地质年代的划分及生命的演化历程

地质年代的划分地质年代开始于前寒武纪。

前寒武纪占地球历史的88%，结束于5.44亿年前。

地质学家又把前寒武纪以后到现在的时间划分为古生代、中生代、新生代三个单元。

古生代就是指远古早期有生命的时代，许多生活在古生代的动物都没有脊椎，也就是无脊椎动物。

人们常常称中生代为恐龙时代，其实恐龙只是中生代众多生物中的一种，哺乳动物就是在中生代开始进化的。

地球最近的代是新生代，它开始于6500万年前并持续到现在，新生代也叫哺乳动物时代，我们人类就生活在新生代。

每个代又被划分为几个纪，例如三叠纪、侏罗纪、白垩纪，你可能很好奇这些纪的名字从哪里来的？它们的名字大多来自地质学家第一次发现这个地质年代的岩石和化石的地方。

●地质年代地球从形成、演化发展46亿年来，留下了一部内容丰富的大自然的巨大史册，这就是各时代的地层。

地质年代的划分是研究地球演化、了解各处地层所经历的时间和变化的前提。

1881年，国际地质学会正式通过了至今通用的地层划分表，以后又不断进行修订、完善，形成了一张系统完整的地质年代表。

地质学家常用放射性同位素测定法和古生物学两种方法来划分不同地质年代的地层。

用放射性同位素测定的地层或岩石的年代，是地层或岩石的真实年龄，称为绝对地质年代；用古生物学方法测定的年代，只反映地层的早晚顺序和先后阶段，不说明具体时间，称为相对地质年代。

把两种方法结合起来，就能更准确地反映地壳的演变历史。

地质学家把地层分为六个阶段：即远太古代、太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。

其中远太古代、太古代和元古代为地球的发展初期阶段，距今时间最远，经历时间也最长，当时的生物仅处于发生和孕育时期。

进入古生代时，海洋里的生物已经相当多了，无论是植物还是动物都开始由低级向高级阶段进化。

到了中生代和新生代，像恐龙、始祖鸟、鱼龙、古象等大型动物相继出现，地球生物界出现了空前的繁荣。

为了深入揭示各地质年代中地层和生物界的特征，地质学家又在“代”的下面划分出许多次一级的地质时代。

如古生代自老到新可分为六个纪：寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。

中生代分为：三叠纪、侏罗纪和白垩纪。

新生代分为：第三纪和第四纪。

这些“纪”的名称听起来很古怪，但都各有各的来历。

例如，在英国的威尔土地区，古时候曾居住过两个名叫“奥陶”和“志留”的民族，于是地质学家便把在这儿发现的两种标准地层称为“奥陶纪”和“志留纪”地层。

又如，在德国和瑞士交界处的侏罗山里发现了另一种标准地层，就取名为“侏罗纪”地层。

而“石炭纪”和“白垩纪”，则表明地层中含有丰富的煤层和白垩土，等等。

地质年代单位是根据生物演化的不可逆性和阶段将地质时期划分为不同的时间单位，故又称为“地质时间单位”。

按级别从大到小将地质时期划分为宙、代、纪、世、期、时等，其中宙、代、纪、世为国际性的地质时间单位，全球通用；期和时是区域性的地质时间单位，只适用于大的区域。

宙是根据动物化石出现的情况，将整个地质时期划分为动物化石稀少的隐生宙和动物化石大量出现的显生宙。

宙进一步划分为代。

代是根据古生物演化的几个主要阶段划分的，隐生宙划分为太古代和元古代，显生宙划分为古生代、中生代和新生代。

代可再分为纪。

纪是基本的地质年代单位，它相当于形成一个“系”（基本地层单位）的时间，主要根据生物演化阶段性划分，延续时间一般为3500～7000万年，但第四系仅100～300万年。

世界最小的国际地质年代单位是纪的再分，一般为三分，称早、中、晚世，如早寒武世、中寒武世、晚寒武世；也有二分，称早、晚世，如早二叠世、晚二叠世。

期和时为区域性地质年代单位。

期是世的再分，相当于形成一个“阶”（区域性地层单位）的时间，大约为300～1000万年。

时是期的再分。

地质年代学geochronology研究岩层形成的年代顺序及测定其年龄值的学科。

地史学的一个分支。

它与地层学、古生物学、构造地质学、矿物学、地球化学等密切相关。

对地质年代学的研究可制定更准确的地质年表。

地质年代学包括相对地质年代学和同位素地质年代学两大分支。

相对地质年代学的研究对象，包括地层、岩石、古生物和古地磁。

依据地层层序律，先形成的岩层位于下面，后形成的岩层位于上面，这可判定岩层形成的早晚；一些具有特殊性岩石或矿产的岩层，可作为确定相对地质年代的标志，如条带状磁铁石英岩只形成于太古宙至元古宙；生物地层法是利用化石来鉴定地层时代，生物界的演化由简单到复杂，由低级到高级，具有不可逆性和阶段性，在同一时期，生物界大体具有全球一致性，因此，化石是确定相对地质年代的重要手段；古地磁法是利用地磁极性正常和倒转的交替，编制地磁极性年代表，可确定相对地质年代。

同位素地质年代学，又称绝对地质年代学。

当岩浆冷凝，矿物、岩石结晶或重结晶时，放射性元素以某些形式进入矿物或岩石，在封闭体系中，放射性母体或子体同位素持续衰变和积累。

只要准确地测定矿物和岩石中放射性母体和子体的含量，即可根据放射性衰变定律计算出岩石和矿物的年龄。

地层层序律superposition of strata，law of传统地层学的普遍性原理。

又称叠覆原理。

在层状岩层的正常层序中，先形成的岩层位于下面，后形成的岩层位于上面。

依据这一原理，可判定岩层形成的先后。

这一原理是丹麦地质学家N.斯泰诺于1669年首先提出来的。

它是对沉积物单纯纵向堆积作用而言。

但实际上还存在侧向堆积作用，而绝大部分沉积岩层是侧向进积和纵向加积两种作用的结果。

因此，地层层序律对局部或单个地层剖面是适宜的，而对较大范围的区域就不一定适宜了。

地球化学geochemistry研究地球（含部分天体）的化学组成、化学作用和化学演化的学科。

地学和化学结合的产物。

地球化学的发展约有3个时期。

①萌芽期，1838 年，德国化学家C.F.舍恩拜因首先提出地球化学这个名词。

19世纪中叶以后，分析化学方法日益进步、化学元素周期律的发现以及原子结构理论的重大突破，为地球化学的形成奠定了基础。

②形成期，1908年美国F. W.克拉克发表《地球化学资料》一书，广泛地汇集和计算了地壳及其各部分的化学组成，明确提出地球化学应研究地球的化学作用和化学演化，为地球化学的发展指出了方向。

③发展期，50年代以后，地球化学除继续把矿产资源作为重要研究对象以外，还开辟了环境保护、地震预报、海洋开发、生命起源、地球深部和地外空间等领域的研究。

地球化学的研究内容有：①研究地球和地质体中元素及其同位素的组成，定量测定元素及其同位素在地球各部分(水圈、气圈、生物圈、岩石圈和地幔等)中的分布。

②研究地球表面和内部及某些天体中进行的化学作用，揭示元素及其同位素的迁移、富集和分散规律。

③研究地球乃至天体的化学演化，即研究地球各层圈中化学元素的平衡、旋回，在时间和空间上的变化规律。

基于研究对象和手段不同，地球化学形成了许多分支学科，包括元素地球化学、同位素地球化学、有机地球化学、天体化学、环境地球化学、矿床地球化学、区域地球化学和勘查地球化学等。

本学科的研究方法，综合了地质学、化学和物理学等的方法和技术，形成一套完整和系统的地球化学研究方法。

包括野外地质观察、采样；天然样品的元素、同位素组成分析和存在状态研究；元素迁移、富集地球化学过程的实验模拟等。

地球化学研究范围经历了由大陆转向海洋，由地壳表部转向深部，由地球转向地外空间的转变。

低温地球化学、地球化学动力学、超高压地球化学、稀有气体地球化学、比较行星地球化学将有更大远景。

构造地质学structural geology研究岩石圈内地质体的形成、形态和变形构造作用的成因机制及其相互间影响、时空分布和演化规律的学科。

地质学的一个重要分支。

狭义的构造地质学一般限于形变和变形机制的研究，广义的构造地质学还包括大地构造学。

简史构造地质学最先是对构造要素即褶皱与断裂的形态、变形组合的认识和分析，而后又结合岩石组合特征来研究构造演化历史、变形期次与阶段以及动力机制和成因模式，因此总与地质构造学说、假说相联系。

1859年J.霍尔提出沉积重力负荷导致北美阿巴拉契亚山脉呈槽形特征的古生代沉积区的下沉，1873年J.D.丹纳把这种槽形构造命名为地槽，并认为是地球因冷缩而在大陆边缘出现的凹陷带。

地槽概念的出现标志着现代构造地质学的起点。

1887年M.贝特朗提出造山旋回的概念。

1883～1903年E.修斯在其著作《地球的面貌》一书中发展了沉积建造的时空分带理论，从而使地槽地台学说得以建立；并奠定了20世纪前半叶的地质学研究的基础；从构造运动角度看，地槽地台学说是垂直论的代表，也是固定论的思想萌芽。

1912年A.L.魏格纳提出了代表水平论和活动论观点的大陆漂移说，从而揭开了与垂直论、固定论论战的序幕。

1928年A.霍姆斯提出了地壳以下物质热对流假说，支持了大陆漂移说，1924年德国地质学家W.H.施蒂勒提出了造山幕及其世界同时性的学说，支持了地槽学说造山理论，1936年他进一步把地槽划分为正地槽与准地槽，把正地槽又分为优地槽和冒地槽，显示了构造地质学在造山作用理论与岩石建造学说等方面的重大发展，使得地槽地台学说成为20世纪前半叶地质科学的主导理论。

60年代以后，大陆漂移说重新崛起，并随着海底扩张说、转换断层等概念的相继提出，板块构造理论体系形成。

这是现代地球科学理论的一场革命，由此引起了对地质学中原有的基本原则和规律的重新思考和再认识。

80年代地体学说的提出又进一步充实和推进了构造地质学的研究。

20世纪50年代创立的构造物理学，60年代以后，以J.G.兰姆赛为代表提出的有限应变概念以及从40年代开始进行的岩石变形的物理实验，70年代开展的地球动力学模拟实验和描述计算等均大大提高了构造变形机制定量研究的实践性，扩大了构造成因机制的研究基础，对构造地质学的发展起了重要的促进作用。

研究内容构造地质学主要研究地质体的次生构造及其成因和演化，同时也进行构造作用环境的重建和反演的研究，二者又可概称为改造和建造。

各种构造作用主要集中在岩石圈内，故岩石圈又称构造圈；岩石圈板块运动是构造演化的主因，因此构造地质学研究必须着眼于全球整体的地质演化规律与特定的形成环境相结合。

持续不断的构造作用使地表和地下各种地质体发生形变，如岩层的弯曲和断裂；地表升降造成山脉、高原和盆地；地表遭剥蚀和盆地内沉积；岩浆侵入和火山喷发等等，它们的变形、变位、相互关系以及成因机制和形成环境都是构造地质学的研究内容；研究对象的尺度自矿物晶格位错至巨大造山带的形成。

由构造作用决定的原生构造现象是构造地质学研究的另一内容，如造山带的位置和形态、盆地的形态和分布、各种构造层次的变质作用与分带、不同成因的岩浆岩侵位和火山活动条件等本身特征。

构造地质学还研究与板块运动有关的运动学和动力学问题，如板块俯冲碰撞所产生的陆壳增厚机制，挤压推覆构造、伸展构造、走滑构造等。