準備參加中學生地理科學競賽的同學們,注意關注競賽大綱,我節選了一些與課本內容相關的部分,大家抓住機會,趕緊複習了。
全國中學生地球科學競賽考試大綱
根據國際地球科學奧林匹克競賽考試大綱的基本精神,全國中學生地球科學競賽考試委員會制定了本考試大綱。需要說明的是本大綱只是應掌握的地球科學的基本知識,實際在國際地球科學奧林匹克競賽考題中會經常性的超出大綱範圍,因此本考試大綱也只是一個參考,在國內的實際競賽中也會有超出大綱的現象,請參加競賽的同學注意。在學習地球科學知識的時候尤其需要對基本原理的理解,這一點也是今後全國中學生地球科學競賽顯示成績區分度的要點。下面我們對地球科學不同的研究領域的考試大綱分別闡述如下:
地質學
包括巖石圈的各種作用過程以及巖石圈及水圈、氣圈、生物圈的相互作用,也是本項賽事的主要考試內容。巖石圈的地質作用相關的子系統主要聚焦在以下的四個方面:
一、關於固體地球的基礎知識
1.指導思想
作為地球系統的主體,固體地球是地球科學的主要研究對象,因而其基本的物理化學特徵、物質組成及演化歷史是需要掌握的基本內容,主要包括以下內容:
1)地球的現狀、地震波的轉播方式、地球內部的圈層結構及各圈層的基本特徵等;
2)地球及地殼的元素組成、礦物的分類及鑑別方法、巖石的分類及鑑別方法;2.基本技能及考試範圍
3)地球的演化歷史、地質歷史中生物的演進及標準化石、地質年代學及地層年代表;
2.基本技能及考試範圍
1)旋轉橢球體、扁率、地球體、密度、重力、大地熱流、地溫梯度、地球磁場、地震波的傳播方式、波速及密度的關係、地球的波速結構及分層( 地震波速的不連續面)、地殼的主要特徵(上下地殼、厚度、密度、物質組成、洋陸的區別、地殼均衡等)、地幔的主要特徵(位置、上下地幔、密度、物質組成)、地核(內外核、密度、物質組成) ;
2)構成地球的主要元素、構成地殼的主要元素、礦物(概念、分類、鑑別礦物的物理方法、常見的造巖礦物及其鑑別)、巖石(定義、巖石的分類及肉眼鑑定方法、各類巖石的常見巖石種類及
3)隕石衝擊事件、內外圈的成因、地層層序率、生物地層學、標準化石、相對地質年代、絕對地質年代、地層年代表。
二、巖石圈內部的地質作用
1.指導思想
巖石圈內部的地質作用是地質學的基礎,是地球內部能量釋放的一-些表現方式,包括了巖石圈的物質組成、循環和演化等基本內容,主要包括以下內容:
1)構造運動及其形跡、各種構造的現象的形成及基本特徵。
2)巖漿作用的形式、巖漿的物質成分、巖漿作用的產物、巖漿巖的結構構造、巖漿巖的物質組成以及鑑別巖漿巖的基本方法;
3)變質作用的影響因素、變特點、變質作用的類型、相
念、巖石圈的物質循環以及鑑別變質巖的基本方法;
4)地震的相關概念及地震的地質作用。
2.基本技能及考試範圍
1)構造運動的概念、板塊構造學說的由來、板塊構造學說的主要內容(板塊邊界類型、板塊的劃分方案、板塊的運動方式、板塊學說對全球構造的解釋)、 威爾遜旋迴、板塊運動的驅動力等;褶皺要素、褶皺的類型、褶皺的判別;斷層要素、斷層的類型、斷層的判別、推覆構造;解理的分類、解理的特點;
2)火山作用的方式、不同火山作用階段的.特徵、火山作用的產物、火山巖的結構構造、常見火山巖的識別( 玄武巖、安山巖、流紋巖、黑曜巖、凝灰
巖) ;侵入巖的顏色、結構
分及其含義(包文反應系列)、常見侵入巖的識別(花崗巖、閃長巖、輝長巖、橄
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2)火山作用的方式、不同火山作用階段的特徵、火山作用的產物、火山巖的結構構造、常見火山巖的識別(玄武巖、安山巖、流紋巖、黑曜巖、凝灰巖、火山角礫巖) ;侵入巖的顏色、結構構造、礦物成分及其含義(包文反應系列)、常見侵入巖的識別(花崗巖、閃長巖、輝長巖、橄欖巖) ;巖漿的成因類型及其特徵;
3)變質作用中溫度及壓力的影響、巖石成分的再平衡、變質巖的結構構造、變質巖的礦物成分、變質相及其特徵礦物組成、巖石的循環、常見變質巖的識別(板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、麻粒巖、榴輝巖) ;
4)地震的相關概念、地震I表現形式、地震的地理分布。
三、地球外圈及巖石圈的相互作用
1.指導思想
地球的外圈是地球系統的重要組成部分,同時也是人類生存的表層系統的主體,其作用過程及人類的生產環境密切相關。作為地球外部圈層主體的大氣圈、水圈有專門的考試大綱,本部分的考試內容主要涉及的是大氣圈、水圈和生物圈作用在巖石圈表層的部分,明確外動力作用的主要形式及其作用的地形地貌特徵。另外本部分還包括了作用在巖石圈表層的風化作用、重力作用等。主要包括以下內容:
1)風化作用的相關概念、風化作用的影響因素;
2)大氣水平運動及其地質作用、風成地貌;
3)水圈的地質作用及形成的特殊地貌類型;
4)生物活動以及生物圈對地球系統演化的影響
5)重力作用的類型、災害及防治。
2.基本技能及考試範圍
1)物理分化及化學風化、影響風化作用的因素、不同巖石類型風化的表觀特徵(板狀風化、球形風化、差異風化等), 一些相關概念:殘積物、倒石堆、風化殼、土壤及結構;
2)風的吹蝕及磨蝕、風的百度APP內打開特點、新月形沙丘的指示意義、斜層理和交錯層理的指示意義、風成地貌;
3)水圈主要考試的範圍是地球表層水的賦存方式極其地質作用特徵,根據其賦存方式大致可以分為以下五種類型:
I.地表水流的地質作用:斜坡面流(水流方式、坡積物、作用效果) ;暫時性山間水流(衝溝、底蝕和側蝕、向源侵蝕、侵蝕基準面、衝積錐等) ;河流的地質作用(侵蝕、搬運、沉積特徵)、侵蝕基準面及河流平衡剖面、河谷的形態、河曲及河漫灘、河流階地及其地質意義、河口形態;
II.地下水的地質作用:巖石中水的類型、地下水的成因類型、地下水賦存方式、地下水的地質作用(侵蝕、搬運、沉積)、泉水;巖溶作用(地表水的巖溶作用及其地貌、地下水的巖溶作用及
Ⅲ.海洋的地質作用:海水的運動、海洋地貌、大陸邊緣地貌、海岸地貌、濱海沉積及其特徵、深海沉積及其特徵、成,巖作
IV.湖泊的地質作用:湖泊的成因、湖泊的水動力、湖泊的地質作用(侵蝕、搬運、沉積)、不同類型沉積物及其特徵、沼澤的形成及分類、泥炭的形成;
V.冰川的地質作用:冰川的類型、冰川的地質作用( 冰川刨蝕作用及其地貌、冰磧物類型、冰川沉積)、地質歷史中的冰川
4)化石的形成過程、主要的化石門類的識別及其地史分布、地質歷史過程中主要的生物演化事件、生物礦化作用、碳酸鹽巖的分類、碳酸鹽巖的成因、制約全球生產力的主要因素。.
5)重力作用的類型、重力作用的概念(塌陷、崩落、蠕動、滑坡、泥石流等)、重力災害及其防護。
四、實踐活動及基本野外技
1.指導思想
實踐和野外技能是地球科學的重要組成部分,也是國際地球科學奧林匹克競賽重要的組成部分。作為地質學部分需要著重掌握的內容主要有兩個方面:一是室內常見礦物和巖石標本的辨認和讀圖能力,而是野外的基本技能考核。
2.基本技能及考試範圍
1)肉眼鑑定礦物的基本方法(相關概念:外形、顏色、光澤、條痕、硬度、解理、斷口及其他特殊性質) ;
2)常見造巖礦物的鑑定(橄欖石、輝石、角閃石、黑雲母、斜長石、正長石、石英、石榴子石、綠泥石等
3)肉眼鑑定巖石的基本方法(相關概念:顏色、結構、構造、礦物成分) ;
4)常見巖石的辨認:沉積巖(礫巖、砂巖、細砂巖、粉砂巖、頁巖、石灰巖、鮞狀灰巖、竹葉狀灰巖、生物碎屑灰巖、泥灰巖、白雲質灰巖) ;巖漿巖(玄武巖、安山巖、流紋巖、黑曜巖、浮巖、火山集塊巖、橄欖巖、輝長巖、閃長巖、花崗巖、閃長玢巖、花崗斑巖、石英斑巖、煌斑巖、偉晶巖、細晶巖) ;變質巖(紅柱石角巖、千枚巖、板巖、石榴石雲母片巖、綠泥石片巖、片麻巖、角閃巖、麻粒巖、榴輝巖、大理巖) ;
5)在室內根據所學知識的綜合運用,考察學生的讀圖能力(包括地層時代及沉積特徵、巖漿作用類型、變質作形跡的特點、判斷各地質事件及工舊對地質年代),並根據已知條件繪製剖面圖;
6)野外技能考試內容涉及到:巖石類型的鑑定、巖石的可能成因、構造發育特點及區域的地質演化歷史。
固體地球物理學
1.指導思想
1)地球地表熱流及地球內部溫度場、重力場、電磁場、古地磁的基本概念及特徵。
2)地震學的基本理論和概念,地震波傳播規律、地震震源機制、地球內部結構的地震學研究,重大地震災害,強地震動場地效應及特徵。
2.基本技能及考試範圍
1) 地球地表熱流及分布特徵,地球內部溫.度分布特徵。
2) 重力加速度、引力勢及兩者的關係,地球正常重力場、異常重力場及影響因素,參考橢球體、大地水準面、影響大地水準面起伏的因素,重力異常及地殼重力均衡。
3)地磁極、磁極、地磁場基本要素,地球基本磁場、變化磁場,熱剩磁、居裡溫度、居裡面,地球內部電導率變化
4)地震體波、面波的基本類型及特徵,地震基本原理及地震圖上的基本震相,莫霍面、核幔邊界、內核邊界的地震學證據及地震層析成像,震源、震中、發震時刻、震級、烈度,地震震中位置及震源深度的確定,震級及烈度的關係,地震烈度異常,彈性回跳理論,震源機制解以及它和斷層錯動的關係。
地球及太陽系
1.指導思想
進入21世紀,地球科學拓展成綜合性地研究地球內部各子系統( 如巖石圈、大氣圈等)及其及外部系統( 如太陽系)的相互作用,從而解決人類所共同面對的氣候、環境、災害、能源等棘手問題。研究地球系統也離不開其所在的太陽系行星系統,甚至太陽及地球的起源。
1)地球系統為太陽系的子系統之一。不了解太陽系和地球之間物質和能量的傳遞過程,就不可能全面認識地球的環境及演化。地球的形成和演化跟太陽和太陽系的形成緊密相關。
2)太陽能跟地球的巖石圈統之間存在顯著的相互作用。太陽京內共他行星(甚至系外行星).上也發生類似的過程。
2.基本技能及考試範圍
1)地球在宇宙中的位置。天球坐標,赤道及黃道,春分點,天象及曆法。
2)地球系統的能量平衡。潮汐作用,日地系統及地月系統,太陽輻射,放射性加熱,太陽系其他行星。
3)地球的形成和演化。恆星及元素合成,太陽系形成,地球的早期演化,地核及地磁。
4)望遠鏡及天文觀測。一般操作,星等,極限解析度,視差。
大氣物理學及氣象學
根據國際地球科學奧林匹克競賽考試大綱的指導思想,地球系統是21世紀地球科學所關注的重點,即以系統的思想來研究各個圈層的過程及不同圈層之間的相互關係。
一、大氣物理學及大氣環境
1.指導思想
大氣物理及化學的基礎內容,主要包括對以下內容:
1)大氣的結構、組分、水汽含量等2)大氣熱力結構及過程、大氣輻射
3)雲和氣溶膠;大氣化學4)大氣邊界層
5)大氣觀測
2.基本技能及考試範圍
1)大氣的垂直結構、現代大氣成分、水循環過程
2)大氣靜力平衡、絕熱過程、幹絕熱過程及遞減率、溼絕熱過程及遞減率、大氣熱力環流原理;大氣水汽含量、相對溼度、露點;飽和及飽和水汽壓;潛熱
3)地球系統的能量收支;短波及長波輻射;太陽常數;反射率;不同大氣成分對短波和長波輻射的散射和吸收;溫室效303應;比爾定律;大氣光學厚度
4)不同種類的雲及其特徵;大氣氣溶膠尺度、組分及其來源;凝結核及冰核的作用;寇拉方程;雲滴活化及形成降水的微物理過程.
5)大氣邊界層結構及其日變化;海陸風、
6)空氣汙染物及其來源;一次、二次性汙染物的差異; PM2.5及PM10;定性認識重度空氣汙染事件及天氣現象的關係
7)平流層臭氧洞的現象及其成因
8)操作乾濕球溫度計
二、氣象學
1.指導思想
認識天氣的現象及基本機理,主要包括以下內容:
1)大氣運動基本原理
2)中緯度鋒面氣旋過程及熱帶氣旋
3)天氣圖分析及預報4)極端災害性天氣
2.基本技能及考試範圍
1)大氣水平運動的準地轉動力學:基本力(氣壓梯度力、科氏力、摩擦力、浮
力)、地轉風(地轉、次地轉、超地轉)、熱成風、高低壓中心及風和垂直運動的配置關係
2)中緯度常見天氣現象的基本特徵、時空尺度、結構、和演化:氣團、鋒面(冷鋒、暖鋒)、氣旋和反氣旋、槽、脊、急流、地面及高空輻合幅散的配置關係
3)熱帶常見天氣現象和基本特徵、時空尺度、結構、和演化:颱風(颶風)、深對流雲團、ITCZ
4)認識天氣圖;認識衛星雲圖;氣象分析及預報;
5)極端災害性天氣:雷暴、颮線、龍捲
三、氣候學
1.指導思想
認識氣候系統現在及過去的狀態及主要過程,主要包括以下內容:
1)氣候系統的現狀、能量收支、自然變化、及人為活動造成的變化;
2)氣候系統中不同圈層的相互作用;
3)太陽系行星大氣;
2.基本技能及考試範圍
1)大氣環流:大氣活動中心、大氣三圈環流、季風環流
2)氣候系統的自然變化:厄爾尼諾和南方濤動
3)氣候系統的人為變化:主要溫室氣體的溫室效應、雲和氣溶膠的氣候效應、全球
5)太陽系行星大氣結構、組分的主要差異
海洋科學
1.指導思想
根據國際地球科學奧林匹克競賽考試大綱的指導思想,地球系統是21世紀地球科學所關注的重點,即以系統的思想來研究各個子系統的地學過程及其之間的相互關係。海洋是地球系統的重要組成部分,其研究對象是世界海洋及及之密切相關聯的大氣圈、巖石圈、生物圈。世界大洋既廣漠但又互相連通,從而具有統一-性及整體性,海洋中各種自然過程相的複雜性,人為外加影響的日起夕樣性,主要研究方法和手段的相互借鑑相輔而成的共同性等等,促使海洋科學發展形成為
2.基本技能及考試範圍
1)洋及海的主要概念及特徵
洋及海的定義及相互關係。大洋的主要特徵及空間劃分。
南大洋的概念。
我國近海海區域劃分及基本形態特徵。2)純水及海水的物理性質
水分子結構的特徵性;水的溶解性及密度變化。
海水鹽度的不同定義方式;標準海水。
海水的主要熱性及力學性質;海水的熱容及比熱容、體積熱膨脹、壓飽和蒸汽壓、熱傳導、沸點反小點的又化。
海水鹽度對海水冰點溫度、最大密度對應的溫度的影響。
海水的密度及海水狀態方程。
海冰的形成、類型及分布。
3)世界大洋的熱量及水量平衡海面熱收支的各組成部分。
海洋內部熱交換的特徵。
海洋中水平衡的影響因子。
海洋溫度、鹽度和密度的分布及變化規律。
水團的定義。
4)海水的組成和特性
海水的主要成分的構成;
海水中的汙染物成分及處理方法;海洋酸化的原因及其影響。
海水中營養元素的主要元素及其存在形式及循環。
5)海洋環流
海流的成因及表示方法。
海水運動的受力情況;科氏力的定義及特性。
地轉流的成因;地轉流及密度場、質量場之間的關係。
漂流理論; Ekman無限深海漂流理論的基本假定,解的形式及基本結
體積輸運。
上升流及下降流的定義及動力機制。
大洋環流的兩大成因。
世界大洋環流的分布特徵;黑潮的定義及,影響。
6)海洋中的波動現象,
波浪的定義;波高、波陡、波長等波浪要素的概念。
波形的傳播及水質點的運動。內波的定義及成因。
開爾文波及羅斯貝波的定義及成因。
風浪及湧浪的定義;決定風浪大小的因素
波浪傳到近海和近岸的變化
7)潮汐
潮汐、潮流的定義;潮汐要素潮汐不等及潮汐類型。
天球的概念。
天體引潮力及引潮勢的概念。
平衡潮理論的內容及主要結論;分潮的概念。
風暴潮的定義及分類。
8)大氣及海洋
熱帶氣旋及颱風的定義、成因及特點。
海洋-大氣相互作用的基本特徵。
環境科學
1.指導思想
作為地球科學的一個分支,環境科學主要研究人類活動影響^下自然環境質量的變化及其演化機理、健康效應及調控機制。自然環境是圍繞生物周圍的各種自然因素的總和,包括大氣、水、土壤、巖石、陽光、其他物種等,是生物賴以生存的物質基礎。自然環境各要素之間互相影響、互相制約,通過物質轉換和能量傳遞密切聯繫,其範圍下至巖石圈表層、上至大氣圈下部的對流層、以及全部的水圈、土壤圈和生物圈。
2.基本技能及考試範圍
1)大氣環境
大氣是包圍地球的氣體層,它不僅是維持生物圈中生命活動所必需的,而且參及了地球表面的各種過程,如水循環、生物、人類活動對大氣環境的影響,大氣汙染及其危害。
2)水環境
水是地球表面分布最廣和最重要的物質,是參及生命的形成和地表物質能量轉化的.重要因素。地球上的水以氣態、液態和固態三種形式存在於空氣、地表及地下,並及大氣、土壤、巖石及生物相互聯繫、相:互作用。考試內容包括:
水的類型及物質組成;
人類活動對水環境的影響;水汙染及其危害。
3)土壤環境
土壤是覆蓋於地球陸地表層、徵、能夠生長綠色植物的疏鬆物質層,由固體、液體和氣體等多相物質組成。土壤是覆蓋於地球陸地表層、具有肥力特徵、能夠生長綠色植物的疏鬆物質層,由固體、液體和氣體等多相物質組成。土壤各組分都有其獨特作用,各組分之間互相影響、互相反應,形成許多特性,影響土壤的生產能力和環境淨化功能。
考試內容包括:
土壤的組成;
人類活動對土壤環境的影響;
土壤汙染及其危害。
4)生物圈
地球上所有活著的有機體( 動物、植物和微生物)及其生存環境構成
是人類生活的必須資源和生存基本條件,也是宇宙中最活躍的物質形式,在自然界的物質循環及能量交換中扮演著十
遙感及對地觀測
1.指導思想
1) 電磁輻射在大氣中的傳播過程中會產生散射、透射、反射及吸收等現象,它們決定了太陽輻射及地球輻射的大氣窗口以及遙感傳感器的波段設置;設有不同波段的遙感傳感器決定了遙感技術的應用領域及應用方式;
2)衛星、航空、地面遙感平臺搭載不同的.遙感傳感器構成了不同的遙感數據獲取系統或者叫對地觀測系統,它決定了所獲取的遙感數據的特點及其應用領域;
3)不同的地面物質和物體在及電磁輻射相互作用中,會產生吸收、反射、投射、折射、散射等物理現象,且不同且相對穩定的太陽輻射反射幾舊,達定E遙感影像_上我們能區分不同地物的關鍵;
4)無人機遙感是近年飛速發展起來的- -種無人機駕駛的航空遙感技術,它具有有效載荷比例高、機動靈活、可搭載多重傳感器和在危險環境下工作的能力,是對衛星遙感和傳統航空遙感的有力補充,在測繪、災害監測、智慧城市建設、農作物監測、生態及環境監測、軍事領域等有著廣泛的用途;
5)數字遙感影像是一個和多個遙感傳感器波段數據按照真彩色或假彩色方式合成的數字圖像,它非常方便在計算上進行了輻射校正、幾何校正、增強處理以及面向特定應用的各種分