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《地球科学》(双月刊)是教育部主管、中国地质主办的综合性地球科学学术理论。主要刊登：地层、古生物、岩石、矿物、构造、壳幔地质、地球动力学、地球化学、地球物理、矿床地质、找矿勘探、能源地质、环境工程、信息工程，以及全球变化、海洋地质、材料科学、空间科学等地学领域的研究成果。2005年、2002年和1999年连续3次荣获“期刊奖”，2004年荣获“全国高校优秀科技期刊评比一等奖”，2001年入选中国科技期刊方阵“双高”期刊，1999年荣获 “全国优秀高等学校自然科学学报及教育部优秀科技期刊一等奖”等多项奖励。《地球科学》已被世界著名检索系统《EI Compendex》、《CA》、《РЖ》、《CBST》、《GeoRef》、《GeoBas》等收录。现已出版的2005年第1—5期中所有文章均被《Ei Compendex》库收录，收录率达100%。
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宇宙大释放出大量物质和巨大的能量，又不知经历了多少年代，宇宙还未定型，还没有星系和行星，更没有生命；到处都是一片黑暗，氢原子亦尚在虚空；四处散布的密度较大的气团在不知不决中慢慢变大，氢聚集成比现代的恒星还要大的多的气团；最后在这些大气团中点燃了核反应的火炬。第一代星体就这样产生了，从而照亮了黑沉沉的宇宙空间。核裂变产生了重元素，以及氢后留下的尘埃，这些正是未来行星和生命形式所需要的原材料。
巨大的星体不久就耗尽了它们贮存的核。在后来发生的大的震撼下，这些星体又将其大部分物质重新送回到原来形成它们的较稀薄的气体中。然后，在星体间的浓云中形成了由多种元素组成的新聚结体，从而产生了新一代的星体。附近较小的聚结体虽然也能变大，但其体积太小，不足以激发核裂变，便朝着行星的方向发展。其中有一个由岩石组成的小星体，那就是早期的地球。
早期的地球在不断的熔融和凝结过程中释放出大量的甲烷、氨、水和氢气，它们被地球捕集而形成原始的大气和海洋。在阳光的沐浴下，地球逐渐变暖，并产生了风和电闪。火山爆发、岩浆奔流。这一切过程使原始大气中的分子碎裂，分子的物重新聚结，逐渐生成日益复杂的物质形式，溶界在原始海洋中。再经过一段时间，海水变成温暖而又稀疏的液体。在地表上，发生了分子的组合和复杂的化学反应。有一天，偶然出现了一种能以其它分子为原料，复制出与它们自身相同的分子。随着时间的推移，出现了能更加准确精细地进行自我复制的分子。自然的选择有利于那些复制能力最强的分子。哪些分子复制的好，哪些分子便增多。由于分子复制的消耗，以及转化自我复制的有机分子的复杂缩合，原始的海水逐渐变稀了。生命就这样在不知不觉中慢慢出现了。

地球是太阳系的一个成员。太阳系家属由太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星以及50万颗小行星、卫星和彗星组成。太阳是太阳系的家长。太阳系在形成之前，是一片由炽热气体组成的星云，当气体冷却引起收缩时，使得星云旋转起来。由于重力的作用，气体和风草动心收缩，旋转速度加快，星云变成扁的圆盘状。我们知道，现代家庭中洗衣服使用的洗衣机，有一个脱水机，把湿衣服放进去，脱水机快速旋转起来，衣服内的水分就会被“抛”出去，湿衣服变成了干衣服。把水抛出去的力，就是水滴在做圆周运动时产生的离开中心的力，叫离心力。同样道理，当旋转的星云边收缩边旋转，周围物质的离心力超过了中心对它的引力时，就分离了一个圆环来。就这样，一个又一个圆环产生。最后，中心部分变成太阳，周围的圆环变成了行星，其中一颗就是地球，地球是在四五十亿年前产生的。

这是一个科学的假说，是18世纪德国哲学家康德和法国数学家拉普拉斯提出的学说，人们称它为康德——拉普拉斯星云说。到了1944年德国物理学家魏扎克又发展了这个学说。

有关太阳系起源和地球形成的研究还在继续，不断完善。尽管如此，地球是我们人类的母亲，哺育着我们成长。我们人类应该认识它，了解它，即使有朝一日，人类迁居到其他星球上去，也将永远怀念它。

地球
Earth

太阳系九大行星之一。地球在太阳系中并不居显著的地位，而太阳也不过是一颗普通的恒星。但由于人类定居和生活在地球上，因此对它不得不寻求深入的了解。
行星地球 按离太阳由近及远的顺序，地球是第3个行星，它与太阳的平均距离是1.496亿千米，这个距离叫做一个天文单位（A）。地球的公转轨道是椭圆形，其轨道长半径为149597870千米，轨道偏心率为0.0167，公转轨道运动的平 均速度是29.79千米／秒。
地球的赤道半径约为6378 千米，极半径约为6357千米，二者相差约21千米。地球的平均半径约为6371千米。地球的平均密度为5.517克／厘米。地球的尺度和其他参量见表。
形状和大小 中国古代对天地的认识有所谓浑天说。东汉张衡在《浑天仪图注》里写道：“天体圆如弹丸，地如鸡中黄……天之包地犹壳之裹黄。”地球是圆的这个概念在远古就已模糊地存在了。723年唐玄宗派一行和南宫说等人，在今河南省选定同一条子午线上的13个地点，测量夏至的日影长度和北极的高度，得到子午线一度之长为351里80步( 唐代的度和长度单位)。折合现代的尺度就是纬度一度长132.3千米，相当于地球半径为7600千米 ，比现代的数值约大20％。这是地球尺度最早的估计(埃及人的测量更早一些，但观测点不在同一 子午线上，而且长度单位核算标准不详，精度无从估计）。
精确的地形测量只是到了牛顿发现万有引力定律之后才有可能，而地球形状的概念也逐渐明确。地球并非是很规则的正球体。它的表面可以用一个扁率不大的旋转椭球面来极好地近。扁率e为椭球长短轴之差与长轴之比，是表示地球形状的一个重要参量。经过多年的几何测量、天文测量以至人造地球卫星测量，它的数值已经达到很高的精度。这个椭球面不是真正的地球表面，而是对地面的一个更好的科学概括，用来作为全球各地大地测量的共同标准，所以也叫做参考椭球面。按照这个参考椭球面，子午圈上一平均度是111.1千米，赤道上一平均度是111.3千米。在参考椭球面上重力势能是相等的，所以在它上面各点的重力加速度是可以计算的，公式如下：
g0＝9.780318（1＋0.0053024sin2j
－0.0000059sin2j）米／秒2，
式中g0是海拔为零时的重力加速度，j是地理纬度。知道了地球形状、重力加速度和万有引力常数G＝6.670×10-11牛顿·米2／千克2，可以计算出地球的质量M为5.976×1027克。

自转 由于地球转动的相对稳定性，人类生活历来都利用它作为计时的标准，简单地说，地球绕太阳公转一周的时间叫做一年，地球自转一周的时间叫做一日。然而由于地球外部和内部的原因，地球的转动其实是很复杂的。地球自转的复杂性表现在自转轴方向的变化和自转速率即日长的变化。
自转轴方向的变化中，最主要的是自转轴在空间绕黄道轴缓慢旋进，造成春分点每年向西移动50.256〃的岁差。这是日、月对地球赤道突出部分吸引的结果。其次是地球自转轴相对于地球本身的位置变化，造成了地面各点的纬度变化。这种变化主要有两种成分 ：一种以一年为周期，振幅约为0.09〃，是大气和海水等季节性变化所引起的，是一种振动；另一种成分以14个月为周期，振幅约为0.15〃，是地球内部变化所引起的，叫做张德勒摆动，是一种自由振动。此外还有一些较小的自由振动。
转速的变化造成日长的变化。主要有3类：长期变化是减速的，使日长每百年增加1～2毫秒，是潮汐摩擦的结果；季节性变化最大可使日长变化0.6毫秒，是气象因素引起的；不规则的短期变化，最大可使日长变化4毫秒，是地球内部变化的结果。
表面形态和地壳运动 地球的表面形态是极复杂的，有绵亘的高山，有广袤的海盆，还有各种尺度的构造。
地表的各种形态主要不是外力造成的，它们来源于地壳的构造运动。地壳运动的起因至少有以下几种设想：①地球的收缩或膨胀。许多地学家认为地球一直在冷却收缩，因而造成巨大的地层褶皱和断裂。然而观测表明，地面流出去的热量和地球内部因放射性物质的衰变而生出的热量是同量级的。也有人提出地球在膨胀的论据。这个问题现在尚无定论。②地壳均衡。在地壳以下的某一定深度，单位面积上的载荷有一种倾向于均等的趋势。地面上的巨大高差为地下深部横向物质流动所调节。③板块大地构造假说——地球最上层约八、九十千米厚的岩石层是由几块巨大的板块组成的。这些板块相互作用和相对运动就产生地面上一切大地构造现象。板块运动的动力来自何处，现在还不清楚，但不少人认为地球内部物质的对流起了决定性的作用。

电磁性质 地磁场并不指向正南。11世纪中国的《梦溪笔谈》就有记载。地磁偏角随地而异。真正地磁场的形态是很复杂的。它有显著的时间变化，最大的变化幅度可达到总地磁场的千分之几或更高。变化可分为长期的和短期的。长期变化来源于地球内部的物质运动；短期变化来源于电离层的潮汐运动和太阳活动的变化。在地磁场中，用统计平均或其他方法将短期变化消去后就得到所谓基本地磁场。用球谐分析的方法可以证明基本地磁场有99％以上来源于地下，而相当于一阶球谐函数部分约占80％，这部分相当于一个偶极场，它的北极坐标是北纬78.5°，西经69.0°。短期变化分为平静变化和干扰变化两大类。平静变化是经常出现的，比较有规律并有一定的周期，变化的磁场强度可达几十纳特；干扰变化有时是全球性的，最大幅度可达几千纳特，叫做磁。
基本磁场也不是完全固定的，磁场强度的图像每年向西漂移0.2°～0.3°，叫做西向漂移。这就指出地磁场的产生可能是地球内部物质流动的结果。现在普遍认为地球核主要是铁镍组成的（还包含少量的轻元素）导电流体，导体在磁场中运动便产生电流。这种电磁流体的耦合产生一种自激发电机的作用，因而产生了地磁场。这是当前比较最为人接受的地磁场成因的假说。
当岩浆在地磁场中降温而凝固成岩石时，便受到地磁场磁化而保留少许的永久磁性，称为热剩磁。大多数岩浆岩都带有磁性，其方向和成岩时的地磁场方向一致。由相同时代的不同岩石标本可以确定成岩时地球磁极的位置。但由不同地质时代的岩石标本所确定的地磁极位置却是不同的。这就给漂移的假说了一个有力的。人们还发现，在某些地质时代成岩的岩石，磁化方向恰好和现代的地磁场方向相反。这是由于地球在形成之后，地磁场曾多次自己反向的结果。按照自激发电机地磁场成因假说，这种反向是可以理解的。地磁场的短期变化可以感应地下电流，而地下电流又引起地面的感应磁场。地下电流同地下物质的电导率有关，因而可由此估计地球内部的电导率分布。然而计算是复杂的，而且解答不单一。现在所能取得的一致意见是电导率随深度而增加，在60～100千米深度附近增加很快。在400～700千米的深处，电导率又有明显的变化，此处相当于地幔中的过渡层（又叫C层）。
温度和能源 地面从太阳接受的辐射能量每年约有10焦耳，但绝大部分又向空间辐射回去，只有极小一部分穿入地下很浅的地方。浅层的地下温度梯度约为每增加30米，温度升高1℃ ，但各地的差别很大。由温度梯度和岩石的热导率可以计算热流。由地面向外流出的热量，全球平均值约为6.27微焦耳／厘米秒，由地面流出的总热能约为10.032×1020焦耳／年。
地球内部的一部分能源来自岩石所含的放射性元素铀、钍、钾。它们在岩石中的含量近年来总在不断地修正，有人估计地球现在每年由长寿命的放射性元素所释放的能量约为9.614×1020焦耳，与地面热流很相近，不过这种估计是极其粗略的，含有许多未知因素。另一种能源是地球形成时的引力势能，假定地球是由太阳系中的弥漫物质积聚而成的。这部分能量估计有25×1032焦耳，但在积聚过程中有一大部分能量消失在地球以外的空间，有一小部分，约为1×1032焦耳，由于地球的绝热压缩而积蓄为地球物质的弹性能。假设地球形成时最初是相当均匀的，以后才演变成为现在的层状结构，这样就会释放出一部分引力势能，估计约为2×1030焦耳。这将导致地球的加温。地球是越转越慢的。地球自形成以来，旋转能的消失估计大约有1.5×1031焦耳，还有火山喷发和地震释放的能量，但其数量级都要小得多。
地面附近的温度梯度不能外推到几十千米深度以下。地下深处的传热机制是极其复杂的，由热传导的理论去估计地球内部的温度分布，常得不到可信的结果。但根据其他地球物理现象的考虑，地球内部某些特定深度的温度是可以估计的。结果如下：①在100千米的深度，温度接近该处岩石的熔点，约为1100～1200℃；②在400千米和650千米的深度，岩石发生相变，温度各约在1500℃和1900℃；③ 在核幔边界，温度在铁的熔点之上，但在地幔物质的熔点之下，约为3700℃；④在外核与内核边界，深度为5100千米，温度约为4300℃，地球中心的温度，估计与此相差不多。
内部结构 地球的分层结构基本上是按地震波（P和S）的传播速度划分的。地球上层有显著的横向不均匀性：地壳和海洋地壳的厚度大不相同，海水只覆盖着2／3的地面。
地震时，震源辐射出两种地震波，纵波P和横波S。它们各以不同的速度向四围传播

18世纪，德国哲学家康德提出了关于地球形成的假说--"星云假说"。他推测，46亿年前，宇宙间有一个由气体和尘埃组成的大星云。这星云内如火球，外面浓烟滚滚，并在宇宙间强烈地旋转着。在快速旋转中，因引力作用，星云中大而密的部分，把周围小而稀的部分吸收进去逐渐形成了大而密的球体--太阳；又由于太阳周围的稀疏质点的相互碰撞，并逐渐向太阳赤道面集中，形成了围绕太阳运转的各个行星，其中一颗行星就是地球。

地球形成之初温度较低，各种物质混杂一起，平安相处。后来，由于地球内部的镭、铀等放射性物质的作用，引起火山爆发与强烈地震，逐步形成高山、丘陵、平原。由于太阳的照射，使地球温度慢慢升高，地球内部物质的化学作用，地壳放出大量二氧化碳、甲烷、氮气、水蒸汽等。这些气体上升到地球外部，形成大气层。水蒸汽在高空遇到冷气流后，便形成降雨。地球受大量雨水冲击，在低洼处汇成海洋、湖泊、河流，于是也就有了植物、动物和人类。经历几十亿年的演变，地球才成为今天这个样子。