科普-中华学生百科全书-第971章
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！
便是太阳，其余围绕太阳旋转，由于行星自转因此也可以产生卫星，例如地
球的卫星——月亮，这样地球便随太阳系的产生而产生了。
灾难学派的假说：1930 年英国物理学家金斯提出气体潮生说，他推测原
始太阳为一灼热球状体，由非常稀薄的气体物质组成。一颗质量比它大得多
的星体，从距离不远处瞬间掠过，由于引力，原始太阳出现了凸出部分，引
力继续作用，凸出部分被拉成如同雪茄烟一般的长条，作用在很短时间内进
行。较大星体一去不复返，慢慢地太阳获得新的平衡，从太阳中分离出长条
状稀薄气流，逐渐冷却凝固而分成许多部分，每一部分再聚集成一个行星。
被拉出的气流，中间部分最宽，密度最大，形成较大的木星和土星。两端气
流稀薄些，形成较小的行星，如水星、冥王星、地球等。
陨石论（施密特假说）：前两种假说都提出了一个原始太阳分出炽热熔
融气体状态的物质。施密特根据银河系的自转；和陨石星体的轨道是椭圆的
理论，认为太阳系星体轨道是一致的，因此陨星体也应是太阳系成员。因此
他于 1944 年提出了新假说：在遥远的古代，太阳系中只存在一个孤独的恒星
——原始太阳，在银河系广阔的天际沿自己轨道运行。约在 60～70 亿年前，
当它穿过巨大的黑暗星云时，便和密集的陨石颗粒、尘埃质点相遇，它便开
始用引力把大部分物质捕获过来，其中一部分与它结合；而另一些按力学的
规律，聚集起来围绕着它运转，及至走出黑暗星云，这时这个旅行者不再是
一个孤星了。它在运行中不断吸收宇宙中陨体和尘埃团，由于数不清的尘埃
和陨石质点相互碰撞，于是便使尘埃和陨石质点相互焊接起来，大的吸小的，
体积逐渐增大，最后形成几个庞大行星。行星在发展中又以同样方式捕获物
质，形成卫星。
以上仅介绍三种关于地球起源的学说，一般认为前苏联学者施密特的假
说（陨石论）是较为进步的，也较为符合太阳系的发展。根据这一学说，地
球在天文期大约有两个阶段：
（1）行星萌芽阶段：即星际物质（尘埃，硕体）围绕太阳相互碰撞，开
始形成地球的时期。
（2）行星逐渐形成阶段：在这一阶段中，地球形体基本形成，重力作用
相当显著，地壳外部空间保持着原始大气（CH·NH4，H2O，CO2，等）。由于
放射性蜕变释热，内部温度产生分异，重的物质向地心集中，又因为地球物
质不均匀分布，引起地球外部轮廓及结构发生变化，亦即地壳运动形成，伴
随灼热融浆溢出，形成岩侵入活动和火山喷发活动。
以上便是地球演化较新的观点。上述从第二阶段起，地球发展由天文期
进入到地质时期。
地球的年龄
地球有多大岁数？从人类的老祖先起，人们就一直在苦苦思索着这个问
题。
玛雅人把公元前 3114 年 8 月 13 日奉为“创世日”；犹太教说“创世”
是在公元前 3760 年；英国圣公会的一个大主教推算“创世”时间是公元前
4004 年 10 月里的一个星期日；希腊正教会的神学家把“创世日”提前到公
元前 5508 年。著名的科学家牛顿则根据《圣经》推算地球有 6000 多岁。而
我们民族的想象更大胆，在古老的神话故事“盘古开天地”中传说，宇宙初
始犹如一个大鸡蛋，盘古在黑暗混沌的蛋中睡了 18000 年，一觉醒来，用斧
劈开天地，又过了 18000 年，天地形成。即便如此，离地球的实际年龄 46
亿年仍是差之甚远。
人们是用什么科学方法推算地球年龄的呢？那就是天然计时器。
最初，人们把海洋中积累的盐分作为天然计时器。认为海中的盐来自大
陆的河流，便用每年全球河流带入海中的盐分的数量，去除海中盐分的总量，
算出现在海水盐分总量共积累了多少年，就是地球的年龄。结果得数是 1 亿
年。为什么与地球实际年龄相差 45 亿年呢？一是没考虑到地球的形成远在海
洋出现之前；二是河流带入海洋的盐分并非年年相等；三是海洋中盐分也常
被海水冲上岸。种种因素都造成这种计时器失真。
人们又在海洋中找到另一种计时器——海洋沉积物。据估计，每 3000～
10000 年，可以造成 1 米厚的沉积岩。地球上的沉积岩最厚的地方约 100 公
里，由此推算，地球年龄约在 3—10 亿年。这种方法也忽略了在有这种沉积
作用之前地球早已形成。所以，结果还是不正确。
几经波折，人们终于找到一种稳定可靠的天然计时器——地球内放射性
元素和它蜕变生成的同位素。放射性元素裂变时，不受外界条件变化的影响。
如原子量为 238 的放射性元素——铀，每经 45 亿年左右的裂变，就会变掉原
来质量的一半，蜕变成铅和氧。科学家根据岩石中现存的铀量和铅量，算出
岩石的年龄。地壳是岩石组成的，于是又可得知地壳的年龄，大约是 30 多亿
年，加上地壳形成前地球所经历的一段熔融状态时期，地球的年龄约 46 亿
岁。
地球的幼年时代——太古代时期
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。
地球的少年时代——元古代时期
地球发展从 26～6 亿年，这段经历了 20 亿年的悠久历史，称为元古代。
在这漫长的时期，地球上许多事物从无到有，就像是一个人的少年时代，长
成了初步的轮廓。
太古代末期的一次地壳运动，在我国称为泰山运动、鞍山运动或阜平运
动。太古代形成的陆核，到元古代时进一步扩大，稳定性增强，形成规模较
大的原地台，后又经过几次地壳运动，原地台发展为古地台，地壳发展也由
单层结构发展为双层结构。所谓双层结构，即是有结晶基底和沉积盖层，在
世界范围内出现八大地台与九大地槽对立的局面。
这时海洋中，已经出现了丰富繁多的藻类，由于这些布满海洋的藻类植
物的光合作用，吸收大量 CO2 放出氧气，因此这时海洋和大气中有较多的游
氧存在，同时 CO2也相对减少，为生物发展准备了物质条件。
元古代末期，我国有一套地层名词，称为震旦系，指的是 8～6 亿年这段
时期。这是 1924 年李四光先生在长江三峡地区所建立的地层系说。“震旦”
是中国的古称（这套地层名称目前尚未在国际上采用）。在震旦纪的后期，
有一次世界性的大冰期。我国大部分地区均有分布。冰期是指：较大范围内
气温下降，雪线降低（一般雪线在 5000 米海拔高度左右），冰原扩大（例如
震旦冰期时，长江三峡，贵州、湖南、江西等省均有分布）。震旦纪的磷矿、
锰矿都是我国重要的含矿层位。例如开阳磷矿、浏阳磷矿、襄阳磷矿、湘坛
锰矿等，都产于这一时代。
地球的青年时代——古生代时期
古生代大约是 6～2．3 亿年，经历 3．7 亿年的历史。这比起太古代和元古
代来，时间不算很长，但从地球的发展来看，却是一个重要的时期，这犹如
人生的青年时代。根据发展可分早、晚两个阶段：
早古生代划分三个纪：寒武纪是根据英国威尔士西部的寒武山而得名；
奥陶纪是英国威尔士的一个民族的名称；志留纪是威尔士民族居住地。
晚古生代也划分三个纪：早、晚古生代之间有一个地壳运动，称为加里
东运动。海西运动结束了古生代的历史。泥盆纪是根据英国西南的德文郡命
名，日译为泥盆，我国沿用至今。石炭纪，因盛产煤层而得名，石炭是煤的
旧时称呼。二迭纪首先研究地点在乌拉尔山西坡——彼尔姆，因这套地层明
显具有上、下两部分，日译为二迭纪，也为我国采用。
该时期地壳发展日趋稳定，加里东运动以后，世界绝大部分地槽回返褶
皱，古生代末期海西运动后，世界范围内仅剩下两在地槽与两在古陆对立形
势，地球在这时的南北分异较为明显。古地理发展的海陆配置，这时也发生
较大变化，初步建立了现时地貌轮廓。生物的演替，经过了几次飞跃，植物
与动物都先后征服了大陆，高等生物发育繁衍。该期主要地质事件有：
（1）从海洋占绝对优势到陆地面积不断扩大。
前古生代，地球上出现不少古陆，但多为一些地槽海所分隔，在元古代
褶皱回返的地槽，到古生代时又重新下陷，形成广阔的地台浅海，因此早古
生代时，地球仍然是汪洋泽土，海洋占有绝对优势。早古生代，特别是志留
纪末期的地壳运动，称为加里东运动。这次运动后，加里东地槽全部回返褶
皱，另一些地槽也部分发生褶皱回返，如蒙古地槽北缘的阿尔泰——萨彦岭
地区；阿马拉契亚地槽的北段和南段的一部分；塔
