到现在为止，藉铀一铅比例和其他较新的放射推算法，确定了不少远古岩石的年代。最老的岩石是产自南极洲、南非、澳大利亚、前苏联和北美的“加拿大地盾”。放射化学分析显示，最古老的岩石是在三十多亿年前形成的。在这样古老的岩层下面的岩床，凝固时间则必在地球历史中更早的时代。地质学家至今还未能确定这些岩床的年代。岩床或许出自地球的原始地壳。但直到目前为止，还没有岩石经鉴定为原始地壳的一部分。
地球的原始地壳究竟有多古老呢？许多科学家相信，陨星是一颗行星或者许多小行星的残骸，原来是与地球和太阳系的其他行星同时形成的，不过后来碎裂了。果真如此，那么我们藉铀一铅比例测定从天空降下的陨星碎块的年龄得知，地球的年龄接近四十六亿年。
地球是如何孕育生命的
大自然经过亿万年演化，才从最初在地球极年轻时形成的简单化合物，进而构成复杂的生物，整个过程发生过一连串变化，才有各种生物出现，而且个别生物的结构才变得极为复杂，这一切都是怎样开始的呢？谈到我们这个行星上生命起源的问题，第一个疑问就是：所有活的有机体所必需的两种化合物，即蛋白质和核酸，怎能在地球的表面上自然产生出来呢？今天，一位优秀的有机化学家，如果要合成一个活细胞里维持生命必需的各种物质，是没有什么困难就办得到的。然而，这些东西又怎能自行产生呢？
数年前，杰出的美国科学家哈洛德·尤列提出了一项卓越的构想，作为这个问题的解答。尤列的构想是依据近代解释太阳系起源的星云说。这个学说认为，各原行星最初都拥有延伸大气，由氢和甲烷、氨、水汽等氢化合物组成。这些化合物里的化学元素如氢、碳、氮、氧等，正好就是构成氨基酸的元素，而氨基酸又是蛋白质巨大分子的基本“构造单元”。尤列由此推论说，这些简单化合物的分子，在受到太阳的紫外线辐射，以及接受大气中雷暴的放电时，就能结合起来，形成较复杂的氨基酸分子。
为了证实这个构想，尤列叫他的学生史坦利·米勒做了一个实验：把氢、甲烷、氨和水汽混合一起放入试管，连续接受放电几天，然后拿试管内的物质去分析。结果发现了几种蛋白质内常有的氢基酸，因而证实了尤列的假设。在地球形成初期，大气仍充满氢和氢化合物的时候，就可能不断产生氨基酸。这些化合物慢慢淀积在地球表面，在海水边缘区形成浓溶液。生命所必需的一种化学成分就是这样产生出来的。
生命所必需的另一种成分是核酸’我们对其起源所知极少。核酸的分子链中含有磷原子’这是大气中可能没有的。此外，核酸的合成需要高温，而不需要紫外线辐射或放电。一项大胆假设认为，核酸是产自受过雨水冲洗的火山的活动，可是这项假设还没有确切的实验证明。
第二个疑问是：海水里的这些蛋白质和核酸溶液，怎会演化成有繁殖能力的原始生物呢？地球上生物演化初期，达尔文的“生存竞争”原理无疑是起着作用的。事实上，达尔文的演化原理可以向后推过有生命与无生命的模糊界限，应用到简单的无机反应。如果把铁粉和银粉混合物暴露于氧中，因为铁的氧化过程比银的迅速，所以产生的氧化铁会比氧化银多。同样，溶于原始海洋里的蛋白质分子，也必发生过演化的化学过程，但这个过程也许较为复杂。那些在本质上反应较迅速的分子，显然较反应慢的分子占上风。
有机物初期生长的情形，仍是一个谜团，因为早期的生化反应，不能在当时的岩石里留下化石遗迹。至于有机分子什么时候和怎样能够繁殖其他有同样化学性质的分子，现在也无法稽考。我们只能推测，这种进展必定在已知最古老化石形成前的地质年代发生。地球上已知最古老的化石，是一件在南非一些黑桂石薄片中发现的原始细菌化石，约有三十五亿年历史。
在已发现最古老化石以前生存的有机体，我们也没有多大机会发现大量的证据’因为较早期的生物，必定是非常微小的软体有机体，与有机分子没有多少差别。事实上，假如有某种法术，可以让我们回到约三十亿年前的话，原始的水池里和陆块的岩质斜坡上，都会发现好像是没有生命似的。只有在缜密观察之下，才能发现在这个行星表面已有生命存在，而且许许多多不同的微生物甚至已在全力竞争求存。我们的行星在演化的早期阶段’地表仍然暖和，而且目前海洋盆地里的水，大部分还存于大气中，构成一厚层浓云。阳光不能直接穿透这层浓密的大气到达地球表面。在这种阴湿黑暗环境中仍能生长的生物，必然仅限于完全不须阳光就能生存的微生物。
这些原始有机体之中，有些必须依赖其周围溶在水里的有机物质维生，但是也有一些逐渐习惯于完全依赖无机养料。属于第二类的“食矿物的”有机体，现仍可在“硫细菌和铁细菌”内找到。它们藉硫和铁的无体化合物起氧化作用，获取生命力。这类细菌的活动，在地球表面发展过程中，起了极重要的作用。举例来说，铁细菌可能与许多蕴藏丰富的沼铁矿床有关。沼铁矿是世界上工业用铁的主要来源。
随着时间的推移，地球表面逐渐冷却。积聚在地表的水越来越多，同时遮掩太阳的浓云也逐渐消散。这时阳光很容易穿透大气到达地球。在阳光的作用之下，有些原始微生物慢慢生出叶绿素。这样使微生物能利用太阳辐射的能，把空气中的二氧化碳变成生长所必需的简单化合物。这种“赖空气维生”的可能性，为有机生物的进化打开了新境界，最后达到目前可见于近代植物界的高度发展和复杂形态。
但是有些原始有机体选择另一种生长方式。它们不靠利用空气中的二氧化碳来合成养料，却利用寄生在植物上摄取养料的方法，得到“现成的”碳化合物。其中有些寄生有机体，很快就生长出移动的能力，在竞争养料时大占便宜。在寄生生物中，又有一些对单植物养料感到不足，于是开始互食。捕捉食物的需要，或逃避追捕的需要，演化出更好的移动方法。经过亿万年以后，终于养成动物界自行移动的适应性变化。
容易变形的软体动物，不能在水里迅速移动。要移动快捷，需有坚硬的流线型体形，以及配合坚硬“活动部分”操作的肌肉。坚硬的躯体部分还可抵御攻击，同时也是攻击其他动物的好武器。在地球的原始海洋里，适者才能生存。因此，这些优点的发展，使胶状似的软体动物，演化成生有利爪的坚甲动物。
坚硬肢体的进化，对动物有极大好处，也对近代古生物学家有极大帮助。有关古代软体有机体的资料，只靠偶然在软沙里发现的一些痕迹，都是可遇不可求的。但是生有坚硬的甲壳或骨骼的动物，则可藉它们的化石从事研究，一如它们还活在今天那样。
严格来说，地球的生物史，起自动物开始生出坚硬的肢体和躯体之时。近代博物馆内，陈列出许多甲壳和骨骼，使我们可以见到近古的生物体型，但是远古的原生有机体，则因时间久远而不为人所知。
火山是如何形成的
依照人的生命损失多少来衡量，二十世纪破坏力最大的火山爆发，是一九〇二年五月发生在西印度群岛马丁尼克岛的那一次。那年四月间，有过几次轻微地震，该算是事先的警示。过了些日子，到五月八日清晨七点五十分，四次爆炸声震撼了马丁尼克岛。同时，柏莱山的火山口也喷出一大团燃烧着的气和灰，发出一片红光。再过一会儿，更多的气、尘和灰从火山侧面的裂口喷涌出来，滚流下山，速度惊人。不过一分多钟光景就掩没了圣比尔市，三万居民只有一人幸存。
柏莱火山那次爆发，在人类悲惨遭遇的历史中将会永远留存。但就大自然发挥的威力来说，近几十年来也有不少次更剧烈的火山爆发。例如，一九五六年三月三十日，西伯利亚堪察加半岛无名山那次爆发，喷出的岩石达二十四亿吨——足够把像巴黎那样大的城市埋在一层三十二英尺厚的碎石下面。根据在无名山东面一百二十五英里一个镇上的目击者报告，一大片黑色浓烟遮盖了天边，直冲云霄达二十二英里高。火山灰散落地面的范围远至二百五十英里之遥。可是，这次火山大爆发却没有人死亡。为什么？主要原因是那个地区只有很少的居民；部分原因是前苏联火山学家几个月前就预知无名山要爆发了。
前苏联在巍峨的克留切夫斯卡亚山脉，设有火山观测站。从一九五五年九月起，站里的仪器就测得当地发生过一连串强烈地震。科学家从绘出的地震图表中发现，地震走向交叉于海拔一万零·—百二十一英尺的无名山，当时认为是座久已熄灭的死火山。从十月二十二日起，无名山开始喷出火山灰，凝成花椰菜形的巨团浓烟。到了十一月十七日，火山灰降落到相距二十八英里的克留齐村，遮住阳光，白天驾车也要开车头灯。火山口不断喷出黑烟，直到第二年三月的大爆发。然后，火山活动渐趋平静，八个月后完全停止。
无名山属“火环”的一部分。这个火环是太平洋周围陆地边缘的火山带，从南美洲的智利，北上秘鲁到墨西哥和北美洲的西海岸，包括加州的沙司塔山、俄勒冈州的胡德山、华盛顿州的来尼尔山等巨大的死火山。在阿拉斯加转道向西，经阿留申群岛，再折向南穿过堪察加半岛。越过鄂霍次克海千岛群岛，贯穿日本诸岛、菲律宾群岛、东印度群岛、新几内亚和新西兰。全世界五百二十九座活火山中，有四百二十一座在这个火环边缘或在火环里面。加勒比海群岛的弧形火山带，一般认为是这个大火环的支脉。
另一个危险较小的火山带，从南大西洋的特里斯唐达空雅起，沿着大西洋中部海底山脉伸展，北上经阿速尔群岛到冰岛。光是冰岛一地就有二十八座活火山。地中海区域有苏威尔、艾得拉、史特朗玻里、乌尔康纳等火山。不过，最有威力的火山全都在太平洋的火环里。在这个烟火圈子的边缘，多是人口密集地区。印尼有七十座活火山；日本有四十九座，且多在大城市附近；美国有三十七座，大部分在阿拉斯加和阿留申群岛。
在日本，研究火山活动的科学——火山学，具有重大实用价值。日本的火山学家最多，其中有六十位是享誉世界的。世界上最好的火山学研究机构之一，是设在夏威夷吉劳埃亚山的美国联邦火山观测所。吉劳埃亚山海拔四千零九十英尺，是从海床隆起两万英尺的一座弯形火山。毗邻的冒纳罗亚的山峰海拔一万三千六百八十英尺，是现今世界上最大的活火山。事实上，冒纳罗亚和邻峰冒纳开亚可算是世界上最高的山峰了，因为这两座山峰的高度直接从海床算起是三万英尺左右（珠穆朗玛峰从西藏高原的山基算起，才不过约一万五千英尺）。
就学术研究的目标而言，夏威夷岛的冒纳罗亚山和吉劳埃亚山是最好的地方。当地气候良好，全年可以进行观察研究，而科学家从檀香山坐飞机去只需半小时航程。两个火山口都经常在活动；爆发次数很多，通常很轻微，并且往往可以预知。在吉劳埃亚火山口边缘观测所工作的科学家十分安全，一如住在较远处“火山之家”的观光客，闻着掺和花香的硫磺气味，从不怕有什么危险。
夏威夷的庞大火山构造属地质学家所谓盾形穹丘，与柏莱山、苏威尔山和富士山那种尖形火山锥截然不同。圆形的侧面，是由岩浆（熔化的岩石和气）慢慢从地下渗出后凝固而成，不是由火山剧烈爆发喷出岩屑堆积而成。例如，在吉劳埃亚火山，两侧有无数小火山口，相当和缓地喷出熔岩，顺着山坡流下来。这种熔岩流经过悠长时间积聚，成了这种穹丘似的特殊形状。
夏威夷群岛在中太平洋绵延一千六百英里，由许多海底山的山峰组成，显然是依年代的先后从西北到东南出现的。这群岛屿里最晚近形成的是夏威夷岛，面积比其他各岛的总和还要大。据说是由火山活动从海床升起来的，形成时间还不到一百万年；若和地球的四十六亿年历史相比，夏威夷的历史简直太短了。在吉劳埃亚的火山学家和每天约一千名观光客，都清楚地看得出这个形成过程仍在继续。
在夏威夷，最值得注意的火山构造要算吉劳埃亚山上巨大的破火山口（塌下的火山口底）了。那是一个直径两英里的洼地，里面是炽热的熔岩湖，不时像一口沸腾的汤锅。这里时常有轻微的喷发，熔岩从大裂口溢出，不断注人破火山口。但是，有时地面水渗下山岩缝隙，化为蒸气，压力突增，就会产生壮观的喷发景象。一九五九年十一月十四日，吉劳埃亚一个小火山口的裂缝中，熔岩像喷泉般射到一千九百英尺的高空，大概是世界上任何火山都还没有过的喷发高度。
至于冒纳罗亚火山，喷发次数不可胜计。有的只限于山顶的火山口范围，有的则在下面的山腰裂开，吐出火焰，涌出熔岩。一九五〇年六月一日，火山侧面一个很长的裂口喷出一股熔岩，以每小时六英里的速度流了二十三天，掩埋了一个村落。如果这次灾难发生在纽约或世界上其他大城市，这股熔岩（六亿立方码即约八分之一立方英里）大概足以把四个街区那么广大区域的摩天大楼全部淹没。
冒纳罗亚山和吉劳埃亚山的熔岩流，源于巨大的地下岩浆湖。地壳下面有层地幔，地幔上灼热的岩石层把岩浆压聚在火山下面，形成岩浆湖。岩浆湖的岩浆增加，就会对山壁增大压力，使山边倾斜度有所改变。这种现象只有用极精密的仪器才能测知，吉劳埃亚观测所正在不断研究这个问题。
目睹火山的诞生，还有其他例子。不过，由于地球表面海洋占了七成，水下的界火山爆发当然比陆上的多。除非有新岛露出水面，例如一九六三年在北大西洋冰岛附近突然冒出水面那个火山岛，后来叫作塞尔泽岛，否则海底火山爆发多半不易发觉。
地球上火山作用的基本原因到底是什么？科学家现今渐渐同意一种看法，认为太平洋周围陆地边缘的火山带，主要是因地壳的板块移动而造成的。这种移动之使太平洋边缘的大陆板块和海床板块互相摩擦碰撞。其他地区的火山，像冰岛的火山，料想是地壳下的熔岩从中央海脊裂隙往上冲涌的结果；那里的海床不断增添新的地壳熔岩。地质学家现在深信，对地壳的板块移动了解越多，对火山的成欠因与来由也会越加明白。
火山为何会喷发
一九四三年二月二十日，墨西哥一名农夫看见田地开裂，并冒出气体和尘埃。入夜，裂缝喷发。翌日早晨，已形成一座髙九公尺的火山锥，喷出大量火山灰和石块。新生的火山锥不断增大增高，到年底，高达三百公尺，掩埋了附近的帕里库廷村。其后，熔岩从山坡漫出，吞没了十公里外一个小镇。
