地球的歷史 西松高中  翁玉華
均變說 英國地質學家赫登( James Hutton )於  1785  年提出 也就是「古今一致說」,闡明地球上過去和現在進行的地質作用之間的關係,成為地球科學家研究地球歷史的重要基礎。 依據「均變說」,現在與過去所發生的地質作用基本原理相同,只不過規模與速率可能不同。
歷史上的大事記錄在哪裡? 火成岩,記錄了火山活動 變質岩,記錄了變質作用的紀錄 沈積岩,地表分佈最廣的岩石,記錄地球變遷最為持久且連續
研究地球歷史的方法 ---------------- 從地層觀察地質事件 疊積原理 -- 老岩層在下,新岩層在上 截切原理 舊的地質事件受後發生的事件影響 被破壞的地層或地質構造事先發生的 化石層序律 不同岩層所含化石族群不同 不同的化石族群以一定的順序出現
例(二) 事件發生順序可能為: A->B -> C -> D -> E -> F -> G -> 岩層傾斜->  X -> 侵蝕作用->  H -> Y -> 侵蝕作用->  I
化石有什麼用? 鑑定岩層相對地質年代 ( 標準化石 ) 做地層對比 ( 標準化石 ) 研究生命演化 指示古環境 ( 指相化石 ) 復原古地理 探索古氣候變遷 ( 指相化石 )
偶蹄類的化石記錄
古生代以三葉蟲為標準化石 寒武紀 奧陶紀 志留紀 泥盆紀 石炭紀 二疊紀
地層對比 可追蹤不同地點出露的同一年代的岩層 比較岩層的老新,鑑定相對地質年代
標準化石的條件 特徵明顯、容易辨認 演化速率快、出現年代短 數量多,遍及全球
指相化石 — 可以指示當時沉積環境 例如 -- 珊瑚 清潔溫暖的淺海、 15-35℃ 的水溫、 鹽度  35/1000 位於潮汐作用的範圍內  其他如:有孔蟲、溝鞭藻等
地球的計時鐘 放射性元素(母元素)隨時間會變成其他元素(子元素) 母元素原子數蛻變一半所需的時間稱為『半衰期』 比較母元素與子元素的量,可決定岩石生成的年齡 5500 5500 5500
 
舉例 某一火成岩所含放射性母元素含量只剩原來 1/32 ,已知此放射性元素的半衰期為 2 萬年,請問此火成岩的年齡? 1  1/2  1/4  1/8  1/16  1/32 2 萬年  X  5 =10 萬年
較常用的同位素定年法 使用限制— 10 個半衰期 之內 以 火成岩定年 為主 較 年輕 的地層 用半衰期短的碳— 14 法 ( 半衰期約 5500 年 ) 較 古老 的地層 銣鍶法 ( 半衰期約 47 億年 ) 鈾 238 法 ( 半衰期約 4.5 億年 ) 鉀氬法 ( 半衰期約 12.8 億年 )
 
最古老的化石 38 億年的 碳質 南非發現 35 億年前的 疊層石 藍綠藻與沈積作用之後形成的層狀構造 現生景觀 化石剖面
解讀化石記錄 新的資料出現時,有時會推翻之前的看法 寒武紀的怪誕蟲 ↓ 過去以為的樣子  ↓現在認為的樣子
寒武紀大爆發 5 億 3 千多萬年前的地層,出現大量且多樣化的生物,帶殼生物出現 以加拿大的 伯吉斯 動物群和中國雲南的 澄江生物群 最具代表 現生生物所有門類幾乎都已出現 ↑ 根據澄江化石復原之寒武紀早期生態,圖為奇蝦
魚類出現了 奧陶紀出現最早的魚類(無顎魚類),如下圖 有下顎的魚到志留紀、泥盆紀才出現 奧陶紀也是生物(苔蘚植物)登陸的年代
石炭紀 樹蕨和巨大的木賊為主的森林遍佈全球 翼幅達 1m 的蜻蜓, 3m 長的馬陸 兩棲類
最早的鳥類 最早的鳥類是出現於侏羅紀末期,發現於德國索冷霍芬石灰岩的始祖鳥 下圖是大約同一時期的有羽毛的小型恐龍,發現於中國遼西和熱河
哺乳類的祖先出現了 大約二億年前(約二疊紀~三疊紀),恐龍逐漸興盛之際,長的像小地鼠的哺乳類跟著出現
還有還有…… 顯花植物在白堊紀出現 中生代恐龍稱霸陸地,空中、海洋也都是爬蟲類的天下 6 千 5 百萬年前,恐龍遭到大滅絕,哺乳類取而代之,成為新生代的新霸主… 恐龍遭遇到什麼事了?
為何會有慘劇發生? 並非『不適』,而是『不幸』 原因可能不只一次一個發生 大規模星體撞擊(如:恐龍的滅絕) 冰河時期的持續 大規模的火山活動 全球氣候變遷 海水面大幅升降
 
 
 
顯生元隱生元
觀察化石
迷惑龍 21 公尺 4.5 公尺

1-2地球的歷史

Editor's Notes

  • #2 時間 50 分鐘 ( 不包括化石觀察 20 分鐘 )