2014综自第三章自然地理系统的时间结构

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1、第一节自然地理系统的发展演化地球历史46亿年，40亿年前为天文时期，40亿年来为地质时期。现代地理环境是长期地质历史演化的结果。一、岩石圈的演化原始地球由一个接近均质的球体，经过地质历史时期的演化，分化为具有复杂圈层结构的现代地球。第三章自然地理系统的时间演化规律地球形成之初，是由固体冷物质组成的。在距今19亿-40亿年间，在地球物质积聚过程中，由于放射性元素的蜕变放热，以及原始地球的重力收缩不断产生热量，使地球增温。由刚性变可塑性到重力分异。增温：地球内部物质融化，火山喷发十分频繁，喷溢出大量的岩浆、气体和水蒸气，形成了原始的岩石圈、水圈和大气圈。重力作用：较重的铁、镍物质缓漫下沉，向地球内

2、部集中；较轻的硅酸盐类物质向地表集中。分异出：地核、地幔、地壳。在距今6亿-25亿的元古代，大陆地壳逐渐扩大、增厚，地能对地理系统的作用减弱，太阳能逐渐成为自然地理系统的主要能源。火山活动相对减弱，大气中的CO2浓度降低，游离氧离子增加。生物由原核生物进化为真核生物，单细胞进化到多细胞，异氧生物转化为自养生物，厌氧生物转化成氧化型、大气圈的上层形成臭氧层。原始地圈主要是由玄武岩（硅镁层）的岩石组成，没有沉积岩。臭氧吸收紫外线，为生物大量繁殖创造了条件。植物大发展，出现原始动物。造山运动多次发生，使小陆块逐渐拼合为泛古陆。泛古陆分为北边的劳拉西亚古陆和南边的冈瓦纳古陆。劳拉西亚古陆：北美洲、欧洲

3、和亚洲的大部分地区冈瓦纳古陆：非洲、大洋州、南极洲、南美洲以及亚洲的印度等部分大约在太古代，地球表面火山海洋在太古代早期（34亿年前），海洋中沉积了条带状的铁矿、砂岩和泥质岩。（沉积岩出现）太古代晚期，开始出现碳酸盐岩，如白云岩、白云质石灰岩等化学沉积物。但尚无生命有机体。到了元古代，沉积岩中，出现细菌和藻类等有机体的化石。生命出现、发展：由化学沉积生物化学沉积岩地球表层开始生物地球化学循环。古生代（距今2.3亿年-6亿年）早期，泛大陆分裂，形成冈瓦纳、北美、欧洲和亚洲四个大陆。大陆分裂引起海侵，海生无脊椎动物种类繁多，空前繁盛，海生植物出现向陆生植物过度的迹象，鱼类诞生。早古生代指整个古生代

4、的前半期，包括寒武纪、奥陶纪和志留纪三个纪，始于距今约5.7亿年，结束于距今约4亿年。。早古生代时，地球发生过强烈的构造运动，即地质学家们统称的“加里东运动”。这一时期的地壳运动，使延伸于北爱尔兰、苏格兰和斯堪的纳维亚半岛的北东向格兰扁地槽、西伯利亚的萨彦岭地槽、中国东南部加里东地槽、澳大利亚的塔斯马尼亚地槽及北阿帕拉契亚地槽（古大西洋）形成褶皱山地。加里东运动的完成标志着早古生代的结束加里东运动后，古欧洲和北美合并成一个大陆。晚古生代地壳运动的总称(海西运动)。由德国海西山得名。其所形成的褶皱带，称海西或华力西褶皱带。海西运动使西欧的海西地槽、北美东部的阿帕拉契亚地槽、欧亚交界的乌拉尔地槽、

5、中亚哈萨克地槽及中国的天山、祁连山、南秦岭、大兴安岭等地槽褶皱回返，形成巨大山系。此时北半球各古地台之间的地槽带变为剥蚀山地。海西运动的完成，标志着古生代的结束。在晚古生代石炭-二叠纪，鱼类和两栖类动物达到全盛，植物从水生发展到陆生，蕨类植物达到极盛，晚古生代出现骡子植物。世界许多地方都发生了煤的堆积。加里东运动：古欧洲和北美合并；海西运动后，欧美大陆和冈瓦纳大陆合并；晚二叠纪，亚欧大陆形成，古生代再次形成泛大陆。中生代（距今0.7亿年-2.3亿年）：自晚二叠纪起，泛大陆再次分裂，造山运动强烈。该时期，气候温暖潮湿，裸子植物代替了蕨类植物，爬行类动物一度繁盛之后，又走向灭绝。（侏罗纪恐龙时代）

6、鸟类、哺乳类动物、被指植物欣欣向荣。新生代时期：强烈的地壳运动，造成了各大洲的高大山系，海陆轮廓显著改观。经过第三纪喜马拉雅构造运动，现代大地貌单元基本形成。环太平洋山系、阿尔比斯-喜马拉雅山系、青藏高原等再喜马拉雅运动期间即已隆起，第四纪以来上升速度和幅度急剧增大。地质地貌环境的变化，引起全球气候、生物、水文等过程的变化。在地壳演化过程中，风化壳和土壤的形成也在变化：风化作用：由物理风化为主，转向物理风化、化学风化和生物风化相结合。二、大气圈的发展45亿年前，地球内部的各种气体元素随着火山爆发大量逸出地表，并被地球重力吸附，形成了原始的大气圈。原始大气圈主要由H2O，CO，CO2，N2和CH

7、4等所组成。由于没有游离氧，原始大气处于还原态，与现代大气有本质区别。原始的大气主要成分为H2O，CO2，CO,CH4，NH3等，缺乏O2。原始绿色植物出现释放的游离氧原始大气出现氧化作用，CO氧化成CO2，CH4氧化成H2O和CO2，HN3氧化成H2O和N2。大气圈中的CO2和N2在不断增加。生物界继续进化和增多，大气中的游离O2和CO2也逐渐增多。到了距今19—10亿年前，原始大气转变成二氧化