探索宇宙起源与地球历史：从板块构造论到生物进化论的全面解析
从本章开始的第2、3和4章中，我们将首先学习两个古生物学研究的基石：板块构造和生物学进化以及有关地层学和化石的基本知识。
在提出板块构造理论之前，我们首先要查找恒星，并追求这个宇宙，太阳系和地球的出生过程。
我想知道机器人瓦利（Walli）抬头看着星空时是否曾经想过这个问题：
宇宙是如何产生的？
它的历史是什么？
它的最终命运是什么？
是无限的吗？
刘和刘在“ ·qi su”中说：“过去和现在，它被称为宇宙，四个方向在上面和下方，中文的“宇宙”实际上意味着无限的时间和空间。
在英语中，词源是拉丁单词“”，词根“ uni-”表示“一个”，“一个” - “ - ”表示“转变为”，字面意思是“变成一个变化”，这反映了古代罗马人的宇宙观点：“恒定，不变，统一，统一”。
顺便说一句，实际上，“大学”中的英语单词“”同样意味着“整体，整体，全世界”在大学中意味着学习全世界的所有知识。
目前，大多数科学家认为宇宙始于137亿年前的大爆炸。大爆炸是宇宙演变的模型，也就是说，宇宙是由大爆炸后扩大的密集而热的奇异性形成的。根据现代宇宙学的说法，宇宙没有边界，没有中心。因此，在宇宙的开头，所有物质和能量都集中在无限小的高温，高密度点，并且时间和空间设置为零。因此，只有在“大爆炸之前”，只有之后。爱因斯坦的相对论表明，时空是密不可分的，形成了时空连续体，也就是说，没有空间就没有时间。
那么，我们怎么知道大爆炸发生在大约13.73±1.2亿年前？
我们怎么知道宇宙不是永恒的？
这是两个关键证据：
第一个是埃德温·哈勃（Edwin ）在1929年发现的哈勃定律，即距离和红移之间的关系。哈勃定律被称为“ 20世纪最大的天文学发现”，并为宇宙扩张理论开辟了道路。
1929年，哈勃使用胡克望远镜测量46个星系的距离和速度。他将这些数据绘制到图像中，结果表明，银河的回归速度与距离成正比，坡度为500 km/s/mpc（该值称为哈勃常数），即，离地球越远，离我们越快。换句话说，哈勃发现宇宙正在扩大，并且扩展的宇宙也意味着在遥远的过去，宇宙有一个开始。
不断扩展的宇宙及其中的星系就像这种烤面包和葡萄干一样。
第二个证据来自贝尔实验室。在1960年代初期，为了改善卫星天线与通信卫星之间的联系，当实验室使用新的高敏感天线接收系统进行测量时，它发现在7.35 cm的波长中始终存在微波干扰，相当于绝对温度的绝对温度为3.5摄氏度。他们对乐器进行了各种调试，但它们都无法消除这种干扰，并发现微波炉在各个方向上都均匀地加强，并且没有随着时间和季节而变化。他们意识到，这是一种像宇宙深处的背景一样无处不在的辐射。 1965年5月28日，贝尔实验室新闻报道了在宇宙背景中发现微波背景辐射的情况。
上图与在不同时期内研究这种现象的设备和结果相似。从上到下是彭齐亚斯和威尔逊时期，Cobe时期，WMAP期间和/或SAMBA时期。
宇宙微波背景是我们宇宙中最古老的光，也是大爆炸的余辉。
当大爆炸时间为零时，大爆炸的样子尚不清楚，因为我们无法理解这种极端状态下物质和能量的物理状况。但是，人们相信，在大爆炸之后的第一秒钟，四个基本力量（重力，电磁，强和弱）分开了，宇宙经历了巨大的扩张。在大爆炸的前三分钟之后，宇宙已经完全冷却，几乎所有的核反应都停止了，并在30分钟后完全结束，当时宇宙的质量几乎完全由氢和氦核组成。
随着宇宙继续扩展和冷却，恒星和星系开始形成，宇宙的化学组成也会发生变化。根据质量，原始宇宙含有76％的氢和24％的氦气，但现在是70％的氢，28％的氦和2％其他元素。
为什么宇宙的组成如此多？在其生命周期中，恒星经历了许多核反应，较轻的元素通过核融合转化为较重的元素。当恒星死亡时，它通常会破裂，并且核心返回星际空间的较重元素可能会形成新的恒星系统。这样，宇宙组成的较重元素逐渐增加。实际上，据估计，当宇宙年龄为1万亿年时，它将含有20％的氢，60％的氦气和20％的其他元素。
从某个角度来看，我们都是“星星的人”。
在最后一个超新星爆发后，我们的太阳系逐渐形成在这样的星云簇中。
笛卡尔，康德和其他人曾经提出了关于太阳系起源的“涡流理论”和“星云理论”，该理论与现代太阳系起源模型非常接近。
根据星云假设的广泛接受模型，太阳系的形成和演化始于46亿年前的巨大分子云中的小重力崩溃。大多数崩溃的质量集中在中心，形成太阳，其余的扁平并形成了一个原动性磁盘，然后形成行星，卫星，陨石和其他小太阳系天体系统。
太阳系中的大行星可以分为两类：
类似地球的行星（） - 汞，金星，地球和火星 - 由岩石和金属元素组成，并集中在太阳星云内的高温下。
类似木星的行星（） - 朱尼萨，土星，天王星和海王星 - 是一个相对较小的岩石芯，主要由氢，氦气，氨和甲烷组成，并在低温下浓缩。
那么，我们怎么知道地球的年龄？
1650年，英国国教教堂的大主教詹姆斯（James）结合了对圣经的不同版本的解释以及那个时代圣经中生与死的历史记录，推断了上帝创造后的宗教事件的“准确”时间表：人类创造后的宗教事件的“准确”时间表是：10月23日，星期日，4004年4004年，公元前4004年，公元前4004年，上午9:00，是创造的时期，是“早期的”。他将这一天用作计算圣经中历史事件和家庭家谱的起点，并计算了地球存在的时间：6000年。 1701年，英国国教教堂正式接受了在基督教日历上的厄舍尔计算。
法国博物学家布冯（DE，1707-1788）认为地球始于融化的铁球，直到今天冷却，并估计地球的年龄为75，000年。
有些人还认为，如果可以测量沉积率，地球的估计年龄在100万年至20亿年之间。
通过计算海水的体积和盐分，溪流中的盐度，19世纪的爱尔兰地质学家约翰·乔利（John Joly，1857- 1933年）推测，地球的年龄至少为9000万年。
英国数学物理学家兼工程师，也是热力学温度尺度（绝对温度尺度）的发明者。威廉·汤姆森（ ）是开尔文男爵（ Baron）（1824-1907），被称为热力学之父。他提出了1862 - 1868年之间的视野：地球的温度随着深度的增加而增加，地球正在逐渐消散热量。如果您知道地球的体积，熔岩的温度和散热速度，则可以计算地球的完全熔融状态。他计算出地球的年龄在20亿至4亿年之间，后来修订到1亿年。
这种观点使当时地质学家很难达成共识或驳斥，而地质学正面临危机。
直到1896年，法国科学家亨利·伯克雷尔（Henry ）在研究磷光材料时发现了放射性。
开尔文（）之前不知道地球的内部热源 - 放射性 - 可以使地球的温度保持相当长的一段时间。
居里和他们在巴黎的实验室
放射性的发现不仅解决了开尔文的地质危机，而且还为地质学家提供了一个可以准确确定古代岩石时代的时钟 - 测量之后，地球确实很旧！ （同位素约会的方法将在下一个类中讨论）
在地球诞生的开始时，早期的地球可能在密度上是冷且均匀的，主要由硅，氧，铁和氧化镁组成，以及少量的其他化学元素。之后，随着陨石撞击的组合，重力压缩和放射性衰减，导致地球的温度升高和铁和镍的融化，地球的成分不再均匀，而是变成一系列不同成分和密度的层次结构，形成了分层的行星。
这是地球历史上最重要的事件。这导致了地球和大陆的形成，并且内部气体的喷射最终形成了海洋和大气（海洋和大气的形成将在第5章中讨论）。
今天的地球可以分为三层：
地球的核心密度为10-13 g/cm3，占地球总体积的16％。地面芯包含一个小的固体芯和稍大的液体外芯。两者都由铁和少量镍组成。
围绕核心外层的地幔（）占地球体积的83％。密度低于接地芯（3.3-5.7 g/cm3），由橄榄岩（一种含有大量铁和镁的密集的黑色火成岩）组成。它可以分为三层：固体下层地幔；哮喘（）围绕着下地幔，是塑料的，慢慢流动。上地幔在哮喘病之外。
地壳的最外层有两种类型。大陆壳（外壳）较厚（20-90 km），平均密度为2.7 g/cm3，并包含大量的硅和铝。海洋壳（外壳）较薄（5-10 km），密度大于大陆地壳（3.0 g/cm3），由黑色火成岩玄武岩（）和（）组成。
固体上层地幔和外壳形成岩石圈（），并分成单独的碎片，称为板（），它们在s蛇上移动。板相互作用会导致地震，火山喷发以及山脊和海洋盆地的形成。
板构造（板）基于简单的地球模型。也就是说，由海洋和大陆地壳组成的刚性岩石圈以及卧底上地幔被分为几个尺寸的几个板。
地球上有7个大盘子（欧亚大陆，印度澳大利亚，南极，北美，南美，非洲和太平洋）以及一些小盘子。板的厚度各不相同；包含上地幔和大陆壳的板可达到250公里的厚，而包含上地幔和海洋壳的板厚度超过100公里。
板构造理论是如何提出的？
很早就注意到，地图上的南美东海岸和非洲西海岸是一致的。
在19世纪末，奥地利地质学家爱德华·苏斯（ Seuss，1831- 1914年）注意到冰川之间的相似之处是在印度，澳大利亚，南非和南美洲发现的晚古生代植物化石和岩石的序列。
这种植物化石仅在南部大陆冰川沉积物上方的煤接缝中发现。
休斯首先提出了冈瓦纳（OR）的概念，这是由上述南部大陆组成的超大陆。他认为，这些大陆曾经是由陆桥建立联系的。因此，这些大陆上化石的相似性是由于陆上桥的出现和消失。
（1880-1930）是一位德国气象学家，他为他提出的大陆漂移假设的发展留下了名字。 在他不朽的书《 The and of》（1915年）中提出，所有大陆土地源于超大陆，即Pangu大陆（希腊语“所有土地”）。 描述了Pangu大陆的分解以及每个大陆通过一系列地图的运动。
当时有一些证据表明大陆漂移假设：
1。大陆的海岸线可以合并为超大陆。
2。来自五个冈瓦纳大陆的石炭纪至三叠纪岩石序列相互重合，表明它们曾经是整个。
3。当大洲团结成一个大陆时，山脉范围和冰川沉积一致。
4。许多灭绝的动植物在各大洲都广泛发现，表明这些大陆曾经非常接近。
南非地质学家亚历山大·托伊特（ Toit，1878- 1948年）于1937年将冈瓦纳大陆迁至南极，并将北部大陆放在赤道上，名为劳亚大陆（），包括现任北美，格陵兰，欧洲和亚洲（印度除外）。
Toyt还注意到，（）仅在巴西和南非的二叠纪地层中发现。
但是，和Toyt以及其他人提供的实验证据并未获得大多数地质学家的批准。他们认为，大陆漂移的机制是不够的和令人信服的。
质疑的观点，例如：什么力量推动了大陆的漂移？大陆会在什么样的材料基础上浮起？为什么原始大陆开始分裂，然后在中生代时代漂移？大陆在石炭纪时代之前如何分裂？如何漂移？ ETC。
当时，韦格纳也做出了辩护，但最终，由于当时的科学信息不足，他无法说服另一方。因为没有人可以更好地解释大陆漂移的机制。
地质社区对大陆漂移的兴趣逐渐下降，直到新地球的磁场研究和海洋学调查提供了新的证据。新的证据表明，现代的海盆层不仅比大陆年轻，而且由于联盟古陆的瓦解。
1950年代古磁研究的新证据复活了大陆漂移假设。
地球是一个带电的导体，地球旋转以导致电流形成磁场。
可以将地球视为巨大的偶极磁铁，其磁极和磨杆基本相同。但是，杆的磁场强度高于赤道的磁场强度。
当熔岩冷却以形成火山岩时，含铁矿物质就会获得与当时与地球磁场一致的磁性。古代岩石中的残留磁性记录了当火山岩形成时的磁极方向和磁场强度，这是古磁性（）。
在整个地质历史时期，相对于现代地理北极的地球磁极（即，古磁极）的位置正在不断变化，这种变化称为“磁极运动”。将磁极移动点从寒武纪到第四纪以形成曲线，这称为“杆运动曲线”。
因此，我们可以根据迁移过程恢复古磁恢复大陆的迁移过程。
另外，通过对火成岩的约会和残留磁测量，发现了磁极翻转现象的存在（）。
在上图中，喷发期间的熔岩当时记录了地球磁极的方向。
在中山脊的两侧也发现了这种磁极翻转现象。
1962年，普林斯顿大学的哈里·赫斯（Harry Hess，1906- 1969年）提出了海底扩张（）的假设来解释大陆运动。
他认为，非洲大陆不会像船绕过冰山那样穿过海角，而是大陆和海洋外壳作为一个单位移动。因此，它回答了大陆漂移理论的反对者的一个主要问题：大陆如何向海洋壳上移动？现在，我们知道，作为岩石圈系统的一部分，大陆与海角一起移动。
海床扩张理论证实，年轻的海盆的开放和关闭在一定程度上影响了大陆运动。
放射性约会表明，最古老的海壳只有1.8亿年，而最古老的大陆地壳已有39.6亿年的历史。大多数地质学家都同意，盘子从中山山脊出来并死在深海战es中。
造山学运动与海洋盆地的开放和关闭之间的关系称为威尔逊周期。为了纪念加拿大地质学家约翰·图佐·威尔逊（John Tuzo ）（1908-1993），第一个提出古老的海洋封闭形成了美国东部的阿巴拉契亚山脉，然后重新占领以形成现代大西洋。
对应于威尔逊骑自行车的不同阶段，也存在相对运动关系，例如板之间的分离，碰撞和翻译，形成离散边界，收敛边界和转换边界。
上图中的箭头表明板边界之间的相互运动关系。
离散边界（）也称为扩展的脊（）。地幔对流导致两个板垂直移动至海床的扩张。深岩石圈中的熔融物质和哮喘病向上涌动，并逐渐凝结形成新的海洋岩石圈。
离散边界也出现在大陆瓦解的早期阶段。当熔岩在大陆的下部升起时，首先将外壳抬起，然后伸展，稀疏，破裂，断层，裂痕和火山活动。
随着岩浆入侵断层和断层区，它会凝固或流出表面形成熔岩流。后者通常覆盖裂谷的底部。
大东非裂谷实际上是在大陆瓦解的早期阶段。
随着扩张的发展，一些裂痕继续增长和加深，直到大陆壳最终破裂并形成狭窄的海洋，将两大洲分开。
例如，现实中的红海。
如果狭窄的海继续扩大，它将最终形成广阔的海盆，例如将美国脱离欧洲和非洲的大西洋盆地。
地球表面是如此之大。一侧的板膨胀，另一侧相互碰撞。这是为了收敛边界（），即两个收敛板和灭亡板之间的边界。俯冲带和收敛边界沟是其最典型的代表。一个海洋板通过俯冲降落到另一个海洋或大陆板中。海洋板的还原作用导致形成由凹槽 - arc（-basin）系统代表的俯冲带的形成。当海洋板消失时，两侧的大陆碰撞并形成造山带。活性造山带沿着活性板形成。
由于板类型不同，收敛边界可以分为三种类型：海洋，海洋，大陆，大陆。
海洋与海洋之间的融合边界由日本岛弧代表。太平洋板块俯冲到另一个海洋板上，地壳下的熔岩升起，形成了日本岛弧。
海洋与大陆之间的融合边界由美国西海岸的代表，大陆板下方的太平洋板块的俯冲导致安第斯山脉的升高。
大陆与大陆之间的融合边界由青海地基高原的隆起表示。当今，印度板块和欧亚板块之间的碰撞是当今世界屋顶的。
收敛边界上的板之间的碰撞导致地层升高，倾斜或折叠，从而导致高山。大规模的反过故障和其他故障同时发生在折叠运动中。有时，火成岩的入侵和变质发生，通常称为“造山学运动”。
转换边界（）是相对平移运动中相邻板的边界。在板边界的两侧，将转换故障（）作为边界作为边界，板既不会减小也没有增殖，而是彼此侧面滑动。该边界通常由转换故障组成，标志着浅源。
最著名的转换故障是美国西南部的San 断层。自侏罗纪以来，San 断层的连续右手走滑已达到560公里，该侏罗纪规范了温哥华以西的 Plate向东南移动，并扩展了加利福尼亚太平洋湾中部的中部地区。
固体物质的热塑性流从哮喘或深地幔涌动并穿透岩石圈。那些具有圆柱形形状的人称为地幔羽（）。地幔羽出现在海底或表面上，热点是地幔羽的表现。地幔羽，尤其是热点，是分析板绝对运动的参考系统之一。夏威夷群岛是太平洋板块上的热点，这一系列岛屿记录了太平洋板块的运动。
因此，在这一点上，我们会问，是什么驱动了该行业的运动？
是由于地球内部的热对流吗？
这种热对流的周期模式是什么？它仅参与哮喘或整个地幔吗？
我们对这个问题还不清楚。
最后，让我们看一下板运动对地球的影响。
板运动决定了大陆，海洋，山脉以及大气和洋流的循环模式，进一步影响了生物体的分布，进化和灭绝。当我们了解生命进化的历史时，我们必须关注板块运动带来的巨大气候和环境变化。
板块构造为解释许多看似无关的现象提供了基础，例如火山和地震带的分布。
如果我们标记地球上地球上的所有地震点，我们会清楚地发现大多数地震发生在板的边界上。
板块构造会影响矿产资源的勘探和开发。许多矿产资源都依赖板移动带来的运输过程。因此，尽管板块运动已将火山和地震等灾难带到人类，但它们也带来了大量的矿产资源。
最后，让我们看一下过去6亿年的地球板的运动：
