地球的进化

第一阶段是地球球体形成期，其时限约在4600~4200 Ma前。大约46亿年前，原始地球开始从太阳星云中分化出来，低温、轻重元素融合，没有层状结构。原始地球一旦形成，有利于太阳星云物质的不断堆积(陨石的坠落)，体积和质量都会增大，同时由于重力分异和放射性元素转化，温度也会升高(图1-4)。当原始地球中的物质升温到熔融状态时，密度大、熔点低的铁、镍等元素首先析出，沉降到地心，成为铁镍核；低密度的铁镁铝硅酸盐向上富集形成地幔和地壳。广泛的火山喷发增加了原始地壳的厚度，改变了原始地壳的物质组成和结构特征，密度较低的液态和气态成分形成了原始水圈和大气圈。从此，地球开始了不同圈层之间的相互作用和频繁的物质能量交换。

图1-4地球内部的核裂变和陨石撞击

第二阶段为太古代和元古代，时限约为4200 ~ 543 Ma。这一时期的地质体在地球的某些地方还保存着，但大部分都经历了后期地质作用的改造，情况复杂。因为有了原始的地壳、大气圈和水圈，陆地和生命的出现开创了地质史的新纪元。因此，这一时期的地质过程是独特的，对理解地球的演化和发展具有重要意义。地球上最早的生命记录是38亿年前保存在南非沉积岩中的球形单细胞细菌化石。在随后的20多亿年里，细菌和藻类植物迅速繁殖，对原始大气成分的演变产生了重要影响。藻类的光合作用产生氧气，氧气氧化原有的大气，形成CO2、N2等气体，原有的大气成分开始向现代大气成分转化。生物早期进化极其缓慢，直到中晚元古代出现真核生物(654.38+0.8亿年前)甚至软体动物(6亿年前)，海洋生物圈才初步形成。从大约42亿年前开始，火山喷发物质构成的岛屿作为最早的陆地出现，地球上开始发生风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩等外部地质作用，形成沉积岩(澳大利亚西南部出露的沉积岩，含锆石42亿年)。自元古代(25亿年前)以来，海陆分异显著，古大陆在陆壳和洋壳的相互作用和影响下不断演化和生长。

第三阶段为显生宙，时限为543Ma至今。显生宙持续时间相对较短，但在此期间，生物极其繁盛，地质演化非常迅速，地质作用丰富多彩。此外，地质体遍布世界各地，保存广泛，使得对它们的观察和研究变得极为可能，成为地质科学的主要研究对象，奠定了地质学的基础理论和知识。