地理科普：带你认识我们的家园-行星地球 12.地质年代

三叶虫化石

地质年代是用来衡量地质历史时期所发生事件的先后顺序，以及距今年龄的时间系统，也是尺度跨度最大的时间系统。

我们日常生活中的计时单位有年月日、时分秒，历史学所记载的时间长度也不过几千年（比如中国有约5千年的历史），而地质年代的单位却动辄百万年，时间跨度甚至达到数十亿年。

如果一个人能够把人生中遇到的挫折和困难，放到地质年代计时系统中去重新审视，那他一定会成为无比豁达、乐观的人，也会更加珍惜自己的生命，珍惜时间，因为他知道，相对于地质历史来说，人类的生命真的太短暂了。

地质年代有相对地质年代和绝对地质年代之分。

相对地质年代用来大致确定地质事件发生的先后顺序，地质学家将野外考察发现的自然现象与科学研究的经验相结合，总结出相对地质年代的判断规律，如地层层序率（也叫叠置原理），生物层序率，侵蚀切割率。

地层就是一层一层的岩石，按照生活经验来理解，先沉积的岩层在下面，后沉积的岩层在上面，就这样一层一层叠起来，所以越往上，越靠近地表，岩石就越年轻。岩层下老上新的关系就是地层层序率。这一规律仅适用于沉积岩。当然，凡事都有例外，如果岩层经过复杂的地质作用发生扭转、颠倒和折叠，这一规律就不再适用了。

生物层序率有两个内涵，一方面是说，不同的地层中含有不同的化石组合类型，这是因为，生物要生存下去就要不断适应自然环境的变化，地球环境发生变化，生物种类也会做出相应的调整，不能适应环境改变的物种将会被淘汰（灭绝）。适者生存，永远是大自然的铁律。另一方面是说，地层越老，所含的生物化石类型越简单，地层越新，化石类型就越复杂多样，这与生物由简单到复杂逐渐进化的理论是一致的。

每一个地质年代都有不同的物种主宰世界，相应的地层中就可以找到特有的化石，例如，古生代的泥盆纪鱼类繁盛，石炭纪和二叠纪两栖动物繁盛，中生代的白垩、侏罗、三叠纪爬行动物繁盛，最有代表性的爬行动物便是恐龙，它们种类多，分布广，成为世界名副其实的霸主。

几乎每一个地质年代的结束都伴随着大型的地质运动，高山隆起，岩浆肆虐，海陆变迁，这也造成了一次又一次的生物大灭绝。例如，奥陶纪末期，大量海洋无脊椎动物灭绝，二叠纪末期，三叶虫、丽齿兽等灭绝，中生代的白垩纪末期，统治地球上亿年的恐龙全部灭绝。

有一类生物，它们在短时期内迅速大量繁殖，遍及世界各个角落，却又在某次环境突变时集体灭绝，变为化石保存在相应的地层中。这种类型的化石只存在于某个或几个连续的地层中，对于地质年代的对比研究很有指示性意义，被称为标准化石。例如三叶虫化石，是早古生代的重要标准化石，不管两个地层相隔多么遥远，只要能找到三叶虫化石就可以认定它们都是早古生代时期形成的地层。

侵蚀切割率适用于判断岩浆岩与周围岩石的新老关系。如果一个岩层A被另一条岩脉B切断了，那一定是岩层A比岩脉B形成年代更老，因为只有A先形成，才可能被后来者B侵蚀或切断。侵入者新，被侵入者老，就是侵蚀切割率。

这些规律虽然不能非常准确的判断地层的年代，但对于野外地质工作者来说，已经是非常实用的理论了。

绝对地质年代是借助同位素测年技术来衡量的。自然界的矿物中一般都含有放射性同位素，这些同位素自矿物形成开始，就以特定的速度在衰变，自动地放射出本身含有的一些粒子，而蜕变成另外一种新元素。它们的存在就像岩石自带的“小钟表”，科学家可以读懂“小钟表”上的时间，获得岩石的实际年龄。就是靠这个方法，人类得知地球上已知最老的岩石年龄约46亿年，并以此作为地球的年龄。

地质学家将对地质历史和古生物化石的研究成果总结为一张地质年代表，便于国际同行之间交流。其中，冥古宙、太古宙、元古宙合称隐生宙，隐生宙地层中生物化石稀少或者没有，那些地质年代中形成的地层就像一本无字天书，我们无法解读，因此对隐生宙的情况知之甚少。

显生宙包括古生代、中生代和新生代，显生宙始于古生代的寒武纪，地球上开始出现大量结构较复杂的生物。

地质年代表汇聚了世界各国科学家的智慧，是对“我们是从哪里来？”这一终极命题的重要探索成果。

地质年代简表

地质年代简表

注：宙、代、纪是时间单位；宇、界、系是地层单位。

地质年代与生物进化 恐龙化石 恐龙化石 恐龙脚印化石