地球起源与演化
江发世
地球是太阳系的一颗行星，倾斜在轨道上每年绕太阳公转一圈，每天自转一周。
地球是一个圈层状结构的近球体。生活在地球上的人们看到：火山喷发、地震，看到错动或弯曲了的岩石及地层。
在南极洲存在有大量的煤炭，煤是植物经成煤地质作用而形成的。南极洲是冰川雪地的环境，不可能生长大量的植物。地史上的南极洲不在现在的位置。
在古生代以前的地层中见到的生物主要是原核低等生物，古生代开始生物爆发式出现，在中生代出现高大的植物和大型的动物，在新生代出现高级动物。
等等。
一个完整的地球起源学说应当对上述等等现象作出合理的解释。
1.星系、太阳系起源
1.1.星系
地球是太阳系中的一颗行星，为研究和探讨地球起源，需要研究和探讨太阳系。
太阳系是宇宙中众多星系中的一个，为研究和探讨太阳系起源，需要对星系进行研究和探讨。
1.1.1.星系及分类
在宇宙中，由两颗或两颗以上星球所形成的绕转运动组合体叫做星系。
星球的绕转形式有两种：一是众多质量小的星球绕质量大的中心星球转动，如太阳系众多行星和彗星等绕太阳转动；二是两颗星球围绕共同质心相互转动，如地球和月亮组成的地月星系，二者共同围绕地月质心转动。绝大多数星系属于前者。
在宇宙中，有众多的星系，这些星系大小不一，形态各异，有独立星系，有星系之中的星系，有直线运动的星系，有曲线运动并绕中心体转动的星系。
为了研究星系的成因，需要对宇宙中的星系进行分类。
哈勃星系分类：
美国天文学家哈勃对宇宙中的星系按其形态或叫结构类型划分为三类：
（1）、椭圆星系
椭圆星系是从圆球星系发展演化而成的，图1-1是该类型星系由圆球状星系发展成为椭圆星系的一组照片。
图1-1椭圆星系照片
（2）、旋涡星系
旋涡星系在宇宙中也有多种形态，而且也有一个发展演化的过程。一开始从不规则的形态向规则形态逐步发展演化。图1-2是大熊座里一个开放型的旋涡星系照片，图1-3是一个中间通过星云相连接的有伴星的旋涡星系照片。
图1-2漩涡星系照片图1-3有伴星星系照片图1-4棒状旋转星系照片
（3）、不规则星系
图1-4是一个棒状旋涡星系照片，不规则星系也能逐渐发展演化为规则星系。
1.1.2.本文的星系分类：
（1）、按照星系之间是否有隶属关系
将宇宙中的星系划分为独立星系和从属星系。在宇宙空间中独立运行，它没有环绕中心体旋转，这样的星系叫做独立星系。而环绕中心体运行的星系如太阳系绕银心运转，地月星系绕太阳运转，这样的星系叫做从属星系。
（2）、按照中心星是否旋转
划分为核旋转星系和核不旋转星系。在宇宙中独立星系它的核有的旋转有的不旋转。而从属星系它的核都是旋转的。
（3）、按照星系运行的轨迹
划分为直线运动星系和曲线运动星系。在宇宙空间中，那些独立星系在主星带领下按照主星形成时的射线方向在宇宙空间内进行直线运行。有的星系如从属星系则是绕着主星进行曲线运行。
（4）、按照星系所在的空间位置
划分为系内星系和宇宙星系。凡是在星系内运动的星系叫做系内星系；凡是在星系外宇宙空间里独立运动的星系叫做宇宙星系。
（5）、按照星系形成的年龄
划分为年老星系和年轻星系。凡是那些在宇宙空间中或在星系内部形成时间比较长年龄大的星系叫做年老星系，年老的星系大都已演化成为比较规则的星系；在宇宙空间或在星系内部有的星系刚刚形成或形成不久，这样的星系叫做年轻的星系，年轻的星系大都呈不规则状态。
（6）、按照星系中星球的关系
划分为中心式星系和伴星式星系。由众小质量星球绕大质量星球运动所组成的星系叫做中心式星系，如太阳系、银河系等，大质量星球叫做主星或中心星；由两颗星球互绕二者中心质点运动所组成的星系叫做伴星式星系，如地球和月亮所组成的地月星系。
1.2.太阳系
太阳系是由行星、彗星等天体绕中心星球太阳所组成的绕转运动组合体。
在太阳系中有系中系，如行星和卫星所组成的行星系，卫星和绕其转动的子卫星所组成的卫星系，等等。太阳系是一个年老的、规则的、中心式的椭圆星系。
太阳系的一些特征:
（1）、星球轨道形状特征
绕太阳公转的星球轨道形状为：近圆形、椭圆形、抛物线形和双曲线形。在太阳系中，水星、金星、地球、火星等，它们的绕太阳公转轨道形状为近圆形，而外围的其它星球公转轨道为椭圆形。太阳系的彗星公转轨道为椭圆形、抛物线形和双曲线形，图1-5是太阳系模式图，图1-6是彗星轨道图。
图1-5太阳系模式图
图1-6彗星轨道图
（2）、星球公转方向特征
绕太阳公转的星球，九颗行星都为逆时针方向公转，而有些彗星如哈雷彗星为顺时针方向绕太阳公转。
（3）、星球自转方向特征
太阳系的金星自转方向为顺时针，它的自转与它的公转方向相反。而其它八颗行星都为逆时针方向自转并同公转方向相同。
（4）、星球分布特征
太阳系的九颗行星公转轨道面都在太阳赤阳面两侧附近，而彗星的公转轨道面从太阳两极到太阳赤道各纬度都有分布。图1-7是彗星轨道倾角即在太阳周围不同纬度的分布图。
图1-7彗星在太阳周围分布图
（5）、星球运动姿势特征
地球是倾斜在轨道上自转，天王星是躺着在轨道上自转，其它几颗星球为直立或倾斜着自转。
（6）、太阳系内星系特征
由彗星和行星绕太阳旋转所形成的太阳系的上述五个特征，对于由卫星绕行星旋转所形成的行星系来说基本相同。
1.3.模拟试验
一个太阳系成因理论或叫假说不仅能解释太阳系的特征，而且也能解释行星系和其它星系的特征。
为了研究太阳系的成因和解释太阳系的特征，用一块磁铁和一个小铁球，做以下试验：
1.3.1．试验一
小铁球用线吊起来挂在空中不动，将用线吊着的磁铁块和小铁球在一个水平面上，磁铁块在小铁球的西面，由北向南运动，如图1-8。
图1-8磁铁快从铁球西侧运动示意图
试验结果如下(见图3-2)：
当两者相距适当的运动距离，如果磁铁块运动速度慢，在靠近小铁球时，小铁球就被磁铁块吸了去(图1-9A)；当磁铁块以适当的速度运行时，小铁球就会沿着一个近圆形轨迹绕磁铁块转动(图1-9B)；当磁铁块以较快的速度从小铁球一侧通过时，小铁球就是一个抛物线弧形或双曲线弧形从磁铁块一侧运动过去（图1-9C）。同时小铁球也产生如图E方向的自传。
图1-9试验一结果示意图
1.3.2．试验二
如同试验一，不同的是：让磁铁块在小铁球的东侧由南向北运动，如图1-10。
图1-10磁铁快从铁球东侧运动示意图
试验结果如下：
公转和自传方向就完全反向了。
1.3.3．试验三
如同试验一，不同的是，让小铁球沿F方向自传，然后磁铁块在小铁球西侧由北向南运动，如图1-11。
图1-11试验三模拟试验结果示意图
试验结果如下：
小铁球仍然沿F方向转动，只是自传速度变慢了。
1.3.4．试验四
如同试验一，不同的是：磁铁块和小铁球大小近似时，试验结果是：二者互相绕转，如图1-12。
图1-12试验四模拟试验结果示意图
将以上的试验反过来：让小铁球运动，其结果是一样的。
1.3.5．人造地球卫星的轨道
图1-13是发射人造地球卫星可能出现的几种轨道形状。人造卫星轨道形状完全取
决于末级火箭的速度。如末级火箭的末速度小，卫星的轨道形状为图1-13的Ａ形，卫星
将回落到地球上。如果末级火箭的末速度正好，其卫星轨道形状为图1-13的Ｂ形，为
绕地球的圆形轨道。如果末级火箭末速度大其卫星轨道形状为图1-13的Ｃ形，成为椭圆
形。如果末级火箭的末速度等于地球的逃逸速度时，卫星的轨道形状为图3-6的Ｄ形，呈抛物线形。如果末级火箭末速度大于地球的逃逸速度，卫星的运动轨道就成为双曲线形。人造地球卫星在地球上空的高度和运动方向也由末级火箭的末级高度和末级方向所决定。
图1-13卫星运动的轨道
1.3.6．嫦娥二号的轨道
图1-14是嫦娥二号奔月轨道示意图。虽然嫦娥二号是人造天体，但它和月亮形成了月卫星系。
图1-14嫦娥二号奔月轨道示意图
1.4.太阳系起源
太阳从宇宙中捕获行星、彗星产生绕转运动组合体，形成太阳系。
1.4.1绕太阳公转轨道形状的成因
太阳系成员的轨道形状由进入太阳系时的相对速度和相对距离等因素决定。太阳所捕获的行星或彗星其运动速度小了，就“掉”进太阳了；速度正好，其轨道形状为近圆形；其速度大一点，轨道形状为椭圆形；如果速度再大一点，其轨道形状就成为抛物线形或双曲线形。
1.4.2太阳各纬度都有星球分布的成因
独立在宇宙中运行的天体，它可以从各个方向和各种角度飞近太阳的身边，这些天体能够从太阳两极处和各纬度及赤道被太阳捕获而成为太阳系的成员。因此在太阳赤道面附近和极处及各纬度都有星球分布。
1.4.3行星集中在太阳赤道附近的成因
太阳是一个巨大的引力球，这个引力球是绕轴自转的，自转就会产生离心力。离心力在球的极处最小，在近赤道处离心力大。所以太阳系年龄老的行星在太阳自转离心力场的作用下集中到太阳赤道面附近。
地质力学创始人李四光做了球体离心试验，试验如下：
图1-15是地质力学的模拟实验：在直径20厘米的泡沫塑料球体上，涂16层聚醋酸乙烯乳液，构成厚约3毫米的薄膜，经电动机旋转加力（500转/分），在近球体赤道附近，于试料上形成一系列近东西向的褶曲。地质力学所作的上述模拟试验完全证明，所有旋转球体都会产生自两极向赤道方向的离心力，其表面物质也将在离心力作用下产生变化。
图1-15地质力学的模拟试验
1.4.4星球直立、倾斜和躺在轨道运行的成因
在太阳系中，在轨道上直立自转的行星，它们就是在太阳赤道面被太阳捕获的。倾斜在轨道上自转的行星，是在太阳相应的纬度处被太阳捕获的，后来在太阳离心力场的作用下运行到了现在的位置。横躺在轨道上自转的天王星，是在太阳极处被太阳捕获的，以后在太阳引力场的离心力作用下来到了太阳赤道面附近。
1.4.5星球公转反向（如哈雷彗星）的成因
同向公轨的太阳系天体，它们是在同一侧被太阳捕获的。公转反向运行的天体，是在太阳的另一侧被太阳捕获的。
1.4.6星球自转反向的成因
自转反向的金星，说明它在被太阳捕获之前就已是顺时针方向自转着的。当它被太阳捕获时，所产生的潮汐扭动力小于原来已有的自转力。所以金星仍然保存原来的自转方向，只不过是自转速度已变的特别慢，自转周期特长。
1.4.7行星系的成因
行星周围的卫星形成过程同太阳系。而且在卫星的周围可能存在子卫星和孙卫星，小行星和彗星的周围都可以有卫星，都可以形成绕转运动组合体即星系，它们的成因和太阳系的成因一样。
在宇宙中，所有星系的成因是相同的。
1.5.太阳系成因假说简介
将一些有代表性的太阳系成因理论或假说简介如下。
1.5.1．布封学说
法国动物学家布封在1745年提出：曾经有一个大彗星碰到了太阳，使太阳转动起来。碰出来的一些物质形成了行星和次一级的卫星，并使之绕中心天体转动起来。这个学说叫做彗星碰撞学说。
1.5.2．张伯伦学说
美国地质学家张伯伦在1900年提出：曾经有一个恒星走到离太阳很近的地方，由于潮汐力的作用，在太阳两面形成巨大的潮，就象我们现在所见到的日珥。在这两个巨大的潮中有气体、液体和固体。固体聚集成块叫做星子，由这些星子发展成为行星等绕太阳转动的天体。这个学说也叫做星子学说。
1.5.3．谢伊学说
美国天文学家谢伊于1910年提出：有两个星云相碰，在碰撞后的星云中形成了太阳，其它物质形成行星。也叫星云碰撞学说。
1.5.4．阿亨尼学说
瑞典化学家阿亨尼于1908年提出：有两个恒星沿着一个角度侧面相撞，使这两个恒星变为一个恒星，由于侧向相撞所以产生了转动。相撞后所飞出的物质形成行星等天体。这个学说也叫侧撞恒星合拼学说。
1.5.5．毕克顿学说
西新兰科学家毕克顿于1881年提出：一个恒星接近太阳时，潮汐作用，使太阳和另颗恒星都发生变形，在两者中间分出呈卵形的物体，这些物体成为绕太阳转动的行星。用该学者自己的形象说法，两个相接近的恒星潮汐力所拉出的物体就象宇宙中的火花。有人将该学说称为宇宙火花学说。
1.5.6．罗素学说
美国天文学家罗素于1935年提出：太阳曾经是一对双星，后来有一颗恒星走近将其中一颗子星拉走，被拉走时留下了一长条物质，这些物质后来形成了行星。这个学说也叫双星学说。
1.5.7．魏扎克学说
德国天文学家魏扎克于1944年提出：太阳形成后被一个气体尘埃云包围着，这个云由于旋转而变扁，形成了星云盘，后来星云盘形成行星。这个学说可以叫做太阳进入星云学说。
1.5.8．费森柯夫学说
前苏联天文学家费森柯夫于1919年提出：形成行星的物质全部是从太阳上抛射出来的，由于原来的太阳质量大、含氢量高，自转速度快而且不稳定，因此抛射出形成行星的物质。这个学说叫做太阳自身抛射学说。
1.5.9．伯克兰学说
挪威科学家伯克兰于1912年指出：电磁力在太阳系形成过程中起到重要作用。太阳从一开始就有磁场，太阳抛射出的离子，沿着磁力线在螺旋轨道上向外运动，停留在一些圆上，圆的半径决定了电子电荷和离子质量的比率，这样就形成了一系列的球，不同的球由不同的离子组成。这个球的物质后来集聚形成一个行星。这个学说叫做离子集聚学说。
1.5.10．麦克雷学说
英国天文学家麦克雷于1960年提出：形成太阳系的大星云首先破裂为许多小星云，这些小星云具有随机的运动和转动速度及方向。小星云常常相互碰撞，绝大部分结合起来形成了太阳，另外一部分小星云形成了行星。这个学说可以叫做原云先碎后聚学说。
1.5.11．瓦尔科维奇学说
罗马尼亚物理学家瓦尔科维奇于1964年提出：太阳系内的类地行星是同太阳星云外围部分或由太阳抛射出的物质形成的，而类木行星是太阳在星际空间运行时，从遇到的星际云中所俘获的物质形成的。这个学说叫做异源分步形成学说。
1.5.12．布郎学说
美国物理学家布郎于1971年提出：在过去有一个质量是太阳50-100倍大的超新星爆发时，抛射物中的一个碎块形成了今天的太阳系。该学说叫做超新星爆发碎块成因学说。
1.5.13．米特拉学说
印度天文学家米特拉于1975年提出：太阳系是以星团方式集体产生的。在宇宙中有一个很大的星际云由于自吸引出现湍流，进而形成一个星团，这个星团逐渐互相散开，原太阳是其中一个初始角动量几乎为零的成员星。以后，原太阳在绕银心转动的过程中，不断吸积那些与其自己轨道相似的颗粒，逐渐形成一个围绕太阳的球形包层，进而演化为星云盘，并且由于它的角动量传给了原太阳而使太阳自转起来。这个学说可以叫做星团散开形成太阳学说。
1.5.14．康德和拉普拉斯学说
康德是德国哲学家，生于1724年，死于1804年。拉普拉斯是法国数学家和物理力学家。生于1749年，死于1827年。这两位太阳系星云学说创始人在互相不知道的情况下，分别发表了内容大体相同的太阳系起源学说即星云学说。
太阳系起源星云学说为大多数天文学家认可。从十八世纪到现在虽然已经过去了二百多年，在这期间有许多科学家提出过有关太阳系起源的星云学说，尽管这些学说在某些方面和某些形成机制上都有自己的见解，但总的宗旨没有离开康德――拉普拉斯星云学说。
太阳系起源星云学说宗旨就是一句话：太阳系是从一个星云中形成的。在这个星云中有气体、有尘埃、有冰块、有大大小小的固体物质。在万有引力作用下物质相互吸引，星云体积在缩小。在这个星云的中心形成了太阳。由于星云原始存在转动，在体积缩小时，因为角动量守恒，星云转动加快，变成扁球状。扁平面上的星云继续收缩形成了现在的共面同方向转动的行星。
1.6.传统太阳系起源学说分类
有关太阳系起源的学说高达几十家，按照太阳周围星球的物质来源可以将这些学说划分为三个学派：分出说、俘获说、共同形成说。
（1）、分出说
在这一学派中，有的认为是另外一颗恒星碰到太阳，碰出了物质，这些碰出的物质形成了行星。
有的认为：太阳曾经出现过巨大规模的变动，例如太阳的自转快度变快，由一个恒星分裂为两个恒星，后来因为某种原因，其中一个离开了，离开时所留下的物质形成行星。
有的认为：太阳原来是一对双星，其中一颗子星被另外靠近的一颗大星拉走了或俘获了。在子星被拉走或俘获时所留下来的物质形成了太阳系现在的行星。
也有的认为：太阳的伴星爆发成超新星，留下的物质形成了行星。另外还有的观点认为是太阳自身抛射出来的物质形成了行星。
（2）、捕获说
这一学派的共同看法认为是太阳先形成的。太阳形成后捕获了周围的或宇宙空间里的其它星际物质，而由这些物质形成了行星。
（3）、共同形成说
形形色色的各类星云说都是属于这一学派。这一学派认为：太阳系是由一个星云形成的。尽管各学者对太阳系内的星球形成和自转及公转有各自的见解，但他们都共同认为太阳系是由一个原始星云逐渐演化而形成的，或者说形成行星的物质来源于太阳或与太阳有关系的其它星球。
1.7.本文观点与传统捕获说的区别
传统捕获说，认为是太阳捕获宇宙物质，这些物质在太阳系内形成行星、彗星等天体，太阳形成在前，行星、彗星等天体形成在后。
本文观点，太阳直接在宇宙中捕获行星、彗星形成绕转运动组合体即形成太阳系，有的行星形成时间可能在太阳之前，其年龄可能大于太阳。
2.地球结构
2.1.固体地球结构
在做几何题时，画一条辅助线其难题就会迎刃而解。有许多事情或问题不解时，换一种思路或模式就有可能获得解决。
为了研究和探讨地球起源与演化，对固体地球结构进行重新划分。
依据固体地球内部物质状态和地震波特征，对固体地球进行一级分层和二级分层，见表2-1，其示意图见图2-1、图2-2，图2-3是传统固体地球结构示意图。
一级分层的目的是为了研究地球内球、外球运动，进而研究地磁的成因、地震的成因、火山的成因及地壳运动的成因。
二级分层的目的是为了研究地球起源。
表2-1固体地球结构表
地球圈层名称 深度
（公里） 地震
纵波速度
（公里/秒） 地震
横波速度
（公里/秒） 密度（克/立方厘米） 物质
状态 一级
分层 二级
分层 传统
分层
外
球 地壳 地壳 0—33 5.6—7.0 3.4—4.2 2.6—2.9 固态物质 外
过
渡
层 外过渡层
（上） 上地幔 33—980 8.1—10.1 4.4—5.4 3.2—3.6 部分
熔融物质 外过渡层
（下） 下地幔 980—2900 12.8—13.5 6.9—7.2 5.1—5.6 液态—固态物质 液
态
层 液态层 外地核 2900—4700 8.0—8.2 不能通过 10.0—11.4 液态物质 内
球 内过
度层 过度层 4700—5100 9.5—10.3 12.3 液态—固态物质 地核 内地核 5100—6371 10.9—11.2 12.5 固态物质
图2-1固体地球结构（一级分层）示意图
图2-2固体地球结构（二级分层）示意图
图2-3传统固体地球结构示意图
2.2.固体地球的外部结构
在固态地球外部存在水圈、生物圈和大气圈。
在地球的表层由水体所构成的连续圈层叫做水圈，水能以汽态、液态和固态三种形式存在，按水所在的位置或环境将水分为：海水、陆地水和大气水。地球的总水量大约为：1.36×1015立方米，如果将全部水平均覆盖到地球表面可深达2700多米厚。
在地球的表层由生物存在和活动所构成的连续圈层叫做生物圈，绝大多数生物活动在水深200米到空中200米以内的范围。有些生物能在极端的条件下生存，在海洋几千米以下的水域有鱼的存在，在太空有生物孢子。
在地球周围所聚集的气体圈层叫做大气圈，依据大气的物理性质和运动特点，从地表向上将大气圈划分为：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。在地球上3000公里的高空，空气已是极其稀薄，空气粒子将挣脱地球引力逃向太空，该处以外视为宇宙太空。
3.地球起源与演化
3.1地球起源
3.1.1.地球起源学说
依据地球形成的位置，地球起源分为两大学派：传统学派认为地球是在太阳系内形成的；本文认为地球是在太阳系外形成的。
像太阳系起源一样，认为地球是在太阳系内形成的可划分为三派：分出说也叫灾变说、捕获说、共同形成说也叫星云说。
本文的观点：地球是在太阳系外宇宙空间形成的，在运行到太阳附近时被太阳捕获，成为绕太阳转动的行星。
3.1.2.地球起源
地球起源于太阳系之外的宇宙空间，在46亿（？）年前，地核捕获熔融物质、塑性物质、固态物质、气体和液体开始的。
3.2地球演化
在地球演化过程中，发生一些天文与地质事件，将事件的时间段叫做地质时期。
在各地质时期，在与地球相关的宇宙空间及太阳系和地球所发生的大事件，在地球自身、地壳运动、地层、岩石、构造、古生物、古地磁、冰川、古气候等多方面都留下了记录。
在不同的地质时期，地质作用不同，特征不同。
将地球历史划分为：地球形成时期、地壳形成时期、进入太阳系前时期、进入太阳系时期、地月系形成时期、新生时期，见表3-1。
3.2.1.地球形成时期【始古宙（宇）】
这一时期是由地核俘获熔融物质和少量塑性物质、固态物质、气体和液体开始的，到地表熔融物质凝固形成壳的一段地质时间。
在距今46亿（？）年前，由铁镍物质组成的地核俘获熔融物质和少量塑性物质、固态物质、气体和液体，在地核外形成高温熔融物质巨厚层。
地核与高温熔融物质间形成内过渡层。
地球外表温度降低，熔融物质凝固，形成外壳。
外壳与高温熔融物质间形成外过渡层。在地球的中间形成液态层。
在这一地质时期，地球形成分层结构，由内向外：地核、内过渡层、液态层、外过渡层、外壳。
3.2.2.地壳形成时期【太古宙（宇）】
这一时期是由地表熔融物质凝固形成外壳开始到有沉积岩形成的一段地质时间。
地壳和地球熔融物质凝固形成的外壳是不一样的。
地壳是由火山岩、沉积岩、变质岩和陨石共同组成的地球外壳。
在这一地质时期：
熔融物质由于凝固和收缩，在地表形成张裂、沟谷、高山。由于宇宙天体撞击，在地表形成大坑洼地。
随着温度降低，熔融物质凝固过程中产生的水和俘获的水流动汇聚到张裂沟谷与大坑洼地中，形成地球上最初的水域海洋和湖。产生的气和俘获的大气留在地球表面，形成大气圈。
由于地核俘获宇宙物质的不均，地表各处温度高低不同产生大气流动。
在地壳形成时期，地表形成了沟谷高山、大坑洼地，有了水和大气，产生了风化、剥蚀和搬运作用，开始形成沉积岩和变质岩。
表3-1地质时期与特征表
地质
时期
特征 代
（界） 宙
（宇） 同位素
年龄
Ma
进
入
太
阳
系
时
期
地
月
系
形
成
时
期
新生
时
期 这一时期是一颗彗星撞击地球而开始的。
这颗彗星在太阳系裂解，形成绕太阳的小行星带。
彗星的组成物即有岩石又有冰和大气。在冰里存在着各种生物。
在这一地质时期，地球增加了水、大气和新的生物物种。原有的生物发生变异或进化。
新
生
代
（界）
显
生
宙
（宇）
这一时期是月球被地球俘获形成地月系而开始的。
月球绕地球转动，使地球的引力场、磁场发生了变化。在月球引力所形成的晃动作用下，地球的外球发生了旋转，形成地极和磁极的移动。
在生物界，动物和植物都发生了变异，形成高大的树木和大型的动物。
中
生
代
（界） 65
这一时期是地球进入太阳系成为行星而开始的。
在这一地质时期，地球有了太阳的光照，形成了绕太阳的公转和自转，有了昼夜的变化。
在地球的内部，地核或内球偏向太阳引力的反方向，不在地球中心。
在地壳，由于地球自转形成由两极向赤道的离心力；在太阳引力作用下，由于地球自西向东转动，地壳形成自东向西的运动。形成高山、高原，形成沟谷洼地和平原。
在生物界，开始爆发式出现即开始复活。
随着太阳系的演化，地球由进入太阳系时的轨道面即轨道面与太阳赤道面夹角大约23°26′，演化到现在的地球轨道面与太阳赤道面近平行，地轴由垂直轨道面变为倾斜在轨道上运行，形成一年的四季变化。
在岩石建造上，出现大量的石灰岩。
古
生
代
（界）
250
进入太阳系前时期
这一时期是地壳已经形成到地球进入太阳系前的一段地质时间。
这是一段没有阳光的地质时期。
在这一段的前期，地壳的风化、剥蚀、搬运和沉积作用强，高山被剥低，在沟谷和坑洼地中沉积了巨厚的原始沉积。
在这一段的后期，地壳活动变弱，地表温度渐渐降低，到了冰点以下，形成全球性的冰川。
在生物界，降落在地球上的原核生物开始复活和繁殖。由于没有阳光，其他降落到地球上的植物和动物处于休眠状态。原核生物开始繁殖。
元古宙
（宇）
543
地壳形成
时期
这一时期是由地表熔融物质凝固开始到有沉积岩形成的一段地质时间。
熔融物质凝固形成收缩，在地表形成张裂沟谷高山。宇宙天体撞击，在地表形成大坑洼地。
随着温度降低，熔融物质凝固过程中产生的水流动汇聚到张裂沟谷和大坑洼地中，产生的气留在地球表面，形成大气圈。
地核俘获宇宙物质的不均，地表各处温度高低不均产生大气流动。
在这一地质时期，地表形成了沟谷高山、大坑洼地，有了水和大气，产生了风化、剥蚀和搬运作用，开始形成沉积岩。
太古宙
（宇） 1800
地球形成
时期 这一时期是由地核俘获熔融物质开始到地表熔融物质凝固的一段地质时间。
在距今46亿（？）年前，由铁镍物质组成的地核俘获了熔融物质形成地幔。地幔与地核接触部位温度降低，形成内过渡层。地表温度降低凝固，形成外过渡层。
在这一地质时期，形成了圈层状结构的地球。
始古宙
（宇）
3600
3.2.3.进入太阳系前时期【元古宙（宇）】
这一时期是地壳已经形成到地球进入太阳系前的一段地质时间。
这是一段没有阳光的地质时期。
在这一段的前期，地壳的风化、剥蚀、搬运和沉积作用强，高山被剥低，在沟谷和坑洼地中沉积了巨厚的原始沉积。
在这一段的后期，地壳活动变弱，地表温度渐渐降低，到了冰点以下，形成全球性的冰川。
在生物界，降落在地球上的原核生物开始复活和繁殖。由于没有阳光，其他降落到地球上的植物和动物处于休眠状态。
3.2.4.进入太阳系时期【显生宙（宇）】
这一时期是太阳捕获地球，地球进入太阳系成为行星而开始的。地球进入到了有阳光的显生宙时期，是古生代的开始。
地球产生绕太阳的公转和自转。
现在的地球黄道面在太阳赤道面附近，二者夹角很小。地球倾斜在轨道上运行，地轴的倾斜方向与黄道面的夹角为66°34′，即地球的赤道面与黄道面的夹角为23°26′，如图3-1所示。
太阳
图3-1地球倾斜在轨道上运行示意图
地球是在和太阳赤道面大约23°26′夹角方向运行（如图3-2所示）被太阳捕获，变成绕太阳旋转的行星。
图3-2地球进入轨道方向示意图
地球如同试验一被太阳俘获，形成公转和自转。形成时，地轴和轨道面是垂直的，和太阳赤道面夹角大约为66°34′。
太阳系和其他星系一样，在星系演化趋势作用下，地球由形成时的轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，并已移动到太阳赤道面附近（如图3-3所示）。
图3-3地球由被太阳捕获时轨道面向太阳赤道面演化示意图
在太阳系演化过程中，在无其他天体引力作用情况下，绕转星球的轨道形状不变，自转轴的倾斜方向和倾斜角度不变。地球由被太阳捕获时，地轴和轨道面是垂直的，和太阳赤道面夹角大约为66°34′。由于地球轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，因此形成现在的地球赤道面与黄道面夹角为23°26′。
地球被太阳捕获时地轴和轨道面是垂直的，地球两极终年无太阳光照，地球无四季。随着地球轨道面向太阳赤道面演化移动，地轴发生在轨道面上的倾斜，地球有了一年四季变化。
在这一地质时期，地球有了太阳的光照，形成了绕太阳的公转和自转，有了昼夜的变化。
在地球的内部，地核或内球偏向太阳引力的反方向，不在地球中心。
在地壳，由于地球自转形成由两极向赤道的离心力；在太阳引力作用下，由于地球自西向东转动，地壳物质形成自东向西和由两极向赤道方向的运动。形成高山、高原，形成沟谷洼地和平原。
在生物界，开始爆发式出现即开始复活。
在岩石建造上，出现大量的灰岩。
3.2.5.地月系形成时期【中生代（界）】
这一时期是月球被地球捕获形成地月系而开始的，地球进入到了中生代时期。
月球绕地球转动，使地球的引力场、磁场发生了变化。在月球引力所形成的晃动作用下，地球的外球发生了旋转，形成地极和磁极的移动。
在生物界，动物和植物都发生了重大的变异或进化，形成高大的树木和出现大型的动物。
3.2.6.新生时期【新生代（界）】
这一时期是一颗彗星撞击地球而开始的（？），地球进入到了新生代时期。
这颗彗星在太阳系裂解（？），形成绕太阳的小行星带。
彗星的组成物即有岩石又有冰和大气。在冰里存在着各种生物。
在这一地质时期，地球增加了水、大气和新的生物物种。
原有的生物发生变异或进化。
地球开始有了高级生物。
地球的内球、外球运动
4.1地球的内球运动
太阳捕获地球，地球产生绕太阳的公转和自转。地球捕获月球，产生绕地月质心的转动。地球的内球、外球在太阳和月球的作用下将产生不同的运动。
在不同的地质时期，地球的内球、外球运动是不同的。在地球进入太阳系前，内球在地球中心，内外球转动是一致的。
地球被太阳捕获后，地球产生了公转和自转，地球的内球和外球也产生了位置和转动角速度不一样的变化。
4.1.1.地球的内球或地核不在地球中心
下面做一个简单的模拟试验：在装满水的瓶子里放入一个石子，系上一根绳子绕手旋转，如图4-1，结果：在瓶子内的石子始终偏向引力的另一侧。
图4-1绕转瓶子照片
同样道理，地球在太阳引力作用下绕太阳旋转，内球将偏向太阳引力的反方向，不在地球中心。
4.1.2.地球的内球或地核转动比外球快
由于地球的内球不在地球中心，始终偏向太阳引力的反方向，导致内球和外球转动的角速度不一样，内球快，外球幔，如图4-2所示。
图4-2地球内球偏向太阳引力反方向示意图
角速度ω=V/RV为线速度R为半径。
在A点内球的半径小于A点到地球中心，依据角速度依据万有引力定律F=GmM/R2，星球引力与星球的质量乘积成正比，与距离的平方成反比。在夏至时，地球北半球受到的太阳引力大于南半球；在冬至时，地球南半球受到的太阳引力大于北半球。在春分和秋分时，地球南北两个半球受到的太阳引力相等。
图4-3地球两极到太阳距离远近示意图
4.2.2地球的晃动
下述三种运动引起地球的晃动：
地球绕地月质点转动、地球的章动、地轴的进动。
晃动作用的结果
将豆子放到簸箕里，晃动簸箕，豆子在簸箕里沿着簸箕倾斜方向滚动，如图4-4。
图4-4晃动簸箕，豆子向簸箕倾斜方向滚动照片
地球的晃动，外球将向着太阳引力大的方向滚动，内球将向着太阳引力反方向滚动而地轴倾斜角度保持不变，如图4-5所示。
图4-5地球晃动，外球、内球转动示意图
地球外球的滚动，使原地极位置向着太阳引力大的方向移动，原地球赤道也随着发生移动。
现在地球的南极洲是随着地球的外球转动到达现在的南极位置，南极洲的煤炭随着地球的外球转动而到达现在的位置。
地球的原磁极位置随着地球的外球转动而转动，这是磁极移动的成因。
5.地壳运动
5.1．地壳运动定义
地壳及组成物质岩石相对某一参照物发生位置变化叫做地壳运动。
固体地球坚硬的外层叫做地壳，地壳是由各种岩石组成的。
地壳及组成物质岩石形成过程中发生的位置变化以及风化作用对地壳及岩石的剥蚀、搬运等作用都属于地壳运动。地壳及组成物质岩石的变形及海拔高度的变化是由地壳运动作用形成的。
5.2.地壳运动分类
研究地壳运动成因，首先需要对地壳运动进行分类。
依据不同的标准和成因理论，地壳运动可以划分为很多类型，如表5-1.
表5-1地壳运动分类表
分类依据 地壳运动类型 本文
分类 参照物 1、以黄道面为参照物的地壳运动；2、以地轴为参照物的地壳运动；
3、以地理坐标为参照物的地壳运动；4、以地表物体为参照物的地壳运动。
传
统
分
类 运动方向 经（南北）向地壳运动；2、纬（东西）向地壳运动；3、北东-南西向地壳运动；4、北西-南东向地壳运动。 运动方式 1、水平地壳运动；2、垂直地壳运动； 运动结果 1、折曲地壳运动；2、断裂地壳运动。 地质时代 1、前寒武纪地壳运动；2、古生代地壳运动；3、中生代地壳运动；4、近代地壳运动；5、现代地壳运动。 地名+时代 1、阜平地壳运动；2、吕梁地壳运动；3、晋宁地壳运动；4、加里东地壳运动；5、华力西地壳运动；6、印支地壳运动；7、燕山地壳运动；8、喜马拉雅山地壳运动。 作用力来源 内力地壳运动；2、外力地壳运动。 运动规模 全球性地壳运动；2、区域性地壳运动；3、局部地壳运动。 成因 地震地壳运动；2、火山地壳运动；3、风化剥蚀地壳运动；4、塌陷地壳运动；5、沉积地壳运动；6、陨石撞击地壳运动；7、人为地壳运动。 深度 1、地表地壳运动；2、浅层地壳运动；3、深层地壳运动。 力学性质 1、压性地壳运动；2、张性地壳运动；3、扭性地壳运动；4、混合力学性质地壳运动。
5.3.传统地壳运动学说
5.3.1.收缩说
在十六世纪，意大利天文学家布鲁诺提出：地球上产生的岩层弯曲是由于地球收缩引起的。地球好比一个苹果干了，苹果皮就会发生收缩和褶皱。该学说认为地球原来呈熔融体状态，由于散热冷却发生凝固形成地壳。后来这个学说随着星云学说的兴起而得到了发展。图5-1是该学说地球收缩机制示意剖面图。
图5-1收缩机制示
5.3.2.膨胀说
膨胀学说是依据物质的相变原理而提出来的。在地壳下层是玄武岩，而在地幔上部是橄榄岩。这两种岩石的化学成分大体相同。但是玄武岩比橄榄岩密度小体积大。两种岩石可以相互转化，在高温高压下形成橄榄岩，在相对低温低压下形成玄武岩。当地球的温度降低时，橄榄岩会转变形成玄武岩，因此地壳体积增大密度变小。所以该学说认为地球不是在收缩，而是在膨胀。
膨胀作用使地球表面产生张性裂口，以及裂口之间地块的相互挤压，这样地球表面就形成了岩层的弯曲发生褶皱和断裂。由于地球热量的不均衡以及各部分物质的不均衡，也必将产生差异的挤压和断裂。
5.3.3.均衡说
从图5-2Ａ我们知道，将相同截面面积和相同重量而密度不同的三块物体放到液体中，三块物体在液体里都处在一个平面上，但露出液体面的高度不同，密度小的比密度大的物体高于液体面。
从图5-2Ｂ我们知道，在相同截面和相同密度下，将三块重量不同的物体放入液体中，重量大的物体在液体中比其它两块深，这就是物体在液体中的均衡现象。均衡学说认为：当地球表面的高山在风化作用下被剥蚀变低了，剥蚀掉的物质被搬运到低洼处沉积下来（见图5-2Ｃ），为了保持均衡，被剥蚀变低的地方就会抬升，而接受剥蚀物的低洼处就会下降，以此来保持均衡，由于抬升和下降，从而引起地壳运动。
图5-2均衡说机制示意图
5.3.4.板块构造学说
这门学说是现在地学的主流学说，受到众多地学界人士的认可。这门学说的前身是大陆漂移学说，进一步发展为海底扩张学说，最后成为板块构造学说。
1910年，德国气象学家魏格纳患病在床上，他发现挂在墙上的世界地图，大西洋两岸的轮廓竟是如此地相对应，因此在他的脑海里就形成了非洲大陆和南美洲大陆在地质时期里曾经是在一起的，大西洋是后来从这两个大陆中间形成的，发生了大陆漂移。
后来，魏格纳又从古生物上寻找大陆漂移的证据。在大西洋两岸大陆相对应的一些位置，有相同的古生物群分布。在大陆漂移学说提出之前，有人提出陆桥学说来解释这些古生物群相似或相同的现象。
除从大西洋两岸陆地存在的古生物上获得支持大陆漂移的证据外，魏格纳又从大西洋两岸陆地对应的地层岩石和地质构造上寻找大陆漂移的证据。从所搜集到的这些资料，对大陆漂移学说起到了一定的有利证明作用。
在古冰川学研究方面所取得的冰川资料，也有的学者用来证明大西洋两岸的大陆曾经是连在一起的。
魏格纳通过系统搜集地理、地层、构造、古地理、古气候、古生物等资料。于1915年发表了《海陆的起源》一书，从此大陆漂移学说就诞生了。
魏格纳认为：地球上原来只有一个大陆叫做泛古陆，这个大陆在古生代石炭纪前是连在一起的。图5-3是魏格纳的泛古陆漂移形成现在的陆海分布图。
图5-3大陆漂移学说的泛古陆漂移图
后来又有人提出和魏格纳不同的见解，认为在原来的地球上存在两个古老大陆，在北半球的叫做劳亚古陆，在南半球的叫做冈瓦纳古陆，见图5-4。
图5-4大陆漂移学说所划分的南北两个古老大陆图
大陆漂移的方向，是向赤道和向西。向赤道的漂移是由于地球自转时的离心作用而形成的。大陆向西漂移的作用力来源，魏格纳认为是由于太阳和月亮的引力所产生的潮汐摩擦力引起的。地球的自转速度由于潮汐摩擦而减缓，这种减缓对地球表层表现的最为明显，从而使地球表层特别是高出海平面的大陆相对于由西向东自转的地球有滞后的趋势，因此产生大陆缓慢向西漂移。而地球物理学家对地球的自转离心力计算出在45°纬度处最大，大约是重力的三百万分之一，而且潮汐摩擦力也相当有限。所以地球物理学家认为上述两种力太小，不足以推动大陆做这样长距离的漂移。大陆漂移学说由此而逐渐消沉。
20世纪五十年代，古地磁学说开始兴起。通过古地磁的研究，描绘出了古地磁极在地球上运行轨迹，图5-5是分别根据欧洲大陆和北美大陆岩石测出的两条磁极迁移轨迹。
图5-5古地磁迁移图
古地磁学的研究，证明在地质历史时期里，各大陆原来是连接在一起的。除非能证明地磁极移动不是由于大陆漂移形成的。
随着海洋调查的深入和发展，对大洋底地形地貌和海底地质有了概括的了解。在大西洋海底中间部位存在一条纵贯南北的大西洋海脊；在印度洋存在一个呈“人”字形的大洋海脊；在太平洋的四周存在多条大洋海沟，在太平洋中间也存在大洋海脊和高原。
在大洋海脊上特别是大西洋海脊，存在一条海脊大裂谷，在大裂谷里热流值高。在裂谷两侧呈对称状的沉积物年龄相离越远越老。在大洋中脊上存在着平移断层，板块学者将这种断层称为大洋转换断层。
1961年迪茨在英国《自然》杂志上首先提出“海底扩张”这一观点。该观点认为，大西洋是从大西洋中脊向外扩张产生的。地幔岩浆在大洋中脊的裂谷中涌出，推动大洋向两侧扩张。图5-6是大西洋海脊扩张机制示意图。图5-7是大洋盆地前缘俯冲到大陆下的示意图。
图5-6大西洋海脊扩张机制示意图
图5-7大洋盆地前缘俯冲到大陆下示意图
1968年6月，勒皮雄在前人的工作基础上，将全球共划分为六大板块（见图5-8）。至此板块构造学说已成型。板块构造学说关于板块驱动力来源同大陆漂移学说是不一样的。板块学说认为是地幔热对流作用驱动板块活动。大洋海底在大洋中脊处产生，然后向两侧扩张壮大，最后在碰到大陆板块时俯冲到地幔软流圈里，在那里熔融消亡。
图5-8板块学说将地球共划分六大板块图
5.3.5.地质力学
该学说是李四光通过观测搜集野外大量地质构造现象，再通过室内的模拟力学试验归纳总结出来的一套地质构造理论。地质时期中所发生的地壳运动在地质岩层中都留下了相应的痕迹。所有地质体所发生的变型或叫构造运动都是在力的作用下形成。
地质力学将具有成因联系的地质体及地质构造组合叫做构造体系。在全球共划分出三种构造体系类型：纬向构造体系、经向构造体系、扭动构造体系。
在地质力学中将一些地质体和地质构造的外表形态或独有特征叫做构造型式。如“山”字型、“多”字型、“入”字型、棋盘格式型，这些构造型式为直扭构造体系类型。另外在地质力学中还有一种叫旋扭构造体系型式，如，帚状构造、连环状构造、“Ｓ”型状构造、“歹”字型构造、涡轮状或辐射状构造、莲花状构造等。
为了证明地壳所存在的这些形态的构造，地质力学做了许多模拟试验。
“山”字型这种构造型式存在的比较多。图5-9是“山”字型构造组成示意图。
图5-9“山”字型构造组成示意图
图5-10是地质力学采用横梁弯曲做出的“山”字型构造，图5-11是横梁弯曲应力轨迹线大致分布图。
图5-10用横梁弯曲做出的“山”字型构造
图5-11平板应力轨迹示意图
地质力学采用可塑性的泥巴进行地质构造型式模拟试验。试验所表现出的泥巴形态同地质构造型式相对比，基本是相符合的。图5-12是地质力学用泥巴做出的构造型式一组照片。
图5-12泥巴试验一组照片
由于地质历史时期是极为慢长的。对于地质体施加定向作用力，虽然这种力不大，但是随着地质时间，这种计算时是非常微不足道的力，就会变成具有巨大力量的地质力。引起地层或岩层发生变形和破裂，引起地震和火山活动等。
关于地壳运动的动力来源，地质力学的观点是：地球的自转速度一快一慢导致地壳经向和纬向的压力而产生地壳运动。当地球的自转速度加快时，地球的自转离心力加大，两极的物质向赤道方向滑动，使地球扁度加大。地球内部的一些较重物质将随着构造体系的产生而涌入到地壳上部，致使地球质量分布发生变化，地球转动惯量有所增加，再加上大陆滑动摩擦力的作用以及潮汐摩擦力等外因的影响，好象车阀刹车一样，使地球的转动速度又慢了下来。随之较重的物质又在重力作用下，逐渐渗入地壳的深部，使地球的质量重新趋于集中，这样地球的转动又逐渐地变快起来。地球就是这样时快时慢地转动着，推动着地壳不断发生运动，使构造体系不断发生发展。
5.3.6.镶嵌地壳学说、断块构造学说
1962年张伯声提出了镶嵌地壳学说。该学说认为：整个地壳是由一级套一级，级级相套的大大小小构造带或面分割的地块或岩块组成，这些不同层次不同级别的块体镶嵌在一起。整个地壳首先分成三个大地块即太平洋大地块、北大陆大地块和岗瓦纳大地块。在这三个大地块里，又可分成大大小小深浅不同和级别不同的小地块。大地块和小地块共同镶嵌在一起，组成了一个完整的地壳。各大小和级别的地块都有其自己的发展和演化历史。关于镶嵌地块活动的动力来源，基本上同地质力学一样，认为是地球自转速度发生变化而导致的。
在地壳上存在着各种大断裂，这些断裂有的规模很大而且向地下延伸很深；有些断裂规模相对小一些，向地下延伸也浅一些。这些断裂都有其自己的发展和形成过程。从横的方向和纵的方向这些断裂将地壳切割成不同深度、不同大小、不同发展过程的块体。张文佑据此提出了断块构造学说。
5.3.7.其它一些地学
由于这些地学没有或很少说明地壳运动力学来源，在此只简要谈一下。
在地壳上某些地区有上万米的沉积岩，其中一些呈长带状，面积很大。这些地区后来大多发生褶皱形成高山，属于先拗陷后隆起的活动地带。有些学者将这样的地带称为地槽。在地球上另外一些地区处于被剥蚀，而长期表现相对稳定的地块称为地台。地槽和地台都有自己的发展形成过程，在不同的阶段有不同的活动方式，而且地槽和地台也可相互转化。例如黄汲清就指出：地槽和地台一般都经历了一个由量变到质变的多旋回发展过程，提出了多旋回学说。地壳上相对活动区即地槽区转化为相对稳定的地台区，只是达到相对的稳定，而并不是地壳发展的最后形式和阶段，它还可以转化为新型活动区。陈国达将这个地区叫做地洼区，提出了地洼学说。
5.4.本文的地壳运动成因
本文是以不同的参照物为标准划分了四种类型地壳运动：
1、以黄道面为参照物的地壳运动；2、以地轴为参照物的地壳运动；3、以地理坐标为参照物的地壳运动；4、以地表物体为参照物的地壳运动。
不同类型的地壳运动其动力来源不同，其成因不同，分别叙述如下。
（1）、以黄道面为参照物发生的地壳运动及成因
地球绕太阳公转的轨道面叫做黄道面。地壳及其组成岩石以黄道面为参照物发生的位置变化，是最大规模的地壳运动。
本类地壳运动分为三小类：一是，地球自转发生的地壳相对黄道面的位置变化；二是，地球公转发生的地壳相对黄道面的位置变化；三是，地轴倾角变化，发生的地壳相对黄道面的位置变化。
本类地壳运动引起昼夜、季节和气候的变化，引起太阳、月球对地球引力的变化，进而引发其他类型的地壳运动。
本类地壳运动的成因是由太阳系的起源和演化所致。
（2）、以地轴为参照物发生的地壳运动及成因
地壳及其组成岩石以地轴为参照物发生的位置变化，其规模次于第一类地壳运动，引起地极、磁极位移。
相对于地轴发生的变化，即地极发生了移动。此类型地壳运动，引起地壳及地面地理坐标的变化，也引起季节和气候的变化，引起地日、地月引力平衡的变化。
本类地壳运动成因：
层状地球在太阳和月球引力作用下，地球外球发生了转动而形成的。
（3）、以地理坐标为参照物发生的地壳运动及成因
地壳及其组成物质岩石以地理坐标为参照物发生的位置变化，本类地壳运动形成大规模的地壳抬升隆起和凹陷沉降，形成山脉、高原，形成平原、盆地，形成峻岭、沟谷。
本类地壳运动的动力来源主要有以下四种：
其一、水、风的剥蚀和搬运及沉积作用
本类地质作用不仅形成规模大小不等的地壳运动，而且所形成的沉积物与沉积岩是形成山脉、高原的物质基础。
水的剥蚀与搬运及沉积作用
水的剥蚀与搬运及沉积作用主要分为两种：一种是洋流的地质作用，另一种是江河的地质作用。
洋流能将砾石泥沙等物质进行远距离的搬运，形成大面积的沉积物和沉积岩。
江河的地质作用视其长短形成搬运远近，视其高差和流量形成剥蚀与搬运强度。水的剥蚀与搬运作用能将山脉和高原变为沟谷及平地；能将低洼地填平；能形成大面积的江河三角洲沉积。
水的剥蚀与搬运及沉积作用所形成的地壳运动，降低了地壳的相对高度，剥高填洼，使地壳趋向平衡。
风的剥蚀与搬运及沉积作用
风对岩石的剥蚀及搬运与沉积作用特点：
风蚀发生在少雨干旱地区，不仅对高山高原进行剥蚀，而且对沟谷洼地也进行剥蚀。
风的搬运作用，其搬运距离远近不等，近的只是离开剥蚀原地，远的可以达上千上万公里。其沉积面积大小不等，大的可达几百万平方公里。
风的沉积，可以在陆地，可以在水域；可以在洼地与平原，可以在山脉与高原；即能形成准平原沉积，也能形成山脉沉积。
在塔里木盆地塔克拉玛干沙漠多为沙丘和小沙峰地势，在内蒙古阿拉善高原巴丹吉林沙漠多为沙山地势（如图5-13）。
图5-13巴丹吉林沙漠照片
在巴丹吉林沙漠里，有大小不等的众多海子（湖），这些海子有的为咸水有的为淡水，水中有鱼等生物。
风成地势易改变和迁移。
风成沉积，可形成产状为高倾角的碎屑岩，可形成沉积褶皱构造。
风的沉积可以和江、河、湖、海等水的沉积同时或交替进行。
其二、地球自转时产生的由两极向赤道的离心力
关于地壳物质在地球自转的离心力作用下向地球赤道方向运动的试验，地质力学已做了模拟试验予以证明。
其三、在太阳和月球引力作用下，地球自西向东旋转时，地壳不同质量区块产生由东向西运动
在没有其它星球引力作用下，地壳各部分物质随地球自转做匀速圆周运动。在太阳、月球的引力作用下，由于地壳各部分组成物质的不均，产生沿纬向的差异运动，形成挤压和分离。
将一个装水的盆子吊起来，里面放入不同物质块，转动盆子，这些物质块有的挤到一起，有的分开，如图5-14。
图5-14物体快在盆里转动照片
地壳在大区域或小面积上其组成物质是不均匀的。在大区域上，陆地有欧亚、非洲、南北美洲、南极洲等大区块，海洋有太平洋、印度洋、大西洋和北冰洋等几大区块。这些大区块在地势、物质组成、面积大小、几何形态、地理位置、质量、构造等都不一样。在大的区块内有众多的小区块。
地壳上这些大小区块，受太阳、月球的引力不同，在地球自转时，它们的运动速度快慢不一。由于地球自西向东旋转，地壳上这些大小块体形成自东向西的相对运动。
其四、不同的岩石物理性质不同，形变不同
不同的岩石具有不同的物理性质，在力的作用下，所形成的地质构造是不同的
⑴、沉积岩
岩石分为：碎屑岩类、粘土岩类、化学岩和生物化学岩类。
呈层状，层间滑动性强，特别是粘土岩类、化学岩和生物化学岩类，在水的润滑作用下层间滑动性更强。岩石的柔性、塑性强于火山岩。
在挤压力作用下易发生弯曲变形和层间滑动，形成褶皱构造。当挤压力进一步作用，发生错动，形成断层构造。
⑵、岩浆岩
岩石分为：侵入岩和喷出岩（也叫火山岩）。
火山岩包括火山熔岩和火山碎屑岩两大类。火山熔岩的类型有：金伯利岩、玄武岩、安山岩、流纹岩、玻璃质熔岩、粗面岩、晌岩。
玄武岩是自然界中分布最广泛的火山熔岩，在喷出岩中居首位。岩石的刚性、脆性强。
在挤压力作用下易发生错动，形成断层构造。
岩石在不同的形成时期，在力的作用下，所形成的地质构造是不同的
地壳运动挤压力伴随岩石的形成到今，在岩石形成的不同时期，同样的力作用在岩石上，所形成的地质构造是不同的。在岩石形成的初期，在力的作用下易形成弯曲变形。在岩石固结后，在力的作用下易形成错动变形。
（4）、以地面物体为参照物发生的地壳运动及成因
以地面物体为参照物发生的地壳运动，地壳组成物质岩石相对运动距离小，属于小范围的地壳运动。除大范围的地壳运动能引起本类地壳运动外，地震、火山、塌陷、陨石撞击、生物的一些活动等等都能引起本类地壳运动。
6.地震
地震作用能引起地壳运动，某些地壳运动也能引起地震。
6.1.地震的分类
文本将地震分为两大类：
（1）、内力地震
由地球内部活动产生的作用力引起的地震叫做内力地震。
（2）、外力地震
由地球外部活动产生的作用力引起的地震叫做外力地震。
6.2.内力地震成因
地球内部特别是在地壳，由于断裂作用、褶皱作用、沉积作用、溶岩作用等可以形成一些地质空间，图6-1是断裂作用形成的地质空间：
图6-1断裂作用形成的地质空间示意图
地球内部的高压气液体顺着断裂就会进入地质空间形成高压藏，在高压作用下，空间隔层或空间围岩就会发生弹起和撞击作用，如图6-2，形成内力地震，这类地震是大地震。
气液体运动过程中仅仅引起围岩的颤动形成的是小地震。气液体中含有岩浆就形成火山活动。
图6-2高压藏的空间隔层弹起示意图
7.火山的成因
7.1.火山岩浆来源
火山岩浆主要来源于地核捕获熔融物质形成的高温液态层。后期所发生的结晶热能、放射热能和其它热能起次要和补充作用。
7.2.岩浆和气液体的运动
地球内部岩浆向地表运移动力主要有二：
其一是，地球的内球不在地球中心，形成由内向外的挤压力；
其二是，地球液态层的岩浆结晶、混合岩化、化学反应等都会形成气态物质，这些气态物质具有膨胀作用力。
液态层的岩浆顺通道直接喷发到地面，形成超基性和基性岩火山岩，如果经过停留和分异，会形成中性和酸性岩。喷发到地面的形成火山作用，在地壳中凝固成岩的形成侵入作用和侵入岩。
7.3.火山灰的成因
在地质时期形成的凝灰岩和现代火山喷发出的火山灰，那么火山灰是怎么形成的？
水在压力作用下由细小喷口喷出形成雾，如图7-1。
图7-1喷雾器喷花照片
同样原理，呈熔融状态的岩浆在巨大压力作用下，由火山口喷出形成岩浆雾，岩浆雾凝固成细小颗粒就形成火山灰，即岩浆的雾化作用形成火山灰。
8.生命起源
8.1.相关资料
8.1.1.有关植物方面的资料
我们知道：将胡萝卜捣碎后，将其细胞放入营养液中培养就可以培养出一株完整的胡萝卜。植物的克隆技术所要求的条件相对要低和简单。
植物能通过孢子、种子繁殖，还能进行无性繁殖。人类将植物的种子带到太空，经太空辐射等作用，一些植物得到了优化。一些植物的孢子、种子可在极端条件下长期保存，如低温条件。可进行无性繁殖的植物其根茎也可在极端的条件下长期保存。
8.1.2.有关人类的一些资料
（1）、在第二次世界大战时期，德国法西斯进行活人冻死试验：将俘虏的苏联红军活活冻死，然后进行复活。被冻死的人有些能够复活过来。德国法西斯经过试验，被冻死的人用人暖复活率高。其中，用一个女人暖一个冻死的男人复活率最高，而用两个女人暖一个冻死的男人复活率相对要低。
（2）、借腹生子、试管婴儿、克隆生命，这些人类生命繁殖技术已成功实现。理论上可以实现由基因复制生命。用一根头发丝就能复制出这个生命，当然需要相当的技术和实验室条件。
（3）、将动物及人类胚胎、精子、卵子等进行低温冷藏，解冻后照常具有生命力。
8.2.如地球毁灭了，其上存在的生命将如何
为了研究和探讨地球上生命的起源，我们先进行逆向思维：如地球毁灭了，其上存在的生命将如何？
一种情况是太阳毁灭了或地球被另一颗大质量体星球捕获，地球仍然存在。单纯太阳毁灭或爆炸，地球除受到一定的冲击外，保存完好。没了太阳，地球失去太阳的引力和光及热，没了光合作用，变成寒冷，植物或因没光合作用而死亡，或因寒冷而冻死。动物或饿死或冻死。也可能其他一些原因导致动植物死亡。无论是什么原因导致动植物死亡，他们都将留在地球上。
另种情况是地球破碎了。
地球破碎后，所有动植物都将或碎或以完好个体漂浮在宇宙中。
动物或因破碎而死亡，或缺氧死亡，或冻死。
地球上水的总量约1.4078×109km3，占地球质量的万分之二。如果将水铺在平坦的地球表面，可形成一个水深2700多米的海洋。
地球破碎后，由于温度降低，许多动植物将被冻在冰里，漂浮在宇宙中。
8.3.地球上生命的起源
由地球毁灭后动植物的存在状态，以及动植物的繁殖和复活现象，作以下推论：
地球上的植物是由宇宙中漂浮的植物孢子、种子、根茎到地球上的生根发芽。
地球上的动物是由宇宙中漂浮的动物个体（如被冻死或休眠的个体）在地球上的复活。
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