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在1715年，有人假设原来的海水不是咸的，现在海洋中的盐是江河从陆地上带去的，那么，用全世界河流每年注入海洋的盐量去除现在海洋的总盐量，不就是海洋的年龄吗？但这个办法既不科学，也不可靠。后来又有人根据沉积岩层以及河流一年一度的洪水淤积下来的土层层数去推算地球年龄，结果误差太大，均以失败告终。
第34节：一、地球演义（3）
能否找到一批准确记录地层的〃时钟〃呢？科学家长期以来像大海捞针一样，毫无结果。直到1896年法国物理学家贝克勒尔发现了铀元素具有放射性的性质，这个问题才开始有可能解决。两年之后，法籍波兰物理学家居里夫人从矿渣中提炼出了天然的放射性元素镭。人们逐渐知道了放射性元素有一个特殊的脾性…它一生从不间断地把自己的原子一个接一个地转变为另外稳定的新元素，这种现象叫作衰变。这种衰变是非常准确和可靠的，比如制造原子弹的铀，每经过22。5亿年便有恰好四分之一的铀变成了铅。再比如大气中由于宇宙射线产生的放射性碳，它在生物身体内的含量是一定的。当动物死后，它在转变为氮的过程中，经过5730年会毫厘不差地失去放射性碳原含量的一半。这样，如果科学家用精密仪器测出岩石或某种化石中含有的放射性元素的残留量以及所含的稳定元素含量，就很容易计算出这块岩石或者化石的年龄。
放射性元素的衰变成了天然记录地球历史的〃时钟〃。使用上面的估计方法，科学家才能知道断代表里那些纪元距今多少年。如果没有这个〃时钟〃，如何确定数十亿年内某个时期的具体年代是一项可怕的工作。
既然有了〃时钟〃，那么地球有多大岁数呢？关于地球的年龄有两种：若从构成地球的物质开始凝聚至现在来计算，叫作地球的天文年龄；如果从原始地壳出现，并开始了侵蚀、沉积和构造变动等地质作用至今来计算，叫作地球的地质年龄。
近些年来，人们测得〃天外来客〃…落到地球上的陨石（俗称流星）…年龄为45亿～47亿岁。人类登上月球之后，又测得了月球的年龄是46亿岁。现在一般认为太阳系行星大致是同时形成的。由此推断，地球的地质年龄也有46亿岁上下。如果计算地球的天文年龄，就是用地球的地质年龄加上地壳形成之前构成地球的物质开始凝聚的那段时间，那么现在人们只能粗略估计地球的天文年龄大约为五六十亿岁。
几十亿岁的时间有多长呢？有位学者打了一个比喻：在一块古老的陆地上耸立着一块巨大的岩石，它有100千米高，100千米宽，如果每隔1000年便有一只小鸟飞来在这块岩石上刮磨它的尖嘴，那么待到整块岩石被小鸟啄磨蚀尽时，这几十亿年的时间才算刚刚度过。
第35节：二、生命之前（1）
二、生命之前
地球最初也是由大大小小的太阳星云团聚集而成的，构成地球的所有质量在距今约47亿年前才基本确定了下来。那个时候地球还只是很多小行星的集合体，它们组成一个环状围绕太阳运行。这时的地球严格地说还不能称为地球，因为它还没有一个确定的核心（地核），所以称它为原地球。
原地球在万有引力收缩条件下不断变热，当原地球内部温度达到足以使铁、镍这样带磁性的元素熔融的时候，这些小行星互相靠近的速度就加快了。因为小行星绕行太阳的速度有快有慢，所以它们最终能结合在一起，包围在同一个核心周围，而不是两个或更多。这些集中的物质很快就聚集在地心附近，形成地核。
原始地核形成是地球历史最重要的事件之一。形成地核之后，整个地球是一个熔融状态的大液态球，要经过将近30亿年的时光变迁，这个大球才慢慢冷却。冷却先是从外部开始的。和炼钢厂刚刚出炉的液态钢水一样，首先冷却的是最靠外部的一层薄薄的壳，就像钢水表面快速凝结的一层钢壳一样，地球表面首先形成的就是薄薄的地壳。这层地壳保护了内部熔融状态的核心，所以内部的冷却开始变慢了，直到今天，地球的内部仍然是熔融的液体状态。
跟月球和类地行星一样，原始地壳也经过了大量陨石的撞击和普通火山作用的改造阶段。那时候的地壳就像现在的月球和火星表面一样，也曾经布满大大小小的环形山和撞击地貌，但唯一不同的是地球表面开始有了两样关键的东西：大气和水。
初始大气和水的来源有两个：一个是火山作用产生的，另一个是陨石带来的。无论是如何来的，大气和水的出现使地球马上处于一个非常特殊的地位，那就是这两样东西有很大可能带来一个奇迹…生命。
1．50亿年前…原地球时代
在地核形成以后，地壳还没硬结之前的地球还是一个混乱的世界，构成地球的各种物质元素仍处在分离过程中。地球如同一个出生不久的婴儿，还没有任何记忆力。一个气态和液态的地球还不能以任何方式给现在的我们留下任何资料和可供推论的痕迹。对那时候地球的情况，我们现在知道得很少。这个大约50亿年前地球发展的阶段（又称地球发展的天文阶段），仅仅是地球历史的〃序章〃，甚至还不是地球历史的开头。
我们只能用现有的知识来推断当时的情况，根据我们现在地球的状态，我们可以想象当年地球的运动和现在相比改变得应该不太多。现在的地球正在侧着身子一刻不停地围着太阳绕圈子（天文学称为公转，公转一圈是地球上的一年），所以童年的地球也一定在侧着身子一刻不停地围着太阳绕圈子，而且现在的地球还同时由西向东进行自身旋转（天文学称为自转，自转一圈是地球上的一天）。我们没有理由认为地球在当年的某个时刻是向着相反方向由东向西转，所以童年的地球也一定是由西向东自转着。
但是，那时候的地球自转速度比现在快得多。那么它到底有多快呢？ 我们知道，宇宙间任何两个天体之间都由于万有引力的作用而互相吸引，地球和太阳之间、地球和月球之间都有一个相互吸引的力。太阳虽然比月球大得多，但月球距地球比太阳距地球近好多。因此，月球对地球的影响更大一些。我们知道，月球也在围绕着地球转动。所以任何时候，地球总有一面向着月球，而有一面背对着月球。别小看这点差异，月球对地球正面和背面的物质，特别是海水的引力是不同的，这种差别形成了引潮力。所以，地球上的海水随着地球自转出现了海面昼夜周期性的涨落现象，这就是潮汐的来源。如果你生活在海边，你会知道每到一定时刻，例如黄昏，海水会涨潮。那么涨潮的时候，你一定可以在天空中看到月亮，月亮吸引了海水，形成涨潮。
第36节：二、生命之前（2）
据地理学家研究，潮汐影响地球的自转速度，使其逐渐减慢，使一昼夜的时间越来越长。天文学家计算，这个减慢速度大概是每12万年增加1秒。按此推算，距今50亿年前的童年地球自转一周只需4小时，换句话说，那时候4小时便是一天。
假如我们回到地球的童年时代，仍按现在的时钟计时，早晨6点太阳从东方升起，上午8点正当我们计划开始一天的生活时，太阳却已经日落西山了，而10点时，太阳又再度升起。那时候，由于地球自转速度较快，地球自转所产生的离心力也必然较大，还不太坚固的地壳非常容易发生变动而破裂。从地球内部分离出来的各种气体和岩浆在地球内部巨大的压力下，顺着地壳的裂缝喷射而出。我们可以想象当时的情景：烟雾腾空，气流上下翻滚，狂风呼啸，岩浆迸流。地壳在崩裂，大地在剧烈颤动。大气层中由于气流的剧烈变化而电闪雷鸣，到处是火光和隆隆的雷声……大自然任意展示着它无比的力量。那是一个混乱狂暴的洪荒时期。
2．40亿年前…古大陆形成
原地球时代的地球，无论内部多么炽热，外表总是趋向于冷却，而炽热的内部物质则时常要求冲破刚刚形成的硬壳。在这些剧烈的斗争中，原始的地壳开始慢慢地形成。地球深处通过火山喷发出来的气体补充了原始的大气层，喷发出来的岩浆遇到相对寒冷的外层大气冷却凝结后，加厚了早年的地壳。随着这种反复运动趋向于相对的宁静，地壳越来越厚，火山慢慢被抑制在厚厚的地壳下面，于是相对稳定的大陆开始出现了。
那时候的古大陆由于地壳的频繁变动，远没有现在这样辽阔。在中国，面积较大的一块古大陆最先形成于华北地区。它西起内蒙古大青山山地，向东穿过山西阳高、北京密云、河北迁西和迁安等地，又向东一直延伸到辽宁抚顺地区。这条长达1000多公里的长条状古大陆宛如一条巨龙横亘在我国北部，而这块古大陆的周围，几乎全是面积大小、深浅不一的海洋。在它周围的海洋中，现在的山西五台山、山东泰山、河南嵩山以及辽东半岛和山东半岛上的一些山地先后露出了海面，变成了大海中的孤岛。随着大陆面积逐渐扩大，经过数10亿年的变迁，这些巨大的岛屿才和古大陆慢慢连在一起，这才是真正的沧海桑田。也许你脚下的这片土地在遥远的40亿年前是一片广阔的海洋。
在古大陆刚刚形成时期，大气层还远没有现在这么厚。灼热的阳光和强烈的紫外线可以畅通无阻地穿过原始稀薄的大气层，无情地照射在光秃秃的大地上。当时无论成片的大陆还是孤岛状的小片陆地，都是没有任何生命存在的死寂世界。所以，古大陆时期的地球就显得格外空旷。你如果曾经看到过月球表面的照片，就可以想象当年的地球是个同样死寂的世界。古大陆时期唯一留给我们的就是现在厚达万米甚至几万米的地壳人类和其他物种繁衍生息的基础。
第37节：二、生命之前（3）
3．20亿年前…造山运动
在长达20亿年的漫长岁月中形成了巨厚的地层，这并不奇怪。令人惊奇的是，如果地球当时是均匀地凝结地壳，我们现在拥有的地球表面应该是一马平川，而事实上现在的地壳表面充满了海洋、河流、高山、盆地。是什么力量能撕裂上万米厚的地壳，把它扭得面目全非了呢？ 宇宙间万物都处在不停地运动中，地壳从形成的那一天起就一直在运动着。地球童年的地壳运动表露得特别明显，如果我们来到河北阜平和辽宁鞍山等山地，就会发现上万米厚的太古界地层好像一叠纸板被从两边推挤了一样，变得七褶八皱。再仔细看，上下岩系的褶皱形状明显的不同，中间有个接触面，把太古界地层（太古代时期形成的地层在地质学上称为太古界地层）一分为二，下部地层为下太古界地层，上部则是上太古界地层。这个上、下太古界地层的接触关系，地质学上称为〃不整合〃接触关系。
这个有趣的地质现象清楚地告诉我们：在漫长的太古代时期，距今约24亿～25亿年，地壳发生了一次规模巨大的构造变动，把几千米厚的下太古界地层挤压得变形了。河北阜平、山东泰山等山地在这次构造运动中从海底升起，变成大陆的一部分，这就是我国地质史上人们所称的〃阜平造山运动〃（简称阜平运动，或叫鞍山运动等）。此后，地壳经历了几亿年的相对平静的时期。到了距今20。5亿年的太古代末期，又发生了第二次构造运动，把太古界地层挤压得更加褶皱了。在这次构造运动中，我国的四大佛教圣地之一的五台山山地从海底升起，所以这次造山运动又称〃五台运动〃。同样道理，在早元古代末期，发生了第三次构造运动…〃吕梁运动〃。随着现代地球物理学和地质学的发展，人们开始研究从哪里来的惊人的力量推挤着上万米厚的地层。
16世纪末期，意大利天文学家布鲁诺因为宣传和捍卫哥白尼的〃日心地动说〃而触犯了教会，在公元1600年2月17日被教会的僧侣们活活烧死。正是这位为真理而献身的布鲁诺，认为原始的地球比现在大得多，并且也比现在热得多。后来，地球温度降低，体积缩小，正像一个苹果，放得时间长了，果肉干缩，果皮便产生褶皱一样。地壳在地球的收缩过程中也就发生了褶皱和断裂。因此，地球表面的凸凹不平是因为地球收缩引起的。
到了20世纪初，人们已经认识了一些放射性元素在衰变过程中可以放出大量的热能之后，有人认为，原始地球内部由于放射性元素衰变放热，使地球内部温度不断升高，因此，地球内部物质就有越来越大的可塑性。在重力作用下，重的物质向下沉，而轻的物质向上浮。由于地球内部物质的运动，使地壳也发生了运动，地球（包括地壳）内热能的积累是产生地壳运动的主要动力。
第38节：二、生命之前（4）
另外人们又发现，当地球内部压力增大和温度增高到一定程度时，物质的结构、物理、化学特性和体积就会发生变化，这叫作〃相变〃。例如，地壳底部的玄武岩在压力和温度发生变化后，可以相变为上地幔的榴辉岩，使得岩石体积缩小、地壳变薄。相反，上地幔的榴辉岩又能转化为体积更大的玄武岩，使得岩石体积膨胀、地壳增厚。如果产生大范围的相变，必然引起地壳运动。
对于造成地壳运动的原因，还有的科学家从地球自转速度的变化上进行了探讨。我们知道，地球自转速度除长期减慢之外，还有短时期的时快时慢的突变。当地球自转速度加快时，就像我们乘坐公共汽车时，汽车加速，乘客必然向后倒一样，地幔上部液体状的〃软流圈〃驮载的地壳岩层也会向后滑动，从而产生东西方向的拉力或压力。这时，地球自转产生的离心力也会加大。因为赤道部分距地球旋转轴的距离（地轴）比地球两极大得多，虽然地球上离心力都增加，但是赤道部分增加得最大，由此产生了一个自两极朝赤道方向的南北拉力或压力。结果，地壳便产生了运动。地壳在运动中相互挤压，原来水平的岩层就会褶皱成山或者断裂成谷。
关于地壳运动的原因还有其他看法，有的人认为由于地幔物质存在着对流而导致了地壳运动。
不论哪种说法是正确的，或许这些说法都是造成地层剧变的原因之一，都证明它们的力量是很大的。上万米厚的地层，就像翻卷一张烙饼一样，被挤压得七褶八皱。地壳正是在这种运动中，使得陆地面积逐渐扩大，在中国东部地区（主要是华北）形成了相对稳定的地质基础…中国地台（地台是传统的大地构造学说中所指的地壳相对稳定地区），又称中国古陆，或者叫华夏古陆。
4．3亿年前…大陆漂移
当你打开世界地图仔细观看时，就会发现南美洲的东海岸和非洲的西海岸的海岸线在外观上表现出惊人的吻合，难道这两块大陆原先是连在一起的吗？ 德国的阿尔弗德·魏格纳是一个气象学家，他生于1880年，青年时期从事大气动力学的研究。为了探索极地气团对气候的影响，他26岁时参加了考察格陵兰东北部的丹麦探险队。两年后回到德国，在齐马尔堡物理学院任教。1910年的一天，他在看世界地图时，发现大西洋两侧的海岸线那么相似，但他以为这种情况不过是偶然的巧合罢了。直到1911年秋，他从一个古生物学报上得知：从古生物的观点看，在巴西发现的古生物化石和在非洲发现的古生物化石十分相像。这一论点引起了魏格纳的极大兴趣，他决心进行一番研究。他从地质学、古生物学、古气候学等方面入手来探讨地球各大洲的成因问题，终于在20世纪30年代第一个提出了大陆漂移学说。
第39节：二、生命之前（5）
他观察了海洋的潮汐作用和星球之间的摆动之后，认为在形成地球之初，地球的物质还处于炽热的熔融状态时，地球的自转速度比现在快很多，自转一周只需要三四个小时。由于旋转得快，地球便成为在赤道方向膨胀，而在两极方向收缩的扁平体，就像现在的木星那样。随着地球的继续旋转，变成了一个像鸡蛋的样子，而后又变成了一个梨形，最后突出的那一部分〃梨头〃受到太阳引力的作用，从地球脱离而成为环绕地球旋转的卫星…月球。地球则由于月球脱离产生的〃翅痕〃形成了一个洼地或者是缺口，后来这个洼地形成了今天的太平洋。他把太平洋叫作月球脱离时留下的创