天文時期

天文時期（astronomic time）又稱前地質時期（pregeologic time），是指地球歷史中尚未形成岩層記錄的階段，一般認為上限為46億年。 ^[1] 

地球的天文時期，其時限大致距今約46-35億年前，這一時期的基本地質特徵是地球的層圈構造（包括地球的內三圈與外三圈）初步形成。之所以説是初步形成，是因為這時期的層圈還不成熟，其性質與現在的圈層比較起來相差甚遠。圍繞着地球層圈構造的初步形式，以下各種地質作用顯現出十分重要的意義。 ^[2] 

1. 重力分異。在地球層圈構造的形成過程中，重力分異作用是第一位的。

按照地球是由星際物質相互吸引、聚積而形成的假説，地球是由冷變熱的。地球內部所具有的高温，是由於星雲物質的機械碰撞作用所產生的熱，以及地球內部放射性元素衰變所產生的的熱。後者更重要，因為這一時期地球內部藴藏有豐富的短半衰期的放射性同位素，它們應產生大量熱能。在上述兩種熱能的作用下，原始地球不斷增温，在其內部某個深度上首先達到使物質發生熔融的程度，並開始物質按比重的分異。重者下沉，輕者上浮。比重大而熔點又低的鐵、鎳等元素最先分離出來並向地心集中，導致形成地核。在重力分異過程中，還伴隨着物質的位能向熱能轉化。因而，使地內上層的岩石也相繼發生熔融，導致較輕的鐵鎂硅酸鹽物質在上部集中，從而為地幔形成奠定了基礎。原始地幔的表層同時在失熱、變硬，遂形成堅硬外殼，這就是原始地殼。 ^[2] 

2. 隕星的撞擊作用

當今地球表面上存在着隕星墜落所留下的痕跡-隕石坑，但我們目前能見到的隕石坑較少，它們是最近時期隕星撞擊地面而形成的，而較早時期形成的隕石坑因受到各種地質作用的改造，未留痕跡。通過對月球、火星等行星地質情況的考察和對比，可以推斷，地球形成的早期，隕星墜落地面的現象應該非常頻繁和普遍，成羣的密集的隕星就好像目前偶爾出現的隕石雨一樣墜落地面。隕星對地面的撞擊作用使得薄薄的原始地殼廣泛破裂，地殼下的熔融物質噴溢，廣泛發生火山作用。噴溢出來的火山物質增加了原始地殼的厚度，改變了原始地殼的物質成分和結構特點，併為地球外三圈的形成奠定物質基礎。 ^[2] 

3. 熱流值的迅速衰減

目前地球的平均熱流值是1.47HFU，這是一個較小的數值。有理由推斷，在地球演化的早期，由於有豐富的短半衰期元素的衰變生熱，地面的熱流值比當今的要高得多。隨着短半衰期元素的消耗，地面的熱流值急劇降低。熱流值的降低意味着地幔物質的熔融程度減小，地幔物質由發生完全熔融轉變為部分熔融。因此，火山作用才可能由原先的超基性岩漿噴發，轉變為基性岩漿與中酸性岩漿噴發。從而導致原始地殼物質成分及其結構的相應改變。 ^[2] 

4. 火山作用與地球外部層圈初成

火山噴出的大量氣體聚積在固體地球的外部，成為原始大氣圈；從氣體中凝聚而成的水降落地面，成為原始水圈。原始大氣圈富含H₂O、CO、CO₂、NH₃、CH₄，缺少氧。水蒸氣受太陽紫外線的作用，才逐漸分解出氫和遊離氧。由於在原始大氣圈的上層遊離氧不斷形成和聚積，便逐漸構成了一個連續地臭氧層。臭氧層吸收並反射大量紫外線，就為地面上出現生命創造了條件。原始水圈處含H₂O以外，還含有大量由火山噴出的酸類物質，如HCl、HF、H₂BO₄等。這種酸性成分的水具有較強的溶解能力，利於原始地殼中硅酸鹽物質的分解，並從中析出各種元素和化合物，從而為在地面上出現多色彩的沉積作用，並形成沉積物創造了條件。這對於原始地殼物質成分的改造具有重要意義。 ^[2]