板塊構造理論認為，整個地殼是由若幹堅實的板塊構成的。這些板塊浮在地幔的軟流層上。由於軟流層的溫度和密度不均衡，會產生緩慢的對流運動，大約每年流動1厘米至幾厘米，所以浮在它上麵的地殼板塊，就會像坐在傳送帶上那樣緩慢地漂移。在地幔軟流層物質上升的地帶，岩漿不斷湧出，形成新的地殼，這便迫使原來的地殼張裂開來，並被推向遠方，這就是所謂的海底擴張。如果這個地帶正好是一塊大陸，那麽這塊大陸就會被撕裂，中間的裂縫越張越寬，以至形成新的大洋。如今的大西洋就是這樣形成的。並且，在地幔物質對流上升的地帶，往往形成洋脊，如縱貫大西洋的洋脊就是這樣產生過去2.5億年間各個大陸變化圖示的。
運動著的板塊還會發生碰撞。如果是較硬的洋底板塊同較軟的大陸板塊相撞，洋底岩石層便會斜插到大陸岩石層下麵，並在那裏形成海溝；而緊靠大陸的岩石層則會凸起，形成島弧或海岩山脈。如果是兩塊大陸板塊相撞，在它們相對峙的地帶就會發生隆起，形成高山，如喜馬拉雅山脈就是印度大陸塊同亞洲大陸塊相碰撞擠壓的結果。
大氣圈
在地殼外麵的廣闊空間，是地球的大氣圈，人們常稱它是地球的外衣。誰都知道，作為地球環境要素之一的大氣，是各種生命不可須臾缺少的東西。但你可曾知道，如今的大氣，早已不是原來的大氣了，而是至少經過兩次“更新”之後的第三代大氣。
現在籠罩著地球的大氣，其厚度可在3000公裏左右，通常稱之為大氣層或大氣圈。它的總質量並不大，僅相當於地殼總質量的0.05％。大氣圈在結構上，自下而上依次可分為對流層、平流層、中間層、熱層和外層。從成分上說，大氣是一種混合物，其組成相當簡單。它由不同成分的、具有不同的性質和功能的物質以適當比例相配備，為有機世界的生存和發展提供了有利的條件。現代靠近海平麵的幹潔空氣的組成是：
成分氮氧氬二氧
化碳其他含量%按體積78.0820.940.930.03微量按質量75.5223.151.280.05微量可是，地球的早期大氣卻完全不是這樣的。
地球脫胎於星雲，而星雲的主要成分是氫和氦。可想而知，地球的第一代大氣是以氫和氦為主。不過，地球在形成之初，由於其體積還很小，沒有足夠的重力把這些氣體挽留在自己周圍。因此，最初的地球無法擁有大量的氣體，有如現在的月球或小行星那樣。後來，隨著地球不斷吸引和兼並它周圍的固體顆粒，體積和質量不斷增大，地球的引力也不斷增大，並可以把原始的氣體吸引在自己周圍，便形成了以氫、氦為主的第一代大氣。由於這些大氣分子很輕，在陽光照射下異常活躍，很容易逃逸出地球。
隨著地球的進一步增長，以及地球內部溫度的升高，在地球內部圈層分化的同時，從地球的內部不斷有氣體產生出來，這就是地球的第二代大氣。其主要成分可能是水(H2O)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)和氨(NH3)，此時還沒有動植物呼吸所必需的遊離氧。第二代大氣產生於火山，噴發或從地球物質中滲出，人們根據當今火山噴發產生的氣體和某些隕石上所發現的氣體成分證實了這一點。
至於第二代大氣是怎樣演化成現代大氣的，這個過程比較複雜，但在演化過程中起關鍵作用的是綠色植物。因為綠色植物通過光合作用能夠吸收二氧化碳，釋放出遊離氧，從而把還原大氣變成氧化大氣，使第二代大氣的成分發生重要變化。
大氣層是地球表層最外的一圈，其密度由地表向太空逐漸變小在距今30億年以前，地球上出現了原始的低等植物藍綠藻。這是地球大氣由還原大氣變成氧化大氣的關鍵性事件。在距今6億年以前，綠色植物在海洋中得到大量繁殖與發展，並占據優勢。在距今4億年以前，綠色植物開始在陸地上出現。這樣，使得大氣中的遊離氧不斷增多，同時還原大氣的氧化過程被加速。在氧化過程中，一氧化碳逐漸轉變成為二氧化碳；甲烷逐漸成為二氧化碳和水；氨逐漸轉變成為水汽和氮。很明顯，這時的大氣還不是氧化大氣，而是以二氧化碳逐漸占據優勢的大氣。隻是由於綠色植物光合作用的持續作用，大氣中的二氧化碳才得以日益減少，而遊離氧日益增多。有人估計，當大氣中遊離氧達到現代大氣氧的1％的時候，就可能出現有效的臭氧層。它對太陽紫外線起屏障作用，可保護地球上生命免遭紫外線傷害。遊離氧是生物發展的產物，反過來它又促進生物界的發展。
大氣中氮氣的增多，除了與遊離氧有關，還取決於生物的發展。生物在其生存期間，需吸收環境中含氮化合物，在體內合成蛋白質等複雜的有機物。當動植物及其排泄物腐爛時，蛋白質一部分轉變為氨和銨鹽，另一部分直接轉變為氮；氨在遊離氧的作用下又釋放出氮。由於氮的化學性質不活潑，在常溫下不與其他元素結合，所以它在大氣中會越積越多，終於成為大氣的主要成分。
總之，在綠色植物的光合作用下，由於二氧化碳不斷減少和氧、氮的不斷積累，終於使得地球的第二代大氣演化成現代的第三代大氣。
水圈的由來
在地球上，很少有什麽物質會像水那樣變化多端，分布廣泛。上至高層大氣，下至地殼深處，幾乎處處都有水的蹤跡和水的影響。相互溝通的世界大洋，陸地上的江河湖沼，以及埋藏於地表下麵的地下水等，它們互相連通，共同構成了我們這個星球上所特有的“水圈”。在地球上的總水量中，海水約占97％，其餘3％存在於冰川、江河、湖沼、地下和大氣中。如果我們把地表看做是很平坦的，將地球水均勻覆蓋其上，那麽全球將成為一個平均水深2745米的水球。
然而，地球上的水並不是從來就有的，而是地球發展的產物。
最初，絕大部分水是以結晶水的形式，存在於地球的岩石之中的。目前江河湖海中的水，從根本上講，是來自地球內部，來自地下的岩石。但它們的直接來源，還是靠大氣降水集聚而成的。隨著地球內部溫度的升高，存在於岩石之中的結晶水會析出形成水汽。這些水汽主要是通過火山活動跑出地表，進入大氣，再遇冷凝結成水滴降落在地麵，形成最初的水圈。
海洋水是水圈的主體。原始的海洋水是較少的，而且水質也與現在大不相同。嚐過海水的人都知道，它的味道又鹹又苦。其鹹味主要來源於氯化鈉(NaCl)，苦味主要來源於氯化鎂(MgCl2)。海水由淡變鹹主要有兩方麵的原因：其一是海底火山噴發時，把大量鹽分直接帶給海水；其二是同陸地水注入有關，這是海洋水變鹹的主要原因。俗話說，水流千遭歸大海，河流的最後歸宿是大海，而河水總是溶解有一定的鹽分。海水的惟一散失是蒸發，而蒸發出去的水總是純淨的淡水。這樣，海洋中的鹽分越聚越多，便逐漸變成現在這樣含鹽量高達35‰了。
生氣勃勃的生物圈
在地球發展的最初階段，地球上本沒有任何生命現象。由於地球本身的特有性質和它在太陽係中得天獨厚的位置，決定了地球上物質的進一步演化。地球上自從有了原始的地殼、大氣圈和水圈，生命便合乎規律地出現和發展了。
現在多數人認為，生命是由無生命的物質轉化來的。這種轉化，需要有一定的物質條件，即必須具備甲烷、氨、水汽和氫等，而這些物質在原始大氣中是大量存在的。實現這種轉化，還需有一定的能量，而來自太陽的紫外線、大氣中的電擊雷鳴和地下的火山熔岩等都是重要的能源。所以，在原始地球上，實現從無生命到有生命物質的這種轉化，便具備了可能性。
這種轉化的過程多半是有機分子及簡單有機物的產生，然而再由簡單的有機物轉化為有生命的物質。其中原始的海洋是重要的一環。大氣和地表上的有機物隨著降水和地麵徑流匯集到海洋，並在海洋一定部位濃集。這樣，它們有更多的機會相互接觸，結合成更為複雜的有機分子，甚至成為能自行與周圍環境進行物質交換的獨立體係；再通過不斷進化，這些獨立體係開始進行最原始的新陳代謝和自我繁殖，這才發展成生命物質，人們叫它非細胞生命。這個過程大概發生在距今35億年以前。這是從無生命到有生命的一次飛躍。不過，正是因為生命的形成是一個極為漫長的過程，人們要想在實驗室裏獲得有生命的分子，目前尚不可能實現。
原始生命之所以在水中形成，也在水中發展，是因為那時的大氣中還缺少遊離氧，高空還沒有形成可以抵禦太陽紫外線的臭氧層，原始生命隻有從水中獲得氧和靠水的保護才能生存和發展。在陸地還未具備生命生存條件之前，原始生命一直生活在海洋裏。它們在海洋裏渡過了十分漫長的歲月，直到距今6億年前，綠色植物在海洋裏大量繁殖，成為海洋生物的主要成員之時，陸地仍然是一片荒漠，找不到任何生命的蹤跡。
地球表層由大氣圈的下部、岩石圈的上部和水圈、生物圈共同組成。人類就生活在這個生命活動活躍、自然景觀十分壯觀的大千世界綠色植物的出現為其登陸創造了條件。因為綠色植物在光合作用中所產生的遊離氧不斷積累，最終導致高空臭氧層的形成。它能有效地吸收紫外線，保護地麵上的生物免遭傷害。於是，在距今4億年前，綠色植物開始從海洋發展到陸地。首先登陸的是陸地孢子植物，此後，依次出現了裸子植物和被子植物。動物也開始登陸和發展，依次出現了兩棲動物、爬行動物和哺乳動物。
地球上的生命從無到有，從簡單到複雜，從低級到高級，一步步進化發展，至今已有數百萬種動植物。它們占領了海洋、陸地、地殼的淺層和大氣的下層，構成地球上所特有的一個圈層——生物圈。地球上的生命依靠地殼、大氣和水才得以生存和發展；反過來，生命又參與對地殼、大氣圈和水圈的改造，促使其演化和發展。可以說，由於生命和生物圈的出現，地球圈層之間的聯係和接觸越來越密切了。
至此，我們可以看到，地球岩石圈的頂層、大氣圈的底層以及水圈和生物圈的全部，是地球外部各圈層密切接觸和有機聯係的地帶，各圈層在這裏相互作用，相互滲透，構成一個完整的物質體係。對於人類社會來說，它就是我們周圍的自然界，即自然地理環境。
還要特別指出的是，到了後來，地球在它自身演化的同時，還要受到人類活動的影響，接受人類有意識的改造。所謂改造地球，就是合理地利用各個圈層的自然資源，有目的地改變各個圈層的狀況和它們之間的關係，使之朝著有益於人類的方向發展。
地殼移動的“起點站”
大陸漂移說沉寂了三四十年，直到20世紀五六十年代，當古地磁學研究得到廣泛開展，所取得的成果又一時無法得到合理的解釋的時候，人們才逐漸認識到，30多年前的魏格納的假說，為他們說明今天的發現提供了一個強有力的武器。
我們都知道，地球是個大磁體。它有南磁極、北磁極，有一個十分龐大的磁場。近代科學研究證實，在地球磁場的作用下，地球上的岩石也有微弱的磁性，而且，和所有的磁鐵一樣，指示出地球磁極的方向。
科學家研究還發現，岩石不但具有現代磁性，還有更微弱的古代(即岩石生成時代)磁性，簡稱古地磁。而且，古地磁也有自己的磁場強度與磁場方向。更令人不解的是，古地磁與現代磁性根本不是一碼事，不但數值差別很大，有時甚至與今天的磁場方向完全相反。
這個現象說明了某一個地質時期，地球磁場發生過方向倒轉的現象。說得明白一點，就是原來的北極變成了南極，南極變成了北極，而且每隔若幹年就要倒轉一次。這是地球科學發展中一個劃時代的發現。隨著研究的進一步深化，科學家們最後竟把最近400萬年以來，地球磁極極向序列圖譜建立起來。打開那張地球磁極序列圖譜，我們可以看到，在最近400萬年間，曾經發生過17次地球磁極倒轉事件，持續時間最長可達近50萬年，最短的隻有3萬年。
第二次世界大戰後，科學家把古地磁研究引進海底岩石的測定。這時，又一個有趣現象出現了：當人們載著地磁儀，做橫穿大西洋的航行測量時，從記錄紙上看見，以大洋中央山脈(後來，科學家們稱之為“大洋中脊”)為軸線，東西兩側的岩石古地磁極極向序列呈非常規則的對稱性。
大洋中脊，是世界上最長、最寬，也是最為宏偉的山係，它的總長度約63000千米，廣泛分布在世界所有的大洋中。在對大洋中脊進行調查的過程中，人們發現，中脊的中央部位是一條深深的海穀，海穀中的岩石年代最新，離中脊越遠，岩石的年代越古老。在大洋底部，即使最古老的岩石，也沒有超過1.3億年的。其他大洋也找到類似的情況。
法國科學家、海洋探險家勒皮雄對海底擴張學說做了重要貢獻。他給地殼劃出8個板塊。20世紀70年代，為研究板塊移動的奧秘，他曾經乘坐單人深潛器，下潛到大西洋數千米以下的大洋中脊的峽穀裏。他親眼觀察到那裏的地殼正在裂開，裂縫中，熾熱的岩漿無時無刻不在流淌著，那裏還有一些10米多高的奇怪的“煙囪”，從煙囪裏正在向外流出黑色的含有硫等礦物質的**。
根據上述事實，科學家們猜測，大洋中脊一定是新地殼產生的地方，也是地殼移動的“起點站”。從這裏出發，大洋地殼裂開並向兩側移動。在裂開的同時，地下岩漿湧出，填充在中脊裂穀底部。在新地殼形成的過程中，不斷地受到磁場轉向的影響，於是便產生了上麵我們提到的與大洋中脊相對稱的古地磁序列。離中脊越遠，岩石年齡自然要老一些。人們把上述看法，稱之為“海底擴張學說”。
當然，海底地殼的移動並不是一直持續下去。當地殼在移動中到達大陸邊緣時，洋底地殼便向下俯衝，深入地球的內部，於是就形成了深深的海溝。大洋地殼的移動也帶動大陸移動。如果兩個大陸地殼發生碰撞，彼此相互擠壓，就會形成高大的山脈。板塊學說認為，世界陸地上幾乎所有的龐大山係都是這樣形成的。
科學家們研究發現，地球上的地殼可以劃分成一些大的塊體，稱之為“板塊”。有所謂的六大板塊，或八大板塊等。這些板塊彼此做相對的、緩慢的運動，它們之間彼此分離、銜接、碰撞、俯衝，最後形成今天地球的海陸分布大勢。以上所介紹的，稱之為“板塊學說”。
從大陸漂移到海底擴張，再到板塊學說，這是本世紀以來地球科學一個最重要的研究成果，也可以說是人類認識曆史上的一次飛躍。
如此說來，魏格納的大陸漂移說已經盡善盡美，無可指責了？完全不是。畢竟我們生活的地球實在太大了，而我們對它的研究還遠遠不夠。除了我們下麵要專門談到的板塊移動的原動力沒有解決以外，下麵還列舉一些令世界所有的地球科學工作者們頭疼的問題：
我們知道，板塊學說是從海底研究開始的，所以對有關海底本身的問題研究得比較細致，而對於大陸地殼卻缺少深入研究。麵對大陸板塊更悠久的曆史和更為錯綜複雜的結構，板塊學說就顯得蒼白無力，無從下手。板塊學說隻能解釋中生代以來的板塊移動，而大陸上的地殼有的年代十分久遠，給我們留下複雜多樣的岩層。對於地球形成幾十億年以來的地殼變動過程，板塊學說還不能給以滿意的答複。
板塊學說注意板塊形成的發源地——大洋中脊以及各大板塊之間的接觸帶研究，並給予比較科學的、令人信服的解釋，可是大陸內部依然存在著許多地殼運動，是一個十分活躍的地區，而對於這些地區的各種地質現象，板塊學說顯然沒有什麽有力解說。
即使研究得比較充分的洋底也有一些令人棘手的問題，比如板塊俯衝角度，有的平緩，有的幾近垂直；大洋中脊上轉換斷層(出現在大洋中脊兩側的互相錯動的斷層)產生的原因等等，都叫人迷惑不解。
地球“七巧板”
地球表麵的岩石圈是由無數個板塊組合而成的。
“板塊”作為地球科學的一個重要術語，是加拿大著名學者J·T·威爾遜提出來的。威爾遜並未受過嚴格的地質學或者地球物理學訓練，而是一個物理學家。可是，這位“外行”(請注意，大陸漂移說的創始人魏格納也不是地質學或地球物理學出身，而是一個氣象學家)在觀察和研究地殼和它的運動時，卻有其獨到之處。他研究大洋中的轉換斷層時發現，地球表麵存在著一個彼此連接、綿延數萬千米的活動帶網絡。它的存在將地球表麵岩石圈劃分為若幹個大小不一的剛性地殼塊體。威爾遜把這些剛性板塊形象地稱做“地球蓋板”。
威爾遜注意到，由於地球表麵是個曲麵，因而地球蓋板或者叫板塊是彎曲的，而且塊頭都大得驚人。單個地球蓋板的麵積常常達數萬到數百萬平方千米以上。但板塊的厚度卻很小，盡管也在幾十千米到200千米之間，但相對於板塊橫向尺寸以及6370千米的地球半徑來說，仍然是很薄的一層，所以稱之為“板塊”是十分形象，也十分恰當的。
由“板塊”發展成所謂的“板塊構造”，是指地球表麵岩石圈板塊破裂成若幹塊體，彼此之間相互作用、相互推移形成的構造。
我們生活的地球表麵，猶如一個由大小形狀不等的板塊鑲嵌起來的巨大無比、色彩斑斕的球形“七巧板”!
那麽，我們的地球上有多少板塊呢?
回答這個問題實在不容易。一位名叫勒皮雄的法國人早在20多年前給了我們一個粗線條的答案：6個。即太平洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、印澳(度)板塊與南極板塊。後來，人們覺得勒皮雄的劃分過於粗糙，就把美洲板塊細分成北美板塊與南美板塊，把印澳板塊細分成印度板塊與澳洲板塊。這樣地球的板塊就由最初的6個增加到8個。
八大板塊還不能全麵地概括板塊構造的全部內容。於是又有人增加了14個更小一點的板塊，它們是阿拉伯板塊、婆羅洲板塊、加勒比板塊、加羅林板塊、科科斯板塊、印度支那板塊、戈達板塊、華北板塊、納茲卡板塊、鄂霍庫次克板塊、菲律賓板塊、斯科索板塊、索馬裏板塊與揚子板塊等。但地球表麵這麽大，所生成的板塊何止這幾個或者20幾個!隨著科學研究的深入，一定還會找到更多的板塊。
在地球表麵尋找板塊的關鍵，在於找到板塊與板塊之間的邊界線。
大洋底的板塊邊界比較容易識別。遍布在大洋底部的大洋中脊是兩個板塊彼此互相分離的地方。海溝是一個板塊俯衝到另一個板塊下部的地方。近三四十年來，人們對於大洋地殼研究有了長足的進步，這些地方幾乎毫無例外地都是兩個板塊的邊界。
確定大陸上的板塊邊界遇到不少困難。其中最明顯的例子是，印度板塊與亞歐板塊的邊界。過去學術界一直認為兩大板塊的邊界在喜馬拉雅山一線，那條平均海拔高達6000多米的世界最年輕的山脈，就是兩大板塊相互碰撞擠壓形成的。經過長期對青藏高原的研究，中國科學工作者發現，雖然喜馬拉雅山是印度板塊與亞歐板塊相互作用的結果，可是，印度板塊與亞歐板塊的邊界線並不在喜馬拉雅山，而是在該山以北中國境內的雅魯藏布江。當然得出這個結論是有大量科學證據為後盾的。
一些超大型板塊的範圍可能是陸地，也可能是海洋，還有既包括陸地，也包括海洋的板塊，這也增加了板塊邊界確定的困難。比如，太平洋板塊與北美板塊的分界線在北美大陸西部臨海的一條斷裂線——聖安德烈斯斷層上，也就是說，太平洋板塊除了包括太平洋以外，還包括北美洲西海岸聖安德烈斯斷層以西的一條狹長陸地與加利福尼亞半島。
另外，南美板塊既包括南美大陸，也包括大西洋中脊南部以西的大西洋部分；北美洲板塊既包括北美大陸，還包括大西洋中脊的北部的以東部分，另外，科學家們指出，亞洲西伯利亞最東端和楚科奇半島也是北美板塊的一部分。
據中國科學家們研究，華北板塊與揚子板塊是世界學術界公認的兩大板塊，它們的邊界線在中國安徽大別山一線，揚子板塊從南向北緩慢移動，已經深深地插入華北板塊之下。
上麵我們說到的北美西海岸附近的聖安德烈斯斷層，是一種比較獨特的板塊邊界。它既不像大洋中脊那樣，兩側地殼彼此分離，也不像雅魯藏布江那樣，是兩大板塊相互碰撞的結果。兩大板塊在這條大致呈直線型的斷層線上左右平行錯動，或者叫滑動。這種斷層的滑動結果，常常給當地帶來破壞力極強的接二連三的地震。
總之，確定地球板塊範圍與分布一直是地球科學家和地質學家們十分注意的課題，也取得了許多科學成果。因為科學家知道，隻有弄清這些板塊的位置與它們之間的相互關係，才能最後解決地殼活動的種種難題。但是，這個工作從20世紀60年代以後才逐漸開展起來，中國科學家們的工作還要晚一些，所以最後弄清地球板塊全貌還有待時日。
陸地板塊相撞，“撞”出了高高的喜瑪拉雅山地球運動
你是否想過，一天中為什麽會有白晝、黑夜；一年裏為什麽會有春、夏、秋、冬?其實這是地球運動的結果。地球的運動形式主要有自轉、公轉和進動三種形式。
地球的自轉好像是繞著一根假設的自轉軸進行的。地球繞太陽公轉，軌道平麵與赤道平麵之間有著一個23°20′的夾角，所以地球是斜著身子自轉的。地球的自轉方向是自西向東的。於是造成了太陽、月亮和星星的東升西落的現象。地球自轉時向著太陽的半個球麵稱為晝半球；背著太陽的半個球稱為夜半球。這就是地球自轉產生的晝夜交替現象。
地球在自轉的同時，它還以每秒30千米的速度並以一年為一周期地圍著太陽旋轉，這就是地球的公轉運動。地球公轉的軌道是一個近乎圓的橢圓。在公轉的過程中，太陽有的時候直射在北半球，有時就直射在南半球，有時直射在赤道上。這樣，地球在繞太陽公轉過程中引起的正午太陽高度和晝夜長短的周期變化也就產生了春夏秋冬四季更迭的現象。
地球還存在著一種不為人們直接感知的運動形式，這就好像陀螺在作旋轉運動的同時，又作圓錐運動，這就叫進動，地球的進動方向和自轉方向相反，它的周期大約為25800年。
地球的重量
我國曆史上有過曹衝稱象的故事，這已是家喻戶曉了。聰明的曹衝用巧妙的方法稱出了大象的重量。
可是要說“稱”出地球的重量，這怎麽“稱”呢?!這麽大的地球不能設想有誰或者什麽器械能把地球放到秤上去稱一稱，而且世界上也沒有能容得下地球的秤呀!
早在200多年前，英國物理學家亨利·卡文迪許就已經稱過地球了。他沒有用秤，而是根據牛頓的萬有引力定律計算出來的。根據這個定律，宇宙中包括地球在內各星球之間都有引力互相作用。重量越重距離越近引力就越大，相反，重量輕的，引力就越小。
他製造了一個形狀像啞鈴一樣的裝置，並把它懸掛在細絲上，然後在“啞鈴”的兩端相隔一定距離，各放一個已知重量的大球，測量它們之間的吸引力，計算出引力常數、求出地球的平均密度為5.5克／(厘米)3。
然後根據地球圓周長、直徑等參數計算出地球的體積為10830億立方千米，密度和體積的乘積便是地球的重量，計算結果是66萬億億噸，這就是著名的“扭稱試驗”。
科學家通過現代精密儀器，更科學地計算了地球的重量，結果是59.8萬億億噸，比“扭稱試驗”少了6.2萬億億噸。
地球的南北極
南極和北極，是假想的地球自轉軸與地球表麵相交的兩個點，它們是地球上的兩個端點。在南半球的叫南極，在北半球的叫北極。
南北兩極是地球上所有經線輻合匯集的地方。從南極或北極到赤道間的經線距離是相等的。由於地球圍繞著自轉軸旋轉，所以兩極是地球表麵上惟一的兩個不動點。然而，人們通過長期的觀測發現，地球上的這兩個極點並非一直不動，而是在不斷地緩慢地移動著。地極的這種移動，被稱為“極移”。極移與大地震可能有關係。原因是極移會引起地球內部大規模的物質遷移，而這種物質遷移可能是大地震的誘因。
在兩極地區，太陽終年斜射，經常出現“極晝”和“極夜”現象，“極晝”即整天24小時都能見到太陽，“極夜”則是全天24小時見不到太陽。在兩極地區，通常是半年為白天，半年為黑夜。盡管有半年時間是白天，但能夠達到兩極地區增加熱量的光線卻很少。所以兩極地區仍然是一年到頭冰天雪地。據有的科學家估計，南極的某些地方，可能存在-90到-100℃的極端低溫。在這樣寒冷的環境中，沒有一棵樹一株草能夠天然生存。然而，令人奇怪的是，大批的企鵝卻能愉快地生活在那裏。
構成地殼的基本物質
岩石是地球發展的產物，是由各種地質作用造成的，經受的作用不同，強度不同，產生的岩石類型也就不同。各自表現出不同的特性。地殼最初是由岩漿岩組成的，以後受流水、風、海浪、冰川等外營力的侵蝕、搬運堆積，形成沉積岩。同時，這些已生成的岩石在內力作用下發生變形和變質，形成變質岩。所以組成地殼的岩石類型有：岩漿岩、沉積岩和變質岩三大類。
不同運動形式形成的三大類岩石，各有不同的特性，如岩漿岩是地殼深處高溫(超過1100℃)高壓(2000個大氣壓)下的複雜的矽酸鹽熔融體，主要化學成分為SIO2、Al2O2、Fe3O3、FeO、CaO、MgO、NaO2、K2O等八種其構造為塊狀結晶。主要分全晶質粒狀結構、半晶質結構、玻璃質結構。
沉積岩就是各類岩石經風化、搬運、沉積和成岩作用而形成的岩石。其特征為碎屑層理構造。變質岩的結構一般分為變晶結構。各類岩石又由於經受的作用程度、環境的變化和物質成分的不同，可形成許多特征不同的岩石。
岩石是地殼運動的物質基礎，也是自然界相互作用、相互影響的結果，它是生物生長、形成土壤的基礎。它是由一種或多種礦物組成的集合體。礦物是地殼中化學元素在各種地質作用中所形成的單質和化合物。其中由一種礦物構成的叫單礦岩，由幾種礦物集合而成的叫複礦岩。
地質年代
地球從形成、演化發展46億年來，留下了一部內容豐富的大自然的巨大史冊，這就是各時代的地層。地質年代的劃分是研究地球演化、了解各處地層所經曆的時間和變化的前提。1881年，國際地質學會正式通過了至今通用的地層劃分表，以後又不斷進行修訂、完善，形成了一張係統完整的地質年代表。
地質學家常用放射性同位素測定法和古生物學兩種方法來劃分不同地質年代的地層。用放射性同位素測定的地層或岩石的年代，是地層或岩石的真實年齡，稱為絕對地質年代；用古生物學方法測定的年代，隻反映地層的早晚順序和先後階段，不說明具體時間，稱為相對地質年代。把兩種方法結合起來，就能更準確地反映地殼的演變曆史。
地質學家把地層分為六個階段：即遠太古代、太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。其中遠太古代、太古代和元古代為地球的發展初期階段，距今時間最遠，經曆時間也最長，當時的生物僅處於發生和孕育時期。進入古生代時，海洋裏的生物已經相當多了，無論是植物還是動物都開始由低級向高級階段進化。到了中生代和新生代，像恐龍、始祖鳥、魚龍、古象等大型動物相繼出現，地球生物界出現了空前的繁榮。
為了深入揭示各地質年代中地層和生物的特征，地質學家又在“代”的下麵劃分出許多次一級的地質時代。如古生代自老到新可分為六個紀：寒武紀、奧陶紀、誌留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀。中生代分為：三疊紀、侏羅紀和白堊紀。新生代分為：第三紀和第四紀。這些“紀”的名稱聽起來很古怪，但都各有各的來曆。例如，在英國的威爾士地區，古時候曾居住過兩個名叫“奧陶”和“誌留”的民族，於是地質學家便把在這兒發現的兩套標準地層稱為“奧陶紀”和“誌留紀”地層。又如，在德國和瑞士交界處的侏羅山裏發現了另一種標準地層，就取名為“侏羅紀”地層。而“石炭紀”和“白堊紀”，則表明地層中含有豐富的煤層和白堊土，等等。
地質年代表
代紀距今年代
(億年)生物發展階段動物界植物界新生代第四紀第三紀晚第三紀早第三紀0.02—0.03
0.25
0.7人類時代哺乳動物時代被子植物
時代中生代白堊紀侏羅紀三疊紀1.4
1.95
2.5爬行動物時代裸子植物
時代古生代二疊紀石炭紀泥盆紀誌留紀奧陶紀寒武紀元古代震旦紀2.85
3.3
4.0
4.4
5.2
6.0
9.025.0兩棲動物時代魚類時代陸上孢子
植物時代海生無脊椎
動物時代動物孕育、萌芽
發展的初期階段海生藻類
時代太古代地球初期發展階段38.0
46.0原始細菌
(最低等原始生命產生)功過分明的火山活動
火山是由地球內部高溫岩漿噴出地表堆積而成的高地。典型的火山表現為錐形山丘，頂部常有漏鬥狀的火山口，火山口下有一個與地下深處熔融岩漿相連的火山通道(又稱“火山喉管”)。火山可分為活火山、死火山和休眠火山三類。在人類曆史期間經常或周期性噴發的稱“活火山”，如維蘇威火山；在人類曆史中沒有噴發過的稱“死火山”，如我國大同火山群；有可能再度複活的死火山，稱“休眠火山”。地球上火山集中分布以下三個帶：環太平洋帶、地中海——印尼帶及洋脊、裂穀帶。我國已發現600多座火山，大部分屬於死火山。
根據十幾年來火山科學家的研究，預報工作可以從以下幾方麵入手。
地形變化。由於火山爆發前，地下岩漿在活動，產生地應力，使地麵起伏有所改變。例塔爾火山是一座活火山，火山口附近時常熱氣騰騰如阿拉斯加卡特邁火山於1912年爆發前，其周圍，甚至遠距十幾公裏以外，突然出現許多地裂縫，從那裏冒出氣體，噴出灰沙。1987年吉提阿法爾三角區的阿爾杜科巴火山爆發前，突然出現高達百米突起。1979年聖海倫斯燦爛發前，在其北坡出現一個圓丘。到1980年，圓丘的高度迅速增長，最快時，每天增高45厘米，終於在當年5月18日就從這個圓丘突破，發生大爆發，但在冰島克拉夫拉火山於1980年10月爆發前，地麵卻發生沉降，也與岩漿運移有關。
火山上的冰雪融化。許多高大的火山常年處於雪線以上，爆發前由於岩漿活動、地溫升高，火山上的冰雪融化預示將要爆發。如聖海倫斯、科托帳克希、魯伊斯等火山均有此現象，融化的雪水甚至造成泥石流或山洪暴發。
動物異常。和地震的情況相似，有些動物會表現出煩躁不安的神態。
火山發出隆隆的響聲。由於岩漿和氣體膨脹，尚未衝出火山口時的響聲，預告噴發即將來臨。
地震儀器監測。火山爆發前常有微震，設置在那裏的地震儀能監測到。一般在活動火山的周圍均設有地震站，如聖海倫斯火山周圍有13個，夏威夷基拉韋亞火山在1980年5月大爆發前曾監測到每天3級地震達30次之多，蘇弗裏埃爾火山在1978年4月大爆發前，可感地震每小時達15次。
地貌的形成
地球表麵的形態多種多樣，有峰巒高聳的山地，極目千裏的平原，周高中低的盆地，低矮坡緩的丘陵，還有高亢遼闊的高原等等。在自然地理學中，我們把地球表麵的形態也就是地形，叫做地貌。當你徜徉於山水之間，為雄偉壯麗或是青秀旖旎的風光所陶醉時，也一定非常想知道大自然是如何塑造出如此千姿百態的地表形態來的吧?好，就讓我們一起來看看地貌是怎樣形成的。
原來，地表形態雖然複雜多樣，但是，它們都是在內外力的相互作用下形成的。內力是指來自於地球內部的能量所產生的作用力，地殼在內力的作用下會上升或下降，還會水平移動，或是發生褶皺和斷裂。地震、火山噴發和岩漿活動也都是內力的表現。外力則是指地表受到大氣、水的運動以及生物作用產生的力，比如河流、湖泊、地下水、冰川、風還有波浪等，都會改變地表的形態。
內力和外力是兩個針鋒相對的作用力。如果內力作用占優勢，就會在地表形成廣闊的陸地和海洋以及高聳的山地和凹陷的盆地，使得地麵起伏不平。換句話說，內力是在大刀闊斧地改造著地貌。而外力，則像一個極有耐心的工匠，不斷地通過風吹、日曬、雨淋等等方式精心地雕刻地貌：先是使岩石層發生崩裂和分解，形成碎屑；再通過流水、冰川、波浪、風等作用對地表衝刷侵蝕；然後把這些破壞了的物質從高處帶到低處或是海洋中堆積起來；最後使高山夷為平地，把低窪的地方填起來。這些就是外力作用的四種主要方式：風化、侵蝕、搬運和堆積作用。它們相互配合，共同作用，塑造出了各種各樣的地貌。
在不同的地方，外力的表現形式是不同的。在寒冷的南北兩極地區，發育著大麵積的冰川，不要小看了這些雪白晶瑩的冰雪，它們有著非常強大的侵蝕能力，能形成獨具特色的冰川地貌。聞名於世的挪威的許多深邃美麗、雄奇陡峭的峽灣，就是冰川的傑作。而在溫暖濕潤的地區，流水則是最主要的“工程師”。地麵上的河流能在高山中刻出深深的峽穀，飛流急泄，轉眼間又變成瀑布躍下深潭；到了平原地區，它偶爾還會湧出河堤，洪水泛濫，留下厚厚的淤泥；最後匯入茫茫大海。地下水也不甘示弱，雕刻出了各種各樣千奇百怪、琳琅滿目的岩溶洞穴，被稱為岩溶地貌。而在幹燥荒涼的荒漠地區，風成了魔力無窮的“魔術師”。它可以把沙丘堆成各種各樣的形態，還會在岩石上盤旋打磨，形成酷似城堡的殘丘。新疆地區的一些“鬼城”指的就是這些風蝕城堡。
另外，地表的組成物質對於地表形態的形成也很重要。比如堅硬的岩石，抗侵蝕能力比較強，常構成山嶺和崖壁；而硬度不大，抗侵蝕能力弱小的岩石，常形成和緩起伏的低丘和崗地。述有疏鬆的堆積物，像黃土，幹燥的時候可以堆積得很高很厚，但一場大雨之後，在流水的侵蝕切割作用下，會形成溝穀縱橫的景象，黃土高原的千溝萬壑就是這樣出現的。
地貌的變遷
如果有人告訴你，世界上最大的海洋——太平洋正在不斷地縮小，最終可能從地球上消失；與此同時，地球上最大的、延伸達6000多千米的東非大裂穀，會繼續分裂，一億年以後將變成浩瀚的海洋，你會覺得驚奇嗎?其實，這是可能的。因為茫茫大地就像漂浮在水麵上的巨輪，在不斷地漂移著，整個地貌都處在悄悄地變化之中。
1901年，德國氣象學家魏格納在病**觀察地圖時發現，地球上各個陸塊的海岸線都能較好地吻合在一起。後來，他又進一步在地質構造和古氣候、古生物學方麵對大西洋兩岸大陸的情況進行論證，發現它們有許多相似之處。於是，他大膽提出了轟動世界的著名學說——大陸漂移假說，他認為：在太古時代，地球上的所有的陸地都是連在一起的，後來由於受到自東向西的潮汐摩擦力和從兩極向赤道方向的離心力，導致大陸分裂並產生漂移，美洲大陸漂移得最快，亞洲、大洋洲大陸漂得慢，以致形成今天的陸地概貌。50年後，一係列新的科學觀測資料(如古地貌的研究)為大陸漂移學說提供了證據。並證實，大陸現在仍在移動之中，近幾十年來，歐洲和美洲大陸正以每年1～5厘米的速度在相互靠攏。