什麼是地球歷史的記錄

1. 地球上的化石，究竟是怎麼記錄地球生物史的

樹木化石

另一種有趣的化石類型是木化石。石化木通常是在樹木落入河流時形成的，在河流中，它們變得飽和，然後埋在泥土、灰塵、淤泥和其他材料中。礦物，如火山灰中的二氧化硅，滲入樹木，填充木材細胞的小孔。這改變了木材的整體組成，將其轉變為石材，同時保留了原有的結構。石化木材中的多種礦物質創造出鮮明的色彩。

除了植物和動物的身體化石，古生物學家還研究動物的足跡和足跡化石，甚至動物糞便化石(稱為糞化石)。這些化石很有啟發性，因為它們揭示了史前動物是如何運動和吃什麼。

化石記錄，即世界上所有化石的收集，對於我們理解地球的歷史是非常重要的。化石告訴我們哪些植物和動物在史前時期存在，它們生活在哪裡。它們還告訴我們它們生活的年代。根據化石在地殼各層的位置，古生物學家可以確定哪些動物先於其他動物，哪些動物生活在同一時期。

利用碳年代測定法，古生物學家有時可以估計化石的年齡。這就提供了化石被發現的岩層的年齡，這就幫助科學家們確定所有其他物質的年代。如果沒有化石，我們對地球早期歷史的了解將會更加不完整。

2. 怎樣知道地球的過去

上面概述了地球的生平。大家心中不免會有這樣的疑問:那些發生在億萬年以前的往事，你們是怎樣知道的?別說億萬年前，千百年乃至幾十年前的往事，如不作記載，也容易湮滅無聞。地球形成以後，過了40多億年才有人出現，有誰去記錄它的歷史?

是地球自己，地球的歷史就記錄在那些岩石之中。

幾乎在1000年前，中國學者沈括(1031～1095)最早在《夢溪筆談》中對於地球表面的許多自然現象進行了科學的解釋。例如，他談到了流水的侵蝕與沉積作用，推斷華北平原表面的泥沙是由西部山區經過河流搬運而堆積下來的;他還根據太行山山崖間所見海生螺蚌化石推斷現在距大海約千里的該地在古代曾經是海濱;他是我國首先認識並命名「石油」的人。許多岩石是泥沙在水下堆積形成的，它們被稱為沉積岩(sedimentary rock)，成層出現是沉積岩的特徵。那岩石中的螺蚌殼，是地質學中所說的化石。化石是生物的遺體或遺跡，因為生物死後如果是被泥沙迅速掩埋，並處在水下與氧氣隔絕的環境中，便有可能不至於完全腐爛，生物的介殼或骨頭被水中的礦物質逐漸滲透取代，變得堅固並仍保留原來的形態，成為岩石中特殊的成分———化石(fossil)。

宋朝沈括之後400多年，義大利著名的藝術家、知識淵博的學者達·芬奇(L.daVinci，1452～1519)也做出了自己的判斷:亞平寧山脈上發現的海生介殼化石，本是生活在海濱的生物，是河流帶來泥土把它們掩埋，並且滲入到它們的內部。他還推論，後來這里的地勢升高，所以這些海洋生物的遺體就會出現在山上。沈括和達·芬奇都認識到了今日的山可以是過去的海，山野間的岩層就是地球歷史的遺跡。1669年，出生於哥本哈根的斯泰諾(N.Steno，1638～1686)更總結出在這些岩層之間，存在著如下的規律:沉積岩層在形成後，如未受到強烈地殼運動的影響而顛倒原來位置的話，則應該是先沉積的在下，後沉積的在上，保持近於水平的狀態，延展到遠處才漸漸尖滅。這就叫地層層序律(law of superposition of strata)。它使我們能通過那些似乎是雜亂無章的岩層，辨認出地球史冊的先後生成次序。岩層在這里有了時間的意義，形成了地質學中的一個重要的基本概念———地層(stratum)。地層是具有時間意義的岩層或岩層的組合，每一段地層都代表著一定的時間。這裡面不僅指成層的沉積岩，而且也包括了一切產出於這段時間的其他岩石。如果沒有將時間和空間統一起來認識的觀念，就談不上認識地球的歷史。不同時期形成的地層，依據其所代表的時間長短，可劃分為宇、界、系、統、階等地層單位，它們與地質時代中的宙、代、紀、世、期的時間上下限相同，即在「宙」這段時期形成的地層稱為「宇」，在「代」這段時期形成的地層稱為「界」，以此類推。地質年代表(表21)，就是時間與空間結合為一體的表現。

「譬如積薪，後來居上」，中國古代賢哲早就有了這種認識，遺憾的是，僅將它用來說明人和事，並不用它去觀察山野間的岩石，他們甚至也未想到過需要對自然界做些什麼觀察。因為「天下之物本無可格者，其格物之功，只在身心上做」;因為「豈但禽獸草木，雖天地也與我同體，鬼神也與我同體」。這就是說，只要坐在那裡冥思苦想，一切問題都可以從自己內心找到答案。在西方建立的地質學傳來以前，中國的學者再沒有人超過沈括的見識。西方後來居上了，英國人赫頓(J.Hutton，1726～1797)根據自己在野外考察的實際經驗和前人的認識，把時空統一的地質思維形象地表述為「在地球現在的構造中，可以看到舊世界的廢墟」(《地球論》，1785)。他告訴人們，地球上過去的一切變化都是由現存作用的緩慢活動所形成的。後來赫頓的同胞，萊伊爾(C.Lyell，1797～1875)用更豐富的事實論證和闡明了這條被概括為「將今論古」的定律，或稱現實主義原理(Actualism)，他的名言是:「今天是認識過去的鑰匙」。他的巨著《地質學原理》使地質學真正成為一門科學，登上歷史的舞台。現實主義原理是地質學(研究地球演化歷史)所特別重視的思維方法。

表2-1 地質年代表

注:此表主要依據，UNESCO＆IUGS，2004;國際上有些學者建議把第四紀並入新近紀，此表暫保留之;元古宙的劃分按照國內的方案。

有了地質學這個武器，記錄在地球自己身上、過去不為人知的歷史，便一點一滴地被揭示出來了。地層中岩石的物質組成狀況，即它們的岩性和岩相，也可以告訴我們當初所處的環境。今日河流搬運泥沙入海，是從粗到細，由近及遠，先後有序地沉積。據此推知，今天地面上同一地區同一組地層中出現的岩石組成物質由粗到細的變化，正勾畫出當時沉積時水的深淺和離岸遠近。根據今天的變化，可以在岩層中找到過去留下的痕跡，連當初「浪翻湖底、風成沙丘、土地龜裂、雨打沙灘」，都有跡可尋(圖2-2)。

不過，僅僅從岩層本身的性質和位置的上下順序來解讀地球的歷史，顯然是不夠的。因為，並不是任何時候、任何地方都有沉積物在堆積，而且舊的岩層還在受到破壞並被搬走，歷史上這種情況很多。因此我們在一個地區看到的地層，不可能留下所有時期形成的完整記錄，只能將世界各地分布的地層拿來對比，才能拼湊出一個比較連續和完整的地層系列。我們還要看到，在岩層形成以後，還會有變動，而且有時會很強烈。原來近於水平的地層會變得歪歪扭扭，或者發生斷裂錯動，離開了原來的位置。

圖2-2 波痕(A)、風成交錯層理(B)、泥裂(C)和雨痕(D)

怎麼樣才能把這部被攪亂了的地球史冊整理清楚呢?化石對於時代相對先後次序的確定，能起到關鍵性的作用，有它獨特的優越性。因為生物的發展總是從簡單到復雜，從低級向高級不斷進化的，這被稱為生物演化的進步性，同時生物演化還具有階段性和不可逆性。只要能認出形成化石的生物，就可以同其他地層中的化石比較，以確定其先後次序。自學成才的英國運河工程師史密斯(W.Smith，1769～1832)，在開鑿運河的過程中獲得了大批化石，經過他的整理研究，發現每一地層都有其特定的化石，他據此制定出世界上第一張系統的地層表，不僅使英國地層層序得到科學的整理，而且對歐洲地層的劃分也很有參考價值。從此，又多了一個化石層序律(law of fossil of sequence)來幫助我們查考地球的歷史。

化石不僅對確定層序有用，而且也能反映出當時的環境狀況，如現代珊瑚喜歡溫暖清澈的海水，寒冷地區的動物長有厚厚的長毛;因此，含有珊瑚化石的地層，不會形成於寒冷地帶，披著長毛的犀牛和大象化石的出現，說明它們當時的生存環境不會像今天非洲那樣炎熱。而古代形成的石灰岩中含有大量藻類化石，有力地證明了這些石灰岩是形成於海洋之中的。海洋中的生物，一般不會跑到陸地上的淡水湖中變成化石;陸地上才有的植物化石，一般也不容易在古海洋地層中找到。

古生物學研究的成果為地層的劃分提供了強有力的支持。精通解剖學的法國古生物學家居維葉(D.G.Cuvier，1769～1832)在研究了大量動物器官的構造與機能以後，發現各種形態的動物機體都是一個統一的體系，這個體系的每個局部在構造和機能上都是互相適應的，因此了解局部就能推知其整體。居維葉這個「器官相關律」使我們能夠就化石保存的動物殘骸來推定它的身體結構和習性，重新塑造出它原來的形象，從而對地球歷史上的環境與生命的活動得到更多的了解。他也注意到化石與地層的密切關系，認為「如沒有這種關系，我們就決不會想到在地球的形成過程中曾有過前後相繼的時期」。他的工作對地質學的發展起到了積極的促進作用。

因此，化石的價值是不可以用金錢來估量的，我國國務院早在1956年4月2日就頒布了法令禁止買賣「龍骨」，即脊椎動物化石，對化石進行保護。近年來又做出了更全面細致的規定。

3. 地球的進化史

1、第一階段為地球圈層形成時期，其時限大致距今4600至4200Ma。地球在46億年前誕生時，與21世紀大不相同。據科學家稱，地球是由熱的液態物質（主要是岩漿）組成的發光球體。隨著時間的推移，地表溫度不斷降低，固體核逐漸形成。

密度大的物質向地心移動，密度小的物質（岩石等）浮在地球表面，這就形成了一個表面主要由岩石組成的地球。

2、第二階段為太古宙、元古宙時期，其時限距今4200-543Ma。地球不間斷地釋放能量，由高溫岩漿釋放的水蒸氣、二氧化碳和其它氣體構成了非常薄的早期大氣—原始大氣。隨著原始大氣中水蒸氣含量的增加，越來越多的水蒸氣凝結成小水滴，然後匯聚成雨水並落到表面。原始海洋就形成了。

3、第三階段為為顯生宙時期，其時限由543Ma至今。顯生宙持續時間相對較短，但在這一時期，生物及其繁盛，地質演化十分迅速，地質過程豐富多彩，加上世界各地的地質體，保存廣泛，可作為觀測和研究的主要研究對象。地質科學，奠定了地質學的基礎。理論和基礎知識。

(3)什麼是地球歷史的記錄擴展閱讀：

地球的起源：

對地球起源和演化的問題進行系統的科學研究始於十八世紀中葉，至今已經提出過多種學說。一般認為地球作為一個行星，起源於46億年以前的原始太陽星雲。地球和其他行星一樣，經歷了吸積、碰撞這樣一些共同的物理演化過程。

形成原始地球的物質主要是星雲盤的原始物質，其組成主要是氫和氦，它們約占總質量的98%。

此外，在太陽收縮和演化的早期階段有固體塵埃和物質噴出。在地球形成的過程中，由於物質的分化，輕物質不斷地從氫和氦的揮發性物質中分離出來，並被太陽光的壓力和太陽拋出的物質帶到太陽系的外部。因此，只有重物質或土壤物質逐漸濃縮，形成原始地球，演化成今天的地球。

4. 為什麼說沉積岩是地球歷史的記錄，岩層和化石則是記錄地球歷史的書頁和文字

沉積岩是由風化的碎屑物和溶解的物質經過搬運作用、沉積作用和成岩作用而形成的。形成過程受到地理環境和大地構造格局的制約。在地球地表，有70%的岩石是沉積岩。沉積岩主要包括石灰岩、砂岩、頁岩等。
正是因為沉積岩是由成分不同的物質在不同的地質年代一層層地堆積疊加後形成的，而且在成岩後沒有與外界的物質交換，所形成的岩石越下面的年代越久遠，如同一本厚厚的書，每一頁都記載了當時地球的狀態，使沉積岩的層理保留有地球氣候環境變化的信息。在沉積岩中還經常包括有古代動植物化石，就彷彿是書頁中的文字，訴說著地球曾經生存過的生物和那些生物的輝煌歷史。

5. 為什麼說岩層和化石分別是記錄地球歷史

岩層的結構特徵等能夠告訴我們在某一時期地球上這一地區的地質地貌甚至是空氣含氧量、氣候、溫度、濕度、災難等等，生物化石能讓我們知道當時生存著哪些植物，出現過的哪些動物，這些動物大致以哪些植物為食，甚至還能推演出當時的食物鏈。大致就是這樣

6. 誰能提供白堊紀、二疊紀……什麼的地球歷史上的紀

【地質年代】

地質，即地殼的成分和結構。根據生物的發展和地層形成的順序，按地殼的發展歷史劃分的若干自然階段，叫做地質年代。「宙」、「代」、「紀」、「世」分指地質年代分期的第一級、第二級、第三級、第四級。地質年代分期的第一級是宙，分為隱生宙（現已該稱太古宙和元古宙）和顯生宙。

【太古宇】tàigǔyǔ

地層系統分類的第一個宇。太古宙時期所形成的地層系統。舊稱太古界，原屬隱生宇（隱生宇現已不使用，改稱太古宇和元古宇）。

【太古宙】tàigǔzhòu

地質年代分期的第一個宙。約開始於40億年前，結束於25億年前。在這個時期里，地球表面很不穩定，地殼變化很劇烈，形成最古的陸地基礎，岩石主要是片麻岩，成分很復雜，沉積岩中沒有生物化石。晚期有菌類和低等藻類存在，但因經過多次地殼變動和岩漿活動，可靠的化石記錄不多。舊稱太古代，原屬隱生宙（隱生宙現已不使用，改稱太古宙和元古宙）。

【元古宇】yuángǔyǔ

地層系統分類的第二個宇。元古宙時期所形成的地層系統。舊稱元古界，原屬隱生宇（隱生宇現已不使用，改稱太古宇和元古宇）。

【元古宙】yuángǔzhòu

地質年代分期的第二個宙。約開始於25億年前，結束於5.7億年前。在這個時期里，地殼繼續發生強烈變化，某些部分比較穩定已有大量含碳的岩石出現。藻類和菌類開始繁盛，晚期無脊椎動物偶有出現。地層中有低等生物的化石存在。舊稱元古代，原屬隱生宙（隱生宙現已不使用，改稱太古宙和元古宙）。

【顯生宇】xiǎnshēngyǔ

地層系統分類的第三個宇。顯生宙時期所形成的地層系統。顯生宇可分為古生界、中生界和新生界。

【顯生宙】xiǎnshēngzhòu

地質年代分期的第三個宙。顯生宙可分為古生代、中生代和新生代。

【古生界】gǔshēngjiè

顯生宇的第一個界。古生代時期形成的地層系統。分為寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二疊系。

【古生代】gǔshēngdài

顯生宙的第一個代。約開始於5.7億年前，結束於2.5億年前。分為寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀。在這個時期里生物界開始繁盛。動物以海生的無脊椎動物為主，脊椎動物有魚和兩棲動物出現。植物有蕨類和石松等，松柏也在這個時期出現。因此時的動物群顯示古老的面貌而得名。

【寒武系】hánwǔxì

古生界的第一個系。寒武紀時期形成的地層系統。

【寒武紀】hánwǔjì

古生代的第一個紀，約開始於5.7億年前，結束於5.1億年前。在這個時期里，陸地下沉，北半球大部被海水淹沒。生物群以無脊椎動物尤其是三葉蟲、低等腕足類為主，植物中紅藻、綠藻等開始繁盛。寒武是英國威爾士的拉丁語名稱，這個紀的地層首先在那裡發現。

【奧陶系】àotáoxì

古生界的第二個系。奧陶紀時期形成的地層系統。

【奧陶紀】àotáojì

古生代的第二個紀，約開始於5.1億年前，結束於4.38億年前。在這個時期里，岩石由石灰岩和頁岩構成。生物群以三葉蟲、筆石、腕足類為主，出現板足鯗類，也有珊瑚。藻類繁盛。奧陶紀由英國威爾士北部古代的奧陶族而得名。

【志留系】zhìliúxì

古生界的第一個系。志留紀時期形成的地層系統。

【志留紀】zhìliújì

古生代的第三個紀，約開始於4.38億年前，結束於4.1億年前。在這個時期里，地殼相當穩定，但末期有強烈的造山運動。生物群中腕足類和珊瑚繁榮，三葉蟲和筆石仍繁盛，無頜類發育，到晚期出現原始魚類，末期出現原始陸生植物裸蕨。志留紀由古代住在英國威爾士西南部的志留人得名。

【泥盆系】nípénxì

古生界的第四個系。泥盆紀時期形成的地層系統。

【泥盆紀】nípénjì

古生代的第四個紀，約開始於4.1億年前，結束於3.55億年前。這個時期的初期各處海水退去，積聚後層沉積物。後期海水又淹沒陸地並形成含大量有機物質的沉積物，因此岩石多為砂岩、頁岩等。生物群中腕足類和珊瑚發育，除原始菊蟲外，昆蟲和原始兩棲類也有發現，魚類發展，蕨類和原始裸子植物出現。泥盆紀由英國的泥盆郡而得名。

【石炭系】shítànxì

古生界的第五個系。石炭紀時期形成的地層系統。

【石炭紀】shítànjì

古生代的第五個紀，約開始於3.55億年前，結束於2.9億年前。在這個時期里，氣候溫暖而濕潤，高大茂密的植物被埋藏在地下經炭化和變質而形成煤層，故名。岩石多為石灰岩、頁岩、砂岩等。動物中出現了兩棲類，植物中出現了羊齒植物和松柏。

【二疊系】èrdiéxì

古生界的第六個系。二疊紀時期形成的地層系統。

【二疊紀】èrdiéjì

古生代的第六個紀，即最後一個紀。約開始於2.9億年前，結束於2.5億年前。在這個時期里，地殼發生強烈的構造運動。在德國，本紀地層二分性明顯，故名。動物中的菊石類、原始爬蟲動物，植物中的松柏、蘇鐵等在這個時期發展起來。

【中生界】zhōngshēngjiè

顯生宇的第二個界。中生代時期形成的地層系統。分為三疊系、侏羅系和白堊系。

【中生代】zhōngshēngdài

顯生宙的第二個代。分為三疊紀、侏羅紀和白堊紀。約開始於2.5億年前，結束於6 500萬年前。這時期的主要動物是爬行動物，恐龍繁盛，哺乳類和鳥類開始出現。無脊椎動物主要是菊石類和箭石類。植物主要是銀杏、蘇鐵和松柏。

【三疊系】sāndiéxì

中生界的第一個系。三疊紀時期形成的地層系統。

【三疊紀】sāndiéjì

中生代的第一個紀，約開始於2.5億年前，結束於2.05億年前。在這個時期里，地質構造變化比較小，岩石多為砂岩、石灰岩等。因本紀的地層最初在德國劃分時分上、中、下三部分，故名。動物多為頭足類、甲殼類、魚類、兩棲類、爬行動物。植物主要是蘇鐵、松柏、銀杏、木賊和蕨類。

【侏羅系】zhūluóxì

中生界的第二個系。侏羅紀時期形成的地層系統。

【侏羅紀】zhūluójì

中生代的第二個紀，約開始於2.05億年前，結束於1.35億年前。在這個時期里，有造山運動和劇烈的火山活動。由法國、瑞士邊境的侏羅山而得名。爬行動物非常發達，出現了巨大的恐龍、空中飛龍和始祖鳥，植物中蘇鐵、銀杏最繁盛。

【白堊系】bái』èxì

中生界的第三個系。白堊紀時期形成的地層系統。

【白堊紀】bái』èjì

中生代的第三個紀，約開始於1.35億年前，結束於6 500萬年前。因歐洲西部本紀的地層主要為白堊岩而得名。這個時期里，造山運動非常劇烈，我國許多山脈都在這時形成。動物中以恐龍為最盛，但在末期逐漸滅絕。魚類和鳥類很發達，哺乳動物開始出現。被子植物出現。植物中顯花植物很繁盛，也出現了熱帶植物和闊葉樹。

【新生界】xīnshēngjiè

顯生宇的第三個界。新生代時期形成的地層系統。分為古近系（下第三系）、新近系（上第三系）和第四系。

【新生代】xīnshēngdài

顯生宙的第三個代。分為古近紀（老第三紀）、新近紀（新第三紀）和第四紀。約從6 500萬年前至今。在這個時期地殼有強烈的造山運動，中生代的爬行動物絕跡，哺乳動物繁盛，生物達到高度發展階段，和現代接近。後期有人類出現。

【古近系】gǔjìnxì

新生界的第一個系。古近紀時期形成的地層系統。可分為古新統、始新統和漸新統。

【古近紀】gǔjìnjì

新生代的第一個紀(舊稱老第三紀、早第三紀)。約開始於6 500萬年前，結束於2 300萬年前。在這個時期，哺乳動物除陸地生活的以外，還有空中飛的蝙蝠、水裡游的鯨類等。被子植物繁盛。古近紀可分為古新世、始新世和漸新世，對應的地層稱為古新統、始新統和漸新統。

【新近系】xīnjìnxì

新生界的第二個系。新近紀時期形成的地層系統。可分為中新統和上新統。

【新近紀】xīnjìnjì

新生代的第二個紀(舊稱新第三紀、晚第三紀)。約開始於2 300萬年前，結束於160萬年前。在這個時期，哺乳動物繼續發展，形體漸趨變大，一些古老類型滅絕，高等植物與現代區別不大，低等植物硅藻較多見。新近紀可分為中新世和上新世，對應的地層稱為中新統和上新統。

【第四系】dìsìxì

新生界的第三個系。第四紀時期形成的地層系統。它是新生代的最後一個系，也是地層系統的最後一個系。可分為更新統（下更新統、中更新統、上更新統）和全新統。

【第四紀】dìsìjì

新生代的第三個紀，即新生代的最後一個紀，也是地質年代分期的最後一個紀。約開始於160萬年前，直到今天。在這個時期里，曾發生多次冰川作用，地殼與動植物等已經具有現代的樣子，初期開始出現人類的祖先（如北京猿人、尼安德特人）。第四紀可分為更新世（早更新世、中更新世、晚更新世）和全新世，對應的地層稱為更新統（下更新統、中更新統、上更新統）和全新統。

7. 為什麼說地球中那層層疊疊的岩石就是記錄地球歷史的

地球中那層層疊疊的岩石反應了當時的沉積環境，從而可以推斷當時的氣候等地理環境條件，因此岩石就是記錄地球歷史的書頁

8. 被稱為是地球歷史的記錄的岩石是什麼

裸露在地表的各種岩石，在風吹、日曬、雨淋以及生物的作用下，逐步成為礫石、沙子和泥土。這種碎屑物質被風、流水等搬運後沉積起來，經過壓緊固結作用而形成的岩石叫做沉積岩。

沉積岩具有層理結構。在岩層中常常有已經變成的岩石的古生物遺體或遺跡，就是化石。

沉積岩是地球歷史的記錄，而岩層和化石則是記錄地球歷史的「書頁」和「文字」。

9. 為什麼說岩層和化石分別是記錄地球歷史的書頁，和文字

岩層是一層一層的，每一層都記錄著地球發展的一段歷史，一層層的就像一本厚厚的書，一頁一頁的；
化石是一塊一塊的，每一塊就像一個字，訴說著地球曾經了生物和那些生物的輝煌。

10. 為什麼說沉積岩是地球歷史的記錄,岩層和化石則是記錄地球歷史的「書頁」和「文字

因為沉積岩是地球的岩石一層一層堆積起來的 越下面的岩石年代越久遠。 因為沉積岩可能有化石 ,因為沉積岩是地表碎屑一層層堆積、壓實、固化而形成的。底層時間久,而頂層較新。岩層是一層一層的，每一層都記錄著地球發展的一段歷史，一層層的就像一本厚厚的書，一頁一頁的；
化石是一塊一塊的，每一塊就像一個字，訴說著地球曾經了生物和那些生物的輝煌。