊身长大约240-260cm，体重一般为400-600公斤，甚至可达800公斤。而雌性北极熊体形约比雄性小一半左右，身长约190-210cm，体重约200-300公斤。到了冬季睡眠时刻到来之前，由于脂肪将大量积累，它们的体重可达500公斤。

　　北极熊虽然体型巨大，但头部相对比较小，还细细长长的，和口鼻一起呈楔形，从侧面看去颇有流线型的效果。它们的耳朵和尾巴也很小，据说这样有助于减少热量散发。北极熊虽然周身覆盖着厚厚的白毛，但皮肤却是黑色的，我们从它们的鼻头、爪垫、嘴唇以及眼睛四周的黑皮肤上就能窥见皮肤的原貌。而黑色的皮肤有助于吸收热量，这又是保暖的好点子。北极熊的毛也非常特别，它们的毛中间是空的，这样的构造可以把阳光反射到毛发下面的黑色皮肤上，有助于吸收更多的热量。另外，皮肤下面厚厚的脂肪层进一步把严寒隔绝在了身体外面。北极熊这种多层保暖措施是如此有效，以至于它们有时不得不四仰八叉地趴在冰面上以便好好凉快凉快……。北极熊的毛发在夏季虽然不像其他北极动物那样换成深色的夏装，不过也可能因为氧化作用而微微变黄。2005年7月，在芝加哥附近的布鲁克菲尔德动物园里，几只北极熊的毛发竟然变成了郁闷的绿色！原来，那年芝加哥正经历着酷暑，潮湿与干热交替出现，炎热潮湿的气候让藻类欢天喜地，它们趁机钻进了北极熊那中空的毛发里，于是……北极熊的前爪十分宽大，在游泳的时候宛如双桨，并掌握着前进的方向，而四只爪垫上都长有粗硬的毛发，不仅有助于保暖，还可方便它们在冰面上行走。北极熊的视力和听力与人类相当，但它们的嗅觉极为灵敏，能闻到冰面下海豹的味道。

　　顾名思义，北极熊生活在北极。它们把家安在北冰洋周围的浮冰和岛屿上，还有相邻大陆的海岸线附近，基本呈环极分布。它们一般不会深入到更北端的地方，因为那里的浮冰太厚了，连它们的最主要猎物——海豹也无法破冰而出，没有食物，北极熊自然不会去冒险。生活在那里的北极熊被我们分为六大种群：俄罗斯弗兰格尔岛－阿拉斯加西部种群；阿拉斯加北部种群；加拿大北极群岛种群；格陵兰种群；挪威斯瓦尔巴特群岛－俄罗斯法兰兹约瑟夫群岛种群以及西伯利亚北部至中部种群。

　　北极熊在熊科动物家族中属于正牌的食肉动物，它们主要捕食海豹，特别是环斑海豹，此外也会捕食髯海豹、鞍纹海豹、冠海豹。除此之外，它们也捕捉海象、白鲸、海鸟、鱼类、小型哺乳动物，有时也会打扫腐肉。和其他熊科动物不一样的是，它们不会把没吃完的食物藏起来等以后再吃（这倒是大大方便了别的动物，比如懒惰的同类或者北极狐），甚至时常享用完脂肪之后就扬长而去，要知道对它们而言，高热量的脂肪比肉更为重要，因为它们需要维持保暖用的脂肪层，还需要为食物短缺的时候储存能量。北极熊也不是一点素食不沾，在夏季它们偶尔也会吃点浆果或者植物的根茎，尽管对它们而言营养价值不高。

　　北极熊是非常出色的游泳健将，以至于曾被人认为是海洋动物，它的拉丁名U. maritimus既指“海”熊。北极熊在它们的生命中大部分时间（66.6%）是处于“静止”状态，例如睡觉、躺着休息，或者是守候猎物。剩下约有29.1％的时间是在陆地行走或游水，1.2％的时间在袭击猎物，最后剩下的时间基本是在享受美味。北极熊一般有两种捕猎模式，最常用的是“守株待兔”法。它们会事先在冰面上找到海豹的呼吸孔，然后极富耐力地在旁边等候几个小时。等到海豹一露头，它们就会发动突然袭击，并用尖利的爪钩将海豹从呼吸孔中拖上来。如果海豹在岸上，它们也会躲在海豹视线看不到的地方，然后蹑手蹑脚地爬将过来发起猛攻。另外一种模式就是直接潜入冰面下，直到靠近岸上的海豹才发动进攻，这样的优点是直接截断了海豹的退路。吃饱喝足后，北极熊会细心清理毛发，把食物的残渣血迹都清除干净。

　　有时候辛苦捕到的猎物会引来同类的窥伺，一般来说，如果不幸面对那些体型庞大的家伙，个头小些的北极熊会更倾向于溜之大吉，不过一个正在哺育幼子的母亲为了保护幼子，或是捍卫一家来之不易的口粮，有时也会和前来冒犯的大公熊拼上一拼。

　　北极熊是比较好斗的家伙，随着恋爱季节的到来，斗殴事件往往发生频繁，例如公熊之间会为了争夺稀少的心上人而不断冲突，而那些带着幼子的母熊则不得不随时应对公熊们的可能袭击。不过打架毕竟容易给双方都造成不必要的肉体伤害，所以在平常，如果能通过恐吓就能避免流血冲突，这恐怕对双方都再好不过。北极熊的恐吓方式也和很多其他熊科动物一样，它们会用后腿站立，展现自己高大伟岸的身躯，然后呲牙咧嘴，露出自己尖利的犬齿，看看对方是否有胆量过来挑战一下，而这种方法在平常通常都能奏效。

　　北极熊在冬季也会“冬眠”。不过和很多熊科动物一样，也只是长时间的大睡，并不是真正意义上的冬眠。当进入大睡的时候，它们维持身体持续运转的养料和水份都来自存储已久的脂肪。而在食物匮乏的季节，这些脂肪也是使它们继续维持生命的关键因素。

　　和其他熊科动物一样，北极熊平常也过着单身生活，只有在每年3月至6月的这段恋爱季节才会和异性小聚片刻。不过北极熊的婚恋方式是比较暴力的，公熊们不仅要为争夺配偶而相互斗殴，即便面对心仪的单身女性，它们也要通过激烈打斗来向异性表达爱意（尽管双方都会因此伤痕累累，唉……）。由于北极熊也有延迟着床现象，这使怀有身孕的母熊孕期长达195-265天。到了当年的11月底至第二年的1月前后，通常会有两个宝宝降生在母亲“冬眠”的窝里（也有1-4个孩子的），并会和妈妈一起在窝里待到春季的来临。小家伙们刚降生的时候体重只有600-700克，眼睛也没有睁开，不过全身已经覆盖着柔软的毛发。由于有营养丰富的母乳滋补，这些小东西在妈妈的洞里快速成长，到了春季和妈妈一起出窝的时候就已经有10-15公斤了。

　　孩子们会和妈妈一起生活2-3年后才会独立生活。独立后的年轻北极熊们要到5至6岁才会到达性成熟，而其中的男孩子们要到9-10岁才会长到骇人的成年体形。

　　在野外生活的北极熊寿命大约有25-30年左右，圈养条件下自然会活的更长，已知最长寿的北极熊是位女士，它生活在底特律动物园，到1999年已经活到了45岁。

　　目前生活在世界上的北极熊大约有2万多只，数量相对稳定。为了保护它们的生存，早在1972年，美国就颁布过法律，除了生存需要，禁止捕猎北极熊。而到了1973年，北极圈内的国家，包括美国、加拿大、挪威、丹麦和前苏联更进一步签署了保护北极熊的国际公约，公约除了限制捕杀和贸易以外，还进一步提出了保护其栖息地以及合作研究的条款。目前CITES已将北极熊列入附录II，而IUCN的红皮书则于近日（2006年5月初）正式将其列为“濒危”注2。由于全球气温的升高，北极的浮冰逐渐开始融化，北极熊昔日的家园已遭到一定程度的破坏，猎物也相应减少，另外，即便游泳技术再出色，它们也无法长时间地待在海里，日益开阔的海面更增加了它们溺弊的危险。北极熊的未来恐怕不得不依赖需要人类更多的保护措施。

　　《美国地质勘探》杂志在一篇报道中预测，由于全球变暖、北极冰面融化，到2050年地球上北极熊数量可能减少三分之二，其中阿拉斯加地区的北极熊将绝迹。美国鱼类和野生生物管理局2007年1月提议把北极熊列为《濒危物种法》保护对象。北极熊依靠冰面为平台猎捕海豹。人们认为，全球气候变化导致冰面融化，危及北极熊的生长区域。

　　北极熊很适应寒冷地区的生活。它们那白色的皮毛与冰雪同色，便于伪装，而且又厚又防水。皮下的脂肪层可以保暖。除了鼻子、脚板和小爪垫，北极熊身体的每一部分都覆盖着皮毛。多毛的脚掌有助于在冰上行走时增加摩擦力而不滑倒。当然也不会畏惧寒冷甚至可以在冰水中前行数分钟之久,着凉的北极熊.

　　捕猎北极熊现在受到了严格控制。北极的土著----因纽特人，仍每年捕杀少量的北极熊。他们用北极熊的毛皮制衣。除了它那维生素A含量过高而有毒的肝，其他的都被吃掉。

　　北极驯鹿

　　鹿科驯鹿属的唯一种。又名角鹿。下分9 个亚种。

　　体型中等，体长100～125厘米，肩高100～120厘米；雌雄都具角；角干向前弯曲，各枝有分杈,雄鹿3月脱角，雌鹿稍晚，

约在4月中、下旬；驯鹿头长而直,耳较短似马耳，额凹；颈长，肩稍隆起，背腰平直；尾短；主蹄大而阔，中央裂线很深，悬蹄大,行走时能触及地面,因此适于在雪地和崎岖不平的道路上行走；体背毛色夏季为灰棕、栗棕色，腹面和尾下部、四肢内侧白色，冬毛稍淡、灰褐或灰棕，5月开始脱毛，9月长冬毛。分布于欧亚大陆、北美、西伯利亚南部。中国亚种分布在大兴安岭西北坡，目前仅在内蒙古自治区额尔古纳左旗尚有少量饲养。

　　栖于寒带、亚寒带森林和冻土地带。在中国主要生活在以针叶林、针阔混交林为主的寒温地带。多群栖，由于食物缺乏，常远距离迁徙。以苔藓、地衣等低等植物为食，随着季节变化也吃树木的枝条和嫩芽、蘑菇、嫩青草、树叶等。9月中旬至10月交配,妊娠期7～8个月，每胎产1仔，偶见2仔，哺乳期约5～6个月。雌性幼兽18个月性成熟，雄性稍晚，需30个月左右。

　　驯鹿为珍贵动物，茸、肉、皮、乳均可利用。中国黑龙江省的鄂温克族用它作交通运输工具。

　　驯鹿的中文名字有点名不副实，因为驯鹿实际上并不是人工驯养出来的。英文 Caribou是指分布于北美的野生驯鹿，而把分布在北欧，经过拉普人管理和驯养的驯鹿叫做Reindeer。驯鹿的个头比较大，雌鹿的体重可达 150多公斤，雄性稍小，为90公斤左右。雄雌都生有一对树枝状的犄角，幅宽可达1.8米，且每年更换一次，旧的刚刚脱落，新的就开始生长。

　　就历史而言，鹿类与人类的关系是非常密切的，大约在 200多万年以前，地质上称之为更新世后期，分布在欧亚大陆上的驯鹿曾是人类主要的食物之一。那时的人类主要依靠捕食驯鹿吸取营养，维持了大约有几千年。所以，我们的祖先总是把鹿视为圣洁，赋予了许多美丽的神话和传说。西方也是如此，他们让鹿给圣诞老人拉车，给孩子们送礼物。

　　驯鹿最惊人的举动，就是每年一次长达数百千米的大迁移。春天一到，它们便离开自己越冬的亚北极地区的森林和草原，沿着几百年不变的路线往北进发。而且总是由雌鹿打头，雄鹿紧随其后，秩序井然，长驱直入，边走边吃，日夜兼程，沿途脱掉厚厚的冬装，而生出新的薄薄的夏衣，脱下的绒毛掉在地上，正好成了路标。就这样年复一年，不知道已经走了多少个世纪。它们总是匀速前进，只有遇到狼群的惊扰或猎人的追赶，才会来一阵猛跑，发出惊天动地的巨响，扬起满天的尘土，打破草原的宁静，在本来沉寂无声的北极大地上展开一场生命的角逐。

　　幼小的驯鹿生长速度之快是任何动物也无法比拟的，母鹿在冬季受孕，在春季的迁移途中产仔。幼仔产下两三天即可跟着母鹿一起赶路，一个星期之后，它们就能像父母一样跑得飞快，时速可达每小时48公里。

　　北极麝牛

　　麝牛貌似家养的牛，然而奔跑起来不像牛而像羊。它长着大胡子，身上的毛长的可拖到地。动物学家研究表明，麝牛同山羊和绵羊更接近。麝牛的近亲可以在热带地区找到，是四不像的扭角羚。麝牛不会分泌任何麝香。北极只有为数不多的几个麝牛群，其总数约7000头。

　　鲸

　　北极最大的鲸是格陵兰鲸，其身长20米～22米，体重可达150吨。刚出生的小鲸一般有三四米长，重两吨左右。母鲸对它的孩子十分抚爱，遇到危险时就用自己的身躯保护小鲸，并发狂地挡住捕鲸船的攻击。北极有一种形体较小、长相奇特的鲸叫一角鲸，体长仅4米～5米，重约900公斤～1500公斤。它的体形很奇特，头上长着一个约1米～2米的角。当地居民给它起了一个浑名，叫它独角兽。其实，一角鲸的“角”不是角，而是大牙，也有人称它一齿鲸。人们研究一齿鲸特别对奇长的牙齿生理作用的研究，已有上百年的历史。

　　北极黄金鸻

　　分布在阿拉斯加大部和加拿大北极地区的黄金鸻，秋天一到，先是飞到加拿大东南部的拉布拉多海岸，在那里经过短暂的休养和饱餐，待身体储存起足够的脂肪之后，则纵越大西洋，直飞南美洲的苏里南，中途不停歇，一口气飞行4500多公里，最后来到阿根廷的潘帕斯草原过冬。而在阿拉斯加西部的黄金鸻则可一口气飞行48小时，行程4000多公里，直达夏威夷，然后再从那里飞行3000多公里，到达南太平洋的马克萨斯群岛甚至更南的地区。而且，在这样长距离的飞行中，它们可以精确地选择出最短路线，毫不偏离地一直到达目的地，可见它们的导航系统是非常精密的，至于它们如何做到这一点，却仍然是一个谜。

　　全球暖化现象已经让北极冰川快速融化，使北冰洋的冰川一步一步与亚欧大陆和美洲大陆失去连接。尽管这对于海洋运输可能是件好事，因为这让大西洋与太平洋间出现新的航线，但是北极冰川的融化也可能引发加拿大与美国的领土争议。根据联合国与加拿大政府专家的说法，目前北极附近气温上升的速度，比地球其他地区快两倍，到2050年前，船只在夏季可以在加拿大北部航行。

　　这种情况可能让伦敦到东京的海上航程减为1万6千公里。从伦敦经苏伊士运河到东京需要航行2万1千公里，经过巴拿马运河则需要航线2万3千公里。从15到17世纪，许多海洋探险家曾试图从极地海洋地区向西北前往亚洲，并导致多数探险家丧生，但现在全球温室效应却可能开辟新的航道，越来越多极地海洋地带已经没有冰存在。

　　直到19世纪末期，虽然有许多航海家都曾试图到达北极点，但他们却并没有把北极点作为当时的直接目标，而只是当作通往东方的必经之路。但是，征服北极点毕竟是他们最伟大的光荣梦想，这一梦想的实现随着北极航线的开通而变得更加令人急不可待。在新一轮征服北极点的竞争中，民族光荣与体育冒险精神已经超过了商业利益。更为重要的是，现代科学考察活动也开始渗透到北极探险活动之中。徒步征服北极点的光荣，归于美国探险家罗伯特·皮尔里。他在23年的时间里多次考察北极地区，终于在1909年4月6日上午10时把美国国旗插在北极点的海冰上。1937年，两个苏联人乘飞机第一次在北极点降落。从北极航线的开通到征服北极点的过程，可以称为北极点探险时期。

　　北冰洋岸堆积冰

　　1957～1958年国际地球物理年的大规模科学活动，标志着北极单纯探险时期的结束和科学考察时期的开始。但是，对于地球的未知领域来说，科学与探险总是无法截然分开的。更何况北极的科学与探险又和政治、军事、经济密切相关，因而各现代国家的政府、民间团体或个人，从来没有间断过对北极点的关注。1958年，美国的核动力潜艇从冰下第一次穿过北极点。

　　1959年，美国潜艇“鹦鹉螺”号第一次冲破冰层，在北极点浮出水面。1968年，美国的一个探险家自皮尔里之后第一次乘雪上摩托到达北极点。1969年，一个英国的探险队，乘狗拉雪橇从巴罗出发，也到达了北极点。1971年，意大利人莫里齐诺沿当年皮尔里的路线到达了北极点。1977年，前苏联破冰船“北极”号第一次破冰斩浪，航行到了北极点。

　　敢问路在何方

　　1978年，日本勇敢的单身探险家植村独自驾着狗拉雪橇，完成了人类历史上第一次一个人单独到达北极点的艰难旅程。顺便说一句，他是到目前为止，唯一的只身到达北极点的亚洲人。

　　1979年，一个前苏联探险队第一次靠滑雪从冰面上到达了北极点。

　　回顾人类进军北极的历程，可以看出“天然时期”主要是由亚洲人完成的。而自从文明人类有目的地探索北极开始，就几乎全是欧洲人的功劳了。直到20世纪80年代，中华民族终于抬起头，把目光投向了遥远的地平线。改革开放以来短短的十几年里，我们中华民族的足迹正在迅速地延伸到世界的各个角落，包括最遥远的南极大陆。然而，时至今日，却仍然还有约占地球表面积1／7的一大片地区，还没有中国人的足迹，那就是地球之巅——北极。

　　1993年4月8日，一位名叫李乐诗的香港女士，第一次代表占世界人口1／5的中华民族乘飞机到达北极点，迎着狂风展开了一面五星红旗。如今她已经凯旋，我们正等待着出征。

　　北极[1]同时是一个中国古代的星宿名。

　　北极共五星，呈弧线状，在勾陈附近，其中第二颗最亮，称为帝星，即小熊座β星。第一颗星名为太子，即小熊座γ星。第三颗星名为庶子，第四颗名为后宫。第五颗很暗，名为北极。

　　北极名称的由来

　　当你从赤道越往北走，你会发现天空的星星在你的头顶上越悬越高。直到你发现北半球天空中最大的星座——大熊星座（在我国称为北斗七星）正好悬在你的头顶上，你所站的位置也就是北极了。所以古希腊人说到北方总要和熊——arktos联系起来。而北极的名称"arctic"的意思就是＂熊站在头顶的地方＂。

　　人们原先认为，直到距今约1.3万年前，才开始有人居住在北极地带。但挪威科学家最近在俄罗斯境内北极地区靠近北冰洋的一条河床上，发现了石制工具、马和驯鹿的骨头、雕刻过的猛犸象牙等。放射性碳测年法表明，这些物品约有3.5万至4万年的历史。新发现将该地区的人类劳动史至少向前推了2万年。但这些人到底是尼安德特人还是现代人的直系祖先，目前尚无充足证据判断这些居住在极北苦寒之地的人到底属于哪一群。

　　【北极人的猎熊】

　　北极人生活艰难以猎熊.捕鱼为生。北极人将沾满血的利剑冻住，再放到北极熊的出没之处，北极熊就会禁不住血的诱惑，去舔舐利剑。这样，熊过不了多久就会因失血而昏迷。

南 极

    英文名称：Antarctique；法文名称：Antarctique

　　南极洲蕴藏的矿物有２２０余种。主要有煤、石油、天然气、铂、铀、铁、锰、铜、镍、钴、铬、铅、锡、锌、金、铜、铝、锑、石墨、银、金刚石等。主要分布在东南极洲、南极半岛和沿海岛屿地区。如维多利亚地有大面积煤田，南部有金、银和石墨矿，整个西部大陆架的石油、天然气均很丰富，查尔斯王子山发现巨大铁矿带，乔治五世海岸蕴藏有锡、铅、锑、钼、锌、铜等，南极半岛中央部分有锰和铜矿，沿海的阿斯普兰岛有镍、钴、铬等矿，桑威奇岛和埃里伯斯火山储有硫磺。根据南极洲有大煤田的事实，可以推想它曾一度位于温暖的纬度地带，才能有茂密森林经地质作用而形成煤田，后来经过长途漂移，才来到现今的位置。

　　南极洲腹地几乎是一片不毛之地。那里仅有的生物就是一些简单的植物和一两种昆虫。但是，海洋里却充满了生机，那里有海藻、珊瑚、海星和海绵，大海里还有许许多多叫做磷虾的微小生物，磷虾为南极洲众多的鱼类、海鸟、海豹、企鹅以及鲸提供了食物来源。

　　气候严寒的南极洲，植物难于生长，偶能见到一些苔藓、地衣等植物。海岸和岛屿附近有鸟类和海兽。鸟类以企鹅为多。夏天，企鹅常聚集在沿海一带，构成有代表性的南极景象。海兽主要有海豹、海狮和海豚等。大陆周围的海洋，鲸成群，为世界重要的捕鲸区。由于捕杀过甚，鲸的数量大为减少，海豹等海兽也几乎绝迹。南极附近的海洋中还有极多营养丰富的小磷虾。南极周围海洋中还盛产磷虾，估计年捕获量可达１０．５亿吨，可供人类对水产品的需求。

　　南极洲是个巨大的天然“冷库”，是世界上淡水的重要储藏地。

　　根据近３０多年在南极进行地球物理调查所获得的资料和依据板块构造理论对有亲缘板块拼接的结果证实，南极洲存在着丰富的煤、铁、石油与天然气。煤资源主要存在于南极横断山脉，为二叠纪煤，贮相较浅，煤块呈凹凸状。铁矿贮存于东南极的因德比地到威尔科斯地之间的地区，但是最大的铁矿在查尔斯王子山脉，其范围绵延数十千米 ，此外，南极洲还有金、银、铂、铬、锡、铅等多种金属矿藏。

　　南极洲原是古冈瓦那大陆的核心部分。大约在１．８５亿年前古冈瓦那大陆先后分裂为非洲南美洲板块、印度板块、澳洲板块并相继与之脱离。大约在１．３５亿年前非洲南美板块一分为二，形成了非洲板块与南美板块。大约在５５００万年前澳洲板块最后从古冈瓦那大陆上断裂下来飘然北上，于是只剩下了南极洲。东南极与西南极在地质上截然不同。东南极是一个古老的地盾，距今约３０亿年。而西南极是由若干板块组成，在地质年龄上远比东南极年轻。

　　南极洲大陆海岸线长约２４７００千米。

　　边缘海与岛屿 南极洲边缘海有属于南太平洋的别林斯高晋海、罗斯海、阿蒙森海和属于南大西洋的威德尔海等。主要岛屿有奥克兰群岛、布韦岛、南设得兰群岛、南奥克尼群岛、阿德莱德岛、亚历山大岛、彼得一世岛、南乔治亚岛、爱德华王子群岛、南桑威奇群岛。

　　地形：横贯南极的山脉将南极大陆分为两部分。东南极洲，面积较大，为一古老的地盾和准平原，横贯南极山脉绵延于地盾的边缘；西南极洲面积较小，为一褶皱带，由山地、高原和盆地组成。东西两部分之间有一沉陷地带，从罗斯海一直延伸到威德尔海。南极洲大陆平均海拔２３５０米，是地球上最高的洲。最高点玛丽·伯德地的文森山海拔５１４０米。大陆几乎全部被冰雪所覆盖，冰层平均厚度

　　有１８８０米，最厚达４０００米以上。大陆周围的海洋上有许多高大的冰障和冰山。全洲仅２％的土地无长年冰雪覆盖，被称为南极冰原的“绿洲”，是动植物主要生息之地。“绿洲”上有高峰、悬崖、湖泊和火山。南极大陆共有两座活火山,那就是欺骗岛上的欺骗岛火山和罗斯岛上的埃里伯斯火山（又译埃拉波斯火山）。欺骗岛火山在１９６９年２月曾经喷发过，使设在那里的科学考察站顷刻间化为灰烬,直到现在，人们仍然对此心有余悸。

　　南极洲的气候特点是酷寒、风大和干燥。全洲年平均气温为－２５℃，内陆高原平均气温为－５６℃左右，极端最低气温曾达－８９．８℃，为世界最冷的陆地。全洲平均风速１７．８米／秒，沿岸地面风速常达４５米／秒，最大风速可达７５米／秒以上，是世界上风力最强和最多风的地区。绝大部分地区降水量不足２５０毫米，仅大陆边缘地区可达５００毫米左右。全洲年平均降水量为５５毫米，大陆内部年降水量仅３０毫米左右，极点附近几乎无降水，空气非常干燥，有“白色荒漠”之称。

　　季节与昼夜　南极洲每年分寒、暖两季，４－１０月是寒季，１１－３月是暖季。在极点附近寒季为极夜，这时在南极圈附近常出现光彩夺目的极光；暖季则相反，为极昼，太阳总是倾斜照射。

　　南磁极与难达之极　南磁极即地磁的南极，１９８５年南磁极的位置约为东经１３９° ２４′，南纬６５°３６′。“难达之极”是约以南纬８２°和东经５５°－６０°为中心的高地，由于地势高峻，成为大陆冰川外流的一大分冰线，是难于接近或到达的地区。

　　南极洲又称第七大陆，是地球上最后一个被发现、唯一没有土著人居住的大陆。南极大陆被人们通常所说的南大洋（太平洋、印度洋和大西洋的南部水域）所包围，它与南美洲最近的距离为965公里，距新西兰2000公里、距澳大利亚2500公里、距南非3800公里、距中国北京的距离约有12000公里。南极大陆的总面积为1390万平方公里，相当于中国和印巴次大陆面积的总和，居世界各洲第五位。整个南极大陆被一个巨大的冰盖所覆盖，平均海拔为2350米。南极洲是由冈瓦纳大陆分离解体而成，是世界上最高的大陆。南极横断山脉将南极大陆分成东西两部分。这两部分在地理和地质上差别很大。东南极洲是一块很古老的大陆，据科学家推算,已有几亿年的历史。它的中心位于南极点，从任何海边到南极点的距离都很远。东南极洲平均海拔高度2500米，最大高度4800米。在东南极洲有南极大陆最大的活火山，即位于罗斯岛上的埃里伯斯火山，海拔高度3795米，有四个喷火口。西南极洲面积只有东南极洲面积的一半，是个群岛，其中有些小岛位于海平面以下。但所有的岛屿都被大陆冰盖所覆盖。较古老的部分(包括有玛丽.伯德地南部、埃尔斯沃思地、罗斯冰架和毛德皇后地)有一由花冈岩和沉积岩组成的山系。该山系向南延伸至向北突出的南极半岛的中部。西南极洲的北部，即较高的部分是由第三纪地质时期的火山运动所造成的。南极洲的最高处——文森山地(5140米)位于西南极洲。南极大陆98％的地域被一个直径为4500公里永久冰盖所覆盖，其平均厚度为2000米，最厚处达4750米。南极夏季冰架面积达265万平方公里，冬季可扩展到南纬55度，达1880万平方公里。总贮冰量为2930万立方公里，占全球冰总量的90％。如其融化全球海平面将上升大约60米。南极冰盖将1／3的南极大陆压沉到海平面之下，有的地方甚至被压至1000米以下。南极冰盖自中心向外扩展，在山谷状地形条件下，冰的运动呈流动状，于是形成冰川，冰川运动速度从100米至1000米不等。每年因断裂而被排入海洋巨型冰块则形成冰山。沿海触地冰山可存在多年，未触地冰山受潮汐与海流作用漂移北上而逐渐融化。南极素有“寒极”之称，南极低温的根本原因在于南极冰盖将80％的太阳辐射反射掉了，致使南极热量入不敷出，成为永久性冰封雪覆的大陆。南极仅有冬、夏两季之分。每年4月～10月为冬季，11月至次年3月为夏季。南极沿海地区夏季月平均气温在0℃左右，内陆地区为－15℃～－35℃；冬季沿海地区月平均气温在－15℃～－30℃，内陆地区为－40℃～－70℃。前苏联的“东方”站记录到的南极最低气温为－88.3℃。南极气温随纬度与海拔的升高而下降。南极虽然贮藏了全球75％的淡水资源，但因其是以永久固态方式存在的，所以南极又是异常干旱的大陆，素有“白色沙漠”之称。南极年平均降雨量为120毫米～150毫米，沿海地区为900毫米，内陆地区仅为50毫米。有些地区仅为20毫米～30毫米。南极“西风带”是海上航行最危险的地区，在南纬50度～70度之间，自西向东的低压气旋接连不断，有时多达6个～7个，风速可达每小时85公里。而自南极大陆海拔高的极点地区向地势低缓的沿海地区运动的“下降风”，风势尤为强烈，其速度最大可达到300公里/小时，有时可连刮数日。 南极洲是地球上最遥远最孤独的大陆，它严酷的奇寒和常年不化的冰雪，长期以来拒人类于千里之外。数百年来，为征服南极洲，揭开它的神秘面纱，数以千计的探险家，前仆后继，奔向南极洲，表现出不畏艰险和百折不挠的精神，创造了可歌可泣的业绩，为我们今天能够认识神秘的南极做出了巨大的贡献。我们在欣赏南极美丽美观景色的同时，不会忘记对他们表示我们崇高的敬意。

　　南极是根据地球旋转方式决定的最南点。它通常表示地理上的南极区域，有一个固定的位置。 按照国际上通行的概念，南纬66.5度(南极圈)以南的地区称为南极，它是南大洋及其岛屿和南极大陆的总称，总面积约６５00万平方千米。

　　由围绕南极的大陆、陆缘冰和岛屿组成，其中大陆面积1 239.3万平方千米，陆缘冰面积158.2万平方千米，岛屿面积7.6万平方千米。平均厚度为2000米,最大厚度超过4800米。

　　中文字面上，南极就是地球的最南端。而实际上又有南极洲、南极点、南极大陆、南极地区、南极圈等多种涵义。而地理学上的南极为南地极和南磁极。

　　目前南地极位于南极洲内，并插有标记。但由于大陆漂移，在地球的历史上其实大多数时间南极洲都在距离南极很远的地方；而且，每隔一段时间，地理学家都要修正南极的位置。对上一次修正南极位置的时间，就在南极地区踏入2000年时。

　　此外，在天文学，如果我们把南地极投射到天球上，就可以得到南天极。

　　“南磁极”是地球两个磁极之一。它位于地理南极的附近，但是它的位置也在缓慢并不断的变化着。1909年1月16日，由欧内斯特·沙克尔顿（Ernest Shackleton）带领的探险队发现了南磁极。与之相对应的第二个磁极为北磁极

　　南纬66度34分的纬线为南极圈。在极圈内会有极昼和极夜现象，南极圈以南是寒带以北是温带。

　　南极洲包括南极大陆及其周围岛屿，总面积约1400万平方千米，其中大陆面积为1239万平方千米，岛屿面积约7.6万平方千米，海岸线长达2．47万千米。南极洲另有约158.2万平方千米的冰架。南极洲的面积占地球陆地总面积的十分之一，相当于一个半中华人民共和国大。

　　南极大陆 南极大陆是指南极洲除周围岛屿以外的陆地，是世界上发现最晚的大陆，它孤独地位于地球的最南端。南极大陆95％以上的面积为厚度极高的冰雪所覆盖，素有“白色大陆”之称。在全球6块大陆中，南极大陆大于澳大利亚大陆，排名第5。南极大陆和澳大利亚大陆是世界上仅有的被海洋包围的2块大陆，其四周有太平洋、大西洋、印度洋，形成一个围绕地球的巨大水圈，呈完全封闭状态(参看南极洋)，是一块远离其他大陆、与文明世界完全隔绝的大陆，至今仍然没有常住居民，只有少量的科学考察人员轮流在为数不多的考察站临时居住和工作。

　　南极地区的矿产资源极为丰富。据已查明的资源分布来看，煤、铁和石油的储量为世界第一，其它的矿产资源还正在勘测过程中。在南极地区，可望发现更多更丰富的矿产资源，为人类利用这些资源提出科学依据。

　　南极大陆二叠纪煤层主要分布于南极洲的冰盖下面，储量约为5000亿吨。

　　铁矿是南极最富有的矿产资源之一。在南极大陆，主要分布在东南极洲。据科学家们勘测，在查尔斯王子山脉南部的地层内，在晚太古至元古代，有一条厚度达400米，长120公里～180公里，宽5公里～10公里的条带状富磁铁矿岩层，矿石平均品位达32%～58%，是具有工业开采价值的富铁矿床，初步估算其蕴藏量可供全世界开发利用200年，是当今世界最大的富铁矿藏。有趣的是，如果沿着南极洲查尔斯王子山脉所在的经度范围（俄方vf发vertical 台北石头哦额头被vsrseb而被北纬60度至北纬70度）一直如同被往北走，几乎在相同经度差不多对称的北极地区，又是一片世界级大铁矿地区。

　　南极地区的石油储存量约500亿～1000亿桶，天然气储量约为30000～50000亿立方米。南极的罗斯海、威德尔海和别林斯高晋海以及南极大陆架均是油田和天然气的主要产地。

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　　南极地区，有待查明的各种资源还很多，加上各国资源勘探结果还未完全公开，因此，还有待我国科学家们进一步努力。

　　从19世纪20年代起，到20世纪40年代，各国探险家相继发现了南极大陆的不同区域，英国、热土新西兰、德国、南非、澳大利亚、法国、挪威、智利、阿根廷等9个国家的政府先后对南极洲的部分地区正式提出主权要求，使这块冰封万年的平静大地笼罩上国际纠纷的阴影。

　　根据1961年6月通过的《国际南极条约》，冻结了以上9国对南极的领土主权要求，规定南极只用于和平目的，可以说，南极现在不属于任何一个国家，它属于全人类。中华人民共和国1983年正式加入。

　　南极大陆是最难接近的大陆。与南极大陆最近的大陆是南美洲，它们之间是970千米宽的德雷克海峡。南极大陆与其他大陆不仅相距遥远，而且周围还为数公里乃至数百公里的冰架和浮冰所环绕，冬天时浮冰的面积可达1900万平方千米；即使在南极的夏天，其面积也有260万平方千米；南极大陆周围海洋中还漂浮著数以万计的巨大的冰山，为海上航行造成了极大的困难和危险。

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　　地球上最高的大陆是南极大陆。地球上其他几个大陆的平均海拔高程为：亚洲950米，北美洲700米，南美洲600米，非洲560米，欧洲最低，只有300米，大洋洲的平均高度还不甚清楚，估计也不过几百米。然而，南极大陆，就其自然表面来说，其平均海拔高程为2350米，比其他几个大陆中最高的亚洲还要高得多。但是，如果把覆盖在南极大陆上的冰盖剥离，它的平均高度仅有410米，比整个地球上陆地的平均高度要低得多。

　　气候 由于海拔高，空气稀薄，再加上冰雪表面对太阳辐射的反射等，使得南极大陆成为世界上最为寒冷的地区，其平均气温比北极要低20℃。南极大陆的年平均气温为-25℃。南极沿海地区的年平均温度为-17~20℃左右；而内陆地区为年平均温度则为-40~50℃；东南极高原地区最为寒冷，年平均气温低达-57℃。到现在为止，地球上观测到的最低气温为摄氏-89.6℃，这是1983年7月在俄罗斯的“东方”站记录到的，在这样的低温下，普通的钢铁会变得像玻璃一般脆；如果把一杯水泼向空中，落下来的竟然是一片冰晶。

　　南极的寒冷首先是与它所处的高纬度地理位置有关，由于高纬度地理位置，导致了在一年中漫长的极夜期间没有太阳光。同时，与太阳光线入射角有关，纬度越高，阳光的入射角越小，单位面积所吸收的太阳热能越少。南极位于地球上纬度最高的地区，太阳的入射角最小，阳光只能斜射到地表，而斜射的阳光热量又最低。再者，南极大陆地表95%被白色的冰雪覆盖，冰雪对日照的反射率为80％一84％，只剩下不足20％到达地面，而这可怜的一点点热量又大部分被反射回太空。南极的高海拔和相对稀薄的空气又使得热量不容易保存，所以南极异常寒冷。

　　南极不仅是世界最冷的地方，也是世界上风力最大的地区。那里平均每年8级以上的大风有300天，年平均风速19.4米/秒。1972年澳大利亚莫森站观测到的最大风速为82米/秒。法国迪尔维尔站曾观测到风速达100米/秒的飓风，这相当于12级台风的3倍，是迄今世界上记录到的最大风速。南极风暴所以这样强大，原因在于南极大陆雪面温度低，附近的空气迅速被冷却收缩而变重，密度增大。而覆盖南极大陆的冰盖就像一块中部厚、四周薄的“铁饼”，形成一个中心高一 色弱有色人意思原与沿海地区之间的陡坡地形。变重了的冷空气从内陆高处沿斜面急剧下滑，到了沿海地带，因地势骤然下降，使冷气流下滑的速度加大，于是形成了强劲的、速度极快的下降风。南极没有四季之分，仅有暖、寒季的区别。暖季11月至3月；寒季4月至10月。暖季时，沿岸地带平均温度很少超过0℃，内陆地区平均温度为零下20至零下35℃；寒季时，沿岸地带为零下20至零下30℃，内陆地区为零下40至零下70℃。1967年初，挪威在极点附近测得零下94.5℃的低温。据估计，在东南极洲上可能存在零下95至零下100℃的低温。

　　一般来讲，只有在太平洋上热带风暴(台风)可以达到12级，但是在南极，12级以上的暴风却是家常便饭。南极大陆是风暴最频繁、风力最大的大陆，风速在每小时100千米以上的大风在南极是经常可以遇到的。南极大陆沿海地带的风力最大，平均风速为每秒17~18米，而东南极大陆沿海一带风力最强，风速可达每秒40~50米。在法国南极观测站“迪尔维尔”曾测到每秒100米的大风，相当12级台风风速的3倍，而它的破坏力相当于12级台风的近10倍。这是迄今为止世界上记录到的最大的风。因此，南极又被称之为“风极”。

　　除了严寒之外，狂风则是科学考察人员在南极所遇到的另外一个天险。狂风会很快带走人体的热量，使人发生冻伤甚至冻死事故。极夜的风暴，其速度有时超过每秒40米，比12级台风凌厉得多。此时若有人身置户外，便会有生命之虞。人们难以忘记，1960年10月10日下午，在日本昭和站进行科学考察的福岛博士，走出基地食堂去餵狗，突遇每秒35米的暴风雪，从此再没有回来。直到1967年2月9日，他的保存完好的尸体，在距站区4.2公里处出现。

　　一般来说是法国的杜蒙·杜维尔在1840年1月18日发现南极大陆，英国海军上尉查尔斯·威尔克斯于晚一日发现南极大陆。但由于有“日界线”的关系，颇有争议。

　　第一个到达南极极点的人是罗尔德·阿蒙森（Roald Amundsen）以及他的随行人员，到达时间是1911年12月14日。阿蒙森的主要对手罗伯特·斯科特（Robert Falcon Scott）在一个月后到达南极。在回程的时候，斯科特以及他的同伴四人全部由于饥饿和极度的寒冷而死亡。往后，曾经有七队探险队利用陆上交通到达南极。以到达时间排列他们分别为：

　　阿蒙森和斯科特

　　埃蒙德·希拉里

　　维维安·福克斯

　　安特罗·哈沃拉

　　克瑞里，和费因斯

　　为纪念阿蒙森和斯科特，阿蒙森-斯科特南极站（Amundsen-Scott South Pole Station）于1958年在国际地球物理年上建立，并永久性地为研究和职员提供帮助。

　　日本南极观测队于2006年1月26日在日本南极观测站基地「富士圆顶」（Fuji Dome）附近发现，据日本国立极地研究所所长藤井理行表示，这是在南极冰盖下9994英尺处发现；日本教育科学部门的官员梅崎友治表示，冰芯气泡中含有许多气泡，这些气泡里面的气体，很有可能是百万年有人同意前留下来的，如果经过研究，不但可以了解以前的地球环境，还可以用来预测以后的气候。经估计，这可能是世界上最古老的冰芯，历史约有100百万年。

　　南极大陆可以说是全世界唯一没有狗的地区。“国际南极条约组织”出于保护南极环境考虑，1991年在西班牙马德里发布南极禁狗令：“狗不宜再引进南极大陆和冰架，南极区域所有的狗都要在1994年4月前离开。”遵照禁令，当时各国南极考察队员都依依不舍地送走犬只，与向带来欢乐和情感慰藉的爱犬们说再见，送它们离开南极。所有的犬只于1994年初就全部撤离南极地区。此后驻扎在南极的各国考察研究队伍就没有任何的犬只陪伴。

　　在南极发展研究探勘史上，用于拉雪橇替代人力，狗在南极发挥了重要的作用。但是随著机械化水平大幅度提高，狗的作用大大降低，只剩下当人类宠物的功能。

　　到目前为止，世界所有的相关国家都遵守禁令，做到南极无狗的要求。

　　南极是地球上唯一一个至今没有人居住的大陆，因为这个地方常年温度在零下60℃到零下80℃，经常有风力高达12级的暴风雪在这片大陆上肆虐。尽管如此，有一些顽强的动物们却选择了这片荒凉的大陆世代生存。

　　极光照亮了冬季的天空。南极洲正在从冬天里苏醒过来。这是世界上最寒冷、风最大的地方。气温仍在可怕的摄氏零下五十度上下徘徊，刚刚回升的太阳光线几乎没有一丝暖意。很少有动物能够忍受如此极端恶劣的环境。

　　可是帝企鹅可以。站在冰封的海面上，它们感受到了南极地区暴风雪强大的威力。只有相互挤在一起，它们才能度过冬季寒风刺骨的几个月。它们轮流去抵挡猛烈的寒风。帝企鹅只能生活在这里，因为南极大陆四周被南大洋环绕，没有任何陆地食肉动物能够到达这里。所以与北极动物不同，它们不会受到北极熊的威胁。

　　海面仍然被冰层覆盖。可是有一种海豹——韦德尔海豹甚至整个冬天都生活在这里。它们生活在冰面下的海水中，不用惧怕上面肆虐的暴风雪。但它们整年的时间都必须接触到空气，因为要呼吸。它们靠牙齿的力量始终保持着呼吸孔的畅通。只有不停地刮擦冰面才能接触到外面的空气，但那也意味着牙齿会磨损得很厉害，以至于不能捕猎或很好地吃东西。韦德尔海豹都会很年轻就离开这个世界。

　　南极大陆与世隔绝，海拔也很高，有些地方接近五千米，这里比北极要寒冷许多。冰层慢慢从中心地带滑向边缘，形成巨大的冰川。冬天，南极大陆本身加上周围冰冻的海水，面积扩大了一倍。海岸边厚厚的冰层在整个南极大陆四周向外延伸了数百公里远。

　　冰雪覆盖的海面下生活着小小的鳞虾。整个冬天它们都待在这里。在这几个一片漆黑的月份里，它们靠吃从冰层上刮擦下来的海藻活着。最令人不可思议的是，它们为了减少能量的消耗，还会收缩身体，把自己恢复到幼年时期的样子。随着春天气温的升高，冰层开始融化，贮存在其中的少量空气被释放出来。这些气泡周围生长着一些微型海藻，现在鳞虾用脚不停地拍打，把海藻收集起来，作为食物。太阳光线越来越强烈，投射到更深的海水中，浮藻开始大量生长，鳞虾也离开了慢慢融化变小的冰块，成群结队地聚在一起吞吃这种新生的食物。据统计，若每年捕捞1.5亿~2亿吨,就足以保证全世界人对蛋白质的需求。

　　更遥远的北方，没有了大片的冰面，纹颊企鹅一直在开阔的海水中度过寒冬。偶尔见到一座冰山，如果能爬上去的话，它们便有了一个休息的机会。但一年中的这个时候，它们真正想去的地方是陆地。春天到了，企鹅们要回去产卵。现在它们必须尽快回到岸上去，没有别的选择。这样做完全取决于你对时机的把握，要选择合适的波浪。在找到一个筑巢的地方之前，它们大都要走好几公里的路。

　　扎沃多夫斯基岛有世界上最大的企鹅栖息地。大约有两百万只纹颊企鹅在岛上生儿育女，它们来这里是有理由的。这是一座活火山。火山口和烟洞喷发出来的热量使冰雪无法在山坡上堆积，于是这些纹颊企鹅产卵的时间也比那些生活在遥远南方的企鹅产卵的时间要早一些。与帝企鹅不同的是，这些企鹅可以把卵产在光秃秃的地面上。所以它们都愿意顶着惊涛骇浪来到这里就没什么奇怪的了。

　　遥远的南方，南极大陆附近，海面上的冰层开始破裂。冰山其实是冰川前端掉落到海水中的、巨大的碎冰块。冬天冰山与海面上的冰层冻结在一起，但现在它们又开始在海面上漂浮。冰山碎裂之后形成碎冰堆，它们打破了南极半岛周围水面的沉寂。

　　夏天，小鳁鲸来到这些宁静的水域。它们是南大洋最为常见的鲸类。小鳁鲸是所有须鲸类中身材最为矮小的一种。与所有其他同类一样，它们也是到这里来觅食的。

　　夏天，巨大的座头鲸也到这里来做客。它们长途跋涉数千公里，从热带水域的聚食地来到这里捕猎也，因为夏天这里可以找到很多的食物。仅仅四个月的时间里，它们便在体内贮存了大量的脂肪，足以供它们度过这一年剩下的日子。

　　所有来这里的动物都是为了寻找同一个目标——鳞虾。鳞虾是南极食物链上最重要的一环。它们的数量大得惊人，一群鳞虾就有数十亿只之多，几群鳞虾则要绵延数公里远。

　　更遥远的南方，南极大陆附近，海面上的冰层依然坚固。这里的冰雪在夏天的大部分时间里都不会融化，帝企鹅就把家安在这儿。这群帝企鹅一直在海上觅食，现在正准备回家去喂养嗷嗷待哺的孩子。它们没有径自朝冰层的边缘游去，而是小心翼翼地躲开一段距离。它们钻到水下去察看一下冰层边缘的情况。这样做是有道理的。因为豹形海豹总是在这样的地方出没。

　　豹形海豹是生活在南极地区的北极熊。它们是捕猎能手。不过它们多半的成功都是在水下获让他说别人得的，所以一般来说，它们的猎物如果在冰面就没有那么危险了。从闲散优雅的外表根本看不出它们凶残的本性。

　　确信岸上没有危险存在，帝企鹅才往到冰面上游去。不过它们肯定不能在这里逗留太久，现在它们还要走很长一段路才能到家。帝企鹅的领地位于陆岬的背风处，这里的冰面不会被海流冲碎。回家路上的成年企鹅身上装满了食物，几乎连路都不会走了。不过现在没有敌人的威胁，它们完全可以从容不迫。

　　企鹅父母得想办法在拥挤的六千多只企鹅里找到自己的孩子。它回到自己离开时把孩子留下的那 挺好百寿堂药个地方，希望它仍然在附近。可是小企鹅总是愿意四处游荡，所以父母得呼唤它们回来。小企鹅做出了回应，它们一个接一个地回家了。企鹅父母禁不住孩子可怜的恳求，把满嘴的鱼都吐出来给它们吃了。夫妻双方有一方回来了，另外一方就可以到海里去觅食了。

　　注意到豹形海豹的存在，企鹅们都相互拥挤在冰层边缘，谁也不愿意第一个冒险跳进水里。海豹偶尔也会跑到冰面上，企图抓到一只企鹅。不过显然它最成功的策略还是“守株待兔”。它躲在冰层的角落里。企鹅们有了信心，猛冲过去。冲在最前面的一群企鹅成功地逃脱了。一旦到了开阔的水面上，它们就安全了。然而喧闹声让海豹有了警觉，在汩汩往上冒的水泡的掩护下，它发起了攻击。

　　经过一段时间之后，企鹅的孩子们就要长大了。南极的秋天即将结束，这些成年企鹅将走过新的冰层，在冰冻的海面上度过又一个寒冬。

　　南极大陆未来的开发利用，已经为世界各国关注。各种瓜分南极的主张和借口应运而生。其目的主要在于夺取南极大陆丰富的资源--尤其是能源。各国政府耗资巨大地支持南极探险和考察，其重要目的之一就在于跻身南极，为未来着眼。

　　目前已有26个国家在南极设立了科学考察站，在南极建立了150多个科学考察基地，这些众多的考察站，根据其功能大体可分为：常年科学考察站、夏季科学考察站、无人自动观测站三类。其中，常年科学考察站有50多个，中国的南极长城站和中山站都是常年科学考察站；夏季科学考察站在南极洲大约有100多个，经常使用的有70～80个左右，中国在南极洲没有夏季科学考察站。分公司女人

　　从各国南极科学考察站的分布来看，大多数国家的南极站都建在南极大陆沿岸和海岛的夏季露岩区。只有美国、俄罗斯（前苏联）和日本、法国、意大利、德国、以及我国在南极内陆冰原上建立了常年科学考察站。其中，美国建在南极点的阿蒙森一斯科特站、前苏联的东方站最为著名。2009年1月27日,农历大年初二，我国在南极内陆“冰盖之巅”成功建立了第三个南极科学考察站——昆仑站，这标志着我国已成功跻身国际极地考察的“第一方阵”，成为继美、俄、日、法、意、德之后，在南极内陆建站的第7个国家。

　　目前，世界上共有28个国家在南极建立了53个科学考察站，绝大多数考察站都建在南极边缘地区，只有美国、俄罗斯、日本、法国和意大利、德国这6个国家，在南极内陆地区建立了5个内陆科考站。巍然矗立在海拔4093米南极“冰盖之巅”的中国昆仑站，是目前南极所有科学考察站中海拔最高的一个。

　　由于我国南极长城站、中山站都在南极大陆边缘地区，25年来，我国南极考察也大都在这些区域展开。内陆昆仑站的建成，将实现我国南极考察从南极大陆边缘地区向南极大陆腹地的历史性跨越。

　　为了在南极内陆建站，从1996年至2008年，我国南极考察工作者锲而不舍地进行了6次南极内陆考察。2005年1月18日，我国第21次南极考察冰盖队在人类历史上首次成功到达了南极内陆冰盖的最高点——冰穹Ａ地区，为我国在南极内陆建站奠定了坚实的基础；2008年1月12日，我国第24次南极考察冰盖队再次成功登顶，为内陆站建设开展选址工作。

　　据悉，昆仑站建成后，我国将有计划、有步骤地对南极内陆地区开展科学考察。其中包括开展冰川深冰芯科学钻探计划、冰下山脉钻探、天文和地磁观测、卫星遥感数据接收、人体医学研究和医疗保障等诸多内容。

　　位于东南极中心的 Dome A被命名为地球上的“不可接近之极”，也是南极冰盖尚未开展科学探测的制高点。东南极冰盖以Dome C—Dome B—Dome A—Dome F为分冰岭，其中Dome A是这一分冰岭的最高点，占据最重要的位置。科学家介绍，与国外已开展工作的Dome共投入有那我 F等地点相比，Dome A地区直接接受来自地球平流层大气的沉积，这里的冰盖是原始堆积形成的，储存着全球的气候和大气环境信息。Dome A地区也是南极冷源的中心区，可望获得近期地球表面的最低温度，是地球气候环境动力系统中的最重要驱动源，是现代地球气候环境动力学本底观测的最理想区域，在这里能够观测到在地球其他地区无法观测到的代表全球特征的气候环境变化信息与特殊的自然现象，这种特殊性是地球其他任何地区和其他任何科学观测点所不具备的。因此，Dome A作为南极冰盖冰芯钻探仅存的最后一个理想地点和世界上雪冰现代气候环境观测、大气与气象观测等独一无二的“科学观测站”，在科学上的意义是地球上其他任何科学观测站所无法代替的。

　　南极大陆是世界上最孤立的大陆，周围被一片茫茫的海洋所包围。

　　南极大陆是世界上最寒冷的大陆，迄今为止，世界上记录到的最低温度-89.2℃度就是在那里观测到的。

　　南极是世界上风最大的大陆，南极沿海地区的年平均风速为17～18米/秒，阵风可达40～50米/秒，最大风速达到100米/秒，被叫做“暴风雪之家”，或者为“风极”。

　　南极大陆是世界上最高的大陆，南极洲的平均海拔高度是2350米。

　　南极大陆是世界上最干燥的大陆，在南极点附近，年降水量近于零，比非洲撒哈拉大沙漠的降水量还稀少，形成干燥的“白色的沙漠”。

　　南极大陆是冰雪量最多的大陆南极洲的面积约1400万平方千米，南极大陆上的大冰盖及其岛屿上的冰雪量约为24×106立方千米，大于全世界冰雪总量的95%。

地球结构//地壳//地幔//地核//地球表层//地球圈层//地球内力

地球结构

地球结构为一同心状圈层构造，由地心至地表依次分化为地核、地幔、地壳。地球地核、地幔和地壳的分界面，主要依据地震波传播速度的急剧变化推测确定。地球各层的压力和密度随深度增加而增大，物质的放射性及地热增温率，均随深度增加而降低，近地心的温度几乎不变。地核与地幔之间以古登堡面相隔，地幔与地壳之间，以莫霍面相隔。地核又称铁镍核心，其物质组成以铁、镍为主，又分为内核和外核。内核的顶界面距地表约5100公里，约占地核直径的1/3，可能是固态的，其密度为10.5—15.5克/立方厘米。外核的顶界面距地表2900公里，可能是液态的，其密度为9—11克/立方厘米。地幔又可分为下地幔、上地幔。下地幔顶界面距地表1000公里，密度为4.7克/立方厘米，上地幔顶界面距地表33公里，密度3.4克/立方厘米，因为它主要由橄榄岩组成，故也称橄榄岩圈。地壳的厚度约33公里，上部由沉积岩、花岗岩类组成，叫硅铝层，在山区最厚达40公里，在平原厚仅10余公里，而在海洋区则显著变薄，大洋洋底缺失。地壳的下部由玄武岩或辉长岩类组成，称为硅镁层，呈连续分布，在大陆区厚可达30公里，在缺失花岗岩的深海区厚仅5—8公里。

　　地球内部结构：地壳、地幔和地核 三层之间的两个界面依次称为莫霍面和古登堡面

　　地壳+软流层=岩石圈纵波，横波通过地幔速度最大

　　地球外部圈层结构：大气圈、水圈和生物圈

地壳

地壳dìqiào（Earth Crust）

　　在地理上，地壳是指有岩石组成的固体外壳，地球固体圈层的最外层，岩石圈的重要组成部分，可以用化学方法将它与地幔区别开来。其底界为莫霍洛维奇不连续面（莫霍面[1]）。整个地壳平均厚度约17千米，其中大陆地壳厚度较大，平均为33千米。高山、高原地区地壳更厚，最高可达70千米；平原、盆地地壳相对较薄。大洋地壳则远比大陆地壳薄，厚度只有几千米。

　　地壳分为上下两层。上层化学成分以氧、硅、铝为主，平均化学组成与花岗岩相似，称为花岗岩层，亦有人称之为“硅铝层”。此层在海洋底部很薄，尤其是在大洋盆底地区，太平洋中部甚至缺失，是不连续圈层。下层富含硅和镁，平均化学组成与玄武岩相似，称为玄武岩层，所以有人称之为“硅镁层”（另一种说法，整个地壳都是硅铝层，因为地壳下层的铝含量仍超过镁；而地幔上部的岩石部分镁含量极高，所以称为硅镁层）；在大陆和海洋均有分布，是连续圈层。两层以康拉德不连续面隔开。

　　地壳演化简史

　　（一）太古代（距今约25亿年之前）

　　太古代是地质年代中最古老、历时最长的一个代，即原始地壳以及原始大气圈、水圈、沉积圈和生物的发生、发展的初期阶段。

　　太古界的地层由变质深的正、副片麻岩组成。已知其中最古老的年龄为40多亿年。据此认为，在此之前地球便出现了小型的花岗岩质地壳。由沉积岩变质而成的副片麻岩的出现，说明当时有了原始大气圈和水圈，并有单纯的物理化学风化。在这些结晶变质岩基底上覆盖着一层变质较轻的绿岩带，其中有火山岩和沉积岩，它们形成于当时地面的凹陷带，后来才经历变质作用。其年龄在34亿—23亿年间。据推测，太古代早期地球表面有许多小型花岗质陆块，它们之间有深浅多变的古海洋。后来各小陆块在移运中结合成面积较大的大陆板块。这些最古老的陆块现在已散布于各大陆中，即通常所说的稳定陆块的核心——克拉通或古地盾区。

　　太古代的地壳运动和岩浆活动既广泛又强烈；火山喷发频繁，故使大气圈和水圈才得以形成。原始海洋的面积可能比现在大，但平均水深则浅得多。现在世界各地蕴藏丰富的海相层状沉积的变质铁锰矿床和岩浆活动形成的金矿等就是在这时期形成的。当时的大气圈可能富含碳酸气、水蒸汽和火山尘埃，只有少量的氮和非生物成因的氧。海水也是酸性矿化水（后来才逐渐被中和），陆地是灼热的，荒芜的。在某些适宜的浅海环境中，有些无机物质经过化学演化跃变为有机物质（蛋白质和核酸），进而发展为有生命的原核细胞，构成一些形态简单的无真正细胞核的细菌和蓝藻。这只是出现于太古代的后期。

　　总的来说，太古代是原始地理圈的形成阶段，陆地是原始荒漠景观，水域是生命孕育和发源之地。当时地壳与宇宙之间以及和地幔之间的物质能量交换比后来任何时候都强烈得多。

　　（二）元古代（距今25亿—6亿年前）

　　在元古代，大陆性地壳逐渐由小变大，从薄增厚，火山活动相对减少，岩性也从偏基性向偏酸性转化。下元古界有巨厚的碎屑堆积，大有利于强烈的花岗岩化活动及导致大型侵入体的形成。由于大气中CO2浓度降低和水中Ca、Mg离子增多，开始出现有化学沉积的碳酸盐岩。它将直接影响到岩浆过程的演化，导致碱性派生岩的出现。随着大气中游离氧的增加，氧化环境也开始出现了。因而后期有了鲕状赤铁矿和硫酸盐等矿物以及第一批红层建造的产生。生物的出现对环境的影响还不大，所以在元古界无大量的生物化学沉积。元古代末还发现有冰碛岩，这是全球性第一次大冰期的产物。

　　这时原核生物已进化为真核生物，嫌气生物转化为喜氧生物（这个转折点称尤里点，发生于大气中氧含量增至当前大气中氧浓度的千分之一的时候），物种数量也从少增多。这时地球上的植物界第一次得到大发展，出现了数量较多的能进行光合作用与呼吸作用的较原始的低等植物，如绿藻、轮藻、褐藻、红藻等。这些微古生物已可用于地层的划分和对比。在元古代晚期，原始动物也出现了。如澳洲的埃迪卡拉动物群，其中有海绵、水母、节虫、扁虫及软体珊瑚等水生无脊索动物化石。在北美还发现有海绵骨针化石。

　　元古代有多次地壳运动，较广泛的有我国的五台运动，吕梁运动、澄江运动、蓟县运动等；北美有克诺勒运动、哈德逊运动、格伦维尔运动、贝尔特运动等。历次造山运动形成的褶皱带都使原有的小陆块逐渐拼合在一起成为古陆，后来都成为各大陆的古老褶皱基底和核心，前寒武纪陆台（或称地台），现在出露的只占陆地面积的1/5。据古地磁研究，北美罗伦古陆和非洲古陆在元古代都曾发生过多次极移（E. lrving等，1975；J. D. E. Piper，1976）。

　　（三）古生代（距今6亿—2.3亿年前）

　　古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。据研究，6亿—7年亿年之前，大陆经历过多次分合，在元古代末期（晚前寒武纪），各分散陆块曾联合组成泛大陆。寒武纪时泛大陆发生分裂，在南部成为冈瓦纳大陆，北部分为北美、欧洲和亚洲三个大陆，彼此间被前海西海、前加里东海、前乌拉尔海和前特提斯海（前古地中海）所分隔。奥陶纪末开始发生加里东造山运动。至泥盆纪时，前加里东地槽已褶皱成山，古欧洲与北美合成一块大陆。晚石炭纪时经海西运动后，前海西地槽消失了，使欧美大陆与冈瓦纳大陆合并。至晚二叠纪，前乌拉尔海也消失了，亚欧大陆形成，全球又成为一个新的泛大陆。

　　据王荃等的研究（1979年），我国北方的中朝古陆与南方的扬子古陆的性质很不相同，后者与南半球冈瓦纳古陆的许多情况极为相似。他们认为，扬子古陆在早古生代曾是冈瓦纳古陆的一部分，后来分裂并向北漂移，至晚古生代才与中朝古陆碰撞合并在一起，两者之间的秦岭-淮阳山地是个地缝合线。近年来在这里也发现了蛇绿岩套岩层（由蛇纹岩、橄榄岩、辉长岩及枕状基性火山岩等组成的、属于洋壳和地幔喷出的岩层，它是代表大陆缝合线的指示岩层）。我国古地磁的研究也认为，元古代后期，扬子古陆大致位于现在印度洋北部，与北方的中朝古陆远隔重洋。

　　各地质时代的地壳运动和海陆分合，对地理环境带来很大的变化：大陆分裂引起海侵，大陆合并引起海退；对生物演化也有重大的影响。自寒武纪以来大陆的分合和海生无脊索动物科数增减变化的对比情况。

　　在寒武纪，泛大陆发生分裂并引起海侵，大陆架广布，海生无脊索动物空前繁盛，其中以节肢动物的三叶虫占化石总数的60％，腕足类约占30％，其他仅占10%。这时海生植物也有向陆生植物过渡的迹象。如我国寒武系地层中发现的藻煤就是一例。奥陶纪海底广泛扩张，腕足类、角石、笔石、鹦鹉螺和珊瑚等成为世界性的种类。原始的鱼类——无颚鱼（甲胄鱼）也出现了。志留纪除海生动物继续大量发展外，后因地壳运动和环境变化剧烈，海生动物进入了大陆淡水区域，真正的鱼类——有颌鱼和适于岸边生长的具有水分输导组织的维管束植物也诞生了。自泥盆纪以后的晚古生代，大陆趋于合并，海退不断发生，许多海生无脊索动物的居留地消失，它们的种类和数量因而大减。相反，鱼类则全盛起来，陆生植物也日趋繁茂。地球表面从此结束了一片荒漠和无臭氧层的时代。至石炭、二叠纪又成为两栖动物的全盛时期，植物界也从孢子植物发展成为裸子植物。在石炭、二叠纪的各大陆都分布以蕨类为主的大森林，成为地质历史上重要的造煤时期。

　　（四）中生代（距今2.3亿—7千万年前）

　　中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。现有许多资料证明，泛大陆的重新分裂发生于中生代，即始于晚三叠纪，主要分裂在侏罗纪和白垩纪，且一直延续到新生代。这泛大陆原来向南北极延伸，赤道部分较窄，存在特提斯海（古地中海）。三叠-侏罗纪时，北美洲与非洲分裂，北大西洋开始扩张，泛大陆被分为北部的劳亚（劳伦斯和亚细亚）古陆和南部的冈瓦纳古陆。侏罗-白垩纪，南美洲与非洲分裂，南大西洋开始扩张。非洲和印度在侏罗纪时也与南极洲和澳洲（二者仍在一起）脱离，开始形成印度洋。白垩纪时，北大西洋向北展宽，南大西洋已有一定规模，印度向东北漂移，印度洋也随之扩大，而古地中海则趋于缩小。

　　中生代各地都有强烈的造山运动，欧洲有旧阿尔卑斯运动，美洲为内华达运动和拉拉米运动，中国为印支运动和燕山运动。这时褶皱、断裂和岩浆活动都极为活跃。在我国东部形成一系列华夏式隆起与凹陷，许多有色金属和稀有金属矿床的形成都与这时的岩浆活动有关，在断陷盆地中也形成煤、石油和油页岩等矿物。我国大陆的基本轮廓也在这时建立起来了。

　　生物界较古生代有很大发展。古生代末出现的裸子植物在中生代已成为最繁盛的门类，它们靠种子繁殖，受精过程完全摆脱了对水的依赖，更适于陆地的生境。这又是植物进化中的一次飞跃。像苏铁类、银杏类、松柏类等陆生植物的大量发展，不仅为成煤作用创造了有利的条件（如世界广泛分布的侏罗系煤层），而且也为爬行动物的发展提供了丰富的食物基础。

　　整个中生代，爬行动物成为当时最繁盛的脊索动物。在陆地上有食草和食肉的恐龙，在海上有鱼龙和蛇颈龙，在空中有翼龙。与此同时还出现有蜥蜴、龟、鳖、鳄鱼、蛙类和昆虫等。在海生无脊索动物中的菊石也极为昌盛。因此，有人把中生代称为恐龙时代、菊石时代或苏铁时代。但到白垩纪末，这些盛极一时的生物种类大都绝灭了，仅有一部分能残存下来。而当时已经出现但处于弱势的原始的鸟类和哺乳动物则进入了壮观的新生代；被子植物从此也欣欣向荣。

　　（五）新生代（7千万年前—现在）

　　新生代包括老第三纪、新第三纪和第四纪，是距今最近的一个代。继中生代之后，海底继续扩张，澳洲与南极洲分离东非发生张裂，印度与亚欧大陆碰撞。在第三纪发生强烈的地壳运动，欧洲称为新阿尔卑斯运动，亚洲称喜马拉雅运动。在古地中海带（阿尔卑斯-喜马拉雅带）和环太平洋带形成一系列巨大的褶皱山体。在古老的地台区也发生拱曲、断层等差异性升降运动，在断陷盆地中广泛发育了红层。这次造山运动和伴随的海退作用，使从中生代继承下来的自然地理环境发生了显著的变化。

　　从全球来看，老第三纪地表主要是温暖潮湿的气候。在强烈的造山运动之后，大气环流系统，尤其是区域性环流系统也发生了变化，许多地方趋向于干冷。我国西部青藏高原的隆起，给东部季风环流系统以很大的影响，尤其是华南地区成为与同纬度地区不同的暖湿森林景观。在第四纪，由于温带和两极的气候进一步变冷，地球上发生了大规模的冰川作用，经历了多次冰期与间冰期的变化。生物也因生境的变化而变化。

　　在植物界，老第三纪以被子植物的大发展为特征，植物群落由原来单调的针叶林转变为花果丰硕的常绿阔叶林。当气候趋于干冷之后，许多地方的植被发生了旱生化现象。在新第三纪初出现了以单子叶草本植物为主的草原，在第四纪又出现了苔原。动物界以哺乳类的空前繁盛为特点，故新生代又称哺乳动物时代。湿热森林区繁茂的被子植物，对哺乳类的发展起很大的促进作用。昆虫的繁盛也与被子植物的发达有关。被子植物和昆虫的广泛分布又促进了鸟类的昌盛。当草原面积扩大后，在有蹄类和啮齿类中出现了许多食草性的草原动物群，随之而来的食肉动物也增加了。

　　特别重要的是在第四纪出现了人类。这是地球历史上具有重大意义的事件。人类经过复杂的发展过程之后，又逐渐成为干扰、控制和改造自然环境的一个重要的因素。所以，第四纪又被称为“灵生代”。

地壳最厚和最薄的地方

　　青藏高原是地球上地壳最厚的地方，厚达70千米以上；而靠近赤道的大西洋中部海底山谷中地壳只有1.6千米厚；太平洋马里亚纳群岛东部深海沟的地壳更薄，是地球上地壳最薄的地方。

地壳中的元素

　　在地壳中最多的化学元素是氧，它占总重量的48.6%；其次是硅，占26.3%；以下是铝、铁、钙、钠、钾、镁。丰度最低的是砹和钫，约占1023分之一。上述8种元素占地壳总重量的98.04%，其余80多种元素共占1.96%。

　　地壳中各种化学元素平均含量的原子百分数称为原子克拉克值，地壳中原子数最多的化学元素仍然是氧，其次是硅，氢是第三位。

　　大约99%以上的生物体是由10种含量较多的化学元素构成的，即氧、碳、氢、氮、钙、磷、氯、硫、钾、钠；镁、铁、锰、铜、锌、硼、钼的含量较少；而硅、铝、镍、镓、氟、钽、锶、硒的含量非常少，被称为微量元素。表明人与地壳在化学元素组成上的某种相关性。

　　地壳中含量最多的元素是氧，但含量最多的金属元素则要首推铝了。

　　铝占地壳总量的7．73％，比铁的含量多一倍，大约占地壳中金周元素总量的三分之一。

　　铝对人类的生产生活有着重大的意义．它的密度很小，导电、导热性能好，延展性也不错，且不易发生氧化作用，它的主要缺点是太软。为了发挥铝的优势，弥补它的不足，故而使用时多将它制成合金。铝合金的强度很高，但重量却比一般钢铁轻得多．它广泛用来制造飞机、火车车厢、轮船、日用品等。由于用的导电性能好，它又被用来输电．由于它有很好的抗腐蚀性和对光的反射性．因而在太阳能的利用上也一展身手。

地幔

地幔（Mantle）

　　地壳下面是地球的中间层，叫做“地幔”，厚度约2865公里，主要由致密的造岩物质构成，这是地球内部体积最大、质量最大的一层。地幔又可分成上地幔和下地幔两层。上地幔顶部存在一个地震波传播速度减慢的层（莫霍面），岩石圈（岩石圈指地壳和上层地幔顶部）以下称为软流层（Asthenosphere），推测软流层是由于放射性元素大量集中，蜕变放热，使岩石高温软化，并局部熔融造成的，很可能是岩浆（Magma）的发源地。软流层以上的地幔是岩石圈的组成部分。下地幔温度、压力和密度均增大，物质呈可塑性固态。厚度约有2900公里。

　　最近，美国一些科学家用实验方法推算出地幔与核交界处的温度为3500℃以上，外核与内核交界处温度为6300℃，核心温度约6600℃。地幔的组成除了少数由玄武岩的捕获体获得外，因无法直接观察，只能以间接的方法研究。研究方法包括地震波、重力和岩石的刚性和弹性反演，以及实验岩石学研究。

　　上地幔的组成可以从岩浆岩推知。源于地幔的基性岩、超基性岩（ultrabasic rock）以及金伯利岩等都具有共同的高铁、镁特征，与地震波传播速度也一致，结合地球化学研究，认为上地幔的成分接近于超基性岩即二辉橄榄岩的组成。它经由部分熔融而产生玄武岩浆，剩余的为难熔的阿尔卑斯型橄榄岩。林伍德（Ringwood）认为上地幔的化学成分相当于由3份阿尔卑斯型橄榄岩（橄榄石79％、斜方辉石20%和尖晶石1％）和一份夏威夷型拉斑玄武岩组成。上地幔的理想成分为：SiO2 45.16％、TiO2 0.71％、Al2O3 3.54％、Fe2O3 0.46％、FeO 8.04％、MnO 0.14％、MgO 37.47％、CaO 3.08、Na2O 0.51％、K2O 0.13％、P2O5 0.06％、Cr2O3 0.43％、NiO2 0.20％。

　　地球分层示意图

　　地幔和地壳的分界面是莫霍洛维奇不连续面（莫霍面），地幔和地核的分界面是古登堡面。前者由南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇于1909年发现，后者由美籍德国地震学家古登堡于1914年发现。

　　1914 年 B. 古登堡根据地震波传播速度测定地核的深度为2900千米，比现代精密测量的结果只差15千米。因此，地核-地幔边界又称古登堡不连续面。

　　探测地幔的最有力的工具是监测来自世界各地的地震波。地震时会产生两种不同的地震波：P波（纵波）和S波（横波）。这两种波都是穿越地球内部的体波，它们分别对应于地震波通过岩石时产生的物理特性，纵波与声波相似，速度比横波快。横波与抖动的绳子产生的波形相似，即横波通过时岩石的震动方向与波的传播方向垂直。像光波一样，当穿越不同密度的岩石边界时，地震波也会发生反射和折射。利用这些特性，我们就可以对地球内部成像。

　　我们用于探测地幔的方法足以与医生检查病人的超声波照影媲美。经过一个世纪对地震数据的收集，我们已经有能力制作令人印象深刻的地幔图。

　　2007年3月，科学家利用近地表石油和天然气勘探的成像技术，绘制出了地球深部核幔边界构造的高解析度三维图像。这次绘图使用了世界各地1000多个地震台站记录的数千次地震的数据。这些数据使科学家能够分辨有关核幔边界构造的细节，这些构造反映出复杂的下地幔结构，这是先前从未见过的，也是第一次估计出核幔边界附近的温度大约为3700℃。

地核

地核（Core）

　　地球的核心部分，位于地球的最内部。半径约有3470 km，主要由铁、镍元素组成，高密度，平均每立方厘米重12克。温度非常高，约有4000~6000℃。

　　地核又分为外地核和内地核两部分。外地核的物质为液态，内地核现在科学家认为是固态结构。

　　外地核深2900km至5000km,内地核深5100km至6371km.

　　地核是地球的核心。从下地幔的底部一直延伸到地球核心部位，距离约为3473千米。据科学观测分析，地核分为外地核、过渡层和内地核[1]三个层次。外地核的厚度为1742千米，平均密度约10.5克／厘米x厘米x厘米，物质呈液态 。过渡层的厚度只有515千米，物质处于由液态向固态过渡状态。内地核厚度1 216千米，平均密度增至12.9克／厘米x厘米x厘米,主要成分是以铁、镍为主的重金属，所以又称铁镍核。

　　地核的总质量为1.88e21吨，占整个地球质量的31.5%，体积占整个地球的16.2% 。地核的体积比太阳系中的火星还要大。由于地核处于地球的最深部位，受到的压力比地壳和地幔部分要大得多。在外地核部分，压力已达到136万个大气压，到了核心部分便增加到360万个大气压了。

　　这样大的压力，我们在地球表面是很难想象的。科学家作过一次试验，在每平方厘米承受1 770吨压力的情况下,最坚硬的金刚石会变得像黄油那样柔软。

　　地核内部不仅压力大，而且温度也很高，估计可高达2 000-5 000℃，物质的密度平均在10?6克／厘米x厘米x厘米之间。在这种高温、高压和高密度的情况下，我们平常所说的“固态”或“液态”概念，已经不适用了。因为地核内的物质既具有钢铁那样的“钢性”，又具有像白蜡、沥青那样的“柔性”(可塑性)。这种物质不仅比钢铁还坚硬十几倍，而且还能慢慢变形而不会断裂。

　　地核内部这些特殊情况，即使在实验室里也很难模拟，所以人们对它了解得还很少。但有一点科学家是深信不疑的：地球内部是一个极不平静的世界，地球内部的各种物质始终处于不停息的运动之中。有的科学家认为，地球内部各层次的物质不仅有水平方向的局部流动，而且还有上下之间的对流运动，只不过这种对流的速度很小，每年仅移动1 厘米左右。有的科学家还推测，地核内部的物质可能受到太阳和月亮的引力而发生有节奏的震动。

              地球表层

    （一）地球表层是物质三态存在和相互作用的场所

　　地球是太阳系乃至银河系中得天独厚的星体。迄今为止，它是人类所发现的星体中唯一有生命存在的星体。由于它距太阳远近适中（一个天文单位），使它表面具有较为适宜的温度；由于其形状大小适宜（半径6378公里），使它表面吸引了适量的水和大气并保持一定的压力，造就了地表固态、液态、气态三种形态物质共存并互相转化的复杂形态。它的丰富多彩，生机勃勃的表面形态是至今人类所发现的其他天体所无法比拟的。

　　固、液、气三态相互并存、相互作用是地球表层的突出特征。它表现为两个方面的机制：一是界面机制，二是异质机制。

　　界面对物质世界的进化发展具有重要意义。从物理意义上看，能量和物质的转换和传输，主要是通过界面来进行的；从化学意义上讲，吸附作用、吸收作用也是首先通过界面来实现的。在三相界面上，地球重力表现最为突出、最为鲜明。界面之间的物质密度发生急剧突然的变化，彼此约束力很差，

　　平衡极为脆弱，外部条件稍有变化重力就明显地表现出来。诸如所见的崩塌、滑波、泥石流、雪崩、冰川运动、河流、瀑布、地下水渗透、海流等等，均为地球重力的具体表现。在三相界面上，地球内力的表现也极为充分。在地球内部，岩石的密度、压力很大，限制着构造力的表现，而在界面上失去了上述约束条件，诸如火山、地震、构造运动塑造了千姿百态的地表形态。在三相界面上，太阳能对地球的影响也极为明显，大气、水和疏松的地表很容易透过太阳辐射，从而易于加温和冷却。界面上造成了彼此相异的热力学特性，例如水的冻胀加剧岩石的风化，陆地、水面的温度差异直接控制气压形势和空气的运动，造成季风、山风、谷风、湖岸风等不同规模的环流。三相界面也是生物界存在的基础，固体地壳为生物的生存、运动提供了赖以依托的根基，气体的呼吸交换、液体的体内循环，相互构成了生命存在的基本条件。随着地球的进化和发展，界面的总面积不断地扩大。由于外部环境不断输入能量到地球表层，岩石不断地风化、破碎、变得越来越小、越来越细，从而总面积不断扩大。来自地球内部的构造力又使岩石圈表面出现褶曲、凹陷、断裂，也使界面的面积不断扩大。生物，特别是人类也是扩大表层界面面积的积极力量。生物的作用加剧岩石圈中土壤的形成过程，人类各种工程建筑可以把本来大体均一的地面弄得凸凹不平；城市中各种建筑物的总面积可以使原来地表的表面积增加几倍几十倍，造成的 “热岛效应”甚至可以将气温比郊区旷野提高几度（℃）。界面面积的大小与物质能量的循环、交换、传输的程度和复杂性是正相关的，界面的存在和表面积的扩大，促进了地球表层的物质进步和能量传输，而来自地球内部的能量和来自地球外部的能量不断地促进地球三相界面总面积的扩大，彼此形成了正反馈的过程，这种相互促进不可逆转的发展过程，造成了地球表层的高速进化。

　　异质机制是指气体、液体、固体三相之间物质组成和结构功能之间明显差异所产生的特殊效应。美国科学家丸山孙郎认为： “异质化是系统功能发展、组织结构完善和进化的基础，世界上所有的生物过程、社会过程和某些物理过程的基本规律，都是异质性和共生性的增加。” 异质有利于调节和促进物质和能量的流动和转换。地表三相共存，形成了海洋、陆地、冰川、沙漠、湖泊、沼泽等大小等级不同的异质系统，从而造成了不同规模的水分、空气循环，实现物质和能量的循环运动和转换。不同的异质系统也形成了人类社会的不同的资源条件、生产环境和生活环境，也促进了人类社会生产、社会生活信息的流动和交换。可见地球表面千差万别的异质系统与地球内部和外层空间那种近于死寂、相对均一的同质系统相比，进化速度是惊人的。

　　总之，气态、液态、固态三相共存相互作用的地球表面在界面机制、异质机制共同作用下使地球表层处于不可逆的进化状态，形成了一个特殊的物质流、能量流运动和转换系统，强化了各组成要素之间的相互制约性、共生性和整体性，系统的组织水平越来越高级，越来越复杂，使之质地区别于地球其他层圈，形成了自己独特的性质。

　　（二）地球表层是内外力相互作用的场所

　　所谓地球内力是指地球的构造力，来自地球内部，在地球表层清晰明显地表现出来，诸如火山、地震、岩浆活动、地壳隆起和沉陷等等。除火山爆发外，内力作用的限度基本上终止于地球固体表面，它造成地球表层地理位置（经度、纬度、高度）相对改变，构成地球表层固体部分的基本框架。内力作用总的趋势是造成地表高低起伏、千姿百态的表面形态。外力作用即指以太阳辐射为基本能源而产生的风化作用、流水作用、风蚀作用等，它通过物理化学变化、物质的侵蚀、搬运、堆积作用极力消除内力所造成的起伏，总的作用趋势是夷平地表，其影响深度仅限于地表以下几米到几十米的深度。很显然，内力作用的上限和外力作用的下限都在地球表层之中。地表形态是由内外力共同作用的结果，这一特点是地球其他层圈所不具备的。

　　（三）地球表层是有机界和无机界互相转化的场所

　　生物圈是地球表层物质、能量流所维持的一层薄薄的有机膜，它起到了太阳能与无机界之间的中介作用。正是有机界中的绿色植物通过光合作用固定太阳能，然后通过食物链的关系传递给食草、食肉动物，生命体死后又在太阳能的作用下，通过微生物将有机体分解成无机盐类，参加地表物质循环，供植物再吸收，转化为新的有机体。地表中固有的氮、磷、钾等无机元素也作为养分被植物吸收转化为有机体。这种有机与无机的转化也是只有地球表层才存在的。

　　（四）地球表层是人类的生存环境

　　人类的出现使地球表层发生了质的变化，也构成了区别于其他层圈的突出特征。人类的影响最初是斑点状的，随着时间的推移，它的作用发生了突性的进展。虽然早在200万年以前就出现了人类，但只是有文字记载的历史时期形成社会生产力以来，特别是近代工业革命以来，人类的作用和影响才突出地显现出来。人类改变大气圈，造成温室效应、热岛效应，甚至控制局部环流；人类改变水循环、创造人工地形，从根本上改变了生物界的面貌等等。现在几乎找不到一块没有人类影响的禁地，人类的作用和影响在地球上已经连成一片，形成了名副其实的智慧圈、文化圈，地球表层渐渐成了人及其生活环境相互有机联系的新的系统。对现代地理学来说，不仅人文地理学要研究人类与其生产、生活环境的关系，就是自然地理学在分析地面诸种现象和过程时，也不可忽视人对环境的影响。

　　上述四个特征从本质上和整体上使地球表层形成了有别于其他层圈的独特的物质系统，地理学就是以这个系统为对象，建立起自己的科学体系。

地球圈层

    地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层，即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈；地球内圈可进一步划分为三个基本圈层，即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈，它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层，位于地面以下平均深度约150公里处。这样，整个地球总共包括八个圈层，其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球。对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈，以及岩石圈的表面，一般用直接观测和测量的方法进行研究。而地球内圈，目前主要用地球物理的方法，例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。地球各圈层在分布上有一个显著的特点，即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的，而在地球表面附近，各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的，其中生物圈表现最为显著，其次是水圈 .

　　一、地球内部圈层划分依据

　　地球内部情况主要是通过地震波的记录间接地获得的。地震时，地球内部物质受到强烈冲击而产生波动，称为地震波。它主要分为纵波和横波。由于地球内部物质不均一，地震波在不同弹性、不同密度的介质中，其传播速度和通过的状况也就不一样。例如，纵波在固体、液体和气体介质中都可以传播，速度也较快；横波只能在固体介质中传播，速度比较

　　慢。地震波在地球深处传播时，如果传播速度突然发生变化，这突然发生变化所在的面，称为不连续面。根据不连续面的存在，人们间接地知道地球内部具有圈层结构。

　　二、地球内部圈层的划分

　　（一）地壳 地壳厚度各处不一，大陆地壳平均厚度约35公里，高大山系地区的地壳较厚，欧洲阿尔卑斯山的地壳厚达65公里，亚洲青藏高原某些地方超过70公里，而北京地壳厚度与大陆地壳平均厚度相当，约36公里。大洋地壳很薄，例如大西洋南部地壳厚度为12公里，北冰洋为10公里，有些地方的大洋地壳的厚度只有5公里左右。整个地壳平均厚度约17公里。一般认为，地壳上层由较轻的硅铝物质组成，叫硅铝层。大洋底部一般缺少硅铝层；下层由较重的硅镁物质组成，称为硅镁层。大洋地壳主要由硅镁层组成。

　　（二）地幔 介于地壳与地核之间，又称中间层。自地壳以下至2900公里深处。地幔一般分上下两层：从地壳最下层到1000—1200公里深处，除硅铝物质外，铁镁成分增加，类似橄榄岩，称为上地幔，又称橄榄岩带；下层为柔性物质，呈非晶质状态，大约是铬的氧化物和铁镍的硫化物，称为下地幔。地震资料说明，大致在70—150公里深处，震波传播速度减弱，形成低速带，自此向下直到1500公里深处的地幔物质呈塑性，可以产生对流，称为软流圈。这样，地幔又可分为上地幔、转变带和下地幔三层。了解地幔结构与物质状态，有助于解释岩浆活动的能量和物质来源，及地壳变动的内动力。

　　（三）地核 地幔以下大约5100公里处地震横波不能通过称为外核，推测外核物质是“液态”，但地核不仅温度很高，而且压力很大，因此这种液态应当是高温高压下的特殊物质状态；5100—6371公里是内核，在这里纵波可以转换为横波，物质状态具有刚性，为固态。整个地核以铁镍物质为主。

　　三、地壳物质组成

　　（一）地壳中的化学元素 地壳中有90多种天然化学元素，其中氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁八大元素含量占地壳总重量的97％，其余元素只占3％。而地壳中的氧约占49％；硅约占26％。

　　（二）地壳中的矿物 地壳中的化学元素，随着地质作用的变化不断地进行化合和分解，形成各种具有一定物理—化学性质特征的矿物①。而矿物又是形成地壳岩石与矿石的基本单位。地壳中的矿物大约有3000种，但与形成岩石有关的矿物主要有：石英、正长石、斜长石、角闪石、辉石、云母、方解石等，这类矿物通常称为造岩矿物。

　　（三）主要造岩矿物特征 石英（SiO2），晶体为柱状或块状，透明或半透明，具有油脂光泽，硬度7②，用刀刻划不产生条痕，为重要造岩矿物。长石，各类岩石都有，为含有钾、钠和钙的硅酸盐矿物，硬度6—6.5，柱状或板块状，正长石常为肉红色，斜长石为灰白色。角闪石，暗灰色或黑色，硬度5.5—6，常与石英、长石共生。云母，能沿解理方向揭成很薄的光滑薄片，发亮，透明，能弯曲，硬度2—3，具绝缘性。方解石（CaCO3），白色，透明或半透明，硬度3，用刀刻划可见条痕，遇稀盐酸反应起泡。 　 四、地壳中的岩石

　　地壳是由各种岩石组成的，岩石是由各类矿物组成的。根据形成的条件与当时形成的环境，岩石可分三大类：

　　（一）岩浆岩 这类岩石当时形成时温度很高，所以又称为火成岩。岩浆是地球深处高温高压下复杂的硅酸盐熔融体，主要成分是二氧化硅、三氧化二铝以及其他氧化物。金属元素及其氧化物的含量虽然不多，却是形成各种矿物（床）的物质来源。岩浆在不同条件下形成各种岩石。地壳中的岩石主要由岩浆岩构成。常见的、分布最广的岩浆岩有以下几种：

　　1.花岗岩花岗岩是大陆上分布非常广泛的岩石，主要由正长石、石英和云母等矿物于地壳层内冷凝而成，多较坚硬，呈肉红色，是良好的建筑材料。与花岗岩成分相同而喷出地表形成的岩石，叫流纹岩，流纹岩在形成时，一面流动，一面冷却凝固，产生流纹状结构，所以叫流纹岩。

　　2.闪长岩闪长岩也是一种侵入岩，主要由斜长石、角闪石等矿物组成，灰色或灰绿色。与闪长岩矿物成分相同、喷出地表后冷却凝固成的岩石叫安山岩，因岩浆迅速冷却，挥发性物质迅速散逸，常形成气孔状结构。

　　3.辉长岩辉长岩也是常见的岩石，属于侵入岩，主要由斜长石、辉石和少量角闪石等矿物组成。色深，与辉长岩矿物成分大致相同、喷出地表的叫玄武岩。因含铁、镁成分较多，故呈黑色或黑绿色，常具有气孔状结构。玄武岩分布很广。

　　（二）沉积岩 各类岩石经风化、侵蚀、搬运、沉积和成岩作用后形成的岩石，称为沉积岩。这类岩石大多是在海洋、河流、湖泊等水环境下形成，所以沉积岩又称水成岩。由于水量有大小，水体深浅不一，水动力条件与沉积环境不一，沉积岩一般具有成层现象，构成岩石的颗粒有粗细之分，层次有厚薄不同。地表分布最广的是沉积岩。由于沉积岩一般形成于常温常压环境，所以岩层里往往保留有生物遗迹——化石。常见的并且分布广泛的沉积岩有以下几种：

　　1.石灰岩主要化学成分是碳酸钙，它原是海洋环境下的生物化学沉积。白色、灰白色或灰色。石灰岩是沉积岩中最常见的和地表分布最广泛的一类岩石。它可作为建筑材料，例如石灰、水泥等的原料。

　　2.砂岩主要矿物成分是石英、长石。原是陆地上或浅海环境沉积。黄色、灰白色，岩石比较坚硬，是较好的建筑材料。用来做磨刀石的通常是砂岩。

　　3.页岩主要矿物有高岭土、石英、云母等，浅海或陆相沉积。泥质结构，致密，不透水，是良好的隔水层。浅绿色或浅黄色。岩性软弱，容易风化、侵蚀。

　　4.砾岩由大小不一的岩石碎块混杂在一起，被某种物质胶结而形成，一般为陆相沉积。砾岩成分有的简单，有的很复杂，有的砾岩的砾石带有棱角，有的则被磨得浑圆。这类岩石一般多孔隙、透水，常常是良好的含水层。

　　（三）变质岩 由岩浆岩、沉积岩，甚至包括变质岩本身，在高温、高压或动力挤压下，使原有岩石中的矿物产生重新排列、组合，并可能产生新的变质矿物，具有一定的结构特征的岩石，称为变质岩。例如，石灰岩经过变质作用，形成美丽的大理石，这是一种名贵的建筑材料，因云南省大理附近点苍山出产这种岩石而得名；砂岩经变质作用后，形成更为坚硬的石英岩；页岩经变质作用后，形成比较致密而坚实的板岩或片岩，等等。

                 地球内力

一、地球的内力作用

　　（一）力的来源 地球内部作用力来自热能、化学能、重力能以及地球旋转能等。由地球内部这些力所产生的作用，称为地球的内力作用。大陆上的山地、盆地、高原等，大洋底部海岭、海盆、海沟等地形的形成过程中，内力作用起着主导作用。

　　（二）内力作用主要表现形式 内力作用表现形式多种多样，主要有地壳运动、地球深处岩浆活动和地震等。

　　1.地壳运动地壳运动又称构造运动或大地构造运动，是指引起地壳结构改变和地壳物质变位的一种运动。例如，海侵、海退、隆起和拗陷，等等。根据地壳运动方向，可分为水平运动和垂直运动两种基本形式。地壳物质大致平行于地球表面，即沿着大地水准面切线方向进行运动，叫水平运动。它主要是由于地球水平方向作用力引起的，表现为地壳岩层的水平移动，使岩层在水平方向上遭受不同程度的挤压力和引张力，产生褶皱和断裂构造。我国的昆仑山、祁连山等以及世界上许多山脉，就是通过挤压褶皱而形成的。所以，有人将水平运动称造山运动。地壳物质沿着地球半径方向缓慢的升降运动称垂直运动。升降运动通常表现为大规模隆起和相邻地区拗陷，引起地势起伏或海陆变迁，故有人将垂直运动称造陆运动。水平和垂直运动虽有区别，但实际在时空上常有联系。

　　2.岩浆活动地球内部能量的积聚和释放可能表现为岩浆活动。地球内部热能累积到一定程度，变为灼热的岩浆产生巨大压力，它冲破地壳薄弱常喷出地表，即为火山喷发。火山喷发物包括气体、熔岩、火山灰等，通过火山口喷出，其中大部分火山物质在火山口周围堆积，形成火山锥。如长白山顶部天池即为火山口积水而成，周围16座山峰都是火山岩堆积而成。大洋底部同样有火山喷发，有的火山物质堆积露出海面，形成火山岛，如太平洋中的夏威夷群岛。

　　3.地震地壳自然快速颤动叫地震，它是地球内部能量释放经常发生的有规律的自然现象。地下发生地震处称震源，它在地面下的深度即震源深度。和震源相对应的地面上的一点叫震中。地震引起的振动以波的形式从震源向四周传播，称地震波。质点振动方向与震波传播方向一致，称纵波，在地壳内波速约5—6公里/秒；质点振动方向与震波传播方向相垂直，称横波，在地壳内的波速约3—4公里/秒。由于地震波波形不同，波速不等，地震时纵波速最快，故人们首先感到上下跳动，而后横波到达，人们才感到左右摇晃。地震强度以震级和烈度来表示。震级是地震能量等级和释放能量的大小。烈度是地震在一定地点产生或可能产生的破坏程度的度量。

　　一次地震只有一个震级，它是根据地震台站地震图上记录的最大振幅的地动位移与相应周期，参考有关数据，按一定公式计算出来的。震级与释放的震波能量密切相关，震级每增大一级，能量约增33倍。震级无上限。迄今记录到最大震级是1960年5月在智利发生的8.9级地震，它掀起的巨大海啸，推起10米余的波墙，震感波及到万余公里的日本海岸。多数地震人们无感受，称微震；人们可直接感受到的，称有感地震，约3级；5—7级地震，对地表和地物会有不同程度破坏，称强震或破坏性地震；7级以上为大地震，破坏性很大。同一次地震，各地破坏程度不一。一般离震中越近，烈度越大；离震中远，地震渐减弱，烈度减小。在震级相同下，震源越浅，破坏性越大；震源越深，破坏减小。目前国际上通用的地震烈度分为12级，人无感的为1度，一切建筑物被毁为12度。强震是一种严重自然灾害。1976年7月28日，我国唐山发生7.8级大震，死亡24万多人。

　　地震的诱发因素有多种，由地下岩石的构造活动而引起的叫构造地震，最常见，波及范围广，并可造成巨大破坏；由火山喷发而引起的叫火山地震，一般影响范围和强度均不大；岩洞崩塌引起陷落地震；人们钻探、修水库等也可诱发地震，称人为地震。按震源深度可分为深源地震，深300—700公里；中源地震，深70—300公里，浅源地震，深＜70公里；其破坏性大。

　　地震可能造成巨大灾难，故要做好地震预报工作实践证明，震前是有异常现象的，如地球磁场、重力场异常，地应力、地倾斜变化，地下水位及地下水化学成分突变，某些动、植物及天气异常等。人们综合各方面的预兆，提前发出即将发生地震的地点、时间和强度的地震预报和临震预报，但地震具有一定的突发性，或发生震中迁移，所以准确预报并不容易。

　　（三）褶皱和断层 褶皱和断层是地壳内力作用引起地壳运动的重要证据，它使地壳变形成岭、谷和盆地。

　　1.褶皱沉积岩层原始状态呈水平层状。经地壳运动，原始岩层受挤压，产生波状弯曲，称为褶皱。

　　褶皱的基本形式分为背斜和向斜。背斜是指褶皱中心岩层向上隆起，两侧岩层向外倾斜；向斜是指褶皱中心向下凹陷，两侧岩层向中心倾斜。背斜成山，向斜成谷。但也可能出现背斜是谷，向斜成山的地形。这是因背斜中心部分岩层向上变曲产生张力，导止岩层破裂，易受风化和剥蚀，被蚀成谷，称次成谷；向斜部分受挤，凹地接受风化崩落物堆积，基岩受保护，最后反而残留成山，称次成山。有的背斜一侧可能岩层软硬相间，软岩易受蚀成谷地，硬岩抗蚀力强，突起成岭。所以背斜和向斜应根据岩层倾向和向新老接触关系来判别。

　　2.断层岩层受力产生破裂称为节理，破裂所在的面称为节理面。地壳运动沿节理面两侧岩块发生相对位移，称为断层。断层种类很多，最基本的是正断层和逆断层（图1－31）。断层可能组合出现，两侧断裂上升，中间陷落成为陷落谷地。

　　研究褶皱、断层等地质构造现象对建设有重要意义。例如，地下水常在断层带出露；电站、桥梁、水坝不宜设在有断层的部位，因断层带岩石破碎，地基不稳。

　　（四）地壳运动的原因

　　根据地壳物质的结构、构造、形态及各大陆物质的对比人们发现地壳是不断地发生运动，有时缓慢，有时剧烈。地球的各个部分运动的速度和规模时空上也有差别。地壳为什么会发生运动呢？科学家们根据已获得的资料，对地壳的运动提出以下几种推理：

　　1.大陆漂移说 1912年，德国地球物理学家魏格纳根据大西洋两岸大陆存在的许多相似性，包括两岸海岸线形状的吻合。地层和古生物的一致，认为构成地壳大陆硅铝质物质较轻，它像航船一样漂浮在地壳基层，质较重的硅镁层之上移动。到本世纪五十年代中期以后，这一假说得到大量而有力的科学资料所证实。这些资料认为在地壳发展历史延续到古生代的二叠纪时，地球上只有一个联合古陆，大西洋和印度洋均不存在，非洲东岸与南极大陆相连。此后，由于联合古大陆分离向各方漂移，才逐渐步入今日全球海陆分布的势态。

　　大陆为什么会发生漂移？以后产生的海底扩张说回答了这个问题。

　　2.海底扩张说① 六十年代初，科学家们根据大洋地质、地貌、地球物理和海底测量资料，认为大洋地壳在地幔软流圈对流的驱动下，每年以几厘米速度移动，由于岩浆通过洋中脊上升，到达顶部冷却、固结形成新的大洋地壳；而后，继续上升的岩浆把已经形成的大洋地壳推向两侧，从而使海底得到不断扩张。扩张着的大洋地壳移动到岛弧一海沟带，便俯冲到大陆地壳之下，为地幔所吸收同化。正是由于海底不断扩张，比较轻的硅铝层大陆也就可以在比较重的硅镁层上移动。

　　（三）板块构造说① 板块构造说是大陆漂移、海底扩张说的进一步引伸，三者彼此联系，形成全球大地构造体系。板块说认为漂浮于软流圈之上的地球岩石圈并非铁板一块，而是被一些构造活动带（例如海岭、岛弧、水平大断裂）所分割，形成不连续的单元，称为板块。全球共划分六大基本板块：亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块和南极洲板块。除太平洋板块完全是水域外，其余板块包括大陆和领近的海洋。板块内部地壳相对稳定，两个相邻板块交接带，正是地壳活动带，火山、地震活动强烈频繁。两个板块相碰撞，岩层受到挤压形成山岭，同时有岩浆侵入与火山喷发。喜马拉雅山正是由于印度洋板块向北漂移，受到亚欧板块抵抗而隆起的，今日的雅鲁藏布江谷地就是印度洋板块与亚欧板块交接带，称为地缝合线；印度洋板块斜插到亚欧板块之下，两个板块相叠加，从而造成青藏高原巨厚地壳。太平洋板块从东南方向由岛弧外海斜插到亚欧板块之下，受到亚欧板块抵抗，从而造成我国东南部一系列北东走向山岭，同时产生大面积岩浆侵入与火山喷发。

　　（五）世界火山、地震分布与板块构造

　　全世界大约有2000多座死火山，500多座活火山，受岩浆活动的影响有的在近期仍有喷发。地球上受地壳运动的影响，差不多时刻都有地震发生。平均每年约有500多万次地震。当然，绝大多数是需借助灵敏的地震仪才能测到。一般有感地震每年也有5万次，7级以上的大地震每年约有20次。火山和地震的分布都有一定规律。一是环太平洋的沿岸和岛屿地带；二是地中海沿岸向东经喜马拉雅山与环太平洋带汇合；三是大洋海岭带、大陆裂谷带（如东非大断裂带）。

　　对照世界六大板块分布与火山、地震分布图。人们清晰地看到，火山和地震都集中在各板块之间的缝合带或俯冲带上环太平洋火山、地震带正处于太平洋板块与东岸的美洲板块，西岸的亚欧板块的交接带上两个板块之间相撞，岩层受挤压，隆起成高山，同时有岩浆侵入，火山喷发。用板块的理论，解释火山、地震分布的规律已广泛的被人们所接受。

地壳运动//板块运动//板块构造//大陆漂移//生物大灭绝//生物圈

地壳运动

地壳运动的概述

　　（crustalmovement）

　　由内营力引起地壳结构改变、地壳内部物质变位的构造运动叫地壳运动。

　　地球表层相对于地球本体的运动。通常所说的地壳运动，实际上是指岩石圈相对于软流圈以下的地球内部的运动。岩石圈下面有一层容易发生塑性变形的较软的地层，同硬壳状表层不相同，这就是软流圈。软流圈之上的硬壳状表层包括地壳和上地幔顶部。地壳同上地幔顶部紧密结合形成岩石圈，可以在软流圈之上运动。

　　在地球的内力和外力作用下地壳经常所处的运动状态。地球表面上存在着各种地壳运动的遗迹，如断层、褶皱、高山、盆地、火山、岛弧、洋脊、海沟等；同时，地壳还在不断的运动中，如大陆漂移、地面上升和沉降以及地震都是这种运动的反映。地壳运动与地球内部物质的运动紧密相联，它们可以导致地球重力场和地磁场的改变，因而研究地壳运动将可提供地球内部组成、结构、状态以及演化历史的种种信息。测量地壳运动的形变速率，对于估计工程建筑的稳定性、探讨地震预测等都是很重要的手段，对于反演地应力场也是一个重要依据。

　　对缓慢的地壳运动，可根据地质学（地层学、古生物学、构造地质学等）、地貌学和古地磁学的考察，参考古天文学、古气候学的资料，进行综合分析判定。例如，大陆漂移学说是从古生物学、古气候学找到迹象，又通过古磁极的迁移得以确立的。现在根据同位素年龄的测定和岩石磁化反向的分析，可以进一步认识地壳运动的演化。

　　对于现代地壳运动，一般采用重复大地测量的方法，如用重复水准测量来研究垂直运动；用三角测量或三边测量的复测来研究水平运动；用安放在活动断层上的蠕变计、倾斜仪和伸长仪等做定点连续观测来监视断层的运动。20世纪70年代后期，进而利用空间测量技术（激光测月、人造卫星激光测距和甚长基线干涉测量等）监测不同板块上相距上千公里的两点间的相对位移（精度可达2～3厘米），用以测定板块之间的运动。除此以外，还可以利用海岸线的变迁，验潮站关于海水涨落的记录等，推断现代地面的升降运动。

地壳运动的分类

　　按运动方向可分为水平运动和垂直运动。水平运动指组成地壳的岩层，沿平行于地球表面方向的运动。也称造山运动或褶皱运动。该种运动常常可以形成巨大的褶皱山系，以及巨形凹陷、岛弧、海沟等。垂直运动，又称升降运动、造陆运动，它使岩层表现为隆起和相邻区的下降，可形成高原、断块山及拗陷、盆地和平原，还可引起海侵和海退，使海陆变迁。地壳运动控制着地球表面的海陆分布，影响各种地质作用的发生和发展，形成各种构造形态，改变岩层的原始状态，所以有人也把地壳运动称构造运动。按运动规律来讲，地壳运动以水平运动为主，有些升降运动是水平运动派生出来的一种现象。

　　地壳运动按运动的速度可分为两类：①长期缓慢的构造运动。例如大陆和海洋的形成，古大陆的分裂和漂移，形成山脉和盆地的造山运动，以及地球自转速率和地球扁率的长期变化等，它们经历的时间尺度以百万年计。另如冰期消失、地面冰块融化引起的地面升降，也属以万年计的缓慢运动。②较快速的运动。这种运动以年或小时为计算单位，如地极的张德勒摆动，能引起地壳的微小变形；日、月引潮力不但造成海水涨落，也使固体地球部分形成固体潮，一昼夜地面最大可有几十厘米的起伏；较大的地震可引起地球自由振荡，它既有径向的振动，也有切向的扭转振动。

地壳运动的发现历史

　　地球表层的大规模移动

　　传统地质学最早发现了地球表层的垂直升降运动，证据是在高山上发现海相的沉积岩，并且有海中特有的贝类化石。这表明某些大陆地区的地壳在过去的地质年代中曾经是海洋。地质学中有所谓海进和海退之说，表明局部地壳是有升降变化的。但是传统地质学否认地球表层曾有过大尺度的水平运动。

　　20世纪60年代以后总结了一系列的地学研究成果，证明地球表层在地球的历史中曾经有过大规模的水平位移，各大陆的相对位置曾有过显着的变化。最主要的证据是：①全球地震带勾画出6大板块的轮廓，证明地球表层的岩石圈不是完整的一块。②古地磁学的研究表明，由各大陆岩石磁性所得到的古地磁极位置不相重合，而根据各大陆不同地质年代的岩石磁性所绘制的极移曲线，在近代趋向重合于今地磁极位置。③大洋中脊两侧的磁异常条带，表明海底地壳在不断从中脊向两侧扩张，各板块所负载的大陆岩石圈随之发生水平漂移。

　　地球表层的垂直运动

　　由于6大板块和其他小板块的互相镶嵌式拼合，板块的水平向移动必然在板块边界和板块内部产生次生的竖直向运动：①板块消减带上海洋板块向地幔中以一定倾角下沉；②相邻的大陆板块边缘受消减运动的影响有牵连地下沉，地震时产生回跳；③大陆内部由于横向的推挤压力产生地壳的抬升或岩石圈的加厚，地质上产生岩层的褶皱，形成山脉和河谷。

　　另外，由于地幔物质的上涌在某些地区的岩石圈中可能产生拉伸的张应力，形成张性的裂谷或断陷盆地。从地壳均衡的方面说，地球表层的竖直向运动从根本上还受着地球重力的制约。

地壳运动的形成

　　地壳运动使沉积岩层发生弯曲，产生裂缝、断裂，并留下永久形迹，这样就形成了地质构造。所谓地质构造就是地壳运动引起的岩层变形和变位的形迹（结果）。地壳运动是形成地质构造的原因，地质构造则是地壳运动的结果。

地壳运动的证明

　　自地球诞生以来，地壳就在不停运动，既有水平运动，也有垂直运动。地壳运动造就了地表千变万化的地貌形态，主宰着海陆的变迁。人们可用大地测量的方法证明地壳运动。例如，人们测出格林尼治和华盛顿两地距离每年缩短0.7米，像这样发展下去，1亿年之后，大西洋就会消失，欧亚大陆就会和美洲大陆相遇。化石也是地壳运动的证据。在喜马拉雅山的岩层里，找到了许多古海洋生物化石，如三叶虫、笔石、珊瑚等，说明这里曾经是汪洋大海。文化遗迹也是很好的证据。意大利波舍里城一座古庙的大理石柱离地面4～7米处，有海生贝壳动物蛀蚀的痕迹，可见该庙自建成以后曾一度下沉被海水淹没，以后又随陆地上升露出了水面。另外，火山、地震、地貌及古地磁研究等都能提供大量的地壳运动的证据。地壳运动引起的地壳变形变位，常常被保留在地壳岩层中，成为地壳运动的证据。在山区，我们经常可以看到裸露地表的岩层，它们有的是倾斜弯曲的，有的是断裂错开的，这些都是地壳运动的“足迹”，称为地质构造。形成的地貌，称为构造地貌。

　　(一)褶皱

　　当岩层受到地壳运动产生的强大挤压作用时，便会发生弯曲变形，这叫做褶皱。地壳发生褶皱隆起，常常形成山脉。世界许多高大的山脉，如喜马拉雅山、阿尔卑斯山、安第斯山等，都是褶皱山脉。它们是由地壳板块相互碰撞、挤压，在板块交界处发生大规模褶皱隆起而形成的。

　　褶皱有背斜和向斜两种基本形态。背斜岩层一般向上拱起，向斜岩层一般向下弯曲。在地貌上，背斜常成为山岭，向斜常成为谷地或盆地。但是，不少褶皱构造的背斜顶部因受张力，容易被侵蚀成谷地，而向斜槽部受到挤压，岩性坚硬不易被侵蚀，反而成为山岭。

　　(二)断层

　　壳运动产生的强大压力或张力，超过了岩石所能承受的程度，岩体就会破裂。岩体发生破裂，并且沿断裂面两侧岩块有明显的错动、位移，这叫做断层。

　　在地貌上，大的断层常常形成裂谷或陡崖，如著名的东非大裂谷、我国华山北坡大断崖等。断层一侧上升的岩块，常成为块状山地或高地，如我国的华山、庐山、泰山；另一侧相对下沉的岩块，则常形成谷地或低地，如我国的渭河平原、汾河谷地。在断层构造地带，由于岩石破碎，易受风化侵蚀，常常发育成沟谷、河流。

　　了解地质构造规律，对于找矿、找水、工程建设等有很大帮助。例如，含石油、天然气的岩层，背斜是良好的储油构造；向斜构造盆地，利于储存地下水，常形成自流盆地。在工程建设方面，如隧道工程通过断层时必须采取相应的工程加固措施，以免发生崩塌；水库等大型工程选址，应避开断层带，以免诱发断层活动，产生地震、滑坡、渗漏等不良后果。

地壳运动的学说

　　（一）收缩说

　　核心思想：地球最初是熔融体，逐渐冷却。冷却是从外表开始的。地壳最先冷却形成，而后地球内部逐渐冷却收缩后，体积变小，这时地壳就显得过大而发生褶皱。（如同干苹果一样，外皮皱）。存在问题：按这种理论，地壳上的褶皱分布应是随机的，但实事上褶皱的分布有一定的规律。尤其是放射性元素的发现，说明地球并非由热变冷却。否定了收缩论的观点。

　　（二）膨胀说

　　核心思想：地球曾有很高温的时期，同时在地壳下部有一个膨胀层，由于膨胀层受热膨胀，使地壳裂开，解释了一些深大断裂、洋脊、裂谷的成因。存在问题：无法解释大规模挤压褶皱，逆掩断层的形成。而且膨胀性应具有宇宙性，其它星球尚无发现。

　　（三）脉动说

　　核心思想：由于地球内部冷热交替，导致地壳周期性的振荡运动（脉动）受热隆起，冷却地区坳陷。存在问题：忽视了水平运动。同时没有冷、热交替的证据。

　　（四）地球自转速度变化说

　　李四光提出：地球自转速度的变化导是致地壳运动的重要原因。核心思想：地质构造可分为走向东西向的纬向构造带。走向南北向的经向构造带。当地球自转加快时，由于离心力作用，地壳物质向赤道集中，相当于受到南北向的挤压，形成纬（东西向）构造带。相反地球自转减慢时，地壳物质从赤道向两极扩散，形成经向（南北向）构造带。

　　（五）地幔对流说

　　板块构造理论所畅导的，最早由英国的霍尔姆斯提出。核心思想：地幔物质热对流，带动驮在其上的岩石圈水平运动。存在问题：地幔物质能否热对流？对流的范围和规模有多大？

　　简而言之，这些观点只分析到了部分情况并没能分析到全部。以上这些观点长期共存正说明了一个问题，那就是人类没有找到真正的造山运动和海底扩张的原因。如果找到了，就不可能有多个相互矛盾的理论共存。

不同地壳运动的产物

　　地壳无时不在运动，但一般而言地壳运动速度缓慢，不易为人感觉。特别情况下，地壳运动可表现快速而激烈，那就是地震活动，并常常引发山崩、地陷、海啸。地壳运动按运动方向可分为升降(垂直)运动和水平运动。

　　升降运动是相邻地块或同一块块不同部分作差异性上升或下降，使得某些地区成为高地或山岭，另一些地区成为盆地或凹陷。我国喜马拉雅山上埋藏着大量新生代早期的海洋生物化石，表明在几千万年前这里还是一片汪洋大海。深海钻探发现，印度洋底有白垩纪的煤层，说明1亿多年前这里还是大陆边缘上的沼泽。世界上许多地区近期都表现为升降运动。例如，大不列颠群岛、原苏联的北冰洋地带、南美西部沿海地区，以及北美东部哈得逊湾的拉布拉多半岛等地区均为上升区。地中海、英吉列海峡、墨西哥湾等为下降地区。我国的青藏高原、云贵高原以上升为主。华北平原、松辽平原等地则以下降为主。

　　水平运动是指地壳块体在水平方向上移动，相邻地块或相互分离拉开，或相向靠拢挤压，或呈剪切错动。在剪切错动中相邻地块既不拉开，也不靠拢。现代水平运动最典型的例子就是美国加里福尼亚的圣安德列斯断层带。几年前，美国使用轨道卫星和激光束新技术来测定断层两盘的位移，数据表明，该断层自中新世以后，水平运动距离已达260千米。

　　由于地壳运动，使岩石原有的空间位置和形态发生改变(沉积岩、火山岩等岩层在其形成之初，基本上是水平产出的，而且在一定范围内是连续的)。岩层由水产变为倾斜或弯曲，连续的岩层被断开或错动，完整的岩体被破碎等，这种原生的形态和位置的改变，称为构造变形，变形的产物称为地质构造。最常见的地质构造为褶皱和断层。

　　岩层的弯曲称为褶皱，褶皱的基本类型是背斜与向斜。背斜在形态上是向上拱的弯曲，中心部分为老地层，两翼岩层依次渐新。向斜是中部向下弯曲，中心部分为新地层，两翼岩层依次渐老。褶皱中，背斜与向斜常常是并存相依的。当然，背斜的上拱，向斜的下凹，并不一定与地形的高低一致，背斜可以形成山，也可以是低地；向斜可以是低地，但也可以构成山岭。

　　岩石在受力作用后，当应力超过岩石的强度极限时，岩石就要发生破裂，沿破裂面两侧岩块发生显着相对位移的断裂构造称为断层。断层的规模大小不等，大者沿走向延伸可达上千千米，向下可切穿地壳，常由计多断层组成，称为断裂带。小者位移仅几厘米。被错开的两部分岩石沿之滑动的破裂面叫做断层面，断层面可成水平的、倾斜的或直立的，以倾斜的最多。断层面两侧相对移动的岩块称为断盘。断层面是倾斜面时，断层面以上的断块叫上盘，断层面以下的断块叫下盘。断盘沿断裂面相对错开的距离叫断距。上盘相对下降，下盘相对上升的断层为正断层；上盘相对而言上升，下盘相对而言下降的断层为逆断层；两盘沿断层面走向相对水平移动的断层为平移断层。

地壳的形成

　　地壳的形成分成了四步：

　　一、铀等放射性元素使地球内部温度升高（据说地球开始时温度仅为1000摄氏度），易熔部分化解。

　　二、铁镍等重元素下沉，轻元素开始形成岩浆（即后来的地壳）。

　　三、开始形成地核与地壳。

　　四、地核形成后，地球出现分层结构，地幔上边变成软流层，地壳冷却形成。

　　如果没有这一阶段，就没有了地壳运动。

              板块运动

板块运动简介

　　坚硬的地壳并不是“铁板一块”，位于地表以下70-100公里厚的岩石层也不像蛋壳那样完整。无论是在大洋底下或大陆底下的岩层，原来都是由一块块大板块构成的。在这些大板块之间不是大洋中脊的裂口，就是几千米深的海沟或者是巨大的断层。 全球六大板块1968年，法国地质学家勒皮顺把地球的岩石层划分为六个大板块，即太平洋板块、亚欧板块、美洲板块、印度洋板块、非洲板块和南极洲板块。其中，除了太平洋板块全部侵没在海洋底部外，其他五个板块上，既有大陆也有海洋。随着研究的深入，有人在这些大板块中又分出一些较小的板块，例如，把美洲板块分为北美洲板块和南美洲板块；从太平洋板块中分出东太平洋板块；从亚欧板块中分出以中国大陆为主体的东亚板块等等。

　　所有这些板块，都漂浮在具有流动性的地幔软流层之上。随着软流层的运动，各个板块也会发生相应的水平运动。据地质学家估计，大板块每年可以移动1-6厘米距离。这个速度虽然很小，但经过亿万年后，地球的海陆面貌就会发生巨大的变化：当两个板块逐渐分离时，在分离处即可出现新的凹地和海洋；大西洋和东非大裂谷 就是在两块大板块发生分离时形成的。喜马拉雅山，就是三千多万年前由南面的印度板块和北面的亚欧板块发生碰撞挤压而形成的。有时还会出现另一种情况：当两个坚硬的板块发生碰撞时，接触部分的岩层还没来得及发生弯曲变形，其中有一个板块已经深深地插入另一个板块的底部。由于碰撞的力量很大，插入部位很深，以至把原来板块上的老岩层一直带到高温地幔中，最后被熔化了。而在板块向地壳深处插入的部位，即形成了很深的海沟。西太平洋海底的一些大海沟就是这样形成的。

　　板块构造学说诞生后，已成功地解释了一些大地构造现象。同时，仍存在一些尚不能圆满解释的问题，有些推论也未得到最后的证实。但这些都不会影响这一学说的发展，相反会对它起推进作用。

板块相对运动及其几何学

　　板块运动一般是指地球表面一个板块对于另一个板块的相对运动。举例来说，大西洋中脊两侧的欧亚板块和北美板块正在相互分离，但这并不能断定大西洋中脊相对于地理极是静止的，也无法确定两个板块之中哪一个是静止不动的，我们只能假定其中一个板块静止不动，然后去分析另一板块相对于它的运动。由此可知，欧亚板块相对于北美板块是向东运动，而北美板块相对于欧亚板块则是向西运动。欧亚板块相对于太平洋板块是向西运动，相对于印度洋板块则是向南运动。举例说来，大西洋四周各大陆间的距离，在过去2亿年的时间内，至少移动了数千千米，而利用现代空间技术所观测到的现代板块间的相对运动，则可以达到每年几个厘米的量级。

　　刚体板块沿地球表面的运动，应遵循球面运动原理，即必定是环绕通过球心（地心）轴的旋转运动。在球面上，任何一点的移动都不是沿着直线而是沿着弧线的运动。平行于赤道（离旋转极90°的大圆）的一系列同轴圆弧（欧拉纬线）标明了板块旋转运动的方向，同轴圆弧的垂线（大圆）相交于旋转极。正因为板块运动是一种旋转运动，所以，板块上不同位置的线速度随远离旋转极而增大，至旋转赤道线速度最大。板块的旋转运动由旋转极（欧拉极、扩张极）的地理坐标（γ、）和旋转角速度（ω）确定。

　　由于转换断层的走向平行于相邻板块之间的相对运动方向，也就是说，相邻板块在球面上的运动轨迹就是转换断层（图5．29），故采用求转换断层为界的各对板块之间相对运动的旋转极（ρ），例如，采用作图法对大西洋中脊不同转换断层分别作垂直于它们的球面大圆，结果都相交于球面上一个很小的范围内，理解为一个极点，即旋转极，实际位置在58°E及38°W附近。

　　有了扩张极（旋转极），利用扩张速率便可求出旋转角速度，即：ω＝ν/R·cosθ·0.017 45式中ω为旋转角速度（度/a）；ν为扩张速率（cm/a）； R为地球半径（6.37×108cm）； θ为欧拉纬度； 0.017 45为角度的弧长系数。表5．2即为明斯特（J.B.Minster etal， 1974）和蔡斯（C.Chase 1978）等人求出的全球部分板块之间现代运动的扩张极和角速度，根据所求得的旋转极位置和角速度大小，板块边界上各点的线速度可以很方便地换算出来。

　　表5．2 全球部分板块的旋转及旋转速度

　　相对旋转的板块对

　　旋转极坐标

　　旋转角速度

　　(10-7度a)

　　纬度

　　经度

　　欧亚—非洲/29.6N

　　25.7W

　　1.4

　　29.2N

　　23.5W

　　1.42

　　欧亚—印度

　　23.0N

　　33.9E

　　6.5

　　24.2N

　　37.4E

　　7.17

　　欧亚—太平洋

　　65.3N

　　69.9W

　　9.1

　　60.8N

　　80.6W

　　9.5

　　印度—太平洋

　　59.8S

　　178.0E

　　12.6

　　62.0S

　　174.3E

　　12.72

　　印度—南极洲

　　10.7N

　　31.6F

　　6.7

　　17.4N

　　32.1E

　　6.79

　　太平洋—南极洲

　　68.7N

　　79.6W

　　10.3

　　66.2N

　　83.5W

　　10.05

　　太平洋—纳兹卡

　　56.6N

　　85.6W

　　16.4

　　50.9N

　　87.0W

　　16.85

　　北美—太平洋

　　50.9N

　　66.3W

　　7.5

　　48.2N

　　72.3W

　　8.64

　　太平洋—菲律宾海

　　45.5N

　　150.2E

　　12.0

　　39.5N

　　141.7E

　　8.73

　　北美—欧亚

　　69.3N

　　128.0E

　　2.7

　　53.7N

　　137.3W

　　2.29

　　由于板块的刚性是近似的，故板块旋转运动的定量计算值不可能是实际值。不过利用现代空间技术观测到的板块间相对运动速率显示板块运动方向和速率的地学估计与短时间尺度的直接测量结果大体上还是一致的。

　　由前述可知，当两个各具边界形态的板块发生运动时，它们都有自己的旋转轴及旋转极，若三个板块同时发生运动则它们三者不可能是绕同一旋转极的转动，其中第三个板块的旋转极必然随转动而移动变位，所以，其旋转极只能是一个平均数。另外，每对板块扩张极的位置在时间上是变化的，所以，板块运动的旋转极只具有瞬时的位置性质。判断板块运动的标尺是时间段落，所以，旋转极就总是一个平均数，空间上是一个理想的点。对重建古大陆位置而言，确定板块旋转极的位置非常重要。

板块的绝对运动

　　板块的绝对运动是指板块相对于深层地幔（地幔—热点）的运动。相对于深层地幔平均位置固定的框架，称为板块绝对运动参考架（参照系），这种参考架是通过热点和岩石圈的无整体旋转（No-net-rotation）或称为平均岩石圈参考架来实现的。热点参考架的含义是，在地幔中存在一系列热点，一些学者认为，热点位置相对于地球自转轴和深层地幔是长期固定的，板块相对于热点的运动也就是板块的绝对运动，它可通过测量跨越热点火山链的年龄和长度得到。岩石圈无整体旋转参考架的含义是，如果岩石圈与软流圈的耦合侧向均匀，并且板块边界的力矩对称作用于两个相邻板块，则平均岩石圈参考架就是相对于深层地幔不动的参考架。板块相对于该框架的运动就是板块的绝对运动。图5．30即为基于上述两种参考架所标定的全球各主要板块的绝对运动（A.E.格里普等，1990；D.F.阿古斯等，1991）。可见，在大多数板块上两种参考架标定的绝对运动基本一致，但也有一定的差别，这主要是由平均岩石圈参考架相对于热点参考架有整体西向漂移的缘由所致。

　　除上述两种参考架外，也有学者（Л.П.佐年沙英等，1981）以西太平洋岛弧—海沟系作为参照系，计算了 1000万年以来全球各主要板块以及一些热点相对于它的板块运动（图5．31），发现夏威夷热点、南大西洋热点、非洲提贝斯提热点等的位移量都很少，从而认为西太平洋岛弧—海沟参照系与这些热点组成了一个统一的系统，该系统可作为至少1000万年以来板块绝对运动的参照系统。这样就大致标明了上述时间内各大板块的绝对运动，其中以太平洋板块的运动速率最大，它主要是向西偏北方向运动；印度板块主要向北运动；北美和南美板块主要向西偏南方向运动，北美板块的旋转极位于白令海中，该极点四周的北美板块（部分），以及亚洲东北端均环绕该极做旋转运动，方向比较复杂；非洲板块的旋转极位于几内亚湾内，它基本上是环绕该极做左旋运动；欧亚板块主要是向西和向北运动，特别是更新世以来，亚洲大陆向北推移趋势明显。由此可知，板块的相对运动和绝对运动是不同的，以欧亚板块和太平洋板块为例，它们的绝对运动有可能都向西或都向东或向其他方向，但它们之间的相对运动则必须是相互汇聚的。这明确表示，板块绝对运动的旋转极，不同于一对板块之间相对运动的旋转极。

板块运动的全球图式及变动特征

　　巨大的太平洋板块朝西北、西及北的海沟俯冲推移。太平洋板块与欧亚板块和印度板块的汇聚速率，在日本—汤加海沟—带达到最大，可达9cm/a。汤加海沟以南，日本海沟以北，汇聚速率递减，向南至克马德克海沟，向北至阿留申海沟减至7cm/a左右。在马里亚纳和菲律宾海沟附近，海沟出现分叉现象，其间夹着菲律宾海板块，由于间夹板块处于环太平洋汇聚挤压带范围内，故其间并未出现离散型边界。欧亚板块与次级菲律宾海板块之间相对运动的旋转极在日本北海道东北，它们的汇聚速率在日本九洲附近为（3～4）cm/a，向南逐渐增大，至我国台湾以南增大到7cm/a以上。太平洋板块东边侧，沿秘鲁—智利海沟，次级可可板块和纳兹卡板块与南美板块相互对冲（俯冲和仰冲），其汇聚速率也在9cm/a以上。

　　南、北美板块之间的加勒比板块与菲律宾海板块一样，也处于环太平洋汇聚挤压带内，同样也未见有离散型边界出现。加勒比板块的西界是中美海沟，东界是小安的列斯岛弧—海沟系，二者均属汇聚型边界，南、北两端均为转换断层，北端左旋，南端右旋。因此，加勒比板块向东仰冲于大西洋洋底之上。

　　欧亚板块南界西端为大西洋亚速尔三联点，从亚速尔到直布罗陀一线，非洲板块相对于欧洲板块左旋，其相互汇聚速率仅0.5cm/a。自此向东为阿尔卑斯—喜马拉雅巨型纬向造山带，以北为欧亚板块，以南依次为非洲板块、阿拉伯板块和印度板块，它们相对挤压、汇聚，压缩速率自西而东逐渐增大，至印度板块西面的帕米尔楔，其汇聚速率为4.3cm/a，向北偏西插入欧亚板块，至东面的阿萨姆楔，则以6.4cm/a的汇聚速率向北东突入欧亚板块。由于两端向北推进的速率不一致、不对称，故在印度板块向北运动的同时兼有左旋动势。印度板块的这种运动性质是形成青藏高原构造形变的最重要因素。再往东过渡为印度洋东北缘的俯冲边界，沿爪哇海沟其汇聚速率为7cm/a左右，至东南边缘则被新西兰转换断层所替代。阿拉伯板块与印度板块之间，在阿拉伯板块的西北缘和东南缘均为北北东向的左旋转换断层，并以此与印度板块相分隔。

　　上述全球主要板块的相互协调和彼此关联，以及增生扩张和消亡压缩现象，集中体现为全球的三大巨型构造系，一是环太平洋深消减带板舌构造系，所环绕的太平洋面积占全球面积的1/4；二是太平洋增生带洋脊构造系，相当于环绕地球赤道两周的总长度；三是大陆碰撞造山带构造系，主要分布在北半球北纬20°～50°之间，是一个包括阿尔卑斯—喜马拉雅造山带在内，宽达2 000～3 000km的环带。这三个具有全球尺度的巨型构造又具有以下变动特征。

　　岩石圈板块总体向西漂移的定向性：根据J.B.明斯特（1978）和A.E.格里普（1990）等人的研究，北半球岩石圈板块运动矢量相对热点参考架都是向西漂移旋转的。南半球除印度洋、太平洋和非洲是向北运动外，太平洋和大西洋洋脊，虽然以向两侧做离散运动为主，但洋脊西侧运动矢量明显大于东侧，因此，整体上仍然可以看作是向西漂移的。由于北半球较南半球向西漂移量较大，故在赤道附近可能存在着一个南、北半球相对运动的扭动带。目前整个岩石圈相对地幔做向西的整体运动已得到普遍的承认。

　　岩石圈板块运动强度的非平稳性：主要有三点依据，即大洋中脊的变格和跳位现象，以及热点轨迹走向的显著变化；古地磁视极移曲线沿走向突然改变而分开；岩石圈板块相对于热点，其运动速率发生过较大变化，比如北美、欧亚、非洲和南极洲板块早期的运动速率曾达到过8cm/a，而现在的运动速率则为2cm/a左右。地震活动的幕式特征也是板块运动非平稳性的反映。

　　岩石圈巨型构造系的反对称性：全球巨型构造系的空间位置和几何形式虽相互对称，但活动构造特征是相反的，故称反对称性。全球3/4的大洋和洋脊裂谷集中在南半球，那里有相当高的热流值，代表扩张型半球；相反，全球3/4的大陆和活动造山带则集中在北半球，那里有广泛的地震活动，代表压缩型半球，此与南半球形成鲜明对照。在以经度180°为中心的太平洋半球，其环太平洋消减带代表着压缩型半球，边缘环带为以180°半径为中心的环带；以经度0°为中心的大西洋半球，则在0°以西，呈面状分布着一系列纵向洋脊和裂谷，代表着纵张型半球，二者的反对称性特征亦相当明显。此外，在同一构造系内，也存在着明显的反对称性，如在环太平洋深消减带板舌构造系内，西太平洋的板舌倾角多数大于45°，以至直立下插，而东太平洋的板舌倾角多小于45°，在南美西岸可以低到8°～12°，以至水平。西太平洋俯冲带为典型的沟—弧—盆系，而东太平洋俯冲带则属陆缘挤压造山带，弧后盆地不发育。西太平洋中脊裂谷和太平洋中隆裂谷，虽然在中、低纬度它们的走向都是南北向，转换断层也基本是东西向，但中脊两侧同一地质时代的海底磁条带的宽度并不相等，多数是东侧比西侧宽，反映两侧为不等速扩张，这是板块运动速率的反对称性特征。

                板块构造

板块构造（plate tectonics）理论产生于20世纪60年代初期（Wilson，1965），该理论对生物地理学影响很大，很多情况下，不同地区上很多植物和动物分布，只有通过我们现在掌握的有关板块构造的理论才能够解释。

　　我们这个行星表面，是由厚度大约为100-150 km的巨大板块构成，全球岩石圈可分成六大板块，即太平洋板块、印度洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块，其中只有太平洋板块几乎完全在海洋，其余板块均包括大陆和海洋，板块与板块之间的分界线是海岭、海沟、大的褶皱山脉和大断裂带。这些板块就像冰山在海洋中一样飘浮在玄武岩质基底上，进行非常缓慢的移动。大部分陆地或者全部大陆都在板块之上，所以当板块运动的时候，各个大陆之间就表现出了相对运动状况，我们称此为大陆漂移（continent drift）。

　　大陆板块具有三种可能的运动形式：第一是新板块的形成，在板块交界处或者边缘，由于熔岩涌出和冷却产生新板块，这类边缘板块一般都沉积在海底，但是如果这些板块上面有陆地，那么陆地就会随之而相对运动，这种边缘可能由一块大陆中间的断裂开始。比如东非大峡谷（The great rift valley in East Africa）就是两个板块分离初期阶段的例子，当这两部分大陆彻底分开之后，海水就会淹没断层部分，进而形成一个新大陆。分离的初期，这两块陆地还具有相同的植物和动物区系，原种的灭绝和新种属的进化导致两块陆地的动植物区系发生变化。

　　第二种板块运动形式是板块相对趋近运动，如果一个或者两个板块边缘都是很薄的海洋岩壳，那么，一个板块就可能滑向另一个，当两个板块运动到一起时，它们之间的摩擦造成戳穿和剧烈运动，因而产生地震带。海洋下沉岩壳向更深层地壳运动，在接近热核（hot core）深层时融化，然后融化的岩浆喷出地表，形成火山喷发现象。如果这两个板块携带着大陆，那么，它们将相互接近。大陆壳比海洋岩壳密度小，所以，如果一个大陆接近一个下沉板块边缘的时候，就不会滑向另一块岩壳的下面，所以，就会防止它下面的板块继续下沉。如果两块板块各具有一片陆地，相互碰撞时都不会塌陷退让，撞击的结果形成长长的山脉。喜马拉雅山是世界上最高的山脉，就是由于4000-4500万年前，印度板块和亚洲板块相撞形成的，现在仍然在缓慢上升。

　　第三种是板块边缘相互碰撞滑开，加利福尼亚的San Andreas 断层（fault）显示向北滑动的太平洋板块和向南滑动的北美板块。

　　可见，目前的大陆都是由一块被称为泛大陆（Pangea）的超级古陆分离形成的，大约在2亿年前分成两半，一半是Laurasia，另一半是Gondwanaland。一旦大陆被分割成不同的陆块，互相之间就被浩瀚的大海彼此孤立，同时每块大陆上的动植物也被隔离，各自独立进化的结果导致目前彼此不同的生物地理格局。

　　因此按照目前的板块学说，约可将板块边界分类如下：

　　(1) 建设性或分离型的边界(又称扩张边界，divergent boundary)：两个相邻板块向互相分离的方向走，如大西洋著名的中洋脊。

　　(2) 破坏性或聚合型的边界(convergent boundary)：两板块冲撞在一起时，其中一块板块受到挤压而俯冲进入地函，形成隐没带。如菲律宾海板块隐没到太平洋板块下面，产生全球最深之马尼亚那海沟。

　　(3) 存留、转换或剪切型的边界(transform boundary)：这个边界与扩张边界都是近乎垂直的面，最典型为美国加州圣安德烈斯断层。

　　根据勒皮雄(Le Pichon)等人观点，全球岩石圈划分为六大板块：

　　美洲板块 － 北美洲，西北大西洋、格陵兰岛、南美洲及西南大西洋

　　南极洲板块 － 南极洲及沿海

　　亚欧板块 － 东北大西洋，欧洲及除印度外的亚洲

　　非洲板块 － 非洲，东南大西洋及西印度洋

　　印度洋板块 － 印度，澳大利亚，新西兰及大部分印度洋

　　太平洋板块 － 大部分太平洋（及加利福尼亚南岸）

　　目前一般认为全球有十二个板块，包括：

　　以陆地为主、涉及少量海洋的板块：欧亚（Eurasian）板块、阿拉伯（Arabian）板块、非洲（Africa）板块、北美（North American）板块、南美（South American）板块、南极洲（Antarctica）板块

　　以海洋为主的板块：太平洋（Pacific）板块、菲律宾海（Philippine）板块、纳兹卡（Nazca）板块、可可斯（Cocos）板块、印度-澳大利亚（Indian-Australian）板块、加勒比（Caribbean）板块

　　此外，还有人划分出许多微板块，关于这个问题，目前学术界正处在热烈的讨论之中，尚无定论。

  大陆漂移

   大陆漂移的设想早在19世纪初就出现了，最初的提出是为了解释大西洋两岸明显的对应性。直到1915年，德国气象学家阿尔弗雷德·魏格纳（Alfred Wegener）的《大陆与海洋的形成》问世，才引起地质界的震动。在这本不朽的著作中，魏格纳根据拟合大陆的外形、古气候学、古生物学、地质学、古地极迁移等大量证据，提出中生代地球表面存在一个泛大陆（Pangea），这个超极大陆后来分裂，经过二亿多年的漂移形成现在的海洋和陆地。

　　由于当时受对地球内部构造和动力学的知识局限，大陆漂移和动力学机制得不到物理学上的支持。魏格纳学说的不幸遭遇在于他倡导大陆漂移的同时却认为大洋底的稳定。直到他去世的20年后，抛弃洋底稳定不动的海底扩张学说提出，人们对大陆漂移的兴趣又复萌了。

　　早期的世界地图已清楚地表明非洲和南美洲相对海岸线的“锯齿状拟合”。远在1801年，洪堡（A.Humboldt）及其同时代的著名科学家们已经提出，大西洋两岸的海岸线和岩石都很相似。魏格纳首先提出，应该用深海中的大陆坡边缘进行大陆拟合。凯里（S.W.Carey ）证明，两个大陆的外形在海面以下2000米等深线几乎完全可以拟合。布拉德（E.Bullard）等人借助计算机计算，发现无论用1000米或2000米等深线拟合的结果差别不大。复原拟合工作证明，各大陆可以通过复原形成一个超级大陆，即魏格纳所命名的“泛大陆”。泛大陆是由冈瓦纳大陆（南方各大陆加上印度）和劳亚大陆（北美和欧亚）组成的复合古大陆。

　　魏格纳首次提出大陆漂移观点时，许多证据来自他对古气候的研究。他注意到，各大陆上存在某一地质时期形成的岩石类型出现在现代条件下不该出现的地区：如在极地区分布有古珊瑚礁和热带植物化石；而在赤道地区发现有古代的冰层。运用将今论古的原则，魏格纳把冰川活动的中心放在当时的旋转极附近，而珊瑚礁和蒸发岩分布的地带放在赤道附近，用这种方法确定了各大陆当时的古纬度。对古纬度和现代纬度的比较，魏格纳得出了大陆漂移的结论。

　　魏格纳认为，大陆漂移对现代由海洋分隔的各大陆上动物群和植物群的显著相似性提供了最好的解释。使魏格纳和以后的调查者们获得深刻印象的一些例子有：南美和非洲都能见到的具有类似蝾螈的骨骼构造的淡水爬行动物中龙（Mesosaurus），它不可能游过大洋；大西洋两岸的古生代海相无脊椎动物化石组合很相似；南极洲三叠系中有许多陆生爬行动物的化石在其它大陆上同样存在；二叠纪舌羊齿植物群（一个独特的植物组合）的种子蕨化石，见于南方的各个大陆和印度。古生物学的证据曾引起过人们众说纷纭的争论，迪茨（R.S.Dietz）在1967年就人们争论的证据发表了一篇评论，其中有霍尔登（J.C.Holden）所作的若干饶有趣味的图群。

　　如今，这些争论都已是历史的陈迹，从这里我们可以见到，以旧框架收集新事实只是徒劳，用旧理论去解释事实又往往导致荒谬。

　　南美、非洲、印度和澳大利亚的地层两两相似，使魏格纳获得了深刻的印象。大西洋两岸所共有的地质现象更加证明这两块大陆曾经是连在一起的。

　　在北大西洋两岸的两块大陆，有一条非常重大的古山系，被称为加里东山脉。如今在大西洋东岸的挪威看到的是山系的西段，这条山系通过爱尔兰以后似乎淹没在大西洋下。可是在加拿大的纽芬兰则有一个古山系仿佛从大西洋里爬上来，它和欧洲的加里东山脉有许多相同之处。这个在北美出现的山系被称之为老阿巴拉契亚山脉。魏格纳认为北美的阿巴拉契亚山脉曾一度和欧洲的加里东山脉相连。如果把大陆拼合在一起，就形成一条连续的山系。

　　岩石中含有磁性矿物，在地球磁场的影响下，岩石形成时就受到磁化，从而保存了它们形成时间和地点的地球磁场方向的古地磁记录。通过对岩石所记录的古磁场的倾向和倾角的测量，可以计算岩石形成时地球磁极的位置。

　　人们从各个大陆不同时代的地层里测出几千个古磁极的位置，连接任一大陆不同时期的古磁极的线，就是那个大陆的视极移曲线。将各大陆视极移曲线比较，调整的结果表明，在2亿年前的所有大陆曾是一块共同的大陆——泛大陆。

　　魏格纳最后却因为寻找证据而去世了,他的尸体在第二年才被发现。

　　大陆漂移所形成的海底地形，呈拉丝状，可以通过"GOOGLE地球"看的更清楚。

              生物大灭绝

生物灭绝又叫生物绝种。它并不总是匀速的，逐渐进行的，经常会有大规模的集群灭绝，即生物大灭绝。整科，整目甚至整纲的生物在可以很短的时间内彻底消失或仅有极少数残存下来。在集群灭绝过程中，往往是整个分类单元中的所有物种，无论在生态系统中的地位如何，都逃不过这次劫难，而且还常常是很多不同的生物类群一起灭绝，却总有其它一些类群幸免于难，还有一些类群从此诞生或开始繁盛。大规模的集群灭绝有一定的周期性，大约6200万年就会发生一次，但集群灭绝对动物的影响最大，而陆生植物的集群灭绝不象动物那样显著。

　　第一次生物大灭绝：

　　时间：为距今4.4亿年前的奥陶纪末期。

　　事件：导致大约80%的物种绝灭。

　　又称第一次物种大灭绝 奥陶纪大灭绝

　　奥陶纪简介

　　奥陶纪（Ordovician Period，Ordovician），地质年代名称，是古生代的第二个纪，开始于距今5亿年，延续了6500万年。

　　奥陶纪亦分早、中、晚三个世。奥陶纪是地史上海侵最广泛的时期之一。在板块内部的地台区，海水广布，表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育，在板块边缘的活动地槽区，为较深水环境，形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积。

　　奥陶纪末期曾发生过一次规模较大的冰期，其分布范围包括非洲，特别是北非、南美的阿根廷、玻利维亚以及欧洲的西班牙和法国南部等地。

　　“奥陶”一词来源

　　“奥陶”一词由英国地质学家拉普沃思（C.Lapworth）于1879年提出，代表露出于英国阿雷尼格（Arenig）山脉向东穿过北威尔士的岩层，位于寒武系与志留系岩层之间。因这个地区是古奥陶部族（Ordovices）的居住地，故名。

　　奥陶纪生物演化

　　当时气候温和，浅海广布，世界许多地方（包括我国大部分地方）都被浅海海水掩盖。海生生物空前发展。

　　在奥陶纪广阔的海洋中，海生无脊椎动物空前繁荣，生活着大量的各门类无脊椎动物。除寒武纪开始繁盛的类群以外，其他一些类群还得到进一步的发展，其中包括笔石、珊瑚、腕足、海百合、苔藓虫和软体动物等。

　　笔石是奥陶纪最奇特的海洋动物类群，它们自早奥陶世开始即已兴盛繁育，分布广泛。腕足动物在这一时期奥演化迅速，大部份的类群均已出现，无铰类、几丁质（chitin）壳的腕足类逐渐衰退，钙质壳的有铰类则盛极一时；鹦鹉螺进入繁盛时期，它们身体巨大，是当时海洋中凶猛的肉食性动物；由于大量食肉类鹦鹉螺类的出现，三叶虫在胸、尾j进化出许多防御性针刺，以避免食肉动物的袭击或吞食。珊瑚自中奥陶世开始大量出现，复体的珊瑚虽说还较原始，但已能够形成小型的礁体。

　　在奥陶纪晚期，约4.8亿年前，首次出现了可靠的陆生脊椎动物--淡水无颚鱼；淡水植物据推测可能在奥陶纪也已经出现。

　　第一次物种大灭绝发生在4亿4万年前的奥陶纪末期，由于当时地球气候变冷和海平面下降，生活在水体的各种不同无脊椎动物便荡然无存。

　　在距今4.4亿年前的奥陶纪末期，是地球史上第三大的物种灭绝事件，约85%的物种灭亡。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。在大约4.4亿年前，现在的撒哈拉所在的陆地曾经位于南极，当陆地汇集在极点附近时，容易造成厚厚的积冰---奥陶纪正是这种情形。大片的冰川使洋流和大气环流变冷，整个地球的温度下降了， 冰川锁住了水，海平面也降低了，原先丰富的沿海生态系统被破坏了，导致了85%的物种灭绝。

第二次生物大灭绝：

　　时间：距今3.65亿年前的泥盆纪后期。

　　事件：海洋生物遭受了灭顶之灾。

　　又称：第二物种大灭绝 ，泥盆纪大灭绝

　　泥盆纪简介

　　泥盆纪(Devonian period)，地质年代名称，古生代地第四个纪，约开始于4.05亿年前,结束于3.5亿年前，持续约5000万年。

　　泥盆纪分为早、中、晚3个世,地层相应的分为下、中、上3个统。泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大地改变。表现为陆地面积的扩大，陆相地层的发育，生物界的面貌也发生了巨大的变革。陆生植物、鱼形动物空前发展，两栖动物开始出现，无脊椎动物的成分也显著改变。

　　鱼类地时代

　　泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期，鱼类相当繁盛，各种类别的鱼都有出现，故泥盆纪被称为 “鱼类的时代”。最重要的是从总鳍类演化而来的，两栖类、爬行类的祖先——四足类（四足脊椎动物）的出现。

　　对古气候的研究显示泥盆纪时期是温暖的。化石记录说明当时远至北极地区都处于温带气候。第二次物种大灭绝发生在泥盆纪晚期，其原因也是地球气候变冷和海洋退却。

　　在距今约3.65万年前的泥盆纪后期， 历经两个高峰，中间间隔100万年，是地球史上第四大的物种灭绝事件，海洋生物遭到重创。

第三次生物大灭绝

　　时间：距今2.5亿年前的二叠纪末期，

　　事件：导致超过95%的地球生物灭绝。

　　又称：第三次物种大灭绝、二叠纪大灭绝。

　　二叠纪简介

　　二叠纪（Permian period）是古生代的最后一个纪，也是重要的成煤期。二叠纪分为早二叠世, 中二叠世和晚二叠世。二叠纪开始于距今约2.95亿年，延至2.5亿年，共经历了4500万年。二叠纪的地壳运动比较活跃，古板块间的相对运动加剧，世界范围内的许多地槽封闭并陆续地形成褶皱山系，古板块间逐渐拼接形成联合古大陆（泛大陆）。陆地面积的进一步扩大，海洋范围的缩小，自然地理环境的变化，促进了生物界的重要演化，预示着生物发展史上一个新时期的到来。

　　距今约2.5亿年前的二叠纪末期，发生了有史以来最严重的大灭绝事件，估计地球上有96%的物种灭绝，其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝，。三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失，让位于新生物种类， 生态系统也获得了一次最彻底的更新，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。科学界普遍认为，这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下降幅度都不及其1／6， 也没有使生物演化进程产生如此重大的转折。

　　科学家认为，在二叠纪曾经发生海平面下降和大陆漂移，这造成了最严重的物种大灭绝。那时，所有的大陆聚集成了一个联合的古陆，富饶的海岸线急剧减少，大陆架也缩小了，生态系统受到了严重的破坏,很多物种的灭绝是因为失去了生存空间。更严重的是，当浅层的大陆架暴露出来后，原先埋藏在海底的有机质被氧化，这个过程消耗了氧气，释放出二氧化碳。大气中氧的含量有可能减少了，这对生活在陆地上的动物非常不利。随着气温升高，海平面上升，又使许多陆地生物遭到灭顶之灾，海洋里也成了缺氧地带。地层中大量沉积的富含有机质的页岩是这场灾难的证明。

　　这次大灭绝是由气候突变、沙漠范围扩大、火山爆发等一系列原因造成。

　　陨石撞击

　　游学科学家认为，陨石或小行星撞击地球导致了二叠纪末期的生物大灭绝。如果这种撞击达到一定程度，便会在全球产生一股毁灭性的冲击波，引起气候的改变和生物的死亡。最近搜集到的一些证据引起了人们对这种观点的重视。但大多数生物科学家认为这场灭绝是由地球上的自然变化引起的。

　　气候的改变

　　有些科学家认为，气候的变化是形成这场大灾难的主要原因。因为二叠纪末期形成的岩石显示，当时某些地区气候变冷，在地球两极形成了冰盖。这些巨大的白色冰盖将阳光发射回太空，会进一步降低全球气温，使陆上和海上的生物很难适应。如果再加上海平面下降和火山爆发，这就会成为灭顶之灾。

　　大气成分的改变

　　有些生物学家认为，生活方式比较活跃积极的动物，如似哺乳类的单弓类动物需要比别的动物更多的氧气，他们可能是因为大气成分的改变而灭绝的。因为二叠纪末期气温的降低会导致海平面的下降。海床的辽阔煤层区就会暴露在外面，释放出大量二氧化碳到大气中，大气中的氧气含量就会相对减少。

　　火山活动

　　火山爆发回喷出大量气体和火山尘埃进入大气层。火山灰山团不仅会使动物窒息而死，还有可能遮蔽太阳，使全球气温降低。所以，火山活动也可能是二叠纪末期灭绝事件的原因之一。西伯利亚就曾经发现当时火山猛烈爆发所喷出的物质。

　　沙漠的肆虐

　　二叠纪的陆块碰撞接壤而形成了庞大的盘古大陆。来自海上的雨水和雾气再也无法深入内陆地区。于是二叠纪的某些区域就越来越干燥炎热，致使沙漠范围越来越广，无法适应干旱环境的动物就灭绝了。

第四次生物大灭绝：

　　时间：距今2亿年前的三叠纪晚期。

　　事件：发生了第四次生物大灭绝，爬行类动物遭遇重创。

　　又称：三叠纪大灭绝，第四次物种大灭绝

　　三叠纪简介

　　三叠纪(Triassic period)是爬行动物和裸子植物的崛起)是中生代的第一个纪。它位于二叠纪(Permian)和侏罗纪(Jurassic)之间。

　　始于距今2.5亿年至2.03亿年，延续了约5000万年。海西运动以后，许多地槽转化为山系，陆地面积扩大，地台区产生了一些内陆盆地。这种新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化。从三叠纪起，陆相沉积在世界各地，尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面，三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点；到中、晚期之后，气候向湿热过渡，由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。

　　距今1.95亿年前的三叠纪末期，估计有76%的物种，其中主要是海洋生物在这次灭绝中消失。这一次灾难并没有特别明显的标志，只发现海平面下降之后又上升了，出现了大面积缺氧的海水。

第五次生物大灭绝：

　　时间：6500万年前后，白垩纪晚期

　　事件：突然，侏罗纪以来长期统治地球的恐龙灭绝了。

　　又称： 第五次物种大灭绝，白垩纪大灭绝，恐龙大灭绝

　　白垩纪简介

　　白垩纪（Cretaceous Period，Cretaceous） 中生代最后的一个纪。白垩纪（Cretaceus period）是中生代的最后一个纪，始于距今1.37亿年，结束于距今6500万年，其间经历了7000万年。无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革。位于侏罗纪之上、新生界之下。白垩纪是中生代地球表面受淹没程度最大的时期，在此期间北半球广泛沉积了白垩层，1822年比利时学者J.B.J.奥马利达鲁瓦将其命名为白垩系。白垩层是一种极细而纯的粉状灰岩，是生物成因的海洋沉积，主要由一种叫做颗石藻的钙质超微化石和浮游有孔虫化石构成。

　　距今6500万年前白垩纪末期， 是地球史上第二大生物大灭绝事件，约75%--80%的物种灭绝。在五次大灭绝中，这一次大灭绝事件最为著名，因长达14000万年之久的恐龙时代在此终结而闻名，海洋中的菊石类也一同消失。其最大贡献在于消灭了地球上处于霸主地位的恐龙及其同类，并为哺乳动物及人类的最后登场提供了契机。 这一次灾难来自于地外空间和火山喷发，在白垩纪末期发生的一次或多次陨星雨造成了全球生态系统的崩溃。撞击使大量的气体和灰尘进入大气层，以至于阳光不能穿透，全球温度急剧下降，这种黑云遮蔽地球长达数年之久，植物不能从阳光中获得能量， 海洋中的藻类和成片的森林逐渐死亡，食物链的基础环节被破坏了，大批的动物因饥饿而死，其中就是恐龙。  　支持小行星撞击说的科学家们推断，这次撞击相当于人类历史上发生过最强烈地震的100万倍，爆炸的能量相当于地球上核武器总量爆炸的l万倍，导致了2.1万立方公里的物质进入了大气中。由于大气中高密度的尘埃，太阳光不能照射到地球上，导致地球表面温度迅速降低。没有了阳光，植物逐渐枯萎死亡；没有了植物，植食性的恐龙也饥饿而死；没有了植食性的动物，肉食性的恐龙也失去了食物来源，它们在绝望和相互残杀中慢慢地消亡。几乎所有的大型陆生动物都没能幸免于难，在寒冷和饥饿中绝望地死去。小型的陆生动物，像一些哺乳动物依靠残余的食物勉强为生，终于熬过了最艰难的时日，等到了古近纪陆生脊椎动物的再次大繁荣。

　　撞击假说的支持者发现了许多有力的证据，来证明他们的观点。最有力的证据来自在K/T（白垩纪和古近纪）地质界线上发现的铱异常和冲击石英。科学家推测，这种高含量的铱元素就是那颗撞击地球的小行星带来的，冲击石英就是在撞击过程中形成的。

　　美国人查特吉大约l0年前提出了一种类似的假说。他认为，在白垩纪末期撞击地球的凶手不是一颗小行星或者陨石，而是彗星雨。大量的彗星雨撞击到地球上，形成一个环绕地球一周的撞击带，其中有2块巨大的彗星体成为了恐龙大灭绝的“主犯”：一块形成了我们熟知的墨西哥湾附近的巨大的陨石坑，另外一块撞击到现在的印度大陆上，形成的陨石坑比墨西哥湾附近的陨石坑还大。

即将出现的第六次生物大灭绝：

　　自从人类出现以后，特别是工业革命以后，由于人类只注意到具体生物源的实用价值，对其肆意地加以开发， 而忽视了生物多样性间接和潜在的价值，使地球生命维持系统遭到了人类无情地蚕食。科学家估计， 如果没有人类的干扰，在过去的2亿年中，平均大约每100年有90种脊椎动物灭绝，平均每27年有一个高等植物灭绝。 在此背景下，人类的干扰，使鸟类和哺乳类动物灭绝的速度提高了100-1000倍。 1600年以来，有记录的高等动物和植物已灭绝724种。 而绝大多数物种在人类不知道以前就已经灭绝了。经粗略测算，400年间，生物生活的环境面积缩小了90%，物种减少了一半，其中由于热带雨林被砍伐对物种损失的影响更为突出。估计从1990-2020年由于砍伐热带森林引起的物种灭绝将使世界上的物种减少5%-15%，即每天减少50-150种。在过去的400年中， 全世界共灭绝哺乳动物58种，大约每7年就灭绝一个种，这个速度较正常化石记录高7-70倍；在二十世纪的100年中，全世界共灭绝哺乳动物23种，大约每4年灭绝一个种，这个速度较正常化石记录高13-135倍……。 以下是一组来自国家环保总局的最新数据 ： 中国被子植物有珍稀濒危种1000种，极危种28种，已灭绝或可能灭绝7种 ；裸子植物濒危和受威胁63种， 极危种14种，灭绝1种；脊椎动物受威胁433种，灭绝和可能灭绝10种……。 生物多样性受到有史以来最为严重的威胁。生存问题已从人类的范畴扩展到地球上相互依存的所有物种，许多人都在思考着同样一个问题——我们能留给下一代什么？是尽可能丰富的世界， 还是一个生物种类日渐贫乏的地球？不断攀升的数字敲响了世纪末的警钟，人类改造世界的美梦蒙上了一层阴影，不少人惊恐地自问：不曾孤独来世的人类，难道注定要孤独地离开？答案也许可以从150年前一位印第安酋长的话中找到——“地球不属于人类，而人类属于地球”。

                生物圈

生物圈（biosphere）

　　是地球上凡是出现并感受到生命活动影响的地区。是地表有机体包括微生物及其自下而上环境的总称，是行星地球特有的圈层。它也是人类诞生和生存的空间。生物圈的范围是：大气层的底部、水圈大部、岩石表面。

　　生物圈是地球上最大的生态系统。

　　生物圈的概念

　　生物圈的概念是由奥地利地质学家休斯（E.Suess)在1375年首次提出的，是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体。它包括海平面以上约10000米至海平面以下11000米处，其中包括大气圈的下层，岩石圈的上层，整个土壤圈和水圈。但绝大多数生物通常生存于地球陆地之上和海洋表面之下各约100 m厚的范围内，如果把地球看作一个足球大小，那么生物圈就比一张纸还要薄。

　　生物圈主要由生命物质、生物生成性物质和生物惰性物质三部分组成。生命物质又称活质，是生物有机体的总和；生物生成性物质是由生命物质所组成的有机矿物质相互作用的生成物，如煤、石油、泥炭和土壤腐殖质等；生物惰性物质是指大气低层的气体、沉积岩、粘土矿物和水。

　　由此可见，生物圈是一个复杂的、全球性的开放系统，是一个生命物质与非生命物质的自我调节系统。它的形成是生物界与水圈、大气圈及岩石圈（土圈）长期相互作用的结果，生物圈存在的基本条件是：

　　第一，可以获得来自太阳的充足光能。因一切生命活动都需要能量，而其基本来源是太阳能，绿色植物吸收太阳能合成有机物而进入生物循环。

　　第二，要存在可被生物利用的大量液态水。几乎所有的生物全都含有大量水分，没有水就没有生命。

　　第三，生物圈内要有适宜生命活动的温度条件，在此温度变化范围内的物质存在气态、液态和固态三种变化。

　　第四，提供生命物质所需的各种营养元素，包括O2、CO2、N、C、K、Ca、 Fe、S(氧气 二氧化碳 氮 碳元素 钾元素 钙元素 铁元素 硫元素)等，它们是生命物质的组成或中介。

　　总之，地球上有生命存在的地方均属生物圈。生物的生命活动促进了能量流动和物质循环，并引起生物的生命活动发生变化。生物要从环境中取得必需的能量和物质，就得适应环境，环境发生了变化，又反过来推动生物的适应性，这种反作用促进了整个生物界持续不断的变化。

　　生物圈究竟有多大呢？

　　生物圈包括海平面以上约10000米至海平面以下11000米处，包括大气圈的下层，岩石圈的上层，整个土壤圈和水圈。但是，大部分生物都集中在地表以上100米到水下100米的大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈等圈层的交界处，这里是生物圈的核心。

　　生物圈里繁衍着各种各样的生命，为了获得足够的能量和营养物质以支持生命活动，在这些生物之间，存在着吃与被吃的关系。“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”，这句俗语就体现了这样一种简单的关系。但是，要维持整个庞大的生物圈的生命活动，这么简单的关系显然是不行的。生物圈自有它的解决办法。生物圈中的各种生物，按其在物质和能量流动中的作用，可分为：生产者，主要是绿色植物，它能通过光合作用将无机物合成为有机物。消费者，主要指动物（人当然也包括在内）。有的动物直接以植物为生，叫做一级消费者，比如羚羊；有的动物则以植食动物为生，叫做二级消费者；还有的捕食小型肉食动物，被称做三级消费者。至于人，则是杂食动物。分解者，主要指微生物，可将有机物分解为无机物。这三类生物与其所生活的无机环境一起，构成了一个生态系统：生产者从无机环境中摄取能量，合成有机物；生产者被一级消费者吞食以后，将自身的能量传递给一级消费者；一级消费者被捕食后，再将能量传递给二级、三级……最后，当有机生命死亡以后，分解者将它们再分解为无机物，把来源于环境的，再复归于环境。这就是一个生态系统完整的物质和能量流动。只有当生态系统内生物与环境、各种生物之间长期的相互作用下，生物的种类、数量及其生产能力都达到相对稳定的状态时，系统的能量输入与输出才能达到平衡；反过来，只有能量达到平衡，生物的生命活动也才能相对稳定。所以，生态系统中的任何一部分都不能被破坏，否则，就会打乱整个生态系统的秩序。请大家善待所有的动物。

　　生物圈是最大的生态系统。我们必须明白，人也是生态系统中扮演消费者的一员，人的生存和发展离不开整个生物圈的繁荣。因此，保护生物圈就是保护我们自己。所以，从现在开始，关心爱护你身边的生态环境吧。

地 图

　　地图就是依据一定的数学法则，使用制图语言，通过制图综合，在一定的载体上，表达地球（或其他天体）上各种事物的空间分布、联系及时间中的发展变化状态的图形。

　　随着科技的进步，地图的概念是不断的发展变化，如将地图看成是“反映自然和社会现象的形象、富豪模型”，地图是“空间信息的载体”、“空间信息的传递通道”等。

简史

　　在史前时代，古人就知道用符号来记载或说明自己生活的环境、走过的路线等。现在人们能找到的最早的地图实物是刻在陶片上的古巴比伦地图(如图01-01) 据考这是4500多年前的古巴比伦城及其周围环境的地图，底格里斯河和幼发拉底河发源于北方山地，流向南方的沼泽,古巴比伦城位于两条山脉之间。

　　留存至今的古地图还有公元前1500年绘制的《尼普尔城邑图》，它存于由美国宾州大学于19世纪末在尼普尔遗址(今伊拉克的尼法尔)发掘出土的泥片中(如图01-02)。图的中心是用苏 美尔文标注的尼普尔城的名称，西南部有幼发拉底河，西北为嫩比尔杜渠，城中渠将尼普尔分成东西两半，三面都有城墙，东面由于泥板缺损不可知。城墙上都绘有城门并有名称注记，城墙外北面和南面均有护城壕沟并有名称标注，西面有幼发拉底河作为屏障。城中绘有神庙、公园，但对居住区没有表示。该图比例尺大约为1∶12万。

　　留存有实物的还有古埃及人于公元前1330～前1317年在芦苇上绘制的金矿山图。

　　我国关于地图的记载和传说可以追溯到4000年前，《左传》上就记载有夏代的《九鼎图》。古经《周易》有“河图”的记载，还有“洛书图”，表明我国图书之起源。传世文献《周礼》中有17处关于图的记载，图又与周官中14种官职相关联，如“天官冢宰·司书”“掌邦中之版，土地之图”；“地官司徒·大司徒”“掌建邦之土地之图，与其人民之数以佐王 安 抚邦国。以天下土地之图，周知九州之地域，广轮之数，辨其山林川泽丘陵坟衍原隰之名物，而辨其邦国都鄙之数，制其畿疆而沟封之，设其社稷之?而树之田主”；“地官司徒 ·小司徒”“凡民讼，以地比正之，地讼，以图正之”；“地官司徒·土训”“掌通地图，以诏地事”；“春官宗伯·冢人”“掌公墓之地，辨其兆域而为之图”；“夏官司马·司险 ” “掌九州之图，以周知其山林川泽之阻，而达其道路”；“夏官司马·职方氏”“掌天下之 图，以掌天下之地，辨其邦国都鄙，四夷八蛮、七闽八貉、五戎六狄之人民，与其财用，九 谷六畜之数要”。1954年6月，我国考古工作者在江苏丹徒县烟墩山出土的西周初青铜器“ 宜侯矢?”底内刻铸的120字铭文有两处谈到地图，即“武王、成王伐商图”和“东国图 ”。该 文记载周康王根据这两幅地图到了宜地，举行纳土封侯的册命仪式。曰：“唯四月辰在丁未，王者武王遂省、成王伐商图，遂省东或(国)图。王立(位)于宜，内(纳)土，南乡(向)。王 令虞侯曰：‘繇，侯于宜。’”据考证，该图成于公元前1027年或稍晚。这些记载足以说明，我国西周时期已有土地图、军事图、政区图等多种地图，并在战争、行管、交通、税 赋 、工程等多方面得到应用。这些地图显然已经脱离了原始地图的阶段，具有了确切的科学概念。只可惜我国至今还没有见到过这些地图实物，有待地下考古的发现。

类型

　　（1）按其区域范围分为：世界图、半球图、大洲图、大洋图、大海图、国家（地区）图、省区图、市县图等。

　　（2）按其专题学科分为：自然地图、人口图、经济图、政治图、文化图、历史图。

　　（3）按其具体应用分为：参考图、教学图、地形图、航空图、海图、海岸图、天文图、交通图、旅游图等。

　　（4）按其使用形式分为：挂图、桌面图、地图集（册）等。

　　（5）按其表现形式分为：缩微地图、数字地图、电子地图、影像地图等。

　　（6）按其印刷开本分为：16开、8开、4开，对开，全张、两全张、三全张、四全张，九全张。

　　（7）按地图分类：地图集，电子地图，三维地图，卫星地图，影像地图等。

　　按照地图的内容，地图可分为普通地图、地形图和专题地图三种。普通地理图（General Map）是以同等详细程度来表示地面上主要的自然和社会经济现象的地图，能比较全面地反映出制图区域的地理特征，包括水系、地形、土质、植被、居民地、交通网、境界线以及主要的社会经济要素等。它和地形图的区别主要表现在：地图投影、分幅、比例尺和表示方法等具有一定的灵活性，表示的内容比同比例尺地形图概括，几何精度较地形图低。地形图（Topographic Map）是指国家几种基本比例尺（1：5千，1：1万，1：2.5万，1：5万，1：10万，1：25万，1：50万，1：100万）的全要素地图。它是按照统一的规范和符号系统测（或编）制的，全面而详尽地表示各种地理事物，有较高的几何精度，能满足多方面用图的需要，是国家各项建设的基础资料，也是编制其它地图的原始资料。专题地图（Thematic Map）是着重表示一种或几种自然或社会经济现象的地理分布，或强调表示这些现象的某一方面特征的地图。专题地图的主题多种多样，服务对象也很广泛。可进一步分为自然地图和社会经济地图。

　　基本要素：

　　比例尺，图例，指向标。

　　比例尺：表示图上距离和实地距离缩小的程度。

　　图例：地图的语言，包括各种符号和他们的文字说明，地理名称和数字。

　　指向标，指示地图上的方向。

地图名词解释

　　比例尺

　　地图上某线段的长度与实地相应线段的水平长度之比，称为地图的比例尺。其表现形式有数字比例尺、文字比例尺和图解比例尺。比例尺大于和等于1：10万的地图，如1：10万、1：5万、1：2.5万、1：1万、1：5千等的地图可称为大比例尺地图。比例尺小于1：10万并大于1：100万的地图，如1：25万、1：50万等的地图可称为中比例尺地图。比例尺小于和等于1：100万的地图，如1：100万、1：250万、1：600万、1：2000万等的地图可称为小比例尺地图。

　　栅格图

　　栅格图是基于一套行列组成的方格数据模型，使用一组方格描述地理要素，每一个方格的值代表一个现实的地理要素。

　　栅格数据适合于做空间分析和图象数据格式的存储，不适合做不连续的数据处理。

　　矢量图

　　矢量图是基于直角坐标系统，用点、线、多边形描述地理要素的数据模型或数据结构。每一个地理要素由一系列有顺序的的x、y坐标描述，这些要素与属性相结合。

　　大地测量与地图制图的基本原理

　　地球是一个自然表面极其复杂与不规则的椭球体，而地图是在平面上描述各种制图现象，如何建立地球表面与地图平面的对应关系？为解决这一问题，人们引入大地体的概念。大地体是由大地水准面包围而成。大地水准面是假定在重力作用下海水面静止时的平均水面，并设想此面穿过大陆与岛屿，连续扩展形成处处与铅垂线成正交的闭合曲面。由于地壳内部物质密度分布不均匀，大地水准面也有高低起伏。虽然此高低起伏已经不大，比地球自然表面规则得多，但仍不能用简单的数学公式表示。为了测量成果的计算和制图的需要，人们选用一个同大地体相近的可以用数学方法来表达的旋转椭球体来代替，简称地球椭球体。它是一个规则的曲面，是测量和制图的基础。地球自然表面点位坐标系的确定包括两个方面的内容：一是地面点在地球椭球体面上的投影位置，采用地理坐标系；二是地面点至大地水准面上的垂直距离，采用高程系。

　　什么是大地坐标系？

　　大地坐标系是大地测量中以参考椭球面为基准面建立起来的坐标系。地面点的位置用大地经度、大地纬度和大地高度表示。大地坐标系的确立包括选择一个椭球、对椭球进行定位和确定大地起算数据。一个形状、大小和定位、定向都已确定的地球椭球叫参考椭球。参考椭球一旦确定，则标志着大地坐标系已经建立。  　什么是54北京坐标系？

　　新中国成立后，很长一段时间采用1954年北京坐标系统，它与苏联1942年建立的以普尔科夫天文台为原点的大地坐标系统相联系，相应的椭球为克拉索夫斯基椭球。到20世纪80年代初，我国已基本完成了天文大地测量，经计算表明，54坐标系统普遍低于我国的大地水准面，平均误差为29米左右。

　　mapinfo地图是美国mapinfo地图公司的桌面地理信息系统软件，是一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。它依据地图及其应用的概念、采用办公自动化的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理数据库技术、加入了地理信息系统分析功能，形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型软件系统。mapinfo地图 含义是“Mapping + Information（地图+信息）”即：地图对象+属性数据。

　　1986年mapinfo地图公司成立并推出了第一个版本—mapinfo地图 for DOS V1.0及其开发工具MapBasic，此后又推出了DOS平台的2.0和3.0版。1995年底mapinfo地图发布了mapinfo地图 Professional，是一个以Windows 95和Windows NT为平台的桌面地理信息系统。目前该软件的最新版本是mapinfo地图 Professional 8.5及其系列软件。

　　80西安坐标系

　　1978年4月在西安召开全国天文大地网平差会议，确定重新定位，建立我国新的坐标系。为此有了1980年国家大地坐标系。1980年国家大地坐标系采用地球椭球基本参数为1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会推荐的数据。该坐标系的大地原点设在我国中部的陕西省泾阳县永乐镇，位于西安市西北方向约60公里，故称1980年西安坐标系，又简称西安大地原点。基准面采用青岛大港验潮站1952－1979年确定的黄海平均海水面（即1985国家高程基准）。

　　什么是地心坐标系？

　　以地球的质心作为坐标原点的坐标系称之为地心坐标系，即要求椭球体的中心与地心重合。人造地球卫星绕地球运行时，轨道平面时时通过地球的质心，同样对于远程武器和各种宇宙飞行器的跟踪观测也是以地球的质心作为坐标系的原点，参考坐标系已不能满足精确推算轨道与跟踪观测的要求。因此建立精确的地心坐标系对于卫星大地测量、全球性导航和地球动态研究等都具有重要意义。

　　WGS－84坐标系

　　WGS－84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系。坐标原点为地球质心，其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系，称为1984年世界大地坐标系。这是一个国际协议地球参考系统（ITRS），是目前国际上统一采用的大地坐标系。

　　地图投影

　　地图投影是研究把地球椭球体面上的经纬网按照一定的数学法则转绘到平面上的方法及其变形问题。地图投影的方法有几何法和解析法。几何法是以平面、圆柱面、圆锥面为承影面，将曲面（地球椭球面）转绘到平面（地图）上的一种古老方法，这种直观的透视投影方法有很大的局限性。解析法是确定球面上的地理坐标与平面上对应点的直角坐标之间的函数关系。我国基本比例尺地形图采用1：100万地形图，20世纪70年代以前一直采用国际百万分之一投影（又称改良都圆锥投影），现在改用正轴等角割圆锥投影。我国1：50万和更大比例尺地形图，统一采用高斯－克吕格投影。高斯－克吕格投影是横轴等角椭圆柱投影。其原理是：假设用一空心圆柱横套在地球椭球体上，使椭圆柱轴通过地心，椭圆柱面与椭圆体面某一经线相切；然后，用解析法使地球椭球体面上经纬网保持角度相等的关系，并投影到椭圆柱面上；最后，将椭圆柱面切开展成平面，就得到投影后的图形。此投影由德国科学家高斯首创，后经克吕格补充，简称高斯投影。

　　地图最大精度

　　视力正常的人的肉眼能分辨的图上最短距离是0.1毫米。因此，相当于图上0.1毫米的实地水平长度就是地图上所能表示的最精密限度，称为比例尺的最大精度。

　　下表为国家基本比例尺地形图的最大精度：比例尺 1:1万 1:2.5万 1:5万 1:10万 1:25万 1:50万 1:100万

　　最大精度(m) 1 2.5 5 10 25 50 100

　　数字地图

　　数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘、光盘或磁带等介质上的，地图内容是通过数字来表示的，需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。

　　栅格地图（DRG）

　　数字栅格地图(DRG)是纸质地图的栅格数字化产品。每幅图经扫描、集合纠正、图幅处理与数据的压缩处理，形成在内容、精度和色彩上与地图保持一致的栅格文件。

　　什么是数字线划地图（DLG）

　　数字线划地图（DLG）是以矢量数据格式形成的数字地图。这种地图能进行空间信息的分层与叠加，提取属性数据，根据矢量对象查询属性或根据属性查询矢量对象，数据易于更新与编辑和创建专题属性和绘制专题地图等。

　　数字高程模型（DEM）

　　数字高程模型（DEM）是区域地面高程的数字表示，是建立在地图投影平面上规则格网点的平面坐标（x,y）及其高程（z）数据集，是地理信息系统赖以进行分析的核心数据系统。DEM的水平间隔可随地貌类型的不同而改变，根据不同的高程精度，可分为不同等级产品。目前，世界主要发达国家纷纷建立了覆盖本国的数字高程模型系

　　数字正射影像（DOM）

　　数字正射影像（DOM）是利用数字高程模型对扫描处理的数字化的航空相片或遥感图像（单色或彩色），经逐个像元纠正，再进行影像镶嵌，根据图幅范围剪彩生成的影像数据。一般带有公里格网、图廓整饰和注记的平面图。

地图的重要性

　　相邻国家之间，常有不断的矛盾，其中重要的一个原因是国土边界的争议。为了保持国与国之间的长期和睦平等关系，必需严格划定国家之间的界线。划定国界需要有凭证，这就是国与国之间签订边界条约的重要附件——边界地图。边界地图以精确的大比例尺地图为基础，图上标明沿边界上每一个界桩的精确经纬度，达到“秒”数，并以连接界桩之间的界线，确定为边界法定线。在实际地面上，有的界桩之间并无阻拦，如铁丝网、壕沟之类；有的则是阻隔严峻，有宽而高的筒状铁丝网，还在内侧建有公路，用于巡查越境者；有的则以天然的河流或山脊为界。在签订了边界条约并有边界地图作为版图凭证以后，国家的国土完整性、庄严性有了保障，然后就能依照国际法行事，边界国双方人员不得越雷池一步，并可对越境者绳之以法。双方往来必须通过指定的通道口，不能随意穿越边界。

　　国家之间有边界地图。在国内行政区辖以及不同单位、部门所属的土地也有境界图和地籍图。城市里寸土寸金，需要建“土地档案，每一平方米的土地使用权，都要划定属主。在社会主义国家，土地虽属国家所有，但使用者对使用的每一平方米的土地，仍需交纳土地使用费。因此，土地管理部门要编制土地地籍图，掌握土地使用对象的使用面积。遇有变动，就要进行调整，重新划定使用面积和使用者；遇有土地争议，则以地籍图为凭证。这种地籍图，我国古已有之，当时称鱼鳞图。在春秋时代，孔子就曾任过土地管理员。今天，土地管理部门责任重大，对国家每平方土地的使用和构成都要进行严格监督。

附：我国基本比例尺地形图如何分幅与编号

　　为了保管和使用方便，我国对每一种基本比例尺地形图的图廓大小都做了规定，每一幅地形图给出了相应的号码标志，这就是地形图的分幅与编号。地形图分幅有两种方法：一是矩形分幅，一是经纬线分幅，我国采用经纬线分幅。

　　1991年前我国基本比例尺地形图分幅与编号系统是一1：100万地形图为基础，延伸出1：50万、1：25万、1：10万三种比例尺；在1：10万地形图基础上又延伸出两支：第一支为1：5万及1：2.5万比例尺；第二支为1：1万比例尺。1：100万地形图采用行列式编号，其它六种比例尺的地形图都是在1：100万地形图的图号后面增加一个或数个自然序数（字符或数字）编号标志而成。

　　1：100万地形图的分幅和编号是国际上统一规定的，从赤道起向两极纬差每40为一列，将南北半球分别分成22列，依次以字母A、B、C、D……V表示；由经度180o起，从西向东，每经差6o为一行，将全球分成60行，依次用数字1、2、3、4……60表示，采用“横列号－行号”编号表示。

　　1991年我国制定了《国家基本比例尺地形图分幅和编号》的国家标准，自1991年起新测和更新的地形图，照此标准进行分幅和编号。

地图起源和古代地图

　　约公元前2500年制作在粘土片上的古巴比伦地图（用简单方法表示山脉、四个城镇、入海河道及地形特征），是现存最古老的地图。

　　中国夏禹时铸造了九鼎图；《周礼》中有“天下地图”、“土地地图”、“金玉锡石之图”等记载。公元前168年绘在帛上的地形图、驻军图和城邑图是我国现存最早实测地图。

　　希腊的托勒密（公元90--168年）是第一个用普通圆锥投影绘制地图的人。

　　中国西晋裴秀（公元223--271年）编制了《禹贡地域图》和《地形方丈图》，并总结了“制图六体”。唐贾耽（公元729--805年）用朱墨二色分示古今地名编制的《海内华夷图》传世500年。北宋沈括（公元1031--1095年）编制“二寸折百里”的《天下州县图》二十幅，是当时最佳全国地图。元代朱思本（公元1273--1333年）绘制了长宽各7尺的全国地图《舆地图》二卷。

  电子地图的兴起

　　随着互联网的不断普及，地图已经从纸上走到了互联网、个人电脑和手持设备。人们可以很方便地在电子地图中搜索感兴趣的地点、行车线路和公交线路等，为出行安排提供参考建议。目前公众熟知的电子地图网站有百度地图，谷歌地图，51地图以及E都市等，这些地图满足了公众出行和日常生活信息的需求。

　　从2006年开始，随着互联网的深入发展，依托于地图的本地生活类搜索网站也逐渐崛起。这些网站依托电子地图，向公众提供各类生活资讯，该类网站有爱帮网，大众点评网，谷歌生活搜索等。

　　除了传统的二维电子地图，互联网涌现了更多的地图创新。谷歌地球把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上，向用户免费提供全球各地的高清晰度卫星图片。E都市向公众推出全球首个三维仿真城市，在虚拟的网络世界演绎真实的都市生活。类似创新还有数据地图网，数据地图帮助用户根据数据制作各种地图，并可方便共享。

地理学家

地理学家是指受地理学训练、并以研究地球表面的地理环境中的各种自然和人文的现象，以及它们之间互相存在的关系（即地理学）为目的的科学家。

中国的地理学家

　　中国古代的地理学家

　　中国古代地理学家众多，体现在旅游、方志、建筑、测量测绘、天文学等多个方面。例如：

　　郦道元

　　沈括

　　徐霞客

　　张衡

　　一行

　　南宫说

　　郭守敬

　　裴秀

　　徐光启

　　乐史

　　罗洪先

　　贾耽

　　朱思本

　　晏谟

　　王士性

　　何秋涛

　　严如煜

　　顾炎武

　　徐继畲

　　杨守敬

　　于钦

　　另外有一些人物，也对古代地理学发展产生了重大作用，例如：

　　张骞父子

　　班超父子

　　法显，晋代高僧

　　玄奘，唐代高僧

　　郑和

　　中国近现代的地理学家

　　中国近现代地理学发展迅速，涌现出一批著名地理学家。以下列举部分：

　　白光润

　　白眉初

　　白永平

　　包安明

　　宝音

　　保继刚

　　鲍觉民

　　蔡建霞

　　蔡孟裔

　　蔡强国

　　蔡运龙

　　曹桂发

　　曹延藩

　　曹有挥

　　陈百明

　　陈朝辉

　　陈传康

　　陈尔寿

　　陈发虎

　　陈广庭

　　陈国阶

　　陈汉欣

　　陈静生

　　陈俊合

　　陈可馨

　　陈立人

　　陈能

　　陈沈良

　　陈述彭

　　陈曦

　　陈效逑

　　陈亚宁

　　陈永勤

　　陈永森

　　陈振楼

　　陈忠暖

　　谌湛溪

　　成升魁

　　承继成

　　程国栋

　　程和琴

　　褚广荣

　　褚亚平

　　崔功豪

　　崔鹏

　　代合治

　　邓先瑞

　　丁四保

　　丁永建

　　董治宝

　　杜德斌

　　段汉明

　　范文纪

　　方创琳

　　方凤满

　　方俊

　　方修琦

　　冯德显

　　冯起

　　冯学智

　　傅伯杰

　　傅先兰

　　甘枝茂

　　高峻

　　高前兆

　　高全洲

　　高抒

　　高泳源

　　葛剑雄

　　葛全胜

　　葛绥成

　　宫辉力

　　龚胜生

　　谷人旭

　　顾朝林

　　顾祖禹

　　郭来喜

　　何秋涛

　　胡焕庸

　　胡序威

　　黄秉维

　　黄国璋

　　黄健民

　　黄锡畴

　　景才瑞

　　蓝勇

　　李春芬

　　李德仁

　　李国平

　　李吉均

　　李润田

　　李四光

　　李小建

　　李小文

　　李旭旦

　　梁溥

　　林炳耀

　　林超

　　刘东生

　　刘科伟

　　刘培桐

　　刘兴诗

　　刘兴土

　　陆大道

　　陆林

　　罗洪先

　　罗开富

　　马溶之

　　宁越敏

　　秦大河

　　任美鄂

　　沙学浚

　　沈玉昌

　　施雅风

　　石泉

　　史念海

　　宋家泰

　　孙鸿烈

　　覃成林

　　谭其骧

　　涂长望

　　王成组

　　王恩涌

　　王鸿祯

　　王缉慈

　　王乃梁

　　王颖

　　王庸

　　伍光和

　　魏清泉

　　翁文灏

　　吴传钧

　　吴殿廷

　　吴尚时

　　吴中伦

　　徐建华

　　许学强

　　严德一

　　严如煜

　　阎小培

　　杨纫章

　　杨吾扬

　　叶嘉安

　　尤联元

　　曾刚

　　曾世英

　　曾昭璇

　　张其昀

　　张文忠

　　张相文

　　赵荣

　　周立三

　　周廷儒

　　周一星

　　朱鹤健

　　朱思本

　　朱震达

　　竺可桢

　　邹代钧

　　邹逸麟

　　左大康

外国的地理学家

　　外国的古代地理学家

　　毕达哥拉斯（约前572-约前497）

　　柏拉图（前428-前348）

　　亚里士多德（前384-前322）

　　埃拉托色尼（前273-前192）

　　哥伦布（1451-1506）

　　亚美利加·韦斯普奇

　　达·伽马

　　费南多·麦哲伦

　　库克

　　托勒密

　　外国的近现代地理学家

　　洪堡（Alexander von Humboldt，1769-1859），德国

　　李特尔（Carl Ritter，1779-1859），德国

　　阿·彭克，德国

　　李希霍芬（Ferdinand von Richthofen，1833-1905），德国

　　柯本（Wladimir Peter Kppen，1846-1940），德国

　　拉采尔（Friedrich Ratzel，1844-1904），德国

　　赫特纳（Alfred Hettner，1859-1941），德国

　　特罗尔，德国

　　麦金德（Halford John Mackinder，1861-1947），英国

　　齐泽姆，英国

　　赫伯森，英国

　　维达尔·白兰士（Paul Vidal de la Blache，1845—1918），法国

　　让·白吕纳（Brunhes，1869～1930），法国

　　德·马东南（de Martonne），法国

　　戴维斯，美国

　　哈特向（Hartshorne），美国

　　巴罗斯（H. H. Barrows），美国

　　鲍曼（Bowman），美国

　　索尔（Sauer），美国

　　雅·皮叶克尼斯，挪威

　　贝吉隆，挪威

　　道库恰耶夫，俄国

　　巴朗斯基，俄国

　　苏卡乔夫，俄国

　　伊萨钦科，俄国

　　贝尔格，俄国

　　波雷诺夫，俄国

　　格拉西莫夫，俄国

　　维尔纳茨基，俄国

　　谢费尔（F. K. Schaefer），德国

　　W. L. 加里森，美国

　　E. L. 厄尔曼，美国

　　R. J. 乔利，英国

　　P. 哈格特，英国

　　T. 哈格斯特朗（T. Hagerstrand），瑞典

　　奥尔逊（G. Olssion），美国

　　哈维（D. W. Harvey），美国

　　沃尔帕特（J. Wolpert），美国

　　段义孚，美国

　　阿努钦，前苏联

　　汤姆林森（R. F. Tomlinson），加拿大

　　马伯（D. F. Marble）美国

　　杜能，德国

　　韦伯，德国

　　克里斯泰勒，德国

　　廖什，德国

　　艾萨德（W. Isard）

地质//地质构造//地质遗迹//地层//地表（包括陆地、海洋）

地质

地质泛指地球的性质和特征。主要是指地球的物质组成、结构、构造、发育历史等，包括地球的圈层分异、物理性质、化学性质、岩石性质、矿物成分、岩层和岩体的产出状态、接触关系，地球的构造发育史、生物进化史、气候变迁史，以及矿产资源的赋存状况和分布规律等。在我国，“地质”一词最早见于三国时魏国王弼（226～249）的《周易注·坤》，但当时属于哲学概念。1853年（清咸丰三年）出版的《地理全书》中的“地质”一词是我国目前所能见到的最早具有科学意义的概念。

地质构造

地壳中的岩层地壳运动的作用发生变形与变位而遗留下来的形态。

　　地质构造因此可依其生成时间分为原生构造(primary structures)与次生构造(secondary structures或tectonic structures)。次生构造是构造地质学研究的主要对象，而原生构造一般是用来判断岩石有无变形及变形方式的基准。

　　地质构造（简称构造）：地壳或岩石圈各个组成部分的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称。地质构造的规模，大的上千公里，需要通过地质和地球物理资料的综合分析和遥感资料的解译才能识别，如岩石圈板块构造。小的以毫米甚至微米计，需要借助于光学显微镜或电子显微镜才能观察到，如矿物晶粒变形、晶格的位错等。贵州位于华南板块内，处于东亚中生代造山与阿尔卑斯-特提斯新生代造山带之间，横跨扬子陆块和南华活动带两个大地构造单元。在已知1400Ma地质历史时期中经历了武陵、雪峰、加里东、华力西-印支、燕山-喜山等5个阶段。雪峰运动奠定了扬子陆块的基底，广西运动使黔东南地区褶皱隆起与扬子陆块熔为一体，以后又经历了裂陷作用、俯冲作用，燕山运动奠定了现今构造的基本格局。多次造山作用的地应力场在变化多端的地应力条件下，形成了挤压型、直扭型和旋扭型三类构造型式，交织成一幅复杂多变的应变图象。其特点是：（1）贵州的地质构造属板内构造，构造的主体为薄皮构造。（2）变形不十分强烈，在贵州发育最完整、最广泛的构造样式是侏罗山式褶皱带。都匀运动：原地矿部第八普查大队（1980）命名，系指发生在贵州中部及南部，奥陶纪末到志留纪初之间的一次地壳运动。该运动的表现是：在毕节-遵义-湄潭-铜仁连线与贵阳-施秉联线之间的贵州中部地区，普遍缺失上奥陶统中上部，下志留统中上部与下伏奥陶系不同层位呈假整合，在不少地区如贵阳乌当附近可见到志留系底部的砾岩层或含砾粘土岩嵌覆于呈数米起伏的间断面上。在黔南地区下志留统中部超覆于奥陶系的不同层位之上，其间缺失地层达数百米，志留系底部常见底砾岩，部分地区见风化壳。这是一次大面积的抬升运动。独山抬升：王约1994年命名，系指独山地区中泥盆统独山组鸡窝寨段与下伏宋家桥段之间的抬升运动。在该区独山组鸡窝寨段之底有风化残积的褐铁矿层，其上为底砾岩。另外，根据遗迹化石组合在区域上的对比，可以确认独山组宋家桥段上部受到不同程度风化剥蚀。鸡窝寨段底部直覆在凸凹不平的基底上。所有这些都表明在独山组宋家桥段沉积之后，地壳有一次极为广泛而明显的上升运动。黔桂运动：赵金科等（1959）年命名，原指广西栖霞组与马坪组之间的假整合。在贵州除部分地区外，绝大部分地区马坪组与其上覆的梁山组、栖霞组为假整合，故沿用此名。根据我国最新公布的地质年表，这次运动发生在中、下二叠统之间。碧痕运动：林树基（1994）命名。命名地点在晴隆碧痕营。在那里早更新世早期地层（如坪地组）发生了明显的褶曲和断层，地层倾角局部达50°~70°，但上覆的早更新世中晚期沉积没有变形。林树基将使早更新世中晚期及其以前的晚新生代沉积发生变形的构造运动称为碧痕运动。从已有资料分析，它大致发生在距今约150~120万年前。是贵州地区晚新生代时期发生最激烈的构造运动，大致与云南的"元谋运动"对比。这场运动开始了贵州地壳大幅度整体性自西向东掀斜隆升的新时期。 贵州侏罗山式褶皱带：侏罗山式褶皱带的特点是背斜和向斜的变形强度不同，较紧闭的褶皱和较开阔的褶皱相间并列，代表性的构造是隔挡式与隔槽式褶皱。侏罗山式褶皱带占据了贵州扬子陆块的大部份，卷入褶皱带的地层从中元古界至中生界。虽褶皱样式多样，但以隔槽式褶皱最为发育和典型。它是由一系列的紧密向斜和平缓背斜相间平行排列而成，在平面上和剖面上呈雁形排列。在广大范围内，普遍发育有与褶皱轴（主要是背斜轴）平行的冲断层，与上述褶皱一起构成褶皱-推覆构造。冲断面产状一般较为平缓，有时出现飞来峰或构造窗；有的则形成双重构造或叠瓦状冲断岩片。另外，区内另一类重要断层是与上述褶皱和冲断层斜交的走滑（平移）断层，它与前述的冲断层构成复杂的断裂网络。此外，在贵州侏罗山式褶皱带的一些大断裂傍侧，还发育了小型拉伸构造-箕状断裂，常表现为半地堑盆地，其中堆积的晚白垩世磨拉石已发生轻微变形，这显然是喜山运动的表现。 四川盆地边缘平缓开阔褶皱带：属四川盆地南部边缘，涉及范围仅限于我省赤水和习水两市（县）。区内构造变形较微弱，地层产状一般平缓，有的甚至水平，褶皱作用极其缓慢，主要由晚三叠世晚期至晚白垩世陆相碎屑地层组成的褶皱一般开阔，其型式以横弯顶薄者为主，仅有一些规模不大的舒缓的背斜和向斜，主要呈近东西向分布。断裂构造亦不发育，仅有一些小型的正断层。据四川深部地球物理资料，盆地基地是硬化程度很高的早前寒武纪结晶基底。上述构造变形显然是稳定克拉通上部的盖层褶皱，属前陆盆地的类日尔曼型褶皱。南盘江造山褶皱带：南盘江地区属华南活动带的西南段。卷入这个带的地层为上古生界至中生界，其中以中上三叠统的陆源碎屑复理式最引人注目。主期构造线呈NW-NWW向，为紧密的褶皱和冲断层。分布最广的中上三叠统陆源碎屑岩，构造变形强烈。常见连续线性紧密褶皱，区域性板劈理发育，并有复杂的中小型构造，如大型平卧褶皱、同斜褶皱、扇形褶皱和尖楞褶皱也屡见不鲜，且十分壮观。值得指出的是，本区三叠系的变形不同于一般简单的劈理直立褶皱。由于这套地层的岩性较为复杂，从而形成复合的褶皱样式，不仅包括无劈理和少劈理的同心-等厚-箱状褶皱，而且还有同劈理的尖棱褶皱，以及它们之间的过渡类型；伴随褶皱劈理、板劈理还出现折射劈理；褶皱纽扭的倾伏角在不同部位也是有变化的、这些表明南盘江地区的褶皱虽属造山型褶皱，但它具有一定的特殊性。江南基底褶皱-冲断带：镇远-凯里-三都连线东南的黔东南地区是雪峰山区的一部分，在那里前寒武系浅变质岩系大面积成片出露。传统观点认为：这里是一个前寒武纪以来长期存在的古陆，称为"雪峰古陆"（即江古陆的西南段）。近年来的研究表明："雪峰古陆"在新元古代至早古生代并不存在。目前的雪峰山区大致位于当时的上扬子台地陆架前缘到大陆斜坡的位置。志留纪末期的加里东运动，使该区褶皱成山并与扬子陆块焊接在一起。并上升成陆（正因为如此，部分地质学家把雪峰山区视为加里东期江南造山带的一部份），但当时该区并不是一个单独存在的古陆，而是整个上扬子古陆的一部份。很快海水再次进入本区，晚古生代及中生代早期的大部份时间仍位于海水之下，但不时的露出地表。三叠纪末期的印支动动，使雪峰地区成为陆地，结束了该区的海相沉积。燕山期朝向北西叠瓦逆冲作用，使该带前寒武系大面积成片出露，带内以基底卷入变形、广泛发育劈理、出现双冲构造等较深层次变形为特征。本带的西缘为一系列倾向南东向北西凸出的弧形逆冲断层。在凯里以南的舟溪，下江群推掩到二叠系之上，使整个向斜的东南翼被盖住。同一前缘断层在玉屏见到由下寒武统组成的飞来峰。与此相类似，在带的内部与前者平行排列的革东断层也被以寒武系为核部的三穗向斜掩覆。这些材料表明本带出现了较大规模的水平收缩。野外观察表明，叠瓦状逆冲活动发生在晚白恶世以前。根据不同时代内部沉积相带分布及与周围的对比和隆起带前缘主干断裂逆冲量的估算，雪峰隆起是一个淮原地体，其位移距离不超过几十公里。总的看来，本带是一个被燕山期叠瓦逆冲作用破坏和改造了加里东期的造山带。六盘水断陷盆地：系指在晚古生代期间，在峨眉地裂的影响下，沿现今的威宁、水城、六枝、镇宁等地，呈北向展布的一个槽形断陷盆地。盆地的两侧分别受紫云一垭都同沉积断裂及威宁-水城同沉积断裂控制，在盆地内，泥盆系、石炭系及中下二叠统为深水沉积的暗色碳酸盐岩、泥岩和硅质岩，以含浮游生物为主。盆地两侧的相应地层由富含底栖生物化石的浅色碳酸盐岩组成。该槽形盆地夭折于晚二叠世，据物探资料，沿该北西向的槽形盆地分布区内有隐伏的火山岩体分布。断陷盆地的边缘不仅控制着泥盆系、石炭系的铅锌矿及热液菱铁矿的分布，而且还控制着燕山期形成的北西向变形带的分布。贵州西部北西向变形带（又称水城-紫云变形带）：系指展布在威宁、水城、六枝、镇宁等地，呈北西向延伸的大型变形带。该带长约250km，宽约20~50km，总体走向北50°西-南50°东。它由上古生界、三叠系、侏罗系组成的一系列倒转褶皱及逆冲断层构成，但在不同的地段其组合方式不同。如在沙子沟-六马段，褶皱倒向及逆冲方向一律向南西；在黄果树-小尖段褶皱和逆冲断层组成对冲格局。值得注意的是，北西向变形带除具挤压特征外，还显示出左行走滑的特点。雷公山过渡性剪切带：系指在台江、雷山、三都等地发育的地壳中深层次（10-15km）的脆韧性或韧脆性的强变形带，带内以剪切变形为主。据朱艾林等（1998）研究，该过渡性剪切带在宏观上表现为一系列呈NE30°-50°延伸，相互平行雁形排列的劈理密集带，并发育有剪切褶皱、剪切透镜体、S-C构造、拉伸线理、顺层掩卧褶皱、无根状褶皱、鞘褶皱等。在微观上以剪切变形为主，矿物成分发生相应变化，产生糜棱岩化岩石。另外，剪切带与围岩彼此过渡，二者之间无明显界线。该区的剪切带主要发育在绿片岩相的绢云母板岩、粉砂质板岩、凝灰质板岩为主的岩石中。原岩的泥质、凝灰质成分较重，矿物粒度较小，经较强的挤压剪切作用，虽有塑性变形现象，但并无明显的研磨作用和变细作用。这种保存较好原岩特征，无粒度明显减小，出现在狭窄地带内具劈理密集和流动构造的岩石称糜棱岩化岩石。据有关测试资料，该过渡性剪切带形成于加里东期，形成深度在14Km以上，温度>350°C，形成的围压在364-390Mpa之间。

地质遗迹

地质遗迹是指在地球演化的漫长地质历史时期，由于内外动力的地质作用，形成、发展并遗留下来的珍贵的、不可再生的地质自然遗产。包括旅游中的山水名胜、自然风光等自然遗迹，也包括在晚近地质历史时期人类形成过程中，人类与地质体相互作用和人类开发利用地质环境、地质资源的遗迹以及地质灾害遗迹等。

地质遗迹的形成

　　地球在漫长的地质历史演变过程中，由于内外力的地质作用，形成了千姿百态的地貌景观、地层剖面、地质构造、古人类遗址、古生物化石、矿物、岩石、水体和地质灾害遗迹等，其中具有独特性和典型价值的，便成为人类所关注的地质遗迹。我国地域辽阔，地理条件复杂，地质构造形式多样，地质遗迹丰富多彩，是世界上种类齐全的少数国家之一，有的在世界上独一无二。云南的石林、安徽的黄山、广东的丹霞地貌等地质遗迹，都以其独具的特色，在世界上享有盛名。

地质遗迹类型

　　地质遗迹依其形成原因、自然属性等可分为下列６种类型：

　　（１）标准地质剖面：如中国最古老的岩石——辽宁鞍山白家坟花岗岩；天津蓟县中、上元古界地层剖面等。

　　（２）著名古生物化石遗址：如北京周口店北京猿人遗址；世界奇观——河南西峡恐龙蛋化石等。

　　（３）地质构造形迹：如西藏雅鲁藏布江缝合带；河南嵩山前寒武纪地层及三个整合遗迹等。

　　（４）典型地质与地貌景观：如安徽黄山奇峰；澎湖列岛的地形景观等。

　　（５）特大型矿床：如世界上最大的稀土矿床——内蒙古白云鄂博；中国稀有金属和宝石明珠——新疆阿尔泰伟晶岩；黑龙江大庆油田等。

　　（６）地质灾害遗迹：如辽宁大连金石滩震旦系——寒武系地层中的地震遗迹；河北唐山地震遗迹；云南东川市泥石流及防治等。

我国的地质遗迹分区

　　根据我国各种地质遗迹资源的赋存条件和区域特点，可将全国分为以下规划区：

　　（１）东北山地及松嫩平原区；

　　（２）华北、辽河平原、晋冀山地及辽东山东半岛区；

　　（３）陕甘黄土高原区；

　　（４）华东、中南丘陵山地及海岛（台湾、海南岛）区；

　　（５）四川盆地、丘陵及云贵高原区；

　　（６）内蒙古东部、中部干旱草原区；

　　（７）内蒙古西部、宁夏、河西走廊及新疆荒漠草原区；

　　（８）青藏高原高寒荒漠草原区。

地质遗迹分布状况

　　我国的地质遗迹保护区

　　据１９９７年统计，地质遗迹保护区为８６处，其中国家级１２处，省级３３处，市级９处，县级３２处。

　　据２２个省（市、区）最新统计，已建地质遗迹保护区５２处，其中国家级１０处，省级１９处，市、县级２３处；规划拟建地质遗迹保护区３２５处，其中国家级６７处，省级１６２处，市县级９６处。

　　我国含地质内容的自然保护区

　　据１９９２年统计，在６０６处自然保护区中，有地质内容的自然保护区１０４处，包括国家级２７处，省级７１处，县级６处。

　　至１９９７年底，全国自然保护区总数９２６处，其中含地质内容的自然保护区约１６０处左右。

　　我国国家风景名胜区中的地质遗迹

　　在国家公布的１１９个国家级风景名胜区中，许多风景名胜区以名山、名湖、河流峡谷、岩溶洞穴、瀑布泉水、海滨海岛等为主体命名，和地质遗迹密切相关。在全国５１２处各类风景名胜区中，其中含地质遗迹的名胜区可达半数以上。

　　我国国家森林公园中的地质遗迹

　　至１９９８年，我国已建森林公园９２０余处，其中国家级２９５处。其类型可分山岳型、湖泊型、火山型、沙漠型、冰川型、海岛型、海滨型、溶洞型、温泉型、草原型及园林型，前９种类型森林公园的地貌主体皆与地质遗迹密切相关，或含有一种或多种地质遗迹。

　　此外，在我国已公布的四批国家重点文物保护单位中，有１５处为古猿和古人类遗迹，属于地质遗迹的一种类型。

国内外地质遗迹保护现状

　　国际地质遗迹保护现状及动态

　　国际上对地质遗迹的保护工作十分重视，联合国教科文组织设立了地质遗产工作组，专门负责全球地质遗产保护工作。世界许多国家和地区对地质遗迹保护工作十分重视，其中以美国、加拿大、英国等经济发达国家的地质遗产的保护管理工作领先，他们制定了严格的法规体系，采取了一系列行之有效的保护措施。如英国把地质遗迹分为两大项，一项是“具有特殊科学意义的地质遗迹”SSSI（Sites of Special Scientific Interest）由英国自然署负责办理，目前已经登记的遗产地2200处。另一项是“区域性重要地质及地貌”RIGS（Regionally Important Geological and Geomorphologic sites）。由民间团体办理，自然署提供经费资助。我国台湾地区对地质遗迹保护工作很重视，他们从1989年起进行了大量工作，建立了一整套地质遗迹调查、评价办法，并诸个县市开展了调查和登录。国际上的地质遗迹保护的通行作法大多是建立自然保护区和国家地质公园。最近，联合国教科文组织提出在世界遗产中创建世界地质公园（UNESCO Geoparks）的计划：目标是每年设立20个地质公园，总数达500个左右。随着世界地质遗产保护特别是世界地质公园计划的实施，将推动各国的地质遗迹保护工作。

　　国内地质遗迹保护概况

　　我国对于地质遗迹的保护工作十分重视。地质遗迹的保护工作始于七十年代末期，多是做为其他类型自然保护区中的一项保护内容。

　　1987年，由原地质矿产部颁布了《关于建立地质自然保护区的规定》，我国开始建立一批地质自然保护区。1992年以前，共建立地质自然保护区52处，其中国家级4处，省级31处，县级17级。1995年，地质矿产部颁发了《地质遗迹保护管理规定》，使地质遗迹保护工作得到了比较快的发展。

 地 层

     地层（stratum[ 'streit?m ]）

　　【地质历史上某一时代形成的层状岩石成为地层，它主要包括沉积岩、岩浆岩以及由它们经受一定变质的浅变质岩。】地层是指在某一地质年代因岩浆活动形成的岩体及沉积作用形成的地层的总称。（所谓的地层是指在地壳发展过程中形成的各种成层和非成层岩石的总称。从岩性上讲，地层包括各种沉积岩、岩浆岩和变质岩；从时代上讲，地层有老有新，具有时间的概念。）地壳中具一定层位的一层或一组岩石。地层可以是固结的岩石，也可以是没有固结的堆积物，包括沉积岩、火山岩和变质岩。在正常情况下，先形成的地层居下，后形成的地层居上。层与层之间的界面可以是明显的层面或沉积间断面，也可以是由于岩性、所含化石、矿物成分、化学成分、物理性质等的变化导致层面不十分明显。

地层系统的单位是如何划分

　　我国地层委员会采用宇、界、系、统、阶、亚阶等六个地层单位术语。

地质年代

　　地质年代是地球演化过程中某一时间阶段的划分方法。

　　地质年代的单位的划分

　　地球的历史按等级划分为：宙、代、纪、世、期、亚期等六个地质年代单位。

　　地质年代共分五个代，为：

　　1）太古代

　　2）元古代

　　3）古生代

　　4）中生代

　　5）新生代

　　其中，古生代共分六个纪：寒武纪，奥陶纪，志留纪，泥盆纪，石炭纪，二叠纪。

　　中生代分为三个纪：三叠纪、侏罗纪、白垩纪。

　　新生代分为三个纪，分别是古近纪、新近纪、第四纪。

　　相对地质年代

　　相对地质年代指地层的生成顺序和相对的新老关系。它只表示地质历史的相对顺序和发展阶段，不表示各个地质时代单位的长短。

　　绝对地质年代

　　绝对地质年代是指通过对岩石中放射性同位素含量的测定，根据其衰变规律而计算出该岩石的年龄。

地层和地质年代的关系

　　每个地层代表着它形成时相应的地质年代。

 地 表

    地表可以分为陆地和海洋两大单元，并且由此分化产生了两种截然不同的自然环境。

　　陆地是地表未被海洋淹没的部分，虽然面积仅占全球面积的29%，但它却是人类的栖息之地及主要的活动场所。人类自起源以来，就以陆地为生存依托，在陆地上生息、繁衍、劳动、并且使陆地面貌发生了深刻的变化。因此，陆地是地球上人地关系最密切的人类家园。

　　浩瀚的海洋，被喻为生命的摇篮、资源的宝库。作为地球水圈的主体，海洋对于全球地理环境具有重大而深刻的影响。随着人类生存空间和活动范围不断向海洋拓展，海洋对人类的生存和发展将日益重要。中国的社会和经济发展，也将越来越多地依靠海洋。

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