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地球科学中的地质演化过程地球科学是研究地球的起源、构造、成分和演化等方面的学科。
其中，地质演化过程是地球科学的重要组成部分，它揭示了地球从形成到现在的变化历程，为我们理解地球的演化提供了重要线索。
一、地球的形成与演化地球的形成可以追溯到约46亿年前，当时的地球是一个炽热的火球。
随着时间的推移，地球逐渐冷却并形成了固态的地壳。
地球的演化过程可以分为几个重要阶段。
首先是地壳的形成。
地壳是地球最外层的固态岩石壳层，它由岩石和矿物组成。
地壳的形成主要是通过火山喷发和岩浆冷却凝固过程中的岩浆上升和冷却形成的。
这些过程使得地壳逐渐形成，并且随着时间的推移，地壳逐渐分化为大陆地壳和海洋地壳。
其次是板块构造和地壳运动。
地球的地壳被分为多个大板块，它们以不断变化的速度在地球表面上运动。
这种板块构造和地壳运动导致了地震、火山喷发和地质构造的形成。
例如，太平洋板块和欧亚板块的碰撞形成了喜马拉雅山脉，而非洲板块和南美板块的分离形成了大西洋。
最后是地球的内部结构和地球的演化。
地球的内部分为核心、地幔和地壳三个部分。
核心由铁和镍组成，地幔由硅、镁、铁等元素组成，地壳则是最外层的薄壳。
地球的演化主要是通过地球内部的热对流和地壳运动来实现的。
地球内部的热对流使得地幔物质上升和下沉，形成了地壳的运动和地震活动。
地球的演化还包括地球表面的风化、侵蚀和沉积等过程。
二、地球的演化对人类的影响地球的演化过程对人类的生活和发展有着重要的影响。
首先，地球的演化造就了丰富的矿产资源。
地球演化过程中的火山活动和岩浆冷却形成了许多矿物和矿石，如金、银、铜、铁等。
这些矿产资源为人类提供了宝贵的物质基础，推动了人类社会的发展。
其次，地球的演化塑造了地球的地形和地貌。
地球表面的山脉、河流、湖泊、海洋等地貌特征是地球演化过程的产物。
这些地貌特征不仅给人类提供了美丽的自然景观，还为人类的生产和生活提供了重要的资源和条件，如水资源、土地资源等。
再次，地球的演化影响着地球的气候和环境。
地质演化史地质演化史是指地球从形成到现在的过程中所经历的各种变化和发展，是地质学的重要研究内容之一。
这一漫长而复杂的历史可以追溯到约46亿年前的地球形成时期。
地球形成于太阳系诞生后的数以亿计的年份中。
根据现有的科学证据，地球的形成是由一系列的天体碰撞和物质积累所引起的。
在地球形成初期，地球表面炽热，没有大气层，大量的流动熔岩覆盖了地球表面。
这个时期被称为地球的原始地壳形成时期。
随着时间的推移，地球的表面逐渐冷却，流动熔岩开始凝固形成固态地壳。
同时，由于地球内部的高温和高压条件，地壳发生了不断的变化和运动。
这一时期被称为地球的古老地壳形成时期。
在地球的演化过程中，地壳的变化和运动是不可忽视的。
地壳的运动主要包括构造运动和地壳运动。
构造运动是指地壳板块相互碰撞、分离和滑动的过程。
地壳运动是指地壳板块的上下浮沉和隆升的过程。
这些运动不仅改变了地壳的形态，还直接影响了地球的地貌和地理环境。
地球的地壳变化还涉及到地质灾害的发生。
地质灾害是指由于地壳运动引起的地震、火山喷发、地质滑坡等自然灾害。
地震是地球地壳运动过程中的一种常见现象，它是由于地壳板块相互碰撞或滑动所引起的地面振动。
火山喷发是地球内部岩浆活动的结果，它不仅改变了地壳的形态，还对周围环境造成了严重的破坏。
地质滑坡则是地壳运动中的一种现象，它是由于地表岩石的滑动而引起的地质灾害。
除了地壳的变化和运动外，地球的演化还与大气、水体和生物的发展密切相关。
在地球形成初期，地球的大气层主要由二氧化碳、氮气和水蒸气组成。
随着地壳的冷却和大气层的稳定，大气中的氧气开始增加，形成了适合生物生存的环境。
同时，地球上的水体也开始形成，形成了现今丰富的海洋和湖泊。
这些水体为地球上的生物提供了生存和繁衍的条件。
随着时间的推移，地球上的生物逐渐演化和进化。
最早的生物形态简单，主要以原核生物和古细菌为主。
随着环境的变化和生物的演化，复杂的生物逐渐出现，如藻类、植物和动物等。
第五章地壳演化简史[教学目的与要求]了解地史的争论方法；生疏地壳历史的进展挨次和分期阶段。
重点：各地史阶段中的大地构造演化、古地理、古生物的重大大事；难点：我国地史上发生的重要构造运动及其对我国自然地理的影响。
第一节概述一、地层学理论的建立二、时间标尺的建立其次节地壳历史的争论方法一、地层的划分与比照〔一〕地层的划分的依据所谓地层是在地壳进展过程中形成的各种成层岩石的总称，包括变质的和火山成因的成层岩石在内。
地层既然具有时代的概念，所以地层就有所谓上下或老关系，这叫做地层层序，也就是相当于一本书的页次。
假设地层没有受过扰动，愈处于下部的地层时代愈老，愈处于上部的地层时代愈，叫做正常层位。
前面已经讲过，这种上下老的关系叫地层层序律。
划分地层的主要依据如下：1、沉积旋回和岩性变化对于一个地区的地层进展划分时，一般是先建立一个标准剖面。
但凡地层出露完全、挨次正常、接触关系清楚、化石保存良好的剖面就可以做为标准剖面。
地层中的沉积旋回特别是陆相地层，不肯定都是很清楚的。
这时，就可以依据岩性来划分地层。
岩性变化在肯定程度上反映了沉积环境的变化，而沉积环境的变化又往往与地壳运动亲热相关。
因此，依据岩性把地层划分成很多单位，根本上可以代表地方性的地史进展阶段。
2、岩层接触关系岩层之间的不整合面是划分地层的重要标志。
任何类型的不整合〔平行不整合和角度不整合〕都代表岩层的不连续现象，反映了地理环境的重大变化。
3、古生物〔化石〕上述方法只能确定各组地层间的界限和相对老关系。
假设确定各地层时代则必需依据地层中所含的生物化石。
但凡保存在地层中的地质时期的生物遗体〔如动物骨骼、硬壳等〕和遗迹〔如动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等〕都叫化石。
但是，并不是全部古生物都能保存下来成为化石。
首先，生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体局部简洁形成化石。
其次，生物死后必需尽快地被沉积物所掩埋，这样才能避开氧化腐烂或者被其他动物所吞食。
第六章地壳演化简史•地球的发展历史简称地史；地史学就是研究地球发展历史和规律的科学。
•地史学研究的主要内容：①研究古生物从低级到高级的进化，以确定岩层的时代顺序；②古代沉积的相分析和古地理的再造以及古生物地理区的划分问题；③地壳的地质构造发展史及与构造变动有关的岩浆活动和变质作用的历史。
•第一节地层及地质年代一、地层及地层层序1、地层的含义所谓地层是在地壳发展过程中形成的各种成层岩石的总称，包括变质的和火山成因的成层岩石在内。
从时代上讲，地层有老有新，具有时间的概念。
地层和岩层这两个名词相似，但岩层一般是泛指各种成层岩石，而不必具有时代的概念。
•在地史的发展过程中，地层记录着过去的自然地理环境、古生物、地壳运动的变化。
2、地层层序地层既然具有时代的概念，所以地层就有所谓上下或新老关系，这叫做地层层序(即地层上新下老的关系)。
这种上新下老的关系叫地层层序律。
如果地层没有受过扰动，愈处于下部的地层时代愈老，愈处于上部的地层时代愈新，叫做正常层位。
二、地层的划分和对比1、地层的划分的依据要把地层整理出上下顺序，又要划分出不同等级的阶段和确定其时代，这就是地层的划分。
•划分地层的主要根据如下几方面：①沉积旋回和岩性变化对于一个地区的地层进行划分时，一般是先建立一个标准剖面。
凡是地层出露完全、顺序正常、接触关系清楚、化石保存良好的剖面就可以做为标准剖面。
如果是海相地层，往往表现出岩相由粗到细又由细到粗的重复变化，这样一次变化称一个沉积旋回，也就是每一套海侵层位和海退层位构成一个完整的沉积旋回。
②岩层接触关系岩层之间的不整合面是划分地层的重要标志。
任何类型的不整合(平行不整合和角度不按合)都代表岩层的不连续现象，反映了地理环境的重大变化。
③古生物(化石)上述方法只能确定各组地层间的界限和相对新老关系。
若确定各地层时代则必须根据地层中所含的生物化石。
凡是保存在地层中的地质时期的生物遗体(如动物骨骼、硬壳等)和遗迹(如动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等)都叫化石。
•一般形成化石的条件包括：①生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石；②生物死后必须尽快地被沉积物所掩埋，这样才能避免氧化腐烂或者被其他动物所吞食；③埋藏下来的生物遗体必须在较长时间内经历一定的填充、置换或升馏等作用才能形成化石。
•生物是从简单向复杂，从低级向高级发展的，生物演化既具有不可逆性，又具有阶段性。
•所以一定种类的生物或生物群总是埋藏在一定时代的地层里，而相同地质年代的地层里必定保存着相同或近似种属的化石或化石群。
这种关系就叫生物层序律。
•并非所有化石都具有相等的价值，只有那些演化最快(地层中垂直分布距离短)、水平分布最广的化石，才是鉴定地质年代最有价值的化石，这样的化石叫标准化石。
•例如，在地层中找到一种节肢动物——莱氏三叶虫，就可以据此断定地层时代是早寒武世。
因此，化石是鉴定地层时代的重要依据。
古生物•古生物是指地质时期的生物。
•目前一般把全新世(开始于距今1万年)以前的生物称为古生物。
•古生物学是研究地质时期中生物界及其进化的学科。
研究的对象是保存在沉积岩层中的化石。
研究的主要内容：研究地质时期生物的形态、构造、分类、分布、进化关系等。
•古生物的分类和现代生物一样，古生物的主要分类单位从大到小依次为界、门、纲、目、科、属、种。
种是基本分类单位。
任何一种古生物均可归人上述分类系统，如“北京直立人”(即北京猿人)的分类位置是动物界、脊索动物门、脊椎动物亚门、哺乳纲，灵长目、人科、人属、直立种、北京亚种。
•古生物化石的类型•实体化石：指生物的遗体或其一部分保存为化石。
•模铸化石：古生物遗体在沉积物及围岩中留下的印模或复铸物。
•遗迹化石：指古生物生活时期在其生活场所留下的痕迹，如足迹、移迹、爬痕、潜穴、钻孔及排泄物等。
•化学化石：指古生物遗体已腐烂消失，但某些有机物质(如氨基酸、多糖类、脂肪酸等组成生物体的物质，能反映地层中古生物的存在。
2、地层的对比地层的划分是指对于一个地区的地层进行时代的划分，而地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。
在地层对比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性，才能具体认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。
•但是各地区的地层层序及特征，千差万别，各不相同。
因此地层对比必须有一个客观标准，这个标准就是时间或地质年代。
换言之，在地层划分和层序建立的基础上，必须对同一时代在各地区形成的地层进行比较研究。
•地层对比既然首先是地质时代的对比，而地质时代的划分和确立，则首先必须以古生物化石为根据。
•生物演化是不可逆的，又是阶段性的，每一个生物的种属在地球上只能出现一次，不可能有任何重复；因此，每一个生物种属只能出现在一定地质时代的地层里。
假如在不同地区的地层剖面中含有相同的标准化石和化石群，它们就必然属于同一地质年代。
•近年还利用地质事件来对比地层和确定地层界线，这样的学科称事件地层学。
事件地层学认为，地层构架是由一系列缓慢的渐变过程和短暂的突变或灾变事件所组成，而后者在地层研究中具有特殊意义。
所谓地质事件包括地内事件，如地壳运动、海平面升降、生物绝灭、地磁极性倒转等和地外事件，如太阳辐射强度变化、超新星爆炸、陨星和彗星撞击地球等。
无论是哪种事件都会在事件发生当时形成的地层中留下烙印，并以之作为地层划分的依据。
三、岩相古地理分析以上只是阐明地层时代的划分的方法。
如果进一步对各时代的地层进行岩相分析，就可以基本恢复古地理环境。
(一)沉积相的分类各种沉积物和沉积环境之间都有密切的内在联系。
因此根据沉积环境可以把沉积地层分为海相、过渡相和陆相三大类。
1．海相沉积古代沉积岩层有很大部分属于海相沉积。
根据现代海洋来看，由于海水深浅不同，物理化学环境(温度、压力、波浪作用力、化学成分等)不同，生物环境不同，沉积物也不相同。
据此又分为滨海相，浅海相，半深海相和深海相。
(1)滨海相发育于低潮线和高潮线之间及其临近地带的狭长滨海区，潮汐作用和波浪作用占主要地位。
滨海区可以分为高潮面以上的潮上带、高潮面与低潮面之间的潮间带和低潮面以下的潮下带，然后过渡到开阔的浅海区。
在陆源碎屑物供应较多的情况下，沉积物以碎屑物如砾石、砂等为主；由于海水时进时退，波浪作用力强，所以磨圆度和分选度较好，常具交错层、波痕、干裂等。
(2)浅海相存在于海面到海面下200m左右的浅海地区，约相当于大陆架上的海洋部分。
这一带的特点是波浪作用力减小，阳光充足，底栖生物繁盛，所以沉积物以陆源细碎屑物质及化学和生物化学沉积物质为主，富含生物遗体。
地质时代的海相地层绝大部分属于浅海相，一般是从砂岩、页岩过渡到泥灰岩和石灰岩，并常夹有Al、Fe、Mn等胶体沉积，以及磷块岩等生物化学沉积而成的矿产，有时含特有的鲕状结构和含有典型的海相沉积矿物海绿石，生物化石种类多而且丰富。
(3)半深海相和深海相存在于半深海(海面下约200—2500m)和深海(约2500m以下)地区，即相当于大陆坡及海盆底地带。
深海沉积物中有一种特殊沉积物，少含或基本不含有陆屑物质，主要是由具有灰质和硅质硬体的微小浮游生物遗体堆积而成，称为生物软泥，古代地层中很少这类沉积物。
在大陆坡及部分深海地区，还有一种带陆源碎屑的具有沉积韵律的沉积物，即浊流沉积物，(4)非正常海相非正常海包括淡化海和咸化海。
前者如现代的黑海，水域较深，最深处达2 400m，大部为陆地所包围，有大量淡水注入，使海水淡化。
表层水密度小，水的垂直循环不畅甚至停止，因此形成海底缺氧的和滞流的还原环境。
水面浮游及漂流生活的生物死亡下沉，形成富含有机质黑色泥质沉积。
古代地层中有含笔石黑色页岩相，大致代表此种沉积。
与此相反，在干燥气候条件下的内海，蒸发量大于淡水补给量，内海海面降低，使外海海水不断溢入。
由于不断蒸发和海水溢入的结果，含盐量增高，形成咸化海。
这种海一般规模较小，海水较浅，不易形成还原环境，常形成缺少生物化石的膏盐或白云岩沉积。
2、过渡相沉积(海陆混合相沉积)发育于滨海地区。
其中主要包括三角洲相和渴湖相：(1)三角洲相在河流入海处，特别是在河流含砂量大、海底较浅而且比较稳定的地区，常常形成三角洲，三角洲相的特点是具有向海洋方向倾斜的斜层理，以砂质沉积为主，陆生植物、淡水动物和海生动物化石混杂一起。
三角洲底部，沉积物质变细，以粉砂及粘土为主，层理水平，富含海生动物化石。
(2)泻湖相滨海地区部分海水为砂堤隔绝可形成渴湖。
在湿润气候条件下，常堆积成砂页岩和泥炭层，具有薄而水平的层理；在干燥炎热气候条件下则往往产生白云岩、石膏、石盐等化学沉积。
3．陆相沉积大陆是遭受剥蚀的地区，但在相对低洼部位可以接受沉积。
和海相沉积相比，陆相沉积类型多种多样，横向变化显著，地层对比也比较困难。
沉积物中以碎屑(砾、砂、泥)成分为主，有时含陆生动植物化石。
陆相沉积对于气候和地形的反映十分敏锐，在不同气候、地形和外营力的条件下便有不同类型的沉积，主要有残积、坡积、洪积、冲积、湖泊和沼泽沉积、风积、冰川和冰水沉积、洞穴堆积等。
(二)岩相分析的主要根据在不同环境下形成具有不同生物化石、岩性特征和结构以及特殊矿物成分的沉积物；反过来说，沉积物中不同的生物化石、岩性特征和结构以及特殊矿物成分往往指示不同的形成环境。
现在综合叙述如下：1．生物化石:化石可以用来指示古地理环境。
例如珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境(现代珊瑚生活要求：水温20C左右，水中没有混杂的泥沙，水深不超过50一70m)；破碎的贝壳指示滨海环境；植物化石往往指示陆相环境.•凡是代表特殊的地理环境，而且指示特殊岩相的化石或化石群，称指相化石或指相化石群。
标准化石和指相化石结合起来，是确定地层时代、岩相和重塑古地理环境的重要依据。
2、岩性特征和结构岩性特征、结构和构造等是一定环境下的沉积物的表现形式，因此可以作为岩相分析的重要根据。
•例如，红色岩层指示氧化环境；黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境；交错层、不对称波痕等反映流动浅水地区；干裂反映滨海、滨湖等环境；鲕状赤铁矿和石灰岩代表温暖气候条件下的动荡浅海环境。
3、特殊矿物有些矿物是在一定环境下形成的，可以起指相作用。
例如海绿石代表较深浅海环境；石膏、石盐等代表干燥环境；白云岩(指形成于古生代以后者)并少含化石往往代表咸化海或泻湖环境等等。
三、构造历史分析构造历史分析在于进一步研究地壳构造运动的历史及发展规律。
重塑地壳构造运动可以根据岩相的垂直变化、岩层厚度、岩层接触关系等。
地壳运动是长期性和阶段性发展的，所以地壳构造的发展也具有旋回性。
地壳的发展都是从一个旋回向另一个旋回发展的过程。
每一个旋回所形成的全部地层，称一个构造层。
两个构造层之间总是被广泛的区域性不整合所分开。
•第二节地层系统•由于地层划分的目的、根据和适用范围不同，地层划分系统可有两类：一是区域性或地方性的，以岩性变化为主的地层划分，称为岩性地层分类系统，地层单位为群，组、段等；一是国际性的、全国性或大区域性的，以时代为准的地层划分，称为年代地层分类系统，地层单位为宇、界、系、统、阶等，与其相对应的地质时代为宙、代、纪、世、期等。
