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全球自然环境的形成和演化
第一节主要圈层的演化

•地球与太阳系其它成员是一同形成的.
•地球诞生时间大约为距今45一46亿年以前
•地一月系统的形成
•地球的自转轴的倾斜。
•地球上两个对环境及生物界具有极其重要
意义的特征的形成:一方面,月球的出现成
为地球最大的潮汐引力场;另一方面,地轴
的倾斜导致了地球的气候形成季节性变化。
地壳的演化
•地壳的演化经历了三个阶段:
• 1、原始地壳的形成与破坏阶段(40亿年前)
• 2、漫长的陆壳增生阶段(20-40亿年前)
• 3、以大陆合并与解体为特征的板块运动旋
回阶段。
大气和海洋的演化
大气的演化
• 1、原始大气(挥发性元素)
• 2、还原性第二代大气(地球排气作用)
•温室,降水
• 3、氧气的产生
• A、氧气的产生与沉积(25亿年前)
• B、还原性大气向氧化大气转变:
•弱氧化——氧化(距今20亿一18亿年前)
•原核生物
•真核生物:距今20亿一19亿年前,1%现代大气氧分压
•多细胞生物:距今7亿年前(6%现代大气氧分压以上)
•,生命从海洋扩展到陆地,显示大气的含氧量进一步
增加,臭氧层加厚到足以防止紫外线对陆上生物的危害;

•距今1亿年前后,大气中自由氧的含量到达现代水平,此后在生物的参与下维
持大体平衡。当今大气中的氧气几乎都是由绿色植物的光合作用产生的。
•大气中自由氧的增加与CO2的减少是同步
的。只有碳被转化为含碳的无机或有机岩
的形式而永久地固定下来,自由氧才能富
集,否则光合作用产生的自由氧又会被死

亡后分解的有机物重新结合成CO2
•距今20亿年前开始石灰岩沉积明显增多,

大量的CO2被固定。
•海洋的演化
•海洋的出现可能与大气圈的形成同时,其演化与大气圈
的演化大体同步。
•如果地球在形成后的最初5000万年之内强烈排气的话,海
洋的出现应是很早的。可能在地球形成之后不到 1 亿年的
时间内就有大面积的海洋存在,最迟在40亿年前已一定存
在。
•海水来源是由大气中冷凝的水蒸气提供的,有一部分水可
能来自早期彗星的撞击。最初的海洋中不含溶解的自由
氧,因此呈还原性质
• 24亿一20亿年前成铁建造到达最大规模,形成全球地质史
上的“‘成铁时期”,表明海洋中氧气含量显著增加,但仍为
还原性质。
•大约在距今20亿年前,随着氧的增加,海洋中与大气一样
开始出现自由氧。
生命的进化
•生命的进化经历三个阶段
•早期为化学进化阶段(40亿一38亿年前),进化本
质上是化学过程;
•中期为细胞进化阶段(38亿一7亿年前),进化革新
发生在细胞内部结构和相关的生理过程上,细胞
的生物化学组成和基本特征并无大的改变;
•晚期(7亿年前以后)的多细胞复杂生命进化出现之
后,进化革新主要表现在组织器官结构及其功能
的适应改变上,而这时的生命在生物化学、代谢
途径以及细胞结构等低层次的基本特征上则表现
出相对的保守。