在如今的地球上,七大洲被不同的海洋隔開(kāi)。然而,最初的地球并非是這樣,地球有著漫長(zhǎng)的演化史。 地球大約在45.4億年前形成,雖然最初的10億年是一個(gè)混亂的時(shí)期,但地球最終還是開(kāi)始穩(wěn)定下來(lái)。地球最初形成時(shí)呈現(xiàn)為熔融的狀態(tài),后來(lái)隨著冷卻,地球上有了液態(tài)水。在地球歷史上的曾經(jīng)某段時(shí)間,地球表面都被水(包括液態(tài)和固態(tài))所覆蓋,那時(shí)的地球看起來(lái)就像是一顆水球。 早期地球在45.4億年前,當(dāng)時(shí)太陽(yáng)形成后殘留下來(lái)的星云在重力的作用下結(jié)合在一起,形成了一個(gè)行星核心。隨著不斷的碰撞,行星核心逐漸積累了足夠的物質(zhì),最終形成了地球。密度較大的物質(zhì)下沉到中心形成地核,而較輕的元素上升形成地殼。地殼和地核之間是地幔,它是由高溫和高壓的固態(tài)和部分熔融的巖石構(gòu)成。 由于板塊構(gòu)造,地殼在地幔上方不斷運(yùn)動(dòng)。不過(guò),地殼并不是在熔巖上方運(yùn)動(dòng),而是由于地幔內(nèi)部的對(duì)流作用而逐漸移動(dòng)。正是這些板塊的運(yùn)動(dòng)以及碰撞,才導(dǎo)致了山脈和火山的形成。 在這一時(shí)期,太陽(yáng)系非?;靵y,殘留星云形成了大量的小行星和彗星,它們不斷撞上當(dāng)時(shí)已經(jīng)形成的行星,這也包括早期地球。在大約41億至38億年前的后期重轟炸期,地球遭受了大量小行星和彗星的撞擊。這些太空巖石帶來(lái)了大量的水,伴隨著地球內(nèi)部活動(dòng)不斷溢出的水,地球上形成了巨大的海洋。 地球的動(dòng)態(tài)地殼由于地幔中的對(duì)流活動(dòng),地殼可以在地幔上運(yùn)動(dòng),地殼上存在的大型構(gòu)造板塊在脊線和斷層線處相遇。不同的板塊不斷運(yùn)動(dòng),相互碰撞形成山脈,俯沖形成海溝,有些則是相互拉開(kāi)或擦身而過(guò)。不同板塊相遇會(huì)形成各種板塊邊界——轉(zhuǎn)換板塊邊界、聚合板塊邊界和分離板塊邊界,它們會(huì)帶來(lái)巨大的變化。 轉(zhuǎn)換板塊邊界是指兩個(gè)板塊相互接觸,試圖相互移動(dòng)。由于摩擦產(chǎn)生了巨大的壓力,這種壓力會(huì)以地震的形式釋放出來(lái)。聚合板塊邊界是指兩個(gè)板塊正面碰撞,導(dǎo)致地面向上俯沖,形成山脈或島嶼。分離板塊邊界則是相互拉開(kāi)的構(gòu)造板塊,由此會(huì)導(dǎo)致地幔中過(guò)熱的巖石被釋放出來(lái),形成新的地殼。 大陸地殼和海洋地殼的主要區(qū)別在于平均厚度和物質(zhì)組成。海洋地殼的厚度通常約為5公里,其主要成分為玄武巖;大陸地殼的厚度通常為25至30公里,主要成分為花崗巖。在地球上最大的山脈之下,例如,喜馬拉雅山脈,大陸地殼可能厚達(dá)100公里。大陸地殼和海洋地殼已經(jīng)相互作用了數(shù)十億年。大陸的聚合和分離也幾乎持續(xù)了同樣長(zhǎng)的時(shí)間,大陸每隔3至5億年的時(shí)間就會(huì)完成一次分離和聚合,這被稱為“超大陸旋回”。 那么,地球曾經(jīng)完全在水下嗎?幾乎可以肯定,有一段時(shí)間,地球的絕大部分都被水覆蓋??茖W(xué)家此前對(duì)這個(gè)水世界時(shí)期的估計(jì)是在25億年前,但最近的研究把時(shí)間又往前推了數(shù)億至十幾億年。目前的研究表明,大約在40億到30億年前,地球大部分都在水下。 此外,整個(gè)地球以前還被固態(tài)水或者說(shuō)冰覆蓋過(guò),盡管那時(shí)的大陸已經(jīng)升到海面上。根據(jù)地質(zhì)證據(jù),在地球的歷史上,曾經(jīng)有兩次冰層覆蓋了從赤道到兩極的所有地區(qū),整個(gè)地球都被冰封,形成雪球地球。 最近一次的雪球地球發(fā)生在大約6.5億年前,那是在寒武紀(jì)生命大爆發(fā)之前。第一次雪球地球則是發(fā)生在24億至21億年前,那時(shí)的地球上出現(xiàn)了最為嚴(yán)重的冰河時(shí)期——休倫冰河時(shí)期。在這一時(shí)期,藍(lán)藻大規(guī)模繁殖,釋放出了大量的氧氣,使得地球上的氧氣濃度大幅度升高,這就是大氧化事件。由于空氣中的溫室氣體被大量消耗,導(dǎo)致地球溫度大幅度下降,整個(gè)地球陷入冰凍的狀態(tài)。 |
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