第 1 章 冥古代
在久遠的46億年前，
行星地球是在什麼樣的狀況下誕生呢？
月亮和隕石與地球有什麼關係？大氣從哪裡來的？
說明地球史時沒有直接「證據」、
處於混沌狀態的冥古代，現在急速地呈現出來。
137億年前，宇宙在大爆炸中開始。據推測第一代的恆星在3億年後形成，質量為太陽的數十倍。第一代恆星的中心開始出現核融合反應，從氫合成為氦。當中心的氫用完之後，氦又開始核融合而合成為碳。恆星走向末期，中心溫度到達1億oC以上後，又因核融合反應，而陸續製造出氧、硫、矽、鐵等較重的元素。最後它膨脹為原本大小的100倍，變成超新星，以爆炸結束一生。
宇宙空間在第一代恆星形成前只有氫和氦的存在，但因為超新星的爆炸，散布了各種元素。這種循環經過無數代之後，有了充足的星際分子雲當作太陽系的材料。雖然它幾乎全是氫和氦組成的氣體，但其中約有1%是碳、氧、錳、氮、矽、鐵等組成的固體粒子塵埃?。
回到主題，地球的年齡據說有46 億年，這是怎麼算出來的呢？首先，原始的隕石和月球最古老岩石的年代，都集中在45.6億?45.0億年前。此外，根據現在的行星形成論，推斷出從星際分子雲收縮，到太陽系內側行星的形成，約要數千萬年。這兩個理論是判斷地球有46億年壽命的最大理由。
那麼，我們怎麼斷定什麼時候算是「地球形成」呢？是到達現在地球一半質量的時候嗎？還是90%？不，還是到99%的程度呢？定義的方法不同，地球的年齡也會有1000萬年程度的差距。冥古代是從地球形成的46億年前，到地球最老岩石出現的40億年前之間的6億年。但是，沒有岩石之類的物證，要建立歷史十分困難。與太古代以後的研究方法相當不同。
冥古代研究上的最大特點，在於它運用超級電腦進行模擬、分析微量元素、分析月球與隕石等非地球物質等方法。近20年來，利用這些方法來復原冥古代，即地球「消失」的6億年，有著顯著的進步。在這裡，我們就整理成?原始地球的
碰撞史、?地核的形成時期、?原始地球的大氣與海，?殘留在月球上的初期地球形態、?地球最古老的岩石、礦物等主題。
? 原始地球的碰撞史
人們認為太陽系是這樣形成的（圖1-1）。
約46億年前，太陽系附近發生超新星爆炸，因為這個緣由，廣大的星際分子雲收縮，形成圍繞太陽和其他的原始太陽系圓盤。圓盤中的塵埃往圓盤的赤道面沉澱，製造出塵埃層。沉澱越多，塵埃層便越薄，密度也越高。密度變高的塵埃層
不久後會因為它自己本身的重力而分裂，形成許多微行星。
微行星是由理論導出的假想星體，科學家認為它們在地球軌道附近，大小約直徑10公里左右。微行星一再聚合碰撞，就誕生了太陽系的行星?。聚合碰撞的狀態可以用N體模擬（N-Body simulation）計算出來。N體模擬是由東京工業大學的井田茂和國立天文台的小久保英一郎投入全副精力進行的研究。他們就一萬顆以上的微行星，用超級電腦在考慮其重力交互作用下，計算出其軌道，再調查其撞擊聚合過程。根據計算的結果，多數微行星撞擊聚合後漸漸變大，然後再吸引周圍的微行星靠近，呈現寡占性的成長。於是在100萬年後，現在地球軌道附近，便誕生了十幾個火星大小（0.1地球質量）的原行星。
科學家推測原行星離太陽越遠，它的形成越花時間。等它成長為類木行星，約需花上1000萬年。充分成長的木星，它的重力會擾亂地球附近的原行星。原行星群彼此一再產生巨大碰撞，最後終於形成現在地球大小的原始地球。
月球的形成眾說紛紜，但現在巨大撞擊的說法最受到支持，它是假設原始地球受到火星大小的星體斜向撞擊，飛散出去的碎片再次聚集而成為月球。巨大撞擊說是1970年代由亞利桑那大學的W．哈特曼所提出，當時一般認為這種說法太偶
然性。但根據最近的地球形成論，它的機率並沒有那麼低。地球遭受的巨大撞擊共有十餘次，最後一次是斜向撞擊，所以月球才分離出去。
? 地核的形成時期
地球的內側可大至分為三層構造，自中心往外分別為地核、地函、地殼。地核由金屬鐵組成，占有地球半徑的一半。其周圍由岩石組成的地函和地殼所包圍。地球的半徑雖然有6400公里，但地殼的厚度只有5?40公里，只算是一層薄皮。那麼，占有地球大半的地核和地函，是何時分化的呢?
利用放射性核種鉿-182半衰期900萬年，衰變為鎢-182，便可求得該年代。鉿-182的特質是容易進入岩石，鎢-182則容易進入金屬。當地球內部熔融，分化成金屬組成的地核與岩石組合的地函時，分化時期越早，地函中的鎢-182會越少。
利用這個方法，從地函地源的岩石鎢同位素比，就可算出地球地核與地函的分化的時間，是在太陽系形成的6000萬年之後。
但是，2006年，當科學家調查月球地函起源岩石的鎢同位素比時，發現數值與地球地函一樣。從這個事實，科學家認為「太陽系形成6000萬年後」這個數字，並不是地球地核與地函分化的時期，而是顯示月球因巨大撞擊，從原始地球分化
出去的時期。
鐵隕石來自直徑數百公里的小星球地核。檢查它的鎢同位素比，可知太陽系形成數百萬年後，小星球的地核已經分離。即使像原始地球這麼大，地核與地函的分化理應從很早的時期就開始，但地球形成的最後一個意外─巨大撞擊，使原始地球的核心與地函受到嚴重擾亂，因而鎢同位素比又歸零了。
? 原始地球的大氣和海
在原始太陽系圓盤成長的行星，可能吸取了星雲氣體，它們的主要成分為氫和氦，稱之為原始大氣。事實上，這種原始大氣在離太陽較遠的大質量木星或土星上，就是現今大氣的起源。但地球又怎麼樣呢？
特別一提的是現在大氣中稀有氣體的存在。稀有氣體由氦、氖、氬、氪、氙等元素組成，由於它們不與其他元素結合，所以又叫惰性元素。稀有氣體與岩石或岩漿都不反應。如果將太陽和類地行星的稀有氣體存在度相比，太陽一直保有原始太陽系星雲氣體，與類地行星大為不同。科學家推測，地球現在的大氣並非起源自原始大氣，而是源自後述的微行星氣體散逸而產生的次生大氣。
話題再回到微行星的成長。微行星撞擊原始地球之後，微行星的動能轉換成熱能。隨著原始地球的成長，吸引微行星的重力也逐漸增加，所以，撞擊產生的熱能也跟著增加。原始地球成長到月球大小時，撞擊帶來高溫高壓的影響下，微行星的氣體開始逸出。這些氣體含有水氣或二氧化碳等揮發性成分。當原始地球成長到火星大小時，據推測已帶有大量的大氣，水氣和二氧化碳具有保溫效果，因而有可能表面熔融，形成岩漿海?。
前面已經提過，十幾個火星大小的星球一再發生巨大撞擊，最後形成了原始地球。可能每次巨大撞擊時，都會有大半的原始大氣散逸，而熔融度增加的岩漿海則不斷逸出氣體，因而形成了新的大氣。這種情形應該一直循環發生吧。如果把幾乎成長到現在大小的地球稱為原始地球的話，據測原始地球上的原始氣體比例極低。氣體的逸出並不只來自撞擊，也會從火山活動產生。
透過46億年的地球史，我們可以從氬的同位素比來估算出地球內部逸出的氣體。現在大氣中的氬含量為0.93%。占有其99.6%的同位素氬40，應是起源自固體地球（地球內部）鉀40。從這件事可知，地球大氣絕大部分都是源自固體地球。
此外，從氬的同位素比可知，氣體逸出集中發生在地球史初期的數億年間。巨大撞擊結束時的原始地球，大氣的氣壓超過100。微行星的撞擊減少後，地球外部供應的能量也跟著減少，因而大氣冷卻下來，水氣凝結開始下雨。凝結的速度從原始大氣對太空放射冷卻的比例來計算，整個地球每年降下數千公釐的雨，並且持續了1000年。這便形成接近現在海水總量的原始海洋。
? 殘留在月球上的初期地球形態
第一個發現月球表面到處都是隕石坑的，是用望遠鏡觀察月球的伽利略?。黑而平坦的地方叫做海，它是直徑數百公里的大隕石坑（凹地）內部，由熔岩堆積形成。整個月球共有50 個直徑300公里以上的大隕石坑（圖1-2）。1969?72年
美國阿波羅登陸艇和1970?76年蘇聯無人探測器「月球」取得月球上的岩石，進行年代測定後，推算出隕石坑的形成年代。
測定撞擊時造成的衝擊熔融岩的放射年代，即可知道撞擊坑的形成年代。衝擊熔融岩是月球遭撞擊時，因撞擊高溫而融解然後又凝固的岩石。一般推測，在月球形成後的44億年前，剛開始天體與月球的衝撞十分激烈。然後才慢慢衰減。但是撞擊造成的大隕石坑，其形成年代幾乎集中在40億到38億年前之間（圖1-3）。月球表面最大的隕石坑雨海（Imbrium）盆地（直徑1300公里）的形成年代也確定是在38.5億年前。從這個事實可知，40億?38億年前有過激烈的撞擊，叫做後期重轟炸期。後期重轟炸期的原因，長久以來一直是個謎。到了2005年，終於找出解謎的鑰匙。
凶手是距離遙遠的木星和土星，原因如下：隨著太陽系的進化，木星和土星的公轉軌道也隨之稍微變化。土星公轉軌道變化在外側，木星的變化在內側。40?38億年前，木星的公轉周期，與土星的公轉周期呈1：2的共鳴關係時，小行星帶的小行星軌道也開始不安定，大量的小行星撞向月球。
地球表面由於活躍的板塊運動，38億年前的地層幾乎都沒有留存下來。但是，地球應該也沒有逃過後期重轟炸。月球上在後期重轟炸的兩億年間形成約50個大隕石坑（直徑300?1300公里）?。考慮到表面重力和表面積，同一時期在地球上，應有500個大隕石坑。這是按平均100萬年2.5次的數字來計算。即使和6550萬年前，造成恐龍滅亡的希克蘇魯伯隕石坑（直徑180公里）相比，後期重轟炸的撞擊規模和頻率都難以想像。
一般認為，地球在40幾億年前有了海洋。但如果發生大撞擊的話，撞擊造成的熱，會使地球的所有海水蒸發，成為水氣濃厚的大氣。數百年後水氣冷卻，再次出現海洋，周而復始。此外，剛形成的地殼也一再反覆的破壞、熔融才對。由於地球處在如此嚴酷的環境，所以生命的誕生必須等到後期重轟炸結束的38億年前才能開始。話說回來，代表地球草創期的冥古代，並不是正式的名稱。冥古代與太古代的界線年代值也尚未確定。目前以地球最古老的岩石年代為標準，將這個界線定在40億年前。但本章所述的後期重轟炸，原始地球蒙受的影響甚為巨大，因此冥古代／太古代的界線，也許以後期重轟炸結束的38億年前較為適當。
? 地球最古老的岩石、礦物
調查地球年齡最直接的方法，就是盡量尋找古老的岩石，測定它的年齡。但是，放射定年法一直到20世紀以後才進入實用階段，在此之前都只能用其他方法推測地球的年齡。
19世紀後半，物理學家開爾文男爵假設地球從熔融狀態出發，到現在冷卻凝固狀態，推論地球的年齡最多不超過1億年。但是，當時的地質學者從地層沉積的速度與地層厚度的關係，推測地球已存在數億年。因而對他過低的預估不以為
然。此外，達爾文在《物種起源》中也反駁：「即使是冰河期以來的生物演化，也可看出變化是微乎其微，由此判斷，在說明寒武紀以後到現代進化的多樣性時，開爾文男爵對地殼年代的估計，時間實在太短了。」
開爾文男爵把地球年齡估算太年輕的原因，在於他沒有考慮到放射性元素的衰變熱。因為1896年才發現了放射能，放射性定年法原理直到1906年才發現，一直到1950年代才步入實用。到了20世紀後半，才終於確立測量地球年齡的直接方
法。
現在已知世界最古老的岩石，是加拿大西北部阿拉斯加地區的片麻岩。它的年代是40.3億。片麻岩是被地底深處的高溫高壓改變原本岩石（原岩）組織和構造的岩石。因此，我們並不知道原岩是怎麼樣形成的。
世界最古老保留原岩沉積結構的岩石，是西格陵蘭的伊蘇阿地區。這裡有38億年前海底噴發的熔岩和沉積岩。
世界最古老的礦物，是位於西澳大利亞傑克山地區的鋯石。它的年代是44.04億年。這些鋯石藏在30.6億年前沉積的礫岩中，所以應是躲過劇烈的後期重轟炸殘留下來的吧。
在久遠的46億年前，
行星地球是在什麼樣的狀況下誕生呢？
月亮和隕石與地球有什麼關係？大氣從哪裡來的？
說明地球史時沒有直接「證據」、
處於混沌狀態的冥古代，現在急速地呈現出來。
137億年前，宇宙在大爆炸中開始。據推測第一代的恆星在3億年後形成，質量為太陽的數十倍。第一代恆星的中心開始出現核融合反應，從氫合成為氦。當中心的氫用完之後，氦又開始核融合而合成為碳。恆星走向末期，中心溫度到達1億oC以上後，又因核融合反應，而陸續製造出氧、硫、矽、鐵等較重的元素。最後它膨脹為原本大小的100倍，變成超新星，以爆炸結束一生。
宇宙空間在第一代恆星形成前只有氫和氦的存在，但因為超新星的爆炸，散布了各種元素。這種循環經過無數代之後，有了充足的星際分子雲當作太陽系的材料。雖然它幾乎全是氫和氦組成的氣體，但其中約有1%是碳、氧、錳、氮、矽、鐵等組成的固體粒子塵埃?。
回到主題，地球的年齡據說有46 億年，這是怎麼算出來的呢？首先，原始的隕石和月球最古老岩石的年代，都集中在45.6億?45.0億年前。此外，根據現在的行星形成論，推斷出從星際分子雲收縮，到太陽系內側行星的形成，約要數千萬年。這兩個理論是判斷地球有46億年壽命的最大理由。
那麼，我們怎麼斷定什麼時候算是「地球形成」呢？是到達現在地球一半質量的時候嗎？還是90%？不，還是到99%的程度呢？定義的方法不同，地球的年齡也會有1000萬年程度的差距。冥古代是從地球形成的46億年前，到地球最老岩石出現的40億年前之間的6億年。但是，沒有岩石之類的物證，要建立歷史十分困難。與太古代以後的研究方法相當不同。
冥古代研究上的最大特點，在於它運用超級電腦進行模擬、分析微量元素、分析月球與隕石等非地球物質等方法。近20年來，利用這些方法來復原冥古代，即地球「消失」的6億年，有著顯著的進步。在這裡，我們就整理成?原始地球的
碰撞史、?地核的形成時期、?原始地球的大氣與海，?殘留在月球上的初期地球形態、?地球最古老的岩石、礦物等主題。
? 原始地球的碰撞史
人們認為太陽系是這樣形成的（圖1-1）。
約46億年前，太陽系附近發生超新星爆炸，因為這個緣由，廣大的星際分子雲收縮，形成圍繞太陽和其他的原始太陽系圓盤。圓盤中的塵埃往圓盤的赤道面沉澱，製造出塵埃層。沉澱越多，塵埃層便越薄，密度也越高。密度變高的塵埃層
不久後會因為它自己本身的重力而分裂，形成許多微行星。
微行星是由理論導出的假想星體，科學家認為它們在地球軌道附近，大小約直徑10公里左右。微行星一再聚合碰撞，就誕生了太陽系的行星?。聚合碰撞的狀態可以用N體模擬（N-Body simulation）計算出來。N體模擬是由東京工業大學的井田茂和國立天文台的小久保英一郎投入全副精力進行的研究。他們就一萬顆以上的微行星，用超級電腦在考慮其重力交互作用下，計算出其軌道，再調查其撞擊聚合過程。根據計算的結果，多數微行星撞擊聚合後漸漸變大，然後再吸引周圍的微行星靠近，呈現寡占性的成長。於是在100萬年後，現在地球軌道附近，便誕生了十幾個火星大小（0.1地球質量）的原行星。
科學家推測原行星離太陽越遠，它的形成越花時間。等它成長為類木行星，約需花上1000萬年。充分成長的木星，它的重力會擾亂地球附近的原行星。原行星群彼此一再產生巨大碰撞，最後終於形成現在地球大小的原始地球。
月球的形成眾說紛紜，但現在巨大撞擊的說法最受到支持，它是假設原始地球受到火星大小的星體斜向撞擊，飛散出去的碎片再次聚集而成為月球。巨大撞擊說是1970年代由亞利桑那大學的W．哈特曼所提出，當時一般認為這種說法太偶
然性。但根據最近的地球形成論，它的機率並沒有那麼低。地球遭受的巨大撞擊共有十餘次，最後一次是斜向撞擊，所以月球才分離出去。
? 地核的形成時期
地球的內側可大至分為三層構造，自中心往外分別為地核、地函、地殼。地核由金屬鐵組成，占有地球半徑的一半。其周圍由岩石組成的地函和地殼所包圍。地球的半徑雖然有6400公里，但地殼的厚度只有5?40公里，只算是一層薄皮。那麼，占有地球大半的地核和地函，是何時分化的呢?
利用放射性核種鉿-182半衰期900萬年，衰變為鎢-182，便可求得該年代。鉿-182的特質是容易進入岩石，鎢-182則容易進入金屬。當地球內部熔融，分化成金屬組成的地核與岩石組合的地函時，分化時期越早，地函中的鎢-182會越少。
利用這個方法，從地函地源的岩石鎢同位素比，就可算出地球地核與地函的分化的時間，是在太陽系形成的6000萬年之後。
但是，2006年，當科學家調查月球地函起源岩石的鎢同位素比時，發現數值與地球地函一樣。從這個事實，科學家認為「太陽系形成6000萬年後」這個數字，並不是地球地核與地函分化的時期，而是顯示月球因巨大撞擊，從原始地球分化
出去的時期。
鐵隕石來自直徑數百公里的小星球地核。檢查它的鎢同位素比，可知太陽系形成數百萬年後，小星球的地核已經分離。即使像原始地球這麼大，地核與地函的分化理應從很早的時期就開始，但地球形成的最後一個意外─巨大撞擊，使原始地球的核心與地函受到嚴重擾亂，因而鎢同位素比又歸零了。
? 原始地球的大氣和海
在原始太陽系圓盤成長的行星，可能吸取了星雲氣體，它們的主要成分為氫和氦，稱之為原始大氣。事實上，這種原始大氣在離太陽較遠的大質量木星或土星上，就是現今大氣的起源。但地球又怎麼樣呢？
特別一提的是現在大氣中稀有氣體的存在。稀有氣體由氦、氖、氬、氪、氙等元素組成，由於它們不與其他元素結合，所以又叫惰性元素。稀有氣體與岩石或岩漿都不反應。如果將太陽和類地行星的稀有氣體存在度相比，太陽一直保有原始太陽系星雲氣體，與類地行星大為不同。科學家推測，地球現在的大氣並非起源自原始大氣，而是源自後述的微行星氣體散逸而產生的次生大氣。
話題再回到微行星的成長。微行星撞擊原始地球之後，微行星的動能轉換成熱能。隨著原始地球的成長，吸引微行星的重力也逐漸增加，所以，撞擊產生的熱能也跟著增加。原始地球成長到月球大小時，撞擊帶來高溫高壓的影響下，微行星的氣體開始逸出。這些氣體含有水氣或二氧化碳等揮發性成分。當原始地球成長到火星大小時，據推測已帶有大量的大氣，水氣和二氧化碳具有保溫效果，因而有可能表面熔融，形成岩漿海?。
前面已經提過，十幾個火星大小的星球一再發生巨大撞擊，最後形成了原始地球。可能每次巨大撞擊時，都會有大半的原始大氣散逸，而熔融度增加的岩漿海則不斷逸出氣體，因而形成了新的大氣。這種情形應該一直循環發生吧。如果把幾乎成長到現在大小的地球稱為原始地球的話，據測原始地球上的原始氣體比例極低。氣體的逸出並不只來自撞擊，也會從火山活動產生。
透過46億年的地球史，我們可以從氬的同位素比來估算出地球內部逸出的氣體。現在大氣中的氬含量為0.93%。占有其99.6%的同位素氬40，應是起源自固體地球（地球內部）鉀40。從這件事可知，地球大氣絕大部分都是源自固體地球。
此外，從氬的同位素比可知，氣體逸出集中發生在地球史初期的數億年間。巨大撞擊結束時的原始地球，大氣的氣壓超過100。微行星的撞擊減少後，地球外部供應的能量也跟著減少，因而大氣冷卻下來，水氣凝結開始下雨。凝結的速度從原始大氣對太空放射冷卻的比例來計算，整個地球每年降下數千公釐的雨，並且持續了1000年。這便形成接近現在海水總量的原始海洋。
? 殘留在月球上的初期地球形態
第一個發現月球表面到處都是隕石坑的，是用望遠鏡觀察月球的伽利略?。黑而平坦的地方叫做海，它是直徑數百公里的大隕石坑（凹地）內部，由熔岩堆積形成。整個月球共有50 個直徑300公里以上的大隕石坑（圖1-2）。1969?72年
美國阿波羅登陸艇和1970?76年蘇聯無人探測器「月球」取得月球上的岩石，進行年代測定後，推算出隕石坑的形成年代。
測定撞擊時造成的衝擊熔融岩的放射年代，即可知道撞擊坑的形成年代。衝擊熔融岩是月球遭撞擊時，因撞擊高溫而融解然後又凝固的岩石。一般推測，在月球形成後的44億年前，剛開始天體與月球的衝撞十分激烈。然後才慢慢衰減。但是撞擊造成的大隕石坑，其形成年代幾乎集中在40億到38億年前之間（圖1-3）。月球表面最大的隕石坑雨海（Imbrium）盆地（直徑1300公里）的形成年代也確定是在38.5億年前。從這個事實可知，40億?38億年前有過激烈的撞擊，叫做後期重轟炸期。後期重轟炸期的原因，長久以來一直是個謎。到了2005年，終於找出解謎的鑰匙。
凶手是距離遙遠的木星和土星，原因如下：隨著太陽系的進化，木星和土星的公轉軌道也隨之稍微變化。土星公轉軌道變化在外側，木星的變化在內側。40?38億年前，木星的公轉周期，與土星的公轉周期呈1：2的共鳴關係時，小行星帶的小行星軌道也開始不安定，大量的小行星撞向月球。
地球表面由於活躍的板塊運動，38億年前的地層幾乎都沒有留存下來。但是，地球應該也沒有逃過後期重轟炸。月球上在後期重轟炸的兩億年間形成約50個大隕石坑（直徑300?1300公里）?。考慮到表面重力和表面積，同一時期在地球上，應有500個大隕石坑。這是按平均100萬年2.5次的數字來計算。即使和6550萬年前，造成恐龍滅亡的希克蘇魯伯隕石坑（直徑180公里）相比，後期重轟炸的撞擊規模和頻率都難以想像。
一般認為，地球在40幾億年前有了海洋。但如果發生大撞擊的話，撞擊造成的熱，會使地球的所有海水蒸發，成為水氣濃厚的大氣。數百年後水氣冷卻，再次出現海洋，周而復始。此外，剛形成的地殼也一再反覆的破壞、熔融才對。由於地球處在如此嚴酷的環境，所以生命的誕生必須等到後期重轟炸結束的38億年前才能開始。話說回來，代表地球草創期的冥古代，並不是正式的名稱。冥古代與太古代的界線年代值也尚未確定。目前以地球最古老的岩石年代為標準，將這個界線定在40億年前。但本章所述的後期重轟炸，原始地球蒙受的影響甚為巨大，因此冥古代／太古代的界線，也許以後期重轟炸結束的38億年前較為適當。
? 地球最古老的岩石、礦物
調查地球年齡最直接的方法，就是盡量尋找古老的岩石，測定它的年齡。但是，放射定年法一直到20世紀以後才進入實用階段，在此之前都只能用其他方法推測地球的年齡。
19世紀後半，物理學家開爾文男爵假設地球從熔融狀態出發，到現在冷卻凝固狀態，推論地球的年齡最多不超過1億年。但是，當時的地質學者從地層沉積的速度與地層厚度的關係，推測地球已存在數億年。因而對他過低的預估不以為
然。此外，達爾文在《物種起源》中也反駁：「即使是冰河期以來的生物演化，也可看出變化是微乎其微，由此判斷，在說明寒武紀以後到現代進化的多樣性時，開爾文男爵對地殼年代的估計，時間實在太短了。」
開爾文男爵把地球年齡估算太年輕的原因，在於他沒有考慮到放射性元素的衰變熱。因為1896年才發現了放射能，放射性定年法原理直到1906年才發現，一直到1950年代才步入實用。到了20世紀後半，才終於確立測量地球年齡的直接方
法。
現在已知世界最古老的岩石，是加拿大西北部阿拉斯加地區的片麻岩。它的年代是40.3億。片麻岩是被地底深處的高溫高壓改變原本岩石（原岩）組織和構造的岩石。因此，我們並不知道原岩是怎麼樣形成的。
世界最古老保留原岩沉積結構的岩石，是西格陵蘭的伊蘇阿地區。這裡有38億年前海底噴發的熔岩和沉積岩。
世界最古老的礦物，是位於西澳大利亞傑克山地區的鋯石。它的年代是44.04億年。這些鋯石藏在30.6億年前沉積的礫岩中，所以應是躲過劇烈的後期重轟炸殘留下來的吧。
