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地球历史非常久远。根据放射性碳定年法的测量结果，太阳系大约在65±0.08亿年前形成，而原生地球大约形成于65±0.04亿年前。从理论上讲，太阳的形成始于65亿年前一片巨大氢分子云的引力坍缩，坍缩的质量大多集中在中心，形成了太阳。
其余部分一边旋转一边摊平，形成了一个原行星盘，继而形成了行星、卫星、小行星、彗星、流星体和其他太阳系小天体。
星云假说主张，形成地球的微行星起源于吸积坍缩后剩下的由气体、冰粒、尘埃形成的直径为一至十千米的块状物。这些物质经过1000至2000万年的生长，最终形成原生地球。初生的地球表面是由岩浆组成的“海洋”。
月球大约形成于45.3亿年前，关于月球起源的研究还没有定论，最受欢迎的是大碰撞假说。该假说认为，有一颗叫做忒伊亚的天体与地球发生了碰撞，这颗天体的尺寸和火星差不多，其质量为地球的10%，碰撞引发了巨大的爆炸，爆裂出的物质飞到了太空中，经吸积作用形成了月球，而忒伊亚的一部分质量也熔入了地球。
在大约41亿至38亿年前这段时间，地月系统进入了后期重轰炸期，无数小行星撞击了月球的表面，使月球表面发生了巨大的改变，可以推测出，当时的地球也遭遇了很多的撞击。
从太古宙起地球表面开始冷却凝固，形成坚硬的岩石，火山爆发所释放的气体形成了次生大气。最初的大气可能由水汽、二氧化碳、氮气组成，水汽的蒸发加速了地表的冷却，待到充分冷却后，暴雨连续下了成千上万年，雨水灌满了盆地，形成了海洋。暴雨在减少空气中水汽含量的同时，也洗去了大气中的很多二氧化碳。
此外，小行星、原行星和彗星上的水和冰也对是水的来源之一。黯淡太阳悖论指出，虽然早期太阳光照强度大约只有当前的70%，但大气中的温室气体足以使海洋里的液态水免于结冰。约35亿年前，地球磁场出现，有助于阻止大气被太阳风剥离。其外层冷却凝固，并在大气层水汽的作用下形成地壳。
陆地的形成有两种模型解释，一种认为陆地持续增长，另一种更可能的模型认为地球历史早期陆地即迅速生成，然后保持到当今。内部的热量不断散失，驱动板块构造运动形成大陆。根据大陆漂移假说，经过数亿年，超大陆经历三次分分合合。
大约7.5亿年前，最早可考的超大陆罗迪尼亚大陆开始分裂，又在6至4.5亿年前合并成潘诺西亚大陆，然后合并成盘古大陆，最后于约1.8亿年前分裂。地球处于258万年前开始的更新世大冰期中，高纬度地区经历了数轮冰封与解冻，每40到100万年循环一次。最后一次大陆冰封在约10000年前。
未来演变
在15至45亿年后，地球的转轴倾角可能出现最多90度的变化。据推测，地球表面的复杂生命发展还算年轻，活动能够继续达到极盛，维持约5到10亿年，不过如果大气中氮气完全消失，这个时间将会延长到23亿年。
地球在遥远未来的命运与太阳的进化紧密相连，随着太阳核心的氢持续核聚变生成氦，太阳光度将持续会缓慢增加，在11亿年后增加10%，35亿年后则增加40%之多，太阳释放热量的速度也将持续增长。
根据气候模型，地球表面最终将会受到太阳辐射上升会产生严重后果，最初只是热带地区然后到极冠，长久下去，海洋将会汽化并消失。
地球有哪些演变过程？
45亿多年前，这颗岩石行星最初只是漂浮在太空里的尘埃，这些尘埃源自于巨大古老的恒星在寿命终止时的大爆炸。
地球自形成以来也可以划分为5个"代"，从古到今是：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。有些代还进一步划分为若干"纪"，如古生代从远到近划分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代划分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代划分为第三纪和第四纪。这就是地球历史时期的最粗略的划分，我们称之为"地质年代"，不同的地质年代人有不同的特征。
距今24亿年以前的太古代，地球表面已经形成了原始的岩石圈、水圈和大气圈。但那时地壳很不稳定，火山活动频繁，岩浆四处横溢，海洋面积广大，陆地上尽是些秃山。这时是铁矿形成的重要时代，最低等的原始生命开始产生。
距今24亿年－6亿年的元古代。这时地球上大部分仍然被海洋掩盖着。到了晚期，地球上出现了大片陆地。"元古代"的意思，就是原始生物的时代，这时出现了海生藻类和海洋无脊椎动物。
距今6亿年－2.5亿年是古生代。"古生代"是意思是古老生命的时代。这时，海洋中出现了几千种动物，海洋无脊椎动物空前繁盛。以后出现了鱼形动物，鱼类大批繁殖起来。一种用鳍爬行的鱼出现了，并登上陆地，成为陆上脊椎动物的祖先。两栖类也出现了。北半球陆地上出现了蕨类植物，有的高达30多米。这些高大茂密的森林，后来变成大片的煤田。
距今2.5亿年－0.7亿年的中生代，历时约1.8亿年。这是爬行动物的时代，恐龙曾经称霸一时，这时也出现了原始的哺乳动物和鸟类。蕨类植物日趋衰落，而被裸子植物所取代。中生代繁茂的植物和巨大的动物，后来就变成了许多巨大的煤田和油田。中生代还形成了许多金属矿藏。
新生代是地球历史上最新的一个阶段，时间最短，距今只有7000万年左右。这时，地球的面貌已同今天的状况基本相似了。新生代被子植物大发展，各种食草、食肉的哺乳动物空前繁盛。自然界生物的大发展，最终导致人类的出现，古猿逐渐演化成现代人，一般认为，人类是第四纪出现的，距今约有240万年的历史。
人类居住的地球就是这样一步一步地一直演化到现在，逐渐形成了今天的面貌
地球的起源、地球上生命的起源和人类的起源，被喻为地球科学的三大难题。尤其是地球的起源，长期以来信奉上帝创造世界的宗教观念，哥白尼、伽利略、凯普勒和牛顿等人的发现彻底推翻了神创说，之后开始出现各种关于地球和太阳系起源的假说。德国哲学家康德1755年设想因较为致密的质点组成凝云且相互吸引而成为球体、因排斥而使星云旋转，是关于地球起源的第一个假说。法国数学家兼天文学家拉普拉斯1796年提出行星由围绕自己的轴旋转的气体状星云形成说。苏联的天文学家费森柯夫认为太阳因高速旋转而成梨形和葫芦形，最后在细颈处断开，被抛出去的物质就成了行星，最后演变成了地球。当然还有其他形形色色的假说，如英国天文学家金斯。他认为地球也是太阳抛出的，抛出的机制，在于某个恒星从太阳旁边经过，两者间的引力在太阳上拉出了雪茄状的气流，气流内部冷却，尘埃物质集中，凝聚成陨石块，逐步凝聚成行星……相信随科学的发展，地球起源之谜一定会被解开。总之，在46亿年前，地球诞生了。地球演化大致可分为三个阶段：第一阶段为地球圈层形成时期，其时限大致距今4600百年年至4200百万年。刚刚诞生时候的地球与今天大不相同。根据科学家推断，地球形成之初是一个由炽热液体物质（主要为岩浆）组成的炽热的球。随着时间的推移，地表的温度不断下降，固态的地核逐渐形成。密度大的物质向地心移动，密度小的物质（岩石等）浮在地球表面，这就形成了一个表面主要由岩石组成的地球。第二阶段为太古宙，元古宙时期。其时限距今4200万年至543万年。地球自不间断地向外释放能量。由高温岩浆不断喷发释放的水蒸气，二氧化碳等气体构成了非常稀薄的早期大气层——原始大气。随着原始大气中的水蒸气的不断增多，越来越多的水蒸气凝结成小水滴，再汇聚成雨水落入地表。就这样，原始的海洋形成了。第三阶段为显生宙时期，其时限由543万年至今。显生宙延续的时间相对短暂，但这一时期生物及其繁盛，地质演化十分迅速，地质作用丰富多彩，加之地质体遍布全球各地，广泛保存，可以极好地对其进行观察和研究，为地质科学的主要研究对象，并建立起了地质学的基本理论和基础知识。
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