تکامل زمین تمام وقایعی را شامل می‌شود که پیش از تبدیل شرایط فیزیکی سطح آن به شرایط فعلی ، یعنی سطحی که بخشی از سنگ و بخشی از آب تشکیل شده و دمای متوسط آن اساسا از روی تشعشعات خورشیدی تعیین گردد، به وقوع پیوست. این شرایط سطحی همان مبنای آغاز زمان زمین شناسی می‌باشد. آغازی که به دنبال آن سطح زمین تحت تاثیر فرآیندهای هوا زدگی و فرسایش قرار گرفت. تکامل زمین هنگامی شروع شد که زمین به صورت یک پیکره مجزا در فضا شکل گرفت. اطلاح درستی از مدت زمان سپریشده در این دوره درست نیست.

پوسته زمین سه هزار و هفتصد میلیون سال عمر دارد و عمر زمین به عنوان یک پیکره سیاره‌ای مجزا به 4600 میلیون سال می‌رسد. عقیده بر این است که زمین از همان موادی تشکیل گردید که خورشید و سایر سیارات را بوجود آورند. یکی از شواهد موجود ، بر صحت نظریه تجمع زمین از ذرات جامد دلالت دارد. بدین ترتیب که نه تنها گازهای سبک از فراوانی کمی برخوردار می‌باشند، بلکه گازهای سنگین نیز فراوانی ناچیزی دارند. بر مبنای فرضیه تجمع ، اتمسفر زمین در اثر آزاد شدن گازهایی که در ذرات جامد به صورت ترکیب شیمیایی حضور داشتند، تشکیل شده است.

تشکیل هسته زمین

ساختار درونی زمین با چینه‌بندی مشخص آن از نظر چگالی ، حکایت از آن دارد که در تاریخ زمین دوره‌ای اولیه وجود داشته است که طی آن گرم شدن زمین باعث ذوب آهن فلزی گردیده و در اثر تجمع گرانشی مذاب آهن ، هسته تشکیل شده است.

مرحله پس از تجمع زمین

مرحله پس از تجمع زمین ، مرحله گرم شدن عمدتا به وسیله رادیواکتیویته بوده است. تولید حرارت رادیوژن زمین در 4.5x10

9 سال در پوسته زمین ، یافت نشوند، زیرا تشکیل قطعات پوسته‌ای ضخیم و پایدار می‌باید در انتظار می‌ماند تا فعالیت رادیواکتیو در اثر واپاشی عنصر کاهش یافته و بخش اعظم جبه نیز جامد شود.

چگونگی تشکیل پوسته

عقاید متفاوت بسیاری در این مورد وجود دارد. بر اساس یکی از این عقیده‌ها ، قاره‌های اولیه ، محصول نهایی انجماد پوسته می‌باشند. بر مبنای این نظریه ، فرآیند تفریق در اثر تبلور که قبلا به صورت جدایش پوسته بازالتی از جبه پریدوتیتی صورت گرفته بود، گامی پیشتر برداشته و در اثر آن هسته‌هایی قاره‌ای ، به صورت توده‌های الوار مانند و عمدتا متشکل از کوارتز و فلدسپار (و یا به عبارت دیگر ترکیب شیمیایی گرانیتی و گرانودیوریتی) بوجود آمدند. توزیع نامتقارن قاره‌ها و اقیانوسها احتملا در اثر تولید نامتقارن قطرات بزرگ آهن بوده است.

اولین نوع قاره در منطقه‌ای در بالای اولین قطره فرو رونده تشکیل می‌شود و منطقه واقع در قطب مقابل آن نیز به صورت اقیانوس باقی می‌ماند. شواهد موجود حاکی از آن است که تشکیل پوسته پایدار فرآیندی سریع و تمام کننده نبود. فاصله زمانی بین سن زمین و سن قدیمی‌ترین سنگهای آن فاصله قابل توجهی است. ناپایداری شدید پوسته‌ای در این فترت زمانی وجود داشته است. بخشی از هسته‌های قاره‌ای اولیه احتمالا ، دچار ذوب مجدد شده و پیش از اینکه اندازه و ضخامت آنها به حدی برسد که بتوانند در مقابل بلعیده شدن به وسیله لایه مذاب زیرین مقاوت کنند، چندین بار رشد کرده و از بین رفته‌اند. در هر حال ، حدود 3.5x10^9 سال پیش الگوی هسته‌های قاره‌ای و حوضه‌های اقیانوسی احتمالا جایگاه اصلی خود را یافته‌اند.

منشا اتمسفر و هیدروسفر

رشد زمین از طریق تجمع در ابری متشکل از غبار خورشید ، نمایانگر یک اتمسفر اولیه برون اکسیژن است. این اتمسفر احتمالا ، بیشتر از هیدروژن ، ازت ، بخار آب ، متان و آمونیاک و در صورت کم بودن مقدار هیدروژن احتمالا از دی‌اکسید کربن و ازت تشکیل شده بود. کشش ثقل زمین آنقدر نیست که بتواند گازهای هیدروژن و هلیم را در میدان گرانشی خود حفظ کند، در نتیجه هیدروژن و هلیم موجود نیز به تدریج در فضای بیرونی پخش خواهند شد.

تصور بر این است که تکوین اتمسفر اولیه به اتمسفر امروزی که عمدتا از ازت تشکیل شده است، با از هم‌پاشی فتوشیمیایی بخار آب به وسیله تشعشعات خورشیدی آغاز گردیده و به موجب آن اکسیژن آزاد ، تولید شده است. پس از تشکیل اکسیژن ، گاز متان موجود ، اکسید شده و تبدیل به دی‌اکسید کربن و آب می‌شود. واکنشهای فتوشیمیایی دیگر ، باعث تولید ترکیبات پیچیده‌تر آلی شده و در نهایت منجر به ایجاد سیستمهای تولید مثل کننده ، یا به عبارت دیگر ماده زنده شده‌اند.

قدیمی‌ترین سنگهای رسوبی اکثرا از کنگلومراها ، ماسه سنگها و شیلها تشکیل یافته و دارای سیماهایی هستند که نشان می‌دهد شرایط اتمسفر و هیدروسفر با شرایط امروزی تفاوت بسیاری داشته است.