爲什麼地層學能揭示地球的歷史？

科學家可以根據地層中的岩石、化石來推斷當時的古生物、古氣候、古地理、古環境狀況，以及當時發生的地殼運動、岩漿活動、海陸變遷、沉積礦牀的形成情況等，從而探知地球的歷史。地層的研究與化石的研究息息相關，它是地質科學的基礎，所以單獨成爲一門學科——地層學。

地球形成至今已有46億年了，地質學家是如何瞭解地球過去歷史的？很重要的一項工作就是根據地層來分析。地層一般指地質歷史中形成的層狀岩石，包括沉積岩、火成岩以及由兩者變質而成的變質岩。譬如，目前發現地球上最古老的沉積岩層的年代是距今39億年，這證明至少39億年前，地球上已存在水和大氣層了，因爲有水存在，風化的岩石碎屑纔會在水中沉積下來。

距今39億～25億年間形成的地層由於年代久遠，加上受到幾次大的地殼運動的擠壓、破壞，以及高溫岩漿活動的影響，大多有些變質，即岩石結構有些變形，岩石質地較堅硬，岩石成分較複雜。這一時期常會形成一些特大型的沉積鐵礦，如遼寧鞍山鐵礦。這一時期的地表溫度較高，大約在70℃（現在平均只有15℃），又缺乏氧氣，所以不適合一般生物的生存，但卻適合藍細菌的生長，並可在地層中形成化石。但因當時藍細菌的種類還很少，故對地層劃分起的作用不大。而沉積岩層中夾有較多的火山噴發物，加上當時發生較多、較大的地殼運動，從而導致上下地層不一致，因此，只能利用地層中的放射性元素來測定年代。這一時期稱爲太古宙。

距今25億～5.41億年間，地球上的藍細菌發展到了鼎盛時期，它們常把海里的岩屑固結在自己周圍，從而形成頗爲壯觀的疊層石，甚至形成礁體。此外，真核細胞的藻類、多細胞的藻類也一一出現，到約6億年前，原始的動物也出現了。但那時動物的數量和種類均很少，僅有多孔動物門的海綿類、腔腸動物門的水母類和環節動物門的蠕蟲類等。由於這一時期地殼運動和岩漿活動相對較弱，所以當時形成的地層變質較少，地質學家可以從地層中獲得如古氣候、古地理、古環境、地殼運動、岩漿活動等更多的資訊。這一時期在各個方面都與太古宙顯著不同，所以古生物學家稱它爲元古宙。隨着新技術的興起，如古地磁技術的應用，地質學家從地層中瞭解到19億年前地球大陸板塊很少，且聚於北半球形成一塊“泛大陸”。

從距今5.41億年以來爲顯生宙，此時大量生物出現了。寒武紀大爆發後，地球上出現大量的生物，在地層中形成許許多多化石，而且地層越新，就能見到越多更加複雜、多樣的生物化石。科學家可以根據地層中的岩石、化石來推斷當時的古生物、古氣候、古地理、古環境狀況，以及當時發生的地殼運動、岩漿活動、海陸變遷、沉積礦牀的形成情況等，從而探知地球的歷史。地層的研究與化石的研究息息相關，它是地質科學的基礎，所以單獨成爲一門學科——地層學。