地球的起源与演化是怎样的?

艾小城


对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于18世纪中叶,至今已经提出多种学说,如星云假说、灾变假说等。目前比较公认的看法是:地球和其它行星一样,远在46亿年以前起源于原始太阳星云。

同其它行星一样,地球也经历了漫长的吸积、碰撞等物理演化过程。刚形成的时候,温度较低,并无分层 结构。由于陨石物质的轰击、放射性衰变致热和原始地球的引力收缩,才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高,地球内部物质也就具有越来越大的可塑性,且出现局部熔融现象,物质开始分离。较重的物质逐渐下沉,较轻的物质逐渐上升,一些较重的元素(如液态铁)沉到地球中心,形成一个密度较大的地核。地核之外的物质在长期的对流活动中逐渐演变成了现今的地壳、地膜等层次。

在地球演化早期,原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化,地球内部的各种气体上升到地表成为第二代大气;后来又因为绿色植物的光合作用而进一步发展成为现代大气。随着地表温度逐渐下降,气态水经过凝结、降雨溶到地面形成水圈,约在三四十亿年前,地球上开始出现单细胞生命, 然后逐步进化为各种各样的生物,直到大约在500万年以前人类的祖先古猿人这样的生物出现。



天马行文


宇宙很大,可是主宰宇宙的物理化学规律在各处都是通用的。在地球、太阳系和银河系发现的各种基本离子,在其它星系也一样存在。这就决定了在一定程度上,地球的形成演化是可以预测的。但是在这期间,又有太多的偶然因素,决定着地球的最终命运。

50亿年前,目前的太阳系有一个前身,是一个更大的红巨星。像现在其它超新星一样,它爆发了,形成了很多重元素。在这片残骸上,细小尘埃接着慢慢凝聚,在中心汇聚成太阳最初的物质,在外围的残渣边角料,形成了很多围绕中心旋转的早期行星。

恰巧在目前地球这个位置上,存在着两个较大的天体。一山不容二虎,在45亿年之后碰到了一起,合并成地球,撞出去的残渣形成了月亮。地球上45亿年左右的物质基本都循环到地球深部,难觅芳踪。要想寻找这样的物质,抬头仰望明月即可。

巧就巧在,月亮不够大,内部热量不够高,最初结晶出钙长石之后,漂浮成山,并保存了下来,成了反光的绝好材料。否则,如果像地球这样后来还不停地循环,这些结构被破坏,月球表面就不会发出皎洁的月光,而会是朦胧的月亮。夜晚也就不那么迷人,靠夜晚生活的动物们就会是另外一番景象。

地球的质量刚好够,内部热量也充足到可以不停地支持物质循环。这样物质一直不停地交换演化,轻的物质上浮、重的物质下沉。最后到了花岗岩阶段。花岗岩也刚好是一种粘稠的物质,很多重金属元素就漂浮在花岗岩的基质中,而不是分异沉淀出去。否则,如果地表全是轻的物质,比如石英和长石等等,不含其它的黑色富含重金属的矿物,比如云母、灰石,角闪石等等。那地球表面就是资源匮乏的地区,高级复杂的生命根本无法存活。

花岗岩恰到好处地轻,可以漂浮在地球表面形成陆地的核心。而不会再那么容易地循环到地球深部,所以地球上可以发现40亿年的古老地壳。花岗岩又恰巧包含各种有用金属元素,促进生命和人类发展。

这种根据密度逐渐分层的行为,在早期地球演化中起到了至关重要的作用。

铁在陨石里是非常丰富的。可以预见早期地球在没分化前,浅部一定有很多铁,可是很快岩浆融化,铁成分就慢慢汇聚到地心,地核越长越大。在地球内核处,压力足够大,铁还是固态。随着铁核变大,外层的铁反而慢慢变成液体。形成磁流体运动,产生磁场。

如果铁不够多,根本就没有磁场产生,生命当然也就不会安全地演化。甚至都轮不到出现。

我们可以想象,固态的地核部分成分肯定不会均一。随着铁成分下降,肯定还会伴随着其它较为重的物质,比如橄榄石等等。而且形成的时候可能是逐渐一块一块拼起来的。造成了内核内部结构和成分的复杂性。这些复杂性是地球科学的前沿科学问题。地球内核的不均一性一定包含着丰富的地球早期分层演化的信息。

地球分层后,每一层都会各自的特点和演化路径。但是,不同层之间又相互影响。比如,地表的洋壳有可能会俯冲到地幔下部,改变下地幔的性质。这些物质相对原有下地幔的物质轻,当它们被再次融化,一定会上升,据说这就是全球规模地幔热柱的一种形成机制。每一次地幔热柱的喷发,都对地表环境造成不可估量的破坏,生物大灭绝不可避免。

上一次大的地幔热柱活动发生在白垩纪,人类刚好生活在一段较为平静的地质时期,唯一能够提及的就是青藏高原隆升。这是印度板块和欧亚板块陆陆碰撞的结果。除了能够推起青藏高原,并不能直接喷发地幔热柱那样造成的大量火山岩。当然,地震是免不了的。

地球形成和演化有很多有趣的细节,一本书未必完全说清楚。地球上的每一块岩石、每一座高山都是故事记录者。


乐淘爸爸


关于太阳系和地球的起源,目前有如下几种观点,

太阳系形成观点

星云说
俘获说
磁耦合说

地球形成观点:

在太阳系内,由于接受的太阳辐射多,温度高,轻的气体被辐射到远处,散失到太阳系的外部远处构成类木行星。
近太阳的地区,以尘埃中的固体物质为主,化学组成当然和原来的星云有显著的不同(铁、硅、镁、氧为主)近处构成类地行星。46亿年前,地球形成。

地球演化

说到地球演化,我将从地理角度去解答;

  • 46亿年前,重力的作用与高温的影响,地球里面的物质发生部分熔融,使重者下沉,轻者上浮,出现了大规模的物质分异和迁移,形成了从里向外,物质密度从大到小的圈层结构:

  • 45亿年前,依大碰撞假说,原始的地球与忒伊亚相撞,在原始地球周围产生一个环,这个环在数百万年之后形成月球。重力的拉扯使地球的自转轴倾斜,建立了地球生命的形成环境。

  • 41亿年前,地球表面温度降低使地壳得以凝固,大气与海洋形成。

  • 10-7.5亿年前,第一个超级大洲罗迪尼亚形成及重新分裂。

  • 9.5-7.8亿年前,地球发生了多重及接近全球性的冰期,反复的从雪球地球变为温室地球。

  • 6-5.4亿年前,第二个超级大陆潘诺西亚形成及分裂。

  • 3.5-2.5亿年前,卡罗冰河时期在早石炭纪开始,于晚二叠纪完结。由于极移,大部份的冈瓦那大陆从亚洲及南美洲中心至印度及澳洲中心都冰封了。

  • 3亿年前,盘古大陆形成及维持了1亿2千万年。这是地球上的大洲最后一次闭合在一起。

  • 1.8亿年前,盘古大陆开始分裂为几个大陆,最大的是冈瓦那大陆,由现今的南极洲、澳洲、南美洲、非洲及印度组成,南极洲当时还是一片森林。北美洲及欧亚大陆当时仍然连接,是为劳亚大陆。

  • 8800万年前,印度及马达加斯加大陆分裂。

  • 5500万年前,澳洲从南极洲中分裂出来。

  • 2200万年前,印度与亚洲碰撞,产生喜玛拉雅山及青藏高原。由于湿度被断绝,中亚洲成为了沙漠。

  • 2000万年前,非洲板块与亚洲碰撞。

  • 1000万年前,气候开始变得干燥,大草原及草原代替了森林。

  • 560万年前,地中海干涸,是为米辛尼亚期盐危机。

  • 500万年前,火山爆发及产生很多细小的陆地连结了南北美洲。


锦绣科学小镇


应邀而无能力回答,让悟空失望了。

银河系是宇宙中的一个成员。太阳又是银河系的一个成员,他主宰八大行星(原来划分为九大行星),各行星有的又还有各自的卫星。他们是相互配合而统一的。

地球的起源与演变是世界顶级科学家争论不休的问题。本人是一个小小的无知的科学盲,怎能插入胡言乱语。请悟空原谅。


红叶9646


宇宙学者都知道,凡物的生成都需力与物质的共同作用。个人观点认为,地球并非大爆炸的产物(即使是宇宙在澎涨)。从历次地球周期变化的规律分析,地球是处于由热到冷的温差递减,这说明地球的形成是由极热状态下生成。但从地球所处的环境而言,却是只能由渐进演化才能生成。因此亦具备盛衰机理。


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