假如要問與地質學家最接近的職業是什麼，那麼答案一定是偵探。如果福爾摩斯的生活軌跡出點偏差，他也許就是最優秀的地質學家了。偵探從犯罪現場的蛛絲馬跡中尋找線索，還原事實真相，找出真兇。同理，地質學家從岩石中發掘細節，運用邏輯推理和現代科學的力量，還原數十億年前的地形地貌、古生物樣貌習性、海陸變遷、火山地震等等。岩石中有如此多的細節，以至於經過了幾億年的沖刷和破碎，也有隻言片語留存下來，供地質學家研究學習。
閱讀這本書，你不僅可以從基礎層面去理解我們所在的這顆獨一無二的星球，進而去理解人類和地球的關係，甚至也可以像地質學家一樣，俯身仔細觀察一塊岩石，然後告訴同伴：以前這裡是一片陽光充足的清澈淺海，還長滿了珊瑚礁呢！
現在我就邀請你和我一起，從車水馬龍，燈紅酒綠的現代生活抽出身來，和作者一同在時空中遊覽，從 46 億年前炙熱、混沌的地球開始，欣賞這場宏偉壯觀、緩慢卻又如彈指一瞬的地球演化，看人類文明如何和這顆孕育又毀滅了無數生命的藍色星球相處。
我將《46億年的地球物語》這本書歸納為兩個要點：第一個要點是地球演化的內在原理；第二個要點是人類文明和地球環境的關係。
下面我就為你詳細講講第一個要點，地球演化的內在原理。
地球的年齡是多大呢？早在公元前數世紀，東西方的哲學家們就已經在思考世界起源的問題了，其中絕大多數的假說和猜想都來自於神話和宗教傳說。西方人出於對宗教的虔誠而非對真理的嚮往，相信地球誕生於公元前 4004 年，這個謬論盛行了幾百年，直到一位偉大的地質學家詹姆斯·赫頓提出一句名言：「現在是通往過去的鑰匙（The present is the key to the past）。」人們至此開始嘗試用科學和理性的方法去探究地球的歷史。科學家們窮盡了大約 40 種方法，如計算海水變咸需要的時間、地球冷卻的時間等等，隨著測量方法的改進，地球年齡的推算在不斷更新：數千年，百萬年，數億年，數十億年……地球年齡的測量值以不可思議的量級增長著。目前最精確的鈾鉛同位素衰變的測年法告訴我們，地球的年齡是 46 億歲。這種方法儘管也有數百萬年的誤差，但相比於其他任何測量方法，他們是如此的準確——迄今為止，科學家還沒有發現任何干預鈾鉛衰變的因素，鈾鉛的「時鐘」也絕不會因為任何原因暫停。
地球演化的起點在距今 46 億年前。原始的地球由脫胎於太陽母體的放射物質撞擊匯聚而成，猛烈的撞擊使得地球就像沸騰的鐵水一樣熾熱，整個星球花了大約五億年才冷卻下來。所以地球誕生的最初五億年，是沒有任何岩石可以記錄的，因為它們都還沒凝固呢。
地球歷史的真正開端，是從地球獲得大氣層和原始的海洋開始的。這兩樣「寶物」對地球的發育和後來生命的出現都至關重要。古羅馬歷史學家塔西佗認為，所有事物都在某種程度上循環著，組成地球的物質也是如此。最原始的地球，就像一杯剛剛搖勻的雞尾酒，那時候的岩石是現代所有岩石的祖先，在這種岩石中存在著地球上所能找到的全部九十多種元素，等「雞尾酒」慢慢沉澱下來，才分異產生了不同的岩漿。岩漿冷卻後變成岩漿岩，這些原始的岩漿岩暴露在地表。而由於有了大氣和海洋進而形成了雨雪風霜，岩石在強烈的風化作用下瓦解成岩礫，岩礫又破碎成沙粒，最終變成鬆軟的泥土。許多碎石和沙土被河流攜帶搬運，最終沉積在湖泊和海底。經過數百萬年的河流搬運，一層又一層的岩屑逐漸被壓實，就形成了沉積岩。由於板塊運動，有的沉積岩被抬升到海平面以上，又開始了風化—搬運—沉積的新一輪循環，有的沉積岩則被擠壓或炙烤，形成了變質岩，還有一些沉積岩被板塊拽入更深的地幔，又熔化成為岩漿的一部分。岩石的循環就這樣周而復始，數十億年如一日，造就了如今地球的外貌。
正如岩石圈的循環往復，地貌形態也處在循環的演化狀態中。地貌改變的主導者是河流。其實河流也有「生命」，青年的河流又短又陡，水量也大，猛烈地開闢著山間的河道，就像敢闖敢做的少年。中年的河流有著見慣世事的成熟穩重，河道更長，寬闊而平緩，支流很多。晚年的河流老態龍鍾，蜿蜒在平原上，河道水平而寬闊。可以想像，如果大陸是靜止的，那麼所有高處的岩石都會最終被河流搬運到低洼地區，地球就會變成一個光滑平坦的球體。但事實上，岩石圈的循環也同樣影響著地貌。地球內部的動力像傳送帶一樣牽扯著板塊運動，不同的板塊撞在一起，就會把地表擠得高聳起來，這種過程就是造山運動，造山運動和風化作用相互牽制平衡，使得地表的形態永遠都處於變化之中。這便是岩石圈運行的原理。
現在我們就來談談地球的第一樣「寶物」，大氣。沒有大氣的星球是什麼樣子？離我們最近的例子就是月球，月球由於質量太小，萬有引力不足以聚集足夠的大氣，所以月球表面的大氣非常稀薄。沒有大氣的侵蝕之力，月球表面如死一般寂靜。大氣也是保溫罩，沒有大氣的月球一旦失去陽光直射，氣溫會降到接近絕對零度，連分子也不會動一下。地球是幸運的，有大氣的保溫，也有風霜雨雪，大氣中的二氧化碳和氧氣更是對生物而言至關重要的氣體。大氣還產生了氣候。地球在黃道面上圍繞太陽公轉，又具有自身的旋轉，地球由於具有這兩點屬性，加上被大氣包裹，基於不同的海陸分布，便形成了多樣且複雜的氣候。氣候則決定了四季氣溫、降水、風向、空氣是濕潤還是乾燥等等。這對於人類、動物乃至生物的生存方式都有極大的影響。
接下來，我們講講地球的第二樣「寶物」，水，液態水撰寫了陸地的主要歷史。不管是天寒地凍的極地，還是暗流涌動的地下水，更不必說汪洋大海，水分子無時無刻不在蒸發進入大氣。然而由於氣溫的不均，當飽含水分的大氣變冷，空氣中的水分子便會以雨、雪、霜、露或冰雹的形式重返大地。水在這種循環下不斷塑造著地表，一方面破壞出露的岩石，一方面又形成新的沉積岩，岩石就像有生命一樣生生不息。也許你會感到好奇，水究竟有多大的能量，以至於可以破壞堅固的岩石？答案就是水的另外一種形態——冰。水有一種很特殊的屬性，當它凝固成冰時，體積會增加大概 10%。當水滲入岩石內部的孔或縫隙，然後氣溫降低至冰點，水凝成冰時體積增大，會對周圍岩石造成極其巨大的壓強，再堅固的岩石也經不住水在其內部一次又一次地結冰——融化——結冰，於是岩石會被脹裂。
水也會溶解岩石，尤其是一種叫灰岩的沉積岩。由於它的成分是碳酸鈣，和雞蛋殼、貝殼的成分一樣，這種物質比較容易被水溶解。在灰岩分布的地區，地表非常崎嶇不平，地下也被地下水溶解形成巨大的坑洞，常常發生垮塌，所以不適宜人類居住。我們所知的石鐘乳和石筍就是灰岩地區的獨特地貌。
剛剛講了液態水對地形的塑造，現在談談固態水，也就是冰。冰川是巨量的冰形成的厚重冰體，冰川會生長，也會消融。它受到重力作用在地表極其緩慢地蠕動，具體情形如何，可以想像一下蜂蜜在勺子裡流動的樣子。冰川非常厚重，以至於它刮過的一切地形都會被削得十分平坦，岩石表面甚至會被刮出一道道刻痕。你也許又想問了，冰是又硬又脆的固體，是如何在地表流動的呢？有人認為是冰川底部的冰在壓力下形成一種特殊的晶體結構，這種冰的晶體會反覆消融凍結，冰川也就順著重力緩緩蠕動。冰川不僅自身可以流動，還會攜帶著大大小小的岩塊運動，甚至可以搬運極其巨大的礫石遠達幾百公里，這是液態水無論如何也無法做到的。在地球歷史上好幾個比較寒冷的時期，冰川都大面積覆蓋過大陸，就如同動畫片《冰河世紀》中描述的一樣。
所有的水最終都會匯入大海。大海像一個巨大的盆子，接受著陸地所有的水流和被水流攜帶入海的泥沙。在地球形成之初，大海裡面全是淡水，海洋裡面的鹽全部來自於被河流攜帶入海的岩石之中的可溶鹽。曾有人試圖用淡水變鹹的速率來計算地球的年齡，可是淡水變鹹的過程並不是勻速的，速率也不能準確追溯，最終的結果也就很不可靠了。我們都見識過大海時而寧靜，時而狂躁，這其實是因為，有三個力量主宰著海洋的運動。最弱的是潮汐，潮汐是海水受到太陽和月球的引力牽扯造成的，對陸地的影響不大，對海岸線造成侵蝕的主要是海浪。而最強的力量是地殼運動，地殼運動能讓海底抬升變成陸地，也可以讓陸地沉入海底。
接下來，就讓我們深入地球內部，去了解地球更深部的動力：火山和地震。
火山在海底和陸地都有，是地底的岩漿受到壓力而噴湧出地表的表現。假如地表有裂縫，高溫的岩漿就會像流沙包的餡一樣流出來，這種類型多發生於地球的早期；然而如果地表沒有裂縫，岩漿便會在地表的一個點噴涌而出，落在噴口附近，冷卻就形成了火山錐，比如我們熟知的日本富士山就是錐狀火山。火山會噴出各類氣體、巨量的水蒸氣、極速冷卻的岩漿碎塊和灰塵。這些灰塵非常細小，通常可以漂浮在大氣中長達好幾個月。世界上的火山多存在於各地質板塊交界的位置，由於板塊交界處的巨大壓力，滋生了大量的岩漿活動，最終導致火山噴發，而且往往伴隨著地震。
伴隨著地震的火山固然恐怖，然而就算沒有火山，單純的地震也絲毫不弱，地震是地球對人類的頭號威脅。古代人類認為地震是天神發怒造成的，就如一切其他天災的解釋一樣。事實上，地震是因為地下岩層長期承受壓力，不堪重負突然破裂，應力被釋放引起的。岩層破裂的時候，由於彈性會產生震動，這種震動就是地震了。打個比方，當你緩慢彎折一塊木板，當木板的強度到達極限的時候，便會破裂發出響聲，並且木板破裂的震動會顫到你的手，木板就是岩層，破裂時你感到的震動就是地震了。所以地震是難以預測的，畢竟我們很難知道地下的「木板」到底什麼時候才會裂。
人類對火山和地震的認知也是近代才逐漸形成的，這主要是由於一門叫做地球物理的學科的興起。以前人們認為，地球是一個裝滿炙熱岩漿的球，地球物理學家一致得出結論：地球是固體的，平均密度大約是水的 5.5倍。然而最外層的地殼很輕，密度只有水的 2.5倍，越深密度越大，地核達到最大密度。科學家估計，地核是熔融的鐵鎳物質組成的。地球深部並不是靜止的，由於元素不停衰變放熱，地球深部在不停地加熱，熱量引起的對流使得地幔緩慢運動，像傳送帶一樣驅動著地殼的運動，形成高山和深谷。
以上就是本書的第一個要點，地球運行和演化的大致原理。總結一下，地球表層的塑造和變化主要是由大氣和水的共同作用所主導的，而地球深部的動力導致了地殼的水平運動、抬升和下降。這些過程都是不停循環進行的。
下面我將為你講述本書的第二個要點，人類文明和地球環境的關係。
如果把地球的歷史比作一年，1 月 1 日 0 點是開端，那麼人類則出現在 12 月 31 日下午 1 點。原始的人類在地球歷史上的初次登場確實是特殊的——弱得可憐。相對於其他各類動物，人類不僅白天視野模糊，只能看到正前方，一到晚上更是幾乎什麼也看不見。耳朵也不夠靈敏，就連鼻子也只能分辨最粗糙的氣味。沒有利爪，牙齒撕不破皮肉，體態雖然端正，卻又對生育非常不利，直立行走極大地減慢了人類的奔跑速度，好在解放了雙手。這樣看來，與別的動物比起來，人類似乎沒有一點生存優勢，除了腦容積更大，而當時的人類就連這唯一的優勢也還沒掌握呢。腦容量讓人類有足夠的智力學習、歸納和理解，由於人類給予脆弱的幼體最無微不至的關懷，他們的存活率高於地球上所有其他物種，這使得人類數量的增長超過了一切競爭對手。經驗的傳遞和學習使得人類總能在環境惡劣時及時找到下一個水草豐美的宜居地。人類就這樣站穩了腳跟。
既然直立行走解放了雙手，製作和使用工具便有了可能，最現成的材料就是石頭。石器時代的人類利用燧石製作各種工具。燧石很堅硬，而且斷口相當鋒利。石器使人類過上了更加豐衣足食的生活。然而慾望是進步的動力，到石器時代末期，各類需求已經不太可能被粗糙的石器所滿足，這時候，改革的基礎是金屬的發現。由於外形可以鑄造的特性，金屬工具更加多樣化，高級工藝也使得金屬工具強度更高。人類文明技術飛躍帶來了青銅文化和鐵文化，可是金屬文化催生的需求卻遠遠超出金屬的能力，人類再次由慾望驅動去尋找新的科技，不斷從大自然中提取各種物質，利用它們的特性為人類服務，例如石灰、硫磺、雲母、石岩等等。除了生產需求，對於審美的追求促使人類尋求各種寶石，然後把寶石鑲嵌在象徵權力的皇冠和手杖上。到了現代，人類依然能在岩石中發現新的大寶藏——石油——這個最重要的化工原料和燃料，對石油的爭奪甚至挑起了現代戰爭。
聽起來好像人類是如此聰明，從一無所有建立了強大的人類文明。可是人類文明的發展絕對不是一廂情願的，以當時人類的渺小，絕對無法與強大的自然作絲毫的對抗，我們只能使用自然對我們的恩澤，並且承受自然帶來的毀滅。大氣和水帶來的岩石圈風化和侵蝕，破壞了堅硬的岩石表面，產生了土壤，植物才能夠生存。有了植物，才有了食物鏈的基礎，也才有了陸生的動物和人類。水循環產生了河流湖泊，才有人類的棲身之處。另一方面，人類必須承受大氣運動「壞脾氣」的那一面——龍捲風、沙塵暴、洪水、冰雹、乾旱等等。還有些事情其實也談不上絕對好壞。比如說，火山活動一方面摧毀人類家園，落下的火山灰又成為最佳的肥料，使土地重新肥沃。又比如說，風力搬運的沙粒堆積，產生了一種被稱為「黃土地貌」的堆積地貌，著名的中國黃土高原就是這種地貌。黃河流域一度因黃土具備了繁衍生息的條件，養育了數百萬中國人。他們一方面承受著來自戈壁荒漠的沙塵暴的侵擾，一方面又找到了適宜此地的生活方式：窯洞。
氣候主宰了人類的大多數活動。它塑造了陸地的形態，控制了動物的遷徙，產生了適宜耕種或放牧的土地，決定了勞作和休憩的生物節律，塑造了人類的食譜和衣著——正如人類在沙塵暴中住進了窯洞一樣，是氣候塑造了文明形態。
在靠近赤道的地區，由於太陽長時間直射，氣溫較高，空氣密度小，容易產生上升氣流導致降雨。雨量充沛形成了植被異常茂盛的獨特環境，這裡又熱又濕，既不適宜耕種，也無法畜牧，人的活力也被濕熱剝奪，還要面對野獸毒蟲。巨大的沼澤和灌木又使得興修交通異常困難，光是維持生計都篳路藍縷，文明難以發展，科學技術更無從談起，落後的文明只能靠橡膠、油棕和紅木的被剝削式貿易慘澹經營。
在緯度稍高的區域，降水逐漸減少，季節也更加乾濕分明，植被的規模也更加適中。這些地區的人類會生活得稍微舒適一點，他們不用為保暖發愁，可以種植可可、香蕉、木瓜、麵包果等作物，還可以種植玉米、大豆、山藥和木薯。唯一的缺點是暴雨常常沖走腐敗的堆肥，土壤肥力難以恢復，必須頻繁開闢新土地。另一些熱帶地區的人類選擇了水稻，這種極高產的作物哺育了世界上最龐大的文明。人類從新石器時代就開始培育水稻，孕育了從印度到中國，遠至東南亞的文明。山區的人類還發明了梯田，豐富的降雨和多肥的淤泥更使梯田成為了水稻的樂土。不同於熱帶雨林的落後，水稻文明可以稱得上是地球上的偉大文明之一。
河流對文明的影響也跟氣候一樣重要，每個偉大的文明都有一條母親河：底格里斯河、幼發拉底河、尼羅河、恆河、密西西比河、萊茵河、長江黃河……河流對文明的重要不言而喻。尼羅河三角洲發展出了偉大的古埃及文明，當歐洲人還在向野獸扔石頭時，古埃及人已經在廣袤的領土上發展出了藝術、科技、政治和工程。儘管人類花費了巨大的成本去應付如期而至的泛濫，人類文明還是離不開河流，相比水流泛濫的破壞，人類更依賴河流的滋養。白尼羅河附近的居民居住在山崗上，以此來躲避洪水；中國人則修建了防洪工事。四大古代文明中國、埃及、美索不達米亞和印度，都擁有各自的防洪灌溉技術。河流不僅能滋養文明，還是便捷的交通貿易渠道，如北美的皮毛貿易線路，歐洲的多瑙河貿易航線，中國的長江航道等等。
地表的水固然重要，地下水對人類文明也有相當的恩惠。地下水為人類提供了大量的淡水，形成了各類礦產，滋潤了土地。不過正如前面提到，大自然的恩澤和毀滅是對應的，地下水是山體滑坡的主要因素，山體滑坡也是一種破壞力巨大的地質災害。
總之，人類以強大的智慧為武器，從自然的競爭中脫穎而出，依託各種自然資源建立了多種多樣的文明，儘管人類文明發展的總體路線相似，但是卻發展出了多種多樣的區域性文明，然而這些不同文明的主要塑造者是各種因素影響下的地球環境。以上就是本書的第二個要點：人類文明和地球環境的關係。
講完了這兩個要點，我對這本書的解讀到此也告一段落，接下來為你總結一下主要內容：
首先，第一個要點我們講到了地球演化的原理，也就是地球的誕生和發育。地球在 46 億年前，由太陽母體的放射物質撞擊匯聚而成。地球的發育主要有兩個動力，一是大氣和水帶來的地球外觀和生物圈環境的塑造；二是地球內部的動力驅動的板塊運動。這兩種動力都是循環往復的。
其次，第二個要點我們講到了人類文明與地球環境的關係。人類在演化中充分利用了自身的優勢，戰勝了其他競爭者，不斷利用自然饋贈的材料進行技術革命，發展出了豐富多彩的文明，儘管人類文明的大致發展相似，卻發展出了多種區域性文明，這種多樣性的成因主要就是各種因素影響下的環境。
隨著科技的發展，人類逐漸可以掌握主動權，和地球環境角力。現代工程技術可以使乾旱的地區降雨，可以修建水利工事馴服河流，可以改造沙地，可以將海水淡化。雖然也有一些如地震和火山的預警，海嘯龍捲風的減災等等挑戰，但是我相信，只要人類在自然面前保持謙卑，合理改善自然環境，有朝一日，地球的每一個角落都可能變得舒適宜居。