地球的演变过程

地球是太阳系的一个成员，它跟太阳系的起源有密切的关系。这样，要认识地球形成和早期的演变历史，当然离不开探索整个太阳系的起源，而太阳系是众多恒星中的一员，因此我们可以根据恒星演变的一般规律推测太阳系以至地球的起源了。

一颗恒星的演化可以大体上分成三个阶段，第一阶段为引力收缩阶段，即弥漫星云间的相互引力而集中成一团团星云；第二阶段为核反应阶段，原始星云间相互碰撞发热，内部进行剧烈核反应；第三阶段是衰老阶段，即作为核聚变燃料氢和氮等逐步耗尽。

根据恒星演化一般规律，可推测大约在距今50～60亿年以前，一团星云开始集中，在引力收缩的过程中，这团星云的大部分物质进入中心，形成原始太阳，开始有了形体，并开始发光。之后，由内部核反应产生的巨大能量，使它每时每刻都在放射光和热。

地球最早可能是由大大小小的星云团集聚而成的，一般认为在距今47亿年前它已经增长到现代地球质量相近了。这时候的地球还只是许多微星的集合体，叫原地球，原地球在引力收缩和内部放射性元素衰变产生热的作用下，不断受热，当原地球内部温度达到足以使铁、镍等元素熔融时，铁、镍等元素迅速向地心集中，在46亿年前左右形成地核和地幔，地壳初步分异作用。原始地壳比较薄弱，而地球内部温度又很高，因此，火山频繁活动，从火山喷出的许多气体，构成原始大气，如CH4、NH3、H2、H2O（水蒸气）、H2S、HCH等，但无游离的氧（现在大气中的氧是光合生物蓝藻和绿色植物出现后长期积累起来的）。这种还原性大气在闪电、紫外线、冲击波、射线等能源下，形成一系列有机小分子化合物，有氨基酸、核苷酸等（这已被美国科学家米勒设计的模拟雷鸣闪电的火花放电装置使无机物合成有机物这个实验得到证实）。这些有机小分子化合物或直接落入原始海洋，或经由湖泊、河流汇集到原始海洋，在海洋中层长期积累、相互作用，在适当条件下，进一步缩合成结构原始、功能不专一的蛋白质、核酸等生物大分子，这些生物大分子在原始海洋中积累，浓度不断增加，凝聚成小滴状，形成多分子体系。在一定的进化概率和适宜的环境条件下，再经过长期不断进化，大约在35亿年前终于形成了具有新陈代谢和自我繁殖能力的原始生命体。此为生命演化的第一阶段，即非细胞生命阶段，实现了从非生命到生命转变的过程。

地球的童年，从距今46亿年形成时期起，大约延续到距今30亿年左右，一共15.16亿年。当然，对于地球的童年，现在知道的还不多，仍然是一个有待进一步探索的课题。

二、地球的少年时期

从距今30亿年左右到5.7亿年这段时间，地球进入了少年时期，也就是前古生代时期。虽然这个时期延续时间十分漫长，大气、水、生物圈也都有很大发展，可是生物界的进化却很缓慢，直到前古生代末期，地球上也还只是有菌类、藻类和一些低等原生动物、腕足类动物等。这跟寒武纪以后生物界突飞猛进的发展情况形成了鲜明对比。

地球进入少年时期是以最早出现小块陆核作为标志的，后来大陆就是由陆核逐渐扩大而形成的，地球上发现的有确凿证据的小块稳定陆核形成于距今28亿年前，地点在非洲南部。直到25亿年前，各大陆内相继形成若干个小块稳定陆地。后来在距今17亿年左右，地球经历了一次最有意义的稳定大陆形成事件，稳定大陆的面积在相对比较短的历史阶段里大大增加，大陆差不多接近了它现在的规模。但形成的大陆岩石圈（也称原地台）还比较薄弱，保留有相当的活动性，没有达到真正的稳定。

从原地台到地台的转变时期是从距今17亿年到距今14亿年左右，根据科学家对资料的研究分析来看，原地台曾多次被来自地球内部的力量所打碎，又不断被下面涌上来的岩浆物质所胶结，变得越来越厚，越来越稳定，因此，距今14亿年左右是稳定大陆最终形成时期，地球岩石圈的演变进入了一个新的阶段。

在此时期，生物界的发展进入第二阶段，即原核细胞阶段，这一阶段生命已经有了细胞形态，有真正的细胞膜，但是还没有真正的细胞核，分不出真正的核膜和核仁。主要以在28～20亿年前最为盛行的蓝藻为代表，它能进行真正的光合作用，吸收二氧化碳，放出氧气，使早期地球的还原性大气逐步被氧化型大气所替代，其后接着进入到第三阶段的进化，出现了真核细胞，从原核细胞发展到真核细胞是生物界完成的最重要的一次进化。

三、地球的古生代时期

古生代时期的地层可分成早、晚两期，早古生代分为寒武、奥陶、志留三个纪，从距今大约5.7亿年到4亿年；晚古生代包括泥盆、石炭、三叠三个纪，距今4亿年到2.3亿年。这3.4亿年时间是最古老生命的时代，地球到这个时期已经历了几十亿年的演变。大气圈、水圈、岩石圈的物质组成和结构跟今天地球情况差不嗔恕U飧鍪逼谒⑸牡刂首饔茫蘼勰诹Φ幕故峭饬Φ模裉斓厍虮砻婧屯敛阏诮械南啾龋惨丫芟嘟恕I锝肟涨胺笔⑹逼冢俊⒅秩嚎涨暗卦龀ぃ耸逼谥泻笃谒派锏锹匠晒Α?

从寒武纪开始，地台经过长期风化、剥蚀、搬运等外力地质作用，地球表面高低差异减少（即平夷作用），低洼区域屡遭海水浸漫，浅海面积不断扩大。此时期是地球上最早出现可利用的煤的时期，如我国南方的一种煤—石煤，就是由生活在滨海、浅海的海生植物遗体大量聚集石化而形成的。到了志留纪末期，地台周围和地台之间的地槽区发生了加里东（英国的一个山名）运动的大变动，延续时间为几百万年。原来低平地区重新被抬高，简单地貌复杂起来。经过这场变动之后，有的地方发生了倾斜、褶皱，有的地方发生断裂，大陆总面积扩大。随着平夷作用的又一次进行，地球地势又逐渐趋向平缓，太平洋若干地区重新发生海浸，在石炭纪中期，海浸规模达到最大。从石炭纪晚期开始，强烈的构造运动使地槽里的沉积岩和火山岩层产生剧烈的褶皱，转化成褶皱山系，构造运动此起彼伏，一直延续到晚古生代末期才完成，这个运动叫华力西（阿尔卑斯山脉中的华力西山）运动。

华力西运动使位于欧洲和非洲之间的地槽，东欧地台和西伯利亚地台之间的乌拉尔地槽、西伯利亚、中亚、中国地台之间的广大地槽区、北美、东缘的阿巴拉契亚地槽都转化成褶皱山系，海水退出，使欧亚大陆连成一片。全球大陆块达到最大程度的相互接近，这就形成了全球统一大陆——潘加亚大陆，大陆总面积已经跟今天地球上的大陆总面积相差无几了。

在前古生代末期，植物和动物已经分化。在植物界中，蓝藻和菌类繁盛；在动物界中，已经出现低等无脊椎动物，进入寒武纪，植物界中的红藻、绿藻等开始繁盛；动物界中，若干门类无脊椎动物，尤其是三叶虫突发性开始繁荣。奥陶纪的海洋里，植物界中藻类广泛发育，海生无脊椎动物中以头足类居多，在奥陶纪晚期，已经出现了原始的没有颌的圆口鱼形脊椎动物——无颌类。真正的鱼类是出现在志留纪晚期。到了泥盆纪时，鱼类已经很繁盛，是当时最高等的动物。其中有一种总鳍鱼，以后发展成为两栖类。

由于加里东运动，使大陆面积扩大，某些海洋消失，环境剧烈变化，使那些适应性强的生物种类生存了下来。在泥盆纪中期，陆生植物得到很大的发展，许多种属已经长成大树，并且出现了昆虫、两栖类。到石炭纪中期，出现了森林，昆虫也进一步向空中发展，同时由两栖类进化而来的爬行类也出现了，后来的华力西运动，使海水退去，大陆面积更加扩大，使生物界向大陆进军的进程又大大推进了一步，总的来说，在古生代时期，植物界从低等的水生藻类进化成比较高等的陆生植物，动物界从比较低等的海洋无脊椎动物进化到鱼类和陆生爬行类动物，完成了向大陆进军。

四、地球的中生代时期

中生代时期分为三叠、侏罗、白垩三个纪，从距今2.3亿年起到6700万年前结束，延续时间大约1.6亿年。

中生代开始以后，地球史发展出现了新的转折，潘加亚大陆逐步解体，各个陆块渐渐趋向于漂移到现代所处的位置，岩石圈又经历了一系列重要的变动。中生代开始经二三千万年，到了三叠纪末期，在北美、南美之间和欧亚、非洲之间发生了分裂，在南部的几个陆块之间也发生分裂，开始互相移开；到了侏罗纪晚期，各个陆块进一步分裂，在北美和欧亚大陆之间，南美和非洲之间产生了一条大体上是南北方向的巨大裂隙，陆块向两边移开，海水浸进去，这就是未来的大西洋；又过了七千万年，到了白垩纪晚期，情况又进一步变化，各大陆继续互相移开，最显著的是南美和非洲之间的距离加大，也就是说南大西洋有了明显的扩张。

以上所说的中生代时期大陆分裂的历史根据是什么？分裂原因又是什么？这得从下面的假说说起。

首先是奥地利地球物理学家魏格纳（A.L.Wegenge,1880～1930）于1912年提出的大陆漂移假说，他认为地球是一个由热变冷的天体，它的表层先冷却，凝结成固体的地壳，地壳的上层是较轻的硅铝层，它的下层是较重的硅镁层，处于熔融状态。如同冰块浮在水面上一样，大陆也是浮在它的基底——硅镁层之上的。潘加大陆由于地球向东自转和潮汐力的作用，原始大陆缓慢地向西移动，以后出现了裂缝，崩解。他还认为，太平洋是古老的大洋，同原始大陆一起存在，后来因为美洲大陆向西漂移，它的范围逐渐缩小，缩小面积等于大西洋扩大的面积，印度洋是在澳大利亚和南极大陆分离后才出现的，至于北冰洋，它原来就是太平洋的一部分，在地质学和古生物学的文献资料中找到了大陆漂移的论据：南美洲东岸的西依拉山脉和非洲西岸的开普山脉，不仅地质构造相同，而且它们的矿层成份和年龄都一样；其次是古生物资料，那时代的古生物研究证明，南半球的几个大陆上，石炭纪时期的爬行动物中，有64％的种是共同的，到了三叠纪时，也就是推测南半球的几个大陆已经分裂了一段时间之后，几个大陆爬行动物中共同种已经下降到34％；再次是根据古气候资料，用古气候条件的特殊沉积物，如反映古赤道气候的由热带植物形成的煤层、反映干热气候条件的盐类沉积等进行分析，发现其跑到了今天的高纬度地区，而反映古极区的冰碛却跑到了今天的赤道地区，也称为极移。但是，这个假说在盛行一时之后便遭冷落了。

直到本世纪五十年代初期，古地磁学的兴起，研究证明大陆漂移的轨迹与古地磁学是吻合的。地球磁场分南北两极，亿万年前形成的岩石层中，保留着当时的磁性纪录，利用精密仪器，对岩石剩余磁性的测定，可以知道不同大陆在不同地质时代的地磁北极的位置及其移动，研究表明，各大陆测定地磁北极在相应地质时代移动路线不同，最终都在今天会合于磁北极。

其次是六十年代初，美国学者赫斯(H.H.Hess,1906～?)和迪茨(R.S.Dietz,1914～?)提出了海底扩张假说，这个假说的基本思想是：热的、具有一定塑性的物质从下面的软流圈里上涌，通过岩石圈里的裂缝，在未来的洋脊轴部侵入，涌出的岩浆冷凝成新的洋底，并推动原始洋底向二侧扩张，大陆随之漂移。经过一段时间以后，新的洋底不断加宽，已经裂开的大陆壳被带到离大洋裂谷更远的地方。

既然新的大洋岩石圈不断地从每个大洋里产生，老的大洋岩石圈向外移开，大洋在扩张，长此下去，地球体积不是越来越膨大了吗？直到后来海底扩张假说和大陆漂移假说相互结合后，才说明了这个问题，那就是不断增生的大洋岩石圈在地球的另外一些地方又重新回到软流圈里去而消亡了，这跟全球性地震活动带的研究密切相关。从而使地球科学中形成一个完整而系统的，能从宏观上阐述地球上层发生的各种运动的学说——板块构造学说。此学说把地壳分为太平洋板块、印度洋板块、欧亚板块、非洲板块、南极洲板块和美洲板块，每板块又分成几个小块。所有的这些板块构成一层岩石圈。各板块的交界处是地壳的活动地带，板块随着洋底扩张而移动。洋脊附近是板块生长带，有大西洋中脊、印度洋中脊、东太平洋隆起这三处。海沟附近是板块消减带，就是太平洋东、西边缘海沟部分。当密度较大的板块向密度较小的板块俯冲时，引起强烈地震和火山作用；仰冲则形成岛屿或高大山系。

中生代的气候条件总的说来是有利于动植物发展的，中生代早期的植物以裸子植物松柏、苏铁、银杏以及某些真蕨为主。到中生代晚期，出现了能够真正开花结果的植物——被子植物，被子植物是植物界中最高等的门类，它们在传播和繁殖后代方面具有显著优越性。在动物界里，中生代常常被称为爬行动物时代，其中以恐龙最为繁盛，到侏罗纪时期成为地球的霸主，但是在白垩纪却突然绝灭了，究其原因，至今还是得不到恰当解释的科学之迷。从爬行动物发展而来的两类更高级脊椎动物——鸟类和哺乳类，也在中生代时出现了。

五、地球的新生代时期

新生代时期是地质历史时期中最新的一个时代，包括现代在内整个新生代大约为6700万年，由第三纪和第四纪组成。

虽然新生代延续时间相对较短，但就在这个时期，地球表面海陆分布、气候状况，生物界面貌逐渐演变到现代的样子。

新生代时期最突出的事件是非洲跟欧洲的接近和印巴次大陆跟亚洲的相撞，其结果使一部分岩石圈上层物质互相推挤，形成了横亘于南北半球之间，绵延几乎达到地球半周的最雄伟的山系和高原，它西起非洲北部的阿特拉斯山，经南欧的阿尔卑斯山，东延是喀尔巴阡山，接高加索山、土耳其和伊朗的高原和山地、帕米尔高原和山地，向东就是世界屋脊喜马拉雅山和青藏高原，再向东南去，中南半岛和印尼诸岛的山脉也都跟它相连。这就是阿尔卑斯山造山运动和喜马拉雅山造山运动的产物。

太平洋跟周边大陆的相互挤压作用也使大陆边缘的构造带持续发生了强烈的变形和岩浆作用，并且伴有强烈的地震活动，这些作用一直到现代还在进行。以及被各个地质历史时期的运动所形成的断裂切割成大大小小的断块，在大陆边缘各种作用和岩石圈物质运动的影响之下，发生了互相推挤，拉开或相对升降，形成了山地、高原、盆地和平原。

新生代早期的动物主要有两大类：古有蹄类和古食肉类，随着它们的进化，到了第三纪中、晚期，古有蹄类先是有奇蹄类，如马、犀等，后有偶蹄类，如羊、牛等；古食肉类也渐渐进化成各种猛兽，如狮、豹、虎等。生物经过几十亿年的进化，走过了从无到有、从低级到高级的许多发展阶段，终于在最新地质历史时期产生了生命之花——人类。人类的进化是生物界长期演变的结果。

促成地球演变的因素，总的来说，不外乎内外两个方面。外部因素就是在地球外部的大气圈、水圈、生物圈里的作用力，它所引起的地质作用就是风化、剥蚀、沉积等作用。它的主要能源是太阳能、地球的重力。另外还有太阳、月亮对地球的引潮力，以及地球时期历史中的陨石冲击作用等。内部因素主要有两个方面：一是蕴藏在地球内部的放射性元素衰变产生的热；一是由重力能转变而来的能。内外两方面的因素相互依存，又相互矛盾，共同决定着地球表层和内部的物质运动。

如果从十九世纪中叶赖尔的名著《地质学原理》出版算起，到现在已经有一百多年了。经过许多地球科学家的努力，再上天文学、物理学、化学、生物学、数学等基础学科的发展和技术进步对其的促进，地球演变研究已经取得了巨大进展。然而由于问题的复杂性，科学家们在一些涉及地球演淅返闹卮笪侍馍先匀淮嬖谘现胤制纭?

纵观科学地球史这门学科的发展，可以这样说：地球科学家正处在取得认识上新的飞跃的前夕。未来的地球科学家们一定能把科学地球史这门重要的基础学科推向一个崭新的发展时期。

地球的演变是一个漫长而复杂的过程：

150亿年前宇宙的诞生奠定了地球产生的物质基础。地球作为一个行星起源于46亿年以前的原始太阳星云。

此后，地球系统由简单到复杂，各个组成部分既相互联系又相互影响。地球系统的运动及运动带来的形貌变迁、生命现象和生命活动共同构成了地球的历史。

地球的形成：

对地球起源和演化的问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出过多种学说。一般认为地球作为一个行星，起源于46亿年以前的原始太阳星云。地球和其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。

形成原始地球的物质主要是星云盘的原始物质，其组成主要是氢和氦，它们约占总质量的98%。此外，还有固体尘埃和太阳早期收缩演化阶段抛出的物质。在地球的形成过程中，由于物质的分化作用，不断有轻物质随氢和氦等挥发性物质分离出来，并被太阳光压和太阳抛出的物质带到太阳系的外部，因此，只有重物质或土物质凝聚起来逐渐形成了原始的地球，并演化为今天的地球。水星、金星和火星与地球一样，由于距离太阳较近，可能有类似的形成方式，它们保留了较多的重物质；而木星、土星等外行星，由于离太阳较远，至今还保留着较多的轻物质。关于形成原始地球的方式，尽管还存在很大的推测性，但大部分研究者的看法与戴文赛先生的结论一致，即在上述星云盘形成之后，由于引力的作用和引力的不稳定性，星云盘内的物质，包括尘埃层，因碰撞吸积，形成许多原小行星或称为星子，又经过逐渐演化，聚成行星，地球亦就在其中诞生了。根据估计，地球的形成所需时间约为1千万年至1亿年，离太阳较近的行星（类地行星），形成时间较短，离太阳越远的行星，形成时间越长，甚至可达数亿年。

陆地的起源：

有关大陆的起源问题，地质和地球物理学家杜托特（A. L. Du Toit）于1937年在他的《我们漂移的大陆》一书中提出了地球上曾存在两个原始大陆的模式。如果这个模式成立，那么这两个原始大陆分别被称为劳亚古陆（Lanrasia）和冈瓦纳古陆（Gondwanaland）；这实际上就象以前魏格纳等人所主张的那样，把全球大陆只拼合为一个古大陆。杜托特认为，两个原始大陆原来是在靠近地球两极处形成的，其中劳亚古陆在北，冈瓦纳古陆在南，在它们形成以后，便逐渐发生破裂，并漂移到今天大陆块体的位置。

大洋的起源与演化：

对于大陆漂移学说，并非一开始就得到许多人支持的，因为当时对引起大陆漂移的机制，即力源问题并没有很好解决。1931年，霍姆斯等人提出了地幔对流学说，用于解释大陆漂移的力源，然而这个观点在当时很少受到人们的注意。19世纪后期，有人建立了地球收缩的全球构造学说，用于解释地球上为什么会有如此大规模的造山运动。然而，本世纪50年代以后，随着全球性大洋中裂谷的巨大拉张性证据的发现，收缩学说被普遍放弃了，与此同时，地球膨胀学说很快流行起来。膨胀说认为，地球开始时很小，直径是现今地球的一半。由于地球大幅度膨胀，原始地壳裂开成为现在的大陆，裂开的地方经过不断发展成为现代的大洋盆地。并且，由于地球的大幅度膨胀引起的所谓大陆漂移，表明大陆块基本上是停留在原地的，即各大陆之间和大陆相对于地幔之间并没有发生过显著的移动。由于膨胀说无法解释大陆地壳上广泛发育的褶皱山脉构造特征是怎么形成的，霍姆斯等人的地幔对流说很快再次被重视。60年代初，随着洋底探测资料的迅速积累，赫斯（H. H. Hess）和迪茨（R. S. Dietz）首先把地幔对流方案发展为海底扩张的学说。赫斯在1962年发表了《大洋盆地的历史》一文，提出了大洋起源的新观点，即海底扩张理论。赫斯认为洋底的主要构造就是由地幔对流作用的直接表现。海底扩张理论证明，大陆和洋底是在对流着的地幔上被动地移动着，而不像早期的大陆漂移说所主张的大陆在洋底上主动漂移。海底扩张理论提出后不久，一些别的洋底观测结果，诸如洋底地壳构造、地磁、地震震源和地热流量分布等对这个理论提供了有力证据。这种情况下，使得大部分的学者都转向了关于海底扩张的研究。现在已经普遍确认，可以用海底扩张和板块运动理论解释大洋起源和演化，大洋盆地的固定论看来是过时了。海底扩张和板块构造学说对大洋的起源和演化的理论解释的基础都是地幔对流说。

地球的演变是一个漫长而复杂的过程：

150亿年前宇宙的诞生奠定了地球产生的物质基础。地球作为一个行星起源于46亿年以前的原始太阳星云。

此后，地球系统由简单到复杂，各个组成部分既相互联系又相互影响。地球系统的运动及运动带来的形貌变迁、生命现象和生命活动共同构成了地球的历史。

地球的形成：

对地球起源和演化的问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出过多种学说。一般认为地球作为一个行星，起源于46亿年以前的原始太阳星云。地球和其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。

形成原始地球的物质主要是星云盘的原始物质，其组成主要是氢和氦，它们约占总质量的98%。此外，还有固体尘埃和太阳早期收缩演化阶段抛出的物质。在地球的形成过程中，由于物质的分化作用，不断有轻物质随氢和氦等挥发性物质分离出来，并被太阳光压和太阳抛出的物质带到太阳系的外部，因此，只有重物质或土物质凝聚起来逐渐形成了原始的地球，并演化为今天的地球。水星、金星和火星与地球一样，由于距离太阳较近，可能有类似的形成方式，它们保留了较多的重物质；而木星、土星等外行星，由于离太阳较远，至今还保留着较多的轻物质。关于形成原始地球的方式，尽管还存在很大的推测性，但大部分研究者的看法与戴文赛先生的结论一致，即在上述星云盘形成之后，由于引力的作用和引力的不稳定性，星云盘内的物质，包括尘埃层，因碰撞吸积，形成许多原小行星或称为星子，又经过逐渐演化，聚成行星，地球亦就在其中诞生了。根据估计，地球的形成所需时间约为1千万年至1亿年，离太阳较近的行星（类地行星），形成时间较短，离太阳越远的行星，形成时间越长，甚至可达数亿年。

陆地的起源：

有关大陆的起源问题，地质和地球物理学家杜托特（A. L. Du Toit）于1937年在他的《我们漂移的大陆》一书中提出了地球上曾存在两个原始大陆的模式。如果这个模式成立，那么这两个原始大陆分别被称为劳亚古陆（Lanrasia）和冈瓦纳古陆（Gondwanaland）；这实际上就象以前魏格纳等人所主张的那样，把全球大陆只拼合为一个古大陆。杜托特认为，两个原始大陆原来是在靠近地球两极处形成的，其中劳亚古陆在北，冈瓦纳古陆在南，在它们形成以后，便逐渐发生破裂，并漂移到今天大陆块体的位置。

大洋的起源与演化：

对于大陆漂移学说，并非一开始就得到许多人支持的，因为当时对引起大陆漂移的机制，即力源问题并没有很好解决。1931年，霍姆斯等人提出了地幔对流学说，用于解释大陆漂移的力源，然而这个观点在当时很少受到人们的注意。19世纪后期，有人建立了地球收缩的全球构造学说，用于解释地球上为什么会有如此大规模的造山运动。然而，本世纪50年代以后，随着全球性大洋中裂谷的巨大拉张性证据的发现，收缩学说被普遍放弃了，与此同时，地球膨胀学说很快流行起来。膨胀说认为，地球开始时很小，直径是现今地球的一半。由于地球大幅度膨胀，原始地壳裂开成为现在的大陆，裂开的地方经过不断发展成为现代的大洋盆地。并且，由于地球的大幅度膨胀引起的所谓大陆漂移，表明大陆块基本上是停留在原地的，即各大陆之间和大陆相对于地幔之间并没有发生过显著的移动。由于膨胀说无法解释大陆地壳上广泛发育的褶皱山脉构造特征是怎么形成的，霍姆斯等人的地幔对流说很快再次被重视。60年代初，随着洋底探测资料的迅速积累，赫斯（H. H. Hess）和迪茨（R. S. Dietz）首先把地幔对流方案发展为海底扩张的学说。赫斯在1962年发表了《大洋盆地的历史》一文，提出了大洋起源的新观点，即海底扩张理论。赫斯认为洋底的主要构造就是由地幔对流作用的直接表现。海底扩张理论证明，大陆和洋底是在对流着的地幔上被动地移动着，而不像早期的大陆漂移说所主张的大陆在洋底上主动漂移。海底扩张理论提出后不久，一些别的洋底观测结果，诸如洋底地壳构造、地磁、地震震源和地热流量分布等对这个理论提供了有力证据。这种情况下，使得大部分的学者都转向了关于海底扩张的研究。现在已经普遍确认，可以用海底扩张和板块运动理论解释大洋起源和演化，大洋盆地的固定论看来是过时了。海底扩张和板块构造学说对大洋的起源和演化的理论解释的基础都是地幔对流说。

地质科学家说地球至少有46亿岁。人类有文字记载的历史只有几千年。那么，我们是怎样知道地球年龄的呢？

推算地球年龄，主要有岩层方法、化石方法和放射性元素的蜕变方法等。根据鉴定，地球上最古老的岩石，是在格陵兰岛西部戈特哈布地区发现的阿米佐克片麻岩，年龄约有38亿岁。而太阳系的碎屑，年龄都在45亿年－47亿年之间。因此认为，包括地球在内的太阳系面员大都在同一时期形成。

依照人类历史划分朝代的办法，地球自形成以来也可以划分为5个“代”，从古到今是：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。有些代还进一步划分为若干“纪”，如古生代从远到近划分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代划分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代划分为第三纪和第四纪。这就是地球历史时期的最粗略的划分，我们称之为“地质年代”，不同的地质年代人有不同的特征。

距今24亿年以前的太古代，地球表面已经形成了原始的岩石圈、水圈和大气圈。但那时地壳很不稳定，火山活动频繁，岩浆四处横溢，海洋面积广大，陆地上尽是些秃山。这时是铁矿形成的重要时代，最低等的原始生命开始产生。

距今24亿年－6亿年的元古代。这时地球上大部分仍然被海洋掩盖着。到了晚期，地球上出现了大片陆地。“元古代”的意思，就是原始生物的时代，这时出现了海生藻类和海洋无脊椎动物。

距今6亿年－2.5亿年是古生代。“古生代”是意思是古老生命的时代。这时，海洋中出现了几千种动物，海洋无脊椎动物空前繁盛。以后出现了鱼形动物，鱼类大批繁殖起来。一种用鳍爬行的鱼出现了，并登上陆地，成为陆上脊椎动物的祖先。两栖类也出现了。北半球陆地上出现了蕨类植物，有的高达30多米。这些高大茂密的森林，后来变成大片的煤田。

距今2.5亿年－0.7亿年的中生代，历时约1.8亿年。这是爬行动物的时代，恐龙曾经称霸一时，这时也出现了原始的哺乳动物和鸟类。蕨类植物日趋衰落，而被裸子植物所取代。中生代繁茂的植物和巨大的动物，后来就变成了许多巨大的煤田和油田。中生代还形成了许多金属矿藏。

新生代是地球历史上最新的一个阶段，时间最短，距今只有7000万年左右。这时，地球的面貌已同今天的状况基本相似了。新生代被子植物大发展，各种食草、食肉的哺乳动物空前繁盛。自然界生物的大发展，最终导致人类的出现，古猿逐渐演化成现代人，一般认为，人类是第四纪出现的，距今约有240万年的历史。

人类居住的地球就是这样一步一步地一直演化到现在，逐渐形成了今天的面貌。

由宇宙爆炸产生地球，然后火山爆发产生多种气体，形成最简单的生命体，然后进化，最后成为现在这样

天体演变过程与其周围的环境密切相关。地球是由超巨星爆炸产生的碎块组成。地球最初是一颗小行星，由于其他天体多次碰撞而不断增大。地球增大后内部压力也随之增大，内部温度不断升高，产生熔岩，熔岩中的重元素坠入地球核心，形成地核。不同材质的天体撞击地球，在地壳形成不同矿产资源的分布。地球大气的温室效应提高了地球表面的温度，阻止了海洋的冰冻。

地球被太阳捕获后，成为太阳系最外侧的行星。太阳系内侧的行星不断坠入太阳，使地球逐步向太阳靠拢，成为第三颗行星。如果太阳自传速度减慢，地球也会坠入太阳。

那可复杂了，一两句话可说不完

新地球演化史

地球演化史是地球科学的基础，地球演化史搞不清楚，地质学、气象学、海洋学、天文学等就不可能搞清楚，恐龙灭绝之谜、百慕大三角之谜、通古斯大爆炸之谜等就不可能破解。

地球膨裂说提出的新的地球演化史认为，137亿年前宇宙星因内部核聚变发生爆炸，飞出许多熔融的火球，银河星就是其中之一；136亿年前，银河星因内部核聚变发生爆炸，飞出许多熔融的火球，太阳就是其中之一；46亿年前太阳因内部核聚变发生爆炸，飞出许多熔融的火球，地球就是其中之一。

地球膨裂说认为，46亿年前，太阳系是原始太阳爆炸形成的。太阳因内部的核聚变而发生爆炸，飞出许多熔融的火球，这些熔融的火球冷却后形成了行星、小行星、卫星、月亮和慧星，地球就是其中之一。一些大的火球在冷却的过程中，由于受到表面张力的作用，形成了球形。一些小的火球来不及收缩成球形，而冷却成了不规则的形状，形成了火星和木星间的小行星带、小行星。一些小一点的火球在飞离太阳时由于离大火球较近而被“俘获”，形成了大火球的卫星。

46亿年前地球形成之后地球温度5800摄氏度，地球温度逐渐下降，地球逐渐收缩，体积变小，自转速度越来越大。

40亿年前，地球温度降至400-700摄氏度，岩石圈形成。46亿年前地球形成之后熔融的地球在万有引力的作用下，铁、镍等重的物质下沉向地心集中形成地核，镁、铝、上浮，40亿年前，因为地球温度逐渐降至400-700摄氏度形成了封闭的岩石圈，因为花岗岩岩浆的密度最小，玄武岩岩浆的密度次之，因此，封闭的岩石圈是由上层的花岗岩和下层的玄武岩构成的，氮、氢、氧轻物质等形成了大气圈。这时的地球体积最小，自转速度最大，1天6小时，1年1460天，地球的半经是现地球的1/2。因为岩石圈封闭了地球，地球内部放射性物质衰变释放出的热量散发不出来，造成岩石圈内部的温度增高，压力逐渐增大，地球开始膨账，地球体积变大，自转速度开始变小。但地球外部的温度还在逐渐下降。因为岩石圈的温度低于居里温度（400——700摄氏度），岩石圈又含有铁磁性物质，所以具有磁性。岩石圈下部是熔融的物质，温度高于居里温度，因此不具有磁性。因为太阳的磁场遍布整个太阳系，太阳的磁S极位于太阳的地理南极，地球又是由铁磁性物质形成的，所以地球岩石圈在太阳磁场的磁化下，在地球的地理南极，形成了和太阳磁S极相反的磁N极，这时地球形成了磁场。这时的地球比较均匀，表面平坦。这时的地球自转轴垂直于黄道面，地球没有四季之分。

39亿年前地球的温度降到100摄氏度沸点以下，海洋形成，这时的洋底是花岗岩形成的。太阳的表面温度5800摄氏度，组成太阳的物质大多是些普通的气体。太阳的气体成分：氢 73.46%、氦 24.85%、氧 0.77%、碳 0.29%、铁 0.16%、硫 0.12%、氖 0.12%、氮 0.09%、硅 0.07%、镁 0.05%。太阳色球是等离子体层，日冕是太阳大气的最外层。日冕中的物质也是等离子体，它的密度比色球层更低，而它的温度反比色球层高，可达上二百万摄氏度。因为太阳色球是等离子体层，日冕中的物质也是等离子体，所以氢、 氦， 其它元素都以离子状态存在。当太阳爆炸，熔融的地球从太阳飞出时，便携带了大量的氢、 氦， 其它元素。39亿年前地球的温度降到100摄氏度沸点以下，大气层中的水蒸汽凝结成水珠降回地表形成海洋。这时的海洋覆盖整个地球，深度1.2万米，因此说地球上的水来自太阳。

38亿年前，生命在海洋中诞生。

8亿年前，海洋还覆盖着整个地球，海水深度2000米。地球的气温逐渐降至摄氏零下50度，大陆上的海水全部结成冰，海上的冰层也有1公里厚，海洋生物只能在更深的海洋中生存，这就是“雪球地球”时期，这也就是“雪球地球”的形成原因。8亿年前由于地球内部的放射性物质不断衰变放出热量，内部压力逐渐增大，岩石圈开始膨裂，山脉开始形成，岩浆喷出，地球气温开始升高使寒武纪生命大爆发，冰川开始融化造成冰臼，这也就是“雪球地球”的融化的原因。8亿年前海水开始从大陆上退却，流入岩石圈裂缝，岩石圈开始露出海面形成大陆，最早的大陆形成了，最早的陆相沉积层形成了，最早的陆生生物出现了，地球开始有地震发生。这时地球开始相对地球自转轴每年倾斜0.47角秒，14.2米。因为白天太阳照射太平洋和印度洋的宽度为20000千米×每年增加的宽度14.2米，每年北半球的海洋面积增加为280平方千米。

目前世界上发现的最早的8亿年前的陆相沉积层，是我国地质学家李四光在长江三峡发现的莲沱组。既然陆相沉积层最早是8亿年前的，这说明8亿年前海洋海覆盖着整个地球，所以大陆上不可能形成8亿年前的陆相沉积层。只有海洋开始从大陆上退却之后，大陆上才可能形成陆相沉积层。发现最早的8亿年前的陆相沉积层，这证明海洋是8亿年前开始从大陆上退却的。寒武纪以后石油开始形成，石炭纪以后煤炭开始形成。

2亿年前，由于地球内部的放射性物质不断衰变，释放热量，地球内部压力不断增加，地球发生了大的膨裂，岩浆喷出形成玄武岩洋底，地球进入快速膨胀期，地球表面积每年增加1.81平方千米，自转速度每年慢0.5秒。岩石圈膨裂露出海面的大陆形成了七大洲，海水流入岩石圈裂缝形成了四大洋。

6500万年前，地球发生最后一次大膨裂、最后一次大的造山运动，岩石圈彻底露出海面，大陆彻底形成了。海水最后一次从地球上彻底退出流入海洋，以后大陆上再不能形成海相沉积层了，海洋彻底形成了。这时地球自转轴开始每年倾斜0.0013角秒，0.004米，使北回归线每年北移0.0013角秒，0.004米，地球有了明显的四季之分，恐龙灭绝了

因为地质年代是根据物种灭绝划分的，物种灭绝又是地球膨裂形成的，所以从地质年代可以看出，从震旦纪到第三纪共11个地质年代，地球共发生11次较大膨裂，（其中有5次大的膨裂）。地球每膨裂一次就形成一次造山运动，体积就增加一次。这也就是说，地球膨裂了11次，形成11次造山运动（其中有5次大的造山运动），海洋从地球上退却11次，物种因缺水灭绝11次（其中有5次大灭绝），岩石圈露出海洋的面积增加11次。

作者：赖柏林

一、冥古界

冥古代（Hadean）是指自地球形成至距今38亿年前这段时期，有些科学家称为地球的天文时期、或地球的前地质时期、或前太古代、或原太古代。这一时期地球历史包括原始地壳、原始陆壳的性质和形成以及原始生命的形式和出现等复杂的问题。

在41亿年前到38亿年前地球持续遭到了大量小行星与彗星的轰击，根据同时期月球撞击坑推算（月球面对地球的那一面的大部份大型盆地如危海、宁静海、晴朗海、肥沃海和风暴海也都是于此一时期撞击形成的）。

这个阶段地球上没有任何岩石，到处都是奔腾的岩浆。冥古宙的开始标志着地球的形成。

1、隐生代

它是冥古宙的最早一代，并一般被承认开始于近45亿6717万年前，地球和月球形成时。

地球从原始物质集结成球体到开始生成一个坚硬的地壳,这一大段时间是它的天文时代。从地壳形成,开始有原始的大陆和海洋,有包围在外的大气圈,然后生物发生,到成为现代的海陆和生物这一段时间,是它的地质时代。

2.原生代

时间大约在42—40亿年前。当时地球出现了第一批生物，但未留下化石。

地球经历了诞生的初期——隐生代三亿年左右的漫长时期，生命的演化也终于经过了如下的三个阶段，进入了第四个阶段时期，出现了最早的有机生命——原核生物——细菌，而得名。

3.酒神代

酒神代在月球地质时代里是指由39亿2千万年前至38亿5千万年前的这段时期。这段时期是由酒神海和其他主要盆地的撞击事件所组成的。从酒神海里被撞击出来的物质形成了月球高地上的埙石坑地层的上层部份。酒神代出现了古细菌。

4.雨海代

在月球地质时代里早雨海代发生于38亿5千万年前至38亿年前之间，接续于酒神代之后，内太阳系大撞击后期的结束即在此一时期。形成雨海的撞击发生在此一时期刚开始的时候，其他占了月球面对地球那一面大部分地区的大盆地（如危海、宁静海、晴朗海、肥沃海和风暴海）也都是此一时期形成的。充满玄武岩的盆地则大多是在接下来的晚早海代时形成。

二、太古宙

开始于同位素年龄3800百万年(Ma)，结束于2500Ma。

太古宙是古老的地史时期。从生物界看，这是原始生命出现及生物演化的初级阶段，当时只有数量不多的原核生物，如细菌和低等蓝藻，他们只留下了极少的化石记录。从非生物界看，太古宙是一个地壳薄、地热梯度陡、火山—岩浆活动强烈而频繁、岩层普遍遭受变形与变质、大气圈与水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉积物的时期；也是一个硅铝质地壳形成并不断增长的时期，又是一个重要的成矿时期。

1、始太古代

始太古代期间形成的地层称始太古界。始太古代中的原核生物——细菌与古菌，进一步进化，为生物的下一步进化打下了坚实的基础，最终在太古宙的下一个时期——古太古代中进化出现了蓝绿藻。

2.古太古代

古太古代，时间：距今约36亿～32亿年前。

生物进化方面出现了最早的植物——蓝绿藻。

古太古代是指距今36亿～32亿年之间的地质时期，在这期间形成的地层称古太古界（Paleoarcheam

Erathem）。中国的古太古界只有华北地台的冀东曹庄变质表壳岩和鞍山陈台沟变质表壳岩和白家坟花岗岩，它们是早期形成的陆源碎屑沉积和火山沉积，随后又遭受了角闪岩相为主的变质作用和强烈构造变形，以及花岗岩和英云闪长岩侵入。

3、中太古代

中太古代（Mesoarchean Era）在距今约3200百万年到2800百万年。

处在中古生代近四亿年时间的原核生物（主要是指细菌、古菌、蓝绿藻这些原核生物）进一步发展，为生物向着下一步的发展、进化，打着坚实的基础。

4.新太古代

在对生物产生大的变化方面，就是出现了第一次对生物有大的方面影响的“冰期”。

新太古代的年代大约在28~25亿年之间，新太古代早期出现了地球形成以来的第一次冰河期,并延续5亿年,也就是28~23亿年之间。

大冰期的成因，有各种不同说法，但许多研究者认为可能与太阳系在银河系的运行周期有关。有的认为太阳运行到近银心点区段时的光度最小，使行星变冷而形成地球上的大冰期；有的认为银河系中物质分布不均，太阳通过星际物质密度较大的地段时，降低了太阳的辐射能量而形成地球上的大冰期。

大约38亿年前，地球形成最初的永久地壳，至35亿年前大气圈、海水开始形成。太古代晚期出现原核生物。迄今24亿年前细菌和蓝藻开始繁盛生命，出现“生命大爆炸”，元古代开始。

三、元古宙

元古宙是一个重要成矿期，主要矿产有铁、金、铀、锰、铜、硼、磷、菱镁矿等。元古宙同位素年龄从25—6或（5.7）亿年，共经历19亿年的悠久时间。

元古宙是一个重要成矿期，主要矿产有铁、金、铀、锰、铜、硼、磷、菱镁矿等。元古宙同位素年龄从25—6或（5.7）亿年，共经历19亿年的悠久时间。

1、古元古代

古元古代(Paleoproterozoic，符号PP)是地质年代中的一个代，开始于同位素年龄2500百万年(Ma)，结束于1600Ma。古元古代期间蓝藻、细菌繁盛。

a、成铁纪

成铁纪(Siderian，符号PP1)是地质年代中的一个纪，开始于同位素年龄2500±0百丌年(Ma)，结束于2300±0Ma。成铁纪期间蓝藻、细菌繁盛。因这个时期是世界上形成特大型铁矿田，出现硅铁建造的主要时期，故名。

成铁纪属于前寒武纪元古宙古元古代，成铁纪古元古代的时限自26亿年前至5.7亿年，在这段地史中，原核生物演化为真核细胞生物，形成地史时期的菌-藻类时代。人们在这一时期的古老地层中发现过微古植物化石、宏观藻类化石及叠层石。

b、层侵纪

层侵纪(Rhyacian，符号PP2)是地质年代中的一个纪，开始于同位素年龄2300±0百万年(Ma)，结束于2050±0Ma。

层侵纪的地史具有下述特征：从缺氧气圈到贫氧气圈 从原核生物到真核生物

c、造山纪

造山纪(Orosirian，符号PP3)是地质年代中的一个纪，开始于同位素年龄2050±0百万年(Ma)，结束于1800±0Ma。造山纪(Orosirian)，开始于20亿5000万年前，结束于18亿年前。在造山纪的下半页，大陆上发生了大规模的造山运动。在造山纪期间发生了地球历史上已知的两次最大规模的小行星碰撞。距今20亿30

造山纪形成的陨石坑00万年的一次产生了南非Vredefort坑，另一次，也就是18亿5000万年前的一次产生了加拿大安大略的Sudbury盆地。

d、固结纪

固结纪是地质年代中的一个纪，开始于同位素年龄1800±0百万年，结束于1600±0Ma。诞生复杂单细胞生物。哥伦比亚超大陆形成。由Rogers和Santosh等(2002)提出的哥伦比亚超大陆，是约从1．9～1．5Ga由Nena，Ur和Atlantic等3个大陆块体群，通过逐步汇聚而形成的一个超级大陆。它是前罗迪尼亚古-中元古时期的超大陆。从1．5Ga开始的裂解作用使哥伦比亚超大陆逐步破裂，并在1．OGa左右这些破裂的大陆块体又重新汇聚形成罗迪尼亚超大陆。

2、中元古代

中元古代（Mesoproterozoic，符号MP）是地质时代中的一个代，开始于同位素年龄1600百万年（Ma），结束于1000Ma。中元古代期间蓝藻、褐藻发育，出现大型宏观藻类。

a、盖层纪

盖层纪(Calymmian，符号MP1)是地质年代中的一个纪，开始于同位素年龄1600±0百万年(Ma)，结束于1400±0Ma。盖层纪期间蓝藻、褐藻发育，出现大型宏观藻类。出现褐藻与蓝菌

b、延展纪

延展纪(Ectasian，符号MP2)，来源于希腊文ectasis，意思是extension。是地质年代中的一个纪，开始于同位素年龄1400±0百万年(Ma)，结束于1200±0Ma。

至今被发现的最早的多细胞生物是12亿年前中元古代延展纪时期的一种红藻（Bangiomorpha pubescens）的化石。一般认为在延展纪出现的单细胞生物有性生殖是多细胞生物出现的前提条件。多细胞生物中的细胞假如丧失其规则发展的控制，其生长的功能会导致癌症。

c、狭带纪

狭带纪Stenian，来源于希腊文stenos，意思是narrow。因许多在此期间形成的变质岩带而得名。它从12亿年前开始，到10亿年前结束。罗迪尼亚超大陆在此期间成型。

狭带纪形成狭窄的多金属带，大约在11亿年前，超大陆“罗迪尼亚”聚合而成，北美洲当时位於罗迪尼亚的中心，北美东岸紧连南美西岸，而北美西岸则连接澳洲大陆与南极洲。

3.新元古代

新元古代(Neoproterozoic，符号NP)是地质年代中的一个代，开始于同位素年龄1000百万年(Ma)，结束于542.3Ma。

a、拉伸纪

拉伸纪(Tonian，符号NP1)是地质年代中的一个纪，开始于同位素年龄1000±0百万年(Ma)，结束于850±0Ma。拉伸纪期间首次出现大型具刺凝源类。