地球

火成岩是地壳的主要岩石在地球上发现,大多数其他类型的岩石组成。火成岩岩石,巩固了从熔融状态。熔融的岩石材料在地球表面岩浆。岩浆被迫离开散发到地球的表面,在海底或土地,在火山作用,称为熔岩。

岩浆在地下深处可能降温缓慢。当这种情况发生时,矿物生长缓慢,可能会达到一个相对较大的尺寸。缓冷过程产生的粗粒度的岩石等花岗岩或辉长岩。岩石产生的类型取决于岩浆的化学物质。每种类型可以区分其矿物成分特征。

岩浆接近表面冷却速度更快,让矿物质小机会成长。因此,细粒度的岩石相似成分的粗粒度的产生。粗粒度的细粒度的流纹岩相当于花岗岩、细粒度玄武岩相当于辉长岩。

一些材料逐出火山很酷的如此之快,他们之前巩固他们罢工地上。熔岩迅速冷却,经常气泡被困。当这样的熔岩变硬,这是光和多孔。浮石是这样形成的。从熔岩形成的天然玻璃黑曜石也。

变质岩的结果时,热量和压力改变岩石的原始成分或结构。原岩可能是任何type-igneous,沉积或其他变质岩。在地壳深处的温度远远高于在地表附近,和热岩石受到压力从地壳之上的重量和横向的地壳运动。有时液体和气体也在岩石上采取行动改变它。

石灰石沉积岩,更改大理石由于这样的力量。在压力下,沉积岩的矿物颗粒页岩在新的方向生长,形成板岩、变质岩。持续压力变化千枚岩,然后片岩的石板,一块石头,外貌是非常不同的,从最初的页岩组成和结构。石英岩,最难的、最紧凑的岩石,是变质形成的相对柔软,颗粒状砂岩,沉积岩。

沉积岩在或接近地球表面的形式,通常通过风和流水的风化作用。事实上,这种类型的岩石覆盖的表面,但他们往往被一层薄薄的土。为了方便起见,沉积岩被分成两个主要团体:碎屑岩石和结晶的岩石。碎屑岩是由沉积物微粒或摇滚的不同大小的碎片,被压实或粘合在一起。结晶的岩石是由矿物沉淀的解决方案。

粒子的岩石,从暴露腐蚀等领域山脉,由小溪和河流海洋运输。他们慢慢地解决细砂浆或粘土。粗颗粒,如砂、沉积近岸边,和最大的粒子,如鹅卵石,鹅卵石,解决在海岸线。因为这些材料长时间慢慢积累的时间,从粒子之间的水挤出。固井剂在溶液中进行在用水的例子中,碳酸钙、硅和铁oxide-may粒子绑定在一起。

鹅卵石接近海岸粘合在一起,形成企业集团。一个更远页岩的形式。开放的海洋石灰岩形成碳酸钙和死去的海洋动物的壳。

结晶岩石可以形成在浅内陆海域进入开放水域被限制或剪除。在这些地方海洋可能会慢慢蒸发,留下化合物形成沉积岩石膏和岩盐等。

矿产资源如煤炭、石油和天然气发生在沉积岩。此外,地质学家可以重建这一地区的古地理和环境通过研究沉积岩的分布,位于层,或地层。关联的序列岩层不同地区使他们能够跟踪一个特定的地质事件到一个特定的时期。化石——仍然、痕迹或生物体曾经住过的痕迹在以来发现几乎只在沉积岩。他们对地球生命的历史记录,尽管只有一小部分古代生活的某些部分,通常的固体骨架或壳动物部分或某些植物的木质结构,保存为化石。在不同寻常的情况下,生物软组织的保存。

地球系统可分为两个主要的时候,黑岩石圈、生物圈。岩石圈由无机或无生命的地球系统的组件,并且可以进一步分为三个子系统的气氛(空气)、水圈(水)、岩石圈(岩石和土壤)。生物圈系统包含生活地区的生物和非生物的因素,如阳光和水,帮助那些生物提供能量和营养。

大气

的大气是周围的气体星球的信封。它坚持地球,因为有质量,它是引力吸引其他行星的质量。气体分子在地球温度下快速移动,其中一些实际上逃离到太空。足够幸运的是,地球的大气层是巨大的,这其气体泄漏并没有造成重大损失的数十亿年来科学家们相信它的存在。更小的世界,等月亮和火星没有如此成功地抓住任何他们可能有过的空气。月球基本上没有大气,火星比地球更薄(密度较低)。

大气的质量是刚刚超过5×10¹⁸公斤(500万吨,gigaton相当于十亿吨),重量超过11×10¹⁸磅。这听起来可能令人印象深刻,但小于整个地球质量的1000000。大气的痕迹可以找到100英里(160公里)高的表面,但大多数是在3.5英里(5.6公里)的地上。在一个典型的全球规模的12英寸(30厘米)直径,这只不过是一张纸的厚度。

干燥的空气的体积由约78%氮(化学式N₂)。氧气(O₂)占21%。其余的大部分是氩(Ar),但少量的其他气体,如二氧化碳(有限公司₂),甲烷(CH₄)和氢(H₂),存在。注意这些数字是干燥的空气;水蒸气(H₂O)构成不同数量,通常在4%和0.1之间。

空气的成分很接近全球统一的,甚至在不同的高度。然而,小百万分之(几)浓度的臭氧(O₃)存在于层称为平流层,大多超过离地面约6英里(10公里)。这种“臭氧层”地球上的生命是至关重要的,因为它可以吸收大部分来自太阳的有害紫外线到达地球。这个浓度的臭氧减少近几十年来,至少部分原因是人造化合物的反应称为氯氟化碳(氟氯化碳),用于商业和工业。自1992年以来,这些气体的生产大大限制,所以希望进一步破坏臭氧层。

虽然作文仅略随高度变化,空气的温度和压力有很大区别。下部的气氛,通常称为对流层,温度下降而增加高度。的高度大约7英里(11公里),但在热带地区稍高和较低的波兰人,温度已经达到大约−70°F (−57°C)。这一点,对流层的“顶级”,叫做对流层顶。地球上几乎所有的“天气”的意思降水,特别是)发生在对流层。

以上,然而,实际上保持相同的温度,然后开始随高度上升。该区域被称为平流层。大部分的惊人warmth-up水的冰点的拦截或略高紫外线太阳能臭氧。因为这个温度结构,平流层的空气是非常稳定,这意味着很少的垂直混合可以发生。出于这个原因,火山灰尘或人造气体到达平流层可以留在那里好多年了。这也使得平流层很干,因为很少的水蒸气能够组合成它。

平流层顶,平流层,约30英里(50公里)。这是中间层,以上区域的温度再次下降。在中气层顶触底后,在大约50英里(80公里),热大气层温度变得很高,达到超过2000°F (1100°C)。这是误导人的,然而,因为此时空气太稀薄,几乎什么都没有的感觉。它仅仅意味着相对较少的粒子(主要是离子或带电原子)目前正在非常快。在热大气层之外,一个可以定义另一个地区,最上层是外逸层。这是一个主要的极稀薄的气体氢和氦附近,合并与真空的星际空间。

大气压力随高度大大下降,一个非常简单的原因。施加的压力是由于空气在任何高度上面所有的空气的重量。在伟大的高度,上面几乎没有空气,所以压力,进而密度,变得很低。压力在海平面平均约14.7磅每平方英寸(101320牛顿每平方米),或一个“大气”(一个单元的压力)。粗略地说,压力减少一半每额外离地面3.5英里(5.6公里)。7英里的高度、气压大约海平面的四分之一。

大气中不断运动,主要是因为压力差异,进而由加热的差异造成的太阳。这个太阳能被风重新分配,红外辐射,和水蒸气,导致大气的变化状态天气。

大气环流模式改变一天比一天,从一季到下一季。然而,可以看出一些明确的总体模式。赤道附近的空气通常是最激烈的,这使得它的大气密度较低,导致该地区扩大向上。这往往会产生云和雨,使相对潮湿的热带地区。在高海拔地区空气流动向极。地球自转开始发挥作用,通过科里奥利效应,它将空气的右边风的运动方向在北半球和南半球向左。这导致高空风主要在中纬度地区从西到东。

一些poleward-flowing空气再下沉到地面约25或30度的纬度从赤道两半球。这空气流回到赤道附近的表面,但偏转科里奥利效应,成为信风。从东北信风在北半球和南半球的东南。那里的空气下沉,相对较高的表面压力产生。下沉的空气被压缩和加热,所以云会蒸发,几乎没有下雨。世界上大部分的沙漠位于亚热带地区。

风在中纬度地区往往是来自西方的平均。接近两极的风往往从东北流在北半球和南半球的东南,就像信风。一个相当不同的边界之间的相对温暖中纬度西风吹(自西向东)风和寒冷的极地东风通常可以被发现。沿着这“极面”,低压系统称为飓风频繁的形式。的整体效果风暴把寒冷的空气向低纬度和温暖的空气向两极。

除了中纬度气旋,飓风和台风等很强的热带气旋(两个名字相同类型的风暴,适用于不同地区)形式在夏天或秋天。这些风暴最终携带热量高纬度地区。事实上,天气通常的效果,使赤道冷却器比它原本是和两极比他们会暖和。

水圈

水圈中包括所有的液体水在或略低于地球表面,绝大多数的海洋。一些地球上的水是冷冻的,主要是在南极洲和格陵兰岛。这冰和雪被称为冰冻圈时,通常是包含在水圈占地球水的分布(如本文完成)。大约71%的地球表面被海洋覆盖,只有几个百分点了较小的水或冰的尸体。大气中的水蒸气也可以被认为是部分的水圈(完成)。

水圈的总质量约为1.4×10²¹公斤(14亿吨),重约3.1×10²¹磅。水圈的质量大约是大气质量的270倍。但是,它仍不到¹/_4000年地球的总质量。

海洋占97%多一点的水气;因此,地球上只有不到3%的水是淡水。冰盖和冰川构成了地球上68%的淡水。然而,大多数地球可用的淡水位于岩石和土壤。地下水仅占地球上30%的淡水。只有1%多一点的淡水发生表面发现water-approximately 0.2%土壤水分,约0.04%是在大气中水蒸气或云水滴和冰晶。新鲜的表面水湖泊和河流——水最容易使用到人类和大多数生活事物使地球上0.37%的淡水,或大约0.01%的总水水圈。其余部分淡水在地球上发现的来源,如冻土沼泽,生物圈,因此不是现成的,供生物使用。

海洋的平均深度,约12400英尺或2.3英里(3.8公里)。即使最深处,西北太平洋的马里亚纳海沟- 6.86英里(11.03公里)deep-extends只有¹/_600年地球中心的方法。所以,如大气、水气形成一个相对较薄的皮肤火星表面。

海洋的一个显著特点是,它们含有大量溶解的盐,主要是氯化钠(普通食盐)。平均而言,大约有3.5公斤的盐每100公斤的海水。如果海洋完全蒸发,剩下的压实盐会形成存款平均至少200英尺(60米)厚。

由于水比空气密度、压力变化在垂直更戏剧性的在水中的速度比在空气中的。压力水增加相当于一个大气压,或14.7磅每平方英寸,每33英尺(10米)的深度。海底有几百个大气压的压力,或数百次海平面在陆地上的压力。

很少的光线穿透超过100英尺(30米)到水里,所以海洋的深处是漆黑一片。温度变得寒冷的底部附近,甚至在热带海域,下降至大约36°F (2°C)。这主要是由于寒冷,密集的盐水从极地附近定居世界海洋的底部。

像大气,海洋有大规模的动作,或电流,扮演着重要的角色在地球从太阳吸收的热量重新分配。巨大的洋流,主要由风传播主要在北半球顺时针和逆时针在南半球。这些电流使冷水向赤道在各自大陆的西海岸和温水在东部沿海向两极。在北美寒冷的加利福尼亚海流使旧金山等地出奇的冷静,特别是在夏天。温暖的墨西哥湾流流动的北东部海岸附近的海滩东部大陆保持温暖,也加强了飓风接近海岸。

从海洋蒸发的水为降水提供几乎所有的水分。雨落在大陆溶解矿物质,如盐、流入和集中在海洋。在陆地上的水流表面明显的河流,但很多也走地下,饱和岩石的深层,在水库蓄水层。许多沙漠地区含水层地下着水从雨,几千年前。井,利用这些含水层已经使用了数千年。

岩石圈

外,岩石部分地球岩石圈组成。扩展的深度大约60英里(100公里),包括地壳和岩石圈固体外层上地幔的一部分。

这个词岩石圈和这个词有时可以互换吗岩石圈。然而,这是不准确的。混乱可能源于误解这句话的起源:lithos希腊词意义的石头,而地理是地球希腊语含义。虽然似乎引用相同的条款(例如,地理可能被解释为意味着土壤和岩石),在这种情况下,他们指的是不同的实体。科学家们定义了岩石圈岩石地球的最外层,而岩石圈组成所有的无机成分(大气圈、水圈和岩石圈)地球系统。

岩石层被分解为十几个刚性块,或盘子,本质上漂浮在密度材料下面和漂移,,,或在其他板块。缓慢对流地幔深处被认为引起横向运动的板块(剩下的大陆之上)的速度每年几英寸。这个过程称为板块构造论进行更详细的讨论之后,部分”板块构造论。”

在大量的时间,岩石圈的岩石和矿物是骑车通过各种形式在一系列的过程称为岩石循环。下面的风化、侵蚀和其他进程在地球表面的分解,重建,改变三个主要类型的岩石(火成岩,沉积,变质),他们从一种形式转化为另一种形式的变化。

生物圈

生物圈是“地带”的生活,地球上所有的组成生物和他们的环境。它并不是一个独立的领域从其他人,但包括所有三个部分。生活显然占据海洋和大陆的表面,但它也存在于大气中。鸟类和昆虫是明显的例子,但小生物如细菌成为机载可以在水面上几英里外的地方。此外,细菌被发现在岩石地下1.7英里(2.8公里)。

生物圈中起着至关重要的作用在地球的化学和地质过程。特别是外层,地球是一个非常不同的世界要比没有生命。生物圈被认为几乎完全埋一个古老的气氛主要是二氧化碳,替换一些氧气。它也产生了巨大的煤炭和石油存款监管,甚至地球的温度。

大部分的生物圈是基于的过程光合作用,植物和一些微生物,利用阳光把水,二氧化碳从大气中(),和矿物质为氧气(然后进入大气)和简单的和复杂的糖。动物吃这些植物和微生物,从而消耗的存储能量。能源进一步集中到少数的食肉动物,吃其他动物。食腐动物吃死去的植物和动物。所有上述生物死后,他们逐渐埋在地面或沉到海底。通过这种方式,他们最终纳入地球的岩石圈,一些气体,如甲烷,被释放到大气中或水气。(下面将详细讨论这些现象在几个部分,包括“碳循环”和“石炭纪”)。

在最近的几十年里,科学家们发现生态系统(相互依存的生物和环境组织)独立的阳光。一个例子是生物欣欣向荣的热液喷口周围的社区深海。这些火山口喷出热水,满载二氧化硫气体,从海底。细菌称为化能自养菌使他们的食物(糖,如光合作用)通过使用这些热气体和二氧化碳。其他生物,如长,红色管状蠕虫,细菌储存在自己的身体和生活能源。地下岩石中发现了细菌,可能使用氢使他们的食物。氢可能来自水分解的核辐射放射性元素,如铀、困在岩石。

最近,许多生物学家已经决定,一些微生物存在于极端环境(如那些很热或咸条件)不是真细菌。这些生物的新王国,调用古生菌,提出了生物叫做古生菌。发现生物在这种惊人的环境使得一些科学家推测,生命存活的环境下的表面火星或深,冰封的海洋木星卫星欧罗巴。

地球的材料是回收以不同的方式通过地球的球体。生活中扮演着重要的角色在许多这样的周期,有效调节环境,通常的方式是有利于生活。三个周期重要太甚水循环、碳循环、氮周期下面描述。其他重要的周期包括磷循环和硫循环。

水循环

的水、水文循环可以认为begin-though周期不一定有一个“开始”——太阳的热量蒸发水从海洋。这水进入大气蒸汽。大约100000立方英里(超过400000立方公里)每年的海水蒸发。如果这没有回到海洋和水继续以同样的速度消失,海平面下降几乎每年4英尺(约1.2米),海洋将会消失在3500年。

当然,这水是最终返回。降水直接落在海洋数量刚刚超过90%的水被蒸发掉。从土地流回海洋,其余部分主要在河流。降水也落在每平方英里土地相同数量的海洋receives-totaling约26000立方英里(107000立方千米)。植物从土壤中吸取水分,并在这一过程被称为蒸腾,水蒸气释放到空气通过其叶子上的微细小孔。大约17000立方英里(70000立方千米)的水进入大气以这种方式对土地和蒸发的土地。这使得大约9000立方英里(37000立方公里)每年从土地的水通过河流。

降落到地球上大部分的水并不会立即进入小溪和河流。相反,它通过多孔过滤器土壤和岩石在地上。在不同深度下的表面,它往往使饱和多孔岩石,形成“水表。“这些水可能保持地下数百年来,但大多数最终流入溪流和进入海洋。

作为材料进场这种情况下水流在各种水库、任何给定的分子特征时间,停留时间,在每一个水库。通常,大气中的水分子仍将超过前一周跌至地面降水(或可能形成露或霜)。浅层土壤水分或季节性积雪可能会持续几个月。冰川和湖泊成立了几十年。海洋中停留时间是一个几千年。

还有一个水循环的一部分,它有时被忽视。这是海水的化学结合在海底岩石和火山气体的最终版本。这样的“水分”岩石熔点低于他们。岩石圈的各个板块移动,海底有一板有时推开一个在另一个大陆的边缘。大陆地壳下的密集的海洋地壳被迫,和海底的“水分”岩石融化。这对板块运动有润滑作用,使水循环实际上是绑定在一起的板块构造论。滚滚熔物质和气体,包括水蒸气曾经是海的一部分,上升到表面火山。这水然后进入大气后停留时间数万,甚至数百数百万年的海洋地壳。(板块构造一个更详细的讨论,看到节”改变地球的面貌”下面)。

碳循环

碳只占地壳重量的0.03%左右。在大气中,它的主要形式二氧化碳吹嘘的只有约0.04%的大气中。然而,这个元素是所有已知生命的基础,也是起着至关重要的作用在维护地球上居住条件。因此如何骑车通过环境的极大兴趣。

占地球近地表碳绝大多数票99.9(岩石圈中碳及以上)存储在沉积岩石。估计各不相同,但这水库可能持有大约8000万吨的碳。这个碳沉积在数十亿年,部分原因是由硅酸盐岩石风化形成碳酸盐岩,含碳化合物。也积累了从海洋生物的遗骸,使用碳构建碳酸钙外壳或身体部位。

下一个最丰富的深海存储网站,该基金持有约38000吨的碳。化石燃料,煤炭,石油,天然气估计有5000吨)。其余的碳植物之间的划分大致相等(约600吨),土壤中有机垃圾(约1600吨),近地表海洋(约1000吨),大气(近800吨,增加)。

碳循环是很复杂的,部分是因为生活扮演许多角色,但也因为大量的居住时间。最大的水库,沉积岩,也有最长停留时间。碳一直在稳步埋在岩石在地球的历史上,释放一点,主要通过火山活动。一个碳原子可能花数亿年锁在岩石的气体被释放之前火山。可能最碳原子被困在岩石从来没有被释放,也许永远不可能。然而,这种地质碳循环具有十分重要的意义。长期的葬礼和释放二氧化碳(甲烷)也在很大程度上控制了地球表面温度(看到温室效应)。大量的这些气体在遥远的过去可能会帮助地球变暖当太阳更明亮的青春。

单独列出的深海和近地表海洋之上,因为两个很快不能混为一谈。可能需要数千年的变化在地表附近工作的底部。海洋一般有一个伟大的碳储存能力。然而,短期内(如几十年)存储主要在上层,能力有限。

化石燃料是一个复杂的情况,因为他们花了数百万年形成和埋葬,但很快被公布的人类。从一开始的工业革命在18世纪中叶开始的21世纪,大约300吨的碳被释放由人类燃烧这些fuels-over一半的1970年之后。在21世纪初使用释放每年超过6吨碳,数千倍速度,在它最初被埋葬。

碳旅行quickly-generally几个月,几年,或者几十年来剩下的水库。植物以每年约120吨的碳从大气中在光合作用,释放氧气。然而,他们返回大约一半的碳呼吸,它使用氧气,很大程度上是在晚上。此外,一些植物的碳被食草动物和食草动物的呼吸、释放或在食肉动物吃食草动物的呼吸。死去的植物和动物的物质在土壤中被细菌和真菌,它释放出二氧化碳(或甲烷,如果剥夺氧气)。

超过90吨的碳进入海洋每年,主要从空气中被溶解。海洋中的浮游生物进行光合作用规模类似于陆地植物。的碳进入海洋海洋沉积物掩埋,但大部分被释放,一些通过生物的呼吸,吃浮游生物。但也许两吨每年重新释放到大气中。

虽然人为释放的碳总量的比例只占少数进入大气中,重要的是要理解,这扰乱了一个微妙的平衡。多,也许一半,最终成为了多余的二氧化碳在大气中。除了燃烧化石燃料,人类在其他方面改变平衡。森林砍伐、农业实践,和水泥的制造也有助于增加大气的碳含量。(另请参阅全球变暖)。

氮循环

氮就是其中的一个元素最有可能限制植物的生长。像碳、氮都有自己的生物地球化学循环,通过大气循环,岩石圈、水圈。与碳、氮主要存储在沉积岩,大多数发生在大气中免费无机氮气体。它是主要的大气气体,使大气的体积的78%。然而,植物不能使用氮在气态和之后才能够吸收它已经转化为氨和硝酸盐。氨产生通过固氮作用,特定的土壤的化学反应细菌和蓝藻(蓝绿藻)将氮气转化为氨。少量的氮固定一氧化氮的闪电和紫外线。

其他微生物,推动氮循环执行重要的任务。大多数土壤中氨转化为亚硝酸盐和硝酸盐通过这一过程被称为硝化某些细菌。一旦被植物吸收氮,它可以转化成有机形式,如氨基酸和蛋白质。动物只能使用有机氮,他们获得通过食用植物或其他动物。因为这些生物死亡,某些微生物分解,或分解,通过这一过程被称为氨化有机氮转化为氨。

虽然大气氮固定氮循环的一个重要组成部分,氨化和硝化作用是有机氮的主要方法是阻止回到大气中并通过生物圈保持循环。一些氮并回到大气中,然而,反硝化细菌分解硝酸盐获得氧气,氮气释放到大气中。从植物和土壤氮也失去了在陆地环境中通过其他途径,如侵蚀和径流从土壤到湖泊和溪流。

能量流经和地球系统的领域之一。绝大多数的能量进入地球的系统是太阳能,阳光的能量。一小部分的能量进入系统从地球内部深处地热能。能量可以通过地球的传输系统在许多形式。一个例子是热量的传递或热能,通过地球的系统。这发生在三个processes-radiation、对流和传导。

太阳能进入地球系统的辐射,主要是可见光。辐射传热的过程中,热源加热的表面或物体不接触;相反,能量辐射或从源对象作为波。大部分太阳发出的能量永远不会到达地球表面:大约19%的入射太阳辐射吸收大气中的云和气体在到达地球表面;约32%被云层反射或散射回太空。百分之二的太阳能到达水面,但反射回太空。总数的太阳能进入地球的系统中,只有大约47%是被地球表面吸收。

对流过程中,热转移通过流体的运动,例如水或空气。对流负责从地球内部热量的传递。地幔对流细胞流通和转让加热通过地幔岩石圈在地球表面。对流循环和分发热量在大气和海洋。

办理涉及的能量从一个分子转移到另一个地方。热量通过传导从温暖凉爽的身体。热量从地球表面是由传导转移到大气中。传导也可以转移热空气中分子之间的相互碰撞。

地球上的许多特色乞求一个解释。地震和火山都集中在世界的某些地区,特别是火环这张图展示的边缘大陆面临太平洋。的夏威夷群岛形成一个长链主要是死火山,东南部的链(夏威夷大岛)仍然火山活跃区。海底山脉南北分裂运行大西洋大约一半,和山脊的某些部分,如冰岛,超越表面。新鲜的岩浆(熔岩)已经渗出海底在中间的这个范围。南美洲的东海岸和西海岸的非洲似乎他们将组合在一起如同一个拼图,有类似的岩石和化石的年龄相同。这也将是可取的占的存在巨大的山脉等喜马拉雅山脉和安第斯山脉。

多年来,这些信息是已知的,但没有人对他们有一个很好的解释。1912年,德国气象学家阿尔弗雷德韦格纳提出,事实上,大陆曾经是加入了一个巨大的大陆,他称之为泛大陆(也拼写泛大陆),意思是“所有的土地。“根据这个假说,称为大陆漂移,这超大陆早就闯入的礼物大陆——已经飘到他们当前的位置。韦格纳并不是第一个表明大陆可能会移动,但他比以前更详细的假说。

许多地质学家,这个想法是很荒谬的。怎么可能一个大陆,由岩石和移动起床吗?韦格纳运动没有令人信服的解释,但后来研究者意识到部分熔融软流层(上地幔的一部分,如前所述)可以让运动的岩石基本上漂浮在上面。巨头对流细胞(翻腾动作)在地球内部的热可以开大陆或海底分离材料表面的地方,比如在大西洋洋中脊。这些翻腾动作应该是预期。许多机构,如沸水的锅,自然表现出他们的“努力”来摆脱热量。地球内部的热量是地球的形成、遗留和一些从外地核释放的铁和镍慢慢凝固。不过,大部分被认为源于长期的衰退放射性元素如铀。

天文学家们相信,这些放射性元素是形成于supernovas-catastrophic爆炸巨大的星星——发生在太阳系形成之前。铀和其他元素混合云的气体和尘埃,最终收集在一起形成地球。如果正确的话,这将意味着大陆漂移,地震和火山实际上是由古代太阳的炙烤。

韦格纳的想法被别人更充分发达,移动的岩石圈被称为盘子。由对流从下面,盘子可以互相一起摩擦,导致地震他们抓住了和下滑。盘子引人注目的相互会导致巨大的皱纹在地壳-山脉。在某些情况下,一盘着海底地壳,由岩石密度比大陆,可能迫使携带crust-a过程被称为大陆板块下俯冲。的一些板块会融化,可能迫使其通过其他板块的边缘火山。大多数火山和地震,发生板块的边界附近,在那里他们交互。火环,事实证明,是在太平洋板块的边缘的一部分。

到了1960年代大多数地质学家已经接受了这个观点,现在被称为板块构造论。现在认为的地壳海洋底部逐渐形成在对流岩浆上升到达水面(海底)和冷却形成相对较新,致密岩石。这将创建海底山脉叫做海洋山脊,如大西洋洋中脊,通过每一个海洋盆地延长在一个相互联系的网络。海底的岩石主要是一种叫做玄武岩的轻摇滚,而大陆主要是花岗岩。大陆地壳也比海洋地壳厚,它高漂浮在软流层,所以大多数大陆土地海拔高于海面。放射性年代测定的岩石显示一些大陆约40亿岁。海洋地壳的岩石通常少于2亿年的,有些是全新的,如刚冷却的岩浆中大西洋海脊。

地球的配置大陆在数亿年已经发生了巨大的变化,今天仍然是改变。板通常移动大约2到4英寸(5到10厘米),每年大约30到60英里(50至100公里)每数百万年。

科学家相信,直到大约2.4亿到2亿年前所有主要的陆地连接在一起在一个叫盘古大陆的超级大陆。当时,泛大陆开始分裂,因为巨大的对流上升下地幔。首先它分裂成大陆称为劳亚古大陆北部和南部一个叫冈瓦纳,这是由一个名为特提斯海的赤道海洋。

之后,冈瓦那大陆解体非洲,南美,南极洲,澳大利亚,印度。劳亚古大陆被撕裂的形式北美和欧亚大陆(欧洲和亚洲作为一个大陆)。打开水的年轻大西洋分离从欧亚大陆从非洲南美和北美。沿着大西洋中脊的岩浆从内部浮出水面,形成新的海底,稳步扩大大西洋和大陆分离。

与此同时,澳大利亚和南极洲飘远。印度北部和旅行开始碰撞与亚洲大约4000万年前,皱纹地壳形成世界上最高的山峰系统喜马拉雅山脉。特提斯海缩小为非洲和欧亚大陆接洽和联系。的地中海作为一个遗迹了。只有大约300万年前,北美和南美以来首次被盘古大陆的一部分,地峡巴拿马他们之间形成了一个桥。

北美和南美西漂流,太平洋板块俯冲在西方海岸。因此,大陆皱巴巴的,帮助提高岩石和安第斯山脉山脉。这些海岸附近的地震和火山是很常见的。

缓缓向西北的太平洋板块本身。羽流的热材料从地幔深处燃烧穿过北太平洋海洋地壳,形成一个火山岛。板移动,它把新岛的西北,把不同的部分地壳以上热羽流。羽冲破地壳又形成另一个岛,这个过程重复,形成了夏威夷岛链。

有很多证据表明,泛大陆本身从以前版本的当前大陆碰撞形成的。当这发生时,地壳的小块,称为缘,与和连接到主要的大陆相撞。泛大陆可能是完全由大约2.5亿年前形成的。形成,最终成为北美与后来成为非洲相撞。这提高了阿帕拉契山脉。这些山现在这么老(大约3亿年)风雨的力量平滑穿他们到他们的前一半的高度。

进一步追溯,看来地球的大部分土地是组合成一个超大陆称为Rodinia早些时候,始于7亿多年前分手。这最终产生了早期版本的大西洋,称为“土卫八”。到4.7亿年前,土卫八的海底已经变得更加压实密度,和它的边缘开始俯冲下相邻的大陆。这些大陆开始走向对方,逐渐缩小“土卫八”,最终形成泛大陆。许多科学家相信,其他超级大陆形成和Rodinia之前就分手了。更早,主要的大陆民众本身可能是由碰撞地壳的小块。

大陆的位置是几乎完全取决于过程在地球内部,但水的力量,冰、风、和重力也帮助塑造地球表面。岩石风化或分解成微粒,通过物理和化学过程。水渗入裂缝和岩石交替冻融循环有助于打破成更小的碎片。可能发生化学反应,当酸性水与岩石接触,导致更多的快速分裂。

一旦岩石破碎成细块,水,风,冰可以运输材料大距离过程被称为侵蚀。随着时间的推移,河流可以雕刻深谷,携带大量的碎片,沉淀在山谷,在海底,或者在大型河流三角洲。冰具有重要的影响,因为冰川雕刻的山谷和运输大石块。在一些地区,风有很强的影响力,创造大沙丘字段和冲刷表面与空气中的灰尘或沙子。沉积物重力产生滑坡,包在一起,导致岩石密度滑下密度较低,在俯冲。

风动波浪和潮汐的上升和降低大大削弱了海岸线。这样有时会产生侵蚀链沙堰洲岛海岸隔开盐水沼泽。熔岩从火山再度出现在一些地区土地覆盖现有土地和冷却形成的岩石。风携带火山灰很远,灰最终结算。

生活也发挥了巨大的作用在塑造地球表面。植物帮助打破岩石土壤,可以冲走了,但他们也减少侵蚀着土壤。古老的森林和沼泽被埋,最终成为煤炭。甲壳类动物和其他海洋生物建立贝壳的碳酸钙,不断解决海底,形成巨大的存款粉笔。随着时间的推移,这些sediments-combined各种矿石层形成许多英里厚。简而言之,大部分地壳形成了或至少被生活改变。

到1800年代末,地质学家和生物学家已经收集了证据表明地球至少数亿年,比早前被认为。地质学家认为,一望无垠的时间需要缓慢的侵蚀和沉积的影响明显。生物学家认为需要同样长的时间进化导致了今天看到生活的多样性。

然而,有不同意见。物理学家如开尔文勋爵计算出地球,显然还是熔融里面,应该有冷却到固体中如果是超过4000万岁。同样的,天文学家算的太阳不能超过几数千万年。他们相信阳光照耀,因为能量从引力收缩,所以不可能持续其能量输出这么久没有大幅减少。

的发现放射性通过贝克勒尔在1896年导致了解决这两个问题。可以加热地球内部深处的铀等放射性元素的衰变,这可能会持续几十亿年。太阳,结果,照耀核聚变,给它一个潜在的一生至少100亿年。

放射性年代测定岩石在计算地球的时代发挥了至关重要的作用。一些同位素(与不同形式的一个元素原子质量)的一些元素,比如铀由辐射衰减的形式更小的粒子,如电子和α粒子。这留下了一连串的“女儿”产品,如铅。的衰变率已经在实验室测量的精度。通过测量比率的女儿产品原来的放射性元素,和假设材料被困在岩石从凝固的时间,可以计算出岩石的年龄。

从海底岩石很少发现超过2亿年,但那些从大陆偶尔会发现可以追溯到30亿年。2001年澳大利亚研究人员宣布发现了一个小粒锆石(含锆矿物),他们可以追溯到44亿年前。此外,陨石,可能形成地球的同时,一直追溯到大约45亿年前。这些发现帮助大约46亿岁可能对地球本身。

人们相信地球形成,以及其他的太阳系从云的气体和尘埃星云。星云是今天看到的其他地区的银河系和其他星系。天文学家已经发现了恒星和行星系统的形成这些星云,星云的粒子的相互引力拉在一起。

根据这一理论,称为星云假说,云主要由氢和氦组成,绝大多数最终的太阳。外行星,木星,土星,天王星,海王星——从地球上完全不同。他们与太阳之间距离足够远,因此足够冷,这些气体,连同其他化合物如甲烷、氨、和水,能够引力收集周围的小岩石或金属芯。

内行星,汞,金星、地球和火星都是温暖,也暴露于更强的太阳风。这些影响开车最轻的气体进入太空,离开这些行星是固体。金星,地球和火星在较小程度上,能够保留大气,但只有当相当薄信封周围的岩石和金属。

的行星由重力小objects-mainly accretion-a收集在一起。后期阶段的吸积的形式影响了流星和彗星。这些影响一定是非常精力充沛,可能大部分或全部融化地球早期的地壳。最被广泛接受的理论月亮“原行星”的形成表明至少一半的地球的直径,爆破材料从它和地球进入太空。其中一些材料然后收集在一起形成了月球。这个事件可能发生在地球上的第一个1亿年的某个时候。

地球历史上最早的时期被称为地狱的,地狱后,死者的黑社会住在古希腊宗教。它一直认为剩下的生成热,加上频繁的影响,地球将会呈现一个地狱般的地方,炽热的海洋发光岩浆。然而,距今4.4锆石晶体的存在表明,表面可能冷却比此前认为的要快多了。锆石中的某些氧同位素的比率也表明,它形成于水的存在。这意味着温度必须低于狼煮一些水至少在某些地区的晶体形成。

地球的第一个几十亿年笼罩着神秘色彩,部分是因为一些石头仍然从那时。他们中的大多数已经通过重复周期的俯冲和融化,海洋的中间材料最终浮出水面。的月亮见证一个非常暴力的历史时期,以及肯定地球。阿波罗月球探索计划的结果显示,大多数月球陨石坑(影响)的结果在38亿年前形成,其中有许多来自之前。科学家认为,大约39亿年前的影响彗星和流星体相当频繁。这个事件,被称为后期重轰炸”,可能导致迁移的天王星和海王星令人不安的小身体外太阳系的轨道和发送他们朝着太阳,这样他们会罢工内行星。

在这一时期,特定的地壳得以生存。一个很好的例子是加拿大地盾,构成这个国家的大部分地区。几个地方有石头大约38亿岁(有些可以追溯到大约40亿年)。海洋很有可能存在,但不是大的大陆,似乎有更小的土地,如弧火山群岛。最终,这些在一起,组合起来以形成第一大洲。

天文学家研究和建模恒星的生命周期相信那时太阳一样明亮的现在只有75%。这应该让地球相当冷,至少在没有发生大的影响。没有陷阱太阳的热量,海洋可能完全结冰,与早期大陆覆盖着雪。计算表明,白色的表面会反射了太阳的光,即使是现在地球将深度冻结。

事实上,它似乎有什么使地球土的早期大气。二氧化碳和methane-both温室气体,这让可见光但是吸收的红外(“热”)即将离任的射线是认为比现在更丰富。这些气体可能是主要通过火山活动发布。这是足以让地球避免冰冻的命运。氧气占大气中只有一小部分的今天的浓度。

一些地球上最古老的岩石(约38亿岁)表现出有机compounds-carbon-containing分子可能产生的生物。更明确的证据出现在岩石大约35亿岁。微投的一些科学家认为是古细菌与蓝藻(也称为蓝绿藻)被发现从那时。此外,某些层状岩层约会,同时被认为是叠层石,这是由matlike的微生物群落的生长,特别是蓝藻。这些分层列仍在今天由生物体,比如在几个点上澳大利亚的西海岸。

第一个生物可能是prokaryotes-single-celled生物没有细胞原子核。他们中的一些人开始实施光合作用,利用太阳光作为能源碳(需要构建生物体的身体)从空气中二氧化碳,释放出氧气的过程。这些细菌被认为是非常类似于今天仍然丰富的蓝藻。蓝细菌很可能不是唯一一种,也许不是第一个类型,生物在此期间。化能自养菌(前面提到的)可能在大海的深处,甚至存在于岩石。这些早期的一些生物可能是古生菌,而不是真正的细菌。

数亿年,释放出来的氧气光合作用生物材料在环境中快速反应。空气中氧气因此不能积累很大程度上。大部分的氧气可能与铁相结合,本质上产生生锈。长时间或eon,就从大约40亿到25亿年前看来所谓的太古代(不要混淆的生物体称为古生菌)。

大多数科学家一致认为太古代大气包含很少的氧气,可能不到1%的现在的水平。改变在接下来的第一部分eon,元古代,从大约25亿到5.41亿年前。大部分的材料,可以结合氧气(即被氧化)已经这样做了。从大约19亿到2.5年前,巨大的存款称为条带状含铁的形成是铺设在海底。存款包括交替非常薄层铁丰富的矿物和石英矿物如燧石。他们形成的过程是不完全理解。然而,它似乎发生在响应增加,也许波动,大量的免费的氧气在大气和海洋。这些形成今天的大部分铁矿石来源使用,所以人们收获的收获一个事件发生在地球只有一半的当代。

也许到15亿年前,氧含量已经达到目前水平的10%。这方面的一个影响是,所谓的“红色床”开始形成。这些地区土壤中的铁被氧化,产生一个生锈的外观。这个过程主要发生在干燥、炎热的气候,如现在的澳大利亚内陆地区,被称为“红色中心。”

更重要的含氧量增加的结果是一个戏剧性的变化在地球的生命。氧气是有毒的许多微生物(如破伤风细菌,这些细菌在封闭伤口小氧气)。这生命死亡,但其中一些避难在海上或地下深处。更复杂的类型的单细胞生物出现在这个时间真核生物。这些生物有一个细胞核不存在于原核生物和许多其他结构。以后也更加复杂,多细胞真核生物进化而来的。事实上,所有的动物、植物、真菌和原生生物是真核生物。

真核生物需要原核生物做not-oxygen水平至少1%的水平。一旦有足够的氧气,真核细胞变得非常众多。原生代的其余部分,所有地球上的生命是由单细胞生物,包括原核生物和真核生物。

元古宙,附近气候发生了戏剧性的改变。冥古宙以来,气温显然是很像今天的。大约7.5亿年前,然而,条件变得彻底冷。岩石从那时行动的证据冰川,其中一些岩石似乎古赤道附近形成的。许多科学家认为,地球冻结,即使在赤道,数百万年的状态称为“雪球地球。“这似乎至少发生了两次,大约7.1亿年前,6.4亿年前。(一些证据还指出,广泛的冰川作用更早,大约在22亿年前)。其他科学家不相信这个冰川作用非常广泛,所以打开水和一些裸地呈现在热带地区。在这两种情况下,气候比以来任何时候都可能是冷。

下面是如何这可能发生。通过这一次,超大陆Rodinia已经开始分裂,与许多的碎片可能在热带地区。二氧化碳,溶解在雨水落在欧洲大陆和水波浪对海岸粉碎,风化的岩石。这个洗钙离子流入大海,他们结合二氧化碳使石灰石。光合作用生物在海洋中继续把空气中的二氧化碳和埋碳死了,顿时沉了下去。用更少的温室气体,和太阳在目前只有约94%的亮度,温度开始下降。一旦冰雪开始形成,他们更能反映太阳的光。这种恶性循环是一个积极的反馈,影响本身会导致更多的同样的效果,它使全球平均气温骤降可能−60°F (−50°C)。

在这种状态也许数百万年之后,持续的火山活动继续释放二氧化碳。然而,现在有很少或根本没有下雨天气岩石,和几乎所有的石头都被冰雪覆盖。这使得空气中二氧化碳含量增加,可能达到数百次的浓度。温度变得足够温暖的冰开始融化,露出深色表面可以吸收更多的阳光。一个正反馈变暖过程然后把地球变成一个非常热的国家,与地球的平均气温大约100°F (38°C)。生命的冻结已经减少了可用的二氧化碳从空气中。地球可能经历了至少两个这样的冻融周期晚元古代。

这些压力可能扮演了一个角色在生物圈的下一次革命的多细胞生物。进化可以快速当环境发生急剧变化。6亿年前的化石作为软体动物的痕迹出现。其中的一些,称为埃迪卡拉,表现为圆形,折叠的或quilted-like印象。后来的埃迪卡拉动物的关系尚不清楚。相对很少有人知道这些生物,但随着原生代的结束,一个新的生命即将发生的爆炸。

戏剧性的变化发生在地球上大约5.41亿年前,预示着古生代的开始(即“老生活”)的时代。晚元古代冰川的融化。结合变化在海底,这导致了海平面的上升,淹没了古大陆的海岸线。地球成为warmer-somewhat比今天暖和。氧气也许最近已经增加到现在的水平的一半(尽管有相当大的不确定性关于数量)。这些变化为快速进化的阶段称为“寒武纪大爆发”。

寒武纪

寒武纪时期从5.41亿年持续到4.85亿年前。化石非常稀缺的老岩层,但突然在寒武纪相当丰富。人们曾经认为没有生命,至少没有什么除了单细胞生物,。虽然从早期化石被发现,新的生命形式在寒武纪的戏剧性的增加需要一个解释。

一个因素是,在这个时候动物发达国家形成困难的能力,比如外骨骼或壳。这些结构更容易比软的部分生物保存,这或许可以解释他们的相对丰度在化石记录中。然而,它是动物的实际数字可能,当然类型的动物的数量,大大增加。许多科学家相信,几乎所有的大群称为门出现在动物王国。(门的解释,看到“动物是如何分类”动物)。例如,现代的祖先节肢动物(螃蟹,蜘蛛,昆虫),软体动物(蜗牛、蛤、乌贼)、海绵动物(海绵),棘皮动物(海星、海胆)出现在寒武纪沉积。所有这些生物生活在海里。第一个鱼,没有下巴,也出现了。只有有限的陆地上的任何生命的证据在这段时间里,和任何土地居民可能是单细胞生物,如确实存在细菌。

虽然许多的寒武纪动物相关的今天,有些人今天看起来很陌生。一个非常常见的在海里的动物是“三叶虫”,早期的节肢动物。有成千上万的动物种类的分段,看上去像一个胸腔。他们从一个硬币大小的变化到18英寸(46厘米)长。许多三叶虫可能美联储在藻类或其它小生物,尽管有些人可能会吃更大的猎物。三叶虫出现在寒武纪早期,持续了近3亿年,几乎整个古生代。

三叶虫显然至少有一个可怕的对手Anomalocaris,他名字的意思是“奇怪的虾。“这些动物似乎是捕食者,有两个弯曲的,多刺的附属物的前面,背面一个mouthlike特性,和两个大眼睛。他们通常长大后2英尺(约60厘米)长。一些三叶虫化石被发现明显咬了的可能Anomalocaris。

其余的古生代由时期称为奥陶纪(约4.85亿到4.43亿年前),在志留纪(约4.43亿到4.19亿年前),泥盆纪(约4.19亿到3.59亿年前),石炭系(约3.59亿到2.99亿年前),和二叠纪(大约2.99亿到2.52亿年前)。地球和生命本身,这期间经历了许多变化。这些时期的沉积物和重大变化的化石记录,对应于环境变化以及许多物种的灭绝。

Rodinia解体,大陆成为最广泛分散的大约4.7亿到4.5亿年前,奥陶纪时期。然后,越来越多的压实海底开始俯冲下携带的大陆板块的边缘,因为他们转过身来,开始彼此的方法。

奥陶纪

奥陶纪时期大陆一般都分开。地球的大部分土地是在南半球,和大部分集中在大冈瓦纳大陆。对于大多数的海平面高和温度都是温暖的。许多海洋生物的组织出现在寒武纪变得更加多样化。节肢动物,以及原始植物生活和真菌,被认为已经开始在这片土地。奥陶纪的末尾,很大一部分的冈瓦纳躺在南极附近。冰期发达,海平面下降,世界变得冷。这导致了许多物种的灭绝。

志留纪

志留纪期间大陆再次开始彼此的方法。最晚奥陶世晚期的冰融化,世界变得相对温暖。大珊瑚珊瑚礁是很普遍的。无颌鱼变得丰富,一些鱼和大白鲨出现在晚期。维管植物,也就是植物系统运输水分和养分的生活在陆地上,尽管他们没有明确的茎和叶。蠕虫,蜈蚣,蜘蛛添加到陆地上的生物群落。

泥盆纪

泥盆纪看到大陆的持续的方法。植物生活在陆地上,传播和空气中的二氧化碳含量可能下降,因为增加光合作用。有证据表明冈瓦纳在南部的冰川时期。泥盆纪有时被称为鱼类时代,因为许多新种类,包括鲨鱼,出现了。这一次,年底tetrapods-four-legged动物可能起源于fish-first出现在陆地上。第一批被类似于两栖动物,被认为是现代的祖先两栖动物,爬行动物,鸟,哺乳动物。

石炭纪

石炭纪是如此命名是因为大量的富含碳的森林和沼泽植物,在世界的某些地方。这些森林和沼泽后引发了泥炭沼泽植物死后;经过数百万年的进化,泥炭沉积变成煤(看到碳循环在这篇文章)。

这一时期的丰富的植物释放大量的氧气,这可能由多达35%的大气中。今天(包含大约21%的氧气气氛。)一些科学家推测,高水平的氧会支持尤其是强烈的森林火灾。科学家还表明,高氧含量支持一些不寻常的增长昆虫物种。昆虫没有肺但吸收氧气通过他们的外骨骼。这严重限制了他们的最大大小。如果高度、长度和宽度的昆虫都翻了一倍,它将八倍的体积和质量,需要能源的8倍。然而,它只会四次的表面积来吸收氧气。这样一个动力不足的昆虫可能无法函数甚至生存。与空气中的氧气的两倍,但是,就会有足够的精力去支持增加增长。也许正因为如此,某些巨大的昆虫,如蜻蜓的翼展30英寸(76厘米),能够茁壮成长。

石炭系沼泽森林特色高,快速增长的树状植物,如Lepidodendron,或“规模树。“一些成长的高度超过100英尺(30米)。大型楔叶类和蕨类植物也在场。这些树状植物死亡,下跌时,形成密集的垫子的日志慢慢腐烂,也许是因为合适的微生物尚未进化到死者迅速消耗。日志和其他植物逐渐被成为了煤炭今天床从这么多燃料提取。

一些最大的森林腰带是目前北美东部和欧洲西北部。这些地区显然是在热带地区。冈瓦那大陆南部已经到了南极,数百万年的雪已经建造了一座冰帽。地球作为一个整体是冷比。大温差两极和赤道之间产生强烈的信风,使水分从海洋的内陆。由此产生的暴雨使这些森林的快速增长。

二叠纪

二叠纪开始,大陆重组形成泛大陆。大部分的土地是非常远离任何水。泛大陆大部分地区成为沙漠,植物在陆地上是减少。南方冰帽减弱或消失,世界变得温暖。伟大的石炭纪森林减少,在很大程度上取代了蕨类植物和早期针叶树树。阔叶落叶树木被称为舌羊齿成为常见的南方。海平面下降接触沉积物包含材料,如铁,然后将大气中的氧气。

陆地动物包括早期的爬行动物以及动物和爬行动物和哺乳动物的特征。后者包括好奇如此完好,帆状的膜的背上,和称为gorgonopsids捕食者。集团gorgonopsids是叫兽,哺乳动物有可能进化。

的边界地质时期和年代地层通常定义为尖锐分歧,或层的沉积物。看到的差异之一化石在不同的地层,自成一格。地质时间尺度的周期往往被灭绝事件,和大规模灭绝的主要阶段。古生代(“老生活”)和中生代(“中产的生活”)时代由最具戏剧性的灭绝事件。事件,也分离了二叠纪与三叠纪时期,被称为二叠纪-三叠纪灭绝。约95%的海洋物种和70%的陆地物种灭绝了。甚至那些得以幸存的物种可能经历了重大损失的人口。

通常被称为“伟大的死亡”,大约2.52亿年前的二叠纪-三叠纪生物灭绝事件发生。有一系列的中间物种灭绝和二叠纪末。最后灭绝事件发生在一段不到一百万年甚至几千年。

二叠纪-三叠纪灭绝的原因与任何确定性是未知的,但许多想法已经提出。目前解释重点因素会破坏营养周期和稳定的生态系统。例如,大量的火山活动发生在现在灭绝的西伯利亚,俄罗斯,持续了约一百万年。总的来说,大量的火山喷发释放多达100万立方英里(300万立方千米)熔岩硬,足够了玄武岩占地面积约美国的大小。

火山活动在如此大的范围会有几个严重的影响。大量的火山灰云会限制可用的太阳光量光合作用。降低光合作用将导致增加大气二氧化碳的水平。额外的二氧化碳,甲烷和其他气体,可能被释放到大气中排放的火山气体。这种高水平的这些气体可能引起一场激烈的温室效应,从而不仅温暖地球大气层还海洋。高水平的温室气体也会增加生产酸雨,这反过来会增加海水的酸度。

光合作用的减少将会导致减少环境中的氧含量。沉积物从二叠纪表明海洋氧气水平较低。温暖的水温的影响,海洋酸度增加,高二氧化碳浓度和低氧含量会大大改变了二叠纪环境,这使得大多数海洋invertebrates-as以及许多其他物种的生存。

二叠纪-三叠纪灭绝的许多其他原因提出了。一些专家认为,泛大陆的组装可能减少了浅海的数量,需要维持许多海洋社区。其他科学家提出,仍大彗星或小行星袭击地球,引发的环境灾难。然而,这个想法继续产生相当大的争论。

中生代(“中产的生活”)从2.52亿年持续到6600万年前的时代。它分为三个时期:三叠纪(2.52亿至2.01亿年前),侏罗纪(2.01亿至1.45亿年前),和白垩纪(145至6600万年前)。这个时代大多数人更熟悉的古生代,因为中生代的年龄恐龙。每个时期的结束,一些物种灭绝,但最具戏剧性的事件发生在白垩纪结束。虽然不像二叠纪-三叠纪事件广泛,但尽管如此结束了恐龙和哺乳动物的兴起铺平了道路。

三叠纪

三叠纪初看见盘古大陆的继续存在和缓慢复苏前灭绝。世界迅速成为居住着大量的个体物种相对较少,所以几乎没有生物多样性。与泛大陆横跨赤道,大部分的非洲大陆是炎热和干燥。赤道地区远离可能相当残酷的季节,炎热的夏季,冬天很冷,连同大降水的季节性差异。三叠纪末,泛大陆开始分裂。

泛大陆的北部和南部地区不同类型的植物和动物。在南方,森林等种子蕨类Dicroidium取代了舌羊齿二叠纪为主。在北方,苏铁植物(看上去像一个介于蕨类植物和palm),银杏,原始常绿松柏很常见。兽主导动物生活在南方,而原始爬行动物被称为始祖主要在北方。大海拥有丰富的鱼类以及新发展水生爬行动物如鱼龙。在陆地上,在晚三叠世早期恐龙变得常见,显然是从的始祖。是最早的shrewlike小动物哺乳动物也出现了。他们被认为是兽的后裔。(另请参阅已经灭绝的植物;史前动物)。

侏罗纪

侏罗纪看见泛大陆解体的一个延续。分裂之间的裂痕大陆成为浅海,和海平面上升淹没地区的大洲。珊瑚礁在海洋。通常的气候比今天暖和。针叶树和银杏是常见植物,苏铁植物非常丰富。森林生长在澳大利亚和南极洲开始分离,最终成为煤矿。

侏罗纪恐龙大大多样化。一些物种达到巨大的尺寸,等食草蜥脚类恐龙腕龙成长到40英尺(12米)高,重达80吨。等食草动物被食肉兽脚折磨异特龙。等食草动物剑龙开发自卫装甲钢板和骨峰值等特性。无毛的飞行和滑翔的爬行动物翼龙很常见。始祖鸟lithographica已知的最古老的动物,被公认为鸟,第一次出现在侏罗纪末。哺乳动物在此期间存在但仍然很小。

白垩纪

在白垩纪(即“chalk-bearing”)时期,大西洋扩大。南方的冈瓦纳大陆解体完全和赤道特提斯海开始缩小,非洲北部漂流向欧洲。印度北移向亚洲。气候很温暖,也许部分原因是大陆的分布也有可能从高水平的二氧化碳释放在空气中频繁的火山活动。森林,而不是冰,被发现在南极和北极地区。

厚的粉笔——无数的尸体shell-producing浅海海洋生物都放下。深海的很大程度上是没有生命的,不过,可怜的海洋环流缺氧的深处。大型礁系统发达,但是很多都是由大型软体动物叫做rudists,而不是珊瑚。大型爬行动物,如蛇颈龙,在海里游泳。

飞行的爬行动物等翼手龙共同但数量下降,巨大的翼龙和Quetzalcoatlus结束的时期。原始鸟类继续进化的兽脚亚目食肉恐龙恐龙。恐龙在白垩纪一般变得更加多样化。重要的这段时间包括可怕的食肉恐龙雷克斯霸王龙,伶盗龙,Oviraptor。最好的两个装甲了白垩纪的食草恐龙甲龙和大角三角龙。

白垩纪也看到一个主要变化在植物进化的首次亮相被子植物,或开花植物。风景,以前可能任何色调的绿色,可能会对其他色调开始这些植物发达迷人的花朵吸引昆虫,可以携带花粉。作为回应,昆虫本身迅速多元化的新形式。

相当现代的爬行动物,如鳄鱼和海龟在白垩纪地层。哺乳动物发展成目前的三个组:胎盘,有袋动物,单孔目动物。恐龙仍占主导地位,而哺乳动物仍然很小;许多哺乳动物这一时期的地下挖掘工,花了大量的时间。

白垩纪结束突然约6600万年前的大灭绝事件,导致恐龙的结束。从浅海rudist珊瑚礁也消失了。虽然不是很严重的二叠纪-三叠纪事件,这个灭绝最糟糕的一个,近80%的所有物种毁灭。

与二叠纪末期,白垩纪灭绝的原因有极大的争议。当时一个巨大的火山爆发发生在现在的印度,形成了德干地盾(熔岩床)。一些科学家认为,这样的活动会导致大量的二氧化碳和其他气体排气到大气中,产生大量的温室效应,后续类似的气候变化、酸雨发生在二叠纪结束。其他科学家提出,重排的地球陆地大陆漂移可能导致气候变化和破坏栖息地。

最被广泛接受的理论是什么导致白垩纪灭绝,然而,是小行星提出的理论沃尔特·阿尔瓦雷斯,一个地质学家,他的父亲Luis Alvarez一位物理学家在1980年代。Walter Alvarez发现过度集中的沉积物中元素铱层沉积在白垩纪和第三纪时期之间的边界,称为k - t边界。大约在1980年,他和Luis Alvarez提出一个解释。他们说,因为铱是常见的陨石层可以解释为碎片从大量的影响,也许6英里(10公里)。这种影响产生的破坏很容易导致大规模生物灭绝。

这个词第三纪没有出现在当前地质时间尺度,这表明早第三纪时期白垩纪。然而,三级科学家使用的仍然是指在化石记录中边界和大规模灭绝发生在白垩纪结束。

到1990年代中期其他研究人员已经积累了强有力的证据表明发生了重大影响大约6500万年前在浅海现在墨西哥的尤卡坦半岛的北部海岸。在该地区的重力和磁场的调查显示一个巨大的循环特性,现在被称为希克苏鲁伯陨石坑,直径约100英里(160公里)。岩心钻探的石油公司几年前发现不寻常,玻璃岩石的深度约4200英尺(1300米)。此外,该类型的岩石被称为角砾岩和玻陨石在无数遗址被发现在加勒比海和北美。的角砾岩是片段的混合物通过加热不同岩石类型融合在一起。玻陨石被认为是材料网站融化然后resolidified逐出的影响。这些样品是由放射性年代测定形成时的影响。

此类事件的环境后果将会非常严重。影响的能量估计已经大约1亿megatons-the相当于200万的有史以来最强大的核弹引爆。巨大的海啸,地震,强烈的热量几乎立竿见影的效果。在半小时内,材料逐出网站会重返大气层的大部分全球。空气的shock-heating会引发巨大的森林火灾。长期影响将包括一个几乎完全切断到达地面的太阳光在世界的很多地方,持续数月之久。事件产生的化学物质会污染空气和海洋。二氧化碳释放蒸发的海底沉积物可能导致一个大温室效应持续数百年之后。

尽管证据支持小行星理论,仍然有争论关于白垩纪灭绝的主要原因。问题依然是为什么有些物种幸存了下来。不过,很可能扮演了一个角色的影响。

新生代(“最近生活”)时代大约6600万年前开始,一直延续到今天。它一直被划分为两个,而不平等时期:第三纪和第四纪。然而,现在的时间被定义为下第三系(6600万至2300万年前),在新第三纪(2300万至259万年前),和第四纪(259万年前直到现在)。时间分为几个时期,与当前时代的全新世(11800年前至今)。新生代通常被称为哺乳动物时代,因为哺乳动物迅速取代爬行动物成为最突出的陆地动物。

在新生代板块构造让大陆现代立场。印度撞到亚洲,生产喜马拉雅山。美国南部的一部分Gondwana-made接触北美以来的首次联合古陆解体,仅在过去几百万年。

全球气温的气候很温暖,平均达到大约77到86°F(25到30°C),相比目前59°F (15°C)。当时,热带条件从赤道扩展至少45度,甚至是北冰洋可能有温度高达68°F (20°C)。逐渐冷却发生之后,与冰最终形成在南极洲和格陵兰岛。在过去的几百万年,地球气候进入了一个新的和戏剧性的阶段。严重的冰河时代大约每100000年发生。这些冰河时代已经打断了相对温和的间隔称为间冰期持续约20000年。寒流过去主要达到大约18000年前,有厚厚的冰层在一英里多的欧洲和北美西北部(南至俄亥俄州)。全球平均温度大约14°F(5到8°C)比现在冷,与北部高纬度地区更强烈的影响。冰开始融化快速大约14000年前,和现在的时间是在全新世间冰期。角度来看,地球比它已经相当温暖的过去100000年的大部分时间,但仍明显温度比过去2.5亿年的平均值。

在新生代早期,哺乳动物和鸟类迅速填满的许多生态位之前被恐龙和其他爬行动物。一些哺乳动物变得很大。的巨吃叶子,看上去像一只犀牛和一头长颈鹿,站起来大约15英尺(4.5米)高的肩膀,重达15吨。一些陆地哺乳动物逐渐适应水生生活,最终演变成鲸鱼和海豚。哺乳动物甚至进入空气,蝙蝠进化而来的。

巨大的肉食,不会飞的鸟类,约10英尺(3米)高,接管的掠夺性恐龙曾经扮演的角色。大多数生物学家现在认为鸟某些类型的恐龙的后裔;因此在一年以前恐龙从未完全消失,而是他们有多样化的大量鸟类今天还活着。

在新生代植物的生命改变了。开花植物成为主导的星球。这些包括草在白垩纪晚期出现,但现在传播,开始一个全新的生态系统。

灵长类动物越来越常见的新生代。后裔最早的灵长类动物进化成原猴亚目的,后来他们分化猴子,猿,人类的祖先。现代人类出现在过去的300000年左右,之后的循环冰河时代和间冰期的开始。人类文明,包括农业和城市,并没有发展到全新世,在伟大的北部冰原消退。

在地球的历史上,其范围和周期已经以各种不同的方式相互作用。的水和碳周期上面所讨论的,连同其他人(如氮周期和磷周期)可以被理解为一个系统,部分地区的生物圈是一个至关重要的部分。在某些方面,这个系统似乎是自动调节的。事实上,一些研究人员,如英国科学家詹姆斯•洛夫洛克认为地球的(主要是生物圈)几乎是一种有机体,称为盖亚。基本的想法是,生活往往有助于维持其继续存在的必要条件。许多科学家批评的盖亚假说teleological-meaning“标杆”——如果生活”的意思是“以这种方式采取行动。作为回应,洛夫洛克本人也指出,他无意以这种方式。

尽管争议,显然,生活极大地影响地球的外层部分,至少。一个重要的概念使用的反馈,积极的和消极的。积极的反馈时的影响在某种程度上都是自己的原因。典型的例子是有一个麦克风扬声器太近。演讲者的声音是拿起麦克风,然后产生更多的声音从扬声器,在一个恶性循环。这样的系统被认为是不稳定的。

负面的反馈包括自我修正的过程。一个简单的例子是一个摆;一边是流离失所的越多,力量就越大试图把它送回去。结果自然是振荡行为一个“平衡”的状态,或至少是倾向于“不失控。“这种行为称为稳定。

负面的反馈是至关重要的维持相对稳定的条件。例如,也许过剩空气中二氧化碳刺激植物的生长,从而从空气中吸收更多的二氧化碳。这将会倾向于保持改变太多。正反馈的一个例子是全球气温上升将会释放甲烷的温室气体存储在永冻层或在深海沉积物。这将导致一个“引导效应”,随着气温上升在一个不受控制的方式。

事实上,地球的气候是一个很好的例子,系统中反馈循环的影响,但它是由外界影响(特别是太阳)。地球开始,太阳只是当前的亮度约70%。生活还不存在,没有时间风化的岩石埋葬的二氧化碳和甲烷排放的内部。这些气体被困的太阳的热量,使世界从冻结。

水和生活逐渐移除这些温室气体,地球的温度仍然几乎不变在明亮的阳光下。冰河时代或热法术有时发生当平衡被破坏,但负面的反馈过程(如早时曾商量解冻的雪球地球原生代)最终来到救援,恢复气候适合生活。

不同数量的火山活动和改变立场导致了温暖的中生代大陆和一个最初很温暖但然后冷却新生代,直到在过去的几百万年的气候变得不稳定。冰盖一旦形成,就成为自我,因为白色冰雪反射阳光,导致进一步冷却。其他因素的影响,如改变加热由于米兰科维奇旋回,最终打破了这种平衡,导致间冰期的迅速变暖。

地球系统(无论选择称之为盖亚)当然有很多反馈,积极的和消极的。理解这些不仅是至关重要的理解地球的过去,而且在predicting-or改变其潜在的未来。

地球非常不同于(小得多,密度比)太阳系外围的气体巨行星。一个更有趣的比较可以在地球和它的两个最接近的行星邻居,金星和火星。

金星附近是一个孪生地球的组成、质量,和大小。有人可能会认为这两个会有类似的历史。然而,金星离太阳更近,因此获得更多的热量。在太阳系的早期历史,这可能是一个优势为潜在的生命而言。金星可能有舒适的温度,接近早期微弱的阳光。

金星也许有点太热,防止生活开始或也许生命是宇宙中一个非常罕见的事件,不是“幸运的金星。“也许它有更少的水天气的岩石。在任何情况下,金星失败埋葬其二氧化碳火山排放出来。水已经煮熟了,然后分离成氢和氧(很大程度上了太空)。然后产生的硫酸云滴化学反应,而不是水。主要是二氧化碳的氛围和表面压力90倍地球海平面现值,一个极端温室效应发生。现在气温约870°F (465°C)。没有水水合物的岩石和润滑的盘子,其潜在的构造停止。它现在是一个地狱般的,死亡世界。

火星离太阳更远,更冷,尽管早期浓密的大气层可能让它比现在温暖。规模较小的质量和缺乏一个磁场允许大部分大气逃跑。它有适量的水,但它冻结了,现在躺在表面下的冰帽或永久冻土。火星可能会或可能不会有微生物(一些科学家认为地下微生物甚至存在),但是它变得太冷和干燥支持重要的生物圈。它也似乎是一个死亡世界。

地球和它的邻国之间的另一个差别是,地球有一个大月亮,火星有两个小的,金星则没有。重力的影响月亮地球自转产生的潮汐和也可能帮助稳定轴。

为相比,地球是一个有趣的对象土星的卫星泰坦。有点小于火星但更冷,它设法留住厚厚的大气层主要是氮气。这可能是太冷,但它有一个甲烷循环这种化合物在其中扮演的角色就像地球上的水。甲烷在空气中偶尔凝结为雨,流入河流和湖泊和分散也许甲烷”含水层。“水冰冻硬,似乎像岩石在地球上。换句话说,一些类似地球的地质过程似乎发生,但使用不同的材料。

一些科学家认为,微生物可能在宇宙中普遍存在,但条件允许聪明的多细胞生物的进化和生存是非常罕见的。我们可能会生活在一个真正特别的时间和地点在宇宙的历史。(另请参阅天文学、生命存在吗?”)

考虑到所有已经了解了地球的过去和现在,可以推测以通知的方式对地球将来会什么。这涉及到探索两个基本的场景:一个人类没有影响或作用和另一个人以各种可能的方式影响事件的进程。

板块构造论至少应该继续通过重新组装和拆分一个超大陆。然而,放射性同位素,帮助电力在地幔对流是腐烂的。最终,大陆将承担最后的位置,和火山和地震将在很大程度上停止。

假设没有人类干预(或其他智能生物的),一些形式的生命可能会持续十亿年或更多。最近一系列的冰期和间冰期可能持续数百万年。然而,最终改变大陆的立场,加上一个光明的太阳,慢慢会带来温暖,无冰的气候类似的中生代。植物和动物将会发展成新形式但可能与一些熟悉的类型。

可能会有小行星和彗星撞击的时候。其中一些可能引发大量物种灭绝和改变生活的课程的发展。然而,如果过去的任何线索,一些物种几乎肯定会生存来填充一个新的和不同的世界。

在几百万年,地球应该变得非常温暖,甚至与热带雨林在两极附近。然而,一些模型预言的硅酸盐岩石风化率会增加,从而减少大气二氧化碳水平足以威胁植物。十亿年,情况会变得非常热,多细胞生物会屈服,和海洋将开始以更高的速度消失。只有单细胞真核生物和原核生物可能会发现条件还过得去。后来,即使是真核生物灭亡,只留下原核生物或其他顽强的单细胞生物。换句话说,基本类型的生命形式将灭绝大约相反的顺序出现。

也许12亿年后,海洋可能已经完全消失了。甚至产生的水蒸气最终将会丢失,来自太阳的紫外线辐射水脱落的氢原子,然后逃离到太空。70亿年后,太阳将向其肿胀吗红巨星阶段,其外层最终到达地球轨道。地球从太阳可能会有所减弱太阳失去了大规模进入太空。在任何情况下,然而,地球将成为一个球的岩浆,在成千上万的发光度。有趣的是,的卫星木星和土星(包括泰坦)至少要融化,并提供自己的生态圈的机会,虽然不是只要地球。

如果地球生存太阳的红巨星阶段,它将成为一个寒冷、贫瘠的岩石,当太阳核反应的停止,太阳便缩小到一个微弱的白矮星。地球轨道将继续,因为它有120亿多年,但寒冷、黑暗的未来。

如果上面,生物圈将会持续了约50亿年大约四分之三的已经过去。这个场景是不确定的,然而,很大程度上是因为人类或其他聪明的后代可能发挥了重要作用。在短期内,埋碳的释放水平从人类活动威胁到地球变暖,现代文明还没有处理。等的变化全球变暖的灭绝是可能导致其他species-possibly规模堪比前面讨论的灭绝将相邻的地质时期。

在长期,生物圈可能适应新的情况。最终,在遥远的将来,我们的后代将面临的问题逐渐明亮的太阳。或许可以重定向小行星,波动由地球和木星每隔几千年,给地球一个温和的拖船增加其轨道半径。另一个选择是地球和太阳之间放置一个大型磁盘地球阴影并保持凉爽。如果我们的后代确实执行这样的计划,生物圈的生命周期可能会延长几十亿年。在这种情况下,生活确实会帮助决定自己的命运。