| 课程号 |
01231918 |
学分 |
0 |
| 英文名称 |
Seminar on Earth system investigation and modelling |
| 先修课程 |
地球科学概论等相关地球科学基础课程 |
| 中文简介 |
课程围绕祁连山东段，用兰州中川-永登-乌稍岭-古浪-武威-金昌-焉支山-山丹-张掖-肃南-扁都口-峨堡-祁连-
热水镇-青海湖-拉脊山-积水峡-临夏（和政）-刘家峡-河口古镇-兰州中川，总行程约4000千米闭环科学旅行
来实现地球系统科学主题的野外教学配套的讨论班教学 |
| 英文简介 |
We design a 4000-kilometer professional science travel, which covers the eastern Qilian mountain range including Lanzhou, Wuwei, Zhangye, Haibei district(Qilian), Qinghai Lake, Xining, Hainan District and Linxia(Hezheng). In order to foster a greater understanding of Earth systems science we need to build an understanding of the whole Earth system, and to do that
we have to increase our knowledge of the component parts and the ways in which these interact. So we need to know how the Earth works as a planet today and how some components of the systems have evolved over geological time in response to changes in others. |
| 开课院系 |
地球与空间科学学院 |
| 成绩记载方式 |
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| 通识课所属系列 |
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| 授课语言 |
中英双语 |
| 教材 |
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| 参考书 |
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| 教学大纲 |
（1）地球系统分支学科知识基本完整全面，具有学科综合交叉和系统化特点；（2）地球系统信息收集和数
据化的实践技能系统的训练；（3）地球科学系统性综合性多尺度场景思维提升培养；（4）引导选课同学能
以专业视角发现科学问题，并能运用前沿技术解决问题，具备科学研究和技术开发的素质和能力；（5）开
阔视野，时空格局（尺度大）和独立思考（思政）能力培养，为学术发展和专业培养提供接口；（6）培养
选课同学地球系统的建模能力，用科学语言描述自然。
通过课程，修课同学一方面饱览祖国河山、西部风光和地球系统演变下的生命荣枯盛衰，还能够逐步健全地
球系统科学系统完整知识体系和培养开展调查探索能力，还有非常重要的面对像地球系统那样的复杂体系应
该具备的建模能力。
具体教学实习路线和具体内容（36-40个主题，12个思考命题，10个技能训练）
教学实习路线I：兰州机场新城-乌鞘岭-天梯山石窟-武威博物馆。
教学主题：（1）黄土地层和中国黄土（成分、结构、厚度变化，中国黄土分布和时代，成因，气候含义）；（2）乌鞘岭地貌与中国地貌及长城（冰谷、冰川沉积和冰水湖，阶地，三大高原的交汇，季风与非季风（西风带）分界，分水岭及生态差异）；（3）古浪地震（百度知识，地震的性质和效应，古地震，备用）；（4）黄羊水库和天梯山石窟（基准面、阶地、盆地形成、石窟的年代学和文化含义）；（5）河西走廊与武威博物馆（什么是河西走廊？走廊历史文化、为什么衰落？祁连山-巴丹吉林沙漠剖面地貌和水相关的高程-河流-地貌-生态的差异）。基本技能：测方位、测高程。思考题：季风和黄土有没有关联？
教学实习路线II：金昌矿山公园-火星1号基地-焉支山-连霍长城驿站-张掖
教学主题：（1）武威-金昌石羊河水系与巴丹吉林、腾格里沙漠（高程-地貌-生态-气温-湿度剖面）；（2）金川科技馆和金昌矿山公园（铜镍熔离矿床，岩相和矿相，洋壳基性岩-超基性岩，龙首山岩层构造样式）；（3）火星1号基地（与火星地貌对比，推测火星地貌的成因）；（4）焉支山（高程和山丹军马场,河西走廊的高程分布特点）；（5）明长城、汉长城（成分，结构，裂缝，为什么这个位置建长城？长城驿无人机记录长城影像资料）。基本技能：无人机操作训练。思考题：（1）蛇绿岩中有铜镍硫化物矿床的意义？（2）火星基地与火星地表有哪些相似的方面？
教学实习路线III：平山湖大峡谷（张掖博物馆）与河流水文体系
教学主题：（1）平山湖大峡谷河流水系，识读流域与水系，理解基准面及局部基准面、不同类型河道（直流河、辨状河、曲流河），理解河流宽度、坡度、弯度、凹度、纵剖面、横剖面、阶地及成因、分水岭、流域、朔源侵蚀、袭夺等概念。（2）比较平山湖大峡谷，这一留下地貌却消失的河流，与发源于祁连山具有悠久人文记载的弱水流域水系的对比，探究弱水与张掖历史地理的关联。基本技能：无人机影像资料获取、地形图获取，掌握数字河流工作流程。思考题：河流与文明的主题，列举比较世界大河与文明的案例，为什么有如此关联？
教学实习路线IV：张掖七彩丹霞-世界地质公园
教学主题：（1）丹霞成因（岩性、地层序列、沉积环境、岩石颜色与古环境重建）；（2）为啥地层竖起来了？（地壳变形方式、构造样式识读与应力场推断、构造识读的断面效应）和（3）利用地质学原理（Physical geology）建立七彩丹霞地貌相关演化史完整的时间序列（配上判断的依据）。基本技能：多种影像（含无人机的照片、视频）资料的获取与科普视频的制作。思考题：怎样理解地层或者岩石的颜色？
教学实习路线V：肃南盆地与北祁连地层岩性构造识读
教学主题：（1）岩性到地层柱子，时代（3-5个点的岩性识读、沉积环境、地层序列，根据地层序列确定所接触到的岩性时代？岩层为什么竖起来了的构造识读？）；（2）肃南盆地沉积的残留和高程，肃南石门与盆地消失，进一步理解基准面含义及与河流与阶地的关系，这一盆地的存在意味着生命？基本技能：岩性识读和高程、产状测量。思考题：为什么祁连的地层要变形，近直立起来？
教学实习路线VI：张掖-酒泉-嘉峪关（或黑河流域考察）
教学主题：（1）祁连山山前地貌，冲积扇、洪积扇和断层崖、三角面。理解嘉峪关作为军事防御设施的地貌原因；（2）隔壁与沙漠的形成及其在全球变化条件下的演变。基本技能：人文与自然关联信息资料的采集和联想。思考题：河西走廊的兴与衰的原因探讨，环境决定论还是文明决定论？
教学实习路线VII：张掖-扁都口-鹅堡镇—祁连草原古冰谷—卓尔山
教学主题：（1）祁连北侧山前阶梯和高程，海拔2600-2800米的草场与肃南、军马场高程的对比，为什么1500-2600米高程山地是古人类起源、繁衍和赖以生存的理想之地（备用）；（2）扁都口-鹅堡镇之间选择2个停车点，开展岩石、构造和地层时代的识读；（3）高原冰川地貌识读：冰谷U型和河流V谷、祁连大草原的地貌景观；（4）祁连大酒店后院和卓尔山景观与高程及冰川地貌：又见丹霞白垩系。基本技能：高原反应知识和体验及生命安全注意事项。思考题：祁连大草原分割了南北祁连，是怎样形成的？
教学实习路线VIII：东大沟古洋壳识读与填图（3天）
教学主题：（1）教学课程：为啥填图、比例尺、填图方法和流程；（2）第一天地形地貌图获取，地貌特征的数字建设、主干填图路线岩性构造地层古生物地貌识读；（3）第二天，补充无人机飞行资料获取、2条填土路线岩性（沉积、岩浆、变质岩和变形构造产状、接触关系、古生物标志、时间序列建立、地貌和第四纪）地质体识读；（4）第三天补充识读和资料整理，比较东大沟蛇绿岩与金昌含铜镍的蛇绿岩，结合祁连大区域地质图上作为洋壳构成的阿柔部落祁连晚会。基本技能：地质、地貌、第四纪或者地球系统资料获取和成图。思考题：洋壳的时代？是怎样来到陆地上的？查阅资料论证祁连是板块缝合带吗？祁连运动造山了吗？
教学实习路线IX：祁连-热水镇-青海湖景点-藏族村落
教学主题：（1）怎样理解祁连山南北山脉的形成，作为青藏高原的地貌平台的北部边界，与平台内部有怎样的差别；（2）高原河流和水资源，青海湖水文体系和流域盆地，高原与湖泊及河流。（3）体验地貌与人文环境、文化文明、生活状态和思维方式的关联。基本技能：打水漂与高原反应防范。思考题：（1）为什么相对统一的高程一致的高原平台？高原为什么是相对平坦的，高原边缘却是剧烈起伏波澜壮阔？（2）青海湖东北沙漠砂丘的形成启示，世界上大沙漠是怎样形成的？
教学实习路线X：青海湖—日月山-拉脊山-龙羊峡-海东区
教学主题：（1）理解分水岭：日月山是青海湖与黄河水文体系的分水岭，拉脊山是黄河水系与煌水水系的分水岭；（2）拉脊山两侧又见丹霞白垩系。结合资料，分析和理解日月山和拉脊山的形成。（3）龙羊峡高程和共和盆地、贵德盆地、西宁盆地。基本技能：高程测量和记录，科学问题的资料查阅及思考。思考题：青海湖原来跟黄河水系相连吗？日月山和拉脊山是后来隆起阻断了青海湖流向黄河？祁连山南北的气候差异（西风带、高程、湿度和地表系统差异）？
教学实习路线XI：海东区-临夏土林-世界地质公园总馆（行程较远）
教学主题：（1）又见黄河（黄河与煌水水文体系的比照）、又见丹霞白垩系（备用）；（2）基准面下降与河流阶地及深切作用。临夏土林景观，联想石林、黄河土林等，理解基准面的升降对地貌和地球系统的影响。（3）临夏地质公园总览（博物馆参观）。思考题：祁连南北高低都有岩性很相似的丹霞白垩系,说明了什么？是先有白垩系再有祁连山，还是先有祁连再有丹霞白垩系？祁连造山是加里东还是新生代？
教学实习路线XII：毛沟东大路新生代地层填图（3天）
教学主题：（1）第一天上午无人机影像和路线，和政古生物博物馆参观（大化石古生物、特色、层位）；（2）第二天无人机补充影像，和政古生物博物馆原址馆参观（岩性及指示的古环境与古生物化石产出的对应性，新生代变冷的沉积地层记录）。（3）第三天，补充采集资料，刘家峡-黄河公园（高程和阶地），后续的河口古镇。重点是标准剖面素材、博物馆和原址馆素材。基本技能：地层序列识读、化石发掘和化石类型，地层地质填图。基本技能：小视频制作。思考题：（1）为什么和政古生物演化与青藏高原隆起有关联？有没有其他可能,譬如因为气候变冷，高原隆起，古生物演变？（2）根据古生物化石怎样的变化推断新生代变冷了？
每次2-3学时的晚上小班课讨论和交流，深化路线认识，解决建模中的关键问题，沟通数字技术上的难点。
课程成绩百分制计分。分别（1）依照小组训练（影像图、地形图、地质图、图件说明书）成果，给定一个
小组共同的成绩，40%；（2）兴趣学术主题的科普作业（科普文推送、视频制作、动画展示、文学作品、
美术绘画、多语言表述等），给定每一个同学对应的成绩，30%；（3）课程期间的阶段性作业（露头路线
现场讲解、PPT展示、讲述、朋友圈等多种形式）判定每一个同学的阶段性成绩，30%。
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| 教学评估 |
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