地球演化曆史上的超級事件，有哪些？
内容來源: 世界地球之旅
正文開始
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一、概述
超級事件可以定義為，涉及整個地球行星尺度、對地球演化軌迹造成重大改變，并涉及不同地球圈層發生深刻改變的重大地質-天文事件。 超級事件的發生是地球演化的重要特征，涉及不同圈層之間的耦合變化，具有較長的持續時間（幾千萬年到上億年）以及地球系統的深刻變革，這些事件可能是漸變的或突變的，也可能是由一系列的天文-地質-生物事件共同組成，其發生的根本原因在于不同層圈之間能量和物質的大規模運移和轉化。 本文初步梳理出地球形成及其演化曆史上的九大超級事件,謬誤難免，敬請批評！CCTC®02
二、白垩紀大洋盆地擴展與磁場穩定 早白垩世岡瓦納大陸的破裂，導緻非洲闆塊和南美洲闆塊分離(Torsvik et al., 2009; Lundin et al., 2003)，由南至北呈拉鍊式張開，南大西洋不斷變寬，闆塊的不斷增生一直至今(Ceraldi, 2016; Pérez-Díaz et al., 2014)。 白垩紀全球重要闆塊運動主要包括岡瓦納的加速裂解、環太平洋闆塊的俯沖和特提斯構造域的發育。從白垩紀（120~80 Ma之間）開始全球闆塊出現大規模的緯向運動，包括南、北大西洋的持續擴張，太平洋周緣俯沖帶東、西兩側持續後退、洋盆不斷縮小，岡瓦納大陸北緣的俯沖帶持續向西南後退(Burke et al.，2008；Heine et al., 2008; Seton et al., 2012)。古闆塊繼續裂解對古氣候、古海洋也有較大影響，白垩紀古氣候、古海洋對烴源岩的生成起到促進作用。 白垩紀洋殼數量急速增加并達到頂峰，伴随太平洋洋底高原發育，洋中脊洋殼的突發增長脈沖，與地磁場極性正超時(124~83 Ma)在時間上具有同步性。此時，核幔邊界“超級地幔柱”通過在太平洋洋盆内産生火山噴發。白垩紀突發性洋殼快速生長的脈沖事件，與來自核幔邊界的超級地幔熱柱的形成有密切聯系。白垩紀大岩漿岩省（LIPs）主要集中于大洋區，對應該時期南半球超級地幔熱柱大量形成，同時北半球超級冷地幔下降流導緻大陸内部許多岩漿岩省的消失。白垩紀全球古闆塊再造圖（闆塊再造120Ma）
（李江海等，2013）白垩紀全球古地理環境恢複圖（闆塊再造120Ma）
（李江海，2013） 白垩紀全球處于高溫環境，熱帶主要集中在非洲北部和南美部分地區，非洲中南部出現大範圍幹旱帶。海底火山作用是引起白垩紀溫度持續變高的主要原因，海底火山釋放大量SO2導緻海水酸化并使得碳酸鹽岩發生溶解加劇氣候變暖(Immenhauser, 1999)，大片被海水淹沒的陸地快速廣泛沉積富粘土沉積物，此時海洋為一高溫水體，其浮遊植物豐度、平均水溫、海平面高度等達到顯生宙之最，氣候炎熱的赤道區域蒸發強烈，赤道及低緯度出現大面積幹旱—半幹旱區域，中白垩世全球極熱氣候出現和結束的時間不盡一緻，但總體上分布在賽諾曼—土侖期，局部地區如赤道太平洋早可以在阿爾必期，南極地區晚可推遲到晚白垩世坎潘早期，另一方面由于海底熱液活動的增強，導緻海洋原始生産力的增加(Forster et al.,2007)。晚白垩世古地理圖（80Ma）
a. 古大陸重建，b. 闆塊構造重建，c. 古地理重建，d. 古氣候重建，e. 古海洋重建
（Mitchell et al.,2021） 大陸洪水降低地球反照率，也是導緻全球變暖的原因。在高海平面時期，基岩暴露面積減少，火成岩和變質岩的化學風化作用減少，鈣離子向海洋的輸入量減少。在這些高海平面時期，二氧化碳消耗減少，随後溫室氣體的增加使地球變暖（Mitchell et al.,2021）。中生代以來古氣溫随時間變化圖
溫暖時間期為暖色;寒冷時期為冷色。灰色實線是全球平均氣溫。大型永久冰蓋的溫度低于18攝氏度;沒有任何大型永久冰蓋的溫度超過18攝氏度。
白垩紀海平面高海拔較高；相對狹窄、年輕的海洋盆地将泛大陸大陸的碎塊分開;沒有廣闊的高山山脈。森諾曼階-土侖階（93Ma，約200m）和阿普第階（120Ma，約100m）兩個時期的海平面，高于中生代和新生代的其他時間，大約有33%的大陸被海水淹沒（Mitchell et al.,2021）。白垩紀陸地上的恐龍霸主
（圖片據互聯網） 6600萬年前的白垩紀末期，17%的科、50%的屬和75%的物種滅絕。這次大滅絕導緻恐龍整體滅絕和哺乳動物崛起。在海洋裡，除海龜以外的所有海洋爬行動物、菊石都消失了；在陸地上，非鳥恐龍全部滅絕了。地球曆史由此進入哺乳動物時代。鳥類是唯一還活着的恐龍，但它們未能像祖先一樣成為地球的霸主。 這次生物大滅絕可能和小行星撞擊地球、超級火山爆發有關。白垩紀末期，一顆直徑幾十公裡的小行星撞擊到今墨西哥尤卡坦半島處，導緻希克蘇魯伯隕石坑形成，撞擊坑半徑有150公裡。這次撞擊産生的塵埃遮天蔽日，全球氣溫急劇下降，地球連續幾年，有的地方甚至十幾年都見不到陽光，全球生态系統崩潰，足以導緻植物枯萎，海洋藻類和陸地森林逐漸死亡，食物鍊的基礎環節破壞，許多動物死于饑餓，包括恐龍。整個食物鍊崩潰，大型動物紛紛餓死，也為哺乳動物出現打開大門。CCTC®03
三、二疊紀末期泛大陸形成、超級地幔柱啟動及生物大滅絕 1921年，魏格納在大陸漂移假說中首次提出泛大陸（Pangea）這一重要的地質概念，認為，在3億年前，大西洋兩岸的南、北美大陸和歐洲、非洲大陸緊密相連，印度和澳大利亞也與其相連，當時實際上隻有一塊大陸，稱為泛大陸。二疊紀（約260Ma）古地理和古氣候帶恢複圖
（李江海等，2013） 泛大陸330Ma開始逐漸聚合，形成于勞倫大陸、波羅的、西伯利亞、岡瓦納等大陸持續向北緯地區運動過程中。其中，西伯利亞在晚古生代還持續發生順時針轉動（Smethurst et al., 1998）。泛大陸聚合過程中，全球所有闆塊并未同時聚合，柴達木地體、昆侖地體、華北陸塊等分布在泛大陸的邊緣。晚二疊（約250Ma）泛大陸規模達到最大，東緣出現新的洋殼（Torsvik，2002）。 在泛大陸聚合過程中，南美闆塊、西伯利亞闆塊、波羅的闆塊、澳大利亞闆塊、塔裡木陸塊、華北陸塊等在古生代的運動軌迹，總體上具有順時針旋轉趨勢，多個闆塊呈順時針的漩渦式運動聚合。上述聚合過程中，闆塊彙聚中心在現在的中亞地區。泛大陸晚古生代聚合過程中不同闆塊和陸塊運動軌迹示意圖
（李江海等，2016）
(摩爾維特式投影；Kaz代表哈薩克斯坦闆塊，T代表塔裡木陸塊；圖中箭頭指示闆塊運動趨勢，标有不同數值的闆塊形态指示其當時的位置，虛線圓圈指示闆塊彙聚中心)
二疊紀泛大陸（約260Ma）再造圖
（李江海等，2014) 二疊紀時，随着泛大陸的形成，全球自然環境迅速變化，促進生物界大變革。植物氣候分帶和地理分區與石炭紀相似，除由石炭紀延續下來的石松類、有節類、真蕨類、種子蕨外，二疊紀後期出現松柏、蘇鐵等植物，開始出現中生代植物面貌。與植物密切相關的昆蟲類有了新發展，與石炭紀巨大而單純的昆蟲群不同，形體變小、種屬增多。兩栖類動物仍很繁盛，主要分布在華力西－阿巴拉契亞造山帶間。同時，出現原始爬行類。 海生無脊椎動物以珊瑚、腕足類和菊石類最重要。其中，早二疊世，珊瑚、腕足類和菊石類主要分布在1）泛大陸西緣（北美和南美洲闆塊）的淺海環境中；2）勞亞大陸内部（波羅的闆塊）的淺海環境中；3）勞亞大陸北部（西伯利亞闆塊）的淺海環境中；4）特提斯周緣的淺海環境中。海百合和苔藓蟲十分繁盛。二疊紀全球典型古生物分布圖
（李江海等，2013）三疊紀全球典型古生物分布圖
（李江海等，2013） 距今2.58至2.52億年前的二疊紀末期，地球上57%的生物科、83%的屬和90-96%的物種滅絕，其中海洋動物滅絕96%，陸地動物滅絕70%，是有史以來已知規模最大的一次生物滅絕事件。這次事件導緻海洋近3億年的主要生物數量減少和消失，無脊椎動物三葉蟲、造礁生物、海蕾和紡錘蟲慘遭滅門；其他生物種類銳減，包括海百合、腕足動物；隻有少數生物受影響較小，如雙殼貝類。陸地上，超過四分之三的脊椎動物消失，陸生蕨類、蜥蜴、兩栖動物和獸腳類急劇減少。海洋和陸地的無脊椎動物都遭到了滅頂之災。 這場規模極大的大滅絕，對脊椎動物的影響實際較小，很多種類的海洋魚類幸存。對四足動物的最大影響是導緻陸地生态系統從合弓動物（哺乳動物的祖先）主導，改變為蜥形動物（爬行動物，包括恐龍）主導。此後，迎來爬行動物的大發展，統治地球長達1.6億年的巨大生物恐龍開始出現。二疊紀末期（250Ma）生物大滅絕
（據互聯網資料） 泛大陸形成造成全球海平面下降和大陸漂移，使很多生物失去生存空間，濱海區域縮小，另外，大氣層中氧氣急劇減少，闆塊運動造成氣候突變、導緻沙漠範圍擴大和大規模火山爆發等現象,如西伯利亞超級火山爆發，造成溫室效應、酸雨頻發和海洋缺氧。也有觀點認為這次生物大滅絕可能和超新星爆發産生的伽馬射線暴照射地球有關，這一時期大氣層中臭氧和氧氣減少，可能就由于宇宙射線照射造成。CCTC®04
四、寒武紀生命大爆發 1.岡瓦納大陸與其他大陸 寒武紀全球陸塊主要分為岡瓦納超大陸、勞倫古陸、波羅的和西伯利亞等。岡瓦納超大陸由衆多陸塊彙聚而成，主要包括非洲、南美、阿拉伯、東南極、印度、馬達加斯加、澳洲和塔裡木等（Torsvik et al., 2012）。其邊緣分布有阿瓦隆尼亞（Avalonia）等小地體。将多個古克拉通聯合起來形成岡瓦納大陸的造山運動始于晚新元古代（約570Ma），但一直持續到寒武紀，在中寒武紀以前基本結束。其中，最具代表性的主要的是泛非造山運動，涉及非洲大陸的大部分地區。克拉通上覆有不同程度的淺海陸架，其變化迅速，部分原因是海平面升降變化，但更主要的原因是不同地區的局部構造（Torsvik et al.,2017）。 勞倫古陸主要包括北美和格陵蘭。南極位于西北非陸塊之上。全球陸塊寒武紀主要集中于南半球，北部為泛大洋。勞倫和波羅的之間為亞皮特斯洋（Iapetus），于600-580Ma開始張開,其寬度可達岡瓦納大陸輪廓恢複圖(750-550Ma)
(據Craig et al., 2009) 寒武紀陸架淺海沿岡瓦納邊緣和克拉通上空連續沉積的岩石産出許多三葉蟲，豐富的底栖聚合三葉蟲在全球範圍内被分為三類，分别稱為Redlichiid、Olenellid、 和 Bigotinid 。所有岡瓦納大陸低緯度部分都在 Redlichiid區域内，而 bigotinids 在高緯度地區，Olenellid 區域則以勞倫大陸為中心，幾乎完全是熱帶地區。澳大利亞中緯度Redlichiid三葉蟲比歐洲的三葉蟲種類更多，并且在整個寒武紀的各個淺海盆地之間變化。相比之下，海綿狀的古杯類生物更具世界性，它們的屬在澳大利亞和勞倫大陸之間大緻具有可比性，腕足類也是如此。 早寒武紀勞倫大陸沒有任何重大的構造活動，橫跨赤道，距岡瓦納有些距離。從晚新元古代到志留紀，加拿大北部一直存在勞倫大陸被動邊緣，并向東延伸至北格陵蘭島。勞倫克拉通陸架邊緣保存着世界上最著名的保存異常完好的化石沉積物(Lagerstätten)，加拿大不列颠哥倫比亞省的伯吉斯頁岩（Burgess Shale）中出産了大量中寒武世動物。大部分克拉通是在寒武紀的不同時期被洪水淹沒，相對較小的海平面變化導緻大規模的海侵和海退，并引起新進化的近海三葉蟲物種。 西伯利亞也與勞倫大陸有一定距離，但位于相對較低緯度。新元古代(當時稱為裡菲期Riphean和文德期Vendian)晚期沉積物和寒武紀早期沉積物之間幾乎沒有間斷過沉積，形成的岩石至今仍是平坦的、未變質的。伴随的溫暖氣候促進了生物物種的形成，西伯利亞克拉通寒武紀以其化石的多樣性和保存完好而聞名，特别是在寒武紀底部附近生物親和性不确定的小雪萊化石。另一個顯著特征是克拉通上和周圍的古生物礁數量，主要是早寒武紀（阿達巴階）；當時的西伯利亞北部似乎有一個龐大的寒武系陸塊，相鄰的阿爾泰-薩彥和蒙古西伯利亞周邊地體在其構造活動邊緣附近可能有大量的山地和高地。寒武紀（520Ma）全球古闆塊分布圖
（李江海等，2013）
陸塊名稱: 1.Avalonia; 2.Madagascar; 3.Somalia; 4.Parana; 5.Colorado; 6.Alborz terrane;7. Central Iran;8.Afghan terranes;9.Qiangtang terrane;10.Lhasa terrane;11.Dronning Maud Land;12. Chukotka 造山帶：A Kunnga造山帶；B東非造山帶。
寒武系沉積盆地在全球分布較廣，主要在南美、印度和東南極等地有大部分的缺失。岡瓦納超大陸邊緣多被海水淹沒，内部多為高地。中北部多以碳酸鹽岩沉積為主，南部多以砂岩沉積為主。 寒武紀氣候總體較溫暖，溫度及海平面在不斷上升，陸塊大部分被淺水淹沒。早-中寒武世，西部環岡瓦納的洋流覆蓋了南極-低緯度區域，從南西向北東流動至波羅的海的底栖生物區。晚寒武世北東-南西向的順岸洋流向高緯地區，攜帶了較多生物，富含有機質，尤其是冷暖流交彙處（Álvaro et al., 2003），這有助于富含有機質烴源岩的形成。 2.寒武紀生命大爆發 寒武紀以來，伴随着羅迪尼亞超大陸的逐漸解體，生物開始繁盛。奧陶紀末期和泥盆紀末期發生一定影響程度的生物滅絕事件，但生物量總體保持相對穩定。 前寒武紀地層隻有一些零星分布的小型生物化石，以埃迪卡拉動物群為代表。地球生物群的第一次重大轉折，發生距今大約5.4億年前的寒武紀。寒武紀（5.42億年前）地層突然出現了主要的動物類群，有了更多的化石記錄，動物中也出現了更多形态多樣化，與前寒武紀形成明顯區别。雲南澄江動物化石群中，已經發現了20多個門一級系統。在前寒武紀的2000萬年間，地球上“突然”出現了許多無脊椎動物，包括環節動物類、腕足類、軟體動物類、海綿類等等，它們都是現存很多動物的祖先，這次事件史稱“寒武紀生命大爆發”。 寒武紀大爆發特點之一，是開始出現兩側對稱動物發育系統，它們具有縱向對稱和專門的内髒系統，包括大多數現存的動物以及海綿、刺胞動物和一些小群體。早寒武紀生命突然爆發，許多動物突然出現在化石記錄中，而在早期的岩層中卻沒有找到明顯的祖先，學術界稱為達爾文之惑（Darwin's Doubt），他在《物種起源》（1859年）中無法解釋寒武紀化石突然出現這一事實。 震旦紀生物主要為多細胞後生動物及小殼動物等簡單生物，寒武紀時期地球上首次出現了帶硬殼的動物，很多已知的寒武紀生物可在布爾吉斯頁岩中發現，以海生無脊椎動物為主，特别是三葉蟲、低等腕足類和古杯動物，紅藻、綠藻等開始繁盛。北美、華南、波羅的和澳大利亞等均有布爾吉斯頁岩型生物群的分布(Hendricks et al., 2008; Meert and Lieberman, 2008;Álvaro et al., 2007)，華南的澄江動物群和凱裡生物群是當時海洋與海洋生物多樣化及生态複雜化過程的見證及窗口(Zhao et al., 2005)，共同反映早期後生生物進化的過程，導緻包括脊椎動物在内的現生動物各門類的誕生(Shu et al., 2004, 2005 ;Hou and Bergström, 2003)。寒武紀全球典型古生物化石分布圖
（李江海等，2013） 從地質演化方面考慮，新元古代長期的侵蝕造成大陸克拉通結晶基底岩石表面及其土壤的高度風化，使得其地勢較低。寒武紀早期海平面大幅度上升，導緻這些内陸區域被海水淹沒， 使風化岩石和風化層被廣泛侵蝕和搬運，鈣、磷酸快速輸入和其他離子進入海洋。海水鈣含量在早寒武紀增加了近兩倍，促進了生物礦化的起源。磷酸的輸入提供了即時輸送到淺水區域的營養。 另外，寒武紀生命大爆發與當時氧氣含量密切相關。在寒武紀之前，也就是距今6至7億年前的成冰紀，地球經曆斯圖特冰期和馬裡諾冰期兩次“雪球地球”事件。雪球地球消融後，溫暖濕潤的氣候使淺海中浮遊低等藻類繁盛。快速風化作用和沉積作用，将藻類遺體帶入沉積物中，并以黑色頁岩沉積于海底。而藻類産生的氧氣大量進入大氣圈，使大氣和淺海中的氧含量，在冰期結束後短時間内有了明顯升高。CCTC®05
五、新元古代超大陸的雪球事件 1.羅迪尼亞超大陸及其裂解 羅迪尼亞超大陸存在時間大約在1000-720Ma。Moores（1991）基于北美沉積序列與貫穿南極的山脈所記錄的沉積序列非常相似，提出北美洲西南部—東南極拼接的模式；Hoffman（1991）提出，圍繞勞倫古陸的一系列陸塊以及緊鄰的東南極大陸，它們之間均由格林威爾期的造山帶連接。這一模型中，波羅的與格陵蘭南部相接，而亞馬遜則與北美東部相接。緊鄰亞馬遜，格林威爾期造山帶延續到剛果克拉通東部的陸塊，并将它們與剛果連接起來。格林威爾期造山帶幾乎環繞了整個卡拉哈裡克拉通（非洲南部）和東南極海岸（東南極在格林威爾期被認為是統一的大陸）。印度和澳大利亞與東南極的拼合方式，與它們在東岡瓦納大陸中的相對位置一緻。亞洲大陸大量小陸塊也參與到了羅迪尼亞超大陸演化中，但沒有給出具體的位置。Hoffman（1991）提出羅迪尼亞超大陸模型，假定所有格林威爾造山帶都涉及陸塊之間大洋的關閉，并且認同北美西部-東南極的拼接（Moores，1991; Dalziel，1991），否定澳大利亞與北美拼接。羅迪尼亞超大陸裂解示意圖（750Ma）
（據互聯網資料）
北美大陸與澳洲、東亞陸塊、東、西岡瓦納大陸之間出現地幔柱，超大陸開始發生裂解，泛大洋初生 羅迪尼亞超大陸的裂解可能發生在800-600 Ma，并伴随着随後的漂移和岡瓦納大陸的重組。在羅迪尼亞超大陸的中心位置附近，即北美大陸(Meert，200)，大量裂谷系的發育成為其裂解的直接證據。最早的裂谷系發育于羅迪尼亞超大陸其它地區彙聚的最後階段，主要為中等尺度的大陸裂谷系。 830-725Ma，勞倫古大陸從羅迪尼亞超大陸分離。前寒武紀北美西緣的裂谷作用可能開始于750 Ma，此時勞倫大陸與澳大利亞的視極移曲線分離（Powell等，1993）。勞倫大陸與南極洲東部和澳大利亞分開，古太平洋形成，羅迪尼亞超大陸因此被分割成兩大部分。中元古代晚期至新元古代早期，超級大陸裂解形成許多大洋，如位于東、西岡瓦納之間的莫桑比克洋，Pharuasian洋（位于西非克拉通和橫貫撒哈拉洋之間），在卡拉哈裡、剛果、聖弗蘭西斯科和拉普拉塔克拉通之間張開Adamastor洋（卡拉哈裡和剛果克拉通之間Damara洋，為其分支）。 随着與南美及其相鄰陸塊之間的分離，北美大陸的東部和南部演化形成一個非常複雜的大陸邊緣。羅迪尼亞超大陸裂解時期，除北美之外，其它陸塊也發育了樣式複雜的裂谷系，如俄羅斯的裡菲（Riphean）裂谷系和印度的裂谷。然而，在南美和西非，裂谷的發育導緻了淺海盆地的形成。羅迪尼亞超大陸裂解(1000-700Ma)
(Unrug, 1996)
BDK-Bundelkhan ,G-Grunehogna, GA-Gawler,NA-北澳大利亞, R-Rockall Plateau, SC-揚子, SF-聖佛蘭西斯, WA-西澳大利亞羅迪尼亞朝大陸新元古代末期的裂解，形成古太平洋盆地
（據互聯網資料） 2.成冰紀時期冰期（850 Ma-630Ma） 成冰紀時期，地球曾經發生過幾次冷卻事件，在當時冰川覆蓋了地球表面大部分的面積。冰期從7.2億年前持續到6.35億年前的地質時期。Cryogenian冰期通常被認為至少可以分成兩個主要的世界性冰期。司圖特冰期(Sturtian glaciation)從約7.2億年前持續到6.6億年前，而馬林諾冰期(Marinoan glaciation))結束于大約6.3億年前。這一時期冰川一直延伸到赤道，而海洋則變成了冰原混合物，幾乎把整個地球都淹沒在層冰蓋之下。 成冰紀期間出現雪球地球事件，為生物低潮。大氣中的二氧化碳與水蒸氣反應生成碳酸。這種弱酸最終降雨到地表時，會與新生成岩石(如長石)相互作用，導緻化學風化，長石變成高嶺石，同時産生鈣離子和碳酸鹽離子，形成碳酸鈣。新岩石的形成和風化實際上可以将二氧化碳從大氣中吸出，并将其鎖在新岩石中。大氣中二氧化碳濃度的減少，對地球溫度的降低有促進作用，緻使地球曾經發生過幾次冷卻事件。其遺迹除南極大陸尚未發現外,世界各大陸的許多地方都有保存。最早發現于蘇格蘭，挪威，此後在中國（即有名的震旦紀南沱冰期和其前後的冰期）、澳大利亞、非洲、格陵蘭和北美相繼發現。新元古代全球四次主要冰期冰蓋位置恢複圖(850-630Ma)
（據互聯網資料） 大部分新元古代冰川記錄儲存在裂谷盆地巨厚的海相濁流-碎屑流層序，有關陸上冰碛岩及相關沉積物的描述較少。新元古代冰川産生豐富的冰川融水及災難性寒冷氣候下（雪球地球）的沉積物。羅迪尼亞大陸裂解及裂谷事件的發生時間超過200Ma，裂谷作用時期沿走向有明顯的穿時性，随着裂谷盆地的形成出現冰川影響沉積(Kendall et al.，2006)。大規模的陸塊及海洋格局重組對氣候變化發揮了關鍵作用(Eyles，2008)。新元古代冰期分布圖(635Ma,715Ma)
（Hoffman et al.，2009）CCTC®06
六、太古宙闆塊構造啟動 地球是已知的唯一擁有闆塊構造的行星，支配了地球演化曆史。闆塊構造是造成地震、火山和其他地質學事件的主要原因。闆塊運動創造了地球獨特的地貌特征，造成水、碳、等物質得到循環，并為生命體的出現形成适宜生存環境。 關于地球上何時開始闆塊構造的争論由來已久。早先認為闆塊構造開始出現于27億年前，随着研究深入，認為闆塊構造開始出現的時間，不斷向前延伸，如認為闆塊構造開始出現在“後期大轟炸期”的這個時間窗口期（冥古宙末期時，38－41億年前 ）。目前有觀點認為，38億年、甚至41億年前，44億年前，地球就已經啟動早期闆塊構造(Rey et al.，2014；Ernst,2017）。多數學者認為在太古宙末開始啟動。 對于地球早期闆塊構造的起源，一般涉及兩種截然不同學術思路： 1）岩石圈小闆塊到大闆塊，再到超級大陸-超級大洋旋回演變。地球演化經曆了早期岩漿海到岩石圈小闆塊（面積、厚度）、軟（薄）闆塊的、再到剛性巨型闆塊的地質演化。這是長期以來傳統的學術觀點，主張早前寒武紀闆塊剛性和強度随着地球冷卻作用不斷增強，是闆塊構造體制發育的基礎。随着地質證據和數據的積累，特别是地球動力學的研究，這種學術觀點面臨着學術挑戰。 2）從具有穩定而停滞的單個闆塊體制（滞殼構造，stagnant lid），到闆塊構造（多闆塊或活動闆片）的初始啟動，這是從行星地質對比研究以及地幔對流模拟研究，獲得的新觀點，正在引起廣泛重視。 1.闆塊構造體制的初始發生 從早期構造過渡為闆塊構造不會是突然的（Gerya et al.,2015），30億年前形成某種形式的闆塊構造，但不會是現今的闆塊構造。俯沖作用過程應當是漸變發生的，可能多次開啟又停止，造成有裂痕的薄弱岩石圈邊界，最終形成各個闆塊。典型闆塊構造至少出現于 2.5Ga前後，與較大寬高比的地幔對流相關（Grenholm et al.,2015）。 闆塊和地幔對流是對立統一研究體系中的兩個方面，它們不僅有其運動特性，而且會發生相互作用。闆片在重力作用下俯沖，以及上湧地幔的冷卻，成為地幔對流的動力。一般認為，闆片俯沖是誘發地幔流動的關鍵因素。闆塊構造體制的出現，要求形成穩态的地幔流動，對流環具有較大的縱橫比，但同時也可能造成闆塊俯沖被鎖定。超大陸聚合造成其下方時間依賴的地幔升溫效應，大陸岩石圈的出現造成對流環的波長加大。地幔對流導緻闆塊開始運動後，闆塊又将約束和影響地幔對流（朱濤，2003）。 闆塊構造啟動的相關制約，都要求在冥古宙-太古宙的某個時期，地球構造體制發生顯著變化。外來小行星的撞擊作用、地幔柱活動和岩石圈自行熱裂解都是造成單個闆塊裂解的重要觸發因素。地球内部的冷卻作用，可能造成洋殼密度增大，發生俯沖。 俯沖和闆塊構造發生需要岩石圈存在三個軟弱帶。首先，岩石圈-軟流圈邊界必須足夠弱，使岩石圈闆塊在其上移動。在地球曆史早期，岩石圈最初形成，可能出現這樣的軟弱帶。第二是俯沖闆塊上方需要有弱水化岩帶，以建立自持的和不對稱（單側）俯沖。當闆塊下沉并加壓和加熱時，俯沖沉積物、大洋地殼和蛇紋石化上地幔釋放的流體可以維持弱化界面。第三是通過岩石圈形成大規模橫向擴展薄弱帶，俯沖帶可以在岩石圈形成。這種貫穿岩石圈的薄弱帶在現今地球闆塊邊界上不斷産生，但如何在靜止地球上産生，尚不清楚（Dewey et al.,2021）。 從早期滞殼構造到闆塊構造啟動，要求岩石圈與地幔粘度比值到達一定的臨界值（Foley et al.，2012），岩石圈内剪切帶的粘度在破壞作用下，必須達到下伏地幔粘度的臨界值，才能開啟闆塊構造。一般認為，地球岩石圈的強度低于其他類地行星。但在一般的地幔對流模式中，并未讨論地球岩石圈的裂解問題，隻是先驗地降低岩石圈強度，使岩石圈-地幔對流随時間演化，發生闆塊構造擴張或俯沖。闆塊構造與滞殼構造之間的轉換模式圖
（據互聯網資料） 闆塊構造是由冷的向下俯沖的闆片具有負的浮力驅動的。闆片俯沖模式取決于闆片強度及闆片上方岩石水化（Gerya et al.，2008），闆塊強度較低時，發生雙側俯沖。穩态的單側俯沖，要求闆片強度較高以及闆片上方岩石發生水化作用，變質作用造成流體釋放，維持了大洋闆塊俯沖薄弱面的存在，有利于單向俯沖發生。地幔對流形成寬闊的闆塊和狹窄的闆塊邊界。 冥古宙岩石圈強度随時間發生變化，無水條件下岩石圈強度較大，以滞殼構造為主。闆塊發生大規模的俯沖作用（Rey et al.， 2014），要求橫向構造應力克服上覆闆片的粘滞力。為此，地表溫度影響岩石圈的破壞過程，并影響闆塊是否開啟。地球内部的冷卻作用，也可能造成大洋與大陸岩石圈之間的密度和粘度差增大，而發生闆塊俯沖作用。 冥古宙岩石圈闆塊強度的變化示意圖(Maruyama et al.，2018) 如果早期地球沒有海洋，其闆塊強度可能太高，以滞殼構造體制為特征。随着海洋的形成，造成闆塊強度降低（<200-300 MPa），闆塊邊界弱化（摩擦系數<0.1-0.2）)，有利于發生榴輝岩化。闆塊強度降低促進闆塊邊界的發育和闆塊獨立運動，表明冥古宙可能造成了闆塊構造的初始形成。為此，水是闆塊構造初始發生的必要條件，大洋形成是地球上出現闆塊構造的關鍵因素(Maruyama et al.,2018)。 通過設定岩石圈物理參數，模拟地幔對流可以實現闆塊初始發生過程，包括洋中脊地幔上湧、闆片俯沖、彙聚等。岩石圈頂部熱邊界層的屈服應力和地幔對流造就了闆塊構造。地幔對流表現為冷的岩塊下沉，熱的岩漿帶着地球内部的熱能上湧。岩石圈闆塊是地幔對流重要的頂部熱邊界層，岩石圈闆塊主要在重力作用下發生俯沖，對地幔具有冷卻釋熱作用，使地幔對流作用取決于時間而演化。地幔對流與岩石圈闆塊運動一體化的數值模型，改變了孤立研究岩石圈闆塊的困境，岩石圈闆塊運動即是地幔對流的組成部分，大洋闆片深俯沖對應地幔下沉對流，具有動力學和熱力學意義。 2.類地行星的大地構造模式 随着類地行星地幔熱流不斷降低，從岩漿洋到滞殼構造，到闆塊構造，再到滞蓋構造，它們之間的地幔熱流條件，存在跳躍式發展（下圖），從海溝開啟和洋中脊鎖定的勢溫度區段，決定了闆塊構造運行（Sleep，2000）。類地行星構造體制随熱流演化示意圖
（Sleep，2000） Stern等（2018）以類地行星為參照案例，初步提出矽酸鹽行星由岩漿洋到熱管構造到活動殼到滞殼的可能的構造演變序列，并主張岩石圈厚度和強度、演化時間（熱流）是行星構造演化的主控因素。這些構造模式有待航天探測來證實或細化。從滞殼構造到闆塊構造的轉換之間，要求地幔熱流的升高（Sleep，2000；Bikilli等，2013），闆塊俯沖是關鍵的啟動因素，而海溝的鎖定，如碰撞造山帶的形成又可能使闆塊構造向滞殼構造體制發生轉換。 太陽系類地行星（矽酸鹽行星）可能的構造演化階段類比圖 （Stern et al.，2018）CCTC®07
七、冥古宙洋、陸的地殼分異 冥古宙是地球上最老時期（沈其韓等，2016）。Cloud（1972）将地球或太陽系的形成之前到約4000Ma，籠統地稱為冥古宙（地球曆史的前6.4億年的曆史階段），意指地質記錄較為模糊時期，即從地球形成到最古老的而且得到确定測年的岩石年齡為止。 太陽系(混沌宙，Chaotian)形成和地球(冥古宙)早期演化的時間表 (Goldblatt et al.，2010) 研究發現～4567Ma的古老同位素年齡值，出現在隕石富集鈣和鋁的耐熔包裹物之中（梅冥相，2016）。～4567Ma，代表地球與太陽系形成的時代，固體太陽系物質的首次形成。 全球克拉通與造山帶分布圖（Furners et al.,2015） （羅賓遜投影，投影中心，180°經線） 克拉通陸塊主要見于全球大陸内部，主要包括：東歐、西伯利亞、北美、格陵蘭、巴西、亞馬遜、非洲、澳洲、南極、哈薩克斯坦、印度、阿拉伯克拉通，以及華北、塔裡木和揚子等衆多陸塊。圖中灰色部分可分為淺灰色、中灰色和深灰色，其中淺灰色為造山帶，中灰色和深灰色部分為克拉通。太古宙和冥古宙地層表劃分建議
（Bleeker（2004；沈其韓等，2016） 大于44-38億年的岩石-礦物地質記錄，出現于（西澳大利亞、格陵蘭、加拿大、南極、華北）等地。最老的隕石年齡為4567Ma、2005年美國阿波羅飛船帶回的月岩年齡為4470Ma，均可以類比這個時期地球的形成。4567Ma，地球與太陽系形成時代，固體太陽系物質首次形成，代表冥古宙起點年齡值；4404Ma，地殼物質首次出現（梅冥相，2016）。 地球是太陽系中唯一已知存在正在活動的闆塊構造的星球，地球早期形成的岩石圈記錄在後期不斷活動改造之下所保留下來的部分會随時間推移不斷減少。冥古宙岩石證據可能在漫長地質演化過程中被不斷破壞，也可能地球在冥古宙時期并沒有地殼的形成(Harrison，2009)。 “晚期重轟炸”（Late Heavy Bombardment，LHB） 38－41億年前，在月球表面上留下了這一時期的大量隕石坑及撞擊事件的長期記錄，稱為“晚期重轟炸期”（LHB，39.5億年冥古宙末期，曆時3億年之久）。LHB被視為阿波羅時代最偉大的發現之一。LHB是指40億至38億年前影響太陽系内部的高頻率碰撞事件。地球沒有保存這些重大撞擊事件的痕迹。LHB的痕迹，可以在月球和火星等其他行星的撞擊坑廣布的表面，或來自小行星帶隕石撞擊熔化年齡記錄中發現。LHB代表的行星增生過程中緩慢減少時期時間上集中分布的災變性事件，即太陽系形成很久之後，由巨型行星軌道的重新調整引發。“晚期重轟炸”（LHB）（40-38億年）
（Kasting and Catling，2003） 新的研究表明，LHB開始于約41億或者42億年前，且持續更長的時間，有人認為可能更早發生，約在4.20-4.37 Ga(Maruyama et al.,2017)。同位素測年揭示，大批小行星曾在狹窄時間窗（持續約5000萬年内）連續撞擊月球，留下無數的撞擊坑。 由此推測，地球可能也經曆了LHB撞擊事件，因受闆塊構造活動改造，未能保留下來這些隕石坑記錄。其強度足以将地球表面的大部分熔化,留下豐富的岩漿活動記錄，早期地殼記錄和大氣圈被破壞消失，但是也帶來地球上孕育早期生命的水和化學成分。地球早期重大事件列表
（據互聯網資料） 地球在冥古宙時期要熱得多，熔岩覆蓋地球表面，或是與小行星碰撞和放射性衰變，導緻産生大量熱能。最終，越來越少的小行星撞擊地球，地球逐漸冷卻下來。地球上的放射性元素衰變并形成穩定的子元素（daughter elements），存在的放射性物質也因此較少。早期冥古宙地殼可能很薄，不穩定，由超鎂鐵質岩石組成，這是超基性地殼被上湧的玄武質岩漿破壞并在俯沖帶被消耗的表現。冥古宙大陸地殼可能是由矽鋁質演化形成，就像如今的大陸地殼一樣，密度較低，不受俯沖破壞。冥古宙與顯生宙地球的揮發分演化對比圖
（據互聯網資料）CCTC®08
八、早期劇烈撞擊期與水圈形成 地球在太陽系中獨特的天文位置，使水體可以保持液态。地球水以固液氣三種物理狀态存在，進入地球上的各種環境。地球上的總水量約1．36×109立方千米，其中海洋占97．2%，覆蓋了地球表面積的71%，然而，關于地球上水的來源一直存在争議。海洋中的總水量隻占地球質量的0.02%，地幔中鎖定的水化岩石和礦物質也占同樣比例。 氫和氧是宇宙中含量第一和第三豐富的元素，但是水隻存在于0-100攝氏度之間，在這個範圍以外，将變成冰或水蒸汽。現今太陽系中，這個舒适的區域被稱為“宜居帶”。這是“雪線”（“Snow Line”）最初形成時，這個條帶将幹、濕的星子劃分開。地球由幹、濕星子混合而成。大部分水變成水合礦物質，沉入地幔，而一些殘餘物留在地表。從小行星到完全分層地球的演化示意圖
（Maruyama et al.，2017） 4.53 Ga出現大氣和海洋。注意在0.3 MRE（地球平均半徑）（保持大氣）、0.5 MRE（火星）（形成表面岩漿海洋）和0.7 MRE（核心分離）時逐步分異，4.53 Ga發生巨大撞擊，不久後海洋再次出現。 有學者認為水在地球形成初期，由原始大氣中的氫、氧化合成，水蒸氣凝結下來形成海洋；也有學者認為水原先就存在于地球的星雲物質中。其中，地球上的水來源于太陽系外圍衆多的彗星這一理論較成熟，認為地球形成非常晚時期，大量含水物質被輸送到地球上。太陽系外圍的彗星是地球上水的源頭，衆多彗星與地球撞擊過程中将攜帶的大量水留在了地球上。而研究表明，67P彗星氘(D)與氫(H)的值(D/H)，與地球海洋(是地球的2倍值>海洋)不一樣，大于地球海洋的3倍，不支持水主要來源于彗星的觀點。 也有研究表明，地球上的水可能在行星剛形成就已經存在，來源于組成太陽系原始物質，而非是後期通過彗星帶來（Piani et al.,2020）。同位素組成表明地球是來自太陽系内部物質組成的，如頑火輝石球粒隕石。由于太陽系溫度太高，不可能保存水、冰。地球上的水被認為是由太陽系外部在向内遷移之前形成的水合物質提供的。從地球形成時，水就是地球組成部分。地球自身包含大量含水物質（頑火輝石球粒隕石）,這些物質中的水在地球内部被合成，通過火山噴發等地質活動釋放到空氣中，最終冷凝成雨水降落到地表上，形成現今海洋（Piani et al.,2020）。 另有理論認為，地球水來自雪線外的小行星，因為某些隕石(小行星碎片)的氘(D)與氫(H)的比值與海水的D/H比值一緻。内、外太陽系位置示意圖
（Lin et al.,2020） ABEL模型（advent of bio-elements，生命元素降臨模型） 該模型主張兩步形成地球。第一步（4.56 Ga），最具還原性的頑火輝石類球粒隕石物質，增生形成完全幹燥的地球，此時還沒有大氣和海洋。第二步，由含碳球粒隕石冰冷小行星，從小行星帶外部直接撞擊地球，由于木星、土星和大約4.4 Ga已經消失的氣體巨星（“Black Sheep”）的引力散射（gravitational scattering），向幹燥的地球輸送大氣和海洋成分。 此外，對水（以及揮發物和鉑族元素）的撞擊，被稱為生命元素巨變撞擊事件（ABEL Bombardment），這是早期地球進化為生命行星最重要事件（Maruyama et al.，2017）。之後，還原性和氧化性物質混合，引發新陳代謝反應，成為地球上生命出現的第一個觸發點。生命的出現必須有一顆還原性行星形成。此外，生命元素巨變撞擊事件使地球從滞殼構造體制，向闆塊構造過渡，通過向幹燥地球注入揮發物，使其成為宜居的三位一體行星（Trinity planet）（Maruyama et al.，2017）。 冥古宙地-月系統的模型示意圖（Maruyama et al.，2017）
（A）地球上出現斜長質的原始大陸和海洋，但巨型撞擊事件後的月球上既沒有海洋，也沒有大氣；（B）地球上被海洋覆蓋的科馬提質和玄武質（而非斜長質）原始結殼，而月球由斜長質原始大陸組成；（C）新提出的地月系統的兩步形成ABEL模型，地球在4.53 Ga的初始形成期間完全幹燥，随後在4.4 Ga大氣和海洋成分增生
CCTC®09
九、地核的冷卻與地磁場的形成 地球磁場是地球的“隐形護盾”，保護大氣層不被太陽風破壞。從7萬公裡到地表700公裡高處，太陽風向地球行進過程中，會被地球磁力線控制，順着磁力線移動，這些氫離子風開始偏離吹向地球方向，或者随着磁場的引力線垂直砸向地球南北極，形成極光現象。太陽風大部分接觸不到地球大氣層，大氣層和生物圈得以保護。 太陽風與地球磁場的相互作用示意圖 形成弓形震波和磁圈 （據互聯網資料） 1.地核的結構 地核是地球的核心部分，位于地球最核心。其半徑約3470 km，地核質量占整個地球質量的31.5%，體積占整個地球體積的16.2%。地核主要由鐵、鎳元素組成，物質的密度較高，平均密度大約為每立方厘米10.7克。地核溫度非常高，有4000~6800℃。 根據地震波的變化情況，發現地核也有外核、内核之别。内、外核分界面，大約在5155千米處。因地震橫波不能穿過外核，一般推測外核是由鐵、鎳、矽等物質構成的熔融态或近于液态物質組成。液态外核緩慢流動，推測地球磁場的形成可能與它有關。地球内部結構及其物理特征
（據互聯網資料） 2.地磁場成因 地磁場是通過發電機過程（dynamo process）在液體外核中産生，将導電流體運動轉換為電磁能。由于液體外核的攪動對流，地球形成穩定磁場。因此，地核對上層較低溫地幔的散失熱量速率很敏感。行星内部磁發電機使極性翻轉，但是，真正的機制并不清楚。地磁場的産生示意圖
（據互聯網資料） 當冷卻的俯沖闆片到達下地幔時，它們會增強地核冷卻速率，從而加快其中液态鐵質的運動。根據數值模型，這種額外的運動會造成地磁場反轉頻率增加。因此，地表俯沖活動增強時，地磁場反轉率可能會增加。地球内部結構橫斷面圖
（Biggin et al.，2018） 3.地核的冷卻過程 目前對内核如何生長知之甚少。在内核形成之前，整個内核都是熔融狀态，内核的年齡比地球的年齡(大約46億年)年輕，内核不可能是太陽系形成時繼承的原始特征。 地球形成之初，地核完全是液态的，固體内核形成的時間一直争論。内核是地球相對較新的組成部分，估算其形成時間為5億～20億年前。地球内核是10億～15億年前，從熔融外核中“固結”（2015，Nature）。元古宙火成岩的研究發現，古地磁強度在這段時間急劇增加，指示内核固态鐵的首次出現。 地球内部的結構示意圖 （/） 地球上地幔結構可以從地震波得出。主要層圈是地殼、地幔和地核 左圖地球沿赤道面的橫剖圖 （Torsvik et al.，2016) 右圖地幔通過地幔柱生成帶(PGZ)的直立橫截面圖 （Torsvik et al.，2016) Driscoll等(2016)确定了元古代(25-5.4億年前)13億年時間跨度内，多達10個額外的超時段（Superchron）。在1.30-1.00Ga之間，出現3次正常磁場超時段（超時段：兩次地磁倒轉之間的一段時間，持續時間超過千萬年），說明過去20億年大部分時間裡，由地球發電機驅動的超時段，以相似的速度發生。地球自形成以來不斷冷卻，熱量流失到太空，行星内核應該在大約5億到10億年前開始結晶。實際上，地核的年齡比之前估計的要古老得多。 正磁期地核及其古地磁曆史(Driscoll et al.,2016)
上圖說明，随着時間推移，當地球的熔融地核形成和凝固時，有正常極性和反極性（Normal and reversed polarity）的超時段（Superchrons）
由此推測，這一時期地表俯沖闆片的俯沖通量（進入地幔的冷闆面積）較小，未對地磁場産生擾動。考慮闆片俯沖通過50Ma-250Ma運動才能到達核幔界面，表明其為超大陸穩定存在時期，俯沖活動明顯減少或者未到達核幔界面。 前寒武紀古磁場強度總體低于顯生宙，具有随時間顯著變化的特征。前寒武紀的磁場強度的峰值出現于約2.4–2.5 Ga，1.9–2.0 Ga，約1.25 Ga及0.9 Ga，并不直接對應于地殼生長峰值一起變化，而是滞後約50-100 Ma，可以解釋為它們是由于核-幔界面上低溫物質（大洋闆片俯沖）堆疊造成的。核-幔界面上低溫物質積聚滞後于闆塊運動速率峰期50–100 Ma(O'Neill, et al.，2013)。 在這些堆疊形成之前，核-幔界面被前寒武紀高地幔溫度所隔熱。俯沖幕或地幔崩塌後一段時間，緻密的低溫闆片到達核幔界面，高溫地核與低溫闆片接觸，造成核-幔界面熱通量增加。地核内對流重新調整，随後一段時期地表磁場強度也發生變化,所增強的磁場強度，反映液态外核對流活動加劇。CCTC®10
十、地球起源和地球—月球系統的形成 1.地球行星的初始形成 太陽系形成的星雲假說（Nebular Hypothesis）主張，大約在45.7億年前，發生了某種導緻星雲坍塌事件，可能是一顆恒星經過，或者是超新星産生沖擊波作用的結果，最終都造成太陽系星雲中心的引力坍塌。 由于這種坍塌，灰塵和氣體開始聚集到密度更大的區域。随着密度更高的區域吸入更多的物質，在動量守恒驅使下，該區域開始旋轉，而壓力的增則使其溫度升高。大部分物質最終聚集在中心形成球體，演化為太陽，而其餘物質則平展形成圍繞太陽旋轉的圓盤，即原行星圓盤。 星雲（由塵埃和氣體組成的旋轉物質）在塌縮中，溫度上升、自轉加速和平坦化。因為雲團旋轉，引力與慣性将雲團壓為圓碟，與其旋轉軸成垂直。圓盤狀塵埃和氣體碰撞形成顆粒，後者又形成星子。大部分質量集中在中央并開始加熱。與此同時，因為引力使得物質環繞塵埃粒子緊縮，使得圓碟剩餘部分開始分解為環狀物。細少碎片互相碰撞并組成較大碎塊。 組成地球物質聚集在距中央約1.5億公裡的地帶。當太陽收縮并被加熱，核聚變開始。因此形成的太陽風清空圓碟内大部分沒有收縮并組成較大個體物質，隻剩下少量元素。之後，較重元素聚集于太陽内側，形成體積小，密度高的星體（類地行星），地球是距離太陽第三近的行星；較輕元素則聚集于離太陽較遠的地方，形成體積大，密度低星體（類木行星）。 由該盤吸積（accretion）形成行星，其中的塵土和氣體被重力吸引，聚集形成更大的天體。由于它們的沸點較高，隻有金屬和矽酸鹽才能以固體形式存在于距太陽較近地方，并且最終将形成類地行星，如水星、金星、地球和火星。由于金屬元素僅占太陽星雲的小部分，類地行星的體積不會太大。 45.6億年前形成幹燥地球。當時地球軌道遠在雪線（snowline）内側（2.7 AU天文單位，其數值取地球和太陽之間平均距離），地球主要成分應當是頑火輝石球粒隕石，45.6億年時，發生形成月球的巨型撞擊事件，地-月系統形成，沒有大氣和海洋成分，是完全還原的環境（Maruyama等，2017）。在該事件之後，地球從熔融矽酸鹽物質球體開始圈層分異（梅冥相，2016）。 約45.6億年前太陽系化學分帶進程示意圖 (Maruyama et al., 2017) 2.地月系統的形成 類地行星形成主要由小天體通過碰撞而累積，随後成長為原行星，包括這些原行星之間的潛在碰撞。月球與地球岩石之間的同位素具有相似性，由此産生推出月球與地球的共進演化。原始地球和火星大小天體之間碰撞，是月球起源的最佳假說。約45億年前，一個火星大小的原始行星(Theia)，與初生地球發生碰撞，形成地-月系統。這種撞擊導緻由撞擊體和原始地球物質組成的環繞地球軌道的吸積盤，而原始地球是構成月球所需揮發性和親鐵性物質的來源（Grieve and Osinski，2021）。與行星相撞，導緻地球的大部分水蒸發。它還可能重熔部分地球表面，破壞有價值的混沌屬性，并在地球周圍和現在包圍它的巨大的、狂暴的碎片雲周圍，創造出等離子金屬蒸氣的大氣層(Hruska,2019)。地-月系統形成過程示意圖
（資料來源于互聯網） 月球形成之後，具有大量環形山的月球地殼和巨大的(直徑高達2500公裡)多環撞擊盆地的形成證明随後的高轟擊頻率。地球具有更大的重力橫截面，将比月球捕獲更多的行星間天體。地質曆史上，地球經曆的撞擊事件可能比月球要多，包括在重轟擊時期的撞擊作用，但地球這一時期的岩石未能保存下來。 如果沒有月亮和月球潮汐，地球海洋和陸地生态系統中最重要的潮間帶将很少或根本沒有。如果沒有沿海地帶，地球生物圈的發展和進化道路将會大不相同。本文據（李江海，2022，《世界地質學》<講義>）修改補充
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