第一讲地球的起源及地壳的形成.ppt

* 构造地质学方法： 地壳运动和岩浆活动的结果，使不同时代的岩层、岩体和构造出现彼此切割穿插关系，利用这些关系也可以确定岩层、岩体和构造的形成先后的顺序。 地质剖面图 * 同位素地质年龄 简称同位素年龄，过去和现在有人也把它称作绝对年龄，是指利用放射性同位素衰变定律，测定矿物或岩石在某次地质事件中，从岩浆熔体、流体中结晶或重结晶后，到现在所经历的时间。当矿物、岩石结晶时，各种放射性同位素以不同形式进入其中后，它们在矿物、岩石中的含量是随着时间作指数衰减，与此同时，放射成因子体不断积累。在矿物、岩石自形成以来一直保持化学封闭的条件下，即体系中没有发生母、子体与外界物质的交换，没有带进和带出，那么通过测定现在矿物、岩石中母体及对应子体的含量，根据衰变定律就能得到矿物、岩石的同位素地质年龄。 * 树年代学 树的生长纹和树年代学（dendrochronology）的研究，能提供一块木头的绝对年龄。一般情况下，树在温暖气候下每年增加一个年轮，年轮的厚度在很大程度上取决于当时的气候条件，如温度和雨量。假若有一个已用C14法标定过的标准树年轮，其他的树可与之进行比较，即比较它们的年轮间隔形式，从而定出其他树的年龄。 * 树的生长纹 与标准树年轮进行比较 * * 金斯潮汐说： 在另一颗恒星经过太阳旁边时，把太阳物质吸引出来形成一条状星云，后来此条状星云在环绕太阳旋转中，分裂凝聚增大密度而成行星。 太阳 太阳 外来星 * 三、地球圈层的形成 尘埃向中心聚集的过程中，由于引力的作用，体积收缩，压力加大，会释放出大量的热量。放射性元素的蜕变和陨石的撞击，也都要放出热能。地球物质处于热的熔融状态。 地球内部圈层的形成： * * 重力的作用与高温的影响，地球里面的物质发生部分熔融，使重者下沉，轻者上浮，出现了大规模的物质分异和迁移，形成了从里向外，物质密度从大到小的圈层结构。铁和镍比较重，向中心聚集 －地核。较轻的硅酸盐物质形成地幔和地幔之上的地壳。 * * 最初大气圈的成分主要是水蒸汽，还有一些二氧化碳、甲烷、硫化氢和氯化氢等。 直到距今38亿年前，地球上的大气仍是缺氧和呈酸性的。随着时间的流逝，地球上的温度逐渐降低（低于100°C），大气中的水蒸汽陆续凝结出来，形成广阔的海洋（水圈）。 地球外部圈层的形成： * * 大约到27亿年前，游离氧在海洋中出现。绿色植物的大量繁殖，更加快了大气和海洋环境的变化，使其有利于高等喜氧生物的发展。到27亿年前生命加速发展，海洋中的生物迅速繁荣起来（化石证据较多）。 * * 地球的形成(影片00:00:58) * 四、地质年代确定 为追溯地球的历史，需要知道地质体的年龄，推算各种地质事件发生的时代。地质学家们已经研究出各种关于岩石和构造的相对和绝对年代测定的方法，以致可以把地质事件按年代顺序进行编排。一个岩石单位的相对年代是由它与相邻已知岩石单位的相对层位的关系来决定。绝对年龄是用距今多少年以前来表示，并且是通过某种岩石样品所含放射性元素测定的。 * 地质时间的早期估算 　??????? 1658年，爱尔兰大主教厄谢尔（J.Ussher）认为地球诞生于公元前4004年，这个时间是以圣经里的纪年做为基础计算出来的，这是十八世纪晚期和十九世纪的地质学家所不能接受的。因为大多数地质学家，甚至包括维尔纳和布丰（Buffon）这样的水成论者也认为，地壳沉积岩的形成至少需要几万年。 * * * * 沉积速率： 早在公元前五世纪，希罗多德（Herodotus）已对尼罗河三角洲进行了研究。他根据沉积物沉积的年速率推断，该三角洲必定有几千年的历史。后来，尤其在十九世纪末和二十世纪初，人们曾根据沉积岩最大厚度与沉积速率来计算地球的年龄。自从地球形成以来，估计已经沉积了厚33，000--100，000米的沉积岩，而沉积速率的估计变化相当大，每百万年从50--3000米。地球年龄估算结果是17至1584百万年。 * * 海洋里的盐： 早期人们曾试图根据海洋内的全部盐量与每年增加的盐量的比较来确定地球的年龄。这个方案是假设在地球历史上海洋开始的初期为淡水水体。估计海洋里含盐的全部总量为16×1012吨，而每年增加160百万吨盐（主要来自岩石及土壤风化和河流溶解所携带的盐）。用这种推论方法，地球的年龄大约是100百万年。但是这个计算没有考虑世界许多地方在沉积岩系中出现的大量盐。 * 冷却速率： 十九世纪，英国物理学家开尔文（L.Kelvin）根据地球的冷却速率确定地球的年龄为70百万年。凯尔文假设地球开始是从太阳抛出的一个熔融体，而且地球最初的温度