地球科学概论第十二章地球的起源与演化

1、 第一节第一节 天文地质天文地质 第二节第二节 太阳系及地球的起源太阳系及地球的起源 第三节第三节 地球的演化地球的演化 地球在形成、发展、演化中并非地球在形成、发展、演化中并非孤立进行，而是受到宇宙因素影响孤立进行，而是受到宇宙因素影响。地球岩石和地层记录中保存着许地球岩石和地层记录中保存着许多天文过程的信息，这些均体现了多天文过程的信息，这些均体现了地球和宇宙的统一关系地球和宇宙的统一关系。 第一节第一节 天文地质天文地质 天文地质学天文地质学是运用天文学的方法、观测资是运用天文学的方法、观测资料和成果来研究地球以外天体的组分、结构料和成果来研究地球以外天体的组分、结构、起源和演化历史，并

2、应用这些研究成果、起源和演化历史，并应用这些研究成果探探讨和解释讨和解释地球上的各种地质现象的成因和演地球上的各种地质现象的成因和演化规律的学科。化规律的学科。 是一门内容广、综合性强的边缘学科。是一门内容广、综合性强的边缘学科。 现代天文地质学成果已初步揭示，宇现代天文地质学成果已初步揭示，宇宙中的天体都有宙中的天体都有发生、发展和灭亡发生、发展和灭亡的共的共同规律，同规律，太阳系太阳系内的天体在物质组成、内的天体在物质组成、结构、起源和演化历史等方面都有一定结构、起源和演化历史等方面都有一定的的相似性和可类比性相似性和可类比性，地球的形成和发，地球的形成和发展与太阳系、银河系甚至宇宙星体都

3、有展与太阳系、银河系甚至宇宙星体都有密切联系。密切联系。陨击作用陨击作用 图图1 陨击作用过程示意图陨击作用过程示意图图图1 陨击作用过程示意图陨击作用过程示意图陨击作用陨击作用 当陨石撞击到地面时，当陨石撞击到地面时，陨石首先以强大的陨石首先以强大的冲击力冲击力穿穿插进入地下，同时向下和周插进入地下，同时向下和周围产生强烈挤压力，使大量围产生强烈挤压力，使大量物质粉碎、加热膨胀甚至熔物质粉碎、加热膨胀甚至熔融，然后把被粉碎和加热的融，然后把被粉碎和加热的物质物质向高空溅射向高空溅射，部分物质，部分物质下落回填到撞击坑中和坑的下落回填到撞击坑中和坑的四周。同时，陨石撞击使四四周。同时，陨石撞击

4、使四周和下部岩石发生周和下部岩石发生冲击变质冲击变质作用和破碎作用作用和破碎作用，形成角砾，形成角砾岩和断裂构造等。岩和断裂构造等。陨击作用陨击作用图图12.3 美国亚利桑那巴林格陨石坑美国亚利桑那巴林格陨石坑 陨击作用陨击作用 现代天体地质研究成果揭示，在地球以现代天体地质研究成果揭示，在地球以外的外的其它太阳系天体上其它太阳系天体上，由于一般缺少大气，由于一般缺少大气保护层或保护层很弱，保护层或保护层很弱，陨击作用陨击作用是十分普遍是十分普遍和强烈的一种重要和强烈的一种重要地质作用地质作用。加之表层地质。加之表层地质作用相对较弱，使陨击作用形成的地貌与构作用相对较弱，使陨击作用形成的地貌与

5、构造保存较好，并且构成这些天体上最普遍和造保存较好，并且构成这些天体上最普遍和最重要的最重要的地形景观地形景观；其一些大型的和最要的；其一些大型的和最要的区域区域构造单元构造单元的形成也常与大规模的陨石撞的形成也常与大规模的陨石撞击及其引发的内部地质作用有关。击及其引发的内部地质作用有关。图图122 火星表面的环形盆地与环形山火星表面的环形盆地与环形山 第二节第二节 太阳系及地球的起源太阳系及地球的起源一、太阳系及地球起源的基本问题一、太阳系及地球起源的基本问题二、太阳系及地球起源的假说二、太阳系及地球起源的假说 康德的康德的“星云说星云说”康德的康德的“星云说星云说”拉普拉斯的拉普拉斯的“星

6、云假说星云假说”拉普拉斯的拉普拉斯的“星云假说星云假说”霍霍伊伊尔尔/沙沙兹兹曼曼的的“磁磁耦耦合合假假说说”电磁作用解释电磁作用解释太阳系角动量太阳系角动量分配图分配图 宇宙大爆炸宇宙大爆炸太阳系太阳系地球形成演化地球形成演化过程示意图过程示意图 第三节第三节 地球的演化地球的演化一、地球内部层圈的形成一、地球内部层圈的形成二、地壳的演化二、地壳的演化三、大气圈和水圈的形成与演化三、大气圈和水圈的形成与演化四、生命的起源与生物演化四、生命的起源与生物演化 一、地球内部层圈的形成一、地球内部层圈的形成 二、地壳的演化二、地壳的演化现今现今 Q1.35亿年前亿年前 KJ2.25亿年前亿年前 PT

7、3.8亿年前亿年前 D0.65亿年前亿年前 EK1.8亿年前亿年前 J3.4亿年前亿年前 DC5.1亿年前亿年前 OS图图1216 显生宙大陆的分裂聚合再分裂历史显生宙大陆的分裂聚合再分裂历史三、大气圈和水圈的形成与演化三、大气圈和水圈的形成与演化 四、生命的起源与生物演化四、生命的起源与生物演化 在在太古宙早中期太古宙早中期，地球上的有机界处于萌，地球上的有机界处于萌芽状态。芽状态。太古宙晚期太古宙晚期，海水里的生命物质已发展，海水里的生命物质已发展成为最原始的生物，出现一些原始的单细胞菌藻成为最原始的生物，出现一些原始的单细胞菌藻类生物；类生物； 元古宙元古宙的藻类空前繁盛，被称为菌藻植物时的藻类空前繁盛，被称为菌藻植物时代，除了低等的蓝绿藻，还出现了大量繁殖的褐代，除了低等的蓝绿藻，还出现了大量繁殖的褐藻、红藻等高级藻类植物。藻、红藻等高级藻类植物。 元