作者：本书编写组
出版社：世界图书出版公司
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地球的外貌试读：
前言
地球是太空中唯一不需太空探测船即可认识的星体，但是直到20世纪我们才真正勾勒出地球的全貌。
在浩瀚的宇宙中，地球就像是广阔原野上的一粒灰尘，但是它的形成和发展却经历了十分漫长的过程。随着地球上生命的诞生，这里才变成了一个生机勃勃的世界，人类出现以后，地球更闪现出智慧的光芒。 美丽的山川、蜿蜒的河流、宁静的湖泊、险峻的山峰、辽阔的平原、蔚蓝的大海、广垠的沙漠，这些组成了地球的外貌；五彩缤纷的植物和千奇百怪的动物共同构成了地球上形形色色的居民；美丽的地球往往又变幻莫测，地震、火山爆发展现出它狰狞的一面，这一切都吸引着人类去探索。
地球是太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序是第三颗，位于水星和金星之后；在八大行星中大小排行是第四。地球还是目前人类所知道的唯一一个存在生命体的星球。也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。它也常常被称作世界。
地球诞生于45.4亿年前，而生命诞生于10亿年內。从那以后，地球的生物圈改变了大气层和其他环境，使得需要氧气的生物得以诞生，也使得臭氧层形成。臭氧层与地球的磁场一起阻挡了来自宇宙的有害射线，保证了陆地上的生物的安全。
地球的表面被分成几个坚硬的部分，或者叫板块，它们以地质年代为周期在地球表面移动。地球表面大约71％是海洋，剩下的部分被分成洲和岛屿。液态水是所有已知的生命所必需的，但现在并没有发现在所有其他星球表面存在。
地球会与外太空的其他天体相互作用，包括太阳和月球。现在，地球绕太阳公转一周所需的时间是自转的365.24倍，这段时间被叫做1恒星年，等于365.26年太阳日。
地球的地轴倾斜为23.4度（与轨道平面的垂线倾斜 ），从而在星球表面产生了周期为1恒星年的季节变化。地球唯一的天然卫星，是诞生于45.3亿年前的月球，它造成了地球上的潮汐现象，稳定了地轴的倾角，并且减慢了地球的自转。38亿～41亿年前，爆炸的小行星撞击地球改变了地球的表面环境。
地球和宇宙
浩瀚的宇宙
地球是我们人类居住的地方。它有5.1亿平方千米的辽阔面积，相当于我国面积的53倍，这样巨大的星球，在无边无际宇宙中却是一个小小的行星而已。
宇宙从空间上说，是指太空的一切物质，包括日、月、星辰等等，以及这些物质所占有的无限空间；从时间上说，宇宙不管向过去追溯多远，还是无限的过去，不管向未来探索多远，还是无限的未来，它是无始无终的。正如我国战国时代的尸佼所说的：“天地四方曰宇，往古来今曰宙”。“宇”指无限的空间，“宙”指无限的时间。宇宙就是无限的空间和无限的时间的统一。在宇宙无限空间中布满着日、月、星辰等，在宇宙的无限时间里充满着物质的运动和变化。宇宙就是一切，宇宙就是万有，宇宙就是无所不包的整体。浩瀚的宇宙
但是，自古以来，人类对宇宙的认识，却存在着唯物的、辩证的和唯心的、形而上学的两种互相对立的观点。最初，人们由于认识的局限，根据一些零碎不全的观测事实来想象宇宙的构造，将宇宙说成是一个天圆地方的大帐篷，后来随着人们视野的扩大，逐渐发现大地不是平面，而是球形的，宇宙就是地球，日月星辰是镶嵌在地球上的装饰品，于是出现了地球中心说。在阶级社会中，统治阶级利用人们不可解释的自然现象，提出了有神论和种种唯心论的说法，用以愚弄人民，维护自己的统治。直到16世纪哥白尼的以太阳为中心的学说产生后，才认识到地球是绕日运行的一颗行星。由于当时各种条件的局限，他所谓的宇宙，仅是以太阳为中心的太阳系。哥白尼的这种学说动摇了神权对人类的统治，因此，遭到当时反动统治阶级的疯狂迫害。到了18世纪以后，随着生产斗争、科学实验的进展，人们对宇宙的认识，才越出了太阳系，扩展到银河系，由银河系扩大到千千万万个银河系所组成的星系团、超星系团以至到总星系。然而，不管总星系是多么巨大，它仍然是宇宙中的很小一部分。
宇宙是无边无际的，我们只能认识宇宙的局部构造。但是，随着人类生产和科学的发展，天文仪器的改进，对宇宙进行研究的范围必将无限地扩大，我们对宇宙的认识，也将一天比一天更为深远。
繁多的恒星
宇宙是由物质构成的。宇宙间的物质构成了各种天体，如：恒星、行星、卫星、彗星、流星等等。在星星中绝大部分都是恒星，成双的恒星叫双星；恒星的集团叫星团；由大量的恒星组成的天体系统叫星系。
恒星都是由炽热气体组成的发热放光的天体，它们都是大大小小的“太阳”。我们所看到的太阳就是一颗中等大小的恒星。由于我们居住的地球离它近，所以它显得特别明亮、巨大。其他的恒星离我们都非常遥远，其中有一颗叫比邻星，光从那里发出，大约要经过4.2光年，才能到达地球（光年是距离单位，一光年就是光以每秒30万千米的速度走一年的距离，一光年等于9.4630亿千米，取其整数就是10万亿千米），其他的恒星离开我们就更远了。如牛郎星离我们148万亿千米，约为16光年，几乎比太阳远100万倍，织女星距离我们255万亿千米，大约为27光年，比太阳远170万倍，所以我们看太阳以外的恒星，就都成了一颗颗闪闪发光的星点。
恒星顾名思义是恒定不动的星体。但这是不对的，恒星和所有的星体一样，都在永不停止地运动和变化着。不过由于恒星离我们非常遥远，我们不容易用肉眼观察到罢了。生活在北半球的人们是比较熟悉北斗七星的，北斗七星是由7颗明亮的恒星组成的斗勺图形，这仅是现在的图恒星世界形，这种图形也是在不断地变化着。在20万年前北斗的“柄”，比现在长得多，北斗的“斗”，也不像“斗”，倒像把斧头，20万年后北斗的“柄”，要比现在弯一些，北斗的“斗”，也不成其为“斗”，而好像一只汤匙了。随着科学技术的进步，目前，人们已经能够用测量仪器，测定一些恒星的变动了。
在无边无际的宇宙中，星星的总数是无限多的，谁也数不清。但是，在一定的范围内，星星还是可以数得清的。如在晴朗无月的夜晚，瞭望天空，满天闪烁着星星，眼力最好的人也不过只看见3000颗左右，在全年内整个天空可看见的星星才有6000多颗。如果用普通望远镜观测，在全年内整个天空就可以看到5万颗以上的星星。随着望远镜口径的增大，露光时间越长能看见的星星就越多。现代最精密的望远镜能观测到的星星最少有10万万颗。虽然看到的星星已这样多，实际上也仅仅是无限宇宙中恒星的一部分而已。
宏伟的银河系
在无月的晴夜里，我们可以看到一条淡淡发光的白练横贯天空，犹如天上的一条长河，从古以来，它就被称为银河或是天河。其实，银河不是什么河，而是一个巨大的恒星集团，这个集团中包含着无数不同类型的恒星、气体和尘埃。因为它距离我们非常遥远，我们用肉眼分辨不出一颗颗单独的星，看到的只是一条白茫茫的亮带，在天文学上称为银河系。银河系几乎环绕整个天空，它的形状很像一个巨大的铁饼。银河系的直径约10万光年，边缘部分的厚度3000～6000光年，中央部分的厚度约达1.5万光年。据估计在银河系中约有1500亿颗像太阳那样自己会发光的恒星，在这些恒星旁边很可能还有环绕它的行星、彗星和流星等。
银河系是庞大的、结构复杂的星系。在银河系中心部分，更密集着数不清的恒星。银河系里的星体，都在绕着银河系中心旋转，愈靠近中心的星体转得愈快，近边缘的星体转得比较慢。我们的太阳就是银河系中的一颗普通恒星，它距离银河系中心有银河系2.35万光年，以每秒280千米的速度携带着太阳系全体成员，围绕着银河系中心旋转，以这样快的速度，太阳系绕银河系中心旋转一周，还得花22亿年。这样庞大的银河系，在宇宙中也只不过是一个很小部分，更不是绝无仅有的。现今已发现有1亿多个像这样的银河系，它们之间的距离要用几百万光年来计算。就在这样众多的银河系中，由于物质内部的矛盾和斗争，在物质之间的引力作用下，组成更高一级的体系，称为总星系。总星系的每一个成员也不是稳定不动，它们也都环绕着总星系的质量中心公转。我们的银河系，就是以每秒160千米的速度绕总星系的质量中心公转。总星系是迄今为止我们已经观察到的恒星世界。但是，可以肯定地说，总星系也并不是宇宙中仅有的。随着科学技术的进步，我们一定会在总星系以外，发现新的恒星世界。
巨大的太阳系
太阳是银河系里离我们最近的一颗恒星。它是一个巨大的圆球，直径有140万千米，质量约为2000亿亿亿吨。然而这个既大又重的太阳，在地球上看起来，却跟“盘子”差不多，这是因为太阳离地球的平均距离约有1.5亿千万千米，按照目前科技水平，如果到太阳上去，乘最快的飞机也得20年。
在太阳周围有许多行星、彗星和流星等围绕着它运转。太阳连同围绕它运转的这些星体，组成一个系统，我们叫它为太阳系。太阳系就是以太阳为中心的天体组织。因为在太阳系的全部天体中，太阳的质量特别大，它相当于太阳系其他天体质量总和的750倍。
太阳除25天自转1周外，还带动整个太阳系的成员，以每秒20千米的速度，向着银河系中的人马星座移动。
在太阳系里，有成千上万的其他星体围绕太阳运转，其中最大的有8颗行星，它们是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。在地球上，我们用肉眼只能看到水星、金星、火星、木星和土星，其他几颗行星因离开我们较远，用肉眼看不到。这些行星本身都不发光，我们所以能够看见它们，是它们反射太阳光的缘故。由于它们不停地绕太阳运转，所以都称它们为行星。
对八大行星，根据它们的各种特性进行比较，大致可分为两大类型：一类是离太阳较近的水星、金星、地球和火星，称“类地行星”，它们的特征是，体积小、质量小、密度大、自转慢、卫星少（总共只有3颗），表面温度高。一类是离太阳较远的木星、土星、天王星、海王星，称“类木行星”，它们的特征是，体积大、质量大、密度小、自转快、卫星多（总共有29颗），表面温度低。太阳系
太阳系里除八大行星以外，还有若干小行星，目前已发现的有1600多颗，它们是和地球、火星等一样的天体，只是体积很小。最大的小行星直径不过800千米，最小的直径只有1千米左右，其全部质量总和还不及地球质量的千分之一。它们绝大部分在火星和木星轨道之间的广阔空间中运动。
彗星也是围绕太阳运转的天体。由于它的外形拖着一条长尾巴，所以通常叫它“扫帚星”。因为我们看到彗星的机会比较少，人们对这种自然现象又不理解，历代封建统治阶级就以彗星的出现，当做不祥之兆，来愚弄群众，巩固其统治地位。其实，彗星也是太阳系中的成员，它和行星一样，按一定的规律运行。彗星绕太阳运行一周需要几年、几十年，甚至更长的时间，当它运行到离太阳比较近的时候，我们才容易看到它。彗星的形状很特别，可分为彗核、彗发和彗尾3个部分。彗核由比较密集的固体质点组成，其周围的云雾状光辉叫做彗发，彗核和彗发总称为彗头，彗尾是由一些稀薄的气体所组成，形状像扫帚，它是在彗星接近太阳的时候，受到太阳光的压力才形成的。
除了彗星以外，在太阳系里还有无数的小星体、尘埃、微粒和气体，它们也绕着太阳运转。有时有极小的星体闯入地球大气层，这时在夜空就会有一划而过的亮光，人们称之为流星。这些流星体其实就是星际物质，一般的体积很小，在它们还没有落到地面的时候，就已经在大气中因剧烈的摩擦而燃烧殆尽了。少数较大的流星残骸落到地面，就成了陨石。
神奇的地球
通过前文我们已经知道，我们居住的地球是太阳系中的1颗行星。它的直径约12700千米，体积约1.1万亿亿立方千米，质量约60万亿亿吨。地球除围绕太阳运行外，自身也在不停地转动。围绕地球转动的有一颗不会发光的卫星，它就是月球，它绕地球1周是28.32天。月球除公转外，还在不停地自转。由于太阳、蓝色星球——地球地球、月球都在不停地转动，有时候，月球转到太阳和地球之间，正好把太阳射到地球上来的光挡住了，我们将月球遮住太阳的现象叫做“日食”。有时候，地球在太阳和月球之间，正好把太阳射到月球上的光挡住了，我们将地球影子映在月球上的现象叫做“月食”。
地球的周围被大气层包围着，其中78％是氮，21％是氧，还有1％是水汽、尘埃和稀有气体。构成地球的主要物质是氮、氧、硅、钠、镁、铝、钙、碳和铁等，这些物质形成了空气、水、砂土和岩石等等。地球的表面有高低不平的海洋和大陆。由于在地球上有空气、水和适宜的温度，很早以前，地球上就出现了生命。
地球的起源和演化
地球的起源
在科学还没有发达的古代，人们对地球的起源问题，要想得到正确的解答是不可能的。他们往往凭着主观猜测给予某些解释。剥削阶级为了维护自己的反动统治，竭力把地球说成是神明创造的。在我国古代，曾流传着盘古氏开天辟地的神话。说盘古氏生于天地混沌之中，后来，他用神斧把天地劈成两半，分成上天、下地。所有日、月、星、辰、风、云、田地、草木、金石，都是在他死后由身体各部分变成的。西方唯心论者也曾宣扬，是上帝用了6天时间创造了世界万物。这些神话传说只不过是人们对地球起源的美好猜想，毫无科学根基。
1755年德国人康德在他的《宇宙发展史概论》一书中，第一个提出了太阳系起源的假说。他认为：所有的天体都是从旋转的星云团产生的。太阳系是由原始弥漫物质——星云所形成的。1796年，法国人拉普拉斯也提出了太阳和行星是从庞大的气体星云中形成的看法。由于他们两人的假说基本观点相同，所以，后来人们把康德和拉普拉斯假说，统称为“星云说”。康德和拉普拉斯的星云假说，对太阳系中各星体的形成作了详细阐述。他们认为：在宇宙空间，不仅存在着繁多的、闪闪发光的星星，而且还存在着种种浓度不同、成因不一、灼热的旋转气体团——原始星云。这种原始星云就是形成太阳、地球等天体的原始物质。原始星云当初占有比现在太阳系范围还要大的空间。原始星云的质点有的地方比较浓密，有的地方比较稀疏，质点与质点之间相互吸引着，较大较密的质点把周围较小较稀的质点吸引过来，使得原始星云的中心部分变得越来越密。这个中心部分密实而周围稀疏的庞大星云，在缓慢的转动中不断放热、冷却、收缩，因而使转动的速度也相应的不断加快，离心力也随着愈来愈大。在不断增强的离心力的影响下，星云变成了一个像铁饼形状的扁平体。随着饼状星云体的进一步冷却、收缩和旋转速度的增加，赤道部分不断增大的离心力，使饼状星云边缘部分的物质脱离星云体而形成一个类似土星那样的环。星云继续冷却，里面部分便继续收缩，这种分离过程一次又一次地重演，就形成了第二个环、第三个环，直至与行星数目相等的环。每一个环都大致处在现在某一个行星的轨道上，中心部分就收缩成为太阳。各个环以同一的方向环绕着太阳旋转。各个环内的物质分布也是不均匀的，它们有稀有密。较密的部分把较稀的部分吸引过去，逐渐形成了一些集结物。由于互相吸引，小集结物又合成了大的集结物，最后就形成了地球等行星。刚形成不久的行星还是炽热的气体物质，因冷却、收缩，自转速度增加，又可能分出一些环来，这些环后来就凝聚成了卫星。像地球的卫星——月球就是这样形成的。“星云假说”在地球起源理论中，对人们的思想有着很深远的影响。所以在整个19世纪内，一直被看作是肯定了的科学业绩。在那种科学还深深禁锢在神学之中的时代里，康德、拉普拉斯敢于冲破上帝创造世界，否定了以为世界是一成不变的形而上学的观点，确实是科学上一个很大的进步。但是，“星云说”并不是完美无缺的，康德虽有自发的唯物论倾向的一面，但又有科学向宗教妥协的一面，他把形成地球的原始物质的运动看成是从虚无飘渺中产生的，给上帝留了一个位置，这又完全是唯心的。随着科学的不断发展，现在人们也不能把“星云说”全部地接受下来。
20世纪开始以来，一些帝国主义御用的学者就抓住了“星云说”还不能解释的某些问题，对它进行了种种非难。他们抛弃了“星云说”中所主张的行星系统是从统一旋转着的弥漫物质中形成的这一可贵思想，而另外提出了太阳系起源假说。近几十年来，先后提出的太阳系起源假说就有30余种。其中有一类被称为“灾变说”的，认为行星是由某种外力干涉而从已经存在的太阳上分离出来的。如，20世纪20年代英国人金斯所提出的潮汐分裂说，就是其中较流行的一种。据他说：大概在20亿年以前，宇宙间突然有一颗巨大的恒星向着太阳冲来，到了太阳近旁时，靠着它的强大吸引力，从太阳表面拉出一股雪茄烟状的气体物质流。这条气体物质流在它自身的引力作用下，凝聚、分裂成好几个圆球团，各个圆球团在自己的轨道上绕太阳旋转，这就形成了地球等行星。新形成的行星，又以相同的过程形成了卫星。所不同的是，从行星上拉起一条气体物质流的作用力，不是那颗突然冲来的恒星，而是太阳自己。
金斯假说提出之后不久，就受到许多人的批驳，指出他的假说完全没有科学根据，因而不久就被大家所抛弃。
继而，又出现了风靡一时的“俘获说”。“俘获说”认为行星等天体不是太阳的“孩子”，而是独立的构成体；地球从来就没有同其他行星及太阳成为一个整体过；地球及行星等是太阳在星际空间运行途中俘获了星际物质而形成的。如：前苏联人施密特的“地球起源假说”就是俘获说中较后起而又较流行的一种。它认为：宇宙星际空间分布着一种由固体尘埃和气体组成的巨大的宇宙云——星云。在60亿～70亿年以前，太阳在宇宙运行中，遇着了一大团宇宙云。太阳穿过这团宇宙云，由于条件的巧合，“俘获”了其中的一部分物质，并迫使这一部分物质围绕太阳旋转起来，后来，这些物质就凝聚成为地球及其他行星。同时在增长着的行星周围，形成了卫星。
关于地球和太阳系起源还有许多假说，如碰撞说、潮汐说、大爆炸宇宙说等等。自20世纪50年代以来，这些假说受到越来越多的人质疑，星云说又跃居统治地位。国内外的许多天文学家对地球和太阳系的起源不仅进行了一般理论上的定性分析，还定量地、较详细论述了行星的形成过程。
地球的演化
关于地球的演化，历来也有几种说法。
星云假说认为：地球初生成时是一大团炽热气体，后来因放热冷却而成为液体，液体再冷却，就在表面结成一层硬壳，这就是地壳。而那些不会凝固的气体则仍保持气态，飘浮在地壳的外围，成为最早的大气圈。地壳是由岩石组成的，岩石是不会传热的，所以地壳一经形成后，地球内部物质的冷却速度就大大减慢了，从而使地球内部长期保持熔融状态。在地心吸力的影响下，熔融物质发生分异作用，轻的上升，重的下沉，最后形成了地幔和地核等圈层。地球继续放热冷却，内部物质就不断收缩。由于地壳和已缩小的内部不相适应，而弯曲变形，以至褶皱断裂，这就形成了高山深谷，起伏不平的地面。当地壳刚形成时，地面还很热，所有的水分都以蒸气的形式掺杂在大气里，但当形成高山深谷后，地面温度已降到水的沸点以下，它就凝结为雨滴，降落下来，汇流到地面低洼处，形成了最初的江、河、湖、海，同时出现了最早的沉积岩层。
俘获假说认为：地球初生成时是冷的、固体的，外部和内部的物质差不多，没有什么层次。它的成分类似于陨石的成分，其中放射性元素的含量和陨石中放射性元素的平均含量差不多。随着地球质量和俘获物的增大，地球内部的放射热也愈积愈多。在40亿～50亿年前，温度已增到几千度，使物质变成可塑性的，局部的物质开始熔化，于是在重力作用下，物质发生分异和调整活动，慢慢形成了物质密度较小的地壳和密度较大的地幔和地核。地球继续增热，物质普遍熔化，轻的熔融物质被从内部挤出地球表面，于是火山到处喷发，使地球表层物质被改造成为接近于玄武岩成分的物质，形成最早的地壳。在火山到处喷发期间，地球原始物质中的一些气体和从火山熔岩中散逸出来的气体，就开始形成了地球的大气圈。大气降水和岩浆水在地球的大型坳陷处汇成了海洋。有了水、大气、阳光，就孕育出了有机生物。在矿物质、水、大气和有机生物的相互作用下，玄武岩衰层被改造成为现在这个由各种岩石组成的地壳。
从以上两种说法可以看出，地球不管是星云起源，还是俘获起源，在它的早期，似乎都曾有过一个普遍熔融或至少局部熔化的阶段。而且地壳的形成，大气和水的来源，似乎都借助于这个熔化过程。通过地球物质熔融分化而形成的地壳，它的结构和厚度在各地应该是差不多，然而事实并不完全是这样，如在太平洋底下的地壳完全没有硅铝层，而大陆上的地壳，硅铝层又特别厚。针对这种情况，有人用地幔对流学说来解释地球的演化。什么叫地幔对流？这可从烧开水中得到理解。火在壶底加热，壶底部分的水被烧热变轻了，就往上升，上层较冷的水较重，就沿着壶边往下沉。这样就形成一个对流循环。同样道理，地壳下方地幔层里的可塑性物质，也会由于在某几部分受放射热较强而绕着几个中心进行对流。在地幔对流上方的某部分地壳，就像载在传送带上似的被带走。如果两个相邻对流圈带来的两块地壳相遇了，就会挤集揉皱起来，使地壳增厚，就形成了高起的大陆和低凹的海盆。太平洋盆可能就是由于地幔对流的力量，把上方的硅铝层带走后造成的。这就是地幔对流说对原始地壳的演化、现代地壳的来历，以及海陆和巨大山岭成因的解释，此外，地幔对流还被认为是地壳水平运动，大陆长距离漂移的主要动力。
依据地幔对流学说，当地球演化到地面上出现了大陆、高山和湖、海、盆地等巨大起伏地形后，大气层也演变得更近于现状，太阳对地球表面的作用也日渐重要。太阳光热照射到地球上，使地球上有了风、雨、阴、晴等气象变化。暴露在阳光下的地壳，经过风吹、日晒、雨淋的侵蚀，一部分被破坏成碎石和粉末，被流水、冰川、疾风等外力，从陆地上搬运到海洋里堆积起来。天长日久，越积越厚，把这里的地壳压得逐渐下沉；相反的，大陆高处，由于物质减少而使这里的地壳失重上升。这样就引起了地壳的垂直升降运动。正是由于地壳这些水平的和垂直的运动，使地球的海陆形势不断发生变迁。我国古人说的“沧海桑田”，就是地球演化的结果。
由于目前人们对于地球内部的物质状况了解得还很不够，因此，对地幔对流究竟是否存在、它又以什么方式进行对流，还尚难肯定；但是，地幔对流学说启发了人们从地球内部物质运动的规律寻求地壳运动的原因，从而，使人们对地球演化的认识，又深化了一步。
地球自形成到现在，有多大岁数呢？这个问题，直到现在还没有一个统一的认识。
在18世纪中叶，有人根据地球是由炽热的太阳物质凝聚而成的假说，研究了炽热铁球的冷却速率，推算出了地球的年龄约为7万年。到了19世纪时，又有人用沉积速率估计个别地质时代长短的方法，推算出地球的年龄在几千万年到几万万年之间。直到20世纪，发现了放射性元素的固定不变的衰变速率后，才为测定地球年龄提供了较可靠的依据。近几十年来，用这种方法测定的最古老的矿石年龄是20亿～25亿年，如我国辽宁省鞍山群里的岩石是21.3亿～23.6亿年。20世纪40年代英国人霍尔姆斯用钠变化为铅的速度规律，推算出地球的年龄约为35亿年，并且还提出了地球的年龄与地壳的年龄相等的看法。但是，进入20世纪50年代以后，用这种方法，目前人们已经测出南极洲的一种岩石已有40多亿年了。我国辽宁鞍山地区也发现有33亿～34亿年的岩石。测定地球的年龄主要用铅、铀和钍。据测定，地球的年龄为46亿年。20世纪60年代末，经过对美国阿波罗号探月飞行带回的月球岩石样品进行测定，月球年龄为44亿～46亿年，所以，地球的年龄为46亿年是目前大多数人公认的年龄值。但它并不是定论了的值，随着科学技术的发展，说不定会出现另一个更为接近，能被大家都能接受的年龄值来。前古生代时期
从地球形成到5.7亿年，这个时期可以笼统地叫做前古生代时期，一般也叫前寒武纪，这是因为古生代的最早的纪叫寒武纪。
前古生代的前期是地球的童年时期。从距今30亿年左右起，有确切的证据说明地壳中先后出现了小块的稳定陆核。重要的是这些陆核的稳定性一直保持到现代，起着稳定大陆核心的作用。从距今30亿年左右起，地球已经进入了自己的青少年时期，大气、水、生物各圈层都有很大发展，逐步演变到了和现代相近的情况，真正的地质作用，包括内外营力两个方面，都已经开始。
在世界各地的前古生界岩系里，蕴藏有极重要的矿产资源，如许多国家著名的铁矿、金矿和铀矿，都在这个时期形成。
前古生代早期的岩石，因为形成的时代很久远，一般都饱经沧桑的变化，它们的本来面目已经不容易辨认。这一时期的代表性岩石组合有两类：一类是片麻岩，是一种由石英、长石、云母等矿物组成的、经历程度比较深的变质作用而形成的岩石。另一类以绿色片岩作为代表，是古老火山作用的产物，经历过中等程度的变质作用。我们刚刚提到的矿产，主要跟后一类岩石组合有关。前古生代岩石地貌
古老岩石构成稳定大陆的基底，支撑着后来形成的一层层沉积岩石。相对于基底来说，后来形成的沉积岩石也叫盖层。
这些古老的变质岩系还是许多山脉的核心，如我国境内的泰山、嵩山、恒山、五台山等的核心就都是由它们构成的。
所以，古老岩系可以说是大陆的骨干和核心，正是它们对大陆的地质演变起着一定的控制作用。
前面我们提到，地球在此阶段是以最早出现小块陆核作为标志的。后来的大陆就是由陆核逐渐扩大而成的。
各大陆是怎样由陆核逐渐扩大的呢？
现在让我们用研究程度比较好的北美大陆做例子，来说明一下这个问题。
下图是北美大陆不同年龄的古老岩石的分布图。这张图给读者一个清晰的概念，就是年龄最老的岩石占据大陆的中部（竖线区），它们被年龄比较小的岩石所环绕（横线区），越向外去，岩石的年龄越小，这样一圈圈扩大开去。岩石年龄这样有规律的分布证实了北美地质学家早就提出的大陆扩大理论，就是大陆在地质演变的过程中由中心向外一圈圈地增生，使大陆不断扩大。北美大陆不同年龄的古老岩石分布
北美大陆演变的模式给人以启发。其他大陆是否也按照这种方式形成的呢？
现在了解到，其他大陆上不同年龄岩石的分布虽然不像北美大陆那样有规则，但是总可以找到年龄比较小的岩石环绕着陆核或分布在陆核之间的情况。这说明大陆扩大的理论具有一定的普遍意义。
在距今17亿年左右，地球经历了一次最有意义的稳定大陆的形成事件。经过这次事件以后，大陆差不多都接近了它们现在的规模。然而这些新形成的大陆岩石圈还比较薄弱，也没有达到真正的稳定。有人把这个时期的大陆岩石圈叫做原地台，意思是想区别于以后的真正的地台。所谓地台就是地壳上比较稳定的地区，和地壳上强烈活动地区的所谓地槽相对立而存在。在原地台内部和周边还发育着长条形的活动区域，也就是地槽。
为什么说在距今17亿年左右，地球经历了一次最有意义的稳定大陆的形成事件呢？
原来，从全世界大陆增长的过程来看，自从距今30亿年左右最初的陆核形成以来，稳定大陆增长的速率是比较缓慢的。
随着地质历史的进程，稳定大陆增长的速率有加快的趋势。到了接近距今17亿年左右的时期，稳定大陆的面积在相对比较短的历史阶段里大大增加，给人以突然的印象。
如果我们再看一看距今17亿年以后的情况，发生在距今17亿年左右的这个稳定大陆增长事件就更显得突出。因为从距今17亿年以后直到现代，稳定大陆的面积虽然还有所增加，但是增加的规模已经很小了。
稳定大陆增长的这种规律性无疑不是偶然的。但是到目前为止，地学界对这个问题的讨论还不多，也没有找到解释这一规律的一致认识。
对稳定大陆增长规律的认识在地球演变历史的研究中应该是具有头等重要意义的，因为地球演变历史中古地理、古气候的变迁，生物界的演化，乃至水圈、大气圈的演化，无不受岩石圈演变的影响和支配。
稳定大陆增长规律看来主要是由地球演变的内能所决定的。距今17亿年所形成的原地台还比较薄弱，也没有达到真正的稳定。又经过了几亿年的时间，原地台才渐渐稳定下来。从此以后，地球进入了真正的稳定地台和活动地槽两种体制并存的时期。从原地台到地台的转变时期是从距今17亿年到距今14亿年左右。这是地球岩石圈演变历史中相当重要的一个阶段。
不少地球科学家强调距今17亿年左右原地台形成事件在划分地球演变阶段中的重要意义，这当然是有理由的。不过距今14亿年左右是稳定大陆最终形成的时期，似乎有更加重要的意义。
从原地台到地台的转变过程，在地质学上常常叫克拉通化，克拉通就是古老稳定地台的意思。根据现在所掌握的资料看，原地台曾经多次被来自地球内部的力量所打碎，可是又不断被从下面来的岩浆物质所胶结，变得越来越厚，越来越稳定了。这个过程好比浮在水面上的一片片薄冰，随着气温的下降，变得越来越厚、越来越不容易破碎的状态。
距今14亿年左右以后，地球岩石圈的演变进入了一个新阶段，地台和地槽两种体制处在势均力敌的局面，从此以后，地球上层物质运动的形式也有所不同了。古生代时期古生代时期的划分
古生代，如果作为最古老生命的时代，那固然已经名不副实了；但是，从另外一种意义上来看，古生代还是反映了这个时期的特点：一方面，从古生代开始，生物界进入了空前繁盛的时期，数量之大，种类之多，确实是前所未有的；又因为从这个时期开始，大量出现了有钙质和硅质骨骼的生物，所以其中许多代表得以保存成很好的化石，成为古生物学家的研究对象。另一方面，综观这个时期的生物界，跟古生代以后的生物界面貌却又有很大不同，毕竟是属于古老生命的范围。
古生代时期包括距今5.7亿年到距今2.3亿年这段时期，持续3.4亿年。古生代跟前古生代相比要短得多，但是研究程度要比前古生代高得多。古生代时期地层
地球到这个时期已经经历了几十亿年的演变，大气圈、水圈和岩石圈的物质组成和结构跟今天地球的情况相比已经差不多了。这个时期所发生的地质作用，无论是内力的还是外力的，跟今天地球表面和上层正在进行的相比，也已经很相近了。
古生界的地层总的说可以分为上下两部，就地质年代来说，也就是可以把古生代分成早晚两期。
早古生代包括寒武、奥陶、志留三个纪，从距今5.7亿～4亿年，持续1.7亿年。
晚古生代包括泥盆、石炭、二叠三个纪，从距今4亿～2.3亿年，持续时间跟早古生代相当。
早古生代的寒武、奥陶、志留这三个纪是怎样确定的呢？
原来下古生界地层的研究以英国威尔士地区算是最早的。1833年，研究英国威尔士地区下古生界地层的英国地质学家薛知微（1785～1873年）用威尔士的一个古代地名“寒武”命名这套地层。稍晚一点，原来跟薛知微合作研究这套地层的另一英国地质学家莫企逊（1792～1871年）因为跟薛知微发生了意见分歧，1835年提出用另外一个名字“志留”来命名这套地层，“志留”是曾经居住在威尔士的一个古代民族的名称。后来的化石研究证明，薛知微的寒武系的上部相当于莫企逊的志留系的下部，造成有一部分地层由两个研究者给了不同命名的混乱局面。直到1876年，才由另一英国地质学家拉普华斯提出新方案，问题才算得到解决。拉普华斯保留寒武、志留的名称，但是限定寒武系只代表下古生界下部地层，志留系只代表下古生界上部地层，而把原来两系重复的一部分地层另立新名“奥陶”，“奥陶”是曾经居住在威尔士的另一个古代民族的名称。
英国威尔士地区下古生界地层的厚度很大，受到的改造作用也比较强烈，而且在1876年以前找到的化石还很少，这是初期地层划分产生含混和意见分歧的原因。英国下古生界地层划分方案确立的过程具有一定代表性，也就是说，任何一个时代的地层划分的确立一般都经过反复的研究和对比。划分方案一旦确立之后，这个最早开展研究的地层剖面就成了标准剖面，比如英国威尔士地区的下古生界地层剖面就是标准剖面，世界其他同时代的地层都应该根据所含化石的情况跟它对比来确定时代。
晚古生代的泥盆、石炭、二叠三个纪又是怎样确定的呢？
泥盆和石炭两系都是从英国的地层研究中建立的。“泥盆”取名于英国西南部的一个郡的名称，它也是由薛知微和莫企逊所建立的，时间在1837年。“石炭”是因为这一地层普遍含有煤层而得名的，它建立的时代比较晚，在1882年。
二叠系的标准剖面地点在前苏联乌拉尔山西坡的彼尔姆州，它由应俄国沙皇的邀请去那里进行地质考察的莫企逊在1841年确立，所以在国际上叫“彼尔姆系”。在我国和其他少数国家称做二叠系，是因为德国的这一地层明显分成上下二层。早古生代地台演变
在前古生代末期，从距今8亿～6亿年这段时期里，岩石圈经历了一系列变动。进入寒武纪以前，地球表面的大陆地势高峻，面积扩大，天寒地冻。
从寒武纪开始，以古陆作为核心的相对稳定区——地台区经过长期的夷平作用之后，地势逐渐趋向平缓；低洼的区域屡次遭到海水浸漫，广阔的浅海不断扩大；环绕着地台区或者位于地台区之间的，是相对活动的区域——地槽区，一般是或深或浅的海槽。
这个时期的地槽分布在古大陆地台的边缘，如北美地台的东西两侧、东欧地台的西缘、中国地台和西伯利亚地台之间、西伯利亚地台和东欧地台之间等等，它们主要表现成海槽。
我们说到早古生代地台，这是一个地质构造概念，并不就是指早古生代的大陆，而是指在早古生代处在相对稳定状况的区域。当然相对稳定并不就是绝对不动，地台特别是它的边缘还是有相当的活动性的。
一般来说，地台是大陆规模的成片区域，由基底和盖层两部分构成。基底由古老变质岩组成，刚性比较大，对盖在上面的相对柔软的沉积层起着保护的作用。基底也并不是完整的一块，更不是完全僵死的，而是被断裂分割成若干块，块跟块之间存在着相对运动，比如有的块相对其他块上升，或者在水平方向上有相互错动等。显然，基底发生的运动会影响盖层。读者可以设想一个由几块木板拼起来的台子，上面铺了几层台布，如果木板之间发生相对移动，盖在上面的台布就会相应地产生隆起、凹陷、扭曲、褶皱甚至被撕破。这种情况和地台的运动相类似。
从世界上比较典型的地台来看，地台的运动相对地是比较弱的，以发生在地台内部的相对升降运动的幅度说，它还不及地槽区的1/10。不过地台边缘由于受到相邻地槽的影响，运动幅度一般比较大。
尽管寒武纪早期大陆地势陡峻，但是由于它内部的相对运动逐渐减弱，风化、剥蚀、搬运等外力地质作用渐渐占了上风，到了寒武纪中期，大陆和它邻近地区的地貌已经发生了显著的变化，一般比较均一化，比较低平了。地球表面高低差异减小，因而发生了大规模的海浸，大片的低平大陆被海水所淹盖。这种情况也影响了古气候，使它变得温和了。阳光灿烂的海滩、海水淹盖的大陆架和浅海空前广阔。
正是在这样的环境里，海洋植物和动物得到了稳定的生活条件，大大繁盛起来。寒武纪是地球上最早出现可供利用的煤的时期，如我国南方寒武纪岩层里的一种劣质煤叫石煤的，就是由生活在滨海、浅海的海生植物遗体大量聚集、石化而形成的。大量生物遗体的埋藏还形成了农用肥料——磷矿层。
地台内部的运动往往表现成大块大陆的升降运动。当大陆块缓缓上升的时候，它就成为高出海面不多的平原，当它缓缓下降的时候，又很容易遭到海浸，并且在海底上接受从陆地风化、剥蚀、搬运而来的沉积物。
例如，我国华北地区在早古生代时期的经历就是这样。当古华北地区陆块稍有下降，海平面相对升高，从现代的东海之滨到太行山区都是一片汪洋。当它稍有升高，海平面相对下降，广大的古华北地区又重新露出海面。从寒武纪到奥陶纪，这样的过程不知道经历过多少次，在这里渐渐沉积了几百米厚的碳酸钙质（石灰质）和泥质沉积物。在这些沉积物转变成岩的岩层里夹有许多层所谓龟裂灰岩，就是海底的淤积物常常露出海面发生干裂现象的极好证明。
从寒武纪到志留纪这段历史时期中，虽然在地台的某些局部曾经遭到过比较强烈的变动，但是从总体看，上面说的比较稳定的体制一直保持着。
到了志留纪末期，情况发生了变化。这时候在地台周围和地台之间的地槽区里先后发生了翻天覆地的变化，发生了所谓加里东运动的大变动。加里东运动这个名称来自英国的一个山名。
这场运动延续的时间是用百万年来计算的。而且就一个地区来说，运动还不只发生一次，这每一次地质学上叫做幕，就像一个剧从序幕开始经过几幕达到剧终的情况那样，一个运动也是由几个幕组成的。
早古生代的地台因为受到加里东运动的影响，原来低平的地区重新被抬高，简单的地貌又变得复杂起来。大片的海水从地台上退去。初始基本上水平的沉积盖层，经过这场变动之后，有的地方发生了倾斜、褶皱，有的地方发生了断裂。然而地台的这些变动的强度远不及地槽区里岩层所发生的变动的强度。志留纪末期的运动使气候也重新变得严峻，同时也不能不影响到生物界。早古生代地槽区演变
地槽是成长条形状的区域，它不像地台那样具有刚性基底的保护。
一般说来，地槽发育的早期表现是大幅度的下陷，在下陷的同时接受从上升地区剥蚀来的岩屑，再加上来自地下的火山物质，所以在地槽里往往有巨厚的堆积物，下陷幅度10倍于同期发育的地台区。
地槽发育晚期，强烈的构造运动能使地槽里的沉积岩层和火山岩层产生剧烈褶皱和断裂破坏，同时有大量来自地下的炽热岩浆侵入，形成规模很大的侵入岩，数量最多的是大家所熟悉的一种建筑石料——花岗岩。如果一部分岩浆沿着断裂上升到地表，就会形成壮观的火山爆发。
经过地槽晚期的强烈构造运动之后，地槽区从下陷海槽转变成了雄伟的山系——褶皱带，从此之后渐渐走向稳定。
以上就是地槽区演变的大体过程。
早古生代地槽经过加里东运动，转变成稳定的褶皱带，并且镶在地台边缘，这一情况可以英国的地槽作为代表。英国的加里东地槽位于古老的东欧地台的西北边缘，经过加里东运动之后，东欧地台向西北方向扩大了。另外一条类似的地槽褶皱带位于北美地台的东缘。在西伯利亚地台的南缘也有强大的由加里东运动形成的褶皱带，在我国的东南部和秦岭、祁连山、天山等地区也都有加里东皱褶带的发育。晚古生代地台和地槽区的演变
跟早古生代开始的时候情况相似，随着均夷作用的进行，地球表面的地势逐渐趋向和缓。从泥盆纪中期开始，在北半球的若干地区重新发生海浸，如我国的南方、前苏联的欧洲部分、北美大陆等地。经过泥盆纪晚期短暂的海退，到了石炭纪中期，海浸规模达到了最大。石炭纪晚期，海水又渐渐退去。
南半球的情况有所不同。泥盆纪早期，地台内遭到过短暂的海浸，中期海水已经退出，整个晚古生代，除某些边缘地区之外，地台内部没有再受到海浸。可见南半球地台的大部分长期处在稍稍隆起的状态。
泥盆纪时期，气候温暖，但是比较干燥。石炭纪时期，气候变得温暖潮湿。而到了二叠纪时期，气候又渐转干旱。
晚古生代的地槽区，在开始阶段接受了厚厚的沉积物和火山物质之后，从石炭纪晚期开始，先后遭到强烈构造运动的影响，转化成褶皱山系。运动此伏彼起，一直延续到晚古生代末期才最终完成。这个运动叫华力西运动，这个名称来自阿尔卑斯山脉中的华力西山。华力西运动也叫海西运动，这个名称来自德国的哈兹山。
华力西运动使位在欧洲和非洲之间的地槽、东欧地台和西伯利亚地台之间的乌拉尔地槽、西伯利亚、中亚和中国地台之间的广大地槽区、北美东缘的阿巴拉契亚地槽等都转化成褶皱山系，海水退出，使世界上最大的大陆——欧亚大陆连成一片。南半球大陆，随着周边地槽发展的结束，在晚古生代末期也有所扩大。大陆漂移和潘加亚大陆形成
大陆形成以后，它们的位置有没有发生过移动？就是说稳定地台除了存在差异性的升降运动（表现为海水的进退）以外，是不是还有大规模的水平位移？对待这个问题，地学界历来有两种截然对立的观点：
一种观点认为，大陆在地史时期只有面积的增大和缩小，位置没有发生过明显的水平方向的移动。这种观点叫做固定论。
另一种观点认为，被断裂分割成块的岩石圈曾经在软流圈上发生过大规模的水平运动，结果大陆块一再分裂和重新拼合，并且在这个过程中不断增大。这种观点叫做活动论。
按照活动论的观点，古生代开始的时候。在古欧洲和古北美洲之间曾经有过一个古大西洋。古大西洋的宽度虽然不得而知，但是至少它曾经阻隔了两边生物的沟通，看来宽度是不小的。古生代开始以后，古欧洲和古美洲两个陆块逐渐接近，到志留纪时期才碰在一起。相碰的力量引起了加里东运动。
类似的情况也发生在古欧洲和古非洲、古欧洲和古亚洲、古西伯利亚和古中国之间。到古生代末期，全球大陆块达到最大程度的互相接近。
以上的推测是根据近几十年来海洋地质和地球物理的研究所提出来的板块构造理论引申的。对于古生代时期大陆是否发生过大规模水平移动的问題，虽然还有少数学者仍然持怀疑态度，但是已经有不少地质、古生物、古地理和古地磁方面的证据支持这种推测。
在古生代末期，全球大陆块达到最大程度的相互接近，这就形成了全球的统一大陆，叫做潘加亚大陆。“潘加亚”一词是由魏格纳提出来的，潘加亚大陆意思是泛大陆。
潘加亚大陆的北半球部分，叫做劳亚大陆。“劳亚”是加拿大东南部一个地名劳伦斯和亚洲的缩合词。劳亚大陆也叫北方大陆，范围包括北美大陆和欧亚大陆（除印度和阿拉伯半岛）。
潘加亚大陆的南半球部分，叫做冈瓦纳大陆。“冈瓦纳”是印度中部一个地名。冈瓦纳大陆也叫南方大陆，范围包括南美洲、非洲、澳大利亚和印度半岛。
下面的图就是冈瓦纳大陆图。这是根据现在南半球相互分开的各大陆拼合成的。图中虚线所圈定的范围是根据各地石炭纪晚期和二叠纪早期的冰碛恢复出来的古大陆冰盖的位置，箭头的指向是根据冰碛的研究所确定的古冰流的方向。大家看到它们刚好从冰盖的中心指向边缘，这进一步说明，把大陆按照如图的方案拼合起来是合理的。更有意思的是，南美冰碛中的某些砾石竟来自远在几千里之外的非洲的西南部，如果这两个大陆不曾互相毗邻的话，这个事实简直就无法解释了。冈瓦纳大陆的冰盖复原图
在劳亚和冈瓦纳两古陆之间，有一个朝右方开口的三角区，这里是古地中海，叫做特提斯海。图上其他广阔的海域都是古太平洋。
从以上所说不难看出，古生代时期大陆岩石圈演变的总趋势是继续扩大和连成一片。大陆的扩大主要是通过位在它的边缘的地槽转化成褶皱带的过程实现的。古生代的褶皱带主要就是前期的加里东褶皱带和后期的华力西褶皱带。
到了古生代末期，大陆的总面积已经跟今天地球上的大陆总面积相差无几了。中生代时期中生代时期的划分
中生代从距今2.3亿年开始，延续的时间大约1.6亿年，到距今6700万年结束。它处在古生代和新生代之间，所以叫它中生代。
中生代划分成3个纪：三叠、侏罗和白垩。
三叠纪这个名称是因为它的标准剖面在德国分做上、中、下3个部分而确定的。“侏罗”这个名称来自法国瑞士间的侏罗山。
白垩纪是因欧洲这一时期的地层主要是白垩沉积而得名的。
三叠纪结束、侏罗纪开始的时间是距今1.95亿年，侏罗纪结束、自垩纪开始的时间是距今1.37亿年。超级大陆的解体
中生代开始以后，在地球史发展中出现了的新的转折。
从前面的章节我们知道，古生代岩石圈演变的总趋势是稳定的地台区阶段性地扩大，而且在古生代末期，稳定的大陆连成了一片，形成了所谓潘加亚古陆——一个超级大陆。
可是到了中生代，潘加亚古陆又逐步解体了，各个陆块渐渐趋向于漂移到现代所处的位置。岩石圈又经历了一系列重要的变动。
中生代开始经二三千万年，到了三叠纪末期，在北美、南美之间和欧亚、非洲之间发生了分裂，此外，在南部的几个陆块之间也发生了裂缝，开始互相移开。
又过了五六千万年，到了侏罗纪晚期，各陆块进一步分裂。最值得注意的情况是，在北美和欧亚大陆之间、南美和非洲之间产生了一条大体上是南北方向的巨大裂隙，陆块向两边移开，海水浸进去。这就是以后的大西洋。大陆漂移说
又过了7000万年，到了白垩纪晚期，情况又进一步发生了变化，各大陆继续互相移开，最显著的是南美和非洲之间的距离加大，也就是说南大西洋有了明显的扩张。
那么，中生代大陆分裂的历史是根据什么得出来的？果真是这样吗？分裂的原因又是什么？
这要从大陆漂移假说起。
我们知道，现今大西洋两侧的欧洲、非洲大陆的西缘和北美、南美大陆的东缘轮廓线十分相似。从图上可以看出，两侧的大陆好像曾经拼合在一起，后来被某种巨大的力量撕裂、拉开一样，以至现在隔着一个宽4000英里（1英里≈1.61千米）的大西洋。
自从第一张比较精确的世界地图在16世纪问世以来，上面所说的现象就曾经激发不少的人去思考：大陆是否曾经发生过分裂和水平方向的大规模移动呢？
最早见之文字提到这个问题的是17世纪英国哲学家弗兰西大陆漂移过程示意图斯·培根（1561～1626年）。此后还不断有人提到过类似的思想。不过，提出比较系统的科学假说的，却是奥地利地球物理学家魏格纳。
魏格纳尽力收集当时能得到的证据（包括地质、地球物理、古气候、生物地理、大地测量……），证明世界的大陆曾经连结在一起，后来逐步分裂，漂移到现在的位置。魏格纳的假说——大陆漂移假说，1912年写成论文，1915年又增订成书出版，书名叫《海陆的起源》，1920年以后曾先后3次再版，此后10多年之间被翻译成多种文字，得到了广泛的传播。魏格纳的假说表述得十分完美，用比较简单、容易被理解的叙述解释了大量的地理、地质现象，这是他的假说得以在1920～1930年代风靡一时的原因。这个假说当时得到地质界、生物地理界以及从事自然科学其他领域工作的学者的广泛响应和支持。
大陆漂移假说的主要内容是什么呢？它的根据是什么呢？
首先是大西洋东西两岸轮廓线的相似，如果把分列在大西洋东西两侧的大陆重新拼合起来，还可以发现，两侧大陆上的某些地质构造可以互相连接。这就好像一张被撕成两块的报纸，把它们重新拼合以后，被分开的一行行文字又能重新接起来一样。
其次是古生物的资料，魏格纳似乎更注重这方面的资料。那个时代的古生物研究已经证明，南半球的几个大陆上，石炭纪时期的爬行动物中，有64％的种是共同的。到了三叠纪时期，也就是推测南半球的几个大陆已经分裂了一段时间之后，几个大陆上爬行动物中共同的种数已经下降到34％。另一个事实是，一种生活在二叠纪时期的叫做舌羊齿的植物群对于南半球的几个大陆（包括印度）来说是共同的，而在世界其他地方却没有这个植物群。这个事实的最合理的解释当然是推测二叠纪时期这几个大陆曾经是相连的。
南半球几个大陆如今是相距很远的。如果按照固定论的想法，认为地质历史时期海陆的相对位置没有发生过变动，那么石炭纪、二叠纪生活在南半球几个大陆上的动植物是怎样互相联系以致那样相似呢？当时比较流行的解释之一是说，大陆之间存在着狭窄的极长的所谓“陆桥”，这样动植物就不必从水上漂洋过海了；后来经过一段时间，陆桥又都沉入海底了。魏格纳认为，构成所谓陆桥的岩石密度比海底的岩石小，按照当时已经弄清楚了的均衡作用原理，陆桥沉入海底是不可能的，即使沉下去也还会浮起来。魏格纳的这个反驳是很有道理的。
大陆漂移的第三方面的根据是古气候的资料。魏格纳的那个时代，地质学家已经知道，石炭、二叠纪时候，南半球几个大陆上都发育过广泛的冰川活动。魏格纳认为，南半球各大陆上的冰碛原来都是相连的，石炭、二叠纪时候曾经有过类似现代南极洲冰盖那样的东西。这就是我们前面提到过的冈瓦纳大陆冰盖。魏格纳还利用一些能反映古气候条件的特殊沉积物，如热带植物形成的煤层、反映干热气候条件的盐类沉积等进行分析。魏格纳注意到，反映古赤道气候的由热带植物形成的煤和盐类沉积跑到了今天的高纬度地区（接近极区），而反映古极区的冰碛却跑到了今天的赤道地区，根据这一事实，他提出大陆在地质历史时期曾经发生过相对于地极的移动，这种移动后来被称做极移。
大陆漂移还有第四方面的证据——地球物理证据。魏格纳在讨论大陆漂移假说的时候，利用了当时在地球物理学领域里所取得的成果。20世纪初已经知道，地壳在沉积盖层之下是花岗岩层（硅铝层），再往下是玄武岩层（硅镁层），并且还知道大洋区是没有硅铝层的；当时还知道，在刚硬的地球上层之下存在着具有塑性的层。限于当时认识水平，魏格纳不正确地认为硅铝层的大陆壳是刚性的，而硅镁层的洋壳具有塑性。他设想大陆浮在洋壳上，就像冰浮在水上那样，并且进行着长距离的漂移，这个过程也有点像耕地的犁在土中移动时候的情况。
对大陆漂移的动力来源，魏格纳是怎样设想的呢？他把大陆壳（硅铝层）在洋壳（硅镁层）上的漂移跟地球的自转运动联系起来，他认为大陆壳的运动有两个方向：一个是向西运动，是由于月球引力（所谓潮汐摩擦作用）引起的；另一个是由两极向赤道方向的运动。
从以上介绍的情况，我们可以看到，魏格纳的假说确实收集和解释了多方面的地理、地质证据，对于大陆是怎样运动和为什么发生运动的问题，也作了初步讨论，称得上是一个比较系统的假说。
但是，限于20世纪初地球科学发展的水平，魏格纳假说所根据的地质、古生物、大地测量等方面的资料，有不少是不确切的，或者是模棱两可的。特别是魏格纳不正确地认为，大陆漂移是硅铝层在硅镁层上移动（后来证明这是不可能的）和把漂移的动力仅仅归因于地球自转运动（后来证明这个力很微小，不足以推动地壳发生运动），是导致他在20世纪30年代以后遭到大多数地球科学家（特别是地球物理学家）反对的重要原因。
在地质学家看来，大陆漂移假说跟大量具体的大陆地质资料脱节。有人批评这个假说只考虑石炭纪以后的地质历史；有人批评它不能解释大陆上具体区域的地质发展和演变历史。
20世纪50年代古地磁研究的兴起，掀起了一股复活大陆漂移假说的浪潮，使已经消沉下去的争论又激化起来。
设想在南半球有一个由3个地层所组成的陆块，3个地层自下而上、由老到新分别是石炭系、下二叠统和上二叠统。为了确定这个陆块从石炭纪到晚二叠世这段历史中位置有没有发生过变动，我们只要知道各个时期这个陆块相对于古地磁极的位置有没有变化就行了。
岩石里的铁磁性矿物能反映出岩石形成时期的地磁场。例如，我们先在这个陆块的最上面一层（上二叠统）里采一块岩石标本，用非常敏感的磁力仪可以测得铁磁性矿物所反映出来的磁轴，它的方位就是晚二叠世时期这个采样地点的磁场方位，它的倾角反映这一地点所处的磁纬度。
当然这样分析问题的前提是，当时的地磁场跟今天的地磁场一样，也是一个南极一个北极，两者遥相对应。如果根据所采标本决定的磁轴倾角很大，甚至近于直立，那么很明显，这块岩石形成在近磁极的区域。同样不难理解，如果磁轴的倾角很小，或近于平行当时的地面，那么可以认为，这块岩石形成在近磁赤道的区域。这就是根据岩石标本的磁轴倾角确定古磁纬度的道理。
地磁轴跟旋转轴是什么关系呢？这牵涉到古磁纬度跟古地理纬度是否一致的问题。近年来的研究表明，虽然现代的地磁轴对地球的旋转轴倾斜11.5°，但是近2.5千万年以来，地磁轴的平均位置却跟今天的旋转轴位置一致。因而科学家们有理由推想，在不太久远的地质历史时期中，例如从古生代以来，古地磁轴也跟地球旋转轴的位置大体一致，也就是说，古磁纬度能反映古地理纬度。
决定古地磁极位置的方法道理简单，然而实际做起来却非常困难，因为岩石形成以后，在漫长的地质历史时期中遭受过各种因素的改造作用，使岩石里原来就很弱的铁磁性矿物所反映的古磁轴方向更加模糊了。为了得到某个时期地磁极的位置，需要在相当大的范围里在同一地层里采许多块岩石进行测量，如果所测得的古地磁极位置大致集中在一个不太分散的范围里，才能认为得到了比较可靠的结果。目前科学家们所得到的各大陆不同时代古地磁极位置的可信数据已经有几百个，怀疑这种方法可靠性的人越来越少了。
假定我们根据上二叠统地层里所采标本确定当时陆块在南纬50度；下二叠统地层里所采标本确定当时陆块在南纬60度，而石炭系地层里所采标本确定当时陆块在南纬70度。根据以上结果，可以得知这个陆块相对于古磁极也就是古地理极位置变化的情况。我们能够想到陆块从石炭纪到晚二叠世期间向北漂移了20度。
那么，如果设想这个陆块在这段时间里不动，而是古地磁轴发生了位置的变化，不是也可以有同样的结果吗？的确是这样的。但是，有些科学家认为，地球在绕旋转轴自转的时候形成赤道区稍膨大的椭球，这种形状的球体在旋转运动的惯性力影响下，旋转轴，也可以说是地磁轴，相对球体的各部分发生位置变动的可能性是不大的。海底扩张假说
美国普林斯顿大学的赫斯（1906～1969年）1960年发表了一份报告，题目是《海洋盆地历史》，1962年正式出版。他自己把报告里提出的海底扩张假说称做“地质诗篇”，意思是还需要有更多的事实来证明它。
右面的图表示了海底扩张假海底扩张假说示意图说的基本思想。热的、具有一定塑性的物质从下面的软流圈里上涌，通过岩石圈里的裂缝，在未来的洋脊轴部侵入，形成新的洋底，并且使大陆壳（密点子区）裂开，如图上A所示。经过一段时间以后，新的洋底不断加宽，已经裂开的大陆壳被带到离大洋裂谷更远的地方，如图上B所示。
由密度比较小的岩石所组成的大陆地壳相对地比较轻，所以总是浮在上面，随着整个岩石圈运动着。它可以比做粥锅里浮在表面的泡沫，随着粥的对流被从中心带到锅边去。板块构造学说的出现
前面说过，大陆漂移假说一度遭到否定的重要原因之一是，它所设想的大陆壳硅铝层像船一样在大洋壳硅镁层上漂移被证明是不可能的。可是大陆漂移假说所主张的在地质历史中大陆曾经发生过分裂、漂移的思想和所根据的地质、古气候等多方面证据，在地球科学家的头脑里一直没有完全忘却过。海底扩张假说出现以后，有关大陆分裂和漂移过程的问题可以说是一下子找到了依据。
让我们再回过来看一看上面的图A，最上面的带密点子的板表示大陆壳，它在海底扩张的作用下被分裂和推向两边去了。可是大陆的分裂和漂移并不像当年魏格纳设想的是大陆壳在洋底上移动，而是跟它下面的岩石圈部分一起在移动。也许有的读者乘过北京火车站的自动扶梯，或者看到过运送行李的传送带，大陆板块构造学说示意图壳的漂移正像人和行李那样是被动地在运动。这样，大陆漂移和海底扩张互相结合起来了。
20世纪60年代末期终于被大多数学者所接受的海底扩张学说就像是一条神奇的绳索，它把地球科学中散乱着的环节一个个地联系起来，形成了一个完整而系统的、能从宏观上阐述地球上层发生的各种运动的学说。这个学说就是板块构造学说，也叫全球构造学说。
板块构造学说的基本思想可以用上面的一张图来表示。这是一张极粗略的示意图，像切西瓜那样把地球一刀切开，不过为了多表示一些内容，这一刀并不是沿赤道切的，而是斜着切的，用＋字表示的是大陆壳；点子表示的是岩石圈的其余部分；岩石圈以下、虚线以上是软流圈。箭头表示软流圈物质和岩石圈的运动方向。
我们看到，岩石圈在洋脊的部位产生，而在伴有海沟的大陆边缘俯冲、消亡，用＋字表示的大陆壳就驮在岩石圈上运动着。
按照现在所掌握的大洋岩石圈增生（或消亡）的速度是每年几厘米计算，大约每过2亿年，洋底就要更新一次，也就是说，现代的洋底最老的部分年龄也不应该大于2亿年。这个推测跟洋底钻探、取样所得到的洋底年龄资料是吻合的。洋底在中脊处最新，越向两边越老，但是最老也不老于2亿年。
我们要注意的是，洋底虽然在不断更新，海水却是老的，这就像是一个有活动槽底的水槽，我们抽动槽底，水却保持在原处。
从下面的图看，岩石圈在剖面上并不是完整的一圈，而是被分成若干段。假如从三度空间来看，岩石圈被分成若干块，这就叫板块。所谓岩石圈的运动，实际上是这些板块在做相对的运动。所以板块内部是比较稳定的，而板块的边界处是相对活动的。
板块的划分原则上按照地震带的位置。这里我们再一次看到全球地震活动性的研究对板块构造学说建立的意义。
最初始的板块划分是20世纪60年代末期提出来的，全球共划分成六大板块，这就是太平洋板块、欧亚板块、印度洋板块、南极洲板块、非洲板块和美洲板块。随着工作的深入，近年来又增加了一些更细的划分。
板块相对运动的方式主要有3种：
第一，以洋中脊作为边界的两个板块是背道而驰的，这里也是板块的增生带，就是新大洋岩石圈形成的地方。这种边界叫发散型边界。全球划分成六大板块
第二，以海沟作为边界的两个板块是相向运动的，这里也是板块的消亡带。这种边界叫汇聚型边界。
以上这两种边界是最主要的。
第三种类型是相邻板块沿着一个断裂带互相错动，这种类型的边界主要跟板块在球面做运动所决定的一系列特征有关。这方面的问题比较专门，我们不再去详细叙述了。海底扩张和环太平洋火圈形成
上面我们谈到中生代开始以后统一大陆的解体，后来又介绍了板块构造理论是怎样解释这个现象的。现在让我们来看一看，岩石圈板块发生大规模水平运动的时候在大陆边缘和内部引起了什么样的地质作用。
潘加亚大陆解体之后，先是出现了狭窄的大西洋和印度洋，以后这两个新生的大洋面积不断扩大，而原来统一的大洋——古太平洋的面积却不断缩小，好像环绕太平洋东西两侧的大陆一齐向着它挤过去似的。这就使位在古太平洋周围的大陆边缘发生强烈的火山和岩浆活动、沉积和随后的造山作用，这就是地学界科学家们早已密切注意的环太平洋构造带，也是世界上重要的成矿带。
为什么偏偏在环太平洋的大陆边缘上发生这样强烈的活动呢？下面用几张图来解释一下：
A图的左边表示的是古太平洋的一部分，右边是古美洲大陆的西缘，时代属晚古生代时期，距今大约2.5亿年以前。从图上可以看出，那时的古美洲西缘是平静的，只有厚度不大的从古大陆剥蚀来的沉积物（带点子的区域）。
B图表示的是中生代的三叠、侏罗纪时期，距今大约2亿年的情况。这时大洋岩石圈（虚线的区域）下插到大陆岩石圈之下，也就是发生了所谓俯冲的作用。俯冲引起了发生在大陆边缘环太平洋的大陆边缘发生强烈活动的原因解的一系列重要现象。释示意图
第一，在大洋岩石圈开始下弯的部位产生了一条古海沟。
第二，在下插大洋岩石圈的上部生成了岩浆，岩浆的运动用弯曲的箭头来表示；由于岩浆的上升，在曲折的海岸线之外形成了成串的现象。
第三，下插大洋岩石圈所引起的水平方向的压力使早先在大陆边缘形成的沉积层发生褶曲，并且在地表产生一列山脉。
C图表示的是事件进一步发展以后的情况。大家看到，在原来成串岛弧（火山岛屿）分布的区域又形成了一列雄伟的山脉。这是发生在白垩纪早期的事情，距今大约1亿年。在新旧两排山脉之间可能有残留的海水。从弯曲箭头所代表的岩浆发生源的位置来判断，新的火山将向东移动一段距离。
上面所说的俯冲作用一直持续到今天，雄踞在美洲西岸的落基山和安第斯山就是这一作用的产物。
以上叙述的过程虽然举的是太平洋西岸的例子，但是大体上可以代表整个环太平洋带的情況。我国的东部，包括贺兰山、六盘山、四川西部、云南东部诸山一线以东的广大地区，都处在环太平洋带作用的影响之下，对于研究发生在大陆边缘的各种作用，以及这一作用在大陆内部的各种反映，这是一个很重要的区域。
在地球科学中，把受到大洋岩石圈俯冲作用的大陆边缘叫做活动大陆边缘，或太平洋型大陆边缘。大西洋两侧的大陆边缘
中生代时期，大西洋两侧大陆边缘的情况跟上面说的环太平洋大陆边缘的情况不同。它们的区別主要在于，这里没有发生大洋岩石圈的俯冲作用。这种没有受到大洋岩石圈俯冲作用的大陆边缘叫稳定大陆边缘，或大西洋型大陆边缘。
大西洋两侧大陆边缘的情况跟上面A图所表示的古生代晚期古太平洋边缘的情况相似，只有单纯的沉积作用。由于在这样的区域有丰富的浅海生物，它们死后的遗体随着沉积物一起被埋藏在海底，日久天长，富含生物遗体的沉积物往往能够积累到几千米厚。在一定的条件下，生物遗体转化成石油，并且在孔隙比较多的沉积物里富集起来。所以这类地区早已被寻找石油资源的科学家们所瞩目。
为什么俯冲作用在太平洋边缘而不在大西洋边缘发生呢？比较流行的解释是这样的：
软流圈物质沿着一个岩石圈裂缝上涌所形成的新大洋岩石圈（它的顶面就是新海底）仍然具有比较高的温度，所以这时它的密度和软流圈物质的密度相差不大。当新大洋岩石圈不断增生，先前形成的部分不断被推到离增生带越来越远的时候，温度也就越来越低了。读者都知道热胀冷缩的原理。逐渐变冷的大洋岩石圈体积收缩，密度逐渐增大，终于变得比它下面的软流圈物质的密度大了。重的东西被托在轻的东西之上是不稳定的，随时都有沉入轻的东西的趋势。只有当一个大洋扩张到一定的程度，或者说达到一定的宽度，在它边缘部分才会发生大洋岩石圈沉入软流圈的情况，也就是说才有发生俯冲作用的可能性。
当然我们不能说现代的大西洋东、西边缘部分的岩石圈密度不比下面的软流圈密度大，但是大洋岩石圈开始它的俯冲运动还需要克服阻力，要有一定条件，情况是复杂的。可以这样说，扩张到今天的大西洋还没有具备开始俯冲作用的条件。也许再过几百万年之后，它的边缘才会出现俯冲作用。不过这只有留待未来的人类去观测了。新生代时期新生代时期的划分
新生代，顾名思义是新的生命的时代，从新生代开始，生物的面貌跟现在生活在地球上的生物面貌越来越接近了。它是地质历史时期中最新的一个时代，包括现代在内。
从延续的时间看，整个新生代是6.7千万，不过相当于古生代时期的一个纪的时间。
新生代由第三纪和第四纪两个纪组成。这两个纪的名称早在18世纪就已经出现，欧洲地质工作的先驱者曾经把西欧南部的地层从老到新划分成原始系、第二系、第三系和第四系。前两个系早已被更加详尽的划分所代替，名称不再使用。后两个系的名称却沿用到现在。
第三纪的时间是从距今6.7千万年～距今2.5百万年，第四纪更短，从距今2.5百万年到现在。第三纪和第四纪交界的年代，现在的意见不一。
第三纪一般可以进一步划分成两段：老第三纪和新第三纪，也有的国家把它们当做独立的两个纪对待。老第三纪从老到新由古新世、始新世、渐新世组成；新第三纪从老到新由中新世、上新世组成。至于第四纪，它由更新世和全新世组成。全新世从距今1万年前开始。
新生代延续的时间虽然相对地比较短，但是正是在这个时期里，地球表面的海陆分布、气候状况、生物界面貌逐渐演变到现代的样子。特别是第四纪，它有很多特点。这个时期的沉积物因为形成不久，变成岩石的作用还没有完成，容易遭到破坏和再沉积，所以第四纪沉积的类型和分布跟地壳的最新构造活动的关系极其密切。第四纪因为时间很短，生物还来不及有多么显著的变化，所以跟以前各纪都不同，它的进一步划分主要是根据这个时期气候的变化，生物进化标志已经退居次要地位。第四纪还是“万物之灵”的人类的时代，因而过去也有人把第四纪叫做“人类纪”。
因此，对新生代、特别是第四纪时期地球演变的研究跟认识人类的诞生、认识人类所处的环境有密切关系。换句话说，人们可以根据这一时期的研究认识过去环境的演变规律，进而更深刻地认识它现在的特征，并且预测它的未来。新生代时期的造山运动
新生代时期最突出的事件是非洲跟欧洲的接近和印巴次大陆跟亚洲大陆的相撞。
它的结果使一部分岩石圈上层物质互相推挤，形成了横亘于南北半球之间、绵延几乎达到地球半周的最雄伟的山系和高原。这条山系没有统一的名称，它西起非洲北部的阿特拉斯山，经南欧的阿尔卑斯山，东延喀尔巴阡山，接高加索山、土耳其和伊朗的高原和山地、帕米尔高原和山地，再向东就是最有名的世界屋脊喜马拉雅山和我国的青藏高原，再向东南去，中南半岛和印尼诸岛的山脉也都跟它相连。
这就是阿尔卑斯造山运动和喜马拉雅造山运动的产物。
新生代时期，环太平洋火圈进一步发展。
太平洋底跟周边大陆的相互挤压作用使大陆边缘的构造带持续发生强烈的变形和岩浆作用，并且伴有强烈的地震活动，这些作用一直到现在还在进行着。
环太平洋带地区在新生代时期跟中生代时期不同现象是，在它的北部和西部，在海沟和它相伴的岛弧后面，也就是岛弧和亚洲大陆之间，存在着一系列的边缘海，自北而南，它们的名称是：白令海，鄂霍次克海，日本海，中国的黄海、东海、南海，菲律宾海，以及环绕在大洋洲北面和东面的诸海。这一系列边缘海，无论从地理或地质的意义上讲，都不是真正的大洋，它们的形成原因到现在仍然是一个存在争论的问题。不过近些年来的研究工作表明，它们的形成还是跟太平洋板块向着亚洲大陆的俯冲作用有关。
相对地比较刚硬的大陆也不是铁板一块，而是被各个地质历史时期的运动所形成的断裂切割成大大小小的块体。因为这些块体都被断裂所围限，所以把它们称做断块。断块在大陆边缘各种作用的影响之下（可能还有来自大陆岩石圈之下物质运动的影响）发生互相推挤、拉开或相对升降。表现得最清楚的是因断块有升有降而形成山地、高原或盆地、平原。
下面我们以东亚大陆作为例子，说明一下发生在这里的断块运动。
大体上以我国的贺兰山——龙门山这条南北走向的线作为界线，东亚大陆分成了东西两半。在这两部分大陆内部的断块运动的表现有所不同。
下图是东亚大陆第三纪以来的盆地（用阴影线表示）分布图。东亚大陆第三纪以来盆地分布图
首先我们看东部，第三纪以来的盆地虽然大小各不相同，但是大都呈长条形状，而且盆地延长的方向大都是北偏东。分布在我国东北和广西境内的盆地里，因气候潮湿、古植物繁茂而含有煤层；而华北（可向北延到下辽河）一带古气候干燥、潮湿相间，并且有几次海水的浸漫，华南一带的盆地里主要是红色碎屑岩，反映这里在当时是干旱气候条件下的山间盆地。晚第三纪到第四纪时期，华北、东北的盆地面积扩大，渐渐形成今天我们见到的华北平原和松辽平原的面貌。在华北平原以西的山区，在第四纪时期除了有些地区发育有河湖的沉积以外，还在一些岩洞里发育有洞穴堆积物，如驰名中外的“北京人”头盖骨发掘地周口店龙骨山，就发育有很好的第四纪洞穴堆积物。华南地区在晚第三纪到第四纪期间不断上升，曾经存在过比较陡峻的地形，在高出当时雪线位置的地区可能发育了山岳冰川。
西部的盆地，如天山以北的准噶尔盆地、天山以南的塔里木盆地、青海省的柴达木盆地等，自第三纪以来不断下降，并且接受来自剥蚀区的岩屑，同时环绕盆地的山区又不断上升，两种现象相伴发生。盆地的下降和山区的上升从第三纪早期就已经开始，到了晚第三纪加速发展，这种趋势一直持续到现在。西部盆地除塔里木盆地的西部在第三纪早期曾经遭到海水侵入之外，大都处在内陆干旱气候条件下。有意思的是。这些盆地都明显成菱形，而且长对角线的方向近于东西向。
上面所说的东部和西部盆地延长方向的不同是因为控制它们发育的边缘断裂的方向不同。我们看到，东部盆地的延长方向大体上都平行于环太平洋带西支的方向（就是北偏东方向），而西部盆地的延长方向大都平行于特提斯带的方向（近东西方向）。这种现象说明，大陆内部地质发展是受大陆边缘构造带活动的影响的。第四纪的气候变化和冰期
设想一下，如果全世界的海水平面突然升高了100多米，那时将会是什么样的情景呢？大片的滨海平原和低洼地区被淹没，地球表面的景观将有很大的变化。不言而喻，气候也会随着发生改变。
这样的设想并不是没有根据的。不少地球科学家研究了位在地球南北两极的冰盖以及许多山岳冰川的消融或增长对海水平面变化的影响。有人认为，第四纪极地的冰盖和山岳冰川增长到最大的时期，所谓最大冰期，海水平面比现代的海平面低101米；而在这个最大冰期之后，海水平面又上升到比现代海面高10米。
应用同位素技术来恢复古海水的温度，太平洋的赤道区洋底海水温度从新第三纪开始到第三纪末的3000万年中下降了8℃，而最近的仅仅200万年中又降低了8℃，可见第四纪过程中全球性变冷的趋势相当强烈。
最早是在20世纪初，已经有人以阿尔卑斯山区（南欧）的研究作为基础，把第四纪划分成冰期和间冰期。到20世纪30年代，德国地质学家埃比尔作了更加详细的划分，自老而新共建立了5个冰期。经后人的订正和配上时标，如下页的表所示。第四纪不期的划分
经过大陆之间的对比研究，现在已经证明，以上划分的冰期具有全球大体上的同时性。换句话说，每一次冰期来临，都造成全球性气温下降，极地冰盖增大，雪线降低，山岳冰川发展。在两次冰期之间的间冰期，气候转暖，冰盖和冰川退缩，同时还伴随发生有普遍海浸作用。我们现在正处在玉木冰期的冰后期。
这5次冰期中以利斯冰期最强。这个时期地球表面被冰覆盖的面积是现代覆盖面积的3倍。另一方面，由于冰增多，最终要依靠蒸发到大气中的海水来补给，所以海水面要相应地比现代的大大低下。图上的虚线是推测的最大冰期中的海陆界线，实线是现代的海陆界线。最突出的是东亚大陆滨邻太平洋地带的情况，当时不仅中国、朝鲜、日本都连成一片，就连鄂霍次克海和白令海也是没有的。亚洲和美洲之间也以宽宽的陆地相连接。
我国第四纪冰期的划分是由卓越的地质学家李四光根据江西省庐山和云南大理地区的研究所奠定的。就现在所知，在我国境内只有山岳冰川，冰期共有4次，自老而新依次是鄱阳冰期、大姑冰期、庐山冰期、大理冰期。
地球的形状
地球古论
地球是绕太阳遥转的一颗行星。对于它的形状，也许不用多谈，大家就已经知道地球是个南、北两极略扁平的椭球体。但，这也不是一下子就认识到的，而是经过了多少世纪的探索，唯物论和唯心论、科学和宗教长期的艰苦斗争，才逐步确立起来的。
在我国古代，曾流传着“天圆如张盖，地方如棋局”的天圆地方说。希腊也有人将地球描写成被一条大洋河团团围住的圆，“汹涌的河水在丰饶的地盾的边缘翻滚”，“在海洋的边缘上，张起了圆形天幕似的天穹”。以后又有人提出地球是个“立方体”、“圆柱体”、“像只船”等等唯心论的说法。后来，经过了许多世纪，人们在长期的社会生产实践中，才逐渐抛弃了这些荒谬的东西，冲破了唯心论思想的束缚，打开了一条认识真理的道路。
古代的游牧民族在各处流动放牧，需要经常定出方向，确定所在地的位置，于是他们学会了根据太阳和恒星来辨别方向。经过长期的观测，他们不但看到太阳、星星每天从东方升起，沿着圆弧移动，在西面的天地间徐徐落下，而且还观察到了各颗星星之间保持着相对的位置。人们面对着这些自然现象提出了一个问题：如果说，地是一个没有尽头的平面，上边盖着天穹，那么，各个天体又怎么能够每天从东方升起在西方落下，然后又重新在东方升起呢？由于当时人们还没有认识到地球的真实形状，也就不能正确地回答这个问题。随着航海事业的发展，当人们乘船航行，向远处望去时，总是看到海面逐渐向下弯曲，形成一个大圆弧，天空的边缘就落在这个大圆弧上，真是天连海，海连天。可是，天空和海洋相会的边缘，谁也不能到达。当人们遥望从远处海面驶来的船只时，总是先看见桅杆顶，再看见风帆，然后才看见船身；当船向着多山的海岸行驶时，船上的人最先看见的是山顶，然后才看见山脚。但是，当船只离岸向远海行驶时，最先隐没的却是山脚，而后才是山顶。人们经过长期的观察后发觉到，只有站在凸面上才有可能看见这种种现象，从而开始认识到了地球表面是一个凸出的曲面。直到1519年5月麦哲伦及其同伙的舰只，从西班牙的港口出发。向西经过大西洋、太平洋和印度洋，于1522年9月又回到西班牙，完成了环球航行后，地球是个球体的结论才被最后确定了下来。
当然在此前后，也有许多人用其他方法来证明地球是球形的。如：人向南行，就见北方的星愈来愈低，最后没落在地平线以下；人向北行，看南方的星也是愈来愈低，最后没落在地平线下。对我们所熟悉的北极星也是一样，如果在北极地区看它，它正好在头上和地平面约成90度角，若在哈尔滨仰望北极星，它与地平面约成45度角，在济南看北极星，它与地平面约成36度角，在海南岛的海口市看北极星，它与地平面只约成20度角了。如果地球不是球形就不能出现这种现象。
又如，在月食的时候，地球正好运行在太阳和月球之间，在月球表面出现圆弧形的地球影子，人们通过影子的外形也可分析出地球是球形的。
我们平常说的“登高望远”，也是一个很好的证明。如我们站在平坦的原野上，最远只能看到4千米左右的地方；如果登上20米的高山，就可以看到16千米远的地方；如果我们乘坐飞机，飞到1000米的空中，那就可以看见113千米远的地方了；如果飞机飞到5000米高空，我们的视界就可扩大到252千米的地方。那么登高为什么能望远呢？就是因为地球不是一个平面而是一个球体。从以上事实，都证明了地球是个球体，地圆的学说也就为大多数人所接受，“地球”这一名称也就被确定下来了。
大鸭梨形的地球
自1957年人造卫星上天以来，人们可以借助于人造卫星和航天飞机，站在远离地球的高度来观察地球的形貌，从而对地球有了更真实、直观的了解。据对人造卫星拍摄的地球照片分析发现地球并不是标准的椭圆体，而是一个两极扁平，赤道突起的椭球体。这个椭球体的赤道半径（即地心到赤道的距离）是6378.245千米，极半径（地心到南极或北极之间的距离）是6356.863千米，像一个在茫茫太空中围绕着太阳旋转的大鸭梨。
假如我们乘飞机绕赤道飞行一圈，就得飞行40075.7千米；如果从北极向正南直飞，绕过南极飞回原处，只要飞行40008.548千米。像这种赤道半径、极半径不一样长的球体，我们称为双轴椭球体。但是以后又发现地球是双轴椭球体的结论还有些不够恰当。因为，如果地球形状是双轴椭球体，它的赤道圈应该是正圆形，赤道的各半径也应该一样长。但是实际测量的结果表明，地球赤道半径的数值变动于6378.351千米和6378.139千米之间，两者相羞212米，这个差数和半径比较，虽然微不足道，但它毕竟证明了赤道圈的形状不是正圆形而是椭圆形。像这种赤道长轴、赤道短轴和极轴长短不一样的形体，我们称它为三轴椭球体。
这里我们所讲的地球形状，实际上并不是实在的地球自然表面的形状，而是一个简化了的地球形状，这样便于我们了解地球形状总的特点，为人们进行生产实践和科学实验服务。在天文学中，常把地球当作正球体看待；测绘部门在绘制全球性挂图或教具制造厂制作地球仪时，也把地球当作正球体；在绘制大比例尺的地形图时，又把地球当作双轴椭球体。但是，在某些生产实践和科学实验中，有时把地球简化成正球体、椭球体还不能满足需要，必须将地球形状简化成更近似于真实的形状。可是地球真实的自然表面形状是十分复杂的，有海洋和陆地，有高山和深渊，高低起伏，很不规则。为使地球的形状更接近于地球自然表面的形状，我们就把地球上的海洋面向陆地无限连续延伸，穿过崎岖不平的大陆底部，构成一个全球性的假想海面，在测量上称它为“大地水准面”。我们通常讲某某高山或高原的高度为海拔上若干米就是以它为起点的。这种把地球表面看成为海洋所包围而形成的地球形状，我们称为“地球形体”或“地球体”。地球体的表面和三轴椭球体的表面比较，高差最多不过10米，这对于巨大的地球来说是微不足道的，同地球真实表面比较，这些数字也是很小的。所以地球体和实在的地球自然形状是很近似的。
经线和纬线
经线和纬线地球既然被简化成了地球体，但是，上面又没有任何的界线，怎样在地球上确定各地的位置呢？为了解决这个问题，古代劳动人民就利用经线、纬线形成的经纬网来确定地理位置。每当我们翻看地图时，总看到上面有许许多多纵横交错的线，我们称这些线为经、纬线。在地图上南北方向，连接地球南极和北极的线，叫经线。我国古时候用来测定方向的罗盘上面，按子，丑，寅，卯，辰，巳，午，未，申，酉，戍，亥十二个字排列，以“子”字代表北方，“午”字代表南方。因此，我们又把这种表示南北方向的线称为子午线。两条相对的经线构成一个经线圈。沿着任何一个经线圈，都可以通过地轴把地球平切成两半；每半的平面叫做经线平面。两个经线平面在地心处所构成的夹角叫做经度。因为地球是球体，所以经度一共有360度。
经线在地球上纵列着，计算经度时从哪一条经线开始呢？在90多年前，世界各国都是把通过本国首都的子午线当作经度的起点。我国也曾以通过北京泡子河天文台的子午线当作起点。当时的情况是很混乱的。直到1884年，各国在华盛顿举行的国际子午线会议上，才决定以通过英国伦敦格林威治天文台的子午线为计算经度的起点，定为0度，并把这一条经线叫做本初子午线。从本初子午线向东、西各分为180度。本初子午线以东的180度叫做东经；本初子午线以西的180度叫做西经。东经180度和西经180度实际上是一条线，因此，这一条经线就不分东经、西经，只称180度的经线。
一条经线有多长呢？目前国际上通用的“米”，就是根据经线的长度定出来的。即是把从北极到赤道的经线分成1000万等份，每一份的长度定为1米。由北极到赤道是地球经线圈的1/4，由此可知，地球的经线圈长约4万千米，一条经线则长约2万千米。
在地图上与经线垂直，东西方向的线叫纬线。环绕地球的纬线叫纬线圈。因为地球是个球体，纬线圈的大小不一样，其中最大的纬线圈称为赤道。沿着赤道可把地球平切成两半，这个圆面称为赤道平面。在赤道沿经线圈向南或向北的任何地点上，与地心连成一条直线，这条直线和赤道平面形成的夹角，叫做纬度。人们以赤道作为计算纬度的起点，定为0度。从赤道向南极和北极，纬度逐渐增加，到了南、北两极，纬度均是90度。在赤道以北的纬线叫北纬；赤道以南的纬线叫南纬。南纬23.5度叫南回归线；北纬23.5度叫北回归线。南纬66.5度叫南极圈；北纬66.5度就叫北极圈。我们通常又将0度～30度的地区叫做低纬度地区；30度～60度的地区叫中纬度地区；60度～90度的地区叫高纬度地区。
经线与纬线是垂直相交的，经、纬线相交构成了经纬网。从经纬网无数的交点上，可以确定各地的地理位置。如我们伟大祖国的首都北京，就是在东经116度24分，北纬39度54分。轮船在海上航行，飞机在高空中飞行，都可以利用经纬网来确定所在地的地理位置。
地球的厚被——大气圈
大气圈的形成
地球是太阳系中的一个成员，是无限宇宙中的一颗渺小的星星；但就地球本身来说，它的里里外外，又可分为好几个圈层。
在地球的外围，包围着一层大气，人们把这层大气称为“地球的大气圈”，简称大气圈。它像一层厚厚的外套罩着地球，人类就生活在这大气的海洋里。大气直接影响着人类的生产与生活，它和人类的生存息息相关。
地球的大气圈是怎样形成的呢？这个问题一直受到人们的注意和研究。但由于大气圈是在人类社会出现以前形成的，它的成因比较复杂，并且又与地球的起源、演化有着直接的关系。所以到目前为止，还没有一个完善的解释。比较一致的看法为：最初，当地球刚刚由星际物质凝聚成疏松的地球团时，空气不仅包围在地球表面，而且也渗透在地球内部。那时的空气成分以氢为主，约占整个气体成分的90％。此外，还有一些水汽、甲烷、氨、氦及一些惰性气体。
以后，由于地心引力的作用，这个疏松的地球团就逐渐收缩变小。于是包含在地球内部的空气就被排挤出来，散逸到宇宙太空中去。到地球团收缩到一定程度后，收缩的速度便渐渐变慢，与此同时，地球的温度也渐渐降低，地壳便开始凝固起来。最后被排挤出来的一部分空气，就被地心引力拉住包围在地球的表面，形成了大气层。当时的大气层是很稀薄的，它的成分仍是氢、水汽、氦、甲烷、氨及一些惰性气体。大气层
地壳形成以后，在古老的地质年代里，地壳内部又因放射性元素的不断发热，造成地层的大调整，使地壳的某些地方发生断层和褶皱。包含在岩石和地层中的一些气体，便被大量释放出来，补充到稀薄的大气层内。这时，大气上层已经有了水蒸气，它们在太阳光线的照射下，一部分被分解为氢和氧。这些分解出来的氧，一部分与氨中的氢结合，使氨中的氮分离出来；一部分与甲烷中的氢结合，使甲烷中的碳分离出来，碳又与氧结合成为二氧化碳。这样，大气圈内的空气，主要成分就变成为水蒸气、氮、二氧化碳和氧了。不过，那时候的二氧化碳比现在多，而氧则比现在少。
大约在18亿年以前，水里面开始有了生物；在七八亿年前，陆地上开始出现植物。当时大气中二氧化碳含量比较多，十分有利于植物的光合作用，使植物生长的非常繁茂。植物的光合作用，吸收了大气中的二氧化碳，放出了氧，使大气中的含氧量增加。大约在5亿年以前，地球上的动物增加很快，动物的呼吸，又使大气中的部分氧转化为二氧化碳。
地球上的动植物增多后，当动物的粪便和动植物的躯体腐烂时，蛋白质的一部分变为氨和铵盐，另一部分直接分解出氮，变为氨和铵盐的一部分，通过硝化细菌和脱氧细菌的作用，变为气体氨，进入大气。由于氮是惰性气体，在正常温度下不容易与其他元素化合，因此大气中的氮也就越积越多，最后达到了现在大气中的含氮量。从此，近地面的大气就变成了现在的成分，即氮约占78％，氧约占21％，氩约占1％，其他微量气体的总和占不到1％。
大气圈的厚度
地球上的大气圈有多厚？也就是说从地球表面向上有多高，才能到达大气圈的最上边沿？对于这个问题，人们在很久以前，就已开始探索研究。
最初，人们是根据云的高度来确定大气圈的厚度。我们知道，云是漂浮在大气中的细小水滴或冰晶组成的。有云的高空，一定有大气的存在。根据对普通常见云的观测，最高的云可达10～15千米。因此，最初人们认为大气圈的厚度在15千米以上。
流星是宇宙中的小天体，当它进入地球大气圈以后，因为它以每秒20到100千米的速度运动，与空气摩擦生热而发光。于是，人们又根据流星出现的高度，来确定大气的厚度。流星一般开始出现在70～120千米的高空，因此人们就认为大气圈的厚度也就在70～120千米以上。
日出以前，天空便开始发亮，日落以后，天空并不立即变暗。我们把这种日出以前和日落以后的天空皓亮现象，称为“曙暮光”，曙暮光是由于高层大气分子被太阳照射以后散射出的光亮。因此，根据测量曙暮光的高度，又确定大气圈的厚度在280千米以上。
在两极地区的上空，常常可以出现五彩缤纷的放电现象，人们把它称为“极光”。极光是太阳辐射出来的电子流，进入高空稀薄的大气层后，产生的一种放电现象。因为地球是一个大磁场，所以极光仅出现在地球南极和北极地区的上空。根据对极光的测定，大气圈的厚度又在1200千米以上。
人造地球卫星的上天，为人类进一步征服自然界开辟了新纪元。人造地球卫星到达了人类从来没有去过的高空，为我们搜集了大批研究高层大气的情报。根据近年来人造地球卫星探测的资料，地球大气圈的厚度应在3000千米以上。
大气圈的厚度究竟是多少呢？这还要很好地研究才能解决。我们知道：空气是一种可以压缩的流动气体，在地球引力的作用下，上层空气压在下层空气的上面，下层空气的密度就被压得变大了，离地面越高的地方，受到上层的空气的压力越小，所以越往上去，空气的密度越小，空气就越稀薄了。据研究，地面上每立方厘米空气有2550亿亿个分子，在离地面5千米的上空，每立方厘米空气中有1530亿亿个分子；在100千米的高空，每立方厘米空气中有18万亿个分子；在1000千米的高空，每立方厘米空气中，就只有10万个分子，大约仅相当于地面空气密度的260万亿分之一。由此可见，空气是越向上越稀薄，以至于绝迹。所以大气圈的最上层，没有一个明显的界限。因此，要确定大气圈的厚度是比较困难的。
大气圈的构造
在3000多千米厚的大气圈里，人们生活在近地面的大气层中，对于近地面的大气情况，通过长期的反复实践，有了一定的了解。但是，高空中的大气是什么样呢？很久以来人们就在探索。
早在18世纪中叶，人们就开始利用风筝把气象仪器带到空中去观测大气。但是，风筝只能上升到二三千米的高度，而且在风小时还升不起来，风大时又容易发生危险。到18世纪末期，人们发明了载人气球，用氢气球将人和气象仪器带到空中，进行探测。虽然获得了大气中的一些资料，但是这种方法既笨重又不经济，在探测高度上也是有限的。到了20世纪30年代，随着电子技术的发展，发明了无线电探空仪，用氢气球将气象仪器和无线电发报机带到高空中去。随着无线电探空仪的上升，气象仪器把沿途测量到的大气温度、大气湿度、大气压力等气象数值，通过无线电讯号不断地发回到地面接收站。此时，才算比较圆满地解决了空中的探测问题。以后，人们随生产和军事科学的进展，对大气的探测又提出了新的更高的要求，利用无线电探空仪探测大气高层的气象资料已远远不能满足要求了。经过广大科学工作者的努力，终于发明了气象火箭、气象雷达、气象卫星等等，从而，人们对于大气高层的气象资料有了进一步的了解。
气象工作者根据用各种方法探测到的高空气象资料，按照气温和空气运动的特点，把大气图分成对流层、平流层、中层、热层和外层。对流层
对流层是大气圈的最下层，它的高度在各地是不同的。赤道附近的地区，对流层的平均高度约十七八千米；两极附近的地区，对流层的平均高度约八九千米；在中纬度地区，对流层的平均高度约为10～12千米。在对流层内，空气温度随高度增加而降低，平均每上升100米，气温就下0.65℃。因为，下面的空气温度高，密度小；上面的空气温度低，密度大，所以下面的空气大气圈结构就不断上升，上面的空气便跑下来补充上升的空气。这样在对流层内就发生了上上下下不停的对流运动。对流层之名就是由此而来。对流层对地面的影响最大，我们经常看到的天气现象如云、雨、雪、雹等都发生在这一层内。平流层
从对流层向上到五六十千米的高空称为平流层。在平流层内，气温随高度增加而增加。平流层内的气流比较平稳，几乎没有什么对流运动，因此，比较适合飞机的飞行。这一层内的空气以水平运动为主，所以称为平流层。平流层内空气比对流层内稀薄得多了，水汽、尘埃的含量也很少，经常是晴空万里，偶尔可以看见贝壳色彩的贝母云。中层
从平流层向上到八九十千米的高空称为中层。在中层内，气温随高度的增加而下降。中层内尚有少量的水汽存在，因此，有时可以看见银白色的夜光云。热层
从中层向上到800千米左右的高空称为热层。这一层内的温度很高，而且温度的昼夜变化很大。外层
热层以上称为大气的外层。在外层内，空气温度更高，空气非常稀薄，一些高速运动的空气分子，可以挣脱地球引力，冲破其他分子的阻力而散逸到宇宙空间去，因此这一层又称为散逸层。
大气层除根据气温和空气运动的特征划分为5层外，它还可以根据其他的物理特征来划分层次。如根据大气的电离现象，可以把大气划分为非电离层和电离层。非电离层是指离地面大约60千米以下，在这一层内，大气处于非电离状态。电离层是指离地面大约60千米以上，在这一层内，由于太阳和其他天体射来的各种射线的影响，大气分子被电离层带电的正离子和自由电子。电离层又可划分为D层、E层、F层、G层，它们的高度和电离程度经常在变化，其中以离地面80～500千米的高空，电离程度比较高。电离层可以反射无线电波，所以它对无线电通讯具有重要的意义。
地球的血液——水
地球上水的分布
要谈地球上的水，不妨先让我们作一个假设：如果火星上也有居民，并且与我们有共同的语言，那么当“火星人”用极其强大的望远镜透过地球的大气层看地球时，他们会把地球叫做“水球”。这是因为在“火星人”看来，整个地球差不多是被碧蓝色的海水覆盖着。
海洋面积占地球表面的71％，如果将海洋中所有的水均匀地铺盖在地球表面，地球表面就会形成一个厚度2700米的水圈。“水球”的名字名副其实。
水是宝贵的自然资源，也是自然生态环境中最积极、最活跃的因素。同时，水又是人类生存和社会经济活动的基本条件。
大家看看地球仪，便可发现地球上的海陆分布是有一定特征的。北极圈里是一个几乎被大陆包围着的海洋，叫做北冰洋；南极圈里却是一个被海洋包围着的陆地，叫做南极洲。此外，我们还看到陆地主要分布在北半球，越向南半球，陆地面积越来越小；海洋的面积越来越大。在不同纬度地带上的海陆分布的比例也各有不同。
地球上的海洋是互相联系着的一个整体。人们根据习惯把它分成太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋四个大洋。其中最大的是太平洋。它位于亚洲、南美洲、北美洲、大洋洲和南极洲之间，面积为1.7968万平方千米，约占海洋总面积的50％，它的水量几乎占地球表面总水量的一半。太平洋也是世界上最深的大洋，平均深度为4300米。最深处在太平洋西部的马利亚纳海沟，达11033米。人类至今还未达到过这么深的地方。1960年1月，有个叫皮卡尔的比利时人，曾乘坐专门制造的深海潜水器，在马利亚纳海沟，下潜到10919米的地方。这是目前人类探索洋底的最深纪录，但离最深的洋底还差114米呢。地球上的水资源
大西洋位于欧洲、非洲、南美洲和北美洲之间，南临南极洲，北连北冰洋，面积约为9336万平方千米，差不多要比太平洋小一半。平均深度为3926米，是世界第二大洋。
印度洋位于亚洲、非洲和大洋洲之间，南临南极洲，面积为7491万平方千米，平均深度为3897米，是世界第三大洋。
北冰洋位于欧亚大陆和北美洲之间，大致以北极为中心，绝大部分在北极圈内。它是世界大洋中最小的一个，面积只有1310万平方千米，仅占海洋总面积的4％，平均深度也只有1200多米。北冰洋是个寒冷的海洋。它的表层海水温度年平均为-1℃～-2℃，几乎是一个“千里冰封”的世界。
地球上的水除海洋外，还有河流、湖泊，以及藏在土壤和岩层的孔隙和裂隙中的水。分布在陆地表面上的水叫“地表水”，藏在土壤和岩石中的水叫“地下水”。
陆地上的巨大水体是湖泊，各大陆上差不多都有一些大湖。欧亚大陆交界处的里海，面积有37.1万多平方千米，是世界上最大的湖。不过里海的水与海水一样是咸的，这种湖叫做“咸水湖”。欧亚大陆上中亚细亚的咸海，面积6.6万多平方千米，也是一个咸水湖。亚洲的贝加尔湖，面积3.1万多平方千米，它的最大深度为1741米，是世界上最深的湖泊。
北美洲可说是世界上大湖最多的地方。尤以位于加拿大和美国边界上的苏必利尔湖、休伦湖、密歇根湖、伊利湖和安大略湖为最著名，其中苏必利尔湖是世界上第二大湖。这些大湖之间由水道和瀑布互相连通，面积共为24.5万多平方千米，号称“五大湖”。此外，加拿大的大熊湖和大奴湖，面积各为3.1万平方千米和3万平方千米，也是北美洲的大湖。
非洲的大湖有维多利亚湖，面积约为6.9万平方千米，坦噶尼喀湖，面积约为3.3万平方千米，以及尼亚萨湖，面积约为3万平方千米。这些大湖集中分布在东非地区。其中维多利亚湖是世界第三大湖。所有这些大湖，除里海、咸海外，都是淡水湖。
陆地上除了湖泊外，还有为数众多的河流，它们把大量地表水汇集起来，不停地送入海洋。少数河流则流入大陆内部的沙漠或内陆湖泊。世界上的大河，如按它们的长度来说，最长的是非洲的尼罗河全长6650千米；南美洲的亚马逊河，全长6400千米，居世界第二；北美洲的密西西比河，全长6270千米，居世界第四。在亚洲，我国的长江和黄河，分别长6380千米和5464千米，是世界第三和第五长河。此外，欧洲最长的河是伏尔加河，全长3690千米；大洋洲的大河是墨累河，长2575千米，但它们在世界大河中已不足称道了。
如果按河流每年入海的总水量来说，那些位于热带、亚热带降雨丰沛地区的大河便名列前茅了。其中，亚马逊河仍然遥遥领先，居世界第一位。它每年入海的总水量约为3787立方千米；非洲的第二长河刚果河，每年入海的总水量约为1200立方千米，跃居世界第二位；我国的长江居世界第三位，每年入海总水量约1000立方千米，是欧洲第一大河伏尔加河的四倍；而黄河由于流经干旱、半干旱的北温带，流域面积比其他大河又小，所以它每年入海的总水量仅51立方千米，只是长江入海总水量的1/20稍多些。
自然界的水通常是以液态、气态和固态三种形式出现的。海洋、湖泊及河流等水体主要是液态水，而气态水主要分布在大气中。一般的说，水汽主要分布在大气层的底层即对流层里。在大气层的顶部电离层里，水已分解成为氢和氧的离子状态了。
对流层里的水汽分布是很不均匀的。如海洋上空含的水汽多，大陆内部干旱的沙漠上空含的水汽少。平均起来，1立方米空气中水的含量为0.2～1克，在个别情况下，如在积雨云里，1立方米空气中可含4～5克，甚至更多。空气中水汽总量是很微少的，但它却是地球上水的一个极重要的组成部分。
地球上的固态水——冰和雪，主要分布在气候寒冷的地方，如南、北极地区或海拔很高的山上。这些地方经常下雪，同时积雪也不易融化。因此大量的雪，年复一年地积聚起来，互相压实、冻结，形成了坚硬的冰层，覆盖着地面和山峰。在南极洲和北极地区的格陵兰岛，这种面积广、厚度大的冰层被称为大陆冰川；覆盖在高山上的冰层叫做高山冰川。例如在我国的青藏高原和帕米尔高原的高山上，以及位于赤道地区的非洲乞里马扎罗山顶上都有这种高山冰川。
整个地球上，冰川的面积有1630万平方千米，约占陆地总面积的11％。其中，南极洲和格陵兰岛的大陆冰川便占了冰川总面积的99％，所以说南极洲和格陵兰岛是地球上最大的天然冰库。
地球的水量
既然水在地球上分布得如此广泛，从天空到地下都有，那么地球上到底有多少水呢？要回答这个问题却很不容易。不少科学家曾搜集了许多资料，用不同的方法作过许多分析和计算，到目前为止仍不过是提出一些各不相同的概略数字而已。
根据大家所常引用的估算数字，地球上海洋水体的总量约为13.7亿立方千米，占地表总水量的97.6％。地球上的固态水，即分布在极地的大陆冰川和高山冰川，总共约有3000万立方千米。这些冰川如果完全融化成淡水的话，将会使世界海洋面上涨50多米，能把陆地上广大的平原变成水乡泽国。
陆地上的水，包括蓄在河流、湖泊、水库、沼泽及地表土壤层中的水，估计约有400万立方千米。而空气中的水只有1.2万立方千米。
由此看来，地球表面的总水量约为14亿多立方千米。其中除海水占绝大部分外，冰川占2.1％，陆地水占0.3％，大气中的水量最少，仅占全部水量的百万分之九。
除地表水外，岩层中和地球内部尚含有大量的水。它与人类的生产和生活密切相关。有人估算这部分地下水约有6000万～1亿立方千米，而其中与地表水能进行相互交换和沟通的地下水约有400万立方千米。在人类今后的生产和生活中，对这部分地下水的开发和利用将更加重视。
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