地球是怎么形成的？
十万个冷知识
宇宙是怎么形成的呢
自然科学的发展，拨开了千年的迷雾，扩大了人类的视野。自19世纪后半叶，人们开始对地震时观测到的各种现象进行分析和研究，得出“地震是地壳运动引起的”结论。而围绕地壳运动的问题却出现了百家争鸣的局面。我国著名地质学家李四光将各家之说归纳成以下6种：
第一种说法是，地球是一团热质冷却固结而成的，冷却的次序是先外后里。在这样的冷却过程中，地球体积逐渐缩小，以致首先形成一个壳子，且到处发生褶皱、断j裂，因而引起地壳运动。这就像一个瘦子穿上胖子的衣服易发生褶皱那样，地壳是定型，而其内部却在不断收缩，由于外大内小，地壳不可避免地要打褶。
然而，这种论点在以下2个方面遇到了困难：①按照这种说法发生的褶皱和断裂，应该是杂乱无章的，但事实并非如此，而是有一定的方向；②地球内含有大量的放射性元素，由于这些元素不断蜕变会产生热量，其不仅可以抵消地球失去的热量，而且有可能大于失去的热量。由此可见，这种由于地球冷却收缩而引起地壳运动的论点有些行不通。
第二种说法与地球冷却的观点相反，有人认为地球在其历史发展的长河中，不是不断收缩，而是不断膨胀。重力迫使地球物质趋向集中，而被压缩到一定程度的物质便拼命抵抗这种集中的趋向，是集中与反集中剧烈斗争的结果，引发了地壳运动。按照这种理论，由于地球的不断膨胀，在地球的表面必然要出现无数裂口，且这些裂口应该是普遍的、杂乱的，但事实并非如此。
地球的形状
另外，有些人从万有引力定律出发，把太阳和月亮对地球的吸引力引起的固体潮，说成是引起地壳运动的原因。这种说法也不全面，因为固体潮的影响是很轻微的，不可能在地壳中引起强烈的运动。否则地球在自转一周的过程中，也就是说每天都要发生强烈的地壳运动，这显然与事实不符。
还有人提出地壳内部物质不断发生对流的设想，曾盛行一时。设想者认为，地球内部的物质，有的部分不断缓慢上升，另外一些部分相对缓慢下降，这样形成了对流。当对流上升到地表层下面的时候，分为2股平流朝着相反的方向流动。由于两股平流都具有相当大的能量且运动方向相反，就会发生大规模的水平运动，出现强烈的褶皱。这种观点，是从假定出发的，尚待用大量的事实加以验证。
在地壳运动问题上，还有一些人提出地壳均衡代偿的看法。他们认为，地壳上的某些地块发生了重力异常现象，重力场则要求这些地块保持原状，这一矛盾只好通过有关地块的相对升降运动来解决，从而导致地震。这种理论虽能解释地壳的垂直运动，但对地壳运动最主要的方式——水平运动，却显得无能为力。
当地球收缩说走入死胡同时，20世纪20年代初产生的大陆漂移说却红极一时。大陆漂移说认为：地层产生褶皱并不需要收缩。当大陆移动时，前缘如果受到阻力就可发生褶皱。就好像船在水上行驶时，在船头前面产生波浪那样。向西推进的南北美大陆，一方面在其东面形成了大西洋，另一方面在其西岸形成连绵不断的落基山脉和安第斯山脉。另外，随着贡瓦纳大陆的分裂而向北推动的印度大陆和亚洲大陆相撞而形成了喜玛拉雅山。
20世纪30年代，大陆漂移说的赞成派与反对派经过激烈的争论之后，大陆漂移说宣告失败。其失败的原因：①缺少对大陆漂移的原动力的说明；②认为地球不是坚硬的；③根据正统派的高温起源说，地球在很久以前才是软的，如果产生大陆漂移的话，也应是在地球形成的初期。20世纪50年代末，古地磁研究证实，南北磁极的位置始终在移动。照理，这样的移动路线只有1条，奇怪的是，在北美和欧洲大陆上分别测定的北磁极迁移路线却有2条，它们不相重合，但形状相似，处处平行，要使它们合并成一条，除非把北美大陆向东移动3000千米。然而，这样就挤走了大西洋的位置，并使北美大陆和欧洲大陆连在一起，这正与大陆漂移说不谋而合。因此，被正统派打败的大陆漂移说又重新活跃起来。
然而，地球磁场的问题至今尚未有定论，大陆漂移说在解释一些实际问题的时候遇到了困难。到了20世纪60年代，有人注意到各大洋中间海岭两侧的古地磁异常带，且正向、逆向带都呈对称分布，两侧岩石的年龄也大致对称排列，于是明确提出了“海底扩张假说”。这个假说认为：地壳运动最主要的动力是由于地幔物质的对流；地球上最上层约70~100千米厚的地方叫岩石层，其强度很大，岩石层以下几百千米厚的强度较小的一层叫软流层，对流就发生在软流层内。他们设想，海岭是地幔对流上升的地方，也是新大洋地壳诞生的所在。地幔中玄武岩浆不断从海岭顶部的巨大裂缝中溢出，冷却后凝固成新的大洋地壳。以后陆续上升的岩浆又把早先形成的大洋地壳推向两边。使海底不断更新和扩张，所以造成古地磁和年龄数据的对称分布。当扩张的大洋地壳到达大陆边缘，便俯冲到大陆壳下的地幔逐渐熔化而消亡，因此找不到古老的大洋地壳。
这个假说在最初提出时，根据并不充分，但经过观测研究证明它是可信的。到了20世纪70年代，在漂移说和扩张说的基础上，诞生了“板块构造”学说。
板块构造说强调，全球岩石圈并非一块整体，而是由欧亚、非洲、美洲、太平洋、印度洋和南极洲6大板块组成。这些板块驮在上地幔顶部的软流层上，随着地幔的对流而不停漂移。板块内部地壳比较稳定，板块交界处是地壳活动比较频繁的地带；大地构造活动的基本原因是几个巨大的岩石层板块相互作用所引起的。由于地震是大地构造活动的表现之一，所以板块的相互作用也是地震的基本成因。
板块构造说是综合许多学科的最新成果而建立起来的学说，被认为是地球科学的又一次革命，它为地震成因和矿产资源富集的理论提出了一个崭新的研究方向，因此在当今地学界占有统治地位。不过，可以用来解释地壳构造运动的还有地质力学等学派。
你可能认为复杂的地球是由无数种不同的物质组成，但实际上它几乎只包括四种基础成分，铁氧硅镁，这四种元素就占了地球物质的93%，剩下的只是微量的补充，包括钙，铝还有铜等等。
地球起源
关于地球的起源科学家们提出了许多理论，但目前还没有一个令人信服的理论。地球膨裂说提出的新的地球演化史认为，137亿年前宇宙星因内部核聚变发生爆炸，飞出许多熔融的火球，银河星就是其中之一；136亿年前，银河星因内部核聚变发生爆炸，飞出许多熔融的火球，太阳就是其中之一；46亿年前太阳因内部核聚变发生爆炸，飞出许多熔融的火球，地球就是其中之一。
地球膨裂说认为，太阳系是原始太阳爆炸形成的。46亿年前，太阳因内部的核聚变而发生爆炸，飞出许多熔融的火球，这些熔融的火球冷却后形成了行星、小行星、卫星、月亮、慧星和行星带，地球就是其中之一。一些大的火球在冷却的过程中，由于受到表面张力的作用，形成了球形。一些小的火球来不及收缩成球形，而冷却成了不规则的形状，形成了火星和木星间的小行星带、小行星。一些小一点的火球在飞离太阳时由于离大火球较近而被“俘获”，形成了大火球的卫星。
46亿年前地球形成之后地球温度5800摄氏度，地球温度逐渐下降，地球逐渐收缩，体积变小，自转速度越来越大。
40亿年前，地球温度降至400-700摄氏度，岩石圈形成。46亿年前地球形成之后熔融的地球在万有引力的作用下，铁、镍等重的物质下沉向地心集中形成地核，镁、铝、上浮，40亿年前，因为地球温度逐渐降至400-700摄氏度形成了封闭的岩石圈，因为花岗岩岩浆的密度最小，玄武岩岩浆的密度次之，因此，封闭的岩石圈是由上层的花岗岩和下层的玄武岩构成的，氮、氢、氧轻物质等形成了大气圈。这时的地球体积最小，自转速度最大，1天6小时，1年1460天，地球的半经是现地球的1/2。因为岩石圈封闭了地球，地球内部放射性物质衰变释放出的热量散发不出来，造成岩石圈内部的温度增高，压力逐渐增大，地球开始膨账，地球体积变大，自转速度开始变小。但地球外部的温度还在逐渐下降。因为岩石圈的温度低于居里温度（400——700摄氏度），岩石圈又含有铁磁性物质，所以具有磁性。岩石圈下部是熔融的物质，温度高于居里温度，因此不具有磁性。因为太阳的磁场遍布整个太阳系，太阳的磁S极位于太阳的地理南极，地球又是由铁磁性物质形成的，所以地球岩石圈在太阳磁场的磁化下，在地球的地理南极，形成了和太阳磁S极相反的磁N极，这时地球形成了磁场。这时的地球比较均匀，表面平坦。这时的地球自转轴垂直于黄道面，地球没有四季之分。
39亿年前地球的温度降到100摄氏度沸点以下，海洋形成，这时的洋底是花岗岩形成的。太阳的表面温度5800摄氏度，组成太阳的物质大多是些普通的气体。太阳的气体成分：氢 73.46%、氦 24.85%、氧 0.77%、碳 0.29%、铁 0.16%、硫 0.12%、氖 0.12%、氮 0.09%、硅 0.07%、镁 0.05%。太阳色球是等离子体层，日冕是太阳大气的最外层。日冕中的物质也是等离子体，它的密度比色球层更低，而它的温度反比色球层高，可达上二百万摄氏度。因为太阳色球是等离子体层，日冕中的物质也是等离子体，所以氢、 氦， 其它元素都以离子状态存在。当太阳爆炸，熔融的地球从太阳飞出时，便携带了大量的氢、 氦， 其它元素。39亿年前地球的温度降到100摄氏度沸点以下，大气层中的水蒸汽凝结成水珠降回地表形成海洋。这时的海洋覆盖整个地球，深度1.2万米，因此说地球上的水来自太阳。
38亿年前，生命在海洋中诞生。
8亿年前，海洋还覆盖着整个地球，海水深度2000米。地球的气温逐渐降至摄氏零下50度，大陆上的海水全部结成冰，海上的冰层也有2公里厚，海洋生物只能在更深的海洋中生存，这就是“雪球地球”时期，这也就是“雪球地球”的形成原因。8亿年前由于地球内部的放射性物质不断衰变放出热量，内部压力逐渐增大，岩石圈开始膨裂，山脉开始形成，岩浆喷出，地球气温开始升高使寒武纪生命大爆发，冰川开始融化造成冰臼，这也就是“雪球地球”的形成原因。8亿年前海水开始从大陆上退却，流入岩石圈裂缝，岩石圈开始露出海面形成大陆，最早的大陆形成了，最早的陆相沉积层形成了，最早的陆生生物出现了，地球开始有地震发生。这时地球开始相对地球自转轴每年倾斜0.47角秒，14.2米。因为白天太阳照射太平洋和印度洋的宽度为20000千米×每年增加的宽度14.2米，每年北半球的海洋面积增加为280平方千米。
目前世界上发现的最早的8亿年前的陆相沉积层，是我国地质学家李四光在长江三峡发现的莲沱组。既然陆相沉积层最早是8亿年前的，这说明8亿年前海洋海覆盖着整个地球，所以大陆上不可能形成8亿年前的陆相沉积层。只有海洋开始从大陆上退却之后，大陆上才可能形成陆相沉积层。发现最早的8亿年前的陆相沉积层，这证明海洋是8亿年前开始从大陆上退却的。寒武纪以后石油开始形成，石炭纪以后煤炭开始形成。
2亿年前，由于地球内部的放射性物质不断衰变，释放热量，地球内部压力不断增加，地球发生了大的膨裂，岩浆喷出形成玄武岩洋底，地球进入快速膨胀期，地球表面积每年增加1.81平方千米，自转速度每年慢0.5秒。岩石圈膨裂露出海面的大陆形成了七大洲，海水流入石圈裂缝形成了四大洋。
6500万年前，地球发生最后一次大膨裂、最后一次大的造山运动，岩石圈彻底露出海面，大陆彻底形成了。海水最后一次从地球上彻底退出流入海洋，以后大陆上再不能形成海相沉积层了，海洋彻底形成了。这时地球自转轴开始每年倾斜0.0013角秒，0.004米，使北回归线每年北移0.0013角秒，0.004米，地球有了明显的四季之分，恐龙灭绝了
因为地质年代是根据物种灭绝划分的，物种灭绝又是地球膨裂形成的，所以从地质年代可以看出，从震旦纪到第三纪共11个地质年代，地球共发生11次较大膨裂，（其中有5次大的膨裂）。地球每膨裂一次就形成一次造山运动，体积就增加一次。这也就是说，地球膨裂了11次，形成11次造山运动（其中有5次大的造山运动），海洋从地球上退却11次，物种灭绝11次（其中有5次大灭绝），岩石圈露出海洋的面积增加11次。
作者：赖柏林
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