地球上各种岩石是怎么来的?
可能是每个人小时候都想弄清楚的问题,
但却很少有人能真的讲明白。
没有地壳、地幔、地核,
更没有陆地、海洋之分。
我们把那时的地球叫作,
目前,科学界主流认为:
原始地球的组成成分和球粒陨石相似。
球粒陨石是一种石质陨石,带有特殊的小圆粒结构。通常认为,他们诞生在46亿年前,和地球的年龄相近。他们富含橄榄石和辉石等矿物,化石成分和早期地球相似。
当时的地球轨道还没有被清空,
原始地球不断遭受陨石撞击,
形成一个炙热而粘稠的球。
太阳系中某颗星球(希亚星)不遵守“交通”规则,
顿时漫天烟火,两败俱伤。
撞击产生的能量几乎把地球全部熔融,
其中一部分物质被撞飞,
飞出的物质后来演化成地球的卫星——月球。
再次成为熔融态的地球,
在这次强大的外力作用下,
(大家可以想象,在家筛米粒时,重的米粒总是会跑到下面,而轻的杂质会浮上来)
比重大的物质,比如铁和镍,
密度很大的地核诞生了;
比重小的物质,比如硅、氧、铝、钙等,
浮在地核的外面,组成了原始地幔。
然后,地球进入了漫长的冷却期。
能源被逐渐释放到太空。
地球表面温度开始下降,
一些原本成熔融态的物质开始结晶,
组成了橄榄岩、辉岩等最初的地幔岩石。
随后,彗星给地球带来了水,
于是,地球上就有了海洋,
逐渐地,地球拥有了完整的圈层结构。
其中,地壳和一部分上层地幔,
我们身边能看到的常见岩石,
大部分都来自于岩石圈。
火成岩、沉积岩和变质岩。
下面一一介绍“这三兄弟”
它们都是由岩浆冷却结晶而成。
是不是都认为岩浆喷发都得喷出地表,
再冷凝结晶而形成岩石?
更多的岩浆喷发是在地球内部完成的,
喷出地表的岩浆只占少数。
遇到温度相对很低的空气或海水,
会快速冷却、迅速结晶(甚至来不及结晶)。
这种情况下形成的火成岩,
一般颗粒比较细,有时还会带有气孔,
这种火成岩叫喷出型火成岩,
如果岩浆没有喷出地表,
那么他们的冷却速度就会很慢,
冷却时间长结晶就会很充分。
这样情况下形成的火山岩,
这种火成岩叫侵入型火成岩。
根据形成的深度,还可以分为深成岩、浅成岩。
那为什么火成岩的颜色不一样呢?
火成岩的颜色有深有浅,这是由组成它们的矿物成分决定的,
而决定矿物成分的,是形成火成岩的岩浆化学成分所决定。
比如在大洋中脊,两个不同的板块相互分离。
海洋地壳变得薄弱,其下方的压强减小。
因此地幔直接形成岩浆。
喷出的岩浆遇到海水快速冷却,
而遇到海水的岩浆缓慢冷却,
他们是海洋地壳的主要组成部分。
这些由地幔岩浆形成的岩石,
因此被叫作镁铁质岩石,
他们在多数情况下,比重较大,
因其富含深色矿物,基性岩一般偏深色。
海洋板块会俯冲到大陆板块之下而消亡。
俯冲带下去的海洋板块,
会受热熔化,形成岩浆。
岩浆会沿着大陆板块中的缝隙,
形成大陆地壳中的岩石。
以上形成大陆地壳主体部分的火成岩,
都是在地壳内部缓慢结晶的,
因此都是侵入型火成岩。
如果岩浆没有来的及结晶就喷出地表,
就会形成和其剩下成分相对应的喷出型火成岩。
它们形成的火山会形成大陆火山弧,
著名的雷尼尔山和圣海伦火山,
都是大陆火山弧的一部分。
它们很可能会经历物理变化和化学变化,
然后转变为沉积岩或变质岩。
已有岩石在受到外力侵蚀作用之后,
以及砂、粘土、生物残骸等组成。
沉积物被风、水、冰川等外力携带、搬运,
可能会远离母岩所在地...
(盆地、湖泊、海洋等)聚集,
沉积物一层一层地堆积,
埋在深处的沉积岩被加压、加温,
让松散的沉积物转化为结实的岩石,
和它对应的沉积物种类有关。
碎屑沉积物(方解石、霞石、白云石等)
和化学沉积物(石膏、石盐等)。
碳酸盐沉积物和蒸发岩沉积物等类别。
碎屑沉积物又可以按颗粒大小,
粘土、淤泥、砂、细砾(卵石)、中砾、粗砾。
他们发生成岩作用之后,
会相应形成页岩(泥岩)、粉砂岩、砂岩,
以及不同组合的砾岩和角砾岩等。
除了可以经历搬运、沉积和成岩作用,
还可以根据周围的温压变化,转为变质岩。
变质岩的形成,主要靠温度和压力的变化。
当温度和压强增加的时候,
变质作用大致分为两个常见种类:
接触变质发生于地层中岩浆侵入体或者熔融流附近。
地下的岩浆有时会顺着裂缝,
形成岩浆室或岩浆侵入体。
与岩浆侵入体或熔岩流接触的岩石,
在高温条件下形成变质岩。
岩石变质的程度一般和温度高低有关。
区域变质一般发生于造山带或大型逆断层附近。
在造山带、山体对下方的岩层产生巨大的压强;
岩层中的岩石发生变质,
区域变质会产生较大规模的变质岩。
比如喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山脉和落基山脉等,
都分布有规模可观的变质岩。
经历变质作用后的矿物晶体,
其大小、形状和空间排布都会变化。
变质岩里的矿物晶体就越大。
石英和云母等矿物会被排成一条一条的层状或带状,
是变质岩的重要特征之一。
榴辉岩和蓝片岩属于高压变质相,
常常产生于地幔的高温高压环境里。
它们下方的葡萄石-绿纤石、绿片岩、角闪石和麻粒岩等
一般产生于造山带等区域变质作用的条件下,
最下方的角岩和透长岩,
一般产生于接触变质作用的条件下,
叶理相对来说不明显,晶体排布不规则。
通常会对应不同的母岩。
比如石英砂岩一般是由砂岩变质而来,
板岩一般是由页岩变质而来,
绿片岩一般是由玄武岩变质而来,
大理岩一般是由石灰岩变质而来。
包括绿色大理岩、橄榄大理岩、
灰色大理岩、蓝色大理岩等品种。
常被作为建筑、雕塑、镶嵌画得石材。
帕特农神庙、泰姬陵、林肯纪念堂等
不少著名建筑都是用大理岩建成的。
比如页岩→板岩→片岩→片麻岩的连续变质过程;
页岩升温加压变质为板岩,
板岩升温加压变质为片岩,
片岩升温加压变质为片麻岩。
片麻岩如果继续受到高温高压的影响,
就走过了从沉积岩(页岩)到变质岩(板岩、片岩、片麻岩)
再到火成岩的一个循环。
这也就是为什么三大类的岩石,
如果熔融之后再冷却结晶,
因为岩石的形成和转换是循环式的,这也是为什么岩石的种类成百上千,它们的特制和性质千奇百怪。
蹦出孙悟空的那块岩石,
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为什么地球上会有生命?
5亿年前的陆地上,到处是光秃秃的山脉和大地,除了石头就是沙子,没有任何生命,也没有生命赖以生存的土壤。直到4亿2千5百万年前,海藻才在地球大气中积累了足够的氧,形成臭氧层来保护暴露在阳光下的生命,生物才可能浮出水面。地球上最早的生命出现在45亿年前。这时的生命是像细菌一样的东西,它只有一个细胞,今天地球上所有的动植物都是由细胞组成的。
化学家通过模拟原始地球的大气和水环境,在极短的时间内制造出了生物有机分子。2001年,艾姆斯研究中心的天文学家阿兰马多拉(Lou Allamandola)和德沃金(Jason Dworkin)表示甚至可以利用星云中的气体和其他元素制造出细胞膜和细胞囊。地质学证据表明,直到20亿年前地球大气层中还没有游离态的氧。那时大气中含有大量的富氢气体,例如甲烷和氨,这些是远日行星大气以及星际空间中普遍含有的气体。在40亿年前的锆晶体中发现了水的痕迹。
实验显示在这些气体和温度的联合作用下可以制造出复杂的有机分子,其中包括氨基酸,它是组成DNA的基本物质。而类似RNA的大分子则可能形成于拥有丰富有机物的黏土状物质中。在数千英里长的大陆架上尝试了无数次后。能自我复制的分子形成,并且在富含食物的海洋中快速地演化。其中具体的细节可能很难被重复,毕竟地球用了几百万平方英里的面积和7亿年的时间来跨越从分子到细菌的这一大步。
我的学名叫宇明,在生命起源方面的研究已有二十多年了,在生命领域方面已有突破性的科研成果,对于为什么地球会有生命出现?那地球上第一个生命是怎么来的?它又是什么呢之话题,可有发言权。我认为本题有三个问题,先来说说为什么地球上会有生命诞生的问题,生命诞生必须具备如下十七个自然条件:
一是要有恒星(太阳)持续发光发热的适中温度条件;二是地球圆周运动轨道的太空区间处于太阳热能温差的适宜位置;三是地球的体积必须具备直径超过900公里的质量;四是地心磁场有足够的吸引力作用;五是要有稳定的大气层形成;
六是要有稳定液态水体(海洋、江河流和湖泊)的自然形成;七是要有南北两极储水自然现象;八是地球上要有温差对流现象;九是必须要有风现象的形成,能使海洋翻起波浪;十是要有水圈的循环现象;十一是要有气侯季节之分现象;十二是要有下雨和下雪现象;十三是要有早上大雾现象;十四是要有水陆两地现象;十五是地球要有自转和公转运动现象;十六是地球地表要具备零上5~42摄氏度稳定而庞大的气温带现象;十七是要有卫星(月亮)的反光和保护作用。以上是地球演化过程必须要形成上述十七个基本自然条件之后,地球生命方能随机诞生与持续生存。再来谈谈地球上第一个生命是如何来的问题,当地球上述自然条件满足时,由于地球上的物质都是太阳历来通过燃烧手段,所持续释放出来的尘粒流物质聚集积累而成的,统称为自然定体物质,主要含有二氧化碳、氮、水(氢氧)和有毒化学元素等四种基本物质,这些都是形成生命的种子物质,
当水处于稳定的液态水体(海洋)现象时,由于风的作用,会使海洋翻起波浪,处在岸边水与陆地的交界处并在太阳光和热持续的透射作用下,会使自然定体物质产生一系列的物理化学反应,并在储有能量的水流作用下,会随机地诞生出数量庞大的数之不尽的最为原始的活性生命物质。还有来讲讲它又是什么的问题,
地球上最为原始的活性生命物质称之为单细胞,它是一种具有生命活力的微生物,它具有感觉、遗传(再生)、自养和异养四重生理属性,
是演化成为细胞生物体的基础来源。不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的有道理,希给个点赞并关注我,欢迎大家讨论或发表己见。宇明于东莞市。
关于“”地球上的生命是如何从无到有的?“说白了就是在问生命的起源。
我们的地球其实起源于46亿年前,而宇宙呢?按照目前的观测结果来看,是来自于138.2亿年前的一场大爆炸。
宇宙大爆炸后的5亿年,宇宙中主要是气态物质,它们在引力的作用下,逐渐形成了恒星系统。恒星们就黑暗宇宙的灯塔一样,一个个亮了起来,但万物都是向死而生的,恒星也是一样,其中有一种最璀璨的方式就是超新星爆炸。
一般来说,恒星内部的核聚变,最多只能产生到铁元素,再就没办法继续下去了,这是因为铁的核聚变所需要的能量比产生的能量还要多,这就入不敷出了,所以,核聚变常常停留在铁之前。而超新星爆炸产生的能量恰好可以满足铁发生核聚变的条件。因此,一般来说,高于铁的元素都是从超新星爆炸来的。
在宇宙中,99%以上的元素都是氢元素和氦元素,剩余的元素不足1%。而我们地球其实很特别,有大量的高顺位元素。所以,可以说是击败了99%的宇宙玩家。
也因此,太阳系其实应该是起源于第一代或者第二代恒星的超新星爆炸。这之后星云物质以及超新星爆炸抛洒出来的物质在引力的作用下,形成了太阳系。
所以说,如果没有之前的那场超新星爆炸,就凭氢和氦,别说是人了,其他生物也出现不了。所以,丰富的元素是生命起源的基础。
自从地球形成之后,其实没过多久,应该说大部分的地球历史都有生物。也就是大概在距今40亿年前,地球上出现了生物,不过这里我们要强调一下,目前,我们找到的最古老的生物化石是距今37亿年前的蓝细菌化石。
那可能你要问,那生命到底是咋来的呢?
讲真在生命起源这样的终极话题中,许多科学家都提出了自己的想法。其中比较有名的是米勒实验,话说1953年,有个叫做米勒的人和他的同时仪器做了一个著名的实验,他们在玻璃容器力注入了一些物质,这些物质是从天体物理学家那里打听来的原始大气里的主要成分,其中就包括水蒸气、甲烷、氨气、氢气和一氧化碳等,然后街上电弧装置,模拟原始地球的条件。
结果,万万没有想到的是,不久后米勒竟然发现容器内出现了氨基酸分子,这用来构成蛋白质的。这个实验震撼了学术圈,后来一堆科学家就开始重复实验,而有一些科学家也发现了火山口和陨石上其实也有氨基酸的存在,并且这些科学家也提出了自己的假说。
不过,这些假说之所以没有成为主流,是因为忽略了一个事实。那就是有氨基酸不等于有了生命。这就好比,有了一堆铁,就等于有了车么?从氨基酸到生命出现其实还有一条很长路要走,如果搞不清楚这个路径其实没有任何意义。
所以,科学家绞尽脑汁,进行大量的研究,目前来看,有两大主流假说:RNA世界假说和海底热泉口假说。
我们先来说RNA世界假说。如果上过高中生物课的同学应该都直到,我们细胞中的DNA是遗传物质,可以复制自己,而且还能够指导RNA合成蛋白质,完成生命所需的基本工作。
于是,科学家就寻思,为什么要这么麻烦?直接让RNA来做不就行了,如果RNA能够复制自己,其实也就没有DNA什么事情了。于是,他们一头扎进实验室里,去验证自己的想法。果然,他们在实验室里搞出了可以自我复制的RNA,其实就是可以部分自我复制功能的核酶分子。所以,科学家就提出,很有可能早期的生命就是以可以自我复制RNA为遗传物质的生命。这也就是RNA世界假说。
接下来,我们再来说说海底热泉口假说。这个假说的由来是科学家再海底发现了热泉口,热泉口喷射着超高温300-400摄氏度的水(这水的一种特殊相态),而且热泉口附近的PH都非常低。
照理说,热泉口附近应该是没有生物,因为条件实在是太极端了,可万万没有想到的是,科学家发现热泉口附近生机勃勃,不仅有生物,而且还特别热闹。
于是,科学家就开始研究起了热泉口附近的情况,他们猛然发现一个问题,那就是热泉口附近有氢离子的定向移动。这有啥好奇怪的呢?这就涉及到了线粒体,线粒体是给细胞提供能量的细胞器,不过线粒体其实是很晚之后才出现的。它的功能其实也是利用氢离子的定向移动来给细胞提供能量的。
那问题就来了,早期的生物到底是如何获取能量的?科学家通过研究热泉口发现,早期的生命很有可能是依靠热泉口附近的氢离子的定向移动来给自己提供能量,毕竟所有的生命,自打出生起,就需要能量,否则根本活不下去。
所以,有一部分科学家认为生命起源于海底热泉口。而目前来看,海底热泉口假说比RNA世界假说更加主流一些。不过,关于生命起源这种终极的拷问,未来一定还会有新的发现和证据,可能RNA世界假说和海底热泉口解说也会被推翻,所以,我们可以当作是目前科学家对于生命起源的一种看法。