索引：一、地質(zhì)年代  二、地殼演變歷史及其自然地理概貌 1.冥古宙 2.太古宙 3.元古宙 4.古生代 5.中生代 6.新生代

現(xiàn)代自然地理環(huán)境的形成是昔日的地殼演變至今的結(jié)果。地殼的演變過(guò)程是指自地殼形成之后到現(xiàn)在，其物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和外表形態(tài)的發(fā)展變化過(guò)程。據(jù)研究，地殼形成的時(shí)間大約距今46×10⁸年。地殼自形成之日起，就在內(nèi)外動(dòng)力的作用下，每時(shí)每刻都發(fā)生著深刻變化，處于永恒的、不斷的發(fā)展變化之中。現(xiàn)代自然地理環(huán)境的形成，就是地殼發(fā)展到現(xiàn)階段的一種表現(xiàn)形式，它還要繼續(xù)發(fā)展變化下去。這些變化被記錄在地層中。地層是在一定的地質(zhì)歷史時(shí)期和一定的環(huán)境條件下形成的，其巖性、接觸關(guān)系以及其中的化石種類，都是對(duì)當(dāng)時(shí)的形成環(huán)境的忠實(shí)記錄和客觀反映。所以，根據(jù)地層層序、生物化石和放射性元素等，可以確定出地層的形成時(shí)代和先后順序，進(jìn)而可確定出先后發(fā)生在地殼中的各種地質(zhì)事件和自然地理系統(tǒng)的發(fā)展演變過(guò)程。

一、地質(zhì)年代

用來(lái)表示地殼演變中各類地質(zhì)事件發(fā)生的時(shí)間和順序的測(cè)度稱為地質(zhì)年代，它包括絕對(duì)年代和相對(duì)年代兩個(gè)既有聯(lián)系又有區(qū)別的概念。

根據(jù)巖石中放射性同位素蛻變規(guī)律所測(cè)定出的巖石生成的具體年齡稱絕對(duì)年代，通常用年來(lái)表示。巖石中的多種放射性同位素（如鈾、釷、鐳等）在自然界都以一定的速度非常緩慢地發(fā)生衰變，形成一些新的元素。例如，放射性同位素鈾可衰變成鉛，前者稱母同位素，后者稱為子元素。如果能取得巖石中母同位素及其子元素的數(shù)值，又能測(cè)出母同位素的衰變常數(shù)（每年每克同位素產(chǎn)生的子元素的克數(shù)），就可求得巖石的絕對(duì)年齡。絕對(duì)年代是確定地層新老關(guān)系的最準(zhǔn)確最基本的方法。

根據(jù)生物界發(fā)展演化順序和地層形成的先后順序，將地殼演變史劃分為若干相對(duì)應(yīng)的歷史階段叫相對(duì)年代。它僅表示地質(zhì)事件發(fā)生或地層形成的相對(duì)先后順序，并不能確切地知道它們的絕對(duì)年代。從相對(duì)年代的定義可知，相對(duì)年代劃分的依據(jù)是地層層序和生物化石類群的進(jìn)化程度。如果地層沒有被擾動(dòng)，那么越向下的地層其年代肯定越老，越向上的地層其年代肯定越新。生物進(jìn)化是從無(wú)到有、從低級(jí)到高級(jí)、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜分階段進(jìn)行的，所以不同時(shí)代的地層含有不同的生物化石，并且出現(xiàn)復(fù)雜生物類群化石的地層要比出現(xiàn)簡(jiǎn)單生物類群化石的地層年代新。

根據(jù)生物進(jìn)化順序可把地質(zhì)歷史劃分為不同階段，其單位（地質(zhì)年代單位）從高級(jí)到低級(jí)依次記為宙、代、紀(jì)、世、期。在每一地質(zhì)年代單位內(nèi)形成的相應(yīng)地層用另一套地層單位來(lái)命名。地層單位與年代單位一一相對(duì)應(yīng)，依次為宇、界、系、統(tǒng)、階。同一宙時(shí)期內(nèi)形成的地層為同一宇，同一個(gè)代內(nèi)形成的地層為同一個(gè)界，其余依此類推。需要說(shuō)明的是，上述地層單位主要是以時(shí)間為準(zhǔn)對(duì)地層進(jìn)行劃分，故也稱時(shí)間地層單位。這種適用于國(guó)際性、全國(guó)性或大區(qū)域性的地層劃分，具有時(shí)間上的對(duì)比性，是最常用的地層單位。除此之外，地層還有以其他特征為依據(jù)的劃分方法，并采用不同的地層單位。例如，通常采用的地方性地層單位一一群、組、階、層等，是根據(jù)地層巖性的變化特征來(lái)對(duì)地層進(jìn)行劃分的，所以這種地層單位又稱為巖性地層單位。這種地方性單位只能用在小范圍的生產(chǎn)實(shí)踐中，在大范圍內(nèi)沒有對(duì)比性。

根據(jù)上述相對(duì)年代和絕對(duì)年代的方法把地殼發(fā)展歷史從古到今劃分為不同階段，各階段的主要地質(zhì)事件和生物進(jìn)化情況見下表。

二、地殼演變歷史及其自然地理概貌

1.冥古宙（距今4.6×10⁹～3.8×10⁹年）

冥古宙歸屬于地球的天文演化時(shí)期，是地殼形成的最原始的階段。地殼中沒有這一階段的任何地質(zhì)記錄，只有用比較行星學(xué)的方法以及凝聚理論進(jìn)行推測(cè)，間接地了解地球冥古宙的地質(zhì)事件。例如，人們根據(jù)月殼、火星外殼和隕石的性質(zhì)等類比推測(cè)，這一階段的原始地殼是由基性巖類構(gòu)成的，地殼薄而脆弱，后期有原始的隕石撞擊作用，地表有高地和低地的分異，水圈沒有出現(xiàn)。另?yè)?jù)宇宙探測(cè)推測(cè)，當(dāng)時(shí)的大氣圈尤其在初期是以氫、氦為主體，以碳?xì)浠衔?、氨、二氧化碳和水蒸氣等為次要成分的還原性大氣圈。

2.太古宙（距今3.8×10⁹～2.5×10⁹年）

太古宙是地殼形成以來(lái)有大量確實(shí)資料可考的最古老的時(shí)代，它大約經(jīng)歷了10多億年的時(shí)間。太古宙地層中生物化石十分貧乏，僅在其上部發(fā)現(xiàn)有極為原始的、沒有真正細(xì)胞核的菌藻類微生物化石。根據(jù)太古宙的地層特征可以大致推測(cè)當(dāng)時(shí)的地殼及其自然地理特征。太古宙時(shí)代地殼比較薄弱，巖漿和火山活動(dòng)特別頻繁。當(dāng)時(shí)的原始大氣圈和水圈已經(jīng)形成。由于當(dāng)時(shí)還沒有綠色植物出現(xiàn)，又受長(zhǎng)期火山噴發(fā)的影響，大氣圈中二氧化碳含量高，而氧和氮含量極低。海洋面積廣大，而陸地面積很小，僅呈島狀零星分散在原始海洋中。海水化學(xué)組成與現(xiàn)代海洋不同，含鹽量比現(xiàn)在要低得多。陸地是荒蕪的，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里沒有任何生命，到處是荒涼死寂的世界。在太古宙末期，淺海環(huán)境中的某些無(wú)機(jī)物經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)變化躍變?yōu)榈鞍踪|(zhì)和核酸，進(jìn)而演變?yōu)樵思?xì)胞，出現(xiàn)了極為簡(jiǎn)單的無(wú)真正細(xì)胞核的細(xì)菌和藍(lán)藻。所以，太古宙是原始生命的萌芽階段。

3.元古宙（距今2.5×10⁹～6×10⁸年）

太古宙末期發(fā)生了一次全球性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，在我國(guó)稱阜平運(yùn)動(dòng)。這次運(yùn)動(dòng)之后，地殼進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，即元古宙。元古宙地層中含有大量的海生藻類化石和某些原始動(dòng)物化石。元古宙陸地面積增大，穩(wěn)定性增強(qiáng)，但還是以海洋占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。元古宙時(shí)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相當(dāng)強(qiáng)烈，曾發(fā)生大規(guī)模的造山運(yùn)動(dòng)，這些造山運(yùn)動(dòng)形成的褶皺帶使原有的小陸塊逐漸合并成面積較大的古陸，并且穩(wěn)定性增強(qiáng)。淺海面積廣大而穩(wěn)定，為生物演化提供了有利條件，原核生物逐漸進(jìn)化為真核生物，種類數(shù)量明顯增多，海生藻類得到大發(fā)展。元古宙晚期的淺海中第一次出現(xiàn)了原始動(dòng)物，如海綿、水母、軟體珊瑚等。隨著藻類植物的大量出現(xiàn)，光合作用吸收了大氣圈中大量二氧化碳并放出大量氧氣，使得大氣圈中二氧化碳濃度下降，氧氣濃度上升，逐漸改變了大氣的組成。在元古代末期，地球上出現(xiàn)了第一次冰期——震旦紀(jì)冰期，各古陸高地上冰川廣布，遺留下許多冰磧物。

4.古生代（距今6×10⁸～2.3×10⁸年）

古生代歷時(shí)3.7×10⁸年，根據(jù)地層和古生物情況又分為早古生代（下古生代）和晚古生代（上古生代）兩個(gè)亞代，共由六個(gè)紀(jì)組成，不同時(shí)期的自然地理環(huán)境具有不同的特點(diǎn)。在古生代，世界大陸幾經(jīng)分離。元古代末期，古陸面積不斷擴(kuò)大而合并在一起構(gòu)成了泛大陸。古生代寒武紀(jì)時(shí)，地殼開始下沉，海水侵入泛大陸使其開始分裂，在南部形成岡瓦納大陸，北部分離為北美洲、歐洲和亞洲三個(gè)古大陸。從奧陶紀(jì)開始，在全球范圍內(nèi)發(fā)生了一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，稱加里東運(yùn)動(dòng)。這次運(yùn)動(dòng)使歐洲與北美洲合并在一起形成了一塊大陸。石炭紀(jì)末期發(fā)生了海西運(yùn)動(dòng)，使岡瓦納大陸與歐美大陸合并在一起。這次運(yùn)動(dòng)一直持續(xù)到二疊紀(jì)末，使亞洲大陸與歐美大陸合并在一起，形成了一個(gè)新的泛大陸。

在大陸分合、海陸變遷的過(guò)程中，生物圈也發(fā)生了巨大變化。在早古生代，動(dòng)物界第一次得到大發(fā)展，被稱為海生無(wú)脊椎動(dòng)物時(shí)代?；凶疃嗟氖侨~蟲化石，所以早古生代又稱為三葉蟲時(shí)代。志留紀(jì)末期，半陸生的裸蕨植物首次出現(xiàn)。晚古生代，植物界獲得第一次大發(fā)展，動(dòng)物界也出現(xiàn)從無(wú)脊椎到脊椎、從水生到陸生的兩次飛躍。加里東運(yùn)動(dòng)之后，大陸上出現(xiàn)了大面積低平的沼澤和湖泊濕地，這為以海生藻類為主的植物界向陸生植物發(fā)展提供了有利條件。在植物適應(yīng)陸地環(huán)境的過(guò)程中，不適應(yīng)陸地生活的植物被淘汰，蕨類植物保存下來(lái)并在泥盆紀(jì)時(shí)得到空前的大發(fā)展，使大陸第一次披上了綠裝。石炭、二疊紀(jì)使蕨類植物發(fā)展達(dá)到了鼎盛時(shí)期，陸地上出現(xiàn)了萬(wàn)木參天、密林成海的景觀，因此晚古生代被稱為蕨類植物時(shí)代。這些高大蕨類林木在地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)被埋在地下，形成了許多煤層，所以石炭、二疊紀(jì)是地史上最重要的成煤時(shí)期之一。此時(shí)海生無(wú)脊椎動(dòng)物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的演化，分化出了有脊椎的較高級(jí)的動(dòng)物。泥盆紀(jì)時(shí)出現(xiàn)了大量的魚類，所以泥盆紀(jì)又被稱為魚類時(shí)代。晚古生代末期出現(xiàn)了兩棲類動(dòng)物，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)物從水到陸的又一次飛躍，并在石炭、二疊紀(jì)得到了空前繁盛，因此石炭、二疊紀(jì)又稱為兩棲類時(shí)代。晚古生代的氣候逐漸變冷，石炭紀(jì)末期和二疊紀(jì)早期全球出現(xiàn)了第二次大冰期，南半球有廣泛的冰川分布。

5.中生代（距今2.3×10⁸～0.7×10⁸年）

古生代末期由海西運(yùn)動(dòng)合并而成泛大陸，在中生代初期因全球性大規(guī)模強(qiáng)烈的舊阿爾卑斯運(yùn)動(dòng)而開始分離。在三疊紀(jì)時(shí)，北美洲與歐洲分離產(chǎn)生了大西洋，并逐漸擴(kuò)張。在侏羅紀(jì)時(shí)，南美洲與非洲分離，產(chǎn)生了南大西洋，同時(shí)印度板塊也脫離泛大陸產(chǎn)生了印度洋。在白堊紀(jì)時(shí)，世界各地都產(chǎn)生了一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，這次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在中國(guó)稱燕山運(yùn)動(dòng)。它使大西洋和印度洋逐漸形成，古地中海面積逐漸縮小。至此，各大洲的分布形勢(shì)已初具規(guī)模。我國(guó)大陸的基本輪廓也是這時(shí)確定下來(lái)的。

中生代陸地上的氣候復(fù)雜多變，喜濕熱的蕨類植物因不適應(yīng)干濕冷熱多變的大陸環(huán)境而逐漸衰退，適應(yīng)性較強(qiáng)的靠種子繁殖的以蘇鐵、銀杏、松柏類植物為典型代表的裸子植物成為當(dāng)時(shí)植物界的主宰，所以中生代被稱為裸子植物時(shí)代。這些裸子植物在一定的地質(zhì)條件下被埋藏在地下而逐漸形成煤層，所以此時(shí)代是又一個(gè)重要的成煤期。中生代爬行動(dòng)物得到了迅速發(fā)展，并逐漸取代了兩棲類動(dòng)物成為當(dāng)時(shí)動(dòng)物界的主宰，所以中生代又稱為爬行動(dòng)物時(shí)代。此時(shí)的爬行動(dòng)物以恐龍為主，所以中生代又稱為恐龍時(shí)代。但是，到了中生代末期，曾稱霸一時(shí)的恐龍?jiān)诘厍蛏贤蝗唤^跡了。關(guān)于恐龍絕跡的原因至今仍是一個(gè)未解開的科學(xué)之謎。

6.新生代（0.7×10⁸年到現(xiàn)在）

第三紀(jì)時(shí)全球普遍發(fā)生了一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，在歐洲稱新阿爾卑斯運(yùn)動(dòng)，在中國(guó)稱喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)。這次地殼運(yùn)動(dòng)使澳洲與南極分離，印度板塊向東北漂移并和亞歐板塊碰撞在一起，基本上形成了今天的海陸分布大勢(shì)和地表起伏形態(tài)。第三紀(jì)初期的氣候仍然比較溫暖濕潤(rùn)，經(jīng)過(guò)多次造適山運(yùn)動(dòng)之后，隨著陸地地勢(shì)增高和面積擴(kuò)大，氣候逐漸趨于干冷。進(jìn)入第的四紀(jì)后，氣候進(jìn)一步變冷，波動(dòng)增大，在中、高緯地區(qū)和低緯的高山地帶發(fā)育了大規(guī)模冰川，稱為第四紀(jì)大冰期。

進(jìn)入第三紀(jì)后，植物界以被子植物大發(fā)展為特征，動(dòng)物界以哺乳動(dòng)物午多空前繁盛為特點(diǎn)，因此新生代又稱為被子植物時(shí)代和哺乳動(dòng)物時(shí)代。氣候趨向干冷以后，許多地方植物出現(xiàn)旱生化特征。在新第三紀(jì)初期出現(xiàn)了草原，第四紀(jì)又出現(xiàn)了苔原，從而形成了現(xiàn)今的多種多樣的植被類型。新生代除哺乳動(dòng)物得到大發(fā)展之外，其他動(dòng)物種類也逐漸增多，如昆蟲和鳥類數(shù)量也大大增加。在第四系堆積層的上部除了含有其他生物化石之外，還含有古人類化石和古人類活動(dòng)遺跡、遺物。這說(shuō)明在第四紀(jì)完成了從猿到人的轉(zhuǎn)化，人類社會(huì)開始出現(xiàn)。人類的出現(xiàn)是新生代的一件大事，也是地球演化歷史上最重大的事件，從此，開始了人類利用自然和改造自然的嶄新時(shí)代。