地球是怎樣形成的資料
地球表面積5.1億平方公里,其中71%為海洋,29%為陸地,在太空上看地球呈藍色,你知道地球是怎樣形成的嗎?小編在此整理了,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收穫!
對地球起源和演化的問題進行系統的科學研究始於十八世紀中葉,至今已經提出過多種學說。一般認為地球作為一個行星,起源於46億年以前的原始太陽星雲。地球和其他行星一樣,經歷了吸積、碰撞這樣一些共同的物理演化過程。
形成原始地球的物質主要是星雲盤的原始物質,其組成主要是氫和氦,它們約佔總質量的98%。此外,還有固體塵埃和太陽早期收縮演化階段丟擲的物質。在地球的形成過程中,由於物質的分化作用,不斷有輕物質隨氫和氦等揮發性物質分離出來,並被太陽光壓和太陽丟擲的物質帶到太陽系的外部,因此,只有重物質或土物質凝聚起來逐漸形成了原始的地球,並演化為今天的地球。
水星、金星和火星與地球一樣,由於距離太陽較近,可能有類似的形成方式,它們保留了較多的重物質;而木星、土星等外行星,由於離太陽較遠,至今還保留著較多的輕物質。關於形成原始地球的方式,儘管還存在很大的推測性,但大部分研究者的看法與戴文賽先生的結論一致,即在上述星雲盤形成之後,由於引力的作用和引力的不穩定性,星雲盤內的物質,包括塵埃層,因碰撞吸積,形成許多原小行星或稱為星子,又經過逐漸演化,聚成行星,地球亦就在其中誕生了。根據估計,地球的形成所需時間約為1千萬年至1億年,離太陽較近的行星***類地行星***,形成時間較短,離太陽越遠的行星,形成時間越長,甚至可達數億年。
至於原始的地球到底是高溫的還是低溫的,科學家們也有不同的說法。從古老的地球起源學說出發,大多數人曾相信地球起初是一個熔融體,經過幾十億年的地質演化歷程,至今地球仍保持著它的熱量。現代研究的結果比較傾向地球低溫起源的學說。地球的早期狀態究竟是高溫的還是低溫的,目前還存在著爭論。然而無論是高溫起源說還是低溫起源說,地球總體上經歷了一個由熱變冷的階段,由於地球內部又含有熱源,因此這種變冷過程是極其緩慢的,地球仍處於繼續變冷的過程中。
地球在剛形成時,溫度比較低,並無分層結構,後來由於隕石等物質的轟擊、放射性衰變致熱和原始地球的重力收縮,才使地球的溫度逐漸升高,最後成為粘稠的熔融狀態。在熾熱的火球旋轉和重力作用下,地球內部的物質開始分異。較重的物質漸漸地聚集到地球的中心部位,形成地核;較輕的物質則懸浮於地球的表層,形成地殼;介於兩者之間的物質則構成了地幔。這樣就具備了所謂的層圈結構。
在地球演化早期,原始大氣都逃逸了。但隨著物質的重新組合和分化,原先在地球內部的各種氣體上升到地表成為新的大氣層。由於地球內部溫度的升高,使內部結晶水汽化。後來隨著地表溫度的逐漸下降,氣態水經過凝結,積聚到一定程度後,又通過降雨重新落到地面,這種情況持續了很長一段時間,於是在地面上形成水圈。
最原始的地殼約在40億年前出現,而地球以其地殼出現作為界線,地殼出現之前稱為天文時期,地殼出現之後則進入地質時期。
地球大洋的起源與演化
有關大洋的起源和演化研究從本世紀初才開始,在此之前一般認為大洋盆地是地球表面上永存的形態,也即大洋盆地自從貯水形成以來,其位置和分佈格局是固定的。隨著地球科學的發展,特別是本世紀初以魏格納為首的大陸漂移這一革命性的學說的提出,對自最近的2億多年以來大洋的起源和演化有了突破性的認識。
對於大陸漂移學說,並非一開始就得到許多人支援的,因為當時對引起大陸漂移的機制,即力源問題並沒有很好解決。1931年,霍姆斯等人提出了地幔對流學說,用於解釋大陸漂移的力源,然而這個觀點在當時很少受到人們的注意。19世紀後期,有人建立了地球收縮的全球構造學說,用於解釋地球上為什麼會有如此大規模的造山運動。然而,本世紀50年代以後,隨著全球性大洋中裂谷的巨大拉張性證據的發現,收縮學說被普遍放棄了,與此同時,地球膨脹學說很快流行起來。
膨脹說認為,地球開始時很小,直徑是現今地球的一半。由於地球大幅度膨脹,原始地殼裂開成為現在的大陸,裂開的地方經過不斷髮展成為現代的大洋盆地。並且,由於地球的大幅度膨脹引起的所謂大陸漂移,表明大陸塊基本上是停留在原地的,即各大陸之間和大陸相對於地幔之間並沒有發生過顯著的移動。由於膨脹說無法解釋大陸地殼上廣泛發育的褶皺山脈構造特徵是怎麼形成的,霍姆斯等人的地幔對流說很快再次被重視。60年代初,隨著洋底探測資料的迅速積累,赫斯***H. H. Hess***和迪茨***R. S. Dietz***首先把地幔對流方案發展為海底擴張的學說。赫斯在1962年發表了《大洋盆地的歷史》一文,提出了大洋起源的新觀點,即海底擴張理論。赫斯認為洋底的主要構造就是由地幔對流作用的直接表現。
海底擴張理論證明,大陸和洋底是在對流著的地幔上被動地移動著,而不像早期的大陸漂移說所主張的大陸在洋底上主動漂移。海底擴張理論提出後不久,一些別的洋底觀測結果,諸如洋底地殼構造、地磁、地震震源和地熱流量分佈等對這個理論提供了有力證據。這種情況下,使得大部分的學者都轉向了關於海底擴張的研究。現在已經普遍確認,可以用海底擴張和板塊運動理論解釋大洋起源和演化,大洋盆地的固定論看來是過時了。海底擴張和板塊構造學說對大洋的起源和演化的理論解釋的基礎都是地幔對流說。
現代研究證實,大洋最初是在大陸內部孕育的,並開始於大陸岩石圈中的裂谷。大陸在裂谷處破裂並相互分離,從而開始產生新的大洋盆地。魏格納曾把南大西洋兩對岸的吻合作為闡述大陸漂移說的出發點。事實上,把南美洲與非洲兩大陸拼合到一起,不僅大陸邊沿地形輪廓非常吻合,而且岩石型別和地質構造也可以對接起來。現已證明,大西洋在二疊紀***2億5千萬年前***時還根本不存在,據估計,形成中大西洋的大陸裂谷發生在稍後的三疊紀***約1億6千萬-1億9千萬年前***。
至侏羅紀末期***約1億2千萬年前***,中大西洋可能已張開達1000公里的寬度;南大西洋的張開大約開始於早白堊紀***約1億1千萬年前***,而最初的裂谷發生在晚侏羅紀***約1億3千萬年前***;北大西洋張開最晚,大約開始於第三紀初***約6000-7000萬年前***,與此同時,由北大西洋裂谷向東北延展而伸入格陵蘭與歐洲之間,挪威海隨之張裂開。從6千萬年到2千萬年前,挪威海、巴芬海和北大西洋主體都在擴張,但速率和方向均有些變化。綜上所述,現今的那些廣闊的大洋盆地並不是從來如此,而是長期的地球運動和演化的結果。大洋由狹窄海灣到寬闊盆地的發展,是通過持續發生的大規模海底擴張過程實現的。海底擴張和板塊運動的動力都是地幔對流。
由於地球原始地殼自從形成以來,從來沒有停止過大規模的地質構造形態的運動。因此,可以肯定地說,現在地球上大洋和陸地的形態就是過去數拾億年來大規模地殼運動的結果。