第七节 地壳的演化
人们利用地壳岩石中存在的微量的放射性元素的衰变规律①，测定地球的年龄为46亿年。地壳有一部漫长的演变历史，一部不断变化、不断发展的历史。
地层和化石 地壳在发展过程中形成了各个时代的地层，在地层中还保存有各种化石，它们是记录地球历史的“书页”。研究地层的性质、厚度、相互关系以及化石，可以了解地壳的变化过程。在正常情况下，地层是按顺序排列的，老的在下，新的在上，呈水平状态。但是，由于构造运动的影响，自然界的地层往往错综复杂，有的地层倾斜甚至层序颠倒，有的地层缺失。如何确定地层的时代和顺序呢？人们对地层中所含的化石进行了研究和利用。
地层中的化石，多数是古生物的遗体，如骨骼、贝壳等，少数是古生物活动的遗迹，如足印、虫穴、粪便等。生物是由低级到高级、由简单到复杂不断地进化的。不同时代的地层一般含有不同的化石，而相同时代的地层里往往保存着相同或近似的化石。这样，我们可以根据岩层中保存下来的生物化石，确定地层的顺序和时代。如含三叶虫、大羽羊齿化石的，为古生代地层；含恐龙化石的，为中生代地层等。
地层由各种各样的物质组成。有砾石、砂等粗粒物质，有粉砂、粘土等较细物质，还有淤泥、化学沉积等细粒物质。地层中包含的化石，有的是陆地或淡水生物，有的是海洋生物。根据岩层组成物质的性质和化石特征，可以推知岩石沉积时的环境特征。例如，在温暖广阔的浅海环境中，可以形成由珊瑚礁组成的石灰岩；在湿热的森林茂密地区，可以形成有丰富植物化石的含煤地层，等等。
地壳的演化史 人们根据地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石的年龄等，把地球的历史分成五个代：太古代、元古代①、古生代、中生代、新生代；每个代又分为若干个纪。人们把组成地壳的全部地层所代表的时代，总称为地质年代。
（一）太古代（距今25亿年以前） 地球上是一片深浅多变的广阔海洋，没有宽广的大陆。海洋里分散着一些火山岛，陆地上只有些秃山，一片荒凉。那时，岩浆活动剧烈，火山喷发频繁，经常出现烟雾满天的景象。太古代地层大都是变质很深的岩石，我国的泰山，就是由这些古老岩层构成的。太古代是形成铁矿的重要时代。太古代时，海水中逐渐形成了一种类似蛋白质的有机质，慢慢就成为最原始的生命体。
（二）元古代（距今25亿年～6亿年） 现在的陆地在那时仍大部被海洋所占据。那时地壳运动剧烈。元古代晚期，出现了若干大片陆地。元古代时，海水里的生命活动明显地加强了，除单细胞生物外，在海水里已有藻类、海绵等低等的多细胞生物出现。“元古代”的意思，就是原始生物的时代。
（三）古生代（距今6亿年～2.5亿年） 古生代是地壳发生剧烈变动的时期，许多地方反复上升和下沉。古生代早期，还是海洋占优势的时代，生物大大发展，是海生无脊椎动物空前繁盛的时代。海水里出现了许许多多种动物，如三叶虫、珊瑚等。到了中后期，陆地面积大大增加，亚欧大陆和北美大陆的雏形已基本形成。我国东北、华北已抬升成陆地。中期时，出现了脊椎动物——鱼类；到后期，鱼类逐渐演化成两栖类，动物从海洋向陆地发展。这时北半球的气候炎热潮湿，陆地上出现了大片植物，特别是蕨类植物繁生，森林茂密。古生代后期是重要的造煤时期。
（四）中生代（距今2.5亿年～0.7亿年） 我国大陆轮廓已基本形成。环太平洋地带地壳运动激烈，形成高大山系，也带来了丰富的金属矿产。生物的变化很大，爬行动物盛行，大大小小的恐龙①繁生。后来空中出现了始祖鸟②，爬行动物的一支开始向鸟类发展。中生代时期，蕨类植物趋向衰退，出现了大量的较高级的裸子植物。因此，中生代也是一个重要的造煤时期。
（五）新生代（距今0.7亿年至现在） 新生代是最新的一个代，又分为第三纪和第四纪。第三纪时发生了一次规模巨大的造山运动——喜马拉雅运动，现在世界上的许多高山都是在这次运动中造成的。这时，地球上的面貌，如海陆分布、山岳的位置、江河的流向等，跟现代接近。哺乳动物和被子植物大发展。出现了灵长类。第四纪（距今二三百万年）出现了气候寒冷的时期，称为第四纪冰期。冰期来临时，气候变冷，陆地上冰川覆盖面积加大，海面下降一百多米，许多大陆架成了大陆间人和动物来往的通道。第四纪冰期又分为若干亚冰期。两个亚冰期之间是间冰期，这时气候转暖，海面上升，海水浸没了若干低洼的地方。第四纪出现了人类，这是生物发展史上的重大飞跃。
地球有悠久的过去，还有着漫长的未来。生物的出现和进化只是其中的一小段，而人类的历史更是短暂的一瞬。地球演化史有力地证实了“自然界总是不断发展的”这一真理，证明了新陈代谢是宇宙万物的普遍规律。
问题和练习
1．为什么说地层和化石是地球历史的“书页”？
2．地史上划分为哪五个代？中生代、新生代在地壳运动和生物发展上各有什么主要特征？
3．画一个钟表面，把整个地球发展历史比作12小时，根据下页地质年代表上五个代和第四纪的距今时间，计算它们在钟表面上大约各占多少时间，把它们画出来。
4．利用假日，组织野外观察，看看当地的岩石、地质构造和地形的情况，并利用所学知识加以解释。
