天體形成角度談地球形成

1、從天體形成的角度談地球的形成與演化摘要：地球的形成于演化在多角度多方面可以描述，而本文著重于從天體形成的 角度來描述。天體的形成過程主要分為物理過程和化學(xué)過程，本文則主要從這兩 個方面對地球的形成來進(jìn)行分析。物理角度：大爆炸創(chuàng)造了大量的星云，星云由 于萬有引力聚集在一起形成行星?；瘜W(xué)角度：大爆炸后星云在高速旋轉(zhuǎn)中，各元 素開始沉積、上升最后形成了地球今天的形態(tài)。在地球演變過程中，地球46億 年歷史可分為三大階段：天文時期、隱生宙時期、顯生宙時期。在不同時期中地 球的不同部位開始逐步形成，最終演變成了了今天的地球。關(guān)鍵詞：大爆炸星云沉積元素演變時期 一、地球的形成太陽系的物質(zhì)主要來自太陽星云，當(dāng)

2、太陽星云凝聚時，有太陽系外的 物質(zhì)加入，使太陽星云的同位素組成發(fā)生變異。太陽星云中元素發(fā)生凝聚， 各種礦物相的形成有先后順序。太陽星云凝聚和吸積的結(jié)果，形成了太陽 系中不同化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的各類天體。地球這個美麗而特殊的星球 就是其中之一。1、物理學(xué)角度現(xiàn)在對于地球的形成最為認(rèn)同的看法就是星云假說。星云假說一一原始太陽 是熾熱的球形星云，直徑有太陽系直徑那么大，緩慢自轉(zhuǎn)，由于散熱收縮而自轉(zhuǎn) 加速。這樣赤道離心力增大，星云變扁，當(dāng)離心力超過向心力時分離出一個環(huán)， 繼續(xù)分離形成多個環(huán)，環(huán)繞日旋轉(zhuǎn)時逐漸吸聚成行星。這一假說得到恩格斯的好 評。因此，我們推斷46億年前，太陽星云在加速旋轉(zhuǎn)的過程中分

3、化出原始地球。 原始地球溫度較低，輕重元素渾然一體，是一個相對均勻、尚無分層結(jié)構(gòu)的行星。 原始地球一旦形成，即撲獲周圍的星云物質(zhì)（或在旋轉(zhuǎn)中甩出自身的部分物質(zhì)）， 形成自己的衛(wèi)星一一月球。同時因重力分異和放射性元素蛻變而開始增溫。當(dāng)原 始地球內(nèi)部物質(zhì)升溫達(dá)到熔融狀態(tài)時，比重大的親鐵元素向地心下沉，成為鐵竦 地核，比重小的親石元素上浮組成地幔和地殼，更輕的液態(tài)和氣態(tài)成分，通過火 山噴發(fā)溢出地表，形成原始的水圈和大氣圈。最終在水圈和大氣圈的相互作用中 誕生了生命。地質(zhì)研究表明，地球是在50億年前由一個完全熔融的球體凝成的， 球體外面環(huán)繞著稠密的大氣層，其中有空氣和水蒸氣，可能還有揮發(fā)性很強(qiáng)的氣 體

4、。地球的早期，表面分為泛大陸和泛大洋，現(xiàn)今各大陸是由泛大陸分裂以后的 碎片飄移而形成的。各大陸板塊的形狀、地層、制造、巖相、古生物群落的分布、 古氣候及地球物理特征等，都說明了這一點(diǎn)。地球早期的這個形態(tài)特征表明，它 是從一個更大的星球上被撞下來的含有花崗質(zhì)殼層和基性巖殼層甚或是包括冰 水殼層物質(zhì)的碎片演化而來。2、化學(xué)角度宇宙物質(zhì)均是由大爆炸幾分鐘內(nèi)產(chǎn)生的輕元素原始產(chǎn)物演化而來，又在隨后 的星云過程中繼續(xù)創(chuàng)造重元素并損耗輕元素。以近幾年天體化學(xué)研究取得的一些 重要成果，對于認(rèn)識地球的起源有重要意義。地球主要由一套具有獨(dú)立化學(xué)成分 組成的硅酸鹽質(zhì)星子群隨機(jī)碰撞而成。地球的星子堆積形成方式和初始化

5、學(xué)成分 的不均一性制約著地球后期的非均一行。在地球形成初期很多元素的穩(wěn)定同位素 組分發(fā)生變化，分異作用對地球有著潛藏的化學(xué)和物理過程。放射性同位素及其 放射成因子同位素，可約束大量自然過程的時間和延續(xù)期。物質(zhì)從很早期到現(xiàn)代 的化學(xué)歷史，記載了其空間和時間聯(lián)系，。二、地球的演化地球46億年歷史可分為三大階段。天文時期：46-35億年，根據(jù)行星地質(zhì) 學(xué)推論，地球上基本未保留這一時期的地質(zhì)體。隱生宙時期：35-6億年，這一 時期地質(zhì)體在部分地區(qū)有保留，已有原始生命出現(xiàn)。顯生宙時期：6億年至今， 此期地質(zhì)體遍布全球，研究較深入。1、天文時期此期基本地質(zhì)特征是地球的層圈構(gòu)造(內(nèi)三層，外三層)初步形成。幾

6、種重要 的地質(zhì)作用。重力分異：重者下沉，輕者上浮，對形成地球內(nèi)部層圈具決定性意義。隕星撞擊：地球形成的早期，隕星墜落地面的現(xiàn)象較普遍(從目前月球、 火星考察推測)，經(jīng)后期各種地質(zhì)作用改造未留痕跡，地表目前能見到的隕石坑 都較晚時期形成的。撞擊使殼下熔融發(fā)生火山作用，增加地殼厚度。熱流值的迅速衰減。目前地球平均熱流值1.47HFU，太古代是現(xiàn)在的三 倍。地慢物質(zhì)由完全熔融轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠秩苋?。原先超基性火山，轉(zhuǎn)為基性與中酸性 噴發(fā)?；鹕阶饔茫夯鹕絿姲l(fā)的大量氣體聚積在固體地球的外部，形成原始大氣 圈。從氣體中凝聚而成的水降落地面，形成原始水圈。臭氧層吸收并反射大量紫 外線，就為地面上出現(xiàn)生命創(chuàng)造了條件。

7、2、隱生宙時期大氣圈和水圈成分的演化。藻類生物繁盛，光合作用制造氧，對原始大 氣氧化，形成CO2及N2等，向近代大氣成分轉(zhuǎn)化。大氣圈中一部分CO2溶于水， 形成碳酸鹽沉積，藻類的繁殖有利于海水pH值提高，堿性使硅酸鹽分解，析出 SiO2，導(dǎo)致硅質(zhì)巖形成。陸核和地盾的形成。原始地殼表面幾乎全被水淹沒。南非波波林帶中部 的片麻巖、西格棱蘭的花崗片麻巖同位素年齡38億年，南美圭亞那的角閃巖40 億年，它們是已知的最古老巖石。這些巖石的原巖中，有酸性火成巖、基性火山 巖(發(fā)育枕狀構(gòu)造)、硅質(zhì)巖(夾于火山巖中)。枕狀熔巖是海底火山噴發(fā)的證據(jù)； 硅質(zhì)巖是由火山物質(zhì)經(jīng)海水分解形成或由海底熱泉帶來的SiO2沉

8、積而成的；缺 乏陸源碎屑沉積說明當(dāng)時沒有陸地。35億年以來，隨地球熱量逐漸散失，特別 是放射性熱源的快速衰減，熱流值大幅度降低，意味著地慢物質(zhì)的溶融程度減小， 地慢物質(zhì)出現(xiàn)部分溶融。除繼續(xù)有超基性巖漿外，還會出現(xiàn)安山玄武質(zhì)巖漿活動。 大量巖漿在海底噴發(fā)和堆積，最終出現(xiàn)了由火山噴發(fā)物質(zhì)構(gòu)筑起來的島嶼，它們 便成為最早的陸地，從此才開始風(fēng)化剝蝕，沉積陸源碎屑巖。這些最早的陸地成 為后來形成大陸的核心，這就是陸核。從25億年開始，由于放射性熱的進(jìn)一步 衰減，安山玄武質(zhì)巖漿及由其結(jié)品分異而成的酸性巖漿相應(yīng)增多。這些火成巖與 陸核周圍的沉積巖共同組成了新的地質(zhì)體，在后來的構(gòu)造運(yùn)動及巖漿活動的作用 下，發(fā)生褶皺、變質(zhì)、隆起，并焊接到陸核的邊緣，形成廣闊的地塊，這就是地 盾。它是古大陸的前身。這時海陸分異已很顯著，與此相應(yīng)的是陸殼與洋殼的并 存。古大陸便在陸殼與洋殼的相互影響和不斷演化中快速成長。3、顯生宙時期生命極其繁榮，地質(zhì)演化十分迅速，地質(zhì)作用豐富多彩。此期地質(zhì)體廣泛保 存，研究較深入。此期構(gòu)造運(yùn)動繁頻。前寒武紀(jì)末生物界已有繁榮的跡象，從寒武紀(jì)初期開始便已全面繁榮，生機(jī) 勃勃。參考文獻(xiàn)：金祖孟 陳自悟地球概論張志強(qiáng)，鄭軍衛(wèi)，王天送地球的起源和演化：變化行星的研