地球歷史

 

Earthz.gif (4785 bytes)  超新星的餘燼

宇宙的年齡,據天文學家的研究,應該已有一百多億年了。宇宙中的物質,只有氫和氦,它們組成了恆星,在宇宙中發熱、發光。有些恆星的質量比較大,在生命末期,發生大爆炸,就是「超新星」;爆炸後形成的氣和塵,在宇宙空間裡擴散。這些塵氣裡,含有在高溫高壓狀態下爆炸所產生的各種元素,譬如碳、鈉、鐵、鎳等等比氦複雜的原子。雖然含量很少,但已經是彌足珍貴了!

當這些塵氣在宇宙中瀰漫時,慢慢凝聚後形成恆星,像太陽就是這樣形成的「二代恆星」。太陽收聚時,較輕的氫和氦密度大到發熱發光成形時,它輻射的光把那些還沒來得及到達太陽表面的塵和氣向外“吹“,比較氫的物質被吹得遠些,比較重的物質顯得離太陽比較近,這些物質也慢慢凝聚,形成太陽系的行星。所以內側的水星、金星、地球和火星,都有岩石的外殼;外圍的木星、土星便都是氣體。

 

Earthz.gif (4785 bytes)  隕石的無情撞擊

地球剛形成時,並不是現在的樣子,在地球歡度八億歲生日前後,忽然從天外飛來大量隕石,把幼年的地球打得唏哩嘩啦!地球受了這次“凌虐事件“,整個熔化成液態。於是,比重輕的物質向地表上升,比重大的物質向地心沈降,表面冷卻之後,地球便有層狀的構造了!

 

Earthz.gif (4785 bytes)  岩層像一本地球歷史書

地球已經有四十六億歲了,大氣和海洋演變到穩定的狀態時,地球上便孕育出生命來。有些生物,牠們的遺骸埋藏在沈積物裡,最後變成了化石,沈積岩裡的化石,能告訴我們什麼呢?能告訴我們地層的相對年代生物的演化史環境的變遷等等。

(1) 相對年代:在不同的地方,發現在某一層岩石裡含有相同的生物化石,這表示什麼呢?這就是這兩處岩石是在同一時期形成的。

(2) 生物演化史:在不同年代的岩石中,發現某種生物外形改變了,例如馬的腳趾從五趾著地變成三趾著地,最後演變成現在的一趾著地,這表示了馬的演化情形。

(3) 環境變遷:例如有一地點,最老的岩層裡有魚類化石,最新的岩層裡有珊瑚化石,這表示這個地方由「滄海」漸成了「桑田」,因為珊瑚只生長在淺海清澈的海水裡,所以這個地方是從海→淺灘→陸地。

近幾十年來,科學家利用放射性元素來鑑定地層的絕對年代,檢測的時間範圍可達數十億年。

放射性元素怎麼可以測定年代呢?原來天然放射性元素有一種特性,它的放射強度經過一定時間,會變成原來的一半,這「一定時間」叫做它的「半衰期」,各種放射性元素的半衰期都不一樣長,有的只有幾十分之一秒,有的則長達幾十億年。科學家選用長度適當的元素來檢測,就可以得知所想知道的時間。

假如我有一塊糖,我把它泡在水裡,每過一小時就溶去原有的一半;如果糖原重八克,在水裡泡了一段時間以後,變成只有一克,請你告訴我,它在水裡泡了多久的時間?

 

Earthz.gif (4785 bytes)  地質事件

火山爆發岩層褶皺斷層等等都叫做「地質事件」。地質事件的先後,也可以告訴我們一些岩層的歷史過程。

先學幾個法則和定律:

(1) 原始水平定律:沈積物沈積時,都成水平層狀。(圖一)

圖一

(圖一)
圖二
(圖二)

(2) 疊置定律:後沈積的岩層,一定在先沈積的岩層上面。(圖二)

(3) 截切關係定律:後發生的構造,可截切已經存在的地層。(圖三)

圖三
(圖三)

(4) 均變說(古今一致法則):風化、侵蝕等等地質作用的速率,古今都一樣的方式和快慢。

以上幾個定律,有的雖然非常簡單,但卻是顛仆不破的真理,你如果早點出世,也許便是它們的發現者。

地質事件也可說明一處地方岩層的歷史,這等下次再作說明!