下载文档原格式
探索地球的秘密地球的起源和演化探索地球的秘密：地球的起源和演化地球是我们生活的家园，它拥有诸多奥秘和未解之谜。
本文将深入探讨地球的起源和演化，带您一窥这颗蓝色星球的神秘面纱。
一、地球的起源地球的起源至今仍然是科学界争论的焦点。
目前最被广泛接受的理论是大爆炸理论，即宇宙膨胀的起点。
约138亿年前，宇宙由一个极度集中的“奇点”迅速膨胀，形成了物质和能量。
随着时间的推移，这些物质逐渐聚集形成气体云，并逐渐凝聚成恒星和行星，其中包括我们的地球。
二、地球的演化地球的演化分为几个重要的阶段：1. 岩石和大气层形成约45亿年前，地球的表面开始冷却，并形成了一个固态的外壳。
同时，地球上的火山活动释放了大量水蒸气、二氧化碳等气体，形成了地球最早的大气层，并使大气逐渐丰富氧气。
2. 海洋的形成随着地球表面温度的下降，水蒸气逐渐冷凝成液态的水，并积聚在低洼地区，形成了地球上最早的海洋。
3. 生命的起源生命的起源是地球演化的关键步骤。
据科学家研究，约在38亿年前，地球上出现了最早的生命形式，这些生命以单细胞生物为主，通过化学反应与环境进行交互。
4. 生命的进化随着时间的推移，生命在地球上不断演化和进化。
从最早的单细胞生物，到后来的多细胞生物，再到出现在地球上各类生物的繁衍和演变。
5. 地壳运动和地理变化地球地壳的运动造就了地球上的地理变化。
板块运动导致了地震和火山活动的发生，形成了山脉、平原、湖泊等地貌。
三、地球的未解之谜除了已知的起源和演化过程外，地球还隐藏着一些未解之谜。
1. 漂移大陆理论科学家发现地球上的大陆并非固定不动，而是在不断移动。
漂移大陆理论认为，地球上的大陆板块通过地壳活动漂移和碰撞，形成了现在的地理格局。
然而，具体的漂移机制仍不完全清楚。
2. 地球内部的结构地球的内部结构对于地球的演化和地质活动至关重要，但我们对地球深部的认识仍非常有限。
地球内部的结构包括地核、地幔和地壳，但具体的组成、性质和运动方式仍然需要深入研究。
地球的形成历程地球是我们生活的家园，但你知道吗？地球并非像现在这样完整的存在着，而是经历了漫长的形成过程。
下面就让我们一起来了解地球的形成历程。
1. 原始星云阶段地球的形成可以追溯到大约46亿年前。
那时，宇宙中存在着一个巨大的原始星云，它主要由氢、氦和微量的重元素组成。
原始星云的一个部分开始收缩，逐渐形成了一个巨大的旋转气团，也就是我们现在称之为太阳。
2. 行星团盘阶段在原始星云收缩形成太阳后，剩余的物质形成了一个旋转的行星团盘。
这个行星团盘由气体和尘埃组成，其中尘埃微粒逐渐聚集形成较大的天体。
这些天体继续吸积周围的物质，逐渐增大。
3. 形成地球的过程在行星团盘中，一部分物质逐渐聚集形成了地球。
当地球形成初期，它还是一个炽热的火球，大量的气体和熔融状态的岩浆覆盖在表面。
随着时间的推移，地球逐渐冷却下来。
4. 补充气体和水的阶段随着地球的冷却，大气层和水的存在成为了地球的特征之一。
在早期，地球的大气层主要由二氧化碳、氨和甲烷等组成。
然而，随着时间的推移，地球上开始出现了水蒸气，形成了海洋和大气中的水。
5. 地壳和大陆的形成地球的外层被称为地壳，地壳的形成也是地球形成历程中的一个重要阶段。
在地球形成初期，地壳主要由火山喷发形成的玄武岩构成。
随着时间的推移，隆起的山脉和板块构造使地壳逐渐变厚，形成了陆地。
6. 生命的出现在地球形成的历程中，生命的出现是一个令人惊叹的奇迹。
有证据表明，地球上最早的生命形式可以追溯到大约35亿年前的原始海洋中。
生命的出现和进化为我们熟知的各种物种为地球增添了无穷的活力和多样性。
7. 地球的演变地球并非像现在这样稳定地存在着，它经历了漫长的演变和变化。
地球的大陆板块不断漂移和碰撞，形成了山脉、海洋和地震等地质现象。
同时，气候也经历了数百万年的变化，从寒冷的冰期到温暖的间冰期，地球的表面不断变化着。
总结：地球的形成历程是一个漫长而神奇的过程。
从原始星云到太阳形成，再到行星团盘和地球的形成，每一个阶段都经历了千万年的演化。
地球编年史解说地球编年史解说一、地球的形成和演化阶段（4.6亿年前-44亿年前）1. 地球形成（4.6亿年前）- 地球起源于太阳系内的星云物质- 由于旋转和引力作用，星云物质逐渐凝聚成行星团块，最终形成地球2. 地球的原始大气和海洋（4.5亿年前）- 原始大气主要由水蒸气、氨气和甲烷组成- 随着地球的冷却，水蒸气逐渐凝结成水，形成了原始海洋3. 地壳的形成和地球的火山活动（约43亿年前）- 地壳始于地球表面的火山活动- 第一批岩浆从地球内部喷发而出，冷却后形成了地壳二、地球的生命起源和生物演化阶段（39亿年前-44万年前）1. 生命的起源（约39亿年前）- 通过化学进化，地球上出现了最早的单细胞生物- 这些生物以化学物质为能量来源，适应了地球上最初的环境条件2. 生命的多样性和进化（39亿年前-44万年前）- 生命开始不断演化，出现了各种不同的生物形式- 单细胞生物逐渐进化成多细胞生物，形成了复杂的生态系统3. 地球的气候变化和生命的适应（约25万年前）- 地球经历了多次气候变化，包括冰川期和间冰期- 生物通过适应气候变化，逐渐演化出多样的特征和生存策略三、人类文明的兴起和发展阶段（约10万年前-至今）1. 早期人类的出现和石器时代（约10万年前）- 早期人类（现代人类的祖先）开始使用石器工具- 狩猎、采集和火的使用成为早期人类生活的重要组成部分2. 农业革命和城市文明的兴起（约1万年前）- 人类开始种植农作物和驯养动物，实现了食品的稳定供应 - 农业的发展催生了城市文明的兴起，人类开始居住在集镇和城市中3. 工业革命和现代科技的进步（18世纪至今）- 工业革命的发生推动了科学技术的迅猛发展，改变了人类社会的面貌- 现代科技的进步极大地促进了人类社会的发展，使人类生活更加便利和舒适四、环境保护和可持续发展阶段（20世纪至今）1. 环境问题的突出和保护意识的兴起（20世纪）- 工业化和城市化进程导致环境问题的严重加剧- 人们开始关注环境问题，提出了环境保护和可持续发展的理念2. 气候变化和可再生能源的重要性（21世纪）- 全球气候变暖成为全球关注的焦点，人类为减缓气候变化积极寻求解决方案- 开发和利用可再生能源成为推动可持续发展的重要措施之一3. 地球村的愿景和全球合作（至今）- 地球村的理念强调全球问题需要全球合作来解决- 国际社会积极推进环境保护和可持续发展的工作，为人类和地球未来的发展奠定基础总结：地球的演化和人类文明的发展经历了漫长而复杂的过程。
地球的演化历程地球是我们生活的家园，它经历了数十亿年的演化，形成了今天我们所熟知的面貌。
地球的演化历程可以分为四个阶段：原始地球、古老地球、中古地球和现代地球。
本文将按照这个时间顺序，详细描述每个阶段的特征和演化过程。
1. 原始地球原始地球指的是地球诞生初期的时期，大约发生在46亿年前。
在这个时期，地球正处于形成过程中的太阳系内，各种原始物质不断聚集并形成了地球。
原始地球的温度极高，大气层稀薄，被烈日灼烤的地球上没有生命存在。
然而，随着时间的推移，地球逐渐冷却下来，开始进入下一个阶段。
2. 古老地球古老地球是指大约在38亿年前到25亿年前的时期。
在这个时期，地壳的形成和板块构造运动逐渐发展起来。
地壳不再是一片均匀的薄皮，而是分散成多个巨大的板块，它们不断地漂移、碰撞、合并、分裂，从而形成了今天我们所见的陆地和海洋的分布。
这个时期的地球上开始有了最早的原始生命形式，如原始藻类和细菌。
3. 中古地球中古地球是指大约在25亿年前到6亿年前的时期。
这个时期地球进入了古生代、中生代和新生代三个地质时代。
在这个时期，地球上的生命逐渐多样化，出现了原始动物和植物。
与此同时，地球内部的构造也在发生巨大变化，如大规模的火山喷发、地壳变形和地震活动。
这些变化不仅改变了地球的地貌，也影响了生物的演化。
4. 现代地球现代地球是指从大约6亿年前直到现在的时期。
在这个时期，地球上的生命经历了进化的进程，出现了多种复杂的生物形态和生态系统。
此外，气候也在不断变化，从寒冷的冰期到温暖的间冰期交替出现。
人类的进化也发生在这个时期，从最早的人类祖先到现代人类的形成。
除了这四个阶段，还有一些重要事件影响了地球的演化历程。
例如，地球上的大规模灭绝事件，如白垩纪末期的恐龙灭绝事件，改变了地球上的生态系统。
此外，地球的大气成分的变化，如氧气的增加和二氧化碳的减少，也对地球的演化起到了重要作用。
地球的演化历程是一个极其复杂而又奇妙的过程，它塑造了现在我们所熟知的地球面貌。
地质学中的地球的起源与演化地质学是研究地球的形成、内部构造、岩石和矿物形成、地壳变动以及地球历史演变的学科。
地球的起源与演化是地质学的核心问题之一，对于揭示地球的奥秘和开展资源勘探具有重要意义。
本文将从地质学的角度，探讨地球的起源与演化过程。
1. 地球的起源地球的起源始于约46亿年前的宇宙大爆炸后形成的太阳系演化过程中。
经过长期的原行星盘演化，太阳系中托卡马克-德拉本模型的气体和尘埃演变成为行星。
地球的形成主要包括原行星的碰撞和吸积过程。
在这个过程中，地球逐渐形成了一个直径约1万公里的岩石行星。
地球的内部结构由核心、地幔和地壳组成，其中核心主要由铁和镍组成。
2. 地球的演化地球的演化是一个复杂而漫长的过程，主要包括地壳变动、生命起源、气候演变等。
2.1 地壳变动地壳是地球最外层的固体壳层，包括陆地地壳和海洋地壳。
地壳变动是地球上地质、地震、火山等地表现象的重要原因。
地壳的变动主要包括板块构造、造山运动、地质作用等。
板块构造理论认为地壳是由若干个板块组成，它们以不断运动和碰撞的方式改变地球表面的形态。
2.2 生命起源与演化地球上最早的生命形式可以追溯到大约37亿年前，随着地球环境的变化，生命逐渐演化为多样性的生物群落。
关于生命起源有两个主要理论：原始生命种子理论和基因漂移理论。
原始生命种子理论认为生命是从外星来的，通过陨石等物质传播到地球。
基因漂移理论认为生命是通过化学反应自然形成的，最早的生命形式是单细胞生物。
2.3 气候演变地球的气候演变受多个因素影响，主要包括太阳辐射、地球自转和公转、大气层的组成等。
地球气候有冰川期、间冰期和暖期等气候循环，其中最著名的是古近纪时期的恐龙时代。
近几百年来，人类的工业活动导致了全球气候的变暖，引起了全球变暖问题。
总结起来，地质学的研究揭示了地球的起源与演化过程。
地球的起源始于太阳系形成之后，经过了漫长的板块构造、生命起源与演化以及气候演变等过程。
地质学的研究对于我们了解地球的过去、预测未来以及保护地球环境具有重要意义。
地球的生命起源和演化过程地球是我们人类唯一可居住的家园，拥有丰富的生物资源和多样的生态系统。
然而，地球的生命并非一蹴而就，而是经历了漫长的演化过程。
本文将从地球的生命起源、地球的早期生命、生命的进化以及生命的多样性等方面来探讨地球生命的起源和演化过程。
一、地球的生命起源科学家普遍认为，地球的生命起源于大约40亿年前的原始海洋。
在这个时期，地球上的环境充满了各种有利于生命产生的化学物质，如氨、甲酸、乙醇等。
这些化学物质在不断的物质交换和化学反应中，终于形成了最早的原始有机物，如氨基酸、核酸等。
二、地球的早期生命在地球形成之初，由于地球的极端环境，如高温、高压等，生命的出现非常困难。
然而，随着地球的温度逐渐降低、海洋的形成，地球上出现了最早的原始生命，即古细菌和蓝藻菌。
古细菌和蓝藻菌是地球上最早的生命形式，它们生存在海洋中，能够利用光合作用产生能量，并且能够将二氧化碳转化为氧气。
这使得地球的大气层中开始出现了氧气，为后来的生命进化提供了重要的条件。
三、生命的进化随着时间的推移，地球上的生物也逐渐发生了改变和进化。
最早的细胞逐渐演化成更复杂的生物结构，出现了真核细胞。
真核细胞具有细胞核和细胞器，使得生物的结构和功能更加复杂。
在地球上的生命进化过程中，还出现了一系列的主要事件，包括地球上的第一次大规模灭绝事件、生命的陆地化以及生命的多样化等。
这些事件使得地球上的生物逐渐多样化，并形成了今天丰富多样的生物群落。
四、生命的多样性地球上的生物多样性是指地球上各种不同物种的数量和种类的丰富程度。
地球上的生物多样性极为丰富，包括植物、动物、微生物等各种生物类别。
这些生物在进化的过程中，适应了各种生态环境，形成了独特的特征和生物适应能力。
地球上的生物多样性对于维持生物圈的平衡和生态系统的稳定起到了重要作用。
生物多样性的丧失将导致生态系统的崩溃，对人类的生存和发展产生不可估量的影响。
总结地球的生命起源和演化过程是一个漫长而复杂的过程。
地球演化的历程简述一、地球的形成和初期演化地球的形成约在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地壳、大气和海洋。
最早的大气主要由水蒸气和一些稀薄的气体组成，没有氧气。
二、生命的起源和早期演化大约在37亿年前，地球上出现了最早的生命形式。
这些生命形式是简单的微生物，主要为原核生物和古菌。
它们能够在没有氧气的环境中进行繁殖和生存。
随着时间的推移，这些微生物逐渐演化出了更加复杂的形式，并开始进行光合作用，释放出氧气。
三、陆地的形成和生物多样性的增加约在17亿年前，地球上开始出现陆地。
陆地的形成为生物提供了更多的生存空间，并促进了生物多样性的增加。
陆地上的植物和动物逐渐演化出了各种各样的形态，并形成了复杂的生态系统。
四、大规模灭绝和新物种的出现地球的历史上发生过多次大规模的灭绝事件，其中最著名的是白垩纪末的恐龙灭绝事件。
这些灭绝事件导致了许多物种的灭绝，但也为新物种的出现创造了机会。
恐龙灭绝后，哺乳动物迅速发展，并最终成为地球上的主要动物群。
五、人类的出现和文明的兴起约在250万年前，人类的祖先出现在非洲大陆。
随着智力的发展，人类逐渐掌握了使用工具、制作火种等技术，并开始迁徙到其他大陆。
约在1万年前，人类开始进行农业生产，文明逐渐兴起。
六、现代科学和技术的发展随着科学和技术的不断进步，人类对地球演化的了解也越来越深入。
现代科学家通过研究化石、地质记录和遗传信息等手段，揭示了地球演化的历史和机制。
人类还利用科技手段改变了地球的面貌，导致了环境问题的出现。
七、保护地球的重要性地球是人类赖以生存的家园，但人类的活动却对地球造成了严重的影响。
气候变化、生物灭绝、资源枯竭等问题日益严重，给人类的未来带来了巨大的挑战。
因此，保护地球已成为全人类的共同责任。
总结：地球的演化是一个复杂而精彩的过程。
从地球的形成到生命的起源和演化，再到人类的出现和科技的发展，每一个阶段都为地球带来了新的变化和挑战。
地球地质年代演化史
地球是一个拥有45亿年历史的行星，它经历了漫长的演化过程。
地球的演化历程可以分为四个主要阶段：原始地球、古生代、中生代和新
生代。
一、原始地球
原始地球时期是指从地球形成到大约38亿年前的时间段。
在这个时期，地球处于混沌状态，大气层和海洋还没有形成，温度极高，表面充满
了火山喷发和陨石撞击留下的坑洞。
随着时间的推移，地球逐渐冷却
下来，并开始形成大气层和海洋。
二、古生代
古生代时期是指从38亿年前到2.5亿年前的时间段。
在这个时期，地球上出现了最早的生命形式，并逐渐发展出各种不同类型的生物。
同时，陆地也开始出现，并且逐渐扩张。
在古生代末期，出现了大规模
灭绝事件，导致许多物种消失。
三、中生代
中生代时期是指从2.5亿年前到6600万年前的时间段。
在这个时期，恐龙等巨型动物盛行于陆地上，并且陆地上开始形成了大规模的森林。
同时，地球上的板块运动加速，导致了山脉的形成和海洋的扩张。
四、新生代
新生代时期是指从6600万年前到现在的时间段。
在这个时期，地球上的生物逐渐向现代形态演化，并且陆地上出现了哺乳动物等新型生物。
同时，地球上也发生了许多重要事件，如恐龙灭绝、冰川时期等。
近
几百年来，人类对地球环境的影响越来越大，导致了全球气候变化和
环境污染等问题。
总之，地球经历了漫长而复杂的演化过程，在这个过程中形成了我们
今天所熟知的各种自然景观和生物多样性。
我们应该珍惜这个美丽而
宝贵的星球，并努力保护它。
关于地球地球是我们生活的家园，它是宇宙中唯一已知存在生命的行星。
作为地球的居民，我们应该了解地球的重要性和我们对地球的责任。
本文将探讨地球的起源、结构、环境问题以及保护地球的措施。
一、地球的起源和结构地球诞生于约46亿年前的太阳系形成之后。
据学者们的研究，地球的起源可以追溯到一个巨大的星云中。
在数百万年的演化过程中，星云逐渐缩小并形成一颗恒星——太阳。
在太阳形成的同时，异质的星云降落在太阳的周围，逐渐凝聚形成了地球。
地球的发展演化历经了数十亿年，形成了我们所见到的现在的地球。
地球的结构可分为三个主要部分：地核、地幔和地壳。
地核是地球内部最内层，主要由铁和镍组成，温度较高。
地幔是地球的中层，其温度和压力高于地壳而低于地核。
地壳是大气圈、水圈和陆地的外部包裹，它是我们生活的环境。
二、地球面临的环境问题然而，由于人类活动的不可持续性，地球正面临许多环境问题。
其中最严重的是气候变化、生物多样性丧失和环境污染。
气候变化是由人类对环境的过度利用和化石燃料的燃烧所导致的。
大量释放的温室气体导致地球温度上升，引发极端天气事件，如干旱、洪水和暴风雨。
这对人类和其他生物群体的生存和繁荣构成严重威胁。
生物多样性丧失是指由于人类的活动，包括森林砍伐、土地开垦和过度捕捞等，导致物种数量急剧减少的问题。
这不仅影响了生物物种的存在，还破坏了整个生态系统的平衡。
环境污染也是地球面临的重要问题。
工业活动和农业化学物质的使用导致大气、水体和土壤的污染。
这种污染对人类健康和生态系统造成了巨大威胁。
三、保护地球的措施为了保护地球，我们必须采取积极的行动。
以下是一些保护地球的措施：1. 减少温室气体排放：通过减少化石燃料的使用，转向可再生能源，并提高能源效率，以减少对地球的负面影响。
2. 保护生物多样性：设立自然保护区和采取可持续的农业和渔业实践，以保护和促进物种多样性的恢复。
3. 减少污染：采取严格的环境监管措施，减少工业和农业活动的污染物排放。
地球的形成与演化一、地质年代表二、地球形成与演化简史①地球起源于大约46亿年以前的原始太阳星云。
星云盘内的物质经碰撞吸积，逐渐演化成原始地球。
②此后，地球温度逐步降低，内部物质出现分异。
密度大的物质渐渐聚集到地球的中心，形成地核;密度较小的物质向上集中，形成地幔和地壳。
③广泛发生的火山喷发，释放出水蒸气、二氧化碳等气体，构成了原始的大气圈。
④随着地表温度下降，气态水发生凝结，通过降雨落到地面，形成由河流、湖泊和海洋等组成的水圈。
⑤目前发现的地球上最早的生物化石的年代大约距今38.5亿年，意味着地球上的生命大约从38.5亿年前开始。
⑥大约 5.4亿年前，地球生命在沉寂了几十亿年之后出现了一次大爆发，在相对短暂的2000多万年的时间内出现了一大批生物种类。
此后地球进入了生物繁盛以及较高生命演化的新阶段——显生宙。
⑦大约180万年前，人类诞生了，地球开始了人类历史新纪元。
生命大爆发地球生命在距今大约38.5亿年前出现后，经历了几十亿年缓慢演化的过程。
到大约距今5.4亿年前的寒武纪早期，突然在2000多万年的时间内涌现出各种各样的生物。
它们不约而同地迅速起源，一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上“集体亮相”，形成了多种门类动物同时共生的繁荣景象。
该现象被称为“寒武纪生命大爆发”。
三、地球演化过程生物演化地球生物演化经历了从低级到高级、从简单到复杂的过程。
例如，地球上出现的第一个生物是结构最简单的单细胞生物——细菌，此后才出现了多细胞生物；先出现的植物是裸子植物，然后才出现被子植物；先出现的动物是无脊椎动物，然后才出现脊椎动物，并且在新生代最晚期出现了地球上最高级的生物一一人类。
从分布空间来看，生物演化经历了由海洋向陆地扩展的过程。
在几十亿年历史中，地球生物大都生活在海洋里，直到距今约4.4亿年前陆生裸蕨植物的出现，标志着生物开始向陆地扩展。
距今大约3亿多年前泥盆纪中晚期两栖动物的出现，标志着动物开始从海洋向陆地扩展。
地球的形成与演化地球的形成与演化一、地球的起源地球起源问题是同太阳系的起源紧密相联系的，因此探讨地球的起源问题，首先了解目前太阳系的三个主要特征是必要的。
概括起来说，它们是：1．太阳系中的八大行星，都按反时针方向绕太阳公转。
太阳本身也以同一方向自转，这个特征称为太阳系天体运动的同向性。
2．上述行星绕太阳公转的轨道面，非常接近于同一平面，并且这个平面与太阳自转赤道面的夹角也不到6°，这个特征称为行星轨道运动的共面性。
3．除水星和冥王星外，其它所有行星的绕日公转轨道都很接近于圆轨道。
这个特征称为行星轨道运动的近圆性。
关于地球的起源问题，已有相当长的探讨历史了。
在古代，人们就曾探讨了包括地球在内的天地万物的形成问题，在此期间，逐渐形成了关于天地万物起源的"创世说"。
其中流传最广的要算是《圣经》中的创世说。
在人类历史上，创世说曾在相当长的一段时期内占据了统治地位。
自1543年波兰天文学家哥白尼提出了日心说以后，天体演化的讨论突破了宗教神学的桎梏，开始了对地球和太阳系起源问题的真正科学探讨。
1644年，笛卡儿（R.Descartes）在他的《哲学原理》一书中提出了第一个太阳系起源的学说，他认为太阳、行星和卫星是在宇宙物质涡流式的运动中形成的大小不同的旋涡里形成的。
一个世纪之后，布封（G.L.L. de Buffon）于1745年在《一般和特殊的自然史》中提出第二个学说，认为：一个巨量的物体，假定是彗星，曾与太阳碰撞，使太阳的物质分裂为碎块而飞散到太空中，形成了地球和行星。
事实上由于彗星的质量一般都很小，不可能从太阳上撞出足以形成地球和行星的大量物质的。
在布封之后的200年间，人们又提出了许多学说，这些学说基本倾向于笛卡尔的"一元论"，即太阳和行星由同一原始气体云凝缩而成；也有"二元论"观点，即认为行星物质是从太阳中分离出来的。
1755年，著名德国古典哲学创始人康德（I. Kant）提出"星云假说"。
3 地球的起源与演化3．1 地球的起源和圈层分异地球起源问题自18 世纪中叶以来同样存在多种学说。
目前较流行的看法是，大约在46 亿年前，从太阳星云中开始分化出原始地球，温度较低，轻重元素浑然一体，并无分层结构。
原始地球一旦形成，有利于继续吸积太阳星云物质使体积和质量不断增大，同时因重力分异和放射性元素蜕变而增加温度。
当原始地球内部物质增温达到熔融状态时，比重大的亲铁元素加速向地心下沉，成为铁镍地核，比重小的亲石元素上浮组成地幔和地壳，更轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表形成原始的水圈和大气圈。
从此，行星地球开始了不同圈层之间相互作用，以及频繁发生物质- 能量交换的演化历史。
正是由于地球形成以来经历过复杂的改造和变动，原始地球刚形成时的物质记录已经破坏殆尽。
我们是怎样推测它已经有46 亿年寿命的？这需要从地球自身的最老物质记录、太阳系内原始物质年龄和相邻月球演化史几方面来探讨。
3．2 地球的年龄地球上已知最老的岩石（石英岩，一种由石英颗粒组成的沉积岩，后来遭受过温度、压力条件变化）出露于澳大利亚西南部，根据其中所含矿物（锆石）的形成年龄测定，证明已有41〜42亿年历史。
根据地质学研究，这种岩石和矿物只能来自地壳的硅铝质部分（见第四章1），而且必须经过地表水流的搬运、筛选和沉积。
所以我们可以据此作出推论，地球的圈层分异在距今42亿年前已经完成。
地质学领域较精确的测定年龄方法，主要根据放射性同位素的衰（蜕）变原理：放射性元素的原子不稳定，必然衰变为它种原子（如238U衰变为206Pb等），而且衰变速率不受外界温压条件变化影响（如238U经过45亿年后其一半原子数衰变为206Pb,故称为半衰期）。
我们只需在岩石中测出蜕变前后元素的含量，就可以获得母体岩石形成的年龄。
不同放射性元素半衰期的长短有很大差异，其测年的精度也存在重要区别（表2-2）。
因此，要根据研究对象实际情况选择测试物质，采用合适的方法。
第五章地球的起源与演化地球的起源与演化问题一直是哲学家和自然科学家们长期探讨与争论的问题。
早在远古时期就有各种创世的神话或传说，到了18 世纪以后，这个问题进入了科学的假说阶段。
随着科学技术的飞速发展，人类的眼界越来越开阔，掌握的证据越来越多，对太阳系及地球的认识也就更加深入。
地球的起源和演化问题与地球的物质组成、地球的各种性质、内外各个圈层的起源与演化以及地球的资源与环境等方面都有着密切关系。
第一节天文地质人们在从事长期地质研究过程中，积累了大量的第一手资料，越来越多的事实告诉我们，地球在其产生、发展、演化中并非孤立进行的，而是受到了宇宙因素的影响。
地球岩石和地层的记录中保存着许多天文过程的信息，是不可忽视的重要方面。
这些均体现了地球和宇宙的统一关系。
天文地质学是运用天文学的方法、观测资料和成果来研究地球以外天体的组分、结构、起源和演化历史，并应用这些研究成果探讨和解释地球上的各种地质现象的成因和演化规律的学科，是一门内容广、综合性强的边缘学科。
现代天文地质学所掌握的资料和研究成果已初步揭示，宇宙中的天体都有其发生、发展和灭亡的共同规律，太阳系内的天体在物质组成、结构、起源和演化历史等方面都有一定的相似性和可类比性，地球的形成和发展与太阳系、银河系甚至宇宙星体都有密切的联系。
一、宇宙起源新说本世纪之初，天文望远镜和光谱分析技术的进步使天文学家能够根据对恒星和星系的光谱，判断该行星或星系在向地球和太阳系靠近，还是背离我们而去。
到了20 世纪30 年代，天文学家所研究过的许多星系资料表明：几乎所观测到的所有星系，均以极高的速度远离我们而去。
而且，星系或星系团距离我们越遥远，其背离我们的运动速度也越大。
如果我们改变一下观测的立场，以任意一个星系为中心，则其他的星系和星系团也同样以极高的速度远离这个星系而去。
好像每个星系都位于宇宙的中心，而宇宙则以极高的速度在膨胀。
有了这个膨胀着的宇宙模型以后，无需多么丰富的想象力就可以作这样的设想：假如我们像放录像一样把星系的运动定格，并倒放回去，则最终所有的星系必将聚集在一起。
【关键字】精品3 地球的起源与演化3．1 地球的起源和圈层分异地球起源问题自18世纪中叶以来同样存在多种学说。
目前较流行的看法是，大约在46亿年前，从太阳星云中开始分化出原始地球，温度较低，轻重元素浑然一体，并无分层结构。
原始地球一旦形成，有利于继续吸积太阳星云物质使体积和质量不断增大，同时因重力分异和放射性元素蜕变而增加温度。
当原始地球内部物质增温达到熔融状态时，比重大的亲铁元素加速向地心下沉，成为铁镍地核，比重小的亲石元素上浮组成地幔和地壳，更轻的液态和气态成分，通过火山喷发溢出地表形成原始的水圈和大气圈。
从此，行星地球开始了不同圈层之间相互作用，以及频繁发生物质-能量交换的演化历史。
正是由于地球形成以来经历过复杂的改造和变动，原始地球刚形成时的物质记录已经破坏殆尽。
我们是怎样推测它已经有46亿年寿命的？这需要从地球自身的最老物质记录、太阳系内原始物质年龄和相邻月球演化史几方面来探讨。
3．2 地球的年龄地球上已知最老的岩石（石英岩，一种由石英颗粒组成的沉积岩，后来遭受过温度、压力条件变化）出露于澳大利亚西南部，根据其中所含矿物（锆石）的形成年龄测定，证明已有41～42亿年历史。
根据地质学研究，这种岩石和矿物只能来自地壳的硅铝质部分（见第四章1），而且必须经过地表水流的搬运、筛选和沉积。
所以我们可以据此作出推论，地球的圈层分异在距今42亿年前已经完成。
地质学领域较精确的测定年龄方法，主要根据放射性同位素的衰（蜕）变原理：放射性元素的原子不稳定，必然衰变为它种原子（如238U衰变为206Pb等），而且衰变速率不受外界温压条件变化影响（如238U经过45亿年后其一半原子数衰变为206Pb，故称为半衰期）。
我们只需在岩石中测出蜕变前后元素的含量，就可以获得母体岩石形成的年龄。
不同放射性元素半衰期的长短有很大差异，其测年的精度也存在重要区别（表2-2）。
因此，要根据研究对象实际情况选择测试物质，采用合适的方法。
例如，时代很新的湖南长沙马王堆考古发掘中，西汉初期（约200BC）的棺木保存完好，可以用14C法测得木材的绝对年龄数值与古墓内的文史资料相当符合。
至于地球漫长演化史中保存的物质记录（岩石和矿物），只能采用238U－206Pb、87Rb－87Sr等方法，精度误差允许达到几个百万年。
实际操作中包含复杂的技术因素，如测试手段的误差，测年方法使用条件的偏离，野外采样不当（标本已受风化影响，不够新鲜），地质关系观察错误等。
这种方法已发展为地质学中一门独立的分支学科——同位素年代学。
太阳系内的流星、陨石和宇宙尘是太阳星云原始物质的残留部分。
陨石在堕落地面前未经重大的改造和破坏，是直接研究太阳系早期历史的极好材料。
陨石的物质成分虽有铁质、石质区分，但已知的形成年龄都在46×108年左右，可代表太阳系早期的年龄。
月球上的岩石（月岩）经过20世纪70年代人类登月考察，已经测得最老的月岩年龄为46×108年，在41×108年前月球内部发生过一次较大规模的增温熔融作用。
月球表面的大量环形山（crater，希腊文原意是碗，指碗状凹陷地形）以往存在火山口和陨击坑的长期争论，70年代后已经公认绝大部分是小星体撞击形成的阻击坑（图2-10）。
这些陨击坑的形成高峰期是在距今41×108～39×108年前，证明月球当时遭受到大量陨星（星子）的撞击。
39×108～31×108年前月球表面发生过大规模的火山喷发，喷出的暗色火山岩（玄武岩）充填了大规模环形构造，被称为月海。
其余隆起的浅色部分上面密布陨击坑，称为月陆。
31×108年以后，月球内部的演化已处于“停滞”状态，太阳风的长期作用（500×106～200×106年，以下简称Ma）形成了厚度不等的月壤。
同时地外陨击作用频率显著降低，但形成时代较晚的陨击坑，如哥白尼坑（850Ma前）和第谷坑（109±4Ma前），保存的环形山轮廓和向外展布的辐射纹十分清晰。
所以月球表面的环形山可以依据其轮廓清晰程度判别年龄的相对新老。
根据上述多方面资料相互印证，地球具有46×108年年龄的结论已经得到公认。
3．3 地球上的生命起源（1）生命的本质生命起源历来与宇宙成因、物质结构共同成为自然科学三大根底理论问题之一。
有史以来人们一直在孜孜不倦地进行探讨，迄今并未终了。
到底什么是生命？不同人有各种理解。
信奉宗教者笃信“神的创造”和“灵魂”的存在，机械论者将生命现象与非生命现象视作完全等同，都不可能真正了解生命的本质。
人类历史上第一个从辨证唯物主义观点揭示生命本质属性的是德国的恩格斯（F．Engels，1878），他在《反杜林论》中指出：“生命是蛋白体的存在方式，这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断的自我更新”。
简而言之，生命的基本特征就在于蛋白体（目前的理解为类似于原生质的核酸-蛋白质体系）具有的新陈代谢能力。
这种能力是任何非生命不具备的，所以生命是物质运动的最高形式。
生命（生物）与非生命（非生物界）之间并不存在不可跨越的鸿沟，构成生物体的50多种元素在非生物界里同样存在，说明两者有着共同的物质根底。
生物是非生物演化到特定阶段的产物。
（2）生命起源的机制20世纪60年代以来射电望远镜搜索宇宙空间的结果，已经发现星际空间存在大量有机分子，至80年代初已累计达到55种，其中最重要的有15种（表2-3）。
星际有机分子的存在说明，构成生命物质根底的有机物可在宇宙空间的自然过程中产生，并分布于银河系、河外星系的星球上和星际空间。
但从无生命的简单有机物小分子（氨基酸、核苷酸、单糖等）→复杂有机物大分子（类蛋白质、核酸、甘氨酸等）→许多大分子聚集而形成以蛋白质和核酸为根底的多分子体系（呈现初步的新陈代谢生命现象），需要经过由化学演化—生命演化的连续序列和重大飞跃。
在已知宇宙空间或存在热核反应的恒星条件下，是不可能实现的。
因此，地球上的生命起源应当从地球早期地表环境，以及物质系统自身的演化过程中去寻找原因。
地球完成初始圈层分异后，随着地表温度下降到300℃±，地球表层已经存在原始地壳（硅镁质玄武岩为主）、原始水圈（呈强酸性）和原始火山气圈（以大量水蒸汽、H2、CO、NH3、CH4H2S等为主，属于还原环境）。
英国人米勒（S．L．Miller，1953）通过玻璃容器中上述混合气体的放电实验，获得了氨基酸等简单有机物。
原始地球表面在紫外线、电离辐射和雷电作用下也可完全可以形成，已经不再有人怀疑。
这些有机物汇聚到原始海洋之中，有人比喻为“生命培养汤”。
在经过地壳环境的热聚合等作用促进下，逐渐由氨基酸→类蛋白质→蛋白质，这个过程始终具有化学开放系统特征，能与周围环境不断发生物质-能量交换；在此系统内部，随着化学反应速度提高，其有序性和方向性也相应加强，终于出现真正蛋白质合成，完成了向原始生命进化的飞跃（图2-11）。
有生命的原生质是一种非细胞的生命物质，进一步的演化是形成具有保护功能的外膜，成为具有更完备生命特征的细胞，从而进入了地球历史中生物界和非生物界共同发展的新时代。
（3）生命出现的时间地球上最古老生命的记录（化石），已在南非巴布顿地区和澳大利亚西部的燧石（一种与海底热液喷发有关的SiO2胶体在海洋中沉淀形成的岩石）层中发现，主要是球状和棒状的单细胞细菌化石（图2-12）。
由于燧石的同位素年龄测定前者为38×108年，后者为35×108年，可推论当时地球上的单细胞生物已经出现（地质学上称为太古宙早期）。
在此发现之前有人从地球化学角度依据12C、13C碳同位素比率（仅13C与生命物质有关），也推论地球上生命过程开始于38×108年前。
上述两个渠道所获结论一致，比较可信。
3．4 生物圈的形成和发展地球上自出现原始生命至现在丰富多彩的生物圈大千世界，无论在生物门类、属种数量、生态类型和空间分布等方面都经历了巨大的变化。
因此生物圈的形成和发展也经历了漫长和复杂的历史。
（1）厌氧异养原核生物阶段38×108年前出现的原始生物，根据当时的大气圈、水圈和岩石圈物理、化学条件，推测应属还原条件的厌氧异养原核生物类型，即还没有细胞核膜分异，不能自己制造食物，主要靠分解原始海洋中丰富的有机质和硫化物以获得能量，并营造自身（或称化能自养）。
现代洋底热泉喷口附近发现在200～300℃热水中就存在这类极端环境下生存的嗜热微生物，可以进行类比。
太阳系类地行星上（含木卫二等大型卫星）如果存在生命，最可能也属于此类型。
这种生物受到地表特殊环境空间分布的局限，不可能覆盖全球。
因此，不等于地球生物圈已经形成。
（2）厌氧自养生物出现和生物圈初步形成海洋中特殊部位有机物和硫化物的生产量是有限的，异养生物繁殖到一定程度就会面临“食物危机”。
环境压力促进了生命物质的变异潜能，从而演化出厌氧自养原核生物新类型。
尤其是能进行光合作用的蓝细菌，可以还原CO2产生O2合成有机化合物；在生态方式上也转变为浮游于海洋表层，从而可以扩散到全球海洋和陆地边缘浅水带，标志着地球生物圈的初步形成。
从地球上已发现的化石证据来看，加拿大苏必利尔湖北岸距今20×108年前（地质学上称为元古宙早期）的燧石层中出现8属12种菌藻类微生物化石，就是本阶段的典型代表（图2-13）。
生物属种数量虽有增加，但分类上仍属原始的单细胞原核生物。
海生藻类的光合作用引起大气游离氧的增加，使还原大气圈演变为氧化大气圈，显示了地球不同圈层演化之间存在密切的联系和制约关系。
20世纪70年代英国地球物理学家洛维洛克（J．E．Lovelock）重新强调了生物对地球环境的影响和控制作用，并借用古希腊神话中大地女神盖雅的名字，提出了盖雅假说（Gaia hypothesis）。
该假说认为：根据天体物理学研究证明，自地球形成以来的46×108年中太阳辐射强度增加了约30％（其中5％增加于显生宙期间）。
理论上说，太阳辐射强度±10％就足以引起全球海洋蒸发干涸或全部冻结成冰。
但地质历史记录却证明，地球上尽管发生过大冰期和暖热期交替变化，地表的平均温度变化仅在10℃上下。
上述事实表明地球上存在某种内部自动平衡（homeostasis），其中生物界起了关键性的积极作用。
（3）真核生物出现和动物界爆发演化随着大气中氧含量逐渐增加，喜氧生物开始代替了厌氧生物的主体地位（后者继续生存于海底局部还原环境）。
由于有氧呼吸捕获能量的效率高出无氧呼吸约19倍，明显提高了新陈代谢速度，导致了细胞核与细胞质分化的真核生物新类型出现。
真核生物出现了有性生殖、多细胞体型待征，并开始了动、植物的分异。
