简答题

地球圈层的形成过程?

正确答案

约46亿年前,原始地球诞生了。从形成之时起,地球一直在不断发展演变着。早期演化过程的基本运动形式是圈层分化运动,即重物质向地心和轻物质向地表的运动。原始地质圈层形成之后,地球仍处于不断变化之中,地球物质圈层分化继续进行,直到生命产生、人类诞生,出现了一系列极其复杂漫长的演化过程。这样地球由低级的、原始的地质圈层向现今的高级圈层的不断发展,成为地球最基本的地质演化内容。地球圈层的这种发展演化过程,是一个有一定方向的不可逆的历史过程。但它的初期演变已无痕迹可见,只能通过天文学、地球物理学、地球化学、地质学等方面的综合研究来重现这一演变过程,其中影响最为深远的是整个地球分化成为同心圈层的变化,包括地球内部地核、地幔和地壳的形成和演变和大气圈、水圈的形成和演变,尤其重要的是生物圈的出现和演变。
(1)地球内部圈层的形成和演变原始地球从太阳星云分化出来以后,最初阶段各种物质是混杂在一起,并没有明显的分层现象。此时温度很低,各种不同物质以固态存在,它们不可能在重力作用下自由地升降。但是由于地球体积的逐渐变大,地球保存热能的能力就不断加强。随着地球内部放射性物质衰变产生的能量的大量积聚,地球温度逐渐升高。这样地球本身产生的热能就在地球内部积累起来,地球内部的温度逐渐升高。在地内温度逐渐升高的前提下,地内物质也就具有越来越高的可塑性甚至处于熔融状态,在地球重力作用下不可避免地发生圈层分化。这样当温度升高,地内物质的可塑性达到一定程度时,较重物质缓慢地下沉,同时较轻物质缓慢地上升。这就开始了地球的圈层分化。按化学组成的不同,分化而成地壳、地幔和地核。
(2)大气圈和水圈的形成和演变在原始地球的外部产生了大气圈和水圈。原先在地球内部的各种气体在地球分化过程中上升到地表,受地球引力作用集聚在地壳外围而成为原始大气圈。而原先以结晶水形式存在于地球内部的大量水随着地内温度的升高成为水蒸汽,通过火山活动进入大气层,最终以降雨的形式到达地面形成原始的水圈。
(3)水圈的形成和演变水圈中的水同样来自于地球内部。地球表面在原始地球形成初期并没有水的存在。地球上的水绝大部分以岩石中的结晶水的形式,存在于地球的内部。随着原始地球的变热,地内温度的升高,地球内部产生愈来愈多的水汽。这些水汽往往通过火山活动跑到地球的外部,出现在大气中,然后以雨滴的形式降落地面,并逐渐地形成海洋,出现原始的水圈。因此地表水圈中水的直接来源是大气,是大气中水汽的凝结物,但从根本上讲是来自地球内部,来自地下的岩石。
(4)生物圈的形成和演变当原始大气和原始水圈在地球上出现时,地球上仍是一个没有生命的世界。但大气、水和原始的地壳的出现为生命的诞生奠定了必要的基础。从无生命物质到生命的转化是一个极为缓馒的过程,生命是由无生命的物质转化来的。约35亿年前,原始生命产生于原始海洋之中。在太阳的紫外线、大气的电击雷鸣、地下的火山熔岩等作用下,原始大气中存在的甲烷、氨、水汽和氢转化成简单的有机物。大气中的有机物随降水进入海洋,同时地壳上的有机物和无机盐随地面径流进入海洋。它们在海水中发生频繁的接触和密切的联系。这样简单的有机物就逐渐发展成多分子的有机物,并且逐步变成能够不断自我更新、自我再生的物质,从而形成了原始的生命。
虽然35亿年以前原始生命就已经在海水中产生,但是在此后长达30亿年的时间里,生命始终局限在海水中。没有海水的保护,生命就难于避免强烈的太阳紫外线的伤害。在距今6亿年前,绿色植物开始在海洋中占优势,生物开始对地球自然环境的发展产生重大影响。绿色植物的出现为生物登陆创造了前提条件,因为绿色植物在光合作用中所产生的游离氧的积累,终于导致大气中出现臭氧,并在高空中形成臭氧层。臭氧能够有效地吸收紫外线,因而对地面上的生物起保护作用。高空臭氧层的出现意味着陆上生物的生命有了保障。这样在距今4亿年前,绿色植物登陆成功,使生物从海洋登上陆地,陆地上出现了生物的大发展。生物的数量和种类开始了大幅度的增长,在陆地和海洋都出现了动植物的大繁荣,进而发展成为完善的地球生物圈,使地球的自然环境出现了大变化,发展成为地球的生物圈。至今110多万种动物和40多万种植物组成了瑰丽多采的生物世界。生物圈形成以后,整个地球仍然在发展变化着。特别是大约300万年前,作为高等动物的人类的出现,开始了地球发展演化的新阶段,这是影响地球自然环境的重大飞跃。

答案解析

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