地球怎么来?是怎么形成的?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/23 18:56:24
地球怎么来?是怎么形成的?
地球怎么来?是怎么形成的?
地球怎么来?是怎么形成的?
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
大约在50亿年前,银河系里弥漫着大量的星云物质。它们因自身引力作用而收缩,在收缩过程中产生的旋涡使星云破裂成许多“碎片”。其中,形成太阳系的那些碎片,就称为太阳星云。太阳星云中含有不易挥发的固体尘粒。这些尘粒相互结合,形成越来越大的颗粒环状物,并开始吸附周围一些较小的尘粒,从而使体积日益增大,逐渐形成了地球星胚。地球星胚在一定的空间范围内运动着,并且不断地壮大自己。于是,原始地球就形成了。原始地球...
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大约在50亿年前,银河系里弥漫着大量的星云物质。它们因自身引力作用而收缩,在收缩过程中产生的旋涡使星云破裂成许多“碎片”。其中,形成太阳系的那些碎片,就称为太阳星云。太阳星云中含有不易挥发的固体尘粒。这些尘粒相互结合,形成越来越大的颗粒环状物,并开始吸附周围一些较小的尘粒,从而使体积日益增大,逐渐形成了地球星胚。地球星胚在一定的空间范围内运动着,并且不断地壮大自己。于是,原始地球就形成了。原始地球经过不断的运动与壮大,最终形成了今天的模样。
大气与海洋的形成
原始地球形成之后,地表温度慢慢升高。因此,地球从表面开始变暖。这个时期的地球,越靠外侧温度越高。随着温度继续上升,表面物质开始熔化。这些熔融物质类似火山岩浆,覆盖在地球表面。随着岩浆覆盖面积增大,其中的挥发性物质逸出,形成原始大气。这种大气以水和碳酸气为主要成分,气压是现在的100 多倍。后来,大气温度下降,大气中的水蒸气变成了水,降到地面形成了原始海洋。
地核的形成
地球的地核是铁集聚于地心形成的。刚刚诞生的地球与多个小行星互相碰撞,释放的能量使地球变暖。温度升高后,岩石变软,铁马上沉积到地心。铁释放出来的重力能又进一步使地球变暖。据推测,这个原始地核全部是熔化了的铁形成的液体。在地核里,铁的熔点越往中心去越高。随着对流运动的冷却,地核中心部位的温度将降到比铁的熔点还低,最后在中心部位析出固态铁,形成内核。
地球的年龄
地球的年龄被认为是46 亿年左右。太阳系行星也都是这个年龄。另外,在地球上发现的最古老的岩石是38亿年前的,这些测定有赖于岩石中微量铀、铷、钾等元素的放射性。铀、铷、钾等放射元素具有10 亿年以上的半衰期,为测定地球的年龄提供了线索。
元素裂变与年代测定
存在于太阳系的元素同位素中绝大部分是稳定的元素,在整个太阳系的历史里,其存在量不变。但是,一部分叫作放射性元素的元素不稳定,它们以一定速度裂变成别的元素。因为这种放射性裂变是热反应,所以成为包括地球的各种行星内部的热源。另外,由于元素的裂变速度不受周围的温度和压力的影响,是一定的,所以可以较为准确地测定含有放射性元素的岩石的年代。
地壳的变迁——大陆漂移学说
随着近代自然科学的发展,人类的认识领域和活动范围逐渐扩大起来,一些地图也开始被测绘出来。1912 年,德国气象学家、地质学家魏格纳系统地发表了关于大陆漂移的理论,提出了“大陆漂移说”。魏格纳的证据主要有:
1、大陆海岸线的相似性。南大西洋两岸,即非洲与南美的海岸线轮廓相互匹配,可以拼接成一个整体,说明这两个大陆曾经相连接。
2、褶皱系的延续性。南大西洋两岸,即非洲南端与南美布宜诺斯艾利斯之南的二叠纪褶皱山系同是东西走向的,而且地质情况相当,可以连接;欧洲挪威、苏格兰、爱尔兰与北美纽芬兰的加里东褶皱带也是可以连接的。
3、古冰川的分布。南方诸大陆(南美、南非和南澳大利亚)和印度南部广泛分布着晚古生代的冰川痕迹,若将分布地拼在一起,能较好的解释冰川分布的规律。
4、化石。在南方诸大陆和印度南部的晚古生代冰碛层上普遍覆盖有具舌兰齿植物群化石的含煤地层,证明南方诸大陆与印度过去是一个整体。
板块构造说
1967~1968年,法国的勒皮雄、美国的麦肯齐确立了板块构造学的基本原理。他们认为,全球的广大板块可能在它们还作为一个整体时就已经形成。太平洋板块、欧亚板块、美洲板块、印度板块和南极板块曾经是一个整体,后来发生分裂漂移。板块构造说以整体的研究观点开拓了地球科学研究的深度和广度,是地球科学领域中的一场革命。
海底扩张说
20世纪60年代,科学家们提出了海底扩张说,并且找到海底扩张的证据。现在,人们知道位于地壳之下的地幔物质是沿着大洋中脊、中轴部位的洋壳岩石圈的裂缝处喷涌而出的,由此引发的火山喷发和地震,把原有的洋壳向裂缝两侧推移扩张,新的洋壳就在这里生成了。
地球会变化吗
地球本身是没有生命的,但是它的大小和形状却在不断地变化着。它究竟是在变大还是在变小,科学家们说法还不一致。实际观测的结果
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