地球是怎么形成的？

地球是怎样形成的？~

十万个冷知识

宇宙是怎么形成的呢

　　太阳系在大约50亿年前诞生后，大约过了5亿年，地球开始形成。地球是由原始的太阳星云分馏、坍缩、凝聚而形成的。 首先，星子聚集成行星胎，然后再增生而形成原始地球。
　 原始地球所获得的星子是比较冷的，但是每个落到原始地球上的星子都有很高的运动能量，这种能量因冲击转化为热能；另外，由于星子的堆积使地球行星外部重量增加，内部受压缩，消耗在压缩内部的能量转化为热被保存下来；再加上放射性元素铀、钍、钾等的衰变产生的热积累，地球开始变热，并最终导致大部分地区温度超过铁的熔点。原始地球中的金属铁、镍及硫化铁熔化，并因密度大而流向地球的中心部位，从而形成液态铁质地核。
　 随后，地球的平均温度进一步上升，引起地球内部大部分物质熔融，比母质轻的熔融物质向上浮动，把热带到地表，经冷却后又向下沉没，这种对流作用控制下的物质 移动，使原始地球产生全球性的分异，演化成分层的地球，即中心为铁质地核，表层为低熔点的较轻物质组成的最原始的陆核，陆核进一步增生、扩大形成地壳。地核与地壳之间为地幔。分异作用是地球内部最重要的作用，它导致了地壳及大陆的形成，并导致大气和海洋的形成。
　 氢和氧结合成的水，原先潜藏于一些矿物中。当原始地球变热并部分熔融时，水释放出来并随熔岩运移到地表，大部分以蒸气状态逸散，其余部分在漫长的地质历史进程中逐渐充满大洋。在原始地球变热而产生分异作用的过程中，从地球内部释放出来的气体形成了大气圈。早期地球的大气圈成分与现代不同，正是由于紫外辐射的能量促使原始大气成分之间发生反应，从无机物质生成有机小分子，然后发展成有机高分子物质组成的多分子体系，再演变成细胞，生命得以开始和进化。
　 经过早期分异阶段，地幔固结，原始地壳和大陆发育，并形成了大洋和大气圈。
　 地核和地幔的变化对地球磁场的变化起主导作用。地质构造演化，板块的形成与运动，以及地震、火山等自然现象说明，地球内部处于热学和力学不平衡的状态，存在巨大的力源，使运动持续不停。
　 地核的两个可测的物理特性是磁场和热量。地核通过两个重要的直接途径对地幔产生影响，一是向地幔底部提供热量，激励地幔深处的热对流，即热的输出是通过传导与对流；二是对地幔施加一种机械的转矩，这种相互机械作用和包括大气运动等在内的其他地球过程，决定了一天的长短变化和地球转轴在空间的定向。
　 地幔对流是发生在地幔中的一种热方式，也是一种地幔物质的运动过程。地幔中的这种热对流作用是地球内部向地球表面输送能量、动量和质量的有效途径，很可能就是地球演化的驱动力。
　 地球的最上层是厚约100公里的坚硬岩石层，称为岩石圈，它包括地壳和上地幔的顶部。岩石圈下面是上地幔的低速层，其物质少部分是熔化的，但固体介质长期处在高温高压环境中会具有流变特征，整个低速层便可以发生流动变形，故称为软流圈，其下界深约220公里。岩石圈不是一个整体，而是被构造活动带割裂的、持续不断地相对运动着的若干刚性板块。最早曾将全球岩石圈分为6个大板块:欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印澳板块和南极板块。这些板块的边界并非大陆边缘，而是海岭、岛弧构造和水平断裂。除太平洋板块完全是水域外，其余都是海陆兼有。绝大部分的地震和火山发生在板块边界处。板块构造对大陆陆块的联结和分离，对生物物种的迁移和进化具有重要意义。
　 板块大地构造学说认为:地球上层的大地构造运动和地震活动主要是这些板块相互作用的结果。板块变形主要发生在它们的边界部位，板内变形主要是大范围的造山运动。地球表面有环太平洋地震带、欧亚地震带以及大西洋中一条很长的弱地震带，这些地震带正是板块的边界。
　 美洲、非洲、欧洲和格陵兰在2亿年前的很长时间里都是连在一起的，约在2亿年前才开始分裂，后来扩张形成大西洋，这种过程叫做"离散"；而印度板块还只是"到了距今0·7—0·6亿年前才漂移到亚洲附近，随后与欧亚板块产生相互碰撞。这种过程叫做"汇聚"。板块会分离和碰撞，还会沿转换断层相互滑动，这是板块构造理论的关键。
　 在板块碰撞过程中，重的大洋岩石圈向较轻的大陆岩石圈之下的地幔中插进去，称为"俯冲"。正是因为印度板块的俯冲，使我国青藏高原在新生代隆起成为全球地壳厚度最大的、陆地上海拔高程最高的地区，对全球环境产生重大影响。
　 由于板块的汇聚和离散及其持续不断的运动，给形成矿产造成了许多有利条件。在汇聚区，岩石圈俯冲到大陆或岛弧下发生重熔，含矿溶液上涌。世界上许多硫化物矿床都与板块汇聚有关。在岛弧与大陆之间的边缘海区，沉积物中含有大量的有机物，创造了生油条件，我国东海、黄海和南海就是这类地域。板块的离散边界是新海底产生的地方，海水侵入岩石裂隙，溶解地幔上涌的物质，产生热水矿床。

地球是什么时候形成的？又是怎样形成的？多少世纪以来，科学家们上下求索，力图圆满回答这些问题。直到19世纪末，放射性物质发现以后，物理学家卢瑟福开创了利用物质中放射性同位素含量测定其形成年代的方法，这些问题的研究才得到突破性的进展。利用这些方法，科学家测定的格陵兰一地方发现的沉积岩，其年龄约39亿年；在澳大利亚发现的锆石矿物，其年龄约43亿年；测出一些陨石或矿物约46亿年，在地球上至今尚未发现具有46亿年的岩石或矿物。由于一般认为太阳和其他行星几乎是同时形成的，因此人们认为地球是距今46亿年前形成的。

46亿年前，地球是怎样形成的？对这一问题的回答，可谓仁者见仁，智者见智。如果从1755年德国古典哲学家康德提出星云学说算起，至今已有40多种学说。从探计行星物质的来源来看，各种学说可分为三类：一是灾变说，认为行星是在某一偶然的巨变事件从太阳中分离出来的。例如1745年法国动物学家布丰提出：曾有一颗慧星撞到太阳上，撞出来一部分物质形成了地球和其他行星。二是俘获说，认为太阳从恒星际空间俘获物质， 形成原始星云，后来星云凝聚成地球和行星。例如，1944年原苏联地球物理学家施米特提出：太阳俘获的旋转的气体――尘埃中的固体粒子，最终凝聚形成地球和行星。三是共成说，认为整个太阳系所有的天体都是由同一个原始星云形成的，星云的中心部分物质形成太阳，外围部分的物质形成地球和行星等天体。例如，1966年英国天文学家麦克雷提出：星际云在银河系邻近恒星和星云的“潮汐”作用下，瓦解为许多“云絮”，大部分“云絮”聚成太阳，留在处边的“云絮”绕太阳转动，碰撞结合成地球和行星。

各种学说，各有论据。但是，无论哪种学说，都必然以宇宙运动规律为基础，并经受观测事实的检验。此外，还必须能圆满解释和说明太阳系表现出来的特征和现象。目前，人们一般认为，地球是由原始太阳星云经过吸积、凝聚、碰撞这一过程，先形成地球胎，然后再不断增生而形成原始地球。

原始地球形成后的几亿年里，开始了神奇的演化和发育过程。地球首先实现了层次的构造。地球形成伊始，温度较低，但在许多陨石不断地轰击下，在放射性物质衰变作用下，在地球外部重量增加引起内部受压缩效应的作用下，致使地球温度逐渐上升，其内部逐渐变热并局部熔融。这时，在重力作用下物质开始分异，一些重的元素（如液态铁）沉到地球中心，形成一个密度较大的地核。一些较轻的元素逐渐上升，把热带到地表，经冷却又向下沉。这种对流作用控制下的物质运动，使原始地球产生了全球性的分异，演化成为分层结构的地球。即中心为铁质地核，表层为低熔点的较轻物质组成的最原始的地壳。地壳与地核之间为地幔。地球的层次结构的形成，是地球演化史上最重要的一步，它民致了地壳及大陆的形成。

地球内部的层次结构，我们无法直接观察，今日地球的内部结构情况，主要是来自对地震波的测定。经地震波测定，地球的大陆部分地壳平均厚度约33公里，海洋地壳平均厚度约为6公里，整个地壳平均厚度约为17公里。地壳主要是由岩石组成，成为岩石圈。

地幔在地壳以下到2900公里的范围内，其上层部分是一个软流层，一般认为这里是岩浆的发生地。其下层部分由于压力和密度增大，物质可能呈固态。地核在地下2900公里以下至地心地核中心部分可能是以铁、镍为主的固态。这样说来，地球的分层结构，确实如同一个鸡蛋，分为蛋壳、蛋白

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

地球是太阳系的一个成员。太阳系家属由太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星以及50万颗小行星、卫星和彗星组成。太阳是太阳系的家长。太阳系在形成之前，是一片由炽热气体组成的星云，当气体冷却引起收缩时，使得星云旋转起来。由于重力的作用，气体和风吹草动心收缩，旋转速度加快，星云变成扁的圆盘状。我们知道，现代家庭中洗衣服使用的洗衣机，有一个脱水机，把湿衣服放进去，脱水机快速旋转起来，衣服内的水分就会被“抛”出去，湿衣服变成了干衣服。把水抛出去的力，就是水滴在做圆周运动时产生的离开中心的力，叫离心力。同样道理，当旋转的星云边收缩边旋转，周围物质的离心力超过了中心对它的引力时，就分离了一个圆环来。就这样，一个又一个圆环产生。最后，中心部分变成太阳，周围的圆环变成了行星，其中一颗就是地球，地球是在四五十亿年前产生的。

这是一个科学的假说，是18世纪德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯提出的学说，人们称它为康德——拉普拉斯星云说。到了1944年德国物理学家魏扎克又发展了这个学说。

有关太阳系起源和地球形成的研究还在继续，不断完善。尽管如此，地球是我们人类的母亲，哺育着我们成长。我们人类应该认识它，了解它，即使有朝一日，人类迁居到其他星球上去，也将永远怀念它。

德国哲学家康德在1755年提出“星云说”。他根据当时的天文观测资料，认为宇宙中存在着原始的分散的物质微粒，这些物质微粒产生围绕中心的旋转运动，并逐渐向一个平面集中，最后中心物质形成太阳，赤道平面上的物质则形成地球等行星和其他小天体。这个“星云说”后来渐渐形成了太阳系起源学说的一种流派。

地球的形成，根据星云理论，地球原星体大约比现在重500倍，直径大约是现在的2000倍，由于重国的差异，重元素沉入物质，形成厚而重的核心，周围是轻的物质。当太阳收缩到内部产生反应时，太阳发热、发光、辐射出大量粒子，这些粒子扫射到地球表面时，把地球表面轻物质“赶跑”。于是地球就剩下那些密度大的，基本上都是固态的物质了。

还有一些假说，也有一定的道理。如有人认为地球是是太阳中甩出来的；有人认为是太阳一颗孪生伴星变成碎块后，其中有一块成为地球。这些假说，不像星云说为大家所接受。

宇宙大爆炸释放出大量物质和巨大的能量，又不知经历了多少年代，宇宙还未定型，还没有星系和行星，更没有生命；到处都是一片黑暗，氢原子亦尚在虚空；四处散布的密度较大的气团在不知不决中慢慢变大，氢聚集成比现代的恒星还要大的多的气团；最后在这些大气团中点燃了核反应的火炬。第一代星体就这样产生了，从而照亮了黑沉沉的宇宙空间。核裂变产生了重元素，以及氢燃烧后留下的尘埃，这些正是未来行星和生命形式所需要的原材料。
巨大的星体不久就耗尽了它们贮存的核燃料。在后来发生的大爆炸的震撼下，这些星体又将其大部分物质重新送回到原来形成它们的较稀薄的气体中。然后，在星体间的浓云中形成了由多种元素组成的新聚结体，从而产生了新一代的星体。附近较小的聚结体虽然也能变大，但其体积太小，不足以激发核裂变，便朝着行星的方向发展。其中有一个由岩石组成的小星体，那就是早期的地球。

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