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地球簡史

A Brief History of the Earth

地球大約在 46 億年前形成。地質學家按巖層的上下先後和裡面的化石,把這段漫長的歷史分成幾段:最大的一級叫「宙」,宙下分「代」,代下分「紀」。

最近約 5.4 億年,巖層裡動物化石豐富,叫顯生宙,分為古生代、中生代、新生代;在這以前的四十多億年合稱前寒武紀,分為冥古宙、太古宙、元古宙。景點介紹里說某處巖石「屬太古宙」「形成於中生代」,指的就是這些時段。

冥古宙太古宙元古宙冰期今天5.4 億年前25 億年前40 億年前46 億年前顯生宙前寒武紀最近 5.4 億年5.4 億年前今天古生代中生代新生代寒武紀奧陶紀志留紀泥盆紀石炭紀二疊紀三疊紀侏羅紀白堊紀古近紀新近紀第四紀
紅色橫線是五次生物大滅絕。
時代那時的地球
冥古宙 Hadean
46–40 億年前
地球剛剛形成,表面熾熱,不斷受到小天體撞擊,月球也在這時形成。幾乎沒有留下巖石。
太古宙 Archean
40–25 億年前
出現最早的陸地和海洋,海裡有了最簡單的單細胞生命。
世界上已知最古老的巖石是加拿大西北部的阿卡斯塔片麻巖,約 40 億年;澳大利亞傑克山巖層裡的鋯石顆粒更老,約 44 億年,但那是礦物顆粒,不是整塊巖石。
在中國:遼寧鞍山東山、白家墳一帶的花崗質巖石約 38 億年,是中國已知最古老的巖石,也是世界上最古老的巖石之一;河北遷安一帶也有 35 億年以上的巖石。
風景區裡最容易看到的古老巖石是泰山的「泰山雜巖」,約 25 億至 27 億年;嵩山最老的巖石也屬太古宙。
元古宙 Proterozoic
25–5.4 億年前
大氣中開始有氧氣,出現細胞有核的生物,末期出現多細胞生物;其間有過幾次幾乎冰封全球的冰期。
在中國:嵩山有大片元古宙的石英巖;從太古宙到新生代五個時代的地層都能在嵩山看到,稱為「五代同堂」。
古生代 Paleozoic 5.4–2.5 億年前
動物和植物大發展的時代。中國南方那時大多是淺海,沉積了厚厚的石灰巖和砂巖。
寒武紀 Cambrian
5.4–4.9 億年前
生命大爆發:大多數動物門類幾乎同時出現,海裡到處是三葉蟲。
典型化石:三葉蟲,澄江動物群里的奇蝦。
在中國:澄江化石遺址(寒武紀早期)。
奧陶紀 Ordovician
4.9–4.4 億年前
海洋生物繁盛,有三葉蟲、鸚鵡螺等;末期一次冰期帶來大滅絕。
典型化石:筆石、直殼的鸚鵡螺(角石)。
在中國:珠穆朗瑪峰峰頂的石灰巖,含海洋生物化石。
志留紀 Silurian
4.4–4.2 億年前
植物開始登上陸地,魚類有了上下頜。
典型化石:珊瑚、海百合,身披骨甲的早期魚類。
泥盆紀 Devonian
4.2–3.6 億年前
魚類繁盛,陸地上有了最早的森林,末期出現四足動物。泥盆紀晚期(約 3.72 億年前)發生一次大滅絕,淺海的珊瑚礁和許多魚類消失,原因說法不一,多認為和海洋缺氧有關。
典型化石:各種魚類(盾皮魚等),最早的蕨類和樹木。
在中國:武陵源的石英砂巖;桂林山水的石灰巖(泥盆紀至石炭紀)。
石炭紀 Carboniferous
3.6–3.0 億年前
陸地上大森林茂密,後來變成大量煤層;爬行動物出現。
典型化石:鱗木、蘆木等高大蕨類植物,翼展半米多的巨脈蜻蜓。
在中國:華北許多煤田的煤層形成於石炭紀和二疊紀。
二疊紀 Permian
3.0–2.5 億年前
各塊大陸拼成一個超級大陸;末期發生地球史上最大的生物滅絕。起因多認為是西伯利亞的大規模火山噴發,引起全球急劇變暖,九成以上的海洋物種消失。
典型化石:紡錘蟲(蜓),大羽羊齒植物。
在中國:路南石林的石灰巖。
中生代 Mesozoic 2.5 億–6600 萬年前
恐龍時代。中國東部地殼活動劇烈,大量巖漿在地下冷凝成花崗巖;內陸許多盆地堆積了紅色砂礫巖。
在中國:黃山、三清山、華山的花崗巖。
三疊紀 Triassic
2.5–2.0 億年前
生物在大滅絕後慢慢恢復,恐龍和最早的哺乳動物出現。中國南方大部分由海變成陸地。末期(約 2.01 億年前)又有一次大滅絕,多認為和大規模火山噴發有關,此後恐龍稱霸陸地。
典型化石:菊石,貴州的貴州龍、魚龍等海生爬行動物。
侏羅紀 Jurassic
2.0–1.43 億年前
恐龍興盛,鳥類出現。
典型化石:恐龍(祿豐龍、馬門溪龍),始祖鳥。
在中國:雲南祿豐、四川自貢出土大量侏羅紀恐龍化石。
白堊紀 Cretaceous
1.43 億–6600 萬年前
開花植物出現;末期一顆小行星撞擊地球,恐龍滅絕。
典型化石:遼西熱河生物群的帶羽毛恐龍、孔子鳥,早期的花。
在中國:丹霞山、武夷山的紅色砂礫巖,是丹霞地貌的巖石。
新生代 Cenozoic 6600 萬年前至今
哺乳動物和鳥類成為主角,今天的山河大體在這時成形。
古近紀 Paleogene
6600–2300 萬年前
哺乳動物迅速分化;印度板塊撞上亞洲。
典型化石:早期哺乳動物,如原始的馬、早期靈長類。
新近紀 Neogene
2300–260 萬年前
喜馬拉雅山和青藏高原大幅隆起,中國西高東低的地勢逐漸形成;草原擴展。
典型化石:三趾馬、鏟齒象,古猿。
在中國:喜馬拉雅山、青藏高原。
第四紀 Quaternary
260 萬年前至今
冰期和溫暖期反覆交替,高山發育冰川,北方大風堆起黃土高原;人類出現。
典型化石:猛獁象、披毛犀,北京人等古人類。
在中國:五大連池、騰衝、長白山天池的火山(五大連池三百多年前還噴發過);玉龍雪山的冰川;周口店北京人遺址。太白山頂的冰鬥、角峰和大爺海等冰川湖,是第四紀冰川留下的。
嵩山少室山的書冊崖:元古宙的石英巖層被地殼運動擠得直立起來,像一冊冊豎放的書
嵩山少室山的書冊崖:元古宙的石英巖層被地殼運動擠得直立起來,像一冊冊豎放的書

巖石有多老,和風景什麼時候成形,是兩回事。桂林、石林的石灰巖是幾億年前在海底沉積的,石峰、石柱卻是巖層抬出海面以後,在新生代才被雨水慢慢溶蝕出來;武陵源的砂巖峰林、丹霞山的赤壁,也是新生代流水切割的結果。

地球歷史上有過幾次大冰期,冰川一度覆蓋大片陸地:

  • 約 24 億至 21 億年前,元古宙早期。
  • 約 7.2 億至 6.35 億年前,元古宙晚期:冰雪可能一直推進到赤道,被稱為「雪球地球」;長江三峽一帶的南沱冰磧巖就是那時冰川留下的。
  • 約 4.45 億年前,奧陶紀末,伴隨一次大滅絕。
  • 約 3.4 億至 2.6 億年前,石炭紀到二疊紀:冰蓋覆蓋當時南半球的大陸。
  • 新生代:古近紀末(約 3400 萬年前)南極開始出現冰蓋;約 260 萬年前進入第四紀大冰期,冰期、間冰期反覆交替,一直延續到今天,現在正處在一個比較溫暖的間冰期。中國山地的冰川遺蹟(太白山的冰鬥、玉龍雪山的冰川等)大多屬於第四紀。

另見風景要素:喀斯特、丹霞、火山、冰川、化石與地質遺蹟。

文中年代取國際地層年代表的約數,例如古生代開始於約 5.39 億年前,這裡寫約 5.4 億年。

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