地球的起源与演化

宝玉石地质基础地球的起源与演化建设者姓名：占文锋地球演化史地质年代表人类起源的假说人类演化史

如何了解地球的过去相关概念古生物：是地史时期的生物。古生物与现代生物在时间上并无严格的界限。在地学界，通常把全新世以前（约一万年以前）的生物归为古生物的范畴。化石：指保存在地层中的古生物的遗体或遗迹。遗迹是生物活动留下的痕迹。地质年代：系指地质体形成或地质时间发生的年代。相对年代：地质体形成或地质事件发生的先后顺序（相对先后关系）；绝对年龄：地质体形成的或发生的地质事件距今的确切年龄。同位素：具有不同原子量（中子数不同，质子数相同）的同种元素的变种。放射性同位素：原子核不稳定，会自动放射出能量，即具有放射性的同位素。化石形成的条件生物遗体及遗迹并不是都能保存并形成化石，决定于生物本身的条件和外界或者说周围的环境。需要满足条件：1）生物具有硬壳，不易氧化腐烂；2）生物死亡后或活动遗迹被沉积物迅速掩埋；3）随沉积物固结成岩，并发生各种石化作用。石化作用三种形式：矿质充填作用、置换作用、升馏作用化石的类别实体化石模铸化石遗迹化石地球演化史相关概念地质年代表人类起源的假说人类演化史如何了解地球的过去地球的历史，40多亿年，并无人记载，那怎么来了解地球的演化历史。原理：“将今论古”原则，即现实主义原理（Actualism）。途径：地层、化石依据上述分析原理，通过记录地球历史的各类岩石及生物化石，恢复被多次构造运动所搅乱的地层先后次序，建立地质年代表，由此分析地球演化史。（包括地史时期的环境、气候、生物等）。相对年代的确定地层层序律：是指原始形成的地层所具有的下老上新的叠置规律。生物层序律：根据生物进化原理，不同的地质时代有不同的生物群，不同时代的地层中包含有不同的化石群。一般来说，年代愈老的地层中所含的生物化石构造愈简单、愈低级；年代愈新的地层所含的生物化石构造愈复杂、愈高级，与现代生物愈相似。生物层序律是由英国运河工程师史密斯（W.Smith，1769—1832）提出的。切割律：史指岩浆岩侵入体侵入围岩，或侵入体之间的相互穿插关系所反映出来的被切者先，切割者后的规律。利用放射性同位素的半衰期是一个常数的特点，通过测定母体同位素和子体同位素来计算年龄——放射性同位素年龄测定。238U——206Pb+84He半衰期44.9亿年235U——207Pb+74He半衰期7.1亿年目前常用的有：K—Ar法、Rb—Sr法、U—Pb法、14C法等，其中14C法由于半衰期短，专用于测定最新的地质事件或考古事件。绝对年龄的确定通过确定岩石相后顺序及年龄的基础上，按地质年代先后把地质历史进行系统编年，列出的即为地质年代表。大家知道按地层的年龄将地球的年龄划分成一些单位，这样可便于我们进行地球和生命演化的表述。人们习惯于以生物的情况来划分，这样就把整个46亿年划成两个大的单元，那些看不到或者很难见到生物的时代被称做隐生宙，而将可看到一定量生命以后的时代称做是显生宙。隐生宙的上限为地球的起源，其下限年代却不是一个绝对准确的数字，一般说来可推至5.7亿年前，也有推至6亿年前的。从6亿或5.7亿年以后到现在就被称做是显生宙。地球演化史相关概念人类起源的假说人类演化史如何了解地球的过去地质年代表地球的年龄，地学界比较公论的是46亿年。需要说明的是，目前世界上测得的最古老的岩石是加拿大阿卡斯卡片麻岩，近40亿年；最古老的化石——蓝绿澡的遗骸是35亿年。与46亿年有一定的差距，46亿年的数据，是按照地球与太阳系的其它天体都来自同一星云的理论，借用测定成分接近于地球内部成分的球粒陨石推算出来的。世界最古老的岩石——加拿大阿卡斯卡片麻岩中国最古老的岩石，35亿年，河北冀州第一阶段地球的天文时期（46——38亿年）是地球的圈层构造初步形成阶段。重力分异形成内部圈层结构；火山作用形成外部圈层（原始大气圈、原始水圈）。这一阶段还没有生命，但正是这一阶段的原始大气圈、原始水圈的形成，为地球上生命的形成创造了条件。可以说是生命创造的准备阶段。隐生宙第二阶段前寒武纪时期（太古宙—元古宙，3800—570Ma）特点：1）地球上生命演化的开始，3500Ma。呈球状和丝状的澡类生物在南美和澳大利亚的距今3200—3500Ma前的岩石中发现的。生物结构和种类非常简单和单调。2）生物群的出现,生物界全面繁荣,约700Ma。在澳大利亚发现的距今约700Ma前的岩石中出现多样化生物实体、生物软体，并出现腔肠动物、蠕虫动物以及节肢动物（多细胞动物）。3）大气圈和水圈逐渐分异，成分逐渐成熟：标志是O2、N2。4）陆地形成，并开始了海陆分异。早古生代以海生无脊椎动物和低等植物繁盛为特征。寒武纪：5.7亿年，至5亿年结束。“三叶虫时代”。古陆上不具备生物繁衍的条件。具有硬壳的不同门类的无脊椎动物如雨后春笋般的出现，形成了生物大爆炸的壮观局面。奥陶纪头足类是无脊椎动物中非常进步的生物，在奥陶纪成为海洋中的一霸。奥陶纪海洋中分布最广的头足类是角石。志留纪：海洋面积缩小，陆地扩大。低等植物作为植物界的先驱者登上了历史舞台。笔石的涌现和繁盛，预示着高等生物的先驱已经出现了。显生宙晚古生代以植物及脊椎动物全面登陆为特征泥盆纪，4.05亿年开始，延续了5500万年。生物界从海洋征服大陆，生物开始从海洋向陆地发展。鱼类空前繁盛，“鱼类的时代”。植物开始登陆—裸蕨植物阶段。石炭纪始于3.5亿年，延续了6500万年。植物世界大繁盛的代表时期。含有丰富的煤炭，得名“石炭纪”。形成山系和陆地，地形高差起伏，地球上产生明显的气候分异。二叠纪始于2.85亿年。海水温暖清澈，地球史上重要成礁期，为石油、天然气形成奠定了基础。中生代以爬行动物和裸子植物繁盛为特征。开始出现哺乳类和鸟类。三叠纪软体动物（菊石、双壳类等）、六射珊瑚、海绵类、海百合、有孔虫、苔藓虫等种属繁多；陆地上，裸子植物保持优势，苏铁类占据主要地位。侏罗纪爬行动物大繁盛。恐龙迅速繁衍并占领了陆地、海洋和天空。侏罗纪晚期，始祖鸟的出现是生物演化史上的又一个重要事件。侏罗纪是名副其实的绿色公园。白垩纪动植物新生门类蓬勃发展和迅速演变的时期，全球发生大陆漂移，以恐龙为代表的生物大绝灭，是继古生代末二叠纪的生物大绝灭后又一次引人瞩目的事件。新生代：以被子植物、哺乳动物和人类的出现为特征。第三纪形成阿尔卑斯山、喜马拉雅山、落基山和安第斯山等巨大的山系；被子植物占据主要地位，木本植物大发展阶段；出现了明显的植物分区第四纪脊椎动物中的哺乳动物迅速发展。第四纪早期（约中更新世）出现古人类化石的。哺乳动物的发展，最终出现了具有改造和征服大自然的人类。地球演化史相关概念地质年代表人类起源的假说人类演化史如何了解地球的过去彗星与生命彗星含有多种有机成分，也许生命起源于彗星。彗星掠过地球，形成的有机尘埃，并象小雨一样洒落地球表面。陨石与生命球粒陨石含氨基酸、烃类、乙醇和脂肪族化合物。陨石撞击地球产生生命必须的有机物及其环境——小泡。关于生命的起源深海烟囱起源说加利福尼亚大学洛杉矶分校的分子生物学家詹姆·莱克在大洋底烟囱附近找到了在黄石公园热泉里生存的嗜硫细菌，为海底烟囱热泉生命起源提供了证据。原始生命的有机汤生命起源于早期地球“温暖小水池”的“有机汤”中：简单有机合成在地球形成之初就开始了，简单低相对分子量有机物与地壳表面的水体作用，形成含有机化合物稀的和浓的溶液，并汇集到大水体或原始海洋中。地球演化史相关概念地质年代表人类起源的假说如何了解地球的过去人类演化史最早的人类——能人的出现，约在3Ma前。能人，是指能够基本直立，并使用