发布时间：2016-05-25 11:52:00 点击：692

　　2006年度省财政地质遗迹保护项目

　　嵩山世界地质公园

　　地学基础科普读物

　　(导游培训材料)

　　河南省地质矿产勘查开发局区域地质调查队

　　二○一○年八月

　　2006年度省财政地质遗迹保护项目

　　嵩山世界地质公园

　　地学基础科普读物

　　(导游培训材料)

　　编写单位： 河南省地质矿产勘查开发局区域地质调查队

　　编写人员： 梁会娟 张忠慧 李 琛 李玉昌 陈丽娜

　　编写时间： 二○一○年八月

　　目 录

　　第一章　地质公园与地质遗迹

　　第一节 地质遗迹与地质公园的基本概念

　　第二节 地质公园徽标及其含义

　　第三节 建立地质公园的意义

　　第四节 我国地质公园建设现状

　　第二章　地球

　　第一节　地球的形状

　　第二节　地球各圈层结构

　　第三节　地球运动

　　第三章　地质历史

　　第一节　地质时代划分

　　第二节　太古宙

　　第三节　元古宙

　　第三节 显生宙

　　第四章 嵩山地质公园概况

　　第一节 太室山景区线路介绍

　　第二节 少室山景区线路介绍

　　第三节 嵩山地质博物馆布展

　　第四章 嵩山地质博物馆布展理念

　　第一节 走进嵩山

　　第二节 地质大典

　　第三节 海陆变迁

　　第四节 地学摇篮

　　第五节 岳立中天

　　第一章　地质公园与地质遗迹

　　第一节 地质遗迹与地质公园的基本概念

　　一、地质遗迹(Geological heritage)

　　地质遗迹(Geological heritage)是指在地球演化的漫长地质历史时期中，由于内外动力的地质作用而形成、发展并保存下来的珍贵的、不可再生的地质自然遗产。其主要类型包括：有重大观赏和重要科学研究价值的地质地貌景观;有重要价值的地质剖面和构造形迹;有重要价值的古人类遗址、古生物化石遗迹;有特殊价值的矿物、岩石及其典型产地;有特殊意义的水体资源;典型的地质灾害遗迹等。

　　重要的地质遗迹是宝贵的自然资源，是人类的财富，是自然生态环境的重要组成部分。

　　二、地质公园(Geopark)

　　地质公园(Geopark)是以具有特殊地质科学意义，稀有的自然属性、较高的美学观赏价值，具有一定规模和分布范围的地质遗迹景观为主体，并融合其它自然景观与人文景观而构成的一种独特的自然区域。既为人们提供具有较高科学品位的观光游览、度假休闲、保健疗养、文化娱乐的场所，又是地质遗迹景观和生态环境的重点保护区，地质科学研究与普及的基地。

　　三、中国国家地质公园(National Geopark of China)

　　在中国，以具有国家级特殊地质科学意义，较高的美学观赏价值的地质遗迹为主体，并融合其它自然景观与人文景观而构成的一种独特的自然区域。由国家政府行政管理部门组织专家审定，由国土资源部正式批准授牌的地质公园，称中国国家地质公园。

　　第二节 地质公园徽标及其含义

　　一、中国国家地质公园的标徽

　　中国国家地质公园的标徽见下图。该标徽的主题图案由代表山石等奇特地貌的山峰和洞穴、代表水和褶皱的三条横线、代表古生物遗迹的恐龙等组成，表现了地质遗迹和地质景观的主要特征。只有经国家正式批准的国家地质公园才能使用中国国家地质公园的标徽。

　　二、世界地质公园的标徽

　　联合国教科文组织的世界地质公园的标徽，它是由约克.佩诺先生(York Penno)设计的。它象征着地球行星是一个由已形成我们环境的各种事件和作用构成的不断变化着的系统。

　　在经联合国教科文组织批准的世界地质公园(UNESCO GEOPARK)的标示说明系统上，都应标注世界地质公园的标徽。未经联合国教科文组织(UNESCO)地质公园秘书处和国际地质公园咨询委员会的明确认可和批准，任何集团不得使用世界地质公园" UNESCO GEOPARK”这一标示，也不得将这一标示用于未经上述两个机构明确认可和批准的任何目的。在商业上使用必须获得UNESCO的特别授权。

 第三节 建立地质公园的意义

　　国家地质公园的建立是以保护地质遗迹资源、促进社会经济的可持续发展为宗旨，遵循“在保护中开发，在开发中保护”的原则，依据《地质遗迹保护管理规定》，在政府有关部门指导下而开展的工作。《地质遗迹保护管理规定》第八条明确指出：对具有国际、国内和区域性典型意义的地质遗迹，可建立国家级、省级、县级地质遗迹保护区、地质遗迹保护段、地质遗迹保护点或地质公园。

　　一、建立地质公园是保护地质遗迹的需要

　　保护地质遗迹的有效方式，就是动员地方的社会力量，合理而科学地开发、利用地质遗迹资源。把建立地质公园与地区经济发展结合起来，通过建立地质公园带动旅游业的发展，使地质遗迹资源成为地方经济发展新的增长点。促进地方经济发展和增加居民就业，提高当地群众的生活水平，从而达到保护地质遗迹的目的。

　　二、建设地质公园有利于社会精神文明建设

　　建立地质公园是崇尚科学和破除迷信的重要举措。地质公园建设以普及地学知识、宣传唯物主义世界观、反对封建迷信为主要任务，既要有对自然景观的人文解释，又有地质科学的解释，从而使地质公园既有趣味性，更有科学性。

　　三、地质公园为科学研究和科学知识普及提供了重要场所

　　对整个社会来说，地质公园是科学家成长的摇篮和进行科学探索的基地。对广大青少年朋友、对民众，地质公园是普及地质科学知识，进行启智教育的最好课堂。

　　四、建立地质公园是一种新的地质资源利用方式

　　直到上世纪80年代末期，人们才逐渐认识到地质遗迹资源对旅游业的重要性。地质遗迹有独特的观赏和游览价值因此建立地质公园，可以使宝贵的地质遗迹资源不需要改变原有面貌和性质而得于永续利用。国家地质公园的建立，是对地质资源利用的最好方式。

　　五、建立地质公园是发展地方经济的需要

　　通过建立地质公园，可以改变传统的生产方式和资源利用方式，为地方旅游经济的发展提供新的机遇。同时，可以根据地质遗迹的特点，营造特色文化，发展旅游产业，促进发展地方经济。

　　六、建立地质公园是地质工作服务社会经济的新模式

　　改革地质工作管理体制，转变观念，扩大服务领域，开辟地质市场。建设国家地质公园计划的推出，为地质工作体制改革，服务杜会提供了机遇。

　　第四节 我国地质公园建设现状

　　一、联合国教科文组织的地质公园计划

　　为了更好的保护地质遗迹、爱护我们生存的家园——地球，1991年6月13日在法国迪涅如召开的“第一届国际地质遗产保护学术会议”上，来自30多个国家的100多位代表共同签发了《国际地球记录保护宣言》，该宣言指出，地球的过去，其重要性决不亚于人类自身的历史，现在是保护珍贵的地质遗产的时候了。

　　联合国教科文组织于1999年2月，正式提出了“创建具独特地质特征的地质遗址全球网络，将重要地质环境作为各地区可持续发展战略不可分割的一部分予以保护”的地质公园计划，并创立了Geopark (Geological park)—地质公园这一名称。

　　联合国教科文组织常务委员会第156次会议(1999年4月15日，巴黎)提出创建世界地质公园计划。该计划是每年在全世界建立20个世界地质公园，全球共建500个，并建立全球地质遗迹保护网络体系。在过去数年中，许多成员国的地质机构和地质学家以及非政府组织对此计划表示了极大的关注。

　　二、中国国家地质公园的建设、发展与现状

　　中国政府对联合国教科文组织的地质公园计划作出了积极的响应，2000年，中华人民共和国国土资源部制定了《全国地质遗迹保护规划(2000-2001)》和《国家地质公园总体规划工作指南》，2001年，国土资源部成立了国家地质遗迹保护(地质公园)领导小组和国家地质遗迹(地质公园)评审委员会，并邀请了财政部、国家环保总局、国家旅游局等部委领导作为成员，参照世界地质公园的标准，制定了国家地质公园评选办法等系列文件。并于2000年到2005年，分4批共批准建立了138处国家地质公园。随着地质公园的改革，2009年第五批又有44家取得地质公园建设资格。

　　三、中国国家地质公园申报世界地质公园情况

　　联合国教科文组织2004年2月11-13日在法国巴黎召开了首批世界地质公园评审会议，在这次会议上，25处全球最具代表性的地质公园荣获首批世界地质公园称号，中国有8处国家地质公园入选，我省的云台山与嵩山名列其中。

　　2004年11月中国第二次推选了4处国家地质公园参加世界地质公园的评选，2005年2月11日，联合国教科文组织于法国巴黎召开评审会，通过了这4处国家地质公园为世界地质公园。

　　2006年9月18日，联合国教科文组织在英国北爱尔兰贝尔斯特召开第三批世界地质公园评审会，会上投票表决通过了第三批12家世界地质公园，我省的王屋山-黛眉山、伏牛山名列其中。

　　2007年11月11日，联合国教科文组织在在马来西亚兰卡威召开第四批世界地质公园评审会上，会上投票表决通过了第四批国家世界地质公园，我国江西的龙虎山、四川的自贡名列其中。

　　至2009年，我国已有22处世界地质公园，其中河南有4处。

　　四、河南省地质公园建设现状

　　近年来河南省已先后成功申报批准了15家省级地质公园，11家国家级地质公园：4家世界地质公园。其中，批准的省级地质公园中除6家目前仍为省级地质公园外，其余9家独自或与其它景区联合已经晋级为国家地质公园;批准的11家国家地质公园中云台山、嵩山已于2004年被联合国教科文组织世界地质公园专家评审会评为首批世界地质公园;王屋山与黛眉山联合、西峡伏牛山与内乡宝天曼联合也于2006年被联合国教科文组织世界地质公园专家评审会评为第三批世界地质公园。

　　河南省地质公园事业蓬勃发展，已经成为河南发展旅游产业的闪光点，地质公园成为各旅游景区竞相追逐的“金字招牌”，地质遗迹与景观的保护也成为当地居民的自觉行动。

　　以地质公园申报为契机，焦作云台山地质公园的科技品位、档次快速提升，连续多年焦作旅游在河南的旅游界独领风骚。以焦作云台山世界地质公园为代表的南太行山(主要在河南境内)山水地质旅游区迅速闻名全国，并成功开发东南亚和韩国市场，成为河南旅游的一张新名片。

　　享有“五岳”之尊的嵩山一度为风靡世界的“少林”所埋没。嵩山世界地质公园的强力推出后，不但向世人展示着丰富的科学内涵，也为嵩山旅游业的持续发展开辟了新的增长点。

　　王屋山是“愚公”的故乡，王屋山与黛眉山两个国家级地质公园联姻申报的中国王屋山-黛眉山世界地质公园，围绕山水济源、古都洛阳和小浪底水库，组成了一个新的旅游资源环带——两地经济社会各项事业的飞速发展已经证明，这里正在催生出以地质旅游带动两市“一拖二”式的经济社会发展新动力。

　　河南伏牛山处于我国华北与杨子两大板块碰撞带，复杂的地质构造演化史造就了极为丰富的地质旅游资源，近年来相继申报建设了多家不同级别的地质公园，为了响应河南省政府“开发大伏牛山旅游产业”的号召，实施“区域资源整合，创建具有世界意义的大陆造山带型地学研究和地学旅游基地”的建议，为地质公园建设的健康发展提出了新思路。

　　河南省省级地质公园、国家级地质公园、世界级地质公园共同组成了一个级次有序、分布面广、类型较齐全的地质公园体系。在地质公园申报和建设工作中，走在了全国的前列。

　　第二章　地球

　　第一节　地球的形状

 地球是球形这一概念最先是公元前五、六世纪的古希腊哲学家毕达哥拉斯(Pythagoras)提出的。但是他的这种信念仅是因为他认为圆球在所有几何形体中最完美，而不是根据任何客观事实得出的。以后，亚里士多德根据月食时月面出现的地影是圆形的，给出了地球是球形的第一个科学证据。公元前3世纪，古希腊天文学家埃拉托斯特尼(Eratosthenes of Cyrene)根据正午射向地球的太阳光和两观测地的距离，第一次算出地球的周长。公元726年我国唐代天文学家一行主持了全国天文大地测量，利用北极高度和夏日日长计算出了子午线一度之长和地球的周长。1622年葡萄牙航海家麦哲仑(Ferdinand Magellan)领导的环球航行证明了地球确实是球形的。17世纪末，牛顿研究了地球自转对地球形态的影响，认为地球应是一个赤道略为隆起，两极略为扁平的椭球体。1733年巴黎天文台派出两个考察队，分别前往南纬2°的秘鲁和北纬66°的拉普林进行大地测量，结果证明了牛顿的推测。

　　20世纪60年代后人造卫星上天，为大地测量添加了新的手段。现已精确地测出地球的平均赤道半径为6378.14千米，极半径为6356.76千米，赤道周长和子午线周长分别为40075千米和39941千米，北极地区约高出18.9米，南极地区低下去24-3米。有人说地球像一只倒放着的大鸭梨。其实，地球的这些不规则部分对地球来说是微不足道的。从人造地球卫星拍摄的地球照片来看，它更像是一个标准的圆球。

　　平均赤道半径: ae = 6378136.49 米

　　平均极半径: ap = 6356755.00 米

　　平均半径: a = 6371001.00 米

　　赤道重力加速度: ge = 9.780327 米/秒2

　　平均自转角速度: ωe = 7.292115 × 10-5弧度/秒

　　扁率: f = 0.003352819

　　质量: M⊕ = 5.9742 ×1024 公斤

　　地心引力常数: GE = 3.986004418 ×1014 米3/秒2

　　平均密度: ρe = 5.515 克/厘米3

　　太阳与地球质量比: S/E = 332946.0

　　太阳与地月系质量比: S/(M+E) = 328900.5

　　回归年长度: T = 365.2422 天

　　离太阳平均距离: A = 1.49597870 × 1011 米

　　逃逸速度: v = 11.19 公里/秒

　　表面温度: t = - 30 ～ +45

　　表面大气压: p = 1013.250毫巴

　　第二节　地球各圈层结构

　　人们对于地球的结构直到最近才有了比较清楚的认识。整个地球不是一个均质体，而是具有明显的圈层结构。地球每个圈层的成分、密度、温度等各不相同。在天文学中，研究地球内部结构对于了解地球的运动、起源和演化，探讨其它行星的结构，以至于整个太阳系起源和演化问题，都具有十分重要的意义。

 地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分。地球外圈可进一步划分为四个基本圈层，即大气圈、水圈、生物圈和岩石圈;地球内圈可进一步划分为三个基本圈层，即地幔圈、外核液体圈和固体内核圈。此外在地球外圈和地球内圈之间还存在一个软流圈，它是地球外圈与地球内圈之间的一个过渡圈层，位于地面以下平均深度约150公里处。这样，整个地球总共包括八个圈层，其中岩石圈、软流圈和地球内圈一起构成了所谓的固体地球。对于地球外圈中的大气圈、水圈和生物圈，以及岩石圈的表面，一般用直接观测和测量的方法进行研究。而地球内圈，目前主要用地球物理的方法，例如地震学、重力学和高精度现代空间测地技术观测的反演等进行研究。地球各圈层在分布上有一个显著的特点，即固体地球内部与表面之上的高空基本上是上下平行分布的，而在地球表面附近，各圈层则是相互渗透甚至相互重叠的，其中生物圈表现最为显著，其次是水圈。  一、大气圈

　　大气圈是地球外圈中最外部的气体圈层，它包围着海洋和陆地。大气圈没有确切的上界，在2000 ～ 16000 公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下，土壤和某些岩石中也会有少量空气，它们也可认为是大气圈的一个组成部分。地球大气的主要成份为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量气体。地球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克，相当于地球总质量的百万分之0.86。由于地心引力作用，几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内，其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内。根据大气分布特征，在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。

　　二、水圈

　　水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等，它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数万公里的高空看地球，可以看到地球大气圈中水汽形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋，它使地球成为一颗"蓝色的行星"。地球水圈总质量为1.66×1024克，约为地球总质量的3600分之一，其中海洋水质量约为陆地(包括河流、湖泊和表层岩石孔隙和土壤中)水的35倍。如果整个地球没有固体部分的起伏，那么全球将被深达2600米的水层所均匀覆盖。大气圈和水圈相结合，组成地表的流体系统。

　　三、生物圈

　　由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物，在地球上这个合适的温度条件下，形成了适合于生物生存的自然环境。人们通常所说的生物，是指有生命的物体，包括植物、动物和微生物。据估计，现有生存的植物约有40万种，动物约有110多万种，微生物至少有10多万种。据统计，在地质历史上曾生存过的生物约有5-10亿种之多，然而，在地球漫长的演化过程中，绝大部分都已经灭绝了。现存的生物生活在岩石圈的上层部分、大气圈的下层部分和水圈的全部，构成了地球上一个独特的圈层，称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。

　　四、岩石圈

  对于地球岩石圈，除表面形态外，是无法直接观测到的。它主要由地球的地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成，从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显示的第一个不连续面(莫霍面)，一直延伸到软流圈为止。岩石圈厚度不均一，平均厚度约为100公里。由于岩石圈及其表面形态与现代地球物理学、地球动力学有着密切的关系，因此，岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最彻底的固体地球部分。由于洋底占据了地球表面总面积的2/3之多，而大洋盆地约占海底总面积的45%，其平均水深为4000～5000米，大量发育的海底火山就是分布在大洋盆地中，其周围延伸着广阔的海底丘陵。因此，整个固体地球的主要表面形态可认为是由大洋盆地与大陆台地组成，对它们的研究，构成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球构造学"理论。

　　五、软流圈

　　在距地球表面以下约100公里的上地幔中，有一个明显的地震波的低速层，这是由古登堡在1926年最早提出的，称之为软流圈，它位于上地幔的上部即B层。在洋底下面，它位于约60公里深度以下;在大陆地区，它位于约120公里深度以下，平均深度约位于60～250公里处。现代观测和研究已经肯定了这个软流圈层的存在。也就是由于这个软流圈的存在，将地球外圈与地球内圈区别开来了。

　　六、地幔圈

　　地震波除了在地面以下约33公里处有一个显著的不连续面(称为莫霍面)之外，在软流圈之下，直至地球内部约2900公里深度的界面处，属于地幔圈。由于地球外核为液态，在地幔中的地震波S波不能穿过此界面在外核中传播。P波曲线在此界面处的速度也急剧减低。这个界面是古登堡在1914年发现的，所以也称为古登堡面，它构成了地幔圈与外核流体圈的分界面。整个地幔圈由上地幔(33～410公里深度的B层，410～1000公里深度的C层，也称过渡带层)、下地幔的D′层(1000～2700公里深度)和下地幔的D″层(2700～2900公里深度)组成。地球物理的研究表明，D″层存在强烈的横向不均匀性，其不均匀的程度甚至可以和岩石层相比拟，它不仅是地核热量传送到地幔的热边界层，而且极可能是与地幔有不同化学成分的化学分层.

　　七、外核液体圈

　　地幔圈之下就是所谓的外核液体圈，它位于地面以下约2900公里至5120公里深度。整个外核液体圈基本上可能是由动力学粘度很小的液体构成的，其中2900至4980公里深度称为E层，完全由液体构成。4980公里至5120公里深度层称为F层，它是外核液体圈与固体内核圈之间一个很簿的过渡层。

　　八、固体内核圈

　　地球八个圈层中最靠近地心的就是所谓的固体内核圈了，它位于5120至6371公里地心处，又称为G层。根据对地震波速的探测与研究，证明G层为固体结构。地球内层不是均质的，平均地球密度为5.515克/厘米3，而地球岩石圈的密度仅为2.6～3.0克/厘米3。由此，地球内部的密度必定要大得多，并随深度的增加，密度也出现明显的变化。地球内部的温度随深度而上升。根据最近的估计，在100公里深度处温度为1300℃，300公里处为2000℃，在地幔圈与外核液态圈边界处，约为4000℃，地心处温度为 5500 ～ 6000℃。

　　第三节　地球运动

　　一、地球自转

　　地球存在绕自转轴自西向东的自转，平均角速度为每小时转动15度。在地球赤道上，自转的线速度是每秒465米。天空中各种天体东升西落的现象都是地球自转的反映。人们最早利用地球自转作为计量时间的基准。自20世纪以来由于天文观测技术的发展，人们发现地球自转是不均的。1967年国际上开始建立比地球自转更为精确和稳定的原子时。由于原子时的建立和采用，地球自转中的各种变化相继被发现。现在天文学家已经知道地球自转速度存在长期减慢、不规则变化和周期性变化。

　　通过对月球、太阳和行星的观测资料和对古代月食、日食资料的分析，以及通过对古珊瑚化石的研究，可以得到地质时期地球自转的情况。在6亿多年前，地球上一年大约有424天，表明那时地球自转速率比现在快得多。在4亿年前，一年有约400天，2.8亿年前为390天。研究表明，每经过一百年，地球自转长期减慢近2毫秒(1毫秒=千分之一秒)，它主要是由潮汐摩擦引起的。此外，由于潮汐摩擦，使地球自转角动量变小，从而引起月球以每年3～4厘米的速度远离地球，使月球绕地球公转的周期变长。除潮汐摩擦原因外，地球半径的可能变化、地球内部地核和地幔的耦合、地球表面物质分布的改变等也会引起地球自转长期变化。

　　地球自转速度除上述长期减慢外，还存在着时快时慢的不规则变化，这种不规则变化同样可以在天文观测资料的分析中得到证实，其中从周期为近十年乃至数十年不等的所谓"十年尺度"的变化和周期为2～7年的所谓"年际变化"，得到了较多的研究。十年尺度变化的幅度可以达到约±3毫秒，引起这种变化的真正机制目前尚不清楚，其中最有可能的原因是核幔间的耦合作用。年际变化的幅度为0.2～0.3毫秒，相当于十年尺度变化幅度的十分之一。这种年际变化与厄尔尼诺事件期间的赤道东太平洋海水温度的异常变化具有相当的一致性，这可能与全球性大气环流有关。然而引起这种一致性的真正原因目前正处于进一步的探索阶段。此外，地球自转的不规则变化还包括几天到数月周期的变化，这种变化的幅度约为±1毫秒。

　　地球自转的周期性变化主要包括周年周期的变化，月周期、半月周期变化以及近周日和半周日周期的变化。周年周期变化，也称为季节性变化，是二十世纪三十年代发现的，它表现为春天地球自转变慢，秋天地球自转加快，其中还带有半年周期的变化。周年变化的振幅为20～25毫秒，主要由风的季节性变化引起。半年变化的振幅为8～9毫秒，主要由太阳潮汐作用引起的。此外，月周期和半月周期变化的振幅约为±1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。地球自转具有周日和半周日变化是在最近的十年中才被发现并得到证实的，振幅只有约0.1毫秒，主要是由月亮的周日、半周日潮汐作用引起的。

　　二、地球公转

　　1543年著名波兰天文学家哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。地球公转的轨道是椭圆的，公转轨道半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转的平均轨道速度为每秒29.79公里;公转的轨道面(黄道面)与地球赤道面的交角为23°27'，称为黄赤交角。地球自转产生了地球上的昼夜变化，地球公转及黄赤交角的存在造成了四季的交替。

　　从地球上看，太阳沿黄道逆时针运动，黄道和赤道在天球上存在相距180°的两个交点，其中太阳沿黄道从天赤道以南向北通过天赤道的那一点，称为春分点，与春分点相隔180°的另一点，称为秋分点，太阳分别在每年的春分(3月21日前后)和秋分(9月23日前后)通过春分点和秋分点。对居住的北半球的人来说，当太阳分别经过春分点和秋分点时，就意味着已是春季或是秋季时节。太阳通过春分点到达最北的那一点称为夏至点，与之相差180°的另一点称为冬至点，太阳分别于每年的6月22日前后和12月22日前后通过夏至点和冬至点。同样，对居住在北半球的人，当太阳在夏至点和冬至点附近，从天文学意义上，已进入夏季和冬季时节。上述情况，对于居住在南半球的人，则正好相反。

　　三、地极移动

　　地极移动，简称为极移，是地球自转轴在地球本体内的运动。1765年，欧拉最先从力学上预言了极移的存在。1888年，德国的屈斯特纳从纬度变化的观测中发现了极移。1891年，美国天文学家张德勒指出，极移包括两个主要周期成分：一个是周年周期，另一个是近14个月的周期，称为张德勒周期。前者主要是由于大气的周年运动引起地球的受迫摆动，后者是由于地球的非刚体引起的地球自由摆动。极移的振幅约为±0.4角秒，相当于在地面上一个12×12平方米范围。

　　由于极移，使地面上各点的纬度、经度会发生变化。1899年成立了国际纬度服务，组织全球的光学天文望远镜专门从事纬度观测，测定极移。随着观测技术的发展，从二十世纪六十年代后期开始，国际上相继开始了人造卫星多普勒观测、激光测月、激光测人卫、甚长基线干涉测量、全球定位系统测定极移，测定的精度有了数量级的提高。

　　根据近一百年的天文观测资料，发现极移包含各种复杂的运动。除了上述周年周期和张德勒周期外，还存在长期极移，周月、半月和一天左右的各种短周期极移。其中长期极移表现为地极向着西径约70°～80°方向以每年3.3～3.5毫角秒的速度运动。它主要是由于地球上北美、格棱兰和北欧等地区冰盖的融化引起的冰期后地壳反弹，导致地球转动惯量变化所致。其它各种周期的极移主要与日月的潮汐作用以及与大气和海洋的作用有关。

　　四、岁差与章动

　　在外力的作用下，地球的自转轴在空间的指向并不保持固定的方向，而是不断发生变化。其中地轴的长期运动称为岁差，而周期运动称为章动。岁差和章动引起天极和春分点位置相对恒星的变化。公元前二世纪，古希腊天文学家喜帕恰斯在编制一本包含1022颗恒星的星表时，首次发现了岁差现象。中国晋代天文学家虞喜，根据对冬至日恒星的中天观测，独立地发现了岁差。据《宋史·律历志》记载："虞喜云：'尧时冬至日短星昴，今二千七百余年，乃东壁中，则知每岁渐差之所至'"。岁差这个名词即由此而来。

　　牛顿第一个指出产生岁差的原因是太阳和月球对地球赤道隆起部分的吸引。在太阳和月球的引力作用下，地球自转轴在空间绕黄极描绘出一个圆锥面，绕行一周约需26000年，圆锥面的半径约为23.5°。这种由太阳和月球引起的地轴的长期运动称为日月岁差。除太阳和月球的引力作用外，地球还受到太阳系内其它行星的引力作用，从而引起地球运动的轨道面，即黄道面位置的不断变化，由此使春分点沿赤道有一个小的位移，称为行星岁差。行星岁差使春分点每年沿赤道东进约0.13角秒。

　　地球自转轴在空间绕黄极作岁差运动的同时，还伴随有许多短周期变化。英国天文学家布拉得雷在1748年分析了20年恒星位置的观测资料后，发现了章动现象。月球轨道面(白道面)位置的变化是引起章动的主要原因。目前天文学家已经分析得到章动周期共有263项之多，其中章动的主周期项，即18.6年章动项是振幅最大的项，它主要是由于白道的运动引起白道的升交点沿黄道向西运动，约18.6年绕行一周所致。因而，月球对地球的引力作用也有相同周期变化，在天球上它表现为天极在绕黄极作岁差运动的同时，还围绕其平均位置作周期为18.6年的运动。同样，太阳对地球的引力作用也具有周期性变化，并引起相应周期的章动。

　　第三章　地质历史

　　绝大多数人类每天做的事情都一样，起床，工作，娱乐，睡觉。但是我们可曾想过，我们是怎样进化到今天这种地步的?我们为什么会有五根手指?为什么我们的脑容量比与我们共同生存的其他动物都大?我们的老祖宗又是什么样子?而比我们的祖先更古老的生物又是如何生存的?地球在形成初期是否有生命?它们是什么样子?

　　为什么?……

　　人类总有一种求知的欲望。而现在，就让我们翻开地球的历史，来一次时空之旅吧!

　　第一节　地质时代划分

　　按地层的年龄将地球的年龄划分成一些单位，它有点像军队的军衔，一级压着一级，这样可便于我们进行地球和生命演化的表述。人们习惯于以生物的情况来划分，最大的一级我们称之为“宙”，目前，地球历史一共划分为三个“宙”，分别是太古宙、元古宙和显生宙，这样就把整个地球年龄的46亿年划成三个大的单元。我们现在所处的“宙”是显生宙。那些看不到或者很难见到生物的时代被过去被称做隐生宙，现代将其划分为太古宙、元古宙，而将可看到一定量生命以后的时代称做是显生宙。隐生宙(现代所称的太古宙、元古宙)的上限为地球的起源，其下限年代却不是一个绝对准确的数字，一般说来可推至6亿年前，也有推至5.7亿年前的。从6亿或5.7亿年以后到现在就被称做是显生宙。

　　宙下被划分为一些代。通常的分法大致有：始太古代、古太古代、中太古代、新太古代、古元古代、中元古代、新元古代、古生代、中生代、新生代十个代。太古宙一般指的是地球形成及化学进化这个时期，可以是从46亿年前到38亿年前或34亿年前，这个数字之所以有数以亿计的年数之差是因为我们目前所能掌握的最古老的生命或生命痕迹还有许多的不确定因素。元古代紧接在太古代之后，其下限一般定在前寒武纪生命大爆发之前，这个时期目前在5.7亿到6亿年前。太古代和元古代这两个名称是1863由美国人洛冈命名的，他命名的意思是指生物界太古老和生物界次古老。自寒武纪后到2.3亿年前这段时间为古生代，这个名称由英国人赛德维克制定，他依照洛冈取了生物界古老的意思，此事发生在1838年。从2.3亿年前到0.65亿年前为中生代，从0.65亿年后到现在为新生代。这两个代均由英国人费利普斯于1841年命名，取意分别为生物界中等古老和生物界接近现代。

　　代以下的划分单元为纪。让我们从最古老的一个纪开始吧。最古老的纪叫震旦纪，由美籍人葛利普于1922年在中国命名，葛氏当时活动在浙、皖一带，他按照古代印度人称呼中国为日出之地而取了这个名称。起于18或19亿年前，止于5.7亿年前。这个时期的生命主要是细菌和蓝藻，后期开始出现真核藻类和无脊椎动物。

1936年赛德维克在英国西部的威尔士一带进行研究，在罗马人统治的时代，北威尔士山曾称寒武山，因此赛德维克便将这个时期称为寒武纪。33年以后，另一位英国地质学家拉普华兹在同一地区发现一个地层，这个与较早发现的志留纪与寒武纪相比有着诸多不同  的地方，它介入上述两个层之间，显然是属于一个不同的有代表性的时期，因此他根据一个古代在此居住过的民族名将这个时期称为奥陶纪。志留纪的名称的产生比寒武纪和奥陶纪都要早，大约是在1835年，莫企孙也是在英国西部一带进行研究，名称的意思来源于另一个威尔士古代当地民族的名称。莫氏和赛德维克于1839年在德文郡(Devonshire)将一套海成岩石层按地名进行了命名，中文翻译为“泥盆”。石炭这个名称的出现可能是最早的，1822年康尼比尔和费利普斯在研究英国地质时，发现了一套稳定的含煤炭地层，这是在一个非常壮观的造煤时期形成的，因此因煤炭而得名。二叠纪这个名称是我国科学家按形象而翻译的，最初命名时是在1841年，由莫企孙根据当地所处彼尔姆州(俄乌拉尔山乌法高原)将其命名为彼尔姆纪。后来在德国发现这个时期的地层明显为上是白云质灰岩下是红色岩层，这也是我国后来翻译成二叠纪的根据。以上为古生代的六个纪。

　　中生代为三个纪。第一个是三叠纪，由阿尔别尔特命名于德国西南部，这里有三套截然不同的地层，因此得名，此事在1834年。在德国和瑞士的与瑞士交界处有一座侏罗山，1829年前后布朗维尔在这里研究发现该处有非常明显的地层特征，因此以山命名，如果1820年英国人史密斯首先命名的话，现在肯定不会是侏罗纪这个名称，因为他当时在英国南部研究的菊石正好就是这个时期的。两年后的1822年，德哈罗乌发现英吉利海峡两岸悬崖上露出含有大量钙质的白色沉积物，这恰恰是当时用来制作粉笔的白垩土，于是便以此命名为白垩纪。需要指出的是，世界上大多地区该时期的地层并不都是白色的，如在我国就是多为紫红色的红层。

　　莱尔曾经将古生代称第一纪，中生代为第二纪，新生代为第三纪，1829年德努阿耶在研究法国某些地区的地质时按魏尔纳的分层方案从第三纪中又划分出来了第四纪，这样，新生代便由这两个纪所组成。从前的第一纪则由纪升代含六个纪，同样第二纪也升代含三个纪。

　　纪下面还有分级单位，如“世”，一般是将某个纪分成几个等份，如新生代依次分为古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世、全新世等。

　　现在让我们来一步一步由远至近的探索。让我们先进入地球形成的初期，去看看那里是否有生命存在。

　　第二节　太古宙

 太古宙是最古老的一个地质年代，它和元古宙没有明确的界限划分。因此常统称为前寒武纪。太古宙包括始太古代、古太古代、中太古代、新太古代。地球形成约在50到46亿年前。当时大地上火山遍地，岩浆横流，环境之恶劣不在今日金星之下。但由于地球距离太阳较金星远一些，且自转周期合理，这为生命的形成奠定了基础。随着地球表面的不断冷却和水气的增加，大地开始出现了水并逐渐汇集得越来越多。约在39亿年前，地球上出现了原始的海洋。几乎完全是淡水的原始海水中溶入了大量的有机质，如氨基酸、核苷酸等，它们可能原本是地球上所有，也有一部分来自彗星。在太阳及地球其它物理作用下，一些有机质出现了肽键并进而形成蛋白质。在随后的几亿年中，这些蛋白质越来越复杂，终于在34亿年前生命开始出现了。在太古代，我国的华北大部、东北部分地区和新疆西部的部分地区已经露出海面，成为陆地，其它地区还是一片汪洋。北方大陆区--劳亚古陆包括北美、东欧和西伯利亚，已形成许多原始的古陆。同样，南方大陆--冈瓦纳大陆包括非洲、印度、澳洲、南美和南极洲，也形成了许多的原始古陆。但是，这些大陆区的古陆都被广宽的海水所分隔，彼此并不相连。

　　太古宙早期，海水中逐渐形成了一种类似蛋白质的有机质，慢慢就成为最原始的生命体。大约在距今约34亿年前，原始海洋里出现了能够进行光合作用的蓝藻。虽然在早期就开始有蓝藻等原核生物出现，但那时形成的岩石在漫长的时期内经过了深度的变质，因此保留下来的可靠的化石非常少。太古宙是形成铁矿的重要时代。

　　这是一个什么样的世界啊!太古宙之初，与其说是地球，倒不如说是地狱更为恰当。一座座孤岛一样的陆地被深浅不一的海洋包围着。岛上火山喷发，地震频繁。烟雾弥漫。空气中近乎于零的含氧量和浓烈的硫磺味提醒我们除了微生物，不会再有任何形式的生命存在。

　　第三节　元古宙

　　这个时期地壳继续发生变化，某部分比较稳定，以有大量含碳的岩石出现，后期地层中有低等生物的化石存在，这个时期叫做元古宙。

　　元古宙开始于距今大约25亿年以前，结束于距今大约6亿年前的“生命大爆炸”。这一时期，现在的陆地在那时大部仍然被海洋所占据，地壳运动剧烈，到了晚期，北方劳亚古陆和南方冈瓦纳大陆的面积扩大了许多，出现了若干大片陆地。在我国，许多地区已经露出海面而成为陆地，而西藏的大部分仍然被海水占据。

　　元古宙晚期在我国被称为震旦纪(Sinian Period)，时间为大约从距今8亿年以前到元古宙结束，震旦是古代印度对我国的称呼。在震旦纪，出现了全球性的大冰期，称为震旦纪大冰期，是地球发展史上的三大冰期之一。冰川最盛时覆盖了亚洲、欧洲、美洲、大洋洲的许多地区，有的地方冰层厚达千米。

　　元古宙时期，海水里的生命活动明显地加强了，生物界由原核细胞形式演变为真核细胞形式，但演变的过程和时间还不清楚。这时细菌和蓝藻开始繁盛，后来又出现了红藻、绿藻等真核藻类。藻类在生长过程中粘附海水中的沉积物颗粒形成层纹状结构物，称作叠层石，叠层石是地球上最早的生物礁，出现于太古代而在元古代达到顶盛。除了藻类生物外，元古宙结束前，海洋里出现了一些如海绵等低等无脊椎动物。"元古宙"的意思，就是原始时代。

　　第三节 显生宙

　　地球的历史已有46亿年，但我们今天仅对它近6亿年来的这段历史了解得比较清楚。 因为地球历史上发生的事情，主要是靠当时形成的岩层和所含的古生物化石记录下来的;地球上的生物虽然早在30几亿年前就已出现，但长期停滞在很低级的阶段，主要是些低等的菌藻植物，它们留下的化石，说明的情况不多，而且保存这些化石的岩层，又大多经过程度不同的变质，这就使地球这段早期历史更加不易了解。只是到了距今约6亿年前，较高级的生物大量出现了，并有大量未经变质的沉积岩层和动物化石保留下来，从而提供了许多比较可靠的材料。所以，现在关于地球的6亿年以来的这一段历史，阐述得比较详细和可信。这和人类历史的阐述有相似之处，无文字记载以前，人类历史是比较模糊和简略的，而有文字记载以后，人类历史才变得清楚和翔实。总之，无论地地球历史还是人类历史，距今越远越模糊、越简略，距今越近越清楚、越翔实。

　　前古生代时期，地壳正在形成，还不大坚实巩固，火山活动强烈，从岩浆中分离出来的气体大量进入到大气中和溶解到水里。在早期，大气中缺少氧气，海水是酸性的，太阳辐射来的紫外线不受阻挡地到达地面，这些都不利于生命的出现。但是生命还是出现了，从业已找到的化石来看，首先出现的是前面提到过的低等菌藻植物，别看它们很微小，但它们对改造地球上的环境，使之适于生命存在，作出了重大贡献。就是它们，吸收了许多二氧化碳，放出许多氧气，并促成海水中的钙、镁等元素和二氧化碳结合成为碳酸盐沉入海底，从而把大量二氧化碳固定在碳酸盐矿物组成的石灰岩、白云岩里。到了距今约20几亿年前，地球的大气圈中就有不少氧气了;到距今7～8亿年前，大气中氧的含量，已增加到接近今天的水平。

　　前古生代的岩石，大都经过变质成了变质岩。只是在我国有点特殊，还保存有很多形成于前古生代后期的沉积岩，它们的总厚度超过万米，因此曾有人把这些岩层所代表的时间划为前古生代下面的一个历史阶段，称为震旦纪。“震旦”是古印度人对我国这块地方的称呼，用它来命名，有表示这是根据中国的地层特点划分出来的意思。现在查明，这段时间很长，约有13.5亿年，作为一个“纪”，显得太长了，究竟是怎样划分的，专家还在讨论。

　　“纪”是在“代”下面划分得更细的地球历史阶段。由于资料太少，前古生代里没分出什么纪，地球的历史再向前发展，人们可以划分出现的纪就多了。

　　从6亿年前开始到现在这段时间，被称为显生宙，包含古生代、中生代、新生代，这些“代”下面再分出11个“纪”。

　　古生代经历的时间约有3亿7千万年，下分“寒武纪”、“奥陶纪”、志留纪”、“泥盆纪”、“石炭纪”、“二叠纪”六个纪。

　　中生代经历的时间约有1亿5千万年，下分“三叠纪”、“侏罗纪”、“白垩纪”三个纪。

　　新生代只有“第三纪”、“第四纪”两个纪，经历的时间也最短，只有8千万年。

　　这些纪的名称，除了“石炭纪”乃因那时形成的地层中含煤丰富，“白垩纪”乃因当初据以分出这个时代的地层中含有不少白垩，还有点意义外，别的名称都没什么与科学有关的意义。这有点象我国历史上唐、宋、元、明、清等等，名称本身不说明什么问题。

　　我国历史上朝代的划分，是以统治者的更换为界限的。地球历史的划分，也多少有这层意思;地球上占统治地位的生物的阶段性变化，是这些“代”和“纪”划分的主要依据。

　　当地球上的生物从以低等植物为主演变为有壳的无脊椎动物占优势时，地球的历史从隐生宙(即前古生代)进入到显生宙。

　　生物继续从低级向高级演化，无脊椎动物让位给脊椎动物;脊椎动物中又不断有新的“强者”出现，从鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类到我们人类，此衰彼兴，依次扮演着地球上的主角。

　　在古生代的早期，我国的北方和南方，都有很广阔的地区为海水所淹没。在海里，藻类仍在大量繁殖，但比它高级得多的生物已大量出现了，一种被称为三叶虫的动物统治了全世界的海洋，这时陆地上仍没有任何生物。

　　三叶虫是节肢动物的一种，全身分为头、胸、尾三节，又有一条凸起的中轴贯穿在头尾之间，横看竖看都可分出三个部分，在它的身上长有甲壳，起保护作用。三叶虫一般长约数厘米，这在当时是个儿大的动物，它们大多栖息在海底，也有少数钻到泥沙中居住或在水里漂游。

　　寒武纪后期，是三叶虫鼎盛的时期，到奥陶纪时，三叶虫的数量仍不少，但海中已出现了比它更厉害的动物。这种动物是一种软体动物，它有锥状的硬壳，在锥体开阔的一端，即

　　它的头部，长有环状的触手，用它捕捉食物和爬行、游泳。它们的个儿大，一般长达几十厘米，行动迅速，口腔坚硬，因此三叶虫不是它们的对手，这些软体动物是章鱼、乌贼的远亲，但大部已绝灭了，只是在岩层中留下了它们的一些锥形硬壳变成的化石，这种化石被称作“角石”，而其中被称为“鹦鹉螺”的这一种，居然还见之于今天的海洋里。

 在三叶虫之后，在地球上占统治地位的是属于脊椎动物的鱼类。早在奥陶纪的海洋中，一种外形似鱼，头部无上下颌骨，身上披有骨质甲片的“甲胄鱼”已经出现;到了志留纪晚期，真正的鱼类登场了。到了泥盆纪，鱼类进入繁殖盛期，一时地球上成了鱼类的世界。

　　从志留纪中期开始，全世界许多被海水淹没的地区，都发生了地壳升高为陆的变化;一

　　些地区地壳比较平稳地大面积升高，海水慢慢地退却;还有一些地带，地壳剧烈地褶皱，逐渐形成绵亘的山脉，这就是所谓的造山运动。在志留纪晚期，我国南部和北欧等地，都有造山运动发生。到了泥盆纪，陆地的范围更为扩大，虽然其间也有海水漫上大陆的时候。

　　从海到陆的变化，促使原来在海里生活的生物向陆地上转移。志留纪晚期，在滨海地区的沼泽中，出现了一种极为原始的蕨类植物，这类植物的根、茎、叶都还没分化出现，光秃秃的，故被称为裸蕨，它们是首先登上陆地的植物。到了泥盆纪，陆地上的植物增多，而且大多有根有茎，枝叶茂盛。这些植物，仍以蕨类为主，不过它们可不象今天我们还可看到的那种矮小的草本植物的蕨类，而是多为高大的木本植物，特别是在进入石炭纪以后，这些植物更为茂盛。它们在许多地方组成了茂密的森林，树木的高度有达到40米的，茎的基部最粗的有3米。

　　这些树木由于各种原因被埋藏到地下，天长日久就变成了煤层。地球上的煤，在石炭纪时形成的最多，以后地球上的森林，再也没有达到那时的规模。紧接着石炭纪的二叠纪，陆上的植物仍很茂盛，并开始有松柏一类更高级的植物出现，这时形成的煤层也不少。

　　动物登上陆地比植物要晚，但在泥盆纪时也开始有了原始的两栖类。到了石炭、二叠纪时，地球上变成了两栖类的天下

　　昆虫出现在陆地上，可能比两栖类还要早些，在石炭、二叠纪时已很发达，那时的昆虫有1,300种以上，其中有形体特别大的，翅膀就有70厘米长;这样大的昆虫，后来再没出现过。

　　在二叠纪末期，地球上的生物界来了一个大变革，三叶虫等多种生物都绝灭了，古生代宣告结束。

　　在石炭、二叠纪，地壳继续不断升降，一些地区时而为海、时而为陆;造山运动也多次发生。今天的各大陆，在那时也已粗具规模，不过是联成为一整块，后来逐渐分裂成几块，并各自移动了位置，经过了两亿多年，才演变成今天这个样子。

　　古生代结束，地球的历史进入中生代。

　　爬行动物统治地球，是中生代一大特征。那时的爬行动物，大都躯体庞大，形象恐怖，人们使用了传说中的“龙”来称呼它们。一时在陆地上爬的有恐龙，在海里游的有鱼龙、蛇颈龙，在天上飞的有飞龙、翼龙，地球上成了“龙的世界”。

　　恐龙之所以是给人们印象特别突出的一类爬行动物，这是因为大多数恐龙的躯体巨大，有的体长20～30米，体重40～50吨。其实恐龙也并非都那样大，也有小的。不过，那些小的被人们忽略了。一提到恐龙，人们就想到那些巨大的可怕的形象。

　　在中生代末期，恐龙和其他许多种“龙”都绝灭了，有人认为可能还有极个别的孑遗，但至今尚未找到。总之，在中生代末期，生物又来了一次大变革，而这也就成了划分中生代和新生代的一个重要依据。出现在中生代晚期的强烈的地壳运动，可能是恐龙等绝灭的一个重要原因。这场规模很大的地壳运动，使地球上出现许多高山，气候变冷，植物随之也发生了很大的变化，原来有利于恐龙生存的环境改变了，而它们又没有应变能力，只好走上了绝灭的道路。近年来又有人提出，巨大的陨石撞击地球所产生的影响，可能才是恐龙绝灭的主要原因，讲的也颇有道理。

　　不过中生代晚期发生的强烈的地壳运动，是确定无疑的，这轮运动对我国当时的大片土地影响很大，今天我国的地形大势，就是在那时打下的基础。进入新生代，强烈的地壳运动继续发生，特别是在3000多万年前，长期为水淹没、堆积有巨厚沉积物的现今喜马拉雅山一带，逐渐升起成为“世界屋脊”，这新一轮造山运动，被称为喜马拉雅运动，它在我国其他地区也有表现，一些地区升高成为高原山岳，一些地区又沉降成为平原洼地，造成地形起伏的巨大变化。

　　在爬行动物退位后，代之而起的是哺乳类动物，还有鸟类。一些四足有蹄、以吃植物为生的兽类繁殖起来，食肉类动物因有了食料也随之发展起来了;地球上的生物，渐渐演变成为今天的状况，人类登上地球这个舞台的条件成熟了，地球的历史也随之进入了一个崭新的时代地球在不停地转动，随着它的转动，时间在前进，几十亿年过去了，这才具备了适于人类发生和发展的条件。人类成为地球的主人，地球的历史开始了一个新纪元。

　　究竟人类是多少年前在地球上出现的，至今还说不出一个肯定的数字，但进入第四纪后，人类才开始发展起来，这是毫无疑问的。

　　早在3,000多万年前，地球上就已出现了一种高级的哺乳动物古猿。这些古猿本来在森林中生活，成天在树上攀援，但是由于环境变化，有一部分古猿下了地，而且学会直立行走，手脚分化，视野变得开阔，头脑也发达焉，终于能够制造工具和说话，进化成了人。这种转变，现在一般都认为是在第四纪完成的。

　　第四纪时，几次出现了世界范围的气温降低，造成一些地区终年为冰雪所封冻，冰川掩盖的陆地面积，最大时曾达5200万平方千米，比现在要大3倍多。

　　由于大量的水被冻结在冰川里，海洋里的水量减少，海面降低，今天不少被海水淹没的地方，当时都露出在海面上，亚洲美洲之间的白令海峡，曾是连接两大洲的“陆桥”。

　　气候变冷，生物的生存和发展受到影响，一些地区的森林减少直至消失;原来温暖潮湿的丛林变成了干冷的草原，在这个变化过程中，有些生物因不能适应环境的改变，所以绝灭了;也有些生物为了适应环境则改变了自己的形体和习性。一部分古猿下地生活，看来也是受到环境变化的影响。人类的祖先为了得到赖以生存和发展的条件，经过难以想象的艰苦历程，终于克服了环境改变带来的困难，走出了一条从只能适应环境到自发改造环境的新路。

　　在云南省元谋，找到了150～180万年前的猿人化石，同时发现了少量石器和用火的痕迹。约在50万年前，生活在今天的击口店一带的猿人，更已能造出大批石器和骨器，留下了许多用火的遗迹。到几万年前，那时人的形象便和今天的人接近了。

　　除了人以外，任何其他生物对自然界的影响都是无目的的，只有人才使自己的行为成为有意识的活动。人的有目的的改造环境的作用将愈来愈显现出巨大的威力。

　　人类的时代同地球历史上的“朝代”相比，只能说是刚刚开始。人类在地球上出现的时间很短，人类具有现在这样强大的力量，为时更晚。

　　没有得到科学技术武装的人，在大自然面前是软弱无力的。而近代科学技术和大工业的兴起，不过200多年。如果把地球比做千岁老人，那么人仅仅是在不到半小时以前才获得了从知 识转化来的巨大力量。

　　科学技术的发展，使从前需要许多人花费很长时间才能做到的事情，现在只需要少许人花费较短时间就能完成。最初出现的蒸气机，顶得上几匹马干活，面现代的火箭发动机，则顶得上1000亿匹马干活。如果仅把人力作为一种自然力和其他自然力相比，那么人力是微小的。但是，只要人掌握科学技术便能驾驭自然力，并使之为人类造福。移山填海，上天入地，现在都已不是神话而是现实了。

　　三叶虫在地球上持续生存了3亿多年，人类地地球上生存的时间，还不及它的百分之一，实在是年轻得很;我们的地球，还有太阳，都仍处在活动力很强的时期，象现在这样运转、发光、发热，还可以保持好多亿年。因此，人类有充足的时间在这个舞台上大显身手，给地球的历史写下新的光辉的篇章，并进而到地球以外的空间或星球去开拓新世界。

　　第四章 嵩山世界地质公园概况

　　嵩山世界地质公园主体位于河南省登封市境内，是一座以地质构造为主，以地质地貌、水体景观为辅，以生态和人文景观相互辉映的综合型地质公园。

　　嵩山在大地构造上处于华北陆块南缘，在公园范围内，较完整地出露太古宙、元古宙、古生代、中生代和新生代五个地质时代的地层，被地质界称为“五代同堂”。在不到20平方千米的范围内，清晰地出露了发生在距今约25亿年、19亿年、8亿年的三次剧烈地壳运动遗迹，是研究地球早期演化的理想场所。

　　嵩山主体为太室山和少室山。太室如龙眠，少室如凤舞。山体主要由嵩山群石英岩组成。诸峰拔地而起，壁立千仞，形成独特的地形、地貌景观。

　　区内清晰地保存着发生在距今约25亿年的嵩阳运动、19亿年的中岳运动和8亿年的少林运动三次前寒武纪地壳运动形成的角度不整合界面。中岳运动塑造了嵩山构造的雏形;燕山运动和喜马拉雅运动使嵩山不断隆升，经受剥蚀，最终形成嵩山现今构造格局和地形地貌景观。嵩山是地壳构造演化的一个缩影，是对游人普及地球科学知识的理想场所。

　　嵩山是我国著名的“五岳”之一——“中岳”，人文景观众多，计有十寺、五庙、五宫、三观、四庵、四洞、三坛及宝塔270余座，是历史上佛、儒、道三教荟萃之地，有全国重点文物保护单位16处。闻名于世的少林寺便深藏于嵩山的怀抱，这些丰富的人文景观和珍稀的地质遗迹相互辉映，构成了嵩山地质公园立体的、多层次的、多功能的迷人景观。

　　第一节 太室山景区线路介绍

　　太室山的山基主要为距今约25亿年前形成的新太古代花岗片麻岩，地貌上呈低缓丘陵;山体为距今约20亿年形成的古元古代石英岩，地貌上为陡崖绝壁。山基稳固，主体坚固，彰显太室铮铮风骨。著名的嵩阳运动在此命名，整个太室山地层都发生了强烈的褶皱变形，山体是一个大型复式背斜，各种形态的褶皱遗迹随处可见。

　　线路从登封城北的嵩阳书院开始，经地质博物馆、法王寺、嵩岳寺，沿毛女洞沟而上，游览峻极峰后东南行，再从太室山东坡下山，经一线天、卢崖瀑布、卢崖寺至中岳庙结束。路线全长约35公里(见太室山景区线路图)。

　　嵩阳书院：四大书院之一，始建于北魏太和八年﹙公元484年﹚，在历史的不同时期，曾是佛﹑道﹑儒三教活动的场所。书院基本保持了清代建筑布局，南北长128米，东西宽78米，占地面积9984平方米，是全国重点文物保护单位。

　　在我国历史上，嵩阳书院以理学著称于世，以文化赡富，文物奇特名扬古今。据记载，先后在嵩阳书院讲学的有范仲淹、司马光、程颢、程颐、杨时、朱熹、李纲、范纯仁等二十四人，司马光的巨著《资治通鉴》第9卷至21卷就是在嵩阳书院和崇福宫完成的。

　　嵩山地质博物馆：嵩山地质博物馆创建于2003年，占地面积33333.33平方米，建筑面积18000平方米。不仅具备典藏、科学研究、社会教育三大传统功能，还富有时代特色，融科普、教学、学术交流、观赏、休闲于一体，社会影响日益广泛。社会教育广泛深入，常年开放独具特色的陈列展览，长期开展丰富多彩的科普活动，贯彻落实“以人为本、游客至上”建馆理念，耗巨资、精设计、善管理，硬件设施整体升级，陈列展览全面创新，服务体系不断完善，已基本建成名符其实的国土资源事业的窗口和青少年素质教育地学平台。

　　主题碑：主题碑的形象是一本打开的书，寓意世界地质公园打开了嵩山这部地学百科全书。基座的五个台阶，由采自嵩山五个地质时代的石材砌成，象征“五代同堂”的地层层序。三条步行道代表了发生在前寒武纪的三次剧烈地壳运动。

　　嵩岳塔寺：始建于北魏孝明帝正光元年(公元520年)，为单层密檐式砖塔，是此类塔的鼻祖。嵩岳寺塔至今已走过1400多年的沧桑岁月，历经了多次地震，风雨侵袭，至今仍然不酥不粉，不倾不斜，巍然矗立，完好无损，是我国古代建筑中的罕例，具有很高的美学、建筑研究价值，享有“天下第一塔”之美誉，国内外很多大学�