地球的歷史可劃分為幾個地質時代?


關於這個問題,中國科普博覽邀請科學家來回答:

我們談到地球的歷史,一般涉及到地球的相對年齡和絕對年齡。

地球相對年齡的確立主要依據於化石。自從英國地質學家史密斯提出「化石層序律」後,就把時間與生物演化階段聯繫起來。人們知道,在不同時代的地層中含有不同的化石,同樣,我們得到了這些化石後也可以推斷產出這些化石的地層年代。

在眾多的古生物門類中,有些門類特徵顯著,演化迅速,在反映地質年代上非常「靈敏」,這種化石被科學家們稱作「標準化石」,它們被用作劃分時間地層單位時往往起主導作用。而有些門類則演化非常緩慢,或空間分布的局限性很大,因此在劃分和確定地質年代時只能起輔助作用。前者如三葉蟲,它們只生存在古生代,而且演化明顯,在古生代不同時代中都有各具特色的屬種代表,是著名的標準化石;後者如舌形貝,這是一種腕足動物,從寒武紀就已出現,在現代海洋中仍十分常見,在幾億年的時間跨度內,這種化石從形態、大小到內部結構,幾乎沒有顯著變化,它們的地層意義同三葉蟲相比就遜色多了。假如我們在某個地方採集到三葉蟲化石,我們可以肯定地說,這個地區的地層年代是古生代,而且還可以根據三葉蟲的屬種進一步確定是生活在古生代的某一段具體時間,比如是寒武紀還是奧陶紀,但採集到舌形貝化石我們就感到茫然了,因為它不能幫助我們確定地質年代。

以生物演化為依據,人們建立了能反映地球相對年齡的地質年代表。

在這個表上,最大的時間概念是宙,其次是代、紀、世、期。如古生代包括寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀六個紀,其中,寒武紀又可進一步分為早寒武世、中寒武世和晚寒武世三個世,每個世還可以分成若干個期。以地質時代相對應,代表每一地質時期的地層也建立起地層單位。最大的地層單位是宇,其次是界、系、統、階,如代表古生代的地層,我們就稱作古生界,其中,寒武紀時形成的地層就被稱為寒武系,奧陶紀期間形成的地層則被稱為奧陶系,以此類推。

我們在討論地球發展史時,涉及到了地質時代和地球的年齡,地質年代有時還應進一步明確,比如,我們講寒武紀始於5.7億年前,這個數據是怎樣得來的?結束於5億年前,這個數據又是怎樣得來的?這就必然涉及地球的絕對年齡。

人們通過同位素測定法可以準確地得到地球的絕對年齡。很早以來,人們發現岩石中放射性同位素都會自動並以不變的速率逐漸衰變為非放射性的子體同位素,同時釋放出能量。只要溫度、壓力等因素不變,人們就可以獲得準確的數值,利用放射性同位素來測定岩石或礦物的年齡了。常用的同位素年齡測定法有鈾-釷-鉛法、銣鍶法以及鉀氬法。這些方法為獲得地球不同時期絕對年齡值和各個地質時代的準確時限提供了便利,當然,這些方法也不是沒有缺點的,在進行同位素年齡測定時,所選取的樣品很難消除後期熱變質作用的影響,如果樣品是遭受過風化的岩石,與母岩的性質更是相差甚遠,所得到的絕對年齡值往往不能代表岩層的真正年齡。看來,要想通過同位素測定法得到一個地區準確的地質年代,精確的取樣、先進的設備和縝密的測定過程缺一不可。


地質年代是按照地殼的成分和結構,根據生物演化和地層形成的順序劃分的若干自然階段。整個地質年代可以分成4個「宙」,即冥古宙,地球形成到晚期重轟炸期結束;太古宙,生命誕生;元古宙,原始生物改造地球時期;顯生宙,現代生物享受改造成果時期。

地球演化的歷史也和人類社會一樣,有洶湧澎湃的年代,也有波瀾不驚的時候,大多數時候我們需要記住的是那些跌宕起伏的歷史,那些平平淡淡的就完全沒有必要掌握,因為它們並不對人類文明構成多大的轉折;地球的演化同樣如此,在「宙」以下又分「代」、「紀」、「世」三級,共10代、22紀、34世,由於層級太多,我們只需記住那些具有重大歷史意義的地質年代便可以了。

冥古宙——從地球形成到後期重轟炸期結束的時期。早雨海代(38.5億年前),地球上第一個生物細菌出現。

太古宙——初始生物存在時期。中太古代(36億年前),藍綠藻出現。

元古宙——原始生物存在時期。新元古代埃迪卡拉紀(6.3億年前),多細胞生物出現。

顯生宙——現代生物存在時期。5.42億年前,寒武紀,生命大爆炸;4.88億年前,奧陶紀,魚類出現;4.43億年前,志留紀,陸生裸蕨植物出現;4.16億年前,泥盆紀,昆蟲、兩棲動物、種子植物出現;3.59億年前,石炭紀,爬行動物、裸子植物出現,森林形成煤炭;2.99億年前,古生代二疊紀,生命大滅絕,95%生物滅絕;2.51億年前,中生代三疊紀,恐龍、卵生哺乳動物出現;1.99億年前,中生代侏羅紀,有袋類哺乳動物、鳥類、被子植物出現;1.45億年前,中生代白堊紀,有胎盤哺乳動物出現,恐龍滅絕,地球45%生物滅絕;3390萬年前,新生代古近紀漸新世,大部份哺乳動物目崛起;533萬年前,人類祖先人猿出現;11430年前,人類文明興起。

地質年代世界上有多種不同的劃分法,這只是其中一種,僅作參考。


按照現在國際地質學上的劃分,地質時期的劃分的單位有大有小,分別有宙、代、紀、世、期、時,按照代的單位分為五個,從遠到進的時間順序分別為:太古代、元古代、古生代、中生代和新生代5個地質時代呢。

其實地質學上所測定的時間界限是一個大致範圍而已,因為這些都是根據一些地質作用等有重大變化所劃分出來的,而真正的絕對時間是不準確,現在的同位素測年的運用確實能精確一下絕對年代時間,但也由於其他因素,並不能十分準確,只是國際上公認一些特定的時間節點來認為是各個地質時代的時間分界點,但是這些時間的單位都基本上是百萬年這樣的大單位,稍微的一下,那可就是幾百萬年吶。

拿其中的太古代來說,它在國際公認的時間範圍為3800百萬年之前,其持續的時間約為1300百萬年左右,從這可以看出來,其實這個地質時期劃分的年代單位確實是非常大的,而且跨度也很大,這主要是因為一方面對於地質時期的研究主要是地層信息,我們只能從現存的地層中來研究古地史,所以可以說信息量是非常有限的,在加上這麼長時間的變化,能保存下來的地層也也歷經風雨了,因此我們在進行地質時期劃分的時候還是考慮地層的變化,我們只能從地層性質的一些變化,如果性質相同或者相似,性質差異不明顯的可以認為是一個層位,但是變化十分明顯的就得注意了,比如說生物化石等的急劇變化,或者岩性、顏色等急劇變化,一般認為那時發生了一些變動,將其所處的時間節點作為地質時期的分界點,所以對於這個地質時期的劃分基本就是這個原理,所以越到近代其生物化石等信息量變大,可以參考的方面能夠多一些,所以對相關時期的時間把控上也就能稍微精確一些了,但是這個也只是相對於前面的時期而言,因為這裡說的一下,其時間單位也是百萬年吶。

希望我的回答能夠對你有所幫助!


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