地球是怎么变化的

地球在怎样变化，地质学是研究地球的科学。地球上需要研究的问题很多，但其中心问题是地球在如何发展变化。因此，地球在怎样变？一直是地质学中主要的争论问题。

变”与“不变”

在长时期内，地球不变的观念统治着许多人的思想。这一方面是由于反动统治阶级宣扬形而上学的宇宙观，如我国历史上“天不变，道亦不变”的思想，影响了人们观察事物的能力；另一方面也可能是由于地球的变化就人类的时间观念来看，太缓慢了，不易察觉。

但是，地球的变化并非总是不能被人察觉的，比较明显的如地震、火山等活动都显示出地球本身在变化。人类在生产活动中也不断扩大了对地球的认识，如接触到河水泛滥、泥沙淤积等现象。因此，在地球不变的思想存在的同时，很早也就产生了地球在变的思想。

远在公元前780年，周太史伯阳父便以天地之气错乱了次序、阴阳不协调来解释地震的起因。在晋葛洪《神仙传》中，则已出现了沧海变桑田、桑田变沧海的思想。古希腊学者中，也有不少人提出了地球在变的看法。

这些看法虽然都带有神秘的色彩，但我们应当注意到“科学思维的萌芽同宗教、神话之类的幻想的一种联系”（列宁：《哲学笔记》）。事实上在这些和神话相似的看法背后，常有值得注意的自然现象。我国人民的重要生产场所华北平原和长江下游平原都是泥沙淤积起来的，而堆积的速度极为迅速。例如在1947至1949年间黄河入海口平均每年要向海中推进3000米。可以想像，在漫长的岁月中有多少海边、湖边的沙洲被开辟成良田。因此，沧海桑田的思想在我国广泛流传，不是偶然的。

但是，科学思想的成长是不容易的。地层中发现化石的事实被公认无可怀疑以后，在欧洲，教会竟将它用来作为圣经中“世界洪水”的证据，有的科学家如英国格兰襄大学教授伍德沃德在1695年发表的《地球自然历史论》中，提出地球曾经被“世界洪水”所破碎、溶解，然后沉积下来成为今天的面貌。

只是在更多的事实资料被人们掌握以后，这才发现地层可以分为许多层，它们形成的时代有先有后，要是在水中堆积，也不只一次。同时人们还发现许多地层弯弯曲曲像受了强大力量的挤压，有些岩石是熔融物质凝结而成的，这表明地球上不仅有海陆变化，还有其他许多复杂的变化。1763年俄国罗蒙诺索夫提出了由于“地下火”的作用使大山隆起，此外还有一种“长期缓慢”的运动，造成了海陆变化。

地球在变的思想逐渐确立了，18世纪最后的25年中出现了更多的解释地球发展变化的学说。地质学常被认为在这时才成为科学。但是这时人类对地球如何变化的认识，与客观规律之间颇有一段距离，这些学说常仅认识到地球变化的某一侧面。如“水成论”者认为地球上的岩石都是在原始海洋中沉积而成的。这显然不符合事实，因此就有“火成论”者起来反对它。“火成论”者重视了地球内热的作用，认为这些热引起了地壳运动，造成了许多由熔融物质凝结而成的岩石。争论很激烈，延续得相当久。毕竟“火成论”更接近于客观规律，最后取得了胜利。

“灾变”与“均变”

地球经过多次变动得到了愈来愈多的证明，重要的证据是古代生物的化石。人们仔细研究这些化石的结果，发现不同地层中所含化石的种类常是不相同的，有时差异还很大。法国著名的动物学家、古生物学家居维叶（1769-1832）在和布朗尼亚的合作中，详细地研究了许多化石，发现地层愈深，所含化石愈与现代的生物不同。我们知道，愈是古老的地层，一般总是埋藏愈深，上述事实正好是生物在不断进化的证据。但是居维叶没有这样去认识，他认为这是由于地球上曾经发生过多次突然的灾变，使当时的生物灭绝，以后又重新产生新的生物，现代的物种与远古的生物无关，而是五六千年前最近一次灾变后的产物。至于为什么会发生灾变呢？则只好祈求上帝。因此，尽管居维叶在古生物学上作出了重大贡献，但是他这种“灾变论”是不能接受的。

与灾变论出现的同时，进化论的思想也已产生。另一法国学者拉马克（1744-1829）便指出物种是可以变异的，而且是渐进的发展；外界条件的影响是变异的原因。什么是外界条件呢？就是地球上的自然环境，因此生物的演化反映着地球的变化。

随着人类生产规模的扩大，世界贸易的发展，交通的发达，自然科学在各方面获得了大量新的材料，进化论的思想也日益完备并有了充分的事实根据。这反映在地质学中就是莱伊尔（1797-1875）提出了“现在是认识过去的钥匙”这一著名原理。在早些时候，罗蒙诺索夫也曾产生过类似的思想。莱伊尔在1830-1833年间出版的三大卷《地质学原理》中，以丰富的事实材料和系统的分析说明，看来“微弱”的自然力已足够使地球的面貌发生巨大的改变。地球上的变化是渐进的，是可以认识的。今天泥沙在海滨沉积的现象，正说明着远古的沉积岩如何形成。要解释地球的发展历史，不需要求助于超自然力的上帝。

莱伊尔是地质学中的进化论者，他在地质学的发展历史上有不可磨灭的功绩。但是，莱伊尔的学说也有它的缺陷。他认为古今的地质变化都是一致的，在地球上起作用的各种力是不变的，这被称为“均变论”。均变论在以后的地质学中影响极为广泛，许多地质学家把地球上的变化当作循环出现的自然现象来研究。这种研究有时在一定的范围内也能得到接近正确的结果，但随着人类掌握地球的材料愈来愈多、愈来愈全面，这就不断出现了均变论所不能解决的问题。例如在讨论大气的地质作用时，不能不考虑到大气成分的影响。大气的成分是古今如一吗？现在的认识是大不相同的。地球上曾经有过二氧化碳很多的时期。而这种多少变化到一定程度便有质的不同，因为二氧化碳太多了生命就不能存在，但适量的二氧化碳则是生命所必需的。地球历史上曾有过漫长的没有生命的时期，但在今天，生命作为一种自然力正变得愈来愈显著。又如地球内部能量的变化，古今也不相同。据研究，远古的火山活动规模比今天要大得多，不是从一点喷发而是将地壳都熔透了。以上种种都揭示出地球上古今的变化并不完全一致。地球上的变化也常显示出不仅是渐变而是有飞跃的时期，例如在较短时期内大规模的陆海变迁、生物的某些种属灭绝等现象，在地球的历史记录中确乎存在。

但是，莱伊尔学说的错误部分在后来有些地质学家的研究中并未得到抛弃，反而有所发展，同时他的学说的正确部分也并不总是得到合理的对待。地球在怎样变化的问题在今天还是一个有待探讨的问题。

究竟在怎样变

在最近若干年中，出现了许多对地球发展规律的新认识。不同的学者从不同角度提出了对地球上各种变化的看法。

实际材料表明，不仅从空间上看地球的各部分可以将其分为相对稳定和活动的两种地区，而且从时间上来看地球也有相对稳定和强烈活动的两种阶段。地球上确曾有些时候在地理面貌、气候、生物等各方面都发生显著的变化，如大片海洋变成陆地、冰川广布、某些生物灭绝等等，而在另一些时候变化则不如此显著。因此，强调“灾变”或“均变”都各有其根据，同时各有其片面性。

20世纪初期，出现了既承认地球有过海陆长期缓慢变化的时期，又承认还有突然爆发的造山运动的学派。他们做了许多工作，提供了许多有价值的材料，但是他们的结论都是这两种时期之间没有任何联系，实际上还是用不可知的因素把地球的历史割裂成不连续的片断。因此，有的人把这种学派看成灾变论的继续。而这个学派还认为当造山运动发生时，地球上各处的活动地带都同时变动，造山时期与海陆升降时期交替重复出现，则又带有均变论的色彩。

尽管以上观点有错误之处，但是地球上的变化既有渐进也有突变这一点，从事实上得到肯定，人类对地球在怎样变的认识终究提高了一步。问题在于我们还不十分清楚变动的根本原因，因而也不能阐明各次变动间的联系，只看出一些变动的现象，还没有找到地球发展的根本规律。但是，人们一直在力求用最新得到的科学知识来给予尽可能合理的解释。

从地球是由熔融物质凝结而成的观点出发，有些人认为地球的岩石外壳仅仅是薄薄的一层，壳下的物质则较沉重但可流动。由于地球自转和潮汐的摩擦力等影响或是其他原因，壳下物质发生运动，同时带动了地壳。20世纪初期曾经盛行一时的魏根纳大陆漂移说就是这类假说中著名的一种。

但是，另一些人则认为大陆的基底从来没有移动过位置。他们把地球分为活动地带与相对稳定的地带，造山运动总是在那些活动地带进行的，而地球上总的趋势是活动地带向比较稳定地带发展。但近年来许多事实、资料表明，在被认为一向比较稳定的地区，也有重新趋于活动的迹象，因而产生了与此相适应的新理论。

大陆漂移或与之类似的假说，在开始出现时比较注意来自地球以外的力量如其他天体的引力的影响。后一类说法则比较注意地球内部物质的运动，他们认为地壳运动是地球内部温度、压力等各种因素不平衡的结果，提出了种种假设。最近则有很多人都用原子能来解释运动的起因。因为地球内部含有许多放射性元素，放出了大量的能，已成为公认的事实。

这两类说法虽然出入很大，但在有些问题上并非没有接近的可能。在注意其他天体引力影响方面，人们已经考虑到这与地球内部物质状态的关系有关，如地球内部密度的变化就直接影响着自转的速度，而在研究地球内部物质运动的时候，也有人在开始考虑外力的影响。

看来要想认识地球的发展规律，需要对地球这个对象作深入全面的研究，同时要将它和周围的世界联系起来认识。在讨论地球怎样变化的时候，不仅应研究大陆上的资料，而且应当十分注意海洋底下的情况，因为海洋占去了地球表面的71％，可是我们对海洋的了解还很少。

其他天体对地球的影响也是不可忽视的。地球上气候的变化显然与太阳有关，现在得知，地球形状的变化，也受到其他天体引力的影响。

因此，要想对地球的发展规律得出比较全面的正确的认识，还需要我们做艰巨的工作，从各方面获取资料，提出意见。每一件从实际出发的事实、材料或论点都是有助于我们得到正确认识的，但是很显然不能把一得之见当做全部真理。

就目前人类的生产水平、科学技术水平来看，要全面彻底地认识地球的发展规律，还需要一个过程。但是，由于有了辩证唯物主义的思想指导，有了像宇宙火箭这样的技术以及物理学、化学、天文学、海洋学等方面的发展，只要我们加强对地球的调查研究，终将认清地球发展变化的规律。

coc1注：本文于1961年8月6日《人民日报》发表，同年《新华月报》第9期转载。经过38年，本文的基本观点看来无需变更。需要补充的是：对海底地质及古地磁场的探测研究，给大陆漂移说提供了新的依据，由此而成的板块构造说，比较合理地解释了地壳为什么会运动和在怎样运动。

地球在发展的过程中存在着灾变（或突变）现已成为普遍的认识。但地球究竟在怎样变，仍是一个在继续探索的大课题。

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墨西哥巨型地下水晶洞。一次在电视纪律片里看到的。由于长期的地质衍变形成的天然地下水晶洞。来自百度：墨西哥巨型水晶洞，位于地下290米深处。洞内到处都是壮观的发光巨型石柱，直径4英尺，长度达到50英尺。洞内的巨型石膏晶体在数十万年时间里一直以极其缓慢的速度生长着。含矿物成分的高温水冷却过程中因石膏饱和而结晶析出。水晶洞内温度很高，(一般在55%左右）其周围有温泉。据研究，从水晶洞再往下五公里左右就是炽热的熔岩岩浆。正是奈卡地区非常独特的条件造就了这些巨形晶体，在地球上的其他地方发现类似水晶洞的可能性极低。简介：这个巨大的水晶洞穴就埋藏在奇瓦瓦沙漠奈加山脉下1000英尺的深处。在2000年，一家名为Peoles工业公司的两名矿工在挖掘一条地下隧道时发现了这个奇特的洞穴，里面含有许多巨大的水晶柱。这个洞穴中含有许多世界上最大的天然水晶。这些半透明的巨型水晶长度达11米，重达55吨。西班牙格拉那达大学的加西亚-鲁伊斯说：“这真是自然奇观啊！”

研究：为了弄清楚这些水晶是如何长到这么大尺寸的，加西亚-鲁伊斯对水晶当中含有的小量水体进行了研究。他说，这些水晶长的很快，因为它们被淹没在矿物质丰富的水当中，而且这些水的温度稳定，大致保持在58℃左右。在这个温度下，无水石膏这种矿物质在大量的水当中就会被分解成为石膏，石膏是一种柔软的矿物质，它可以形成洞穴当中的水晶。这项新发现将被发表在《地质学》杂志的4月刊上。

奈加矿十分复杂，其中蕴藏着大量的铅、锌和银等金属。在1910年，矿工们曾在奈加山脉的下面发现过另一个特殊的洞穴。在洞穴的墙壁上插满了巨大的剑状水晶，人们将其称之为“剑之洞”。它要更接近地表一些，大约在400英尺的深处。而就在这个剑之洞的上面也有很多水晶，但它们都很小，大约只有1米长。2000年发现的这个巨型水晶洞是一个宽10米长30米的马蹄形石灰岩溶洞。巨大的水晶柱从洞穴的上面和四周突出来。加西亚-鲁伊斯说：“世界上没有哪个地方的矿物世界能有如此的漂亮了。”奈加山脉形成于2600万年前的火山活动，其中充满了高温的无水石膏，一种水分含量很少的石膏。无水石膏在58℃以上温度时是稳定的，但如果低于这个温度时就会分解变成石膏。当奈加山下面的岩浆冷却下来的时候，温度就开始下降到58℃以下，这时无水石膏就开始分解，水中硫酸盐和钙的含量也逐渐的增加，在洞穴之中经过数百万年的沉淀后，最终形成了巨大的半透明石膏水晶。加西亚-鲁伊斯说：“水晶的大小不会受到限制。”但是，他说，要形成奈加洞穴中这样巨大的水晶，那里的温度就必须保持在接近58℃上百万年，如果温度下降的过快，形成的水晶又会很小。加西亚-鲁伊斯估计在奈加山脉的其他地方可能还有这种巨型水晶存在。他说：“洞穴里面要含有巨型水晶，它就必须坐落在一个温度能够保持在接近58℃但又不高于这个温度的深度的地方。”

在苍穹浩瀚的宇宙中，我们不过是星辰中一粒飞扬的尘埃。我们对于宇宙来说无关紧要，微不足道。

难怪天文学家说：“当你拥有了宇宙观，你就会把人生看得很淡”。

人类这个物种年轻、好奇、勇敢，而且充满希望，近几年来，我们对宇宙及我们在宇宙中所处的位置有惊人的发现，我们已经进化到学习为乐，并以获取知识为生存先决条件的地步。 探索 宇宙，开启未知世界是我们永恒的追求。

宇宙有无法穷尽的优美天体、错综的关联、微妙的法则、可供 探索 的无限空间。卡尔萨根 这本《宇宙》真的是一部极至浪漫的科普书，文笔细腻优美，一改以往专业类的晦涩难懂，穿插多位科学家的写实故事，从头至尾感觉像是一位温文尔雅的学者在讲述一个很漫长的故事，这个故事的主人公是从古至今所有为人类 探索 宇宙而付出极大贡献的科学家们。

比如讲到约翰内斯 开普勒，1571年生于德国，他聪明、固执、异常独立，少年时被送往神学院去接受神职人员教育。那个时代迷信是无权无势的平民应对饥荒、瘟疫，还有宗教战争的万能药，所以占星术在当时蓬勃发展，而开普勒却始终持怀疑态度，他一直想摸清楚日常混乱背后是否隐藏着规律。有人把哥白尼的日心说告诉了他。日心说与开普勒的宗教观即太阳暗喻上帝是一切的中心不谋而合。

在正式取得神职之前，开普勒找了个不错的世俗工作，也许是意识到自己并不适合老老实实当个牧师，他去教数学，他接受过欧式几何学教育并为之沉迷，他聪明的才智是那个时代的佼佼者。然而他绝对不是合格的讲师，他说话咕咕哝哝，总是离题万里，让学生摸不到头脑，第一年只有几个学生来上他的课，第二年一个都没有。讲课时，各种种样的想法和思路纷至沓来，让开普勒完全没法集中注意力。就在授课之际，一道灵光突然闪现，这思绪从根本上改变了天文学的未来。

在那个时候所有的基督天文学家都认为行星沿着正圆形轨道做匀速圆周运动。这个圆一定得是完美的，这样行星才能高高在上，远离地球。开普勒不断计算，他尝试了各种各样的卵形曲线，直到几个月以后，他在绝望中尝试了一个椭圆公式，得出了开普勒第一定律：行星沿着椭圆轨道环绕太量，而太阳则处在椭圆的一个焦点上。第二定律：行星在相同的时间内扫过面积相等的区域。 第三定律：行星的周期即它们绕轨一圈的时间的平方与它们的和太阳的平均距离的立方成正比。

开普勒终于 探索 行星运动，寻找天体间的和谐。他去年的36年后，这项研究在艾萨克牛顿手里达到顶峰。23岁的亍牛顿还是剑桥大学的本科生，一场瘟疫把他困在家乡的小镇，与外界隔绝了近一年，在此期间，他发明了微积分，探明了光的基本性质，为万有引力理论奠定了基础。有人问牛顿这是怎么发现的，他的回答简单的出奇：“就是想想而已” 。　牛顿40多岁时他的仆人是这么描述他的：我从不知道他有什么 娱乐 消遣，他不骑马，不散步，不打保龄球或者参加任何运动。他觉得时间不花在研究上就等于浪费。除了出门讲课，他从不离开房间 听他讲课的人不多，能理解的更少。因为没有听从，他常常只能对着空气朗读。

在时空之旅这一章，有一个段落是：

假如漫步在19世纪90年代风景宜人的托斯卡纳乡野，你或者许在支帕维亚的路上遇到一个长凌乱的高中辍学生。他原本在德国读书收，被老师认定一事完成，最好离开学校，因为他总是提出各种问题，破坏课堂纪律。他确实离开了学校，在意大利北部四处游荡，享受着这里的自由氛围，反复思考心中的问题，不再理会纪律严格的普鲁士学堂的灌输。这个辍学生的名字叫阿尔伯特爱因斯坦。他的沉思改变了世界。

书中讲到的科学人物数百位，就是这些栩栩如生的人物为这本科普书最大的润色，使它不再枯燥而读起来津津有味。

除了宇宙的浩瀚，本书还讲到生命的起源和进化，还有外星智慧生物的可能性。有人们热衷的火星，神奇的地球，有永恒的尽头，有时空的旅行。我们由星尘所铸，我们的起源和演化与遥远的天体事情相关， 探索 宇宙的过程也是发现自我之旅。

许多世界从未诞生的生命，还有许多世界被宇宙灾难毁灭。我们很幸运：我们活着，充满力量。

宇宙辽阔，光阴漫长，能与我们的家人和所爱的人共享同一颗星球同一段时光是我们的荣幸。

太古代

太古代离我们久远，是地质发展史中最古老的时期，延续时间长达15亿年，是地球演化史中具有明确地质记录的最初阶段。由于年代久远，太古代的保存下来的地质纪录非常破碎、零散。但是，太古代又是地球演化的关键时期，地球的岩石圈、水圈、大气圈和生命的形成都发生在这一重要而又漫长的时期，大约39亿年前，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。

在太古代的最初期，地球上尚无生命出现。生命元素，如C，H，O，N等在强烈的宇宙射线、雷电轰击下首先形成简单有机分子，后发展为复杂有机分子，再形成准生命的凝聚体，进而由凝聚体进化成原始生命。在距今约33亿年前，形成了地球上最古老的沉积岩，大气圈中已含有一定的二氧化碳，并出现了最早的、与生物活动相关的叠层石；到 31亿年前，地球上开始出现比较原始的藻类和细菌。在29亿年前，地球上出现了大量蓝绿藻形成叠层石，这表明这一时期地球上已经出现了游离氧以及行光合作用的原核生物。

经过了天文期以后，地球便正式成为太阳系的成员。大约又经过22亿年，地球发展便进入到地质时期——太古代。这段从46亿年～38亿年的地质时期有哪些特点？

（1）薄而活动的原始地壳：根据资料分析，原始地壳的部分可能更接近于上地幔。硅铝质和硅镁质尚未进行较完全的分异，因此太古代时期的地壳是很薄的，也没有现在这样坚固复杂。由于地球内部放射性物质衰变反映较为强烈，地壳深处的融熔岩浆，不时从地壳深处，沿断裂涌出，形成岩浆岩和火山喷发。当时到处可见火山喷发的壮观景象。因此我们现在从太古代地层中，普遍可见火山岩系。

（2）深浅多变的广阔海洋中散布少数孤岛：当时地球的表面，还是海洋占有绝对优势，陆地面积相对较少，海洋中散布着孤零的海岛，地壳处于十分活跃状态，海洋也因强烈的升降运动，而变得深浅多变。陆地上也有多次岩浆喷发和侵入，使上面局部地区固结硬化，使地壳慢慢向稳定方向发展，因此太古代晚期形成了稳定基底地块——“陆核”。陆核出现，标志地球有了真正的地壳。

（3）富有CO2，缺少氧气的水体和大气圈：太古代地球表面，虽然已经形成了岩石圈、水圈和大气圈。但那时的地壳表面，大部分被海水覆盖，由于大量火山喷发，放出大量的CO2，同时又没有植物进行光合作用，海水和大气中含有大量的CO2，而缺少氧气。大气中的CO2随着降水，又进入到海洋，因此海洋中HCO3-浓度增大。岩浆活动和火山喷发的同时，带来大量的铁质，有可能被具有较强的溶解能力的降水和地表水溶解后带入海洋。含HCO3-高浓度海水同时具有较大的溶解能力和搬运能力，因此可将低价铁源源不断地搬运至深海区，这就是为什么太古代铁矿石占世界总储量60％，矿石质量好，并且在深海中也能富集成矿的原因。

（4）太古代的地层：太古代的地层，都是一些经过变质的岩石，例如片麻岩、变粒岩、混合岩等深变质的岩石。我国太古代地层只分布在秦岭、淮河以北地区。出产鞍山式铁矿的鞍山、吕梁山、泰山、太行山等地均有太古代地层。

太古代（Archeozoic Era，Archeozoic）最古的地质时代。一般指距今46亿年前地球形成到25亿年前原核生物（包括细菌和蓝藻）普遍出现这段地质时期。“太古代”一词1872年由美国地质学家达纳（JDDana）所创用。当时形成的地层叫“太古界”，代表符号为“Ar”。主要由片麻岩、花岗岩等组成，富含金、银、铁等矿产，构成各大陆地壳的核心。主要分布在澳大利亚、非洲、南美的东北部、加拿大、芬兰、斯堪的那维亚等地；我国辽东半岛、山东半岛和山西等地，亦有太古代地层露出。1970～1980年，一批科学家连续报道了在澳大利亚西部诺恩·波尔（NorthPole）地区35亿年前的瓦拉乌纳群（Warrawoonagroup）地层中，发现了一些丝状微化石。这是迄今在太古代地层中发现的、比较可信的最早化石记录。

元古代

元古代早期火山活动仍相当频繁，生物界仍处于缓慢，低水平进化阶段，生物主要是叠层石以及其中分离得到的生物成因有机碳和球状、丝状蓝藻化石，由于这些光合生物的发展，大气圈已有更多的氧气。

在19亿年前，大陆地壳不断增厚，开始发育有盖层沉积，地球表面始终保持着一种十分有利于生命发展的环境。蓝藻和细菌继续发展，到距今13亿年前，已有最低等的真核生物—绿藻出现。在元古代晚期，盖层沉积继续增厚，火山活动大为减弱，并出现广泛的冰川，从此地球具有明显的分带性气候环境，为生物发展的多样性提供了自然条件，著名的后生动物群—澳大利亚埃迪卡拉动物群就出现这个时期。

古生代

古生代(Paleozoic era)——地质年代的第3个代（第1、2个代分别是太古代和元古代）。约开始于57亿年前，结束于23亿年前。古生代共有6个纪(Period)，一般分为早、晚古生代。早古生代包括寒武纪(Cambrian 54亿年前)、奥陶纪(Ordovician 5亿年前)和志留纪(Silurian 435亿年前)，晚古生代包括泥盆纪(Devonian 405亿年前)、石炭纪(Carboniferous 355亿年前)和二叠纪(Permian 295亿年前)。动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪，相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛。古植物在古生代早期以海生藻类为主，至志留纪末期，原始植物开始登上陆地。泥盆纪以裸蕨植物为主。石炭纪和二叠纪时，蕨类植物特别繁盛，形成茂密的森林，是重要的成煤期。

地质年代名称。显生宙(Phanerozoic Eon)的第一个代，距今约57亿年至23亿年前，占显生宙时期的2/3。包括早古生代的寒武纪、奥陶纪、志留纪和晚古生代的泥盆纪、石炭纪、二叠纪。早古生代是海生无脊椎动物的发展时代，如寒武纪的节肢动物三叶虫、奥陶纪的笔石和头足类、泥盆纪的珊瑚类和腕足类等。最早的脊椎动物无颚鱼也在奥陶纪出现。植物以水生菌藻类为主，志留纪末期出现裸蕨植物。在晚古生代，脊椎动物开始在陆地生活。鱼类在泥盆纪大量繁衍，并向原始两栖类演化。石炭纪和二叠纪时，两栖类和爬行类已占主要地位。植物也进入依靠孢子繁殖的蕨类大发展时期，石炭纪和二叠纪因有蕨类森林而成为地质历史上的重要成煤期。古生代的地壳运动和气候变化深刻影响自然环境的发展。早古生代的地壳运动在欧洲称加里东运动，在美洲称太康运动，在中国又称广西运动。此时古北美、古欧洲、古亚洲、冈瓦纳古陆及古太平洋、古地中海都已形成。晚古生代地壳运动在欧洲称海西（华力西）运动，在北美称阿勒盖尼运动，在中国又称天山运动。经过古生代地壳运动，世界许多巨大的褶皱山系出现，南方的冈瓦纳古陆和北方的劳亚古陆联合在一起，形成泛古陆（联合古陆）。晚古生代在冈瓦纳古陆发生了大规模的冰川作用，大冰盖分布于古南纬60°以内的今南非、阿根廷等地，该冰川作用期即地质历史上的石炭—二叠纪大冰期。古生代的地层总称古生界。

古生代(Paleozoic era)——地质年代的第3个代（第1、2个代分别是太古代和元古代）。约开始于57亿年前，结束于23亿年前。古生代共有6个纪(Period)，一般分为早、晚古生代。早古生代包括寒武纪(Cambrian 54亿年前)、奥陶纪(Ordovician 5亿年前)和志留纪(Silurian 435亿年前)，晚古生代包括泥盆纪(Devonian 405亿年前)、石炭纪(Carboniferous 355亿年前)和二叠纪(Permian 295亿年前)。

太古代（Archeozoic Era，Archeozoic）最古的地质时代。一般指距今46亿年前地球形成到25亿年前原核生物（包括细菌和蓝藻）普遍出现这段地质时期。

太古代离我们久远，是地质发展史中最古老的时期，延续时间长达15亿年，是地球演化史中具有明确地质记录的最初阶段。由于年代久远，太古代的保存下来的地质纪录非常破碎、零散。但是，太古代又是地球演化的关键时期，地球的岩石圈、水圈、大气圈和生命的形成都发生在这一重要而又漫长的时期，大约39亿年前，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

元古代早期火山活动仍相当频繁，生物界仍处于缓慢，低水平进化阶段，生物主要是叠层石以及其中分离得到的生物成因有机碳和球状、丝状蓝藻化石，由于这些光合生物的发展，大气圈已有更多的氧气。

在19亿年前，大陆地壳不断增厚，开始发育有盖层沉积，地球表面始终保持着一种十分有利于生命发展的环境。蓝藻和细菌继续发展，到距今13亿年前，已有最低等的真核生物—绿藻出现。在元古代晚期，盖层沉积继续增厚，火山活动大为减弱，并出现广泛的冰川，从此地球具有明显的分带性气候环境，为生物发展的多样性提供了自然条件，著名的后生动物群—澳大利亚埃迪卡拉动物群就出现这个时期。

寒武纪是地质历史划分中属显生宙古生代的第一个纪，距今约54亿至51亿年，寒武纪是现代生物的开始阶段，是地球上现代生命开始出现、发展的时期。寒武纪对我们来说是十分遥远而陌生的，这个时期的地球大陆特征完全不同于今天。 寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。但澄江动物群告诉我们，现在地球上生活的多种多样的动物门类在寒武纪开始不久就几乎同时出现。

奥陶纪（Ordovician Period，Ordovician），地质年代名称，是古生代的第二个纪，开始于距今5亿年，延续了6500万年。

志留纪（Silurian period）是早古生代的最后一个纪,也是古生代第三个纪。本纪始于距今435亿年，延续了2500万年。由于志留系在波罗的海哥德兰岛上发育较好，因此曾一度被称为哥德兰系。 志留纪可分早、中、晚三个世。志留系三分性质比较显著。一般说来，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地上升，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，地质年代名称，古生代的第四个纪，约开始于405亿年前,结束于35亿年前，持续约5000万年。“泥盆纪分为早、中、晚3个世,地层相应地分为下、中、上3个统。

早期裸蕨繁茂，中期以后，蕨类和原始裸子植物出现。无脊椎动物除珊瑚、腕足类和层孔虫（Stromatoporoidea，腔肠动物门，水螅虫纲的一个目）等继续繁盛外，还出现了原始的菊石（Ammonites，属软体动物门，头足纲的一个亚纲）和昆虫。脊椎动物中鱼类（包括甲胄鱼、盾皮鱼、总鳍鱼等）空前发展，故泥盆纪又有“鱼类时代”之称。晚期甲胄鱼趋于绝灭，原始两栖类（迷齿类（Labyrinthodontia）（亦称坚头类）开始出现

石炭纪（Carboniferous period）是古生代的第5个纪，开始于距今约355亿年至295亿年，延续了6000万年。石炭纪时陆地面积不断增加，陆生生物空前发展。当时气候温暖、湿润,沼泽遍布。大陆上出现了大规模的森林，给煤的形成创造了有利条件。

二叠纪（Permian period）是古生代的最后一个纪，也是重要的成煤期。二叠纪分为早二叠世, 中二叠世和晚二叠世。二叠纪开始于距今约295亿年，延至25亿年，共经历了4500万年。二叠纪的地壳运动比较活跃，古板块间的相对运动加剧，世界范围内的许多地槽封闭并陆续地形成褶皱山系，古板块间逐渐拚接形成联合古大陆（泛大陆）。陆地面积的进一步扩大，海洋范围的缩小，自然地理环境的变化，促进了生物界的重要演化，预示着生物发展史上一个新时期的到来。

中生代

中生代（Mesozoic Era；距今约25亿年～距今约6500万年）

显生宙第二个代，晚于古生代，早于新生代。这一时期形成的地层称中生界。中生代名称是由英国地质学家J菲利普斯于1841年首先提出来的，是表示这个时代的生物具有古生代和新生代之间的中间性质。自老至新中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。

中生代时，爬行动物（恐龙类、色龙类、翼龙类等）空前繁盛，故有爬行动物时代之称，或称恐龙时代。中生代时出现鸟类和哺乳类动物。海生无脊椎动物以菊石类繁盛为特征，故也称菊石时代。淡水无脊椎动物，随着陆地的不断扩大，河湖遍布的有利条件，双壳类、腹足类、叶肢介、介形虫等大量发展，这些门类对陆相地层的划分、对比非常重要。

中生代植物，以真蕨类和裸子植物最繁盛。到中生代末，被子植物取代了裸子植物而居重要地位。中生代末发生著名的生物绝灭事件，特别是恐龙类绝灭，菊石类全部绝灭。有人认为生物绝灭事件与地外小天体撞击地球有关，但真正原因有待进一步研究确定。

古生代末期，联合古陆的形成，使全球陆地面积扩大，陆相沉积分布广泛。中生代中、晚期，联合古陆逐渐解体和新大洋形成，至中生代末 ，形成欧亚 、北美 、南美、非洲、澳大利亚、南极洲和印度等独立陆块。并在其间相隔太平洋、大西洋、印度洋和北极海。

中生代中、晚期，各板块漂移加速，在具有俯冲带的洋、陆壳的接触带上俯冲、挤压，导致著名的燕山运动（或称太平洋运动），形成规模宏大的环太平洋岩浆岩带、地体增生带和多种内生金属、非金属矿带。中生代气候总体处于温暖状态，通常只有热带、亚热带和温带的差异。

新生代

新生代（距今6500万年～今）Cenozoic Era

地质历史上最新的一个代，显生宙的第三个代。这一时期形成的地层称新生界。新生代以哺乳动物和被子植物的高度繁盛为特征，由于生物界逐渐呈现了现代的面貌，故名新生代（即现代生物的时代）。1760年，意大利博物学家G阿尔杜伊诺在研究意大利北部地质时，把组成山系的地层分为3个系：第一系为结晶岩，第二系为含化石的成层岩石，第三系为半胶结的层状岩石，常含海相贝壳。1829年，法国学者J德努瓦耶研究巴黎盆地时，把第三系之上的松散沉积层称为第四系。第一系、第二系的名称已废弃不用，第一系大致相当前寒武系，第二系相当于古生代和中生代的地层。新生代包括第三纪和第四纪，第三纪又可分为早第三纪和晚第三纪，纪可再划分为几个世（见表）。

新生代开始时，中生代占统治地位的爬行动物大部分绝灭，繁盛的裸子植物迅速衰退，为哺乳动物大发展和被子植物的极度繁盛所取代。因此，新生代称为哺乳动物时代或被子植物时代。哺乳动物的进一步演化，适应于各种生态环境，分化为许多门类。到第三纪后期出现了最高等动物——原始人类。原始人类起源于亚洲或非洲。

信就有，不信则无。这个完全取决于自己 地质学家发现：覆盖在原始地壳上的层层叠叠的岩层，是一部地球几十亿年演变发展留下的"石头大书"，地质学上叫做地层。地层从最古老的地质年代开始，层层叠叠地到达地表。一般来说，先形成的地层在下，后形成的地层在上，越靠近地层上部的岩层形成的年代越短。 地层好比是记录地球历史的一本书，地层中的岩石和化石就像这本书中的文字。用现代科学的方法通过对古老岩石的测定，人们得知地球已经存在46亿年了。 那么人们用什么科学方法来推算地球的年龄呢？目前，科学上是用测定岩石中放射性元素和它们蜕变生成的同位素含量的方法，作为测定地球年龄的"计时器"。 人们利用放射性元素蜕变的特点，来计算出岩石的年龄。放射性元素在蜕变时，速度很稳定，而且不受外界条件影响。在一定时间内，一定量的放射性元素，分裂多少份量，生成多少新的物质都有个确切数字。例如，一克铀在一年中有七十四亿分之一克裂变为铅和氦。因此，我们可以根据岩石中现在含有多少铀和多少铅，算出岩石的年龄。地壳是由岩石组成的，这样我们就能得知地壳的年龄。有的人算出为30亿年左右。 地壳的年龄还不等于地球的实际年龄，因为在形成地壳以前，一般地球还要经过一段表面处于熔融状态的时期，加上这段时期，地球的年龄估计约有46亿年。这是个很大的数字。但在宇宙中，比地球年龄大的星球还多着哩。 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成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－25亿年是古生代。"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25亿年－07亿年的中生代，历时约18亿年。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。

我们经常会在各种科教片中看到有关于天体爆炸的信息，经过科学家的研究发现，宇宙的存在可能是来自于一场大爆炸。那么我们赖以生存的地球也是一颗巨大的天体，地球在未来会不会爆炸呢？

地球存在至今已经455亿年了，在上百亿年前整个宇宙是空洞的，没有任何天体存在，甚至没有宇宙本身。 在137亿年前，由于所有的能量和物质都不断积累在一起，浓缩成一个能力巨大，密度和温度都极高的奇点，然后产生了巨大压力形成了一次大爆炸。 这次爆炸之后形成了宇宙，这时宇宙中散布着无数尘埃，这些尘埃由于引力的存在逐渐吸引，收缩，并且形成了一个漩涡，也就是我们现在看到的星系。

大部分集中在中间的都是散发着能力的大型物质，这些这种物质也就变成了形成天体的核心，由于本身就用巨大的能量，在吸收其他物质的过程中变得更加庞大，能量也不断膨胀，可以理解成为现在的太阳，而其他轨道中的物质碎片不断碰撞形成了其他行星， 也就是我们现在的地球，和其他八大行星 ，而在爆炸中飞出核心区域的物质，由于在运动的轨迹中无法吸收其他物质， 就变成了中子星或者其他小型天体。

太阳系的又经过数十亿年的发展逐渐稳定下来，在运行的过程中地球轨道逐渐远离中心高温区域，到了更加广袤的寒冷区域。而地球与其他天体不同，体内没有巨大的能量支撑自己燃烧，地心内的能量转化为热量，不能够保证地表温度持续升高，所以地球表面的温度又经过几亿年形成适温期，然后冷却成固态。

所以地球刚刚形成的时候气温还非常高，过了10亿年时间的发展，地壳逐渐稳定，海洋也慢慢形成，地球开始有了最原始的生命，大 概在450万年前人类和猿类开始往不同方向进化，大约在300万年前逐渐进化为南方古猿，也就是人类的前身。

但是地球的形成在科学界有两种说法，一种是系内成因，还有一种叫做系外成因，上述过程就是地球在原始太阳系内形成的叫系内成因。系外成因几乎与系内成因没有太大的区别，有科学家们认为地球原始地核在宇宙运行过程中，捕获了高温熔融物质，然后逐渐演变成高温熔融巨厚层，后来外层逐渐冷却成为地球的外壳，这时候地球已经基本成型，然后在5亿年前，被太阳引力捕获，形成了太阳系内的一颗行星，然后地球有了温度，各种物质变得稳定，才开始慢慢有了生命。

对于这两种说法更多科学家认为地球是系内成因，但是系外成因也不是没有可能性，具体还需要科学家进一步研究证明 。在地球几十年里也发生过几次大规模生物灭绝事件，比如大降温时间，和陆地板块碰撞，有一部分原因是地球本身的不稳定，那么如今已经稳定的地球会和其他天体一样有爆炸的可能吗？

其实宇宙中的天体爆炸是有规律的，一部分天体必然会爆炸，另一部分则没有爆炸的可能。能够爆炸的体积能量巨大的恒星，这些恒星必然会经历大爆炸，而行星则完全不会有这种情况发生。

大爆炸之后宇宙中有无数物质残渣，因为爆炸并不是均匀的，有些物质还保留着巨大的内核，而有的则变成了小碎块。这 些巨大的内核中依然蕴含非常大的能量，在数亿年里变成一颗恒星，这种恒星被称为第一代恒星 ，它们体积非常庞大，而且内在能量也异常巨大，它们的星核像是一个一直在燃烧的核反应堆，最初燃烧的是氢，氢燃烧完之后氦继续燃烧，这时候的天体就像是个内部燃烧的气球，不断燃烧的过程中释放的能量，也让天体不断膨胀，当氦燃烧完之后碳紧接着燃烧，碳燃烧完之后氧，硅等会继续燃烧。 每当内核燃烧完一种燃料时，星体便开始渐渐往内收缩就形成了坍塌，然后又产生更大引力，内核的温度进一步升高，在坍塌的过程中直到遇到新的燃料继续燃烧。

这种恒星的寿命一般都非常短，当燃烧坍塌到一定程度后，内核温度越来越高，坍塌的频率也越来越快，热核反应的一次次的接踵而至，直到把燃料全部燃烧干净，然后整颗星体开始剧烈坍塌，几乎在几秒钟之内坍塌就会结束，但是这种强烈的收缩，也让内部压力无限增加，同时恒星表面还有一层易燃的元素，例 如，氢气，氧气等，这些元素接触到高温后又瞬间被点燃，最终就导致了超新星大爆炸。

这就是第一代恒星的结局，爆炸后的恒星向整个宇宙分散着自己的残渣碎块，有的变成了其他星体的一部分，有的燃烧殆尽消失了，有的任然宇宙中的小碎块，同样还有蒸气的巨大残骸，因为有引力的存在，它们在无数年之后又会慢慢聚集，重新变成一颗巨大恒星，这就是二代恒星。

二代恒星的个头依然非常庞大，内部同样蕴含巨大能量，像是一代恒星一样的发展过程，最后同样会经历一次超新星爆炸。这些恒星都有着共同点，发光发热，就像是太阳一样，但是太阳这种巨大的恒星是属于第三代恒星，它是二代恒星爆炸之后剩余残留物聚集而成的。因为没有和上代一样大的能量，它燃烧完会变成白矮星，和太阳差不多大小，或者比太阳小的恒星燃烧完之后就会变成白矮星。 比太阳大5倍左右的星体就是一代恒星，也被称为红巨星，它们爆炸的产生的能量是太阳100万年燃烧产生的能量总和。

据科学家的研究发现，现在宇宙中还存在着二代恒星，这些恒星随时都会爆炸。地球其实在46亿年前也是一颗巨大的恒星，它也经历过巨大的爆炸，现在的地球就是爆炸后残留的部分星体，在燃烧完能量之后在宇宙中流浪时不断壮大成今天的地球。 但是现在的地球虽然还蕴含着能量，但只是一颗适宜居住的行星，它内部的能量不足以支撑燃烧爆炸。

恒星和行星的区别也就在这里，恒星发光发热，质量巨大，内部会产生核聚变，同时有着巨大引力，行星则是围绕恒星公转，并且反射恒星光芒，由于质量较小无法产生核聚变。 同时行星还要满足四个条件，首先，必须是一颗天体，第二，必须有足够的质量，让本体的引力可以克服刚体力，使星体呈圆形；第三，要在太阳系的轨道上运行；第四，要将自身的轨道上的所有物质残骸全部清除。

人类科学存在仅仅几百年，就已经能够追溯到人类起源，对地球的研究已经能够推演到地球形成之初，甚至能够计算到40多亿年前世界，地球现在对于科学家已经没有太多的秘密了，广袤的宇宙中充满浪漫和未知深深地吸引着无数人，宇宙中还有更多秘密等着解答，同样有着更多挑战在等待着人来，地球虽然孕育着人类，但是人类还是向往未知的深空，希望可以找到适合人类居住的星球，在宇宙中是否还有其他生命体，不仅是科学家想知道的，这对于每个普通人来说同样是一个非常有意思的问题，在宇宙中我们可能并不是孤独的。