地球的核輻射場(chǎng)與年齡Evaluation

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Ltd.第一節(jié) 地球的起源演化。?太陽系是由太陽、九大行星(其中很多都具有龐大的衛(wèi)星系統(tǒng))、小行星及隕星之類的無數(shù)較小天體、一個(gè)大的慧星族、以及在太陽系主要成員之間分布的宇宙塵和氣體組成的。地球在太空中不停地旋轉(zhuǎn)，神秘莫測(cè)。有許多問題要人類去探索。其中之一就是地球有多E大v了a？lu回a答t這i個(gè)on問題on涉l及y到.地球的起源以及ated

w?it地h球A的s起p源o、se形.成S和l演id化e在s地f球o科r學(xué).，N乃ET致整3.個(gè)5自C然l科i學(xué)e領(lǐng)nt域里Pr都o(jì)fi是一個(gè)基本的理論問題。地球起C源o離p不yr開i整g個(gè)h太t陽2系00形4成-。2進(jìn)01一1步A太s陽p系o的se形成Pt離y不L開t對(duì)d整.個(gè)宇宙的認(rèn)識(shí)。Evaluation

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Ltd.一、混沌初開——宇宙始于大爆炸??“混沌初開，乾坤始奠。輕清者上浮為天，重濁者世界是怎樣開E始va的l，ua我t們i們o的n地on球l以y.及整個(gè)太陽系ated

wit是h從A哪sp里o來se的.?S這li是d哲es學(xué)f家o解r

釋.N世ET界3所.不5可Cl回i避en的t問P題ro。fi下凝為Co地p。yr”i中g(shù)h國t古2代0代0的4-圣2賢01作1出A了sp這o樣se的P回ty答L。t他d.們?cè)O(shè)想，混沌無形的元?dú)馐翘斓氐谋驹?。我們贊成宇宙是無邊無際，無始無終的哲學(xué)觀點(diǎn)，但作為自然科學(xué)研究的具體對(duì)象，宇宙是一個(gè)有限的客觀存在。這樣一個(gè)宇宙，應(yīng)該有它的開端。宇宙是怎樣開端的呢?宇宙正在膨脹渺渺茫茫，從何說起。最初只能有臆想出來的神話。作為科學(xué)中世紀(jì)初，天文學(xué)家斯里弗爾(V．M．Slipher，1875—1969)在觀測(cè)的假說，總得有一定的E事v實(shí)a為lu基a礎(chǔ)t，i并on能得on到l科y學(xué).理論的支持。20ated

wit銀h河A系s外p的o仙se女.座S大l星id云e時(shí)s，f取o得r了.1N5個(gè)ET星系3.的5光C譜l資i料e，nt經(jīng)過Pr研ofi究，發(fā)現(xiàn)其中13個(gè)正在以數(shù)十萬米每秒的高速退行，即離開我們愈來愈遠(yuǎn)C。o1p92y9r年i，g哈h勃t(2E．00P．4-Hu2b0bl1e，1，1A8s89p-1o9s53e)根P據(jù)t據(jù)y前人L人t和d.他自己觀測(cè)到的河外星系正在退行的資料，提出：一個(gè)星系退行的速度和它與我們(地球)的距離成正比，即離得愈遠(yuǎn)退行愈快。這個(gè)發(fā)現(xiàn)告訴我們，我們周圍的星系正在四散離開，也可以說我們已知的宇宙正在膨脹。哈勃所在的工作單位，設(shè)在美國加利福尼亞州威爾遜山他有可能觀測(cè)到100萬光年那樣遠(yuǎn)的地方，在銀河系外根據(jù)愛因斯坦(A.Einstien，1879～1955)在1916年提出的廣義相對(duì)論，演繹出宇宙在膨脹的理論。哈勃的發(fā)現(xiàn)

被認(rèn)為是對(duì)這些理論的驗(yàn)證。以后的天文觀測(cè)繼續(xù)有新

的發(fā)現(xiàn)，證明宇宙在膨脹。曾測(cè)到有的銀河外星系之間，正以2

500

000千米每小時(shí)的速度在拉開距離。上的天文臺(tái)，擁有E當(dāng)v時(shí)al世u界at上i最on大o的nl天y文.望遠(yuǎn)鏡，這使ated

wit原h(huán)來A分sp辨o不se出.星Sl體i的de云s塊fo中r，.看NE出T了3星.5系C的l存i存e在nt，P并r取ofi得了資Co料p。yr在i哈gh勃t還2未0未0發(fā)4-表2他01的1研A究sp結(jié)o果se之P前ty，L就t有d.人宇宙為什么會(huì)膨脹呢?會(huì)不會(huì)是爆炸的產(chǎn)物呢?異常緊密，溫度約為1032K(絕對(duì)溫度1億億億億度)。顯

比利時(shí)天文學(xué)家勒梅特(G.E.Lematre，1894--1966)在1927年就想到了E。v他al設(shè)u想at組io成n現(xiàn)o在nl這y個(gè).宇宙的全部物ated

wit質(zhì)h，As當(dāng)p初o初s都e.集S中l(wèi)i在d一es個(gè)f“o原r

始.N原ET子3”.(5或C稱li宇e宙nt蛋P)里r里o，fi然這只Co能p維yr持i極gh其t短2暫0暫0的4-平2衡01，1一A旦sp平o衡se破P壞ty，L就t發(fā)d.生大爆炸，原始原子迅速膨脹，逐漸擴(kuò)展成為我們的宇宙。這本名為《BIG

BANG)的書，在中國譯為“大爆炸”的宇宙起源假說，可謂神來之筆。后來勒梅特自己也不敢相信，不久就放棄了。1秒鐘，溫溫度降到1018K，粒子間的強(qiáng)相互作作用、弱相互但是哈勃的發(fā)現(xiàn)確實(shí)使入受到鼓舞，不斷有人去繼續(xù)研究?，F(xiàn)在我們知道E，v宇al宙u形at成i的on過o程nl大y致.是：大爆炸后ated

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Profi作用、電磁力和引力開始分開。在高溫下處于基本粒子狀態(tài)的Co物p質(zhì)yr，i隨gh著t溫2度0度0的4-降2低01，1聚A合sp成o各se類P原ty子L，t約d.在大爆炸后50 --100萬年，首先由電子和質(zhì)子合成氫原子，接著是氦原子也大量生成了，隨后其他所有元素的原子從輕到重依次聚合而成；大爆炸后100萬年到20億年才逐步形成各類天體星系。太陽系的出現(xiàn)，已是大爆炸發(fā)生約100億年之后的事了。怎么證明？大爆炸的發(fā)生，距離現(xiàn)在約150億年了。怎么Evaluation

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wit能h證As明p1o5s0e億.S年li前de發(fā)s生fo過r這.N樣ET的3爆.5炸C呢li?e按n照t

P大rofi爆炸C宇o宙py模ri型gh的t理20論04，-2爆0炸11形A成sp的os宇e

宙Pt一y

直Lt在d.降溫，恒星是在降到40000K以下時(shí)才開始形成的，現(xiàn)在測(cè)得最老的星系的年齡都只有100多億年，符合這個(gè)理論的推斷。幾度。1964年，威爾遜山上一臺(tái)高靈敏度的射電天文望

特別是蓋莫夫(G．Gamow，1904--1968)作出的預(yù)言：在大爆炸的特殊宇E宙v背al景u下at產(chǎn)i生on出o來nl的y微.波輻射，至今ated

wit還h存A在sp于o宇se宙.空Sl間i中de，s其fo溫r度.應(yīng)NE已T降3低.5到C只l有i有e絕nt對(duì)P溫r度ofi遠(yuǎn)鏡，Co在p各yr個(gè)i方gh向t都2測(cè)0測(cè)0得4-一2種013K1的A微sp波o背se景P輻ty射L。t大d.爆炸理論得到了有力的支持。

發(fā)現(xiàn)者彭茲亞斯(A．A．Penzias，1933～)和威爾遜(R．W．Wilson，1936-)為此得到了1978年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。大爆炸能做到。

因爆炸而使星系間的距離拉開，更已是熟知的事實(shí)。天文觀測(cè)中已多次記錄到超新星爆炸，另外新近得到的兩個(gè)黑洞撞擊爆炸的信息，都可以作為佐證。

還有一個(gè)證據(jù)是，現(xiàn)在測(cè)得的不同天體上氦的豐度，即它在天E體va中l(wèi)的u的a含ti量on，o一nl般y.都達(dá)到20％ated

wi左th右As，p僅os靠e.太Sl陽id上e那s

f種o氫r.合NE成T氦3.的5作Cl用ie，n在t

P1r50o0fi億年C左o右py的ri時(shí)gh間t里20是04不-2能0造11出A這sp么os多e

氦Pt的y

，Lt而d.宇宙起源于大爆炸的場(chǎng)面是令人驚嘆和著迷Evaluation

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wit的h，As這p種os假e.說Sl已id為e越s

f來or越.多NE的T人3.所5接Cl受ie。nt

Profi然C而op，y也ri許gh有t

關(guān)20這04個(gè)-2大01膽1設(shè)As想p的os證e

P據(jù)t永y

L遠(yuǎn)t都d.難以充分，不過它給我們帶來的問題，確實(shí)值得好好地研究。二、太陽系的起源??太陽系起源理論可分結(jié)果；另一種則把起源

歸因于某種激變的作用，通常假定在遙遠(yuǎn)的過去

太陽與恒星相遇。1．星云說電磁說塵埃云說積成說。。。。。。太陽系起源理論Evaluation

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wi成th兩A種sp主o要s要e類.S型li：de一s種for

.NE2．T

碰3.撞5說Client

Profi認(rèn)為起Co源p是y是r逐ig漸ht演2化00的4-2011

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Ltd.星云說別凝聚，形成太陽系內(nèi)各天體。原始太陽星云為自大星際云瓦解出的一塊小云。它的溫度不高，有一定的初始角動(dòng)量和自轉(zhuǎn)，在自吸引作用下收縮，中心部分

形成太陽，外部扁化為星云盤。星云盤中含有氣體、塵埃和冰

的固體顆粒，主要由這些固態(tài)物質(zhì)集聚成行星和衛(wèi)星。

1755年，哲學(xué)家康德的“宇宙發(fā)展史概論”中假定：構(gòu)成太陽E系va的l星u星a際ti的on物o質(zhì)nl，y.在太初時(shí)都ated

wi分th散As為p基os本e.粒Sl子id，e充s

f滿o整r.個(gè)NE的T宇3.宙5空Cl間ie。n在t

P萬rofi有引C力o的py作ri用gh下t，20這04些-2原0始11的A彌sp漫os物e

質(zhì)Pt逐y

漸Lt分d.康德-拉普拉斯星云說

拉普拉斯從數(shù)學(xué)和力學(xué)的角度闡述，他設(shè)想太陽系本是一團(tuán)旋E轉(zhuǎn)va著l的u的a熾ti熱on的o氣nl體y.，由于冷卻ated

wi收th縮As，p越os轉(zhuǎn)e.越Sl快id，e離s

f心o力r.也NE隨T著3.加5大Cl，ie特n別t

P是rofi在云C團(tuán)o的py赤ri道gh一t帶20最04大-．20因11而A形sp狀os變e

得Pt扁y

平Lt如d.圓盤；當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度快到一定程度，這個(gè)圓盤外

緣的慣性離心力大于引力時(shí)，就會(huì)有一部分物

質(zhì)被分離出來，成為繼續(xù)圍繞中心運(yùn)轉(zhuǎn)的圓環(huán)，如今天在土星所見?？档?拉普拉斯星云說?

這些圓環(huán)一次又一次地被分離出來，并分別凝聚結(jié)成行星；行E星va周l圍u圍a的ti衛(wèi)on星o也nl有y.著類似的形ated

wi成th

A過s程po；se星.S云li中d心es部fo分r則.N收E縮T

3成.5為C太li陽e。nt

Profi拉普C拉op斯y用ri力gh學(xué)t

的20原04理-2，01解1釋As當(dāng)p時(shí)os已e

P認(rèn)t知y

L的t六d.大行星的軌道為什么都近于圓形并在同一近似的平面上，和它們的自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)的方向?yàn)槭裁匆恢碌葐栴}，都比較合理、清晰，很有吸引入的魅力。在19世紀(jì)，康德-拉普拉斯星云說風(fēng)靡一時(shí)。角動(dòng)量的矛盾

但是，在太陽系中仍有許多問題，星云說不能解決。特別是E1v8a8l4年u年a傅ti切on(Ao．nlFyo.uche)提出，ated

wi按th照As物p理os定e.律Sl和id康e德s

f，o拉r.普NE拉T斯3.星5云Cl說ie，n太t

P陽rofi和行C星o的py單ri位gh質(zhì)t量20的04角-動(dòng)20量11，A應(yīng)sp該os是e

一Pt樣y

的Lt，d.但實(shí)際上相差近100倍。康德—拉普拉斯星云說未能解決這個(gè)矛盾，從而失去了一度占主導(dǎo)地位的優(yōu)勢(shì)，出現(xiàn)了眾說紛紜的局面。

康德和拉普拉斯都是僅在力學(xué)上去解釋，而在太陽E陽v系al中ua不ti僅o有n有o引nl力y的.作用：ated

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A還sp存os在e.其S他li多de種s

物fo理r

作.N用ET。3在.5康C德li、ent

Profi拉Co普py拉ri斯g那ht個(gè)2年00代4-，20人11們A不sp知os道e太Pt陽y

Ltd.的熱來自氫合成氦的熱按聚變。電磁場(chǎng)的作用角動(dòng)量問題(角動(dòng)量是轉(zhuǎn)動(dòng)的一種量度，它大致等于質(zhì)量、速度E和va軌l道ua半t徑io的n乘o積n積l)y。.在太陽系里，ated

with太As陽p的os質(zhì)e量.S約l為id行e星s

總f總o質(zhì)r量.N的E7T503倍.5，C占l全ie系n統(tǒng)t

Profi的99％以上，但它的角動(dòng)量卻只有全系統(tǒng)的2％。行C星o的py質(zhì)r量ig雖h小t

，20但0角4角-動(dòng)20量1卻1很As大p。os以e單P位ty質(zhì)L量td.所具有的角動(dòng)量而言，這種分布是極不平均的。通過一種什么作用，才能導(dǎo)致這樣一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)?如果行星和太陽是同源，就必須找出一個(gè)使角動(dòng)量重新分布的物理過程。最能使角動(dòng)量轉(zhuǎn)移的物理過程，即為磁場(chǎng)對(duì)于帶電粒子的作用。該假說的要點(diǎn)是：假定太陽系開始是一團(tuán)凝縮收縮的低溫星云，轉(zhuǎn)動(dòng)速度因

急劇收縮而加快。當(dāng)這團(tuán)星云的半徑收縮到一定程度時(shí)，由于流體力學(xué)的作

用，使轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到失穩(wěn)狀態(tài)，兩極漸扁，赤道凸起，并發(fā)展成一個(gè)尖銳的邊緣。星云物質(zhì)從此邊緣向外拋出，形成一個(gè)圓盤(圓盤質(zhì)量只有太陽的1％)。中心體與圓盤脫離后，前者繼續(xù)收縮，形成太陽，后者質(zhì)量不再增的內(nèi)緣產(chǎn)生一種電磁流體力學(xué)的作用而導(dǎo)致一種磁致力矩。通過這可使它的角速度變化不大，故解釋了太陽轉(zhuǎn)得慢的問題。為了保證上述過程的進(jìn)行，太陽與圓盤分離時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度只需0．3T，但要求圓盤內(nèi)緣有千萬分之一的原子處于電離狀態(tài)。當(dāng)圓盤冷卻時(shí)，不易揮發(fā)的物質(zhì)先凝聚成固體。這些固體在氣體帶動(dòng)下，在圓盤擴(kuò)展過程中，直徑小的固體卻被氣體推向前去，而直徑大的固體被拋在后面，從而各自形成內(nèi)行星和外行星。加，聚成行星。當(dāng)它們E脫v離a時(shí)lu由a于t星i際on空間on存l在y磁.場(chǎng)，太陽與圓盤ated

wit個(gè)h力A矩s，p太o陽se對(duì).圓S盤l作id功e，s從f而o將r太.陽N的ET角動(dòng)3.量5轉(zhuǎn)C移l到i圓e盤nt上。Pr圓ofi盤因角C動(dòng)o量p增yr加i而g向h外t擴(kuò)2張00，4但-太2陽01因1為A繼s續(xù)p收o縮se和角Pt動(dòng)y量L減t小d，.穩(wěn)定性、地球的年齡、地質(zhì)的演化、地球的化學(xué)組成、Evaluation

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w?it目h前A尚sp不o能se給.出S出l一id個(gè)e統(tǒng)s一fo的r起.源NE學(xué)T說3，.，5但C在li行e星nt軌P道r的ofi隕石坑Co與p撞yr擊i、gh角t動(dòng)2量0量0的4-分2布01與1形A成sp的o物se理P進(jìn)ty程L等t方d.面確有共識(shí)。

地球與其他行星(或許不包括冥王星)具有眾多的共同特點(diǎn)和特征，說明它們具有共同的起源。在討論太陽系的起源時(shí)，可以把必須加以考慮的突出的共同的特征進(jìn)行分析。三、地球的誕生

“天，積氣也；無處無氣。地，積塊(土)也；充塞四虛，無處無E塊va。l”u”a(t《io列n

子on·ly天.瑞))。這是兩ated

wi千th多As年p前os的e.中Sl國id學(xué)e者s

f列o御r.寇NE告T訴3.我5們Cl的ie：n天t

P是rofi氣的C集o合py，ri地gh是t土20的04集-合20。11不A能sp不os驚e

嘆Pt中y

國Lt古d.代賢哲的卓識(shí)，人們能看到的藍(lán)天或其他顏色的天，都是大氣散射或折射陽光的結(jié)果，這個(gè)天確實(shí)是氣的集合；而我們腳下的大地，也確實(shí)是“土”的集合。星際物質(zhì)20世紀(jì)30年代末，天文觀測(cè)證實(shí)，在銀河系中，有許多氣體和塵埃存在。E這v些al氣u體at主i要on是o氫nl和y氦.。塵埃里主要ated

wit是h水A、sp甲o(hù)烷se和.氨Sl等i液de體s氣fo體r凍.結(jié)NE而T成3的.5固C體l微i微e粒nt；P還r有ofi少量二氧化硅及其與金屬離子結(jié)合形成的化合物等固體材料。Co氣p體yr在i這gh些t星2際0際0物4-質(zhì)2中01，1按A質(zhì)sp量o計(jì)se要P占ty到L98t％d.左右，固體物質(zhì)不及2％，其顆粒細(xì)微，半徑只有0．0001厘米左右。微粒的數(shù)量并不少，它們彌漫在整個(gè)太空中，在太陽系中也不例外。太陽系中的星際物質(zhì)，一般都認(rèn)為是形成太陽系原始星云的殘余。它們的化學(xué)成分和整個(gè)太陽系的化學(xué)成分相當(dāng)，即氫最多，氦其次，然后依次是氧、碳、氮、氖、硅、鐵、硫等元素。地球與其他行星具有的特點(diǎn)和特征雷斯等，1986)。太陽系內(nèi)行星的軌道，實(shí)際上都位于1．四大共同特點(diǎn)所有行星都圍Ev繞a著lu太a陽ti旋o轉(zhuǎn)n

且on其l運(yùn)y運(yùn).行軌道都接近圓ated

wit形h。As這p便os與e沿.S高l度id偏e心s

的fo橢r圓.N形E軌T道3.運(yùn)5轉(zhuǎn)C有l(wèi)i所e不nt同P(r普ofi大約與Co太p陽yr的i赤gh道t面2成0成0640傾-2斜0的11同A一sp平o面se上P。t所y

有Lt的d行.星都以同一方向圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)，而且在同一方向上圍繞其各自的軸旋轉(zhuǎn)，太陽的赤道面接近于軌道面。天王星則例外，它的赤道面大約呈980傾斜，而金星的旋轉(zhuǎn)是反向。木星之間還存在著另一個(gè)行星。30年以后，果然發(fā)現(xiàn)了這個(gè)帶，不過這個(gè)帶所包含的已不是一個(gè)行星，而是稱為小行星的一群碎片，它們很可能是一個(gè)或幾個(gè)行星碎裂后的殘?jiān)?，這表明行星距離的分布是規(guī)則的。

(2)行星到太陽的距離形成一個(gè)級(jí)數(shù)，其中，行星之間的間距隨E著va它l們u們a到ti太on陽o的nl距y.離的增大，ated

wi而th非As常p近os似e.于Sl幾id何e級(jí)s

f數(shù)o的r.速NE度T增3.大5。Cl這ie種n關(guān)t

P系rofi是博C德o(pByordieg，ht1727020)4發(fā)-2現(xiàn)0的11，A它sp預(yù)os示e

在Pt火y

星Lt與d.(3)在火星與木星之間的博德間隔，把行星分為兩組，即內(nèi)行星或類地行星E(水v水a(chǎn)星lu、a金ti星o、n

地on球l和y.火星)，體積都ated

wit較h小A，sp而o密se度.較Sl大i，de并s接fo近r太.陽NE。T它3們.5在C自l轉(zhuǎn)i轉(zhuǎn)e軸nt上P轉(zhuǎn)r動(dòng)ofi速度較慢，幾乎沒有衛(wèi)星。類木行星(木星、土星、天王星、海Co王p星yr)i都g是ht體2積0大04、-密20度1低1低A、s且po距s離e

太Pt陽y較L遠(yuǎn)td的.行星，它們?cè)谄渥赞D(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)速度較快，且具有許多衛(wèi)星。最遠(yuǎn)的冥王星似乎與此況不同，它可能以前是其他行星的一個(gè)衛(wèi)星。它們可能與地球一樣，即其他類地行星可能也貧于氣體元素，但是類木行星則較富于氣體，特別是甲烷、氨，還可能有氫。球上的隕石進(jìn)行化學(xué)分折，推斷類地木行星大部分(90％)是由鐵、氧、硅、和鎂四種元素組成的，對(duì)太陽的光譜研究表明：它幾乎(99％)是由氫和氧組成，據(jù)推測(cè)，高豐度的氫和氧是類木

行星的特點(diǎn)。

(4)盡管太陽占整個(gè)太陽系全部質(zhì)量的99％，但它卻只提供出2％Ev的al角u動(dòng)at量io，n

而on行l(wèi)y星.的角動(dòng)量卻ated

wi占th9A8s％p左os右e.。Slides

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Profi根C據(jù)o對(duì)py地ri球gh巖t石20、04月-2巖0和11由A星sp際os空e

間Pt落y

在Lt地d.大多數(shù)天文學(xué)家常將一個(gè)恒星的演化作這樣的描述：在種體系的原始力是：①由質(zhì)點(diǎn)間萬有引力引起的力和。②依據(jù)空間物質(zhì)分布的普遍不均勻性原理

(Tatsch，1977)，在某個(gè)階段，平衡體系總要變?yōu)椴黄胶饣虮淮蚱破胶?。為此，就依次發(fā)生了凝聚作用，使氣體和塵埃聚集到質(zhì)量體系的中心。這就是多數(shù)人一致認(rèn)為的一個(gè)恒星是如何產(chǎn)生的論點(diǎn)。星際空間有大量氣E體v和al塵u埃at在i運(yùn)on動(dòng)o，nl而y且.作用于氣體和ated

wit塵h埃A的sp各o種se不.同Sl力i都de處s于fo穩(wěn)r定.平NE衡T之3中.5。C為l此i此e，nt設(shè)P想r這ofi由旋轉(zhuǎn)Co引p起yr的i離gh心t力2。0。0因4-為2空01間1物A質(zhì)sp分o布se是P不ty均L勻t的d.，Evaluation

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Ltd.星子

現(xiàn)在比較一致的看法是，在形成地球的這團(tuán)冷星云里，在萬有E引va力l的u的a作ti用on下o，nl物y.質(zhì)的微?；ted

wi相th吸As引p，os形e.成Sl小id的e團(tuán)s

f塊o，r.也NE叫T做3.星5子Cl。ie星n子t

P再rofi互相C吸o引py，ri大gh的t“20吃04”-掉20小11的A，sp不os斷e

碰Pt撞y

、Lt不d.斷吸積，直至成為地球和其他行星的前身。這個(gè)原始的地球是一個(gè)比今日的地球大得多的塵埃的集合體，在那時(shí)就已大致沿著今天的地球軌道自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)了。構(gòu)造地球在形成地球的區(qū)域內(nèi)，由于接受的太陽輻射多，溫度高，了氣，散失到太陽系的外部，構(gòu)成類木行星。剩下來建均與此相似?，F(xiàn)在—般都認(rèn)為，原始地球內(nèi)的“星子”，受到引力的作用向中心聚集，體積逐漸縮小，物質(zhì)的密度越來越大。但是收縮不是無限的，因?yàn)槲镔|(zhì)還要受到自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的慣性離心力的作用，而離心力是要隨著體積縮小，導(dǎo)致自轉(zhuǎn)速度加快而增大的，當(dāng)離心力增大到能抵消引力時(shí)，就達(dá)到了平衡，不再收縮，形成了今天這樣大小的地球。輕的氣體早跑掉了E，v那al些u水a(chǎn)t和i氣on體o凍nl結(jié)y而.成的冰也化成ated

wit造h地A球sp的o，se以.塵Sl埃i中de的s固fo體r物.質(zhì)NE為T主3，.5所C以l其i其e化nt學(xué)P組r成ofi當(dāng)然和Co原p來yr的i星gh云t有2顯0顯0著4-的2不01。1月A球sp和o類se地P行ty星L的t情d.況冷－高溫（局部熔融）－冷卻凝結(jié)過程都要放出熱能。因此，盡管原始的星云物質(zhì)

是冷的，但后來地球曾經(jīng)歷過一個(gè)高溫時(shí)期，至少是局部物質(zhì)處于熔融狀態(tài)。以后收縮停

止，才又逐漸冷卻凝結(jié)。在塵埃向中心聚Ev集al的u過at程io中n

，on由ly于.引力的作ated

with用A，sp體o積s積e收.S縮li，de壓s力fo加r大.N，ET會(huì)3釋.5放C出li大en量t的Profi熱量Co。p放y放r射ig性ht元2素00的4-蛻20變1和1

A隕s石p石o的se撞P擊ty，L也t也d.物質(zhì)分異和遷移重力的作用與高溫的影響，地球里面的物質(zhì)發(fā)生部分熔融，形成了從里向外，物質(zhì)密度從大到小的圈層結(jié)構(gòu)。鐵和鎳密使地球有了一個(gè)鐵鎳合金構(gòu)成的地核。較輕的硅酸鹽物質(zhì)形致使重者下沉，輕者上Ev浮a，l出u出a現(xiàn)t了io大n規(guī)o模n的l物y.質(zhì)分異和遷移，ated

wit度h較A大s，p含os量e也.多S多l(xiāng)，i分de離s出f來o成r為.液NE態(tài)T的3金.屬5向C中l(wèi)i心e聚n集t

，Profi成丁包C住o地py核r的i地g地h幔t和2地0幔04之-上2的01地1殼A。s這po些s硅e酸P鹽ty成分Lt在d.地球中以巖石的狀態(tài)存在，因此我們的地球可以說主要是一個(gè)由巖石和金屬構(gòu)成的天體，不過在地殼上面，還存在由大氣和水組成的圈層，它們主要是從地幔中分離出來的，而且這種作用至今還在進(jìn)行著。形成過程的細(xì)節(jié)仍需進(jìn)一步探索上面描述的地球形成過程，仍是一種假說，需要首先假定在產(chǎn)生地球的塵E埃v云al中u，at物i質(zhì)on分o布nl處y于.均勻狀態(tài)，原ated

wit始h地A球sp是o一se個(gè).均Sl質(zhì)i體de，s因fo此r被.稱NE為T均3勻.5吸C積l說i說e。nt另P有r一ofi種非均勻吸積說認(rèn)為：地球的層圈不是地球已具雛形后內(nèi)部分Co異p的yr結(jié)i果gh，t而2是0是0吸4-積2過01程1中A就sp分o別se形P成ty了L地t核d.、地幔和地殼；最后是氣體和水等最輕的物質(zhì)被吸引到中間這個(gè)大巖石球的周圍。這種說法不如均勻吸積說可信，但星云中物質(zhì)的分配，不可能像理想的那樣均勻，因此仍有探討的余地。何況外來天體的撞擊，給地球加入新的成分這種可能，也是一個(gè)值得重視的因素。地球形成過程的細(xì)節(jié)仍需進(jìn)一步探索！幾個(gè)階段：冥古宙地幔物質(zhì)繼續(xù)分異，越來越多的較輕的硅酸鹽成分遷移到上部冷凝，大約E在v4a0l億u年at前i后o后n，o地nl球y終.于有了一個(gè)雖ated

wit然h還A比sp較o薄se，.但Sl已i是de連s續(xù)fo完r整.的NE地T殼3。.5在C這l剛i剛e形nt成P的r地ofi殼下面，地幔中的物質(zhì)仍在運(yùn)動(dòng)，一些處于熔融狀態(tài)的物質(zhì)向Co上p擠yr入i地gh殼t中2凝0凝0結(jié)4-，2或01涌1出A地sp面o，se表P現(xiàn)ty為L(zhǎng)廣t泛d.分布的火山活動(dòng)；另一方面又在向下流動(dòng)，把上面已固結(jié)的地殼撕裂，并將其部分碎塊拽向深處，使它再次熔入地幔物質(zhì)之中。與此同時(shí)，薄弱的地殼還在隕石的撞擊下，形成大量隕擊坑，因?yàn)檫@時(shí)它還缺少大氣層的保護(hù)。上述這個(gè)時(shí)期稱為冥古宙。海洋的形成主要是水蒸氣，還有一些二氧化碳、甲烷、氨、硫化氫

宇宙中帶來的原始?xì)怏w——?dú)渑c氦，在地球形成的早期就已散失。后來E地v球al上u的at大i氣on圈o，nl也y是.和地殼一樣是ated

wit從h地A幔sp物o質(zhì)se中.分Sl離i出de來s而fo逐r漸.形NE成T的3，.5起C先l的i的e大nt氣P成r分ofi和氯化Co氫p等yr，i幾gh乎t沒2有0有0現(xiàn)4-在2那01么1多A的sp氮o氣se和P氧ty氣L。t直d.到距今38億年前，地球上的大氣仍是缺氧和呈酸性的。隨著時(shí)間的流逝，地球上的溫度逐漸降低(低于1000C)，大氣中的水蒸氣陸續(xù)凝結(jié)出來，形成了廣闊的海洋，海水中也缺少氧，而且也含有許多酸性物質(zhì)。太古宙產(chǎn)生出氧氣。大約到27億年前，游離氧在海洋中出現(xiàn)。

約在38億年前，水體中開始有了生命的活動(dòng)，出現(xiàn)最原始的原核細(xì)胞生E物v—al—u菌at類i與on藍(lán)o綠nl藻y。.到32億～29億ated

wit年h前A能sp起o光se合.作Sl用i的de藻s類fo大r量.繁NE殖T，3它.5能C消l耗i耗e二nt氧P化r碳o(jì)f，i綠色藻Co類p的yr大i量gh繁t殖2，0，0更4-加2快01了1大A氣sp和o海se洋P環(huán)ty境L的t變d.化，使其有利于高等喜氧生物的發(fā)展。地球的各圈層逐漸分化、形成，或者可以說，走過了它的童年。這段時(shí)間長(zhǎng)達(dá)13億年，在地質(zhì)學(xué)中稱為太古宙。元古宙太古宙之后，地球進(jìn)入一個(gè)新的歷史時(shí)期——元古宙。擴(kuò)大，而到距今約6億年前，大陸面積已接近現(xiàn)在的規(guī)大氣變成以二氧化碳為最多。海洋里的生物多起來了，最多的是菌藻植物，它們的活動(dòng)促成二氧化碳和海水中的鈣鎂等元素相結(jié)合，碳酸鈣鎂等物質(zhì)沉淀在海底，使大氣中的二氧化碳減少，氧和氮的含量逐步增加，到最近6億年來，大氣圈的成分才漸漸接近目前的狀況。經(jīng)過地殼強(qiáng)烈的活E動(dòng)v，al地u球a球t的io巖n石o表nl層y發(fā).生變形變位，ated

wit一h些A地sp區(qū)o隆se起.，Sl一i些de地s區(qū)fo下r陷.，NE而T總3的.5趨C勢(shì)l是i是e大nt陸P不r斷ofi模。在Co中p、yr新i元gh古t代2時(shí)0時(shí)0期4-(距20今1118A億s年po前s到e

5P、ty4億L年t年d前.)，古生代、中生代、新生代慢慢變成與今天的相近了。在這種環(huán)境中，生命加速發(fā)

大氣和海洋中，原為酸性的水在與巖石相互作用時(shí)，將硅酸鹽物質(zhì)中的鈉E、v鉀al、u鈣at、i鎂on、o鋁nl、y鐵.等金屬元素析ated

wit離h出A來sp，o形se成.多Sl種i鹽de類s(f以o氯r

化.N物ET為3主.)5。C海li水e的nt成P分r也ofi展，約Co在p6y億ri年g前ht，2海0洋04中-的20生1物1物A迅s速po繁s盛e

起Pt來y(L化t石d.證據(jù)較多)，我們對(duì)此后的地球歷史，了解得更清楚和更細(xì)致。最近5．4億年的時(shí)間，被分成古生代、中生代、新生代三個(gè)大的階段，這是根據(jù)生物發(fā)展的階段性來劃分的。在“代”的下面還再分出紀(jì)、世、期等層次。古生代延續(xù)了約3億多年，包括寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆包括三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)等三個(gè)紀(jì)；新生代最近也最短，只有?紀(jì)、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)等E六v個(gè)a紀(jì)lu；a中t生i代on(2．on5億l年y年.到6

500萬年前)，ated

wit6

h500A萬s年p，o，s包e括.第S三l三i紀(jì)d、e第s四f紀(jì)o兩r兩個(gè).紀(jì)N紀(jì)E。T人3類.出5現(xiàn)C，l是i第e第n四t紀(jì)P的rofi重要標(biāo)志。這些紀(jì)的術(shù)語，除了石炭表示那個(gè)時(shí)期形成的煤多，白堊與那C個(gè)o時(shí)p期yr形i成g的h白t堊2有00關(guān)4外-，2大01多1取A自s地p名o的se譯音Pt。y

Ltd.元古宙晚期形成的五個(gè)古大陸，進(jìn)入古生代后繼續(xù)保持穩(wěn)定，但位置在不斷移動(dòng)，到了古生代末期，幾個(gè)大陸移動(dòng)到最接近的程度，形成了一個(gè)統(tǒng)一的聯(lián)合大陸，但這個(gè)聯(lián)合大陸井未能長(zhǎng)久維持，進(jìn)

入中生代就解體了，逐漸演變成今日的大陸大洋的輪廓。在這近40億年的時(shí)間中，地球上的生命大致經(jīng)歷了從原核細(xì)胞到真核細(xì)胞到多細(xì)胞生。四、怎樣知道地球的過去事，你們是怎樣知道的? 別說億萬年前，千??上面概述了地球E的va生lu平at。io大n家on心ly中.不免會(huì)有ated

wit這h

樣A樣s的po疑se問.S：l那i那d些es發(fā)f生or在.億N億E萬T

3年.以5

C前l(fā)的i的e往nt

Profi百年C乃op至yr幾ig十h年t年2前00的4往-2事01，1

如As不po作se記P載ty，L也td.容易湮滅無聞。地球形成以后，過了40多億年才有人出現(xiàn)，有誰去記下它的歷史?是地球自己，地球的歷史就記錄在那些巖石之中。化石大約在800多年前，中國學(xué)者朱熹(1130—1200)發(fā)現(xiàn)：者卻變而為高，柔者變而為剛。此事思之至深，有可驗(yàn)?朱熹所說，是泥沙在水下堆積形成的，它們被稱為沉積巖，成層出現(xiàn)是沉積巖的特征。那巖石中的螺蚌殼，是地質(zhì)學(xué)中所說的化石。化石是生物的遺體或遺跡，因?yàn)樯锼篮笕绻潜荒嗌逞杆傺诼?，并處在水下與氧氣隔絕的環(huán)境中便有可能不至于完全腐爛，生物的介殼或骨頭被水中的礦物質(zhì)逐漸滲透取代，變得堅(jiān)固并仍保留原來的形態(tài)，成為巖石中特殊的成分一一化石。“嘗見高山有螺蚌E殼v，al或u生at石i中on，o此nl石y即.水中之物。下ated

wit者h(yuǎn)。A”spose.Slides

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3.5

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Profi朱熹說Co的p水yr中i之g之h物t，20是0指4-洪2水01中1的A泥sp沙os。e許P多ty巖L石t正d.如化石河流帶來泥土把它們掩埋，并且滲入到它們的內(nèi)部。他還推論，后來這里的地勢(shì)升高，所以這些海洋生物的遺體就會(huì)出現(xiàn)在山上。

朱熹和達(dá)·芬奇都看到了，今日的山可以是過去的海，山野間的巖層就是地球歷史的遺跡。

朱熹之后300多年，意大利著名的藝術(shù)家、知識(shí)淵博的學(xué)者達(dá)E·va芬l奇u奇a(tLi．ondaovnilnyc.i，1452—ated

wit115h1A9s)p也o作se出.S了li自d己es的fo判r斷.N：E亞T

3平.5寧C山li脈e上nt發(fā)Pr現(xiàn)ofi的海C生o介py殼ri化gh石t，20本04是-2生0活11在A海sp濱os的e

生Pt物y

，Lt是d.地層層序律1669年，出生于哥本哈根的斯泰諾(N．Steno，1638～1686)更總結(jié)出在這Ev些a巖lu層a之ti間o，n

存on在l著y著.如下的規(guī)律：ated

wit巖h層A在sp形o成se后.，Sl如i未de受s到fo強(qiáng)r烈.地NE殼T運(yùn)3動(dòng).5的C影l(fā)響i響e而nt顛P倒r原ofi來位置的話，則應(yīng)該是先沉積的在下，后沉積的在上，一層壓Co一p層yr，i保gh持t近2于0于0水4-平2的01狀1態(tài)A，sp延o展se到P遠(yuǎn)ty處L才t漸d.漸尖滅。這就叫地層層序律。它使我們能通過那些似乎是雜亂無章的巖層，辨認(rèn)出地球史冊(cè)的先后生成次序。巖層在這里有了時(shí)間的意義，形成了地質(zhì)學(xué)中的一個(gè)重要的基本概念——地層。地層是具有時(shí)間意義的巖層或巖層的組合，每一段地層都代表著一定的時(shí)間。時(shí)間和空間的統(tǒng)一表的時(shí)間長(zhǎng)短，可劃分為宇、界、系、統(tǒng)、階

等單位，它們與地質(zhì)時(shí)代中的宙、代、紀(jì)、世、期的時(shí)間上下限相同，即在宙這段時(shí)期形成的

地層稱為宇，在代這段時(shí)期形成的地層稱為界，以此類推。

地層不僅指成層的沉積巖，而且也包括了一切產(chǎn)出于這段時(shí)間的Ev其al他u巖at石io。n