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我们是怎样知道地球的过去的
   
发布时间:2009-10-26     来源:北京市地质矿产勘查开发局 于春林 高级工程师
 
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    问:地球是在46亿年前形成的,直到300万年前才开始有了人类,那么以前发生的事我们是怎样知道的呢?

  答:我们知道,自然界的崇山峻岭、高山峡谷都是由岩石组成的,是它们形成了地球上的千姿百态的地貌景观,有河流常年切割形成的V形谷,还有冰川作用形成的V形谷,有岩溶作用形成的溶洞、石钟乳、石笋,还有因海水侵蚀作用而形成的海蚀崖、海蚀柱等,这些美丽的自然景观都是经过长期的地质演变而形成的。
  我们大家现在知道,地球是在46亿年前形成的,直到300万年前才开始有了人类,那么以前发生的事我们是怎样知道的呢?

  原来,在地质历史上,沉积物形成之后,如果未受到强烈地壳运动的影响而颠倒其原来位置的话,那么先沉积的在下,后沉积的在上,一层压一层,保持近于水平的状态,延伸到很远才逐渐尖灭。这样保存下来形成的岩石在地质上叫做“沉积岩”,我们通过那些似乎是杂乱无章的岩层,就能够辨认出地层沉积的先后顺序。而且根据岩石中的矿物成分、碎屑物的粒度大小,磨圆程度,地质学家们还可推知沉积物形成时的沉积环境。另外地质学家们通过分析保存在岩石中的波痕、各种层理、泥裂、雨痕等可推断出发生在地质历史时期的事件,从而分析出当时的自然环境。

  另外还有一部分岩石并不是由沉积形成的,而是由火山爆发和岩浆作用形成的,它们并不成层,而是呈面积大小不等的岩体存在,这样的岩石在地质上被称为“岩浆岩”。在一个岩体的内部,岩石的颜色、结构构造、组成岩石的矿物成分是均匀的,而不同的岩石之间,则具有不同的颜色、结构构造、硬度和不同的矿物组成。从而形成了不同的地貌景观,地质学家们根据岩石的结构构造、组成岩石的矿物成分可分析出当时岩石形成时所处的地下深度,形成的温度、压力条件,不同的岩石交杂在一起,地质学家们根据不同岩石之间的接触关系推知不同岩石形成的先后顺序。

  还有一种岩石是由早期形成的岩石在地下深处经历过强烈的高温、高压,甚至发生塑性流动,经过进一步改造之后形成的岩石,在地质学上叫做“变质岩”。此类岩石大都形成于18亿年以前。现在多呈零星的块体存在,地质学家们根据岩石变质程度的深浅,推知原始岩石的成分,变质形成的时间及岩石发生变质时的温度、压力条件。

  死掉的生物如果被泥沙等迅速掩埋,尸体的硬体部分会慢慢地被其他物质所代替,从而形成化石。不同时代地层中的化石种类不同,不同环境下形成的地层中所含化石的种类也不相同,早期地层中所含的化石种类非常少,化石的结构也非常简单,多是些单细胞生物或藻类的化石;晚期地层中的化石种类复杂,往往在一个地层中含有多种生物化石,并且化石与现今存在的生物更加接近。人们根据现今生物的生存环境,通过“将今论古”的原理来分析过去地球的环境和所发生的事件。同时根据各个时代地层中所含化石的种类,推演出地球上生物演化的发展史。

  但是,现在我们所见到的地层并不都是水平的,延伸也并不是很远,往往被断层所突然截断。这是因为在地质历史时期,地壳曾发生过多次的构造运动,每次大的构造运动都会引起大的地震、火山爆发、岩浆侵入等活动。在地质体中形成大的断层,将地层切断,并发生挤压或拉伸,使地层发生褶皱,扭曲。并使一部分地质体抬升,而另一部分地质体下降。形成我们现在所看到的地质形态。地质学家们根据断层切过地质体的时代,断层两侧岩石的形态变化及其断层内的岩石的结构构造,来推测断层形成的时代,断层形成的原因,从而总结出地球上的构造运动发展史,在什么时代,在哪些地区曾发生过哪些大的构造运动。

  到了20世纪以后,科学家们通过先进的科学手段,利用同位素方法可以准确地测定出岩石形成的年龄。

  利用以上这些方法,地质学家们通过对保存下来的各种地质遗迹进行详细的观察研究,恢复地质时期的原始形态,人们就可以知道在过去各个时代地球上发生的事件和地球环境的变迁。

 
   
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