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索引：一、地质年代 二、地壳演变历史及其自然地理概貌 1.冥古宙 2.太古宙 3.元古宙 4.古生代 5.中生代 6.新生代 现代自然地理环境的形成是昔日的地壳演变至今的结果。地壳的演变过程是指自地壳形成之后到现在，其物质组成、结构和外表形态的发展变化过程。据研究，地壳形成的时间大约距今46×108年。地壳自形成之日起，就在内外动力的作用下，每时每刻都发生着深刻变化，处于永恒的、不断的发展变化之中。现代自然地理环境的形成，就是地壳发展到现阶段的一种表现形式，它还要继续发展变化下去。这些变化被记录在地层中。地层是在一定的地质历史时期和一定的环境条件下形成的，其岩性、接触关系以及其中的化石种类，都是对当时的形成环境的忠实记录和客观反映。所以，根据地层层序、生物化石和放射性元素等，可以确定出地层的形成时代和先后顺序，进而可确定出先后发生在地壳中的各种地质事件和自然地理系统的发展演变过程。 用来表示地壳演变中各类地质事件发生的时间和顺序的测度称为地质年代，它包括绝对年代和相对年代两个既有联系又有区别的概念。 根据岩石中放射性同位素蜕变规律所测定出的岩石生成的具体年龄称绝对年代，通常用年来表示。岩石中的多种放射性同位素（如铀、钍、镭等）在自然界都以一定的速度非常缓慢地发生衰变，形成一些新的元素。例如，放射性同位素铀可衰变成铅，前者称母同位素，后者称为子元素。如果能取得岩石中母同位素及其子元素的数值，又能测出母同位素的衰变常数（每年每克同位素产生的子元素的克数），就可求得岩石的绝对年龄。绝对年代是确定地层新老关系的最准确最基本的方法。 根据生物界发展演化顺序和地层形成的先后顺序，将地壳演变史划分为若干相对应的历史阶段叫相对年代。它仅表示地质事件发生或地层形成的相对先后顺序，并不能确切地知道它们的绝对年代。从相对年代的定义可知，相对年代划分的依据是地层层序和生物化石类群的进化程度。如果地层没有被扰动，那么越向下的地层其年代肯定越老，越向上的地层其年代肯定越新。生物进化是从无到有、从低级到高级、从简单到复杂分阶段进行的，所以不同时代的地层含有不同的生物化石，并且出现复杂生物类群化石的地层要比出现简单生物类群化石的地层年代新。 根据生物进化顺序可把地质历史划分为不同阶段，其单位（地质年代单位）从高级到低级依次记为宙、代、纪、世、期。在每一地质年代单位内形成的相应地层用另一套地层单位来命名。地层单位与年代单位一一相对应，依次为宇、界、系、统、阶。同一宙时期内形成的地层为同一宇，同一个代内形成的地层为同一个界，其余依此类推。需要说明的是，上述地层单位主要是以时间为准对地层进行划分，故也称时间地层单位。这种适用于国际性、全国性或大区域性的地层划分，具有时间上的对比性，是最常用的地层单位。除此之外，地层还有以其他特征为依据的划分方法，并采用不同的地层单位。例如，通常采用的地方性地层单位一一群、组、阶、层等，是根据地层岩性的变化特征来对地层进行划分的，所以这种地层单位又称为岩性地层单位。这种地方性单位只能用在小范围的生产实践中，在大范围内没有对比性。 根据上述相对年代和绝对年代的方法把地壳发展历史从古到今划分为不同阶段，各阶段的主要地质事件和生物进化情况见下表。
冥古宙归属于地球的天文演化时期，是地壳形成的最原始的阶段。地壳中没有这一阶段的任何地质记录，只有用比较行星学的方法以及凝聚理论进行推测，间接地了解地球冥古宙的地质事件。例如，人们根据月壳、火星外壳和陨石的性质等类比推测，这一阶段的原始地壳是由基性岩类构成的，地壳薄而脆弱，后期有原始的陨石撞击作用，地表有高地和低地的分异，水圈没有出现。另据宇宙探测推测，当时的大气圈尤其在初期是以氢、氦为主体，以碳氢化合物、氨、二氧化碳和水蒸气等为次要成分的还原性大气圈。 太古宙是地壳形成以来有大量确实资料可考的最古老的时代，它大约经历了10多亿年的时间。太古宙地层中生物化石十分贫乏，仅在其上部发现有极为原始的、没有真正细胞核的菌藻类微生物化石。根据太古宙的地层特征可以大致推测当时的地壳及其自然地理特征。太古宙时代地壳比较薄弱，岩浆和火山活动特别频繁。当时的原始大气圈和水圈已经形成。由于当时还没有绿色植物出现，又受长期火山喷发的影响，大气圈中二氧化碳含量高，而氧和氮含量极低。海洋面积广大，而陆地面积很小，仅呈岛状零星分散在原始海洋中。海水化学组成与现代海洋不同，含盐量比现在要低得多。陆地是荒芜的，在相当长的一段时间里没有任何生命，到处是荒凉死寂的世界。在太古宙末期，浅海环境中的某些无机物经过复杂的化学变化跃变为蛋白质和核酸，进而演变为原核细胞，出现了极为简单的无真正细胞核的细菌和蓝藻。所以，太古宙是原始生命的萌芽阶段。 太古宙末期发生了一次全球性构造运动，在我国称阜平运动。这次运动之后，地壳进入了一个新的发展时期，即元古宙。元古宙地层中含有大量的海生藻类化石和某些原始动物化石。元古宙陆地面积增大，稳定性增强，但还是以海洋占绝对优势。元古宙时期构造运动相当强烈，曾发生大规模的造山运动，这些造山运动形成的褶皱带使原有的小陆块逐渐合并成面积较大的古陆，并且稳定性增强。浅海面积广大而稳定，为生物演化提供了有利条件，原核生物逐渐进化为真核生物，种类数量明显增多，海生藻类得到大发展。元古宙晚期的浅海中第一次出现了原始动物，如海绵、水母、软体珊瑚等。随着藻类植物的大量出现，光合作用吸收了大气圈中大量二氧化碳并放出大量氧气，使得大气圈中二氧化碳浓度下降，氧气浓度上升，逐渐改变了大气的组成。在元古代末期，地球上出现了第一次冰期——震旦纪冰期，各古陆高地上冰川广布，遗留下许多冰碛物。 古生代历时3.7×108年，根据地层和古生物情况又分为早古生代（下古生代）和晚古生代（上古生代）两个亚代，共由六个纪组成，不同时期的自然地理环境具有不同的特点。在古生代，世界大陆几经分离。元古代末期，古陆面积不断扩大而合并在一起构成了泛大陆。古生代寒武纪时，地壳开始下沉，海水侵入泛大陆使其开始分裂，在南部形成冈瓦纳大陆，北部分离为北美洲、欧洲和亚洲三个古大陆。从奥陶纪开始，在全球范围内发生了一次构造运动，称加里东运动。这次运动使欧洲与北美洲合并在一起形成了一块大陆。石炭纪末期发生了海西运动，使冈瓦纳大陆与欧美大陆合并在一起。这次运动一直持续到二叠纪末，使亚洲大陆与欧美大陆合并在一起，形成了一个新的泛大陆。 在大陆分合、海陆变迁的过程中，生物圈也发生了巨大变化。在早古生代，动物界第一次得到大发展，被称为海生无脊椎动物时代。化石中最多的是三叶虫化石，所以早古生代又称为三叶虫时代。志留纪末期，半陆生的裸蕨植物首次出现。晚古生代，植物界获得第一次大发展，动物界也出现从无脊椎到脊椎、从水生到陆生的两次飞跃。加里东运动之后，大陆上出现了大面积低平的沼泽和湖泊湿地，这为以海生藻类为主的植物界向陆生植物发展提供了有利条件。在植物适应陆地环境的过程中，不适应陆地生活的植物被淘汰，蕨类植物保存下来并在泥盆纪时得到空前的大发展，使大陆第一次披上了绿装。石炭、二叠纪使蕨类植物发展达到了鼎盛时期，陆地上出现了万木参天、密林成海的景观，因此晚古生代被称为蕨类植物时代。这些高大蕨类林木在地壳运动时被埋在地下，形成了许多煤层，所以石炭、二叠纪是地史上最重要的成煤时期之一。此时海生无脊椎动物经过漫长的演化，分化出了有脊椎的较高级的动物。泥盆纪时出现了大量的鱼类，所以泥盆纪又被称为鱼类时代。晚古生代末期出现了两栖类动物，实现了动物从水到陆的又一次飞跃，并在石炭、二叠纪得到了空前繁盛，因此石炭、二叠纪又称为两栖类时代。晚古生代的气候逐渐变冷，石炭纪末期和二叠纪早期全球出现了第二次大冰期，南半球有广泛的冰川分布。 古生代末期由海西运动合并而成泛大陆，在中生代初期因全球性大规模强烈的旧阿尔卑斯运动而开始分离。在三叠纪时，北美洲与欧洲分离产生了大西洋，并逐渐扩张。在侏罗纪时，南美洲与非洲分离，产生了南大西洋，同时印度板块也脱离泛大陆产生了印度洋。在白垩纪时，世界各地都产生了一次构造运动，这次构造运动在中国称燕山运动。它使大西洋和印度洋逐渐形成，古地中海面积逐渐缩小。至此，各大洲的分布形势已初具规模。我国大陆的基本轮廓也是这时确定下来的。 中生代陆地上的气候复杂多变，喜湿热的蕨类植物因不适应干湿冷热多变的大陆环境而逐渐衰退，适应性较强的靠种子繁殖的以苏铁、银杏、松柏类植物为典型代表的裸子植物成为当时植物界的主宰，所以中生代被称为裸子植物时代。这些裸子植物在一定的地质条件下被埋藏在地下而逐渐形成煤层，所以此时代是又一个重要的成煤期。中生代爬行动物得到了迅速发展，并逐渐取代了两栖类动物成为当时动物界的主宰，所以中生代又称为爬行动物时代。此时的爬行动物以恐龙为主，所以中生代又称为恐龙时代。但是，到了中生代末期，曾称霸一时的恐龙在地球上突然绝迹了。关于恐龙绝迹的原因至今仍是一个未解开的科学之谜。 第三纪时全球普遍发生了一次构造运动，在欧洲称新阿尔卑斯运动，在中国称喜马拉雅运动。这次地壳运动使澳洲与南极分离，印度板块向东北漂移并和亚欧板块碰撞在一起，基本上形成了今天的海陆分布大势和地表起伏形态。第三纪初期的气候仍然比较温暖湿润，经过多次造适山运动之后，随着陆地地势增高和面积扩大，气候逐渐趋于干冷。进入第的四纪后，气候进一步变冷，波动增大，在中、高纬地区和低纬的高山地带发育了大规模冰川，称为第四纪大冰期。 进入第三纪后，植物界以被子植物大发展为特征，动物界以哺乳动物午多空前繁盛为特点，因此新生代又称为被子植物时代和哺乳动物时代。气候趋向干冷以后，许多地方植物出现旱生化特征。在新第三纪初期出现了草原，第四纪又出现了苔原，从而形成了现今的多种多样的植被类型。新生代除哺乳动物得到大发展之外，其他动物种类也逐渐增多，如昆虫和鸟类数量也大大增加。在第四系堆积层的上部除了含有其他生物化石之外，还含有古人类化石和古人类活动遗迹、遗物。这说明在第四纪完成了从猿到人的转化，人类社会开始出现。人类的出现是新生代的一件大事，也是地球演化历史上最重大的事件，从此，开始了人类利用自然和改造自然的崭新时代。 |
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