假如要问与地质学家最接近的职业是什么，那么答案一定是侦探。如果福尔摩斯的生活轨迹出点偏差，他也许就是最优秀的地质学家了。侦探从犯罪现场的蛛丝马迹中寻找线索，还原事实真相，找出真凶。同理，地质学家从岩石中发掘细节，运用逻辑推理和现代科学的力量，还原数十亿年前的地形地貌、古生物样貌习性、海陆变迁、火山地震等等。岩石中有如此多的细节，以至于经过了几亿年的冲刷和破碎，也有只言片语留存下来，供地质学家研究学习。
阅读这本书，你不仅可以从基础层面去理解我们所在的这颗独一无二的星球，进而去理解人类和地球的关系，甚至也可以像地质学家一样，俯身仔细观察一块岩石，然后告诉同伴：以前这里是一片阳光充足的清澈浅海，还长满了珊瑚礁呢！
现在我就邀请你和我一起，从车水马龙，灯红酒绿的现代生活抽出身来，和作者一同在时空中游览，从 46 亿年前炙热、混沌的地球开始，欣赏这场宏伟壮观、缓慢却又如弹指一瞬的地球演化，看人类文明如何和这颗孕育又毁灭了无数生命的蓝色星球相处。
我将《46亿年的地球物语》这本书归纳为两个要点：第一个要点是地球演化的内在原理；第二个要点是人类文明和地球环境的关系。
下面我就为你详细讲讲第一个要点，地球演化的内在原理。
地球的年龄是多大呢？早在公元前数世纪，东西方的哲学家们就已经在思考世界起源的问题了，其中绝大多数的假说和猜想都来自于神话和宗教传说。西方人出于对宗教的虔诚而非对真理的向往，相信地球诞生于公元前 4004 年，这个谬论盛行了几百年，直到一位伟大的地质学家詹姆斯·赫顿提出一句名言：「现在是通往过去的钥匙（The present is the key to the past）。」人们至此开始尝试用科学和理性的方法去探究地球的历史。科学家们穷尽了大约 40 种方法，如计算海水变咸需要的时间、地球冷却的时间等等，随着测量方法的改进，地球年龄的推算在不断更新：数千年，百万年，数亿年，数十亿年……地球年龄的测量值以不可思议的量级增长着。目前最精确的铀铅同位素衰变的测年法告诉我们，地球的年龄是 46 亿岁。这种方法尽管也有数百万年的误差，但相比于其他任何测量方法，他们是如此的准确——迄今为止，科学家还没有发现任何干预铀铅衰变的因素，铀铅的「时钟」也绝不会因为任何原因暂停。
地球演化的起点在距今 46 亿年前。原始的地球由脱胎于太阳母体的放射物质撞击汇聚而成，猛烈的撞击使得地球就像沸腾的铁水一样炽热，整个星球花了大约五亿年才冷却下来。所以地球诞生的最初五亿年，是没有任何岩石可以记录的，因为它们都还没凝固呢。
地球历史的真正开端，是从地球获得大气层和原始的海洋开始的。这两样「宝物」对地球的发育和后来生命的出现都至关重要。古罗马历史学家塔西佗认为，所有事物都在某种程度上循环着，组成地球的物质也是如此。最原始的地球，就像一杯刚刚摇匀的鸡尾酒，那时候的岩石是现代所有岩石的祖先，在这种岩石中存在着地球上所能找到的全部九十多种元素，等「鸡尾酒」慢慢沉淀下来，才分异产生了不同的岩浆。岩浆冷却后变成岩浆岩，这些原始的岩浆岩暴露在地表。而由于有了大气和海洋进而形成了雨雪风霜，岩石在强烈的风化作用下瓦解成岩砾，岩砾又破碎成沙粒，最终变成松软的泥土。许多碎石和沙土被河流携带搬运，最终沉积在湖泊和海底。经过数百万年的河流搬运，一层又一层的岩屑逐渐被压实，就形成了沉积岩。由于板块运动，有的沉积岩被抬升到海平面以上，又开始了风化—搬运—沉积的新一轮循环，有的沉积岩则被挤压或炙烤，形成了变质岩，还有一些沉积岩被板块拽入更深的地幔，又熔化成为岩浆的一部分。岩石的循环就这样周而复始，数十亿年如一日，造就了如今地球的外貌。
正如岩石圈的循环往复，地貌形态也处在循环的演化状态中。地貌改变的主导者是河流。其实河流也有「生命」，青年的河流又短又陡，水量也大，猛烈地开辟着山间的河道，就像敢闯敢做的少年。中年的河流有着见惯世事的成熟稳重，河道更长，宽阔而平缓，支流很多。晚年的河流老态龙钟，蜿蜒在平原上，河道水平而宽阔。可以想象，如果大陆是静止的，那么所有高处的岩石都会最终被河流搬运到低洼地区，地球就会变成一个光滑平坦的球体。但事实上，岩石圈的循环也同样影响着地貌。地球内部的动力像传送带一样牵扯着板块运动，不同的板块撞在一起，就会把地表挤得高耸起来，这种过程就是造山运动，造山运动和风化作用相互牵制平衡，使得地表的形态永远都处于变化之中。这便是岩石圈运行的原理。
现在我们就来谈谈地球的第一样「宝物」，大气。没有大气的星球是什么样子？离我们最近的例子就是月球，月球由于质量太小，万有引力不足以聚集足够的大气，所以月球表面的大气非常稀薄。没有大气的侵蚀之力，月球表面如死一般寂静。大气也是保温罩，没有大气的月球一旦失去阳光直射，气温会降到接近绝对零度，连分子也不会动一下。地球是幸运的，有大气的保温，也有风霜雨雪，大气中的二氧化碳和氧气更是对生物而言至关重要的气体。大气还产生了气候。地球在黄道面上围绕太阳公转，又具有自身的旋转，地球由于具有这两点属性，加上被大气包裹，基于不同的海陆分布，便形成了多样且复杂的气候。气候则决定了四季气温、降水、风向、空气是湿润还是干燥等等。这对于人类、动物乃至生物的生存方式都有极大的影响。
接下来，我们讲讲地球的第二样「宝物」，水，液态水撰写了陆地的主要历史。不管是天寒地冻的极地，还是暗流涌动的地下水，更不必说汪洋大海，水分子无时无刻不在蒸发进入大气。然而由于气温的不均，当饱含水分的大气变冷，空气中的水分子便会以雨、雪、霜、露或冰雹的形式重返大地。水在这种循环下不断塑造着地表，一方面破坏出露的岩石，一方面又形成新的沉积岩，岩石就像有生命一样生生不息。也许你会感到好奇，水究竟有多大的能量，以至于可以破坏坚固的岩石？答案就是水的另外一种形态——冰。水有一种很特殊的属性，当它凝固成冰时，体积会增加大概 10%。当水渗入岩石内部的孔或缝隙，然后气温降低至冰点，水凝成冰时体积增大，会对周围岩石造成极其巨大的压强，再坚固的岩石也经不住水在其内部一次又一次地结冰——融化——结冰，于是岩石会被胀裂。
水也会溶解岩石，尤其是一种叫灰岩的沉积岩。由于它的成分是碳酸钙，和鸡蛋壳、贝壳的成分一样，这种物质比较容易被水溶解。在灰岩分布的地区，地表非常崎岖不平，地下也被地下水溶解形成巨大的坑洞，常常发生垮塌，所以不适宜人类居住。我们所知的石钟乳和石笋就是灰岩地区的独特地貌。
刚刚讲了液态水对地形的塑造，现在谈谈固态水，也就是冰。冰川是巨量的冰形成的厚重冰体，冰川会生长，也会消融。它受到重力作用在地表极其缓慢地蠕动，具体情形如何，可以想象一下蜂蜜在勺子里流动的样子。冰川非常厚重，以至于它刮过的一切地形都会被削得十分平坦，岩石表面甚至会被刮出一道道刻痕。你也许又想问了，冰是又硬又脆的固体，是如何在地表流动的呢？有人认为是冰川底部的冰在压力下形成一种特殊的晶体结构，这种冰的晶体会反复消融冻结，冰川也就顺着重力缓缓蠕动。冰川不仅自身可以流动，还会携带着大大小小的岩块运动，甚至可以搬运极其巨大的砾石远达几百公里，这是液态水无论如何也无法做到的。在地球历史上好几个比较寒冷的时期，冰川都大面积覆盖过大陆，就如同动画片《冰河世纪》中描述的一样。
所有的水最终都会汇入大海。大海像一个巨大的盆子，接受着陆地所有的水流和被水流携带入海的泥沙。在地球形成之初，大海里面全是淡水，海洋里面的盐全部来自于被河流携带入海的岩石之中的可溶盐。曾有人试图用淡水变咸的速率来计算地球的年龄，可是淡水变咸的过程并不是匀速的，速率也不能准确追溯，最终的结果也就很不可靠了。我们都见识过大海时而宁静，时而狂躁，这其实是因为，有三个力量主宰着海洋的运动。最弱的是潮汐，潮汐是海水受到太阳和月球的引力牵扯造成的，对陆地的影响不大，对海岸线造成侵蚀的主要是海浪。而最强的力量是地壳运动，地壳运动能让海底抬升变成陆地，也可以让陆地沉入海底。
接下来，就让我们深入地球内部，去了解地球更深部的动力：火山和地震。
火山在海底和陆地都有，是地底的岩浆受到压力而喷涌出地表的表现。假如地表有裂缝，高温的岩浆就会像流沙包的馅一样流出来，这种类型多发生于地球的早期；然而如果地表没有裂缝，岩浆便会在地表的一个点喷涌而出，落在喷口附近，冷却就形成了火山锥，比如我们熟知的日本富士山就是锥状火山。火山会喷出各类气体、巨量的水蒸气、极速冷却的岩浆碎块和灰尘。这些灰尘非常细小，通常可以漂浮在大气中长达好几个月。世界上的火山多存在于各地质板块交界的位置，由于板块交界处的巨大压力，滋生了大量的岩浆活动，最终导致火山喷发，而且往往伴随着地震。
伴随着地震的火山固然恐怖，然而就算没有火山，单纯的地震也丝毫不弱，地震是地球对人类的头号威胁。古代人类认为地震是天神发怒造成的，就如一切其他天灾的解释一样。事实上，地震是因为地下岩层长期承受压力，不堪重负突然破裂，应力被释放引起的。岩层破裂的时候，由于弹性会产生震动，这种震动就是地震了。打个比方，当你缓慢弯折一块木板，当木板的强度到达极限的时候，便会破裂发出响声，并且木板破裂的震动会颤到你的手，木板就是岩层，破裂时你感到的震动就是地震了。所以地震是难以预测的，毕竟我们很难知道地下的「木板」到底什么时候才会裂。
人类对火山和地震的认知也是近代才逐渐形成的，这主要是由于一门叫做地球物理的学科的兴起。以前人们认为，地球是一个装满炙热岩浆的球，地球物理学家一致得出结论：地球是固体的，平均密度大约是水的 5.5倍。然而最外层的地壳很轻，密度只有水的 2.5倍，越深密度越大，地核达到最大密度。科学家估计，地核是熔融的铁镍物质组成的。地球深部并不是静止的，由于元素不停衰变放热，地球深部在不停地加热，热量引起的对流使得地幔缓慢运动，像传送带一样驱动着地壳的运动，形成高山和深谷。
以上就是本书的第一个要点，地球运行和演化的大致原理。总结一下，地球表层的塑造和变化主要是由大气和水的共同作用所主导的，而地球深部的动力导致了地壳的水平运动、抬升和下降。这些过程都是不停循环进行的。
下面我将为你讲述本书的第二个要点，人类文明和地球环境的关系。
如果把地球的历史比作一年，1 月 1 日 0 点是开端，那么人类则出现在 12 月 31 日下午 1 点。原始的人类在地球历史上的初次登场确实是特殊的——弱得可怜。相对于其他各类动物，人类不仅白天视野模糊，只能看到正前方，一到晚上更是几乎什么也看不见。耳朵也不够灵敏，就连鼻子也只能分辨最粗糙的气味。没有利爪，牙齿撕不破皮肉，体态虽然端正，却又对生育非常不利，直立行走极大地减慢了人类的奔跑速度，好在解放了双手。这样看来，与别的动物比起来，人类似乎没有一点生存优势，除了脑容积更大，而当时的人类就连这唯一的优势也还没掌握呢。脑容量让人类有足够的智力学习、归纳和理解，由于人类给予脆弱的幼体最无微不至的关怀，他们的存活率高于地球上所有其他物种，这使得人类数量的增长超过了一切竞争对手。经验的传递和学习使得人类总能在环境恶劣时及时找到下一个水草丰美的宜居地。人类就这样站稳了脚跟。
既然直立行走解放了双手，制作和使用工具便有了可能，最现成的材料就是石头。石器时代的人类利用燧石制作各种工具。燧石很坚硬，而且断口相当锋利。石器使人类过上了更加丰衣足食的生活。然而欲望是进步的动力，到石器时代末期，各类需求已经不太可能被粗糙的石器所满足，这时候，改革的基础是金属的发现。由于外形可以铸造的特性，金属工具更加多样化，高级工艺也使得金属工具强度更高。人类文明技术飞跃带来了青铜文化和铁文化，可是金属文化催生的需求却远远超出金属的能力，人类再次由欲望驱动去寻找新的科技，不断从大自然中提取各种物质，利用它们的特性为人类服务，例如石灰、硫磺、云母、石岩等等。除了生产需求，对于审美的追求促使人类寻求各种宝石，然后把宝石镶嵌在象征权力的皇冠和手杖上。到了现代，人类依然能在岩石中发现新的大宝藏——石油——这个最重要的化工原料和燃料，对石油的争夺甚至挑起了现代战争。
听起来好像人类是如此聪明，从一无所有建立了强大的人类文明。可是人类文明的发展绝对不是一厢情愿的，以当时人类的渺小，绝对无法与强大的自然作丝毫的对抗，我们只能使用自然对我们的恩泽，并且承受自然带来的毁灭。大气和水带来的岩石圈风化和侵蚀，破坏了坚硬的岩石表面，产生了土壤，植物才能够生存。有了植物，才有了食物链的基础，也才有了陆生的动物和人类。水循环产生了河流湖泊，才有人类的栖身之处。另一方面，人类必须承受大气运动「坏脾气」的那一面——龙卷风、沙尘暴、洪水、冰雹、干旱等等。还有些事情其实也谈不上绝对好坏。比如说，火山活动一方面摧毁人类家园，落下的火山灰又成为最佳的肥料，使土地重新肥沃。又比如说，风力搬运的沙粒堆积，产生了一种被称为「黄土地貌」的堆积地貌，著名的中国黄土高原就是这种地貌。黄河流域一度因黄土具备了繁衍生息的条件，养育了数百万中国人。他们一方面承受着来自戈壁荒漠的沙尘暴的侵扰，一方面又找到了适宜此地的生活方式：窑洞。
气候主宰了人类的大多数活动。它塑造了陆地的形态，控制了动物的迁徙，产生了适宜耕种或放牧的土地，决定了劳作和休憩的生物节律，塑造了人类的食谱和衣着——正如人类在沙尘暴中住进了窑洞一样，是气候塑造了文明形态。
在靠近赤道的地区，由于太阳长时间直射，气温较高，空气密度小，容易产生上升气流导致降雨。雨量充沛形成了植被异常茂盛的独特环境，这里又热又湿，既不适宜耕种，也无法畜牧，人的活力也被湿热剥夺，还要面对野兽毒虫。巨大的沼泽和灌木又使得兴修交通异常困难，光是维持生计都筚路蓝缕，文明难以发展，科学技术更无从谈起，落后的文明只能靠橡胶、油棕和红木的被剥削式贸易惨淡经营。
在纬度稍高的区域，降水逐渐减少，季节也更加干湿分明，植被的规模也更加适中。这些地区的人类会生活得稍微舒适一点，他们不用为保暖发愁，可以种植可可、香蕉、木瓜、面包果等作物，还可以种植玉米、大豆、山药和木薯。唯一的缺点是暴雨常常冲走腐败的堆肥，土壤肥力难以恢复，必须频繁开辟新土地。另一些热带地区的人类选择了水稻，这种极高产的作物哺育了世界上最庞大的文明。人类从新石器时代就开始培育水稻，孕育了从印度到中国，远至东南亚的文明。山区的人类还发明了梯田，丰富的降雨和多肥的淤泥更使梯田成为了水稻的乐土。不同于热带雨林的落后，水稻文明可以称得上是地球上的伟大文明之一。
河流对文明的影响也跟气候一样重要，每个伟大的文明都有一条母亲河：底格里斯河、幼发拉底河、尼罗河、恒河、密西西比河、莱茵河、长江黄河……河流对文明的重要不言而喻。尼罗河三角洲发展出了伟大的古埃及文明，当欧洲人还在向野兽扔石头时，古埃及人已经在广袤的领土上发展出了艺术、科技、政治和工程。尽管人类花费了巨大的成本去应付如期而至的泛滥，人类文明还是离不开河流，相比水流泛滥的破坏，人类更依赖河流的滋养。白尼罗河附近的居民居住在山岗上，以此来躲避洪水；中国人则修建了防洪工事。四大古代文明中国、埃及、美索不达米亚和印度，都拥有各自的防洪灌溉技术。河流不仅能滋养文明，还是便捷的交通贸易渠道，如北美的皮毛贸易线路，欧洲的多瑙河贸易航线，中国的长江航道等等。
地表的水固然重要，地下水对人类文明也有相当的恩惠。地下水为人类提供了大量的淡水，形成了各类矿产，滋润了土地。不过正如前面提到，大自然的恩泽和毁灭是对应的，地下水是山体滑坡的主要因素，山体滑坡也是一种破坏力巨大的地质灾害。
总之，人类以强大的智慧为武器，从自然的竞争中脱颖而出，依托各种自然资源建立了多种多样的文明，尽管人类文明发展的总体路线相似，但是却发展出了多种多样的区域性文明，然而这些不同文明的主要塑造者是各种因素影响下的地球环境。以上就是本书的第二个要点：人类文明和地球环境的关系。
讲完了这两个要点，我对这本书的解读到此也告一段落，接下来为你总结一下主要内容：
首先，第一个要点我们讲到了地球演化的原理，也就是地球的诞生和发育。地球在 46 亿年前，由太阳母体的放射物质撞击汇聚而成。地球的发育主要有两个动力，一是大气和水带来的地球外观和生物圈环境的塑造；二是地球内部的动力驱动的板块运动。这两种动力都是循环往复的。
其次，第二个要点我们讲到了人类文明与地球环境的关系。人类在演化中充分利用了自身的优势，战胜了其他竞争者，不断利用自然馈赠的材料进行技术革命，发展出了丰富多彩的文明，尽管人类文明的大致发展相似，却发展出了多种区域性文明，这种多样性的成因主要就是各种因素影响下的环境。
随着科技的发展，人类逐渐可以掌握主动权，和地球环境角力。现代工程技术可以使干旱的地区降雨，可以修建水利工事驯服河流，可以改造沙地，可以将海水淡化。虽然也有一些如地震和火山的预警，海啸龙卷风的减灾等等挑战，但是我相信，只要人类在自然面前保持谦卑，合理改善自然环境，有朝一日，地球的每一个角落都可能变得舒适宜居。
