在古代羅馬神話中,地球被稱為大地母親,它給予了人類生命和賴以生存的空間。到16世紀時,天文學家哥白尼向人類揭示了地球是宇宙中的一顆行星,直至今天,地球仍是人類目前唯一的家園。地球在浩瀚的宇宙中是那樣的與眾不同、生機勃勃,它有著蔚藍色的海水、千姿百態的自然地貌、氣象萬千的天氣變化、與人類關係密切的氣候類型,並具有無限的魅力和變幻的景觀。除此之外,地球從誕生時便包含了無數的秘密,而這些深深吸引著人類關注的目光及探索之心。
地球的構造
磁層
地球的磁層指的是由地球上空1000千米處向上,直到大氣頂端之間的細波電離氣體層。其層內存在大量的遊離電子和離子,它們的運動受到地球磁場的支配。地球磁層最外界叫做磁層頂,它位於距離地麵5萬至7萬千米的高空中,並受到太陽風的影響。盡管如此,但地球磁層有效地阻止了太陽風的侵入,使之繞過磁層而形成了對地球磁場區的包圍圈。
大氣圈
大氣圈也叫大氣層,它包裹著地殼,成為地球的外衣,其厚度達到了3000千米左右,但其總質量卻隻占地殼總質量的0.05%,主要由氮氣、氧氣、氬氣、二氧化碳、稀有氣體和水蒸氣構成,為有機物的生存提供了基礎。它在結構上從下到上可分為對流層、平流層、中間層、熱層和外層,且空氣密度隨著高度的升高而減小。
水圈
在地球上,上至高層大氣,下到地殼深處,處處都有水的蹤跡,它們互相連通,共同構成了水圈。在地球上的總水量中,海水約占97%,其餘3%存在於冰川、江河、湖沼、地下河和大氣中。如果把地表看做是很平坦的,將地球水均勻覆蓋其上,那麼地球將變成一個平均水深2745米的水球。
土壤圈
土壤圈是岩石圈最外層的一部分,這部分是由覆蓋於地球表麵和淺水域底部的疏鬆土壤所構成的,並且有生物棲息在其上或其中,如同地球的保護膜,是和人類關係十分密切的圈層,平均厚度為5米,生物通過它可以同其他圈層進行物質能量的交換。
生物圈
地球上的生命生活著的圈層被稱為生物圈。它包括了地球上一切的生命體以及與其相關的生活環境,如空氣、水、岩石、土壤等,具體由大氣層的底部、水圈大部、岩石表麵共同組成,是地球上最大的生態係統,也是人類生存和發展的圈層。
地殼
地殼是由岩石構成的固體外殼,在地球固體部分的最外層,但也是岩石圈的一部分。地殼的最高處為岩石圈,最低處為莫霍麵,整個的平均厚度在17千米左右,其中高山、高原的地殼厚度最大,達70千米,其次是大陸的地殼厚度,平均有33千米,而平原、盆地的地殼厚度較薄,但大洋地殼是整個地殼中最薄的,厚度隻有幾千米。
地核
地核就是地球的核心,其具體位置是從地幔的底部一直到地球核心的所有部分,其距離約有3473千米。地核由三個層次組成:外地核,其厚度為1742千米,物質為液態;過渡層,厚度為515千米,物質為液態向固態過渡的狀態;內地核,厚度為1216千米,主要物質有鐵、鎳等重金屬,因此又被稱為鐵鎳核。
岩石圈
岩石圈指的是地球的剛性外殼層,是由一些能夠相互獨立運動的離散型板塊構成的,也就是說,板塊的組合就稱為岩石圈。
莫霍洛維奇界麵
莫霍洛維奇界麵是由南斯拉夫地震學家莫霍洛維奇於1909年發現的地殼和地幔間的分界麵,並且以他的名字來命名,簡稱莫霍麵。其深度在地下20千米至70千米左右,而且這一界麵具有全球性。
軟流層
軟流層是位於地幔上部到岩石圈之下的地內圈層,深度在50千米至250千米之間,這一層具有全球性較為顯著的不連續麵。軟流層一般在大洋板塊之下較高,大陸板塊之下則較深,頂部界麵與岩石圈的分界不明顯,且有逐漸過渡的特征。
古登堡界麵
古登堡界麵是地核與地幔的分界層,是一個顯著的不連續麵,在1914年由美國學者古登堡所發現,這也是其得名的原因。古登堡界麵位於地下2900千米處,在軟流層之下,屬於地幔圈。
地槽
地槽是地殼上呈長條狀分布於大陸邊緣或者兩個大陸之間的槽形凹陷,同地台一起構成了地殼的基本構造單元,寬度可達上百千米,綿延上千千米,並有著強烈的岩漿運動,且地質構造變形強烈。
地台
地台指的是大陸自形成後再也沒有受到強烈褶皺的穩定地區,同地槽一起構成了地殼的基本構造單元,由基底和蓋層雙層結構組成,地質構造複雜,且受到過強烈的區域變質作用,麵積超過了十萬平方千米,表麵地形幅度小,盛產石油、煤及多種礦產。
地盾
地盾指的是由平坦且突出的地台圍繞著而形成的地表形態,兩者之間為過渡關係。地盾露出的岩是都是屬於太古代和元古代時期的,因此有一定的研究價值。世界著名的地盾有加拿大地盾、波羅的地盾等。
漫長的地質變遷
地質年代
地質年代指的是地殼上不同時期的岩石和底層在形成過程中的年齡和順序。地質學家們常用放射性同位素測定法和古生物學兩種方法來劃分不同地質年代的底層。用放射性同位素測定的地層或岩石的年代,稱為絕對地質年代;用古生物學方法測定的年代,隻反映地層的早晚順序和先後階段,不說明具體時間,稱為相對地質年代。把兩種方法結合起來,就能更好地反映地殼的演變曆史。地質學家們把地層分為六個階段:即遠太古代、太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。為了深入揭示各地質年代中地層和生物的特征,地質學家又在“代”的下麵劃分出許多次一級的地質時代,如古生代自老到新分為六個紀:寒武紀、奧陶紀、誌留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀;中生代分為:三疊紀、侏羅紀、白堊紀;新生代分為:第三紀和第四紀。
太古代
太古代的時間為距今35億年至25億年前,共延續了10億年。其可劃分為兩個階段:下太古代和上太古代,其中間的劃分現在並未確定。在烏克蘭、科拉半島和卡累利阿半島上的沉積岩裏發現了有機物分解留下的有機碳,經鑒定,沉積岩的形成年代為32億年前。太古代為地球發展的初級階段,距離今天時間最遠,經曆時間最長,當時生物還處於發生和孕育時期。
元古代
元古代的時間是距今25億年至6億年前,共延續了19億年。元古代可劃分為兩個階段:距今25億年至17億年前稱為下元古,延續時間為8億年,這個時期的末期是菌藻類生物開始繁盛的時期;距今17億年至6億年前稱上元古或震旦紀,延續時間為11億年,這個時期的末期出現無脊椎動物。
古生代
古生代的時間是距今6億年到2.3億年前,共延續了3.7億年。之所以將這個時期起名為“寒武”,是因為科學家在英國西部威爾士發現了該時期的地層,而這個地方的古稱正是寒武紀。進入古生代時,海洋裏的生物已經相當多了,無論是植物還是動物都開始由低級向高級階段進化。古生代自老到新分為六個紀:
一、寒武紀,它的時間是距今6億年至5億年前,共延續了1億年。該紀時期無脊椎動物有了極大的發展,其中以三葉蟲最為有名,可到了古生代末期幾乎滅絕殆盡,那是地球上有名的幾次物種大滅絕之一,現在我們隻能見到它的化石,而如今生活著的鱟就是其現存的近親。
二、奧陶紀,它的時間是距今5億至4.4億年前,共延續了6000萬年。“奧陶”是英國威爾士一個古代部落的名稱,於是地質學家就將在這裏發現的標準地層命名為奧陶紀地層,該地層所處的時代被命名為奧陶紀。
三、誌留紀,它的時間是距今4.4億至4.1億年前,共延續了3000萬年。誌留紀的晚期是裸蕨植物開始繁榮的時期。“誌留”是英國威爾士一個古代部落的名稱,於是地質學家就將在這裏發現的標準地層命名為誌留紀地層,該地層所處的時代被命名為誌留紀。