地球的起源與演化課件

地球的起源與演化魏剛鋒本次課堂內(nèi)容

地球的起源與演化

宇宙的起源太陽(yáng)系及地球的起源地球的演化一

宇宙的起源宇宙的爆炸：巨蛇座鷹狀星云(M16)恒星在這里誕生麒麟座玫瑰星云(約50萬(wàn)歲的“嬰兒”恒星)超新星遺跡(大麥哲倫星云中的1987A超星型)天琴座環(huán)狀星云(中心為白矮星)宇宙大爆炸的證據(jù):爆炸形成的宇宙一直在降溫，恒星是在降到40000K以下時(shí)才開(kāi)始形成；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；蓋莫預(yù)言：在大爆炸的特殊宇宙背景下產(chǎn)生出來(lái)的微波輻射，至今還存在于宇宙空間中。彭茲亞斯和威爾遜于1964年測(cè)得一種3K的微波背景輻射?，F(xiàn)在測(cè)得不同天體上氦豐度，一般都達(dá)到30%左右；因爆炸而使星系間的距離拉開(kāi)，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。金星火星地球水星木星土星火衛(wèi)一(Phobos)表面有一巨大的隕石撞擊坑火衛(wèi)二(Deimos)每30小時(shí)繞火星運(yùn)行一周哈雷彗星月球上的撞擊坑災(zāi)變說(shuō)潮汐說(shuō)俘獲說(shuō)原始太陽(yáng)隨銀河系公轉(zhuǎn)，在經(jīng)過(guò)有大量星際物質(zhì)彌漫的空間時(shí)，將它們吸引在周圍，成為行星的物質(zhì)來(lái)源的，用外來(lái)物質(zhì)形成的行星，角動(dòng)量可以和太陽(yáng)不同。磁耦合說(shuō)

太陽(yáng)可以通過(guò)磁場(chǎng)的作用，把自己的一部分角動(dòng)量轉(zhuǎn)移給形成行星和衛(wèi)星的云團(tuán)。電磁場(chǎng)的作用能說(shuō)明在太陽(yáng)系形成的過(guò)程中，從中心拋出物質(zhì)的質(zhì)量雖不多，但帶走的角動(dòng)量可以很多。地球的形成在太陽(yáng)系內(nèi)，由于接受的太陽(yáng)輻射多，溫度高，輕的氣體被輻射到遠(yuǎn)處，散失到太陽(yáng)系的外部遠(yuǎn)處構(gòu)成類木行星。近太陽(yáng)的地區(qū)，以塵埃中的固體物質(zhì)為主，化學(xué)組成當(dāng)然和原來(lái)的星云有顯著的不同（鐵、硅、鎂、氧為主）近處構(gòu)成類地行星。壓縮、放射性元素蛻變和隕石撞擊導(dǎo)致溫度升高。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，使重者下沉，輕者上浮，出現(xiàn)了大規(guī)模的物質(zhì)分異和遷移，形成了從里向外，物質(zhì)密度從大到小的圈層結(jié)構(gòu)：鐵和鎳比較重，含量也多，分離出來(lái)成為液態(tài)的金屬向中心聚集——地核；較輕的硅酸鹽物質(zhì)形成地幔和地幔之上的地殼；氣體和水等輕物質(zhì)被吸引在固體球的外圍。三

地球的演化大約在40億年前，地球接近于均質(zhì)體，由于內(nèi)部生熱，在地內(nèi)400－800km深部溫度已達(dá)2000C。由于鐵、鎳的熔點(diǎn)較硅酸鹽低，因此優(yōu)先融化形成金屬層。同時(shí)，硅酸鹽開(kāi)始軟化，開(kāi)始發(fā)生重力分異。于是，比重大的鐵、鎳熔滴開(kāi)始沉向地心，沉降過(guò)程中，重力能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致地球大部分發(fā)生熔化，于是全面的重力分異作用發(fā)生。第二節(jié)

地球?qū)尤?gòu)造的形成一、內(nèi)部熱演化//二、內(nèi)部圈層的形成//三、外部圈層的形成導(dǎo)致硅鋁－硅鎂質(zhì)物質(zhì)上浮形成地殼；鐵、鎳下沉形成地核；二者之間的鐵鎂硅酸鹽形成地幔。終于形成地球的層圈構(gòu)造。

地球上最古老的巖石年齡為38億年，意義？？？第二節(jié)

地球?qū)尤?gòu)造的形成一、內(nèi)部熱演化//二、內(nèi)部圈層的形成//三、外部圈層的形成原始地球表面如同現(xiàn)今的月球一樣，沒(méi)有水、氣、生物圈，是地球分異過(guò)程中逐漸形成的。

水圈的形成——原始冷的地球把水分組合在礦物中。當(dāng)?shù)厍蛑饾u熱起來(lái)，便發(fā)生熔化和分異作用，水便以蒸氣云的形式或隨同火山噴發(fā)而釋放出來(lái)，水氣遇冷形成降雨，匯集形成水圈。第二節(jié)

地球?qū)尤?gòu)造的形成一、內(nèi)部熱演化//二、內(nèi)部圈層的形成//三、外部圈層的形成第三節(jié)生命的起源與演化由于大氣圈、水圈的形成，逐漸形成了生物圈。Ar——單細(xì)胞生物（原核生物）：細(xì)菌和蘭藻、少量迭層石Pt1——迭層石發(fā)育，出現(xiàn)真核生物。Pt3——藻類大發(fā)展（蘭藻、綠藻、褐藻、紅藻等）；迭層石發(fā)育；真核生物發(fā)展。第三節(jié)生命的起源與演化Pz1——三葉蟲(chóng)、腕足類、筆石、頭足類、珊瑚、棘皮動(dòng)物和古杯類（寒武紀(jì)生物大爆發(fā)）。第三節(jié)生命的起源與演化Cenozoic——哺乳動(dòng)物和被子植物。第三節(jié)生命的起源與演化Cenozoic——哺乳動(dòng)物和被子植物。生命的起源與演化了解：1宇宙、太陽(yáng)系及地球的起源2地球的演化：結(jié)構(gòu)、地殼和生物3天文地質(zhì)學(xué)是運(yùn)用天文的方法、觀測(cè)資料和成果探討地球上各種地質(zhì)現(xiàn)象、成因、演化的一門(mén)學(xué)科。地球演化早期，隕擊作用十分普遍及強(qiáng)烈。銀河系、太陽(yáng)系、小天體對(duì)地球均有影響。地球是一個(gè)開(kāi)放的動(dòng)力系統(tǒng)，經(jīng)歷著由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由低級(jí)到高級(jí)、不可逆的進(jìn)化過(guò)程，均變與災(zāi)變交替進(jìn)行，并具有周期性。本次講課要求思考題（一）基本概念天文地質(zhì)學(xué)隕擊作用地球系統(tǒng)科學(xué)（二）回答問(wèn)題1.簡(jiǎn)述宇宙環(huán)境與地球演化的關(guān)系。2.地球內(nèi)部圈層如何形成？3.簡(jiǎn)述生命的起源與演化。4.根據(jù)已學(xué)過(guò)的知識(shí)，概述地球各圈層之間的相互作用。（三）畫(huà)示意圖說(shuō)明隕擊作用過(guò)程。本章參考文獻(xiàn)1.陶世龍等．地球科學(xué)概論．北京：地質(zhì)出版社．P126—138，19992.於崇文．固體地球系統(tǒng)的復(fù)雜性與自組織臨界性．地學(xué)前緣，5（3，4）：159—182、347—368．19983.沃爾德羅·米歇爾．復(fù)雜．陳玲譯．505頁(yè)．北京：三聯(lián)書(shū)店，19974巴羅JD．宇宙的起源．卞毓麟譯．上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，119頁(yè)．19955.歐陽(yáng)自遠(yuǎn)，張福勤，林文祝等．行星地球的起源和演化模式—地球原始不均一性的起源及其對(duì)后期演化的制約．地質(zhì)地球化學(xué)，（5）：11—15．19956.歐陽(yáng)自遠(yuǎn)，王世杰，張福勤．天體化學(xué)：地球起源與演化的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題．地學(xué)前緣，4（3—4）：175—183．19977.殷鴻福，徐道一，吳瑞棠．地質(zhì)演化突變觀．武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，202頁(yè)．19888.周瑤琪，吳智平，章大港，趙華剛，對(duì)地質(zhì)節(jié)律與地球動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的思考．地學(xué)前緣，4（3—4）：85—94．19979.任振球．全球變化—地球四大圈層異常變化及其天文成因．北京：科學(xué)出版社，226頁(yè)．199010.阿萊格爾CT．隕石，地球，太陽(yáng)系．鮑道崇譯．北京：地質(zhì)出版社，240頁(yè)．198911.EarthSystemSciencesCommittee，NASAAdvisoryCouncil，EarthSystemScienceACloserView,NationalAeronauticsandSpaceAdministrationg，WashingtonD．C．,208pp．198812.KastingJF．OriginofwaterontheEarth．ScientificAmerican,9(3):16—22．199813.RampinoMRandStothersRB．Geologicalrhythmsandcometaryimpacts．Science,226:1426—1431．19