第十六章 地质历史时期重大地质事件概要
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地质发展简史1.地质知识积累和地质学的萌芽时期(远古~1450)岩石和矿物知识的积累对地质作用的认识对地球的启蒙认识中世纪的地质学2.地质学的奠基时期(1450~1750)地质哲学思想的初步发展对化石和地层的认识岩石学、矿物学和矿床学的发展3.地质学的形成时期(1750~1840)地质考察旅行的兴起水成论和火成论地质学体系的形成灾变论和均变论4.地质学的发展时期(1840~1910)地层学和古生物学岩石学、矿物学和矿床学动力地质学地槽地台学说和全球地质构造的理论综合5.20世纪地质学的发展(1910~ )地质学各分支学科的发展大陆漂移说地质学的新阶段及板块构造学说地质学发展史是人类在生产和探索地球神奇的过程中,逐步认识地球的组成和结构,地球及其生物界演变的规律,特殊是地壳和岩石圈运动规律,并为人类合理开辟、利用和保护矿产资源保护环境服务的历史。
人们对地球的认识源远流长。
在蜿蜒的历史发展过程中,原始朴素的地质知识逐渐形成为了地质科学的知识体系。
根据地质知识发展的程度,并参照其社会文化背景,可将地质学发展史划分为5个时期。
①地质知识积累和地质学萌芽时期(远古~1450),以认识的直观和解释的猜测性为主要特征。
②地质学奠基时期(1450~1750),其特征是随着自然科学的诞生,地质知识趋向系统化。
对地质现象试作理性解释,并逐步建立了观察和推理方法。
③地质学形成时期(1750~1840),一方面地质知识得到较全面的概括和总结,另一方面,人们将地质作用、过程和结果联系起来加以思量,赋予解释。
地质思想、理论和学说十分活跃,由此初步形成为了地质学体系。
④地质学发展时期(1840~1910),其特征是地质知识和理论的发展,逐步形成为了综合分析方法,初步提出了全球性地质发展史的认识。
⑤20世纪的地质学(1910~ ),这一时期特点是科学技术的发展使新的地质学说、地质学理论不断涌现,地质学分支学科之间日益相互渗透,地质学与地球科学的其他学科相互沟通,形成为了全球性地质学体系。
地质年代划分及其标志性事件地球的历史悠久而复杂,经历了亿万年的变迁。
为了研究和理解这些变化,科学家们对地质年代进行了细致的划分。
地质年代不仅为我们提供了一个系统化的时空框架,也为我们理解地球演化、生物演替以及环境变化提供了重要依据。
本文将探讨地质年代的划分方法及其标志性事件,以便更好地理解这一领域的基本概念和社会意义。
地质年代的划分地质年代是通过对地球历史的时间进行分段而形成的时序体系。
这个体系可被用于描述岩石层、化石及其环境,以及大规模生物灭绝和大气成分变化等历史事件。
目前,国际上较为公认的地质年代体系是由《国际地质科学联合会》(IGC)建立的,该体系将地球历史划分为四个主要的时代:前寒武纪、古生代、中生代和新生代。
前寒武纪前寒武纪是指地球形成至约五亿年前的一段时期,占据了地球历史的绝大部分。
这个时期虽然没有大量的化石记录,但它是地球及生命发展的基础阶段。
前寒武纪可以进一步细分为三个部分:太古宙(Hadean):约从太阳系形成开始(约46亿年前)至约40亿年前。
在这一时期,地球表面经历了剧烈的碰撞和熔融,形成了初步的岩石圈。
原洪宙(Archean):约从40亿年前到25亿年前。
此时,第一批单细胞生物如原核生物出现,海洋开始形成,并且逐渐稳定。
元古宙(Proterozoic):约从25亿年前到5.4亿年前。
在这一阶段,发生了大气和海洋中的氧气积累,包括著名的大氧化事件,生物开始进行光合作用,大量游离氧气进入大气。
古生代古生代持续了约5.4亿年,从寒武纪开始,到二叠纪结束。
这个时期是多细胞生命迅速发展的阶段,包括:寒武纪:以“寒武纪大爆发”闻名,这一时期生命形式急剧增加,各种无脊椎动物快速演化,多样性前所未有。
奥陶纪-志留纪:海洋生物继续繁荣发展,陆地上的植物和早期脊椎动物也逐渐出现。
泥盆纪:被称为“鱼类的时代”,鱼类多样性达到高峰,同时陆生植物开始占据主要位置,昆虫与两栖动物也在陆地上发展。
石炭纪:以发展出大量森林植物著称,也是无翅昆虫及早期爬行动物崛起的重要时期。
前寒武纪地史概述一、前寒武纪地壳构造演化前寒武系,特别是太古界及下元古界普遍遭受区域变质及强烈的构造变动。
巨大的构造运动、岩浆活动是前寒武纪地史中的重大事件,在一定程度上,反映了构造演化的阶段性。
它表现为地层间角度不整合、大规模岩浆侵入以及区域变质作用等。
一些重大的地质事件是世界性的。
从38×108 a前形成的原始地壳至大陆型地壳的出现,前寒武系由三次巨大的构造—岩浆旋回形成,距今25×108 a左右、19×108 a左右、10×108 a左右等几次构造运动,不同程度在世界各地都有表现,从而将前寒武纪地史划分为几大阶段。
(一)太古代(38×108 a至25×108 a左右)太古代岩石一般都遭受不同程度的区域变质。
根据变质程度可划分为两种类型:深变质片麻岩—麻粒岩相和中低级变质的“绿岩”相带。
它们都属于地壳比较活动条件下的产物。
可见,原始的太古代地壳大部分是比较薄的,没有稳定的地块,普遍处于活动状态。
大约在距今29×108 a ~30×108 a,在我国华北地区发生的迁西运动;大约在25×108 a,发生了一次较普通的地壳构造运动及其伴生的岩浆活动,如我国的阜平运动是已知最早的全球性事件之一。
这次运动使得太古界岩石褶皱、变质,从而形成一些稳定地块—太古界“陆核”。
(二)元古代(25×108 a 至8×108 a 左右)元古代是中国地壳构造演化过程中的一个重要阶段,在此期间形成了中国板块构造的基本骨架。
太古代末期的阜平运动使华北地区的几个古陆核相连为华北原始古陆壳,这个古陆壳当时可能与塔里木原始古陆壳甚至川鄂原始古陆壳相连为统一的中国原始古陆壳,其北面、西南和东南均为洋壳所围。
元古代期间这个统一的古陆壳经过分裂、解体,然后重新结合。
早元古代的断裂作用使华北原始古陆壳分裂,形成冀鲁小板块、鄂尔多斯小板块及介于其间的五台—太行—中条lie陷槽,而在原始古陆壳的东缘则有胶辽裂陷槽,但其形成时期可能较晚。
地质演变完整事记⼤约50亿年前,整个太阳系还是⼀⽚混沌,是⼀个不断发光发热的快速旋转漩涡; 46-25亿年前,历史上称为太古代,地球的三圈初步形成,海潮地震和⽕上爆发频发,因为第⼀批光合作⽤细菌的出现,地球⼤⽓中氧⽓含量⼤幅增加,⽽有⼀种厌氧的铁细菌在这次⽓体更替中⼤量死亡,⽇积⽉累后成为了现在的铁矿⽯;6亿年前发⽣著名的寒武纪⼤爆发,在这次爆发中节肢、软体、腕⾜和环体动物出现,其中最具有代表性的动物就是三叶⾍,三叶⾍是⼀种⽣命⼒⾮常顽强的⽣物物种,在地球的长河之中⼀共⽣存了3亿年,最后⼏乎全部灭绝,只有⼀个旁⽀的三叶⾍最后成功进化成⽔蝎;寒武纪⼤爆发臆想图 4.8亿年前奥陶纪开始,代表物种笔⽯和鹦鹉螺开始出现,当时鹦鹉螺的⾝体相⽐较其它物种⾮常庞⼤,⽽且还有⾮常锋利的⽛齿,鹦鹉螺可以算得上是当时的霸主;远古巨型鹦鹉螺 4.4亿年前志留纪当令,笔⽯数量巨增,于此同时地球板块开始变得躁动起来,板块之间经常发⽣剧烈的碰撞和撕扯,地球地貌⼤幅改变,⼀般来说,早志留世到处形成海侵,中志留世海侵达到顶峰,晚志留世各地有不同程度的海退和陆升,表现了⼀个巨⼤的海侵旋回。
志留纪晚期,地壳运动强烈,古⼤西洋闭合,⼀些板块间发⽣碰撞,导致⼀些地槽褶皱升起,古地理⾯貌巨变,⼤陆⾯积显著扩⼤,⽣物界也发⽣了巨⼤的演变,这⼀切都标志着地壳历史发展到了转折时期。
泥盆纪时,蕨类、昆⾍和裸⼦植物开始出现,地球发⽣了著名的海西运动,许多地区升起,露出海⾯成为陆地,古地理⾯貌与早古⽣代相⽐有很⼤的变化。
在泥盆纪⾥蕨类植物繁盛,昆⾍和两栖类兴起。
在泥盆纪末期遭遇了超级地幔柱,⼤部分⽣物都在这次灾难中彻底消失,超级地幔柱⼜称巨型地幔柱,它起初指起源于核幔边界,直径达数千千⽶的热物质上涌体(即热地幔柱),是⼤陆裂解和海底扩张的基本动⼒。
当前全球共有两个巨型热地幔柱,分别位于南太平洋和⾮洲下⾯。
后来发现除上升热地幔柱外,在亚洲⼤陆之下超级地幔柱的颈缩—膨胀构造还存在⼀个由俯冲物质在上、下地幔边界堆积形成的巨型冷地幔柱,它是⼤陆聚合的驱动⼒。