第十二章  地球的起源与演化

地球的起源与演化问题一直是哲学家和自然科学家们长期探讨与争论的问题。早在远古时期就有各种创世的神话或传说，到了18世纪以后，这个问题进入了科学的假说阶段。随着科学技术的飞速发展，人类的眼界越来越开阔，掌握的证据越来越多，对太阳系及地球的认识也就更加深入。地球的起源和演化问题与地球的物质组成、地球的各种性质、内外各个圈层的起源与演化以及地球的资源与环境等方面都有着密切关系。

第一节  天文地质

人们在从事长期地质研究过程中，积累了大量的第一手资料，越来越多的事实告诉我们，地球在其产生、发展、演化中并非孤立进行的，而是受到了宇宙因素的影响。地球岩石和地层的记录中保存着许多天文过程的信息，是不可忽视的重要方面。这些均体现了地球和宇宙的统一关系。

天文地质学是运用天文学的方法、观测资料和成果来研究地球以外天体的组分、结构、起源和演化历史，并应用这些研究成果探讨和解释地球上的各种地质现象的成因和演化规律的学科，是一门内容广、综合性强的边缘学科。现代天文地质学所掌握的资料和研究成果已初步揭示，宇宙中的天体都有其发生、发展和灭亡的共同规律，太阳系内的天体在物质组成、结构、起源和演化历史等方面都有一定的相似性和可类比性，地球的形成和发展与太阳系、银河系甚至宇宙星体都有密切的联系。

一、宇宙起源新说

本世纪之初，天文望远镜和光谱分析技术的进步使天文学家能够根据对恒星和星系的光谱，判断该行星或星系在向地球和太阳系靠近，还是背离我们而去。到了20世纪30年代，天文学家所研究过的许多星系资料表明：几乎所观测到的所有星系，均以极高的速度远离我们而去。而且，星系或星系团距离我们越遥远，其背离我们的运动速度也越大。如果我们改变一下观测的立场，以任意一个星系为中心，则其他的星系和星系团也同样以极高的速度远离这个星系而去。好像每个星系都位于宇宙的中心，而宇宙则以极高的速度在膨胀。

有了这个膨胀着的宇宙模型以后，无需多么丰富的想象力就可以作这样的设想：假如我们像放录像一样把星系的运动定格，并倒放回去，则最终所有的星系必将聚集在一起。那时候可能发生了一次大爆炸，于是所有的星系互相分离。天文学家还推算出了这次大爆炸的时间是距今（150±30）亿年以前，这就是我们目前所观测到的这个宇宙诞生的时间。这就是宇宙大爆炸学说。这一学说已被天文观测的许多事实所支持。例如，长蛇座星团如果于100多亿年前从目前地球所在的空间区域出发，其运行速度经测定为60500km/s，则它现在距地球应为20亿光年。天文观测表明，这正是长蛇座与地球的距离。 
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