《人類源流》地球1

1、地球1一、地球的概念地球是太陽系八大行星之一，在八大行星中大小排行第五。地球按離太陽山 近及遠(yuǎn)的次序是第三顆，位于水星和金星之后；也是太陽系中直徑、質(zhì)量和密度 最大的類地行星。它也經(jīng)常被稱作世界。地球是生物的家園，包括人類,地球是目前宇宙中已知存在生命的唯一天體。 地球誕生于45.4億年前，而生命誕生于十億年內(nèi)。從那以后，地球的生物圈改 變了大氣層和其他環(huán)境，使得需要氧氣的生物得以誕生，也使得臭氧層形成。臭 氧層與地球的磁場(chǎng)一起阻擋了來自宇宙的有害射線，保護(hù)了陸地上的生物。地球 的物理特性，和它的地質(zhì)歷史和軌道，使得地球上的生命能周期性地持續(xù)。地球 預(yù)計(jì)將在15億年內(nèi)繼續(xù)擁有生命，直到太陽不斷

2、增加的充度滅絕地球上的生物 圈。地球的表面被分成幾個(gè)堅(jiān)硬的部分，或者叫板塊，它們以地質(zhì)年代為周期在 地球表面移動(dòng)。地球表面大約71%是海洋，剩下的部分被分成洲和島嶼。液態(tài)水 是所有已知的生命所必須的，但并不在所有其他星球表面存在。地球的內(nèi)部仍然 非?；钴S，有一層很厚的地幔，一個(gè)液態(tài)外核和一個(gè)固態(tài)鐵的內(nèi)核。地球會(huì)與外層空間的其他天體相互作用，包括太陽和月球?，F(xiàn)在，地球繞太 陽公轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間是自轉(zhuǎn)的366.26倍，這段時(shí)間被叫做一恒星年，等于 365.26太陽日。地球的地軸傾斜23.4。（與軌道平面的垂線傾斜23.4°）,從而在 星球表面產(chǎn)生了周期為1恒星年的季節(jié)變化。地球唯一的天然

3、衛(wèi)星，誕生于45.3 億年前的月球，造成了地球上的潮汐現(xiàn)象，穩(wěn)定了地軸的傾角，并且減慢了地球 的自轉(zhuǎn)。大約38到41億年前，后期重轟炸期的小行星撞擊極大地改變了表面環(huán) 境。二、地球的歷史和生命的進(jìn)化太陽系已知年代的最早的物質(zhì)來自45.672±0.006億年前，45.4億年前（精確 到1%）,地球和其他太陽系的行星在太陽星云（由灰塵和太陽形成之后留下的 氣體組成的碟狀物質(zhì)）中形成。地球的形成主要用了 1到2百萬年，在最初的融 化狀態(tài)，水蒸氣開始在大氣層聚集，使地球的表面逐漸冷卻而組成了一個(gè)堅(jiān)硬的 固態(tài)外殼。不久之后，可能是由于一個(gè)火星大小的質(zhì)量約為地球10%的星體撞擊 地球，月球就形成

4、了（大碰撞說），這個(gè)星體的一部分進(jìn)入了地球而另一部分進(jìn) 入太空形成了月球。除氣作用和火山活動(dòng)產(chǎn)生了原始的大氣層。水蒸氣冷凝，再 加上由彗星和小行星或者其他天體撞擊而來的水和冰組成了海洋。對(duì)于陸地的誕 生，有兩種主流的模型：平穩(wěn)地逐漸增長(zhǎng)到現(xiàn)在，以及在地球早期迅速形成。在 接下來的年代，陸地持續(xù)地改變形狀、分裂、合并。大陸在星球表面移動(dòng)，偶爾 還會(huì)合并成超大陸。大約7.5億年前，超大陸羅迪尼亞大陸開始分離，之后在6 到5.4億年前重新合并成超大陸潘諾西亞大陸，然后乂有3到1.8億年前的盤古 大陸?，F(xiàn)在，地球提供了目前已知唯一能夠維持生命進(jìn)化的環(huán)境。通常認(rèn)為，大約 40億年前，高能的化學(xué)分子就能自

5、我復(fù)制，過了 5億年，最后共同祖先誕生。 光合作用使得太陽的能量能夠被生物直接利用。光合作用產(chǎn)生的氧氣在大氣層聚 集，從而在大氣層上層形成了臭氧層（由臭氧02組成）。相似的小細(xì)胞聚集形 成更大更復(fù)雜的真核細(xì)胞（內(nèi)共生學(xué)說），真正由細(xì)胞組成的多細(xì)胞生物開始逐 漸分化。由于臭氧層抵擋了來自宇宙的有害射線，生命布滿了地球表面。大約5.35億年的前寒武紀(jì)大爆發(fā)之后，一共發(fā)生了五次大滅絕。最后一次 大滅絕是6500萬年前的白堊紀(jì)-第三紀(jì)滅絕事件。隕石的撞擊可能導(dǎo)致了恐龍和 其他大型爬行動(dòng)物的滅絕，但剩下的小型動(dòng)物如哺乳動(dòng)物則活了下來。在過去的 6500萬年里，哺乳動(dòng)物開始多樣化，幾百萬年后，一種非洲的猿

6、類動(dòng)物獲得了 直立行走的能力。這使它們能夠使用工具，也促進(jìn)了它們的交流，最終使它們的 大腦越來越發(fā)達(dá)。于是它們發(fā)展了農(nóng)業(yè)，然后開始出現(xiàn)文明。人類以其他生物從 來沒有過的速度稱霸地球。影響了自然和大量其他生物。4000萬年前，冰河期開始，并在300萬年前的更新世增強(qiáng)，極地開始了周 期性的凍結(jié)和融化。最后一次冰期結(jié)束于1萬年前。三、地球的圈層地球圈層分為地球外圈和地球內(nèi)圈兩大部分。地球外圈可進(jìn)一步劃分為四個(gè) 基本圈層，即大氣圈、水圈、生物圈和巖石圈；地球內(nèi)圈可進(jìn)一步劃分為三個(gè)基 本圈層，即地幔圈、外核液體圈和固體內(nèi)核圈。此外在地球外圈和地球內(nèi)圈之間 還存在一個(gè)軟流圈，它是地球外圈與地球內(nèi)圈之間的一

7、個(gè)過渡圈層，位于地面以 下平均深度約150公里處。這樣，整個(gè)地球總共包括八個(gè)圈層，其中巖石圈、軟 流圈和地球內(nèi)圈一起構(gòu)成了所謂的固體地球。對(duì)于地球外圈中的大氣圈、水圈和 生物圈，以及巖石圈的表面，一般用直接觀測(cè)和測(cè)量的方法進(jìn)行研究。而地球內(nèi) 圈，目前主要用地球物理的方法，例如地震學(xué)、重力學(xué)和高精度現(xiàn)代空間測(cè)地技 術(shù)觀測(cè)的反演等進(jìn)行研究。地球各圈層在分布上有一個(gè)顯著的特點(diǎn)，即固體地球 內(nèi)部與表面之上的高空基本上是上下平行分布的，而在地球表面附近，各圈層則 是相互滲透甚至相互重疊的，其中生物圈表現(xiàn)最為顯著，其次是水圈。（一）大氣圈大氣圈是地球外圈中最外部的氣體圈層，它包圍著海洋和陸地。大氣圈沒有

8、確切的上界，在200016000公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。在地下， 土壤和某些巖石中也會(huì)有少量空氣，它們也可認(rèn)為是大氣圈的一個(gè)組成部分。地 球大氣的主要成份為氮、氧、氮、二氧化碳和不到0.04%比例的微量氣體。地球 大氣圈氣體的總質(zhì)量約為5.136x1021克，相當(dāng)于地球總質(zhì)量的百萬分之0.86。山 于地心引力作用，幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度范圍內(nèi)，其中 75%的大氣乂集中在地面至10公里高度的對(duì)流層范圍內(nèi)。根據(jù)大氣分布特征， 在對(duì)流層之上還可分為平流層、中間層、熱成層等。（二冰圈水圈包括海洋、江河、湖泊、沼澤、冰川和地下水等，它是一個(gè)連續(xù)但不很 規(guī)則的圈層。從離地球數(shù)

9、萬公里的高空看地球，可以看到地球大氣圈中水汽形成 的白云和覆蓋地球大部分的藍(lán)色海洋，它使地球成為一顆“藍(lán)色的行星, 地球水 圈總質(zhì)量為1.66x1024克，約為地球總質(zhì)量的3600分之一，其中海洋水質(zhì)量約為 陸地（包括河流、湖泊和表層巖石孔隙和土壤中）水的35倍。如果整個(gè)地球沒 有固體部分的起伏，那么全球?qū)⒈簧钸_(dá)2600米的水層所均勻覆蓋。大氣圈和水 圈相結(jié)合，組成地表的流體系統(tǒng)。（三）生物圈由于存在地球大氣圈、地球水圈和地表的礦物，在地球上這個(gè)合適的溫度條 件下，形成了適合于生物生存的自然環(huán)境。人們通常所說的生物，是指有生命的 物體，包括植物、動(dòng)物和微生物。據(jù)估計(jì)，現(xiàn)有生存的植物約有40萬種

10、，動(dòng)物 約有110多萬種，微生物至少有10多萬種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在地質(zhì)歷史上曾生存過的 生物約有5 10億種之多，然而，在地球漫長(zhǎng)的演化過程中，絕大部分都已經(jīng)滅 絕了?，F(xiàn)存的生物生活在巖石圈的上層部分、大氣圈的下層部分和水圈的全部, 構(gòu)成了地球上一個(gè)獨(dú)特的圈層，稱為生物圈。生物圈是太陽系所有行星中僅在地 球上存在的一個(gè)獨(dú)特圈層。（四）巖石圈對(duì)于地球巖石圈，除表面形態(tài)外，是無法直接觀測(cè)到的。它主要由地球的地 殼和地幔圈中上地幔的頂部組成，從固體地球表面向下穿過地震波在近33公里 處所顯示的第一個(gè)不連續(xù)面（莫霍面），一直延伸到軟流圈為止。巖石圈厚度不 均一，平均厚度約為100公里。由于巖石圈及其表面形態(tài)

11、與現(xiàn)代地球物理學(xué)、地 球動(dòng)力學(xué)有著密切的關(guān)系，因此，巖石圈是現(xiàn)代地球科學(xué)中研究得最多、最詳細(xì)、 最徹底的固體地球部分。由于洋底占據(jù)了地球表面總面積的2/3之多，而大洋盆 地約占海底總面積的45%,其平均水深為40005000米，大量發(fā)育的海底火山 就是分布在大洋盆地中，其周圍延伸著廣闊的海底丘陵。因此，整個(gè)固體地球的 主要表面形態(tài)可認(rèn)為是由大洋盆地與大陸臺(tái)地組成，對(duì)它們的研究，構(gòu)成了與巖 石圈構(gòu)造和地球動(dòng)力學(xué)有直接聯(lián)系的”全球構(gòu)造學(xué)”理論。（五）軟流圈在距地球表面以下約100公里的上地幔中，有一個(gè)明顯的地震波的低速層, 這是由古登堡在1926年最早提出的，稱之為軟流圈，它位于上地幔的上部即B

12、層。在洋底下面，它位于約60公里深度以下；在大陸地區(qū)，它位于約120公里 深度以下，平均深度約位于60250公里處?，F(xiàn)代觀測(cè)和研究已經(jīng)肯定了這個(gè)軟 流圈層的存在。也就是由于這個(gè)軟流圈的存在，將地球外圈與地球內(nèi)圈區(qū)別開來 了。（六）地幔圈地震波除了在地面以下約33公里處有一個(gè)顯著的不連續(xù)面（稱為莫霍面） 之外，在軟流圈之下，直至地球內(nèi)部約2900公里深度的界面處，屬于地幔圈。 由于地球外核為液態(tài)，在地幔中的地震波S波不能穿過此界面在外核中傳播。P 波曲線在此界面處的速度也急劇減低。這個(gè)界面是古登堡在1914年發(fā)現(xiàn)的，所 以也稱為古登堡面，它構(gòu)成了地幔圈與外核流體圈的分界面。整個(gè)地幔圈由上地 幔（

13、33410公里）、下地幔的層（10002700公里深度）和下地幔的D層（27002900公里深度）組成。地球物理的研究表明，D層存在強(qiáng)烈的橫向不 均勻性，其不均勻的程度甚至可以和巖石層相比擬，它不僅是地核熱量傳送到地 幔的熱邊界層，而且極可能是與地幔有不同化學(xué)成分的化學(xué)分層。（七）外核液體圈地幔圈之下就是所謂的外核液體圈，它位于地面以下約2900公里至5120 公里深度。整個(gè)外核液體圈基本上可能是由動(dòng)力學(xué)粘度很小的液體構(gòu)成的，其中 2900至4980公里深度稱為E層，完全由液體構(gòu)成。4980公里至5120公里深度 層稱為F層，它是外核液體圈與固體內(nèi)核圈之間一個(gè)很簿的過渡層。（八）內(nèi)核固體圈地球八個(gè)圈層中最靠近地心的就是所謂的內(nèi)核固體圈了，它位于5120至 6371公里地心處，乂稱為G層。根據(jù)對(duì)