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第6部分（第1页）

有少量的甲烷、水和氨。类地行星金星和火星都具有以二氧化碳占优势的酸性大气圈，氧、氮含量很少，水分也非常少。地球与太阳系其它行星的大气圈组成的差异，看来主要是由于地球上有大量生物长期的生命活动所造成的结果。生物活动能动地影响并调节环境，使环境维持在适合生物生存的状态下。地球大气圈的酸度、化学组成、氧化还原状况和温度稳定性等情况，都和其它行星显著不同。这些特殊情况和生物活动都有很密切的关系。由此看来，原始的大气不但提供生物的化学进化所需要的物质原料和化学反应条件，还为生物的演化提供了条件；而生物本身又积极参与维持和调节大气圈的各种物质的化学状态，使其适合自己的生存。

海洋是生命的摇篮，液态水的出现是生命化学演化过程中的重要转折点。金星、火星和地球同属类地行星，但金星和火星上缺乏液态水，很可能是那里生命不能存在的主要原因。所有以碳为基础的生命物质都与水有关；具有高度反应活性的有机分子虽然也可能在气相中生成，它们却在水溶液中发生化学反应。有证据表明，早期的金星上曾出现过海洋，其存在时间可能长达1000　M　a年之久，应当足以容许生命的化学进化过程发生。但是后来，由于金星的游离大气中高含量的二氧化碳，造成了强烈的“温室效应”，使水不能继续以液态形式存在。火星上也有曾经存在过海洋的报道。

第三节　　地球的地质年代

第三节　　地球的地质年代

地壳上不同时期的岩石和地层，（时间表述单位：宙、代、纪、世、期、阶；地层表述单位：宇、界、系、统、组、段）。在形成过程中的时间（年龄）和顺序。地质年代可分为相对年代和绝对年龄（或同位素年龄）两种。相对地质年代是指岩石和地层之间的相对新老关系和它们的时代顺序。地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序，将地层分为5代12纪。即早期的太古代和元古代（元古代在中国含有1个震旦纪），以后的古生代、中生代和新生代。古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪，共7个纪；中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪，共3个纪；新生代只有第三纪、第四纪两个纪。在各个不同时期的地层里，大都保存有古代动、植物的标准化石。各类动、植物化石出现的早晚是有一定顺序的，越是低等的，出现得越早，越是高等的，出现得越晚。绝对年龄是根据测出岩石中某种放射性元素及其蜕变产物的含量而计算出岩石的生成后距今的实际年数。越是老的岩石，地层距今的年数越长。每个地质年代单位应为开始于距今多少年前，结束于距今多少年前，这样便可计算出共延续多少年。例如，中生代始于距今亿年前，止于6700万年前，延续亿年。下页包括生物进化地质年代表

大家知道按地层的年龄将地球的年龄划分成一些单位，这样可便于我们进行地球和生命演化的表述。人们习惯于以生物的情况来划分，这样就把整个46亿年划成两个大的单元，那些看不到或者很难见到生物的时代被称做隐生宙，而将可看到一定量生命以后的时代称做是显生宙。隐生宙的上限为地球的起源，其下限年代却不是一个绝对准确的数字，一般说来可推至6亿年前，也有推至亿年前的。从6亿或亿年以后到现在就被称做是显生宙。

绝对地质年代指通过对岩石中放射性同位素含量的测定，根据其衰变规律而计算出该岩石的年龄。

绝对地质年代是以绝对的天文单位“年”来表达地质时间的方法，绝对地质年代学可以用来确定地质事件发生、延续和结束的时间。

在人类找到合适的定年方法之前，对地球的年龄和地质事件发生的时间更多含有估计的成分。诸如采用季节－气候法、沉积法、古生物法、海水含盐度法等，利用这些方法不同的学者会得到的不同的结果，和地球的实际年龄也有很大差别。目前较常见也较准确的测年方法是放射性同位素法。其中主要有U－Pb法、钾－氩法、氩－氩法、Rb－Sr法、　Sm－Nd法、碳法、裂变径迹法等，根据所测定地质体的情况和放射性同位素的不同半衰期选用合适的方法可以获得比较理想的结果。

利用放射性同位素所获得的地球上最大的岩石年龄为45亿年，月岩年龄46…47亿年，陨石年龄在46…47亿年之间。因此，地球的年龄应在46亿年以上。

宙下被划分为一些代。通常的分法大致有：太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五个代。太古代一般指的是地球形成及化学进化这个时期，可以是从46亿年前到38亿年前或34亿年前，这个数字之所以有数以亿计的年数之差是因为我们目前所能掌握的最古老的生命或生命痕迹还有许多的不确定因素。元古代紧接在太古代之后，其下限一般定在前寒武纪生命大爆发之前，这个时期目前在亿到6亿年前。太古代和元古代这两个名称是1863由美国人洛冈命名的，他命名的意思是指生物界太古老和生物界次古老。自寒武纪后到亿年前这段时间为古生代，这个名称由英国人赛德维克制定，他依照洛冈取了生物界古老的意思，此事发生在1838年。从亿年前到亿年前为中生代，从亿年后到现在为新生代。这两个代均由英国人费利普斯于1841年命名，取意分别为生物界中等古老和生物界接近现代。

代以下的划分单元为纪。让我们从最古老的纪开始吧。最古老的纪叫长城纪，然后是蕲县纪、青白口纪、震旦纪。震旦纪，由美籍人葛利普于1922年在中国命名，葛氏当时活动在浙、皖一带，他按照古代印度人称呼中国为日出之地而取了这个名称。起于18或19亿年前，止于亿年前。这个时期的生命主要是细菌和蓝藻，后期开始出现真核藻类和无脊椎动物。

1936年赛德维克在英国西部的威尔士一带进行研究，在罗马人统治的时代，北威尔士山曾称寒武山，因此赛德维克便将这个个时期称为寒武纪。33年以后，另一位英国地质学家拉普华兹在同一地区发现一个地层，这个与较早发现的志留纪与寒武纪相比有着诸多不同的地方，它介入上述两个层之间，显然是属于一个不同的有代表性的时期，因此他根据一个古代在此居住过的民族名将这个时期称为奥陶纪。志留纪的名称的产生比寒武纪和奥陶纪都要早，大约是在1835年，莫企孙也是在英国西部一带进行研究，名称的意思来源于另一个威尔士古代当地民族的名称。莫氏和赛德维克于1839年在德文郡（Devonshire）将一套海成岩石层按地名进行了命名，中文翻译为“泥盆”。石炭这个名称的出现可能是最早的，1822年康尼比尔和费利普斯在研究英国地质时，发现了一套稳定的含煤炭地层，这是在一个非常壮观的造煤时期形成的，因此因煤炭而得名。二叠纪这个名称是我国科学家按形象而翻译的，最初命名时是在1841年，由莫企孙根据当地所处彼尔姆州（俄乌拉尔山乌法高原）将其命名为彼尔姆纪。后来在德国发现这个时期的地层明显为上是白云质灰岩下是红色岩层，这也是我国后来翻译成二叠纪的根据。以上为古生代的六个纪。

中生代为三个纪。第一个是三叠纪，由阿尔别尔特命名于德国西南部，这里有三套截然不同的地层，因此得名，此事在1834年。在德国和瑞士的与瑞士交界处有一座侏罗山，1829年前后布朗维尔在这里研究发现该处有非常明显的地层特征，因此以山命名。两年后的1822年，德哈罗乌发现英吉利海峡两岸悬崖上露出含有大量钙质的白色沉积物，这恰恰是当时用来制作粉笔的白垩土，于是便以此命名为白垩纪。需要指出的是，世界上大多地区该时期的地层并不都是白色的，如在我国就是多为紫红色的红层。

莱尔曾经将古生代称第一纪，中生代为第二纪，新生代为第三纪，1829年德努阿耶在研究法国某些地区的地质时按魏尔纳的分层方案从第三纪中又划分出来了第四纪，这样，新生代便由这两个纪所组成。从前的第一纪则由纪升代含六个纪，同样第二纪也升代含三个纪。

纪下面还有分级单位，如“世”，一般是将某个纪分成几个等份，如新生代依次分为古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世、全新世等。　。　想看书来

第四节　　不同地质时代气候变迁

第四节　　不同地质时代气候变迁

地质时期的气候情况，我们只能根据间接的标志去研究。如根据某一地质时代的岩石性质、古老的土壤、地形以及古生物化石，还可以用放射性碳C14含量来推断地质时期气候状况等等。在某一地区中如发现冰碛石、冰擦痕、漂石等，这就是寒冷时期冰川活动的证明；黑龙江地区的灰化土下面埋藏有古红色土，可推知古代那里曾经有过炎热的气候；如果在现代沙漠地区发现有干涸河谷地形和湖岸线的遗迹，就表示该地是由湿润气候转变为沙漠的。生物化石是说明地质时代气候状况的良好根据，如果有马匹或走禽的化石，表示这里曾是草原气候；猿猴化石表示曾出现过森林气候；在格陵兰曾发现温带气候的树叶遗物，证明这里曾有过温暖的时期；苏联的乌克兰曾发现古代棕榈的遗迹，证明那里曾出现过热带气候。

通过上述方法对地层沉积物的广泛分析，证实整个地质时期地球气候曾经历了巨大的变化，反复有过几次大冰期，其中最近的三次大冰期（即震旦纪大冰期、石炭—二迭纪大冰期和第四纪大冰期）为科学家所公认，在三次大冰期之间为温暖的大间冰期气候。寒冷的冰期同温暖的间冰期相比是短暂的，在整个地球气候史中，大部分时期（占90％以上年代）为温暖气候，比现在温和。

震旦纪大冰期，发生在距今约六亿年以前。亚、欧、非、北美和澳大利亚的大部分地区，都发现了冰碛层，说明这些地方曾发生过具有世界规模的大冰川气候。我国东部和中部广大地区，也有震旦纪冰碛层，说明这里也曾经历过寒冷的大冰期。

寒武纪—石炭纪大间冰期，距今约3～6亿年，当时整个世界气候都比较温暖。特别是石炭纪是古气候中典型的温和湿润气候，森林面积极广，最后形成丰富的煤矿，树木也缺少年轮，说明气候具有海洋性特征。在我国石炭纪时期全处在热带气候条件下，但到石炭纪后期，从北到南出现湿润带、干燥带和热带三个气候带。

石炭—二迭纪大冰期，距今2～3亿年，主要是在南半球，北半球除印度外，目前尚未找到可靠的冰川遗迹，当时我国气候仍有温暖湿润气候带、干燥气候带和炎热潮湿气候带三个气候带。

三迭—第三纪大间冰期，距今约200万年～2亿年。整个中生代气候温暖，到新生代的第三纪世界气候更趋暖化，格陵兰也有温带树种。三迭纪时期，我国西部和西北部普遍为干燥气候；到侏罗纪，我国地层普遍分布着煤、粘土和耐火粘土等，说明当时是在湿润气候控制之下。侏罗纪后期到白垩纪是干燥气候发展的时期，当时我国曾出现一条明显的干燥带，西起天山、甘肃，南伸至大渡河下游到江西南部，都有干燥气候条件下的石膏发育。到了第三纪，我国的沉积物大多带有红色，说明当时气候比较炎热。第三纪末期，世界气温普遍下降，整个北半球喜热植物逐渐南退。

第四纪大冰期，约始于200万年前。大冰期中仍然是冷暖干湿交替出现的，当寒冷时期，即亚冰期，气温比现代气温平均约低8～12℃，高纬度地区为冰川覆盖，如最大的一次亚冰期（里斯冰期），世界大陆有十分之二、三的面积为冰川所覆盖。当时北半球有三个主要大陆冰川中心，即斯堪的纳维亚冰川中心，其冰流曾南伸到北纬51°左右；格陵兰冰川中心，其冰流也曾南伸到北纬38°左右；西伯利亚冰川中心，冰层分布于北纬60°～70°之间，有时可达北纬50°附近的贝加尔湖。冰川扩张，气候带南迁，生物群落也随之南移，如里斯冰期时，北方动物南迁，在克里木的旧石器时代（距今25万年以前）地层中曾发现过北极狐和北极鹿化石。

两个亚冰期之间的亚间冰期，气候比现代温暖，北极气候比现代约高出10℃以上，低纬度气温也比现代高℃左右。原覆盖在中纬度的冰盖消失了，退缩到极地区域，甚至极地的冰盖也消失了。冰盖退缩或消失，气候带北移，生物群落也随之北移，如北冰洋沿岸也有虎、麝香牛等喜热动物群活动，喜暖植物可一直分布到北极圈。

当高纬地区处于冰期时，冰川覆盖扩大，极地高压增强，迫使极锋带南移到中纬度。在中纬度极锋带上气旋活动频繁，雨量丰富，内陆湖水上涨，如我国罗布泊在冰期时，湖水水域比现代大4～5倍。反之，当高纬度地区处于间冰期时，大陆冰盖及极地高压向极区收缩，气候带北移，中纬度地区有些地方出现干燥气候，大约在一万年以前大理亚冰期（相当于欧洲武木亚冰期）消退，北半球各大陆的气候带分布和气候条件，基本上形成为现代气候的特点了。

在最近的一百万年中以寒冷气候为主导，即第四纪大冰期时期。北极地区的冰盖向中纬度地区大幅度扩张，最强盛的时候到达过北纬57度，某些地方冰盖的厚度达2千米。大冰期中间隔着温暖的间冰期，冷暖的气候变迁引起冰川的消长进退，对欧洲阿尔卑斯山的冰川地貌研究表明，第四纪冰期分为四个冰期，为三个相对温暖的间冰期所分隔。冰期与间冰期相比较，中纬度地区的山地雪线升降幅度可超过1200米。

在我国北方第四纪沉积层所出土的化石中，代表寒冷气候和温暖气候的生物，前者如披毛犀、猛犸象、虎耳草和阴地蕨等，后者如梅氏犀、水牛、榆属、柳属等，证明了第四纪时期我国的气候变迁；再如广泛分布于西北和华北的黄土沉积和其下的红土层，显示出温暖气候向寒冷干燥气候的变迁。当第四纪时，不仅我国的西部高山，而且中、东部的秦岭太白山、台湾玉山都分布有冰川。

大约1万年以前，气候转暖，冰川退缩，地球再次进入了温暖的间冰期。

人类历史时期的气候变迁

大冰期以后，地球大部分地区的气候在公元前5000~公元前3000年前最为温暖，被认为是冰期以后的气候最适期。当时的海平面比现在高2~3米，北冰洋的冰在夏季可能全部溶解；现在非洲的撒哈拉和中东的沙漠带，在当时气候要湿润得多。

在公元前900~公元前450年前，即所谓铁器时代的早期，欧洲的气候进入了冷湿时期，阿尔卑斯山的冰川显著扩张；从爱尔兰到德国的许多泥炭层刨面中显示出2500年前在这一广大地区分布着沼泽；北美洲落基山北纬50度以南所发现的现代冰川遗迹大多在这个时期形成。

此后，大致在公元1000~1200年，南、北半球的气候又处于适宜的温暖状态，也被称为“第二个气候最适期”。当时格陵兰岛南部的气温据推测比现在高4度左右。由于气候比较适宜，维金人在公元982年移民到格陵兰定居。

公元1430~1850年间，北半球的气候转冷，特别是在1650~1750年间，被称为“小冰期”。伴随着寒冷期气候而来的，是中纬度地带的湿润，雨量的增?