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板块构造理论认为，整个地壳是由若干坚实的板块构成的。这些板块浮在地幔的软流层上。由于软流层的温度和密度不均衡，会产生缓慢的对流运动，大约每年流动1厘米至几厘米，所以浮在它上面的地壳板块，就会像坐在传送带上那样缓慢地漂移。在地幔软流层物质上升的地带，岩浆不断涌出，形成新的地壳，这便迫使原来的地壳张裂开来，并被推向远方，这就是所谓的海底扩张。如果这个地带正好是一块大陆，那么这块大陆就会被撕裂，中间的裂缝越张越宽，以至形成新的大洋。如今的大西洋就是这样形成的。并且，在地幔物质对流上升的地带，往往形成洋脊，如纵贯大西洋的洋脊就是这样产生过去2。5亿年间各个大陆变化图示的。

运动着的板块还会发生碰撞。如果是较硬的洋底板块同较软的大陆板块相撞，洋底岩石层便会斜插到大陆岩石层下面，并在那里形成海沟；而紧靠大陆的岩石层则会凸起，形成岛弧或海岩山脉。如果是两块大陆板块相撞，在它们相对峙的地带就会发生隆起，形成高山，如喜马拉雅山脉就是印度大陆块同亚洲大陆块相碰撞挤压的结果。

大气圈

在地壳外面的广阔空间，是地球的大气圈，人们常称它是地球的外衣。谁都知道，作为地球环境要素之一的大气，是各种生命不可须臾缺少的东西。但你可曾知道，如今的大气，早已不是原来的大气了，而是至少经过两次“更新”之后的第三代大气。

现在笼罩着地球的大气，其厚度可在3000公里左右，通常称之为大气层或大气圈。它的总质量并不大，仅相当于地壳总质量的0。05％。大气圈在结构上，自下而上依次可分为对流层、平流层、中间层、热层和外层。从成分上说，大气是一种混合物，其组成相当简单。它由不同成分的、具有不同的性质和功能的物质以适当比例相配备，为有机世界的生存和发展提供了有利的条件。现代靠近海平面的干洁空气的组成是：

成分氮氧氩二氧

化碳其他含量%按体积78。0820。940。930。03微量按质量75。5223。151。280。05微量可是，地球的早期大气却完全不是这样的。

地球脱胎于星云，而星云的主要成分是氢和氦。可想而知，地球的第一代大气是以氢和氦为主。不过，地球在形成之初，由于其体积还很小，没有足够的重力把这些气体挽留在自己周围。因此，最初的地球无法拥有大量的气体，有如现在的月球或小行星那样。后来，随着地球不断吸引和兼并它周围的固体颗粒，体积和质量不断增大，地球的引力也不断增大，并可以把原始的气体吸引在自己周围，便形成了以氢、氦为主的第一代大气。由于这些大气分子很轻，在阳光照射下异常活跃，很容易逃逸出地球。

随着地球的进一步增长，以及地球内部温度的升高，在地球内部圈层分化的同时，从地球的内部不断有气体产生出来，这就是地球的第二代大气。其主要成分可能是水（H2O）、二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、甲烷（H3），此时还没有动植物呼吸所必需的游离氧。第二代大气产生于火山，喷发或从地球物质中渗出，人们根据当今火山喷发产生的气体和某些陨石上所发现的气体成分证实了这一点。

至于第二代大气是怎样演化成现代大气的，这个过程比较复杂，但在演化过程中起关键作用的是绿色植物。因为绿色植物通过光合作用能够吸收二氧化碳，释放出游离氧，从而把还原大气变成氧化大气，使第二代大气的成分发生重要变化。

大气层是地球表层最外的一圈，其密度由地表向太空逐渐变小在距今30亿年以前，地球上出现了原始的低等植物蓝绿藻。这是地球大气由还原大气变成氧化大气的关键性事件。在距今6亿年以前，绿色植物在海洋中得到大量繁殖与发展，并占据优势。在距今4亿年以前，绿色植物开始在陆地上出现。这样，使得大气中的游离氧不断增多，同时还原大气的氧化过程被加速。在氧化过程中，一氧化碳逐渐转变成为二氧化碳；甲烷逐渐成为二氧化碳和水；氨逐渐转变成为水汽和氮。很明显，这时的大气还不是氧化大气，而是以二氧化碳逐渐占据优势的大气。只是由于绿色植物光合作用的持续作用，大气中的二氧化碳才得以日益减少，而游离氧日益增多。有人估计，当大气中游离氧达到现代大气氧的1％的时候，就可能出现有效的臭氧层。它对太阳紫外线起屏障作用，可保护地球上生命免遭紫外线伤害。游离氧是生物发展的产物，反过来它又促进生物界的发展。

大气中氮气的增多，除了与游离氧有关，还取决于生物的发展。生物在其生存期间，需吸收环境中含氮化合物，在体内合成蛋白质等复杂的有机物。当动植物及其排泄物腐烂时，蛋白质一部分转变为氨和铵盐，另一部分直接转变为氮；氨在游离氧的作用下又释放出氮。由于氮的化学性质不活泼，在常温下不与其他元素结合，所以它在大气中会越积越多，终于成为大气的主要成分。

总之，在绿色植物的光合作用下，由于二氧化碳不断减少和氧、氮的不断积累，终于使得地球的第二代大气演化成现代的第三代大气。

水圈的由来

在地球上，很少有什么物质会像水那样变化多端，分布广泛。上至高层大气，下至地壳深处，几乎处处都有水的踪迹和水的影响。相互沟通的世界大洋，陆地上的江河湖沼，以及埋藏于地表下面的地下水等，它们互相连通，共同构成了我们这个星球上所特有的“水圈”。在地球上的总水量中，海水约占97％，其余3％存在于冰川、江河、湖沼、地下和大气中。如果我们把地表看做是很平坦的，将地球水均匀覆盖其上，那么全球将成为一个平均水深2745米的水球。

然而，地球上的水并不是从来就有的，而是地球发展的产物。

最初，绝大部分水是以结晶水的形式，存在于地球的岩石之中的。目前江河湖海中的水，从根本上讲，是来自地球内部，来自地下的岩石。但它们的直接来源，还是靠大气降水集聚而成的。随着地球内部温度的升高，存在于岩石之中的结晶水会析出形成水汽。这些水汽主要是通过火山活动跑出地表，进入大气，再遇冷凝结成水滴降落在地面，形成最初的水圈。

海洋水是水圈的主体。原始的海洋水是较少的，而且水质也与现在大不相同。尝过海水的人都知道，它的味道又咸又苦。其咸味主要来源于氯化钠（NaCl），苦味主要来源于氯化镁（MgCl2）。海水由淡变咸主要有两方面的原因：其一是海底火山喷发时，把大量盐分直接带给海水；其二是同陆地水注入有关，这是海洋水变咸的主要原因。俗话说，水流千遭归大海，河流的最后归宿是大海，而河水总是溶解有一定的盐分。海水的惟一散失是蒸发，而蒸发出去的水总是纯净的淡水。这样，海洋中的盐分越聚越多，便逐渐变成现在这样含盐量高达35‰了。

生气勃勃的生物圈

在地球发展的最初阶段，地球上本没有任何生命现象。由于地球本身的特有性质和它在太阳系中得天独厚的位置，决定了地球上物质的进一步演化。地球上自从有了原始的地壳、大气圈和水圈，生命便合乎规律地出现和发展了。

现在多数人认为，生命是由无生命的物质转化来的。这种转化，需要有一定的物质条件，即必须具备甲烷、氨、水汽和氢等，而这些物质在原始大气中是大量存在的。实现这种转化，还需有一定的能量，而来自太阳的紫外线、大气中的电击雷鸣和地下的火山熔岩等都是重要的能源。所以，在原始地球上，实现从无生命到有生命物质的这种转化，便具备了可能性。

这种转化的过程多半是有机分子及简单有机物的产生，然而再由简单的有机物转化为有生命的物质。其中原始的海洋是重要的一环。大气和地表上的有机物随着降水和地面径流汇集到海洋，并在海洋一定部位浓集。这样，它们有更多的机会相互接触，结合成更为复杂的有机分子，甚至成为能自行与周围环境进行物质交换的独立体系；再通过不断进化，这些独立体系开始进行最原始的新陈代谢和自我繁殖，这才发展成生命物质，人们叫它非细胞生命。这个过程大概发生在距今35亿年以前。这是从无生命到有生命的一次飞跃。不过，正是因为生命的形成是一个极为漫长的过程，人们要想在实验室里获得有生命的分子，目前尚不可能实现。

原始生命之所以在水中形成，也在水中发展，是因为那时的大气中还缺少游离氧，高空还没有形成可以抵御太阳紫外线的臭氧层，原始生命只有从水中获得氧和靠水的保护才能生存和发展。在陆地还未具备生命生存条件之前，原始生命一直生活在海洋里。它们在海洋里渡过了十分漫长的岁月，直到距今6亿年前，绿色植物在海洋里大量繁殖，成为海洋生物的主要成员之时，陆地仍然是一片荒漠，找不到任何生命的踪迹。

地球表层由大气圈的下部、岩石圈的上部和水圈、生物圈共同组成。人类就生活在这个生命活动活跃、自然景观十分壮观的大千世界绿色植物的出现为其登陆创造了条件。因为绿色植物在光合作用中所产生的游离氧不断积累，最终导致高空臭氧层的形成。它能有效地吸收紫外线，保护地面上的生物免遭伤害。于是，在距今4亿年前，绿色植物开始从海洋发展到陆地。首先登陆的是陆地孢子植物，此后，依次出现了裸子植物和被子植物。动物也开始登陆和发展，依次出现了两栖动物、爬行动物和哺乳动物。

地球上的生命从无到有，从简单到复杂，从低级到高级，一步步进化发展，至今已有数百万种动植物。它们占领了海洋、陆地、地壳的浅层和大气的下层，构成地球上所特有的一个圈层——生物圈。地球上的生命依靠地壳、大气和水才得以生存和发展；反过来，生命又参与对地壳、大气圈和水圈的改造，促使其演化和发展。可以说，由于生命和生物圈的出现，地球圈层之间的联系和接触越来越密切了。

至此，我们可以看到，地球岩石圈的顶层、大气圈的底层以及水圈和生物圈的全部，是地球外部各圈层密切接触和有机联系的地带，各圈层在这里相互作用，相互渗透，构成一个完整的物质体系。对于人类社会来说，它就是我们周围的自然界，即自然地理环境。

还要特别指出的是，到了后来，地球在它自身演化的同时，还要受到人类活动的影响，接受人类有意识的改造。所谓改造地球，就是合理地利用各个圈层的自然资源，有目的地改变各个圈层的状况和它们之间的关系，使之朝着有益于人类的方向发展。

地壳移动的“起点站”

大陆漂移说沉寂了三四十年，直到20世纪五六十年代，当古地磁学研究得到广泛开展，所取得的成果又一时无法得到合理的解释的时候，人们才逐渐认识到，30多年前的魏格纳的假说，为他们说明今天的发现提供了一个强有力的武器。

我们都知道，地球是个大磁体。它有南磁极、北磁极，有一个十分庞大的磁场。近代科学研究证实，在地球磁场的作用下，地球上的岩石也有微弱的磁性，而且，和所有的磁铁一样，指示出地球磁极的方向。