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于有机物可以在很长的一段时间内聚集并且维持其稳定性,生命的化学进化很可能与地球上最早的水圈的形成是在同一时期发生的,或许在地球的液态水圈形成之前,在水蒸汽中就已出现了。地球化学证据表明,化学进化大约发生在太古宙早期,距今3 500… 3 900 M a年前(W ashington; 2000):在南非发现的微化石沉积物显示在3 400 M a年前地球上就已经有生命存在(Knoll et al。 ; 1977) ;有细胞结构的生命至少在3 500 Ma年前就已存在( Schopf; 1993);对碳稳定同位素的分析表明在3800 M a年前生物的有机合成已经出现(M ojzsis etal。,1996; Rosing; 1999) ; 1996年M ojzsis等发现,一种由磷灰石颗粒组成的磷酸钙矿物中嵌有石墨的“包体”,更把生命存在的时间推早到3 870 M a年 。 想看书来

第六节 地壳、大气、海洋、气候、生命的变迁史综合

第六节 地壳、大气、海洋、气候、生命的变迁史综合

1 、地壳

地壳是有岩石组成的固体外壳,地球固体圈层的最外层,岩石圈的重要组成部分。其底界为莫霍洛维奇不连续面(莫霍面)。整个地壳平均厚度约17千米,其中大陆地壳厚度较大,平均为33千米。高山、高原地区地壳更厚,最高可达70千米;平原、盆地地壳相对较薄。大洋地壳则远比大陆地壳薄,厚度只有几千米。青藏高原是地球上地壳最厚的地方,厚达70千米以上;而靠近赤道的大西洋中部海底山谷中地壳只有千米厚;太平洋马里亚纳群岛东部深海沟的地壳更薄,是地球上地壳最薄的地方。

地壳分为上下两层。上层化学成分以氧、硅、铝为主,平均化学组成与花岗岩相似,称为花岗岩层,亦有人称之为“硅铝层”。此层在海洋底部很薄,尤其是在大洋盆底地区,太平洋中部甚至缺失,是不连续圈层。下层富含硅和镁,平均化学组成与玄武岩相似,称为玄武岩层,所以有人称之为“硅镁层”(另一种说法,整个地壳都是硅铝层,因为地壳下层的铝含量仍超过镁;而地幔上部的岩石部分镁含量极高,所以称为硅镁层);在大陆和海洋均有分布,是连续圈层。两层以康拉德不连续面隔开。

在地壳中最多的化学元素是氧,它占总重量的;其次是硅,占;以下是铝、铁、钙、钠、钾、镁。丰度最低的是砹和钫,约占1023分之一。上述8种元素占地壳总重量的,其余80多种元素共占。

地壳中各种化学元素平均含量的原子百分数称为原子克拉克值,地壳中原子数最多的化学元素仍然是氧,其次是硅,氢是第三位。

大约99%以上的生物体是由10种含量较多的化学元素构成的,即氧、碳、氢、氮、钙、磷、氯、硫、钾、钠;镁、铁、锰、铜、锌、硼、钼的含量较少;而硅、铝、镍、镓、氟、钽、锶、硒的含量非常少,被称为微量元素。表明人与地壳在化学元素组成上的某种相关性。

2、地壳、海洋、大气、生物综合演化简史

(一)太古代(距今约25亿年之前)

太古代是地质年代中最古老、历时最长的一个代,即原始地壳以及原始大气圈、水圈、沉积圈和生物的发生、发展的初期阶段。

地球刚刚开始时是个高温熔融状态的红色球体,后来重的铁、镍逐渐沉到中心而成为高温固体状的地内核,较轻的高温液体状的铁、镍、硫、硅成了地外核;而更轻的氧化铁、氧化镁、一氧化硅、三氧化铝在下,橄榄石、正辉石在中,上为高温熔融粘滞层,这三个圈形成地幔层,其上部冷却形成地壳。地壳在太平洋最深处只有5km,在青藏高原最厚处却达80km,但它们对于地球半径6371km来说,只能算是薄板而已。地壳形成时喷出大量的水和气,从而形成原始的水圈,当时陆地极少,故地球表面成为蓝色的海洋。

地壳刚形成时各地厚度差别不大,仅有少数较厚的地而露出水面,称为陆核,如我国华北、加拿大、澳大利亚、南极洲、非洲的部分地区。露出水而的岩石经风化后就由大变小,最后形成岩屑、砂砾、淤泥并进入海洋而沉积下来,从而形成最早的沉积岩。到了距今25亿年时,分散在各地的陆核可能相撞在一起而第一次形成泛大陆。相撞造成了强烈的地壳运动。目前依据是在河北遵化县发现了陆核相撞而形成的缝合线,以及洋底才有的大片蛇绿岩;当时华北在十几亿年

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