第十章  地球的资源
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第十章 地球的资源. 主要内容. 一、矿产资源 二、能源 三、土地资源 四、水资源 五、生物资源. 一、矿产资源 1. 矿床与矿体. 矿产 :泛指一切埋藏在地下(或分布于地表)的可供人类利用的矿物或岩石资源。 矿床与矿体 矿床 : 地壳中由地质作用形成的、其中所含某些物质成分的质和量符合一定的经济技术条件要求,并能为国民经济所利用的综合地质体。 矿体 : 是指占有一定的空间位置并具有一定形状、产状和大小的矿石堆集体。 现今不是矿床的地质体未来可能成为矿床 。. 一、矿产资源 2. 矿石与品位. 2. 矿石与品位

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第十章 地球的资源

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第十章 地球的资源


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主要内容

一、矿产资源

二、能源

三、土地资源

四、水资源

五、生物资源


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一、矿产资源 1. 矿床与矿体

矿产:泛指一切埋藏在地下(或分布于地表)的可供人类利用的矿物或岩石资源。

  • 矿床与矿体

    矿床: 地壳中由地质作用形成的、其中所含某些物质成分的质和量符合一定的经济技术条件要求,并能为国民经济所利用的综合地质体。

    矿体:是指占有一定的空间位置并具有一定形状、产状和大小的矿石堆集体。

    现今不是矿床的地质体未来可能成为矿床。


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一、矿产资源 2. 矿石与品位

2. 矿石与品位

矿石是矿体的主要组成部分,是从中可提取有用组分(元素、化合物或矿物)的矿物集合体。

品位是矿石中有用组分的含量。

贵金属矿石的品位用“g/t(克/吨)”表示,砂矿用“g/m3”表示。


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一、矿产资源 2. 矿石与品位

澳大利亚Hammerslee前寒武系层状铁矿床

铁锈色层是褐铁矿层,夹赤铁矿和燧石层


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一、矿产资源 2. 矿石与品位

美国亚利桑那州Oatman含金和银的石英脉矿石

石英脉约1cm厚


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一、矿产资源 3. 成矿作用

  • 成矿作用

    使分散在地壳和上地幔中的元素相对富集而形成矿床的过程就是成矿作用。

    根据成矿作用的性质和能量来源,可分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用。


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一、矿产资源 3. 成矿作用

内生成矿作用:主要受地球内部能源的影响而形成矿床的过程。常与岩浆活动有关。

外生成矿作用:主要受太阳能的影响,在岩石圈上部、水圈、大气圈和生物圈的相互作用中导致在地壳表层形成矿床的过程。外生矿床包括风化矿床和沉积矿床。

变质成矿作用:在变质作用条件下形成矿床的过程。


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温泉或间歇泉

石灰华沉淀

一、矿产资源 3.成矿作用

热液矿床的形成模式图解


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锰结核

含铬的侵入体

一、矿产资源 3.成矿作用

金属矿床在不同板块构造环境的分布

金属矿床的形成过程与板块构造环境密切相关,非金属矿床也是如此


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二、能源

目前人类所利用的能源90%以上来自煤、石油和天然气等不可再生的可燃有机矿产,此外还有一部分生物质能、水能、地热能、风能、潮汐能、太阳能和核能等。

1990年世界和环太平洋地区能源消耗

约60%以上的能源来自石油和天然气


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二、能源 1. 煤

  • 煤是一种固态的可燃有机岩,是由植物残骸经过复杂的生物化学、物理化学以及地球化学变化而形成的。

  • 煤的形成过程:

  • (1)聚煤条件:植物遗体在绝氧情况下堆积

  • (2)成煤作用:从植物遗体堆积到形成煤层的转化过程。通常分两个阶段:①泥炭化和腐泥化作用阶段;②煤化作用阶段


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二、能源 1. 煤

植物遗体堆积于滞留水水底

上覆沉积物堆积,植物遗体不完全腐烂

泥炭经成岩作用和成煤作用成为煤

上覆沉积物继续堆积,有机质转变为泥炭

煤的形成过程图解


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二、能源 1. 煤

地球上的煤主要形成于石炭纪、二叠纪、三叠纪和侏罗纪,少量形成于老第三纪(古近纪)。

北半球北纬30~70之间是世界上最主要的聚煤带。

地球上的煤主要分布于两条巨大的聚煤带,一条横亘欧亚大陆,西起英国,向东经德国、波兰、原苏联,直到我国的华北地区;另一条呈东西向绵延于北美洲的中部,包括美国和加拿大的煤田。


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二、能源 2. 石油和天然气

2. 石油和天然气

石油是以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产,是一种成分复杂的碳氢化合物的混合物。

天然气是储集在地下岩石孔隙中的以烃类为主的可燃气体,其基本组成是甲烷,其次是乙烷、丙烷、丁烷等,还有少量的液态烃类及微量的非烃类组分。


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二、能源 2. 石油和天然气 (1)石油与天然气的成因

(1)石油与天然气的成因

一般认为石油和天然气是由大量有机质转化而来的。

海相石油的形成过程图解


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二、能源 2. 石油和天然气 (1)石油与天然气的成因

  • 石油与天然气形成的地质条件

    • ① 具有大量的有机物质来源;

    • ② 有利的还原环境;

    • ③ 促使有机质向油气转化的因素(主要有温度、压力和细菌作用等);

    • ④ 有利的、可供储集石油与天然气的构造与岩石孔隙。


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二、能源 2. 石油和天然气 (2)油气藏的形成

(2)油气藏的形成

油气藏是油气聚集的最基本单位,是油气勘探的对象。

油气藏的形成必须具备“生、储、盖、圈、运、保”六方面的条件。


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二、能源 2. 石油和天然气 (1)石油与天然气的成因

石油的主要圈闭类型


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二、能源 2. 石油和天然气 (1)石油与天然气的成因

抽油机

非自喷井的石油都是通过抽油机抽出来的


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伊拉克入侵伊朗

霍梅尼上台

石油禁运结束

伊拉克入侵科威特

OPEC 成立

二、能源 2. 石油和天然气 (3)油气资源的分布、储量、产量形势和前景

(3)油气资源的分布、储量、产量形势和前景

1859年-1993年间世界石油价格波动曲线

1960年石油输出国组织(OPEC)成立后油价大幅上升,并且受到中东局势的明显影响;同时也说明世界对石油的需求量急剧增加。


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二、能源 3. 其它能源 (1)核能

3. 其它能源

其它能源包括核能、地热能、生物质能、水能、风能、潮汐能和太阳能等。

(1)核能

核能是指核燃料经过核反应所释放出来的能量,铀是目前利用最广的核资源。

核能的利用主要是建立核电站。


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二、能源 3. 其它能源 (1)核能

中子

铀235放射性衰变释放核能示意图


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二、能源 3. 其它能源 (2)地热能

(2)地热能

地热能是指能够为人类所利用的地球内部的热资源。

地热资源有三种基本类型:热水型、蒸汽型和热岩型。

地热能是一种可再生的能源,又是一种清洁能源。


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二、能源 3. 其它能源 (2)地热能

地热的形成模式

美国圣弗朗西斯科的地热工厂


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二、能源 3. 其它能源 (3)生物质能、水能、风能、潮汐能和太阳能

(3)生物质能、水能、风能、潮汐能和太阳能

生物质能是指用植物或动物的能量作为能源。

风力发电设备


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涡轮机房

涨潮

退潮

二、能源 3. 其它能源 (3)生物质能、水能、风能、潮汐能和太阳能

利用潮汐能发电的原理示意图


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太阳光直接照射在屋顶上加热房子

屋顶上充满水的面板提供热水并加热房间

利用太阳能发电。所有阳光反射镜都聚焦在水塔上,使水加热并形成驱动涡轮机的热水流

太阳能的几种利用方式


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三、土地资源

三、土地资源

“土地”并不等于土壤,而是一个综合的自然地理概念,即地表某一地段内地质、地貌、气候、水文、土壤、植物等多种自然地理因素组成的自然综合体。


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三、土地资源 1. 土地资源的基本特征

1. 土地资源的基本特征

(1)土地具有一定的生产能力;

(2)土地面积是一定的,不可增加的;

(3)土地资源在空间上具有固定不变性;

(4)土地资源具有时间性或季节性。


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工业化

农业活动

采矿和建筑

森林砍伐

过度放牧

三、土地资源 2. 土地资源的利用的保护

2. 土地资源的利用和保护

土地减少的主要原因


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三、土地资源 2. 土地资源的利用的保护

土地盐碱化


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四、水资源

四、水资源

广义的水资源指各种水体或各种形态的水;

狭义的水资源指陆地上可供生产、生活直接利用的江河、湖沼和地下淡水资源。

最能反映水资源数量特征的是地表径流量以及积极参与水循环的浅层地下径流量。


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四、水资源 1. 世界及中国水资源的概况

全世界各大洲水资源概况表


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四、水资源 1. 世界及中国水资源的概况

世界一些国家的江河年径流量和人均数值表


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四、水资源 2. 水资源的利用

2. 水资源的利用

(1)水量问题是当前世界普遍面临的社会问题;

(2)水质下降是当前世界普遍面临的另一个社会问题。

水质的评价一般考虑色度、pH值、含盐量、盐分组成、有益和有害元素的浓度等指标。


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四、水资源 2. 水资源的利用

印度恒河是一个“排水沟”、公众洗澡的地方和饮用水源

水生疾病在印度和其它的许多发展中国家是一个普遍的疾病与死亡的原因。


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五、生物资源 1. 植物资源

  • 五、生物资源

  • 生物资源根据其属性可分为植物资源、动物资源和人口资源。

  • 植物资源

  • 森林是生物资源最丰富或最主要的保存场所。

  • 植物对固碳造氧、涵养水源和保持水土、清洁大气等具有重要作用。


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五、生物资源 1. 植物资源

森林资源在一些地方受到过度砍伐


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五、生物资源 2. 动物资源

2. 动物资源

世界上动物种类数量简表


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五、生物资源 2. 动物资源

由于人类活动的加强以及动物自身的演化规律,近2000年来约有110多种兽类和130多种鸟类绝灭了。

目前世界上有1000多种脊椎动物处于灭绝的危险之中。


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五、生物资源 3. 人口资源

3. 人口资源

人类既大量地消耗地球上的自然资源,同时又具有生产和创造物质财富的能力。

人口的快速发展对整个地球的环境和各种资源都产生了很大的压力。

世界人口增长曲线


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