地球簡史:地質時間尺度——億萬年、紀元、時期、紀元和時代

地球的歷史是一個不斷變化和進化的迷人故事。 數十億年來,地球經歷了地質力量和生命出現的巨大轉變。 為了了解這段歷史,科學家們開發了一個稱為地質年標的框架。

據估計,地球已有約 4.54 億(4,540 億)年的歷史,其歷史可根據大規模滅絕、大陸形成和氣候變化等重大事件分為不同的地質時期。 這種劃分被稱為地質時間尺度,它為理解地球的過去和預測其未來提供了一個框架。

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時間尺度的概述,包括 eonothems、erathems、period 和 epochs。 維基共享資源

A. Eonothems 或 eons

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地質時間線比例圖。 帶有時代、時代、時期、億萬和大規模滅絕圖的標記地球歷史方案。 iStock

地質時間尺度的最大劃分是始元紀,它進一步分為四個紀元:1)冥宙,2)太古宙,3)元古代,4)顯生宙。 然後每個紀元又被細分為紀元(erathem)。

1. 冥古
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左:藝術家描繪的假想行星忒伊亞與早期地球相撞。 右:冥古宙中/末期地球和月球的藝術家插圖。 維基共享資源

冥古紀從地球形成到距今約4.6億年,由於缺乏大量地質證據,被認為是“黑暗時代”。 人們相信,在冥古紀時期,地球與其他天體頻繁碰撞,導致火山活動劇烈,形成了月球。

2. 太古宙
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藝術家對太古宙景觀的印象。 維基共享資源

太古宙緊隨冥宙之後,持續時間約為 4 億至 2.5 億年前。 在此期間,地球地質活動活躍,火山噴發劇烈,第一塊大陸形成,原始生命形式出現。 已知最古老的岩石可以追溯到 3.8 億年前,在格陵蘭島西部發現,揭示了稱為疊層石的簡單微生物的存在,這是地球上生命的第一個證據。

太古宙分為四個紀元:

2.1. 太太古代:4至3.6億年前

在此期間,地球仍處於形成的早期階段,重大的地質和生物事件正在發生。 太太古代的特點是形成地球上已知最古老的岩石,包括加拿大的阿卡斯塔片麻岩和格陵蘭島的伊蘇阿綠岩帶。 這些岩石為了解地殼形成的早期過程提供了重要的見解。 太太古代也出現了早期生命形式,儘管它們本質上可能是簡單的微生物。 總體而言,太太古代標誌著地球歷史上的一個關鍵時期,因為它為生命的發展和更複雜的地質特徵的形成奠定了基礎。

2.2. 古太古代:距今3.6至3.2億年。

在此期間,地球的陸地仍處於形成的早期階段,大氣層缺乏氧氣。 地球上的生命主要由簡單的細菌和微生物組成。 古太古代的特點是形成了地球上一些最古老的岩石和礦物,包括南非的巴伯頓綠岩帶。 這個時代為我們星球的早期發展和演化提供了寶貴的見解。

2.3. 中太古代:距今3.2至2.8億年

在此期間,地殼仍在形成並經歷著重大的構造活動。 第一批大陸開始出現,細菌和古細菌等原始生命形式出現在海洋中。 它的特點是氣候炎熱潮濕,以及火山活動的存在和地球上一些最古老岩石的形成。

2.4. 新太古代:2.8至2.5億年前

在此期間,大陸開始穩定,形成更大的陸地。 新太古代還見證了更複雜生命形式的進化,包括多細胞生物的出現。 此外,大氣中開始含有大量氧氣,為需氧生物的發育鋪平了道路。 總而言之,新太古代標誌著地球歷史上的一個關鍵時期,為地球地質學和生物學的未來發展奠定了基礎。

3.元古代
從左到右:元古代的四次主要事件:大氧化事件和隨後的休倫冰川作用; 第一個真核生物,如紅藻; 成冰期的雪球地球; 埃迪卡拉生物群
從左到右:元古代的四次主要事件:大氧化事件和隨後的休倫冰川作用; 第一個真核生物,如紅藻; 成冰期的雪球地球; 埃迪卡拉生物群。 維基共享資源

元古代從2.5億年前持續到541億年前,其特點是生命形式的持續進化,包括藻類和早期多細胞生物等更複雜生物的出現。 這一時期還見證了羅迪尼亞等超級大陸的形成,以及由於產氧光合生物的活動而在大氣中出現氧氣。

元古代分為三個時代:

3.1. 古元古代:距今2.5至1.6億年

在此期間,地球經歷了重大的地質和生物變化。 超級大陸哥倫比亞開始分裂,導致新大陸和海洋的形成。 隨著支持複雜生命形式的富氧環境的發展,大氣層也經歷了重大轉變。 這一時期的化石記錄為生命的早期進化提供了重要的見解,包括光合生物和第一個多細胞生物的出現。 總體而言,古元古代是地球歷史上的一個關鍵時期,為隨後時代的生命多樣化奠定了基礎。

3.2. 中元古代:距今1.6至1億年

這個時代的特點是重大的地質和生物事件,包括哥倫比亞等重要超級大陸的形成、廣泛的冰川作用以及早期真核生物的多樣化。 這個時代被認為是地球歷史上的關鍵時期,因為它為後續時代複雜生命形式的發展奠定了基礎。

3.3. 新元古代:距今1億年至538.8億年

值得注意的是,冥古宙、太古代和元古代,這三個紀元統稱為前寒武紀。 這是最早、最長的紀元,從約4.6億年前地球形成到古生代初期(即顯生宙初期)。

4. 顯生宙
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顯生宙早期的三葉蟲。 三葉蟲是已知最早的節肢動物群之一。 維基共享資源

顯生宙大約開始於 541 億年前,一直持續到今天。 它分為三個時代:古生代、中生代和新生代。

4.1. 古生代

古生代持續了 541 至 252 億年前,以生命形式的迅速多樣化而聞名,包括海洋動物的興起、植物在陸地上的殖民以及昆蟲和早期爬行動物的出現。 它還包括著名的二疊紀-三疊紀大規模滅絕事件,該事件消滅了大約 90% 的所有海洋物種和 70% 的陸地脊椎動物物種。

4.2. 中生代

中生代,通常被稱為“恐龍時代”,從 252 年前到 66 萬年前。 這個時代見證了恐龍在陸地上的統治地位,以及許多其他生物群體的出現和進化,包括哺乳動物、鳥類和開花植物。 中生代還包括另一場重大滅絕事件,白堊紀-古近紀滅絕,導致非鳥類恐龍的滅絕和哺乳動物作為主要陸地脊椎動物的崛起。

4.3. 新生代

新生代開始於大約 66 萬年前,一直持續到今天。 它的標誌是哺乳動物的多樣化和主導地位,包括大象和鯨魚等大型哺乳動物的出現。 人類的進化也包含在這個時代,智人的出現和發展只發生在300,000萬年前左右。

B. 時期、紀元和時代

顯生宙
顯生宙十二個時期的動植物群。 從左上起:寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀、三疊紀、侏羅紀、白堊紀、古近紀、新近紀和第四紀物種。 維基共享資源

為了進一步劃分地質時間尺度,每個顯生宙又細分為周期(系統),週期(系統)進一步分為曆元(系列),然後再細分為時代(階段)。

古生代時期

古生代大約開始於 541 億年前,一直持續到 252 億年前,通常被稱為“無脊椎動物時代”,由以下時期組成:

  • 寒武紀: 以“寒武紀生命大爆發”而聞名,生命形式迅速多樣化,包括許多動物門的首次出現。
  • 奧陶紀: 以海洋無脊椎動物的增殖和植物首次在陸地上的殖民為標誌。
  • 志留紀: 在此期間,生命繼續進化,出現了第一條有頜魚。
  • 泥盆紀: 這一時期通常被稱為“魚類時代”,見證了魚類的多樣化和第一批四足動物的出現。
  • 石炭紀: 以大片沼澤的發育和隨後煤礦的形成而聞名。
  • 二疊紀: 這一時期結束了古生代,以爬行動物的出現和哺乳動物的首次出現為標誌。
中生代時期

中生代,從252億年前到66萬年前,被稱為“爬行動物時代”,包括以下時期:

  • 三疊紀時期: 隨著第一批恐龍和飛行爬行動物的進化,生命從二疊紀末的大規模滅絕中慢慢恢復。
  • 侏羅紀時期: 這一時期以恐龍的統治地位而聞名,其中包括有史以來最大的陸地動物。
  • 白堊紀時期: 中生代的最後也是最後一個時期的標誌是開花植物的出現、恐龍的多樣化以及最終消滅非鳥類恐龍的滅絕事件。
新生代時期

如前所述,這是當前時代,從 66 萬年前到現在,通常被稱為“哺乳動物時代”。 它分為以下幾個時期:

  • 古近紀時期: 這一時期包括古新世、始新世和漸新世,在此期間哺乳動物多樣化並進化成各種形式。
  • 新近紀時期: 這一時期包括中新世和上新世,以現代哺乳動物的興起和早期原始人類的出現為標誌。
  • 第四紀: 當前時期包括以冰河時代和智人出現為特徵的更新世,以及人類文明發展的全新世。

顯生宙內的每個紀元都進一步細分為更小的時間單位,稱為紀元。 例如,在新生代中,紀元包括 古新世, 始新世, 漸新世, 中新世, 上新世, 更新世全新世。 因此,第四紀屬於新生代(和顯生宙),由更新世和全新世兩個紀元組成。

更新世和全新世

更新世和全新世是地球歷史上連續的兩個時期。

更新世從大約2.6萬年前持續到大約11,700年前。 它的特點是反复冰川作用,大片土地被冰蓋和冰川覆蓋。 這些冰川作用導致海平面大幅下降並造成氣候模式的變化,導致許多物種的滅絕和新物種的進化。 在此期間,猛獁象和劍齒虎等著名的巨型動物在地球上漫步。 更新世也被稱為冰河時代,因為與當今相比,它的特點是全球平均氣溫較低。

全新世開始於最後一個冰河期之後,標誌著向更溫暖、更穩定的氣候的過渡。 它始於大約 11,700 年前,一直延續到今天。 全新世的特點是冰川退縮、海平面上升和現代生態系統的建立。 這一時期涵蓋了人類文明的興起,包括農業的發展和有文字記錄的歷史的出現。

總體而言,更新世是一個環境發生重大變化和各種物種出現的時期,而全新世則是一個相對穩定的時期,智人占主導地位,人類對環境造成了變化。

更新世又分為 格拉斯, 卡拉布里亞人, 奇巴尼安塔蘭特期/晚更新世 年齡。 雖然全新世分為 格陵蘭語, 北格里普階梅加拉延 (當前年齡) 年齡。

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地質時間尺度。 維基共享資源

值得一提的是,顯生宙是科學界對地球歷史研究最多的時期,使古生代、中生代和新生代成為最重要的時代。

最後的話

隨著新證據的發現和研究,地質時間尺度不斷完善和更新。 技術的進步以及準確測定岩石和化石年代的能力有助於我們了解地球的歷史。 通過研究地質時間尺度,科學家可以獲得關於塑造我們星球的過程和事件的大量知識,並對其未來做出預測。


注意:為了使文章簡單、簡潔和易於理解,我們沒有寫下地質時間尺度的每個部分。 如果您想了解有關地質時間表的更多信息,請閱讀此內容 維基百科頁面。