地球的身世是如何知道的

■ 于春林

地球的身世是如何知道的

■ 于春林

自然界的崇山峻嶺、高山峽谷都是由巖石組成的，是它們形成了地球上的千姿百態(tài)的地貌景觀，有河流常年切割形成的V型谷，還有冰川作用形成的V型谷；有巖溶作用形成的溶洞、石鐘乳、石筍，還有因海水侵蝕作用而形成的海蝕崖、海蝕柱等，這些美麗的自然景觀都是經(jīng)過長期的地質(zhì)演變而形成的。

大家現(xiàn)在知道地球是在46億年前形成的，直到300萬年前才開始有了人類，那么人類出現(xiàn)以前地球的情況是怎樣知道的呢？

地球的身世就隱藏在一層層的巖石之中

原來，在地質(zhì)歷史上，大自然的沉積物形成之后，如果未受到強(qiáng)烈地殼運(yùn)動的影響而顛倒其原來位置的話，那么先沉積的在下，后沉積的在上，一層壓一層，保持近乎水平的狀態(tài)，延伸到很遠(yuǎn)才逐漸穩(wěn)定下來。這樣保存下來形成的巖石在地質(zhì)上叫做“沉積巖”。地質(zhì)學(xué)家通過那些似乎是雜亂無章的巖層，就能夠辨認(rèn)出地層沉積的先后順序。經(jīng)過分析巖石中的礦物成分、碎屑物的粒度大小、磨圓程度，還可推知沉積物形成時的沉積環(huán)境。另外，通過分析保存在巖石中的波痕、各種層理、泥裂、雨痕等，地質(zhì)學(xué)家還可推斷出發(fā)生在地質(zhì)歷史時期的事件，從而分析出當(dāng)時的自然環(huán)境。

另外，還有一部分巖石并不是由沉積形成的，而是由火山爆發(fā)和巖漿作用形成的，它們并不成層，而是呈面積大小不等的巖體存在，這樣的巖石在地質(zhì)上被稱為“巖漿巖”。在一個巖體的內(nèi)部，巖石的顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、組成巖石的礦物成分是均勻的，而不同的巖石具有不同的顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、硬度，并由不同的礦物組成，從而形成了不同的地貌景觀。地質(zhì)學(xué)家們根據(jù)巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、組成巖石的礦物成分可分析出當(dāng)時巖石形成時所處的地下深度、形成的溫度、壓力條件；不同的巖石交雜在一起，地質(zhì)學(xué)家們根據(jù)不同巖石之間的接觸關(guān)系推知不同巖石形成的先后順序。

還有一種巖石是由早期形成的巖石在地下深處經(jīng)歷過強(qiáng)烈的高溫、高壓，甚至發(fā)生塑性流動，經(jīng)過進(jìn)一步改造之后形成的巖石，在地質(zhì)學(xué)上叫做“變質(zhì)巖”。此類巖石大都形成于18億年以前。現(xiàn)在多呈零星的塊體存在，地質(zhì)學(xué)家們根據(jù)巖石變質(zhì)程度的深淺，推知原始巖石的成分、變質(zhì)形成的時間及巖石發(fā)生變質(zhì)時的溫度、壓力條件。

死掉的生物如果被泥沙等迅速掩埋，尸體的硬體部分會慢慢地被其它物質(zhì)所代替，從而形成化石。不同時代地層中的化石種類不同，不同環(huán)境下形成的地層中所含化石的種類也不相同。早期地層中所含的化石種類非常少，化石的結(jié)構(gòu)也非常簡單，多是些單細(xì)胞生物或藻類的化石；晚期地層中的化石種類復(fù)雜，往往在一個地層中含有多種生物化石，并且與現(xiàn)今存在的生物更加接近。人們根據(jù)現(xiàn)今生物的生存環(huán)境，通過“將今論古”的原理來分析過去地球的環(huán)境和所發(fā)生的事件。同時，根據(jù)各個時代地層中所含化石的種類，推演出地球上生物演化的發(fā)展史。

但是，現(xiàn)在我們所見到的地層并不都是水平的，延伸也并不是很遠(yuǎn)，往往被斷層突然截?cái)唷＿@是因?yàn)樵诘刭|(zhì)歷史時期，地殼曾發(fā)生過多次構(gòu)造運(yùn)動，每次大的構(gòu)造運(yùn)動都會引起大的地震、火山爆發(fā)、巖漿侵入等活動。在地質(zhì)體中形成大的斷層，將地層切斷，并發(fā)生擠壓或拉伸，使地層發(fā)生褶皺，扭曲。并使一部分地質(zhì)體抬升，而另一部分地質(zhì)體下降，形成我們現(xiàn)在所看到的地質(zhì)形態(tài)。地質(zhì)學(xué)家們根據(jù)斷層切過地質(zhì)體的時代，斷層兩側(cè)巖石的形態(tài)變化及其斷層內(nèi)巖石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，來推測斷層形成的時代、斷層形成的原因，從而總結(jié)出地球上的構(gòu)造運(yùn)動發(fā)展史，在什么時代，在哪些地區(qū)曾發(fā)生過哪些大的構(gòu)造運(yùn)動。

到了20世紀(jì)以后，科學(xué)家們通過先進(jìn)的科學(xué)手段，利用同位素方法可以準(zhǔn)確地測定出巖石形成的年齡。

利用以上這些方法，地質(zhì)學(xué)家們通過對保存下來的各種地質(zhì)遺跡進(jìn)行詳細(xì)的觀察研究，恢復(fù)地質(zhì)時期的原始形態(tài)，人們就可以知道在過去各個時代地球上發(fā)生的事件和地球環(huán)境的變遷。