研究证实，欧洲和非洲之间的相对运动大致可以分为三个阶段：第一阶段，在早侏罗纪时期（约180Ma前）大西洋中部开始张开，非洲和北美洲分离，其间的海洋逐渐生长和变宽。在那时由于欧洲同北美洲仍然构成一块单独的大陆，所以实际上非洲相对于欧洲朝东运动；第二阶段，在晚白垩纪（约80Ma前），大西洋北部开始张开，欧洲（包括欧亚和格陵兰的板块）同北美洲分离。因为欧洲相对美洲朝东推进的速率大于非洲朝东前进的速率，所以非洲对欧洲的相对运动转变成朝西运动；第三阶段，在始新世（约53Ma前），欧洲朝东的推进减慢下来，欧洲和非洲开始接近，导致挤压作用，引起了瑞士和奥地利阿尔卑斯山脉中的造山运动。这一运动延续到今天。
喜马拉雅山脉是世界上最高的山脉，其北延的青藏高原是世界上最高的高原。青藏高原的平均高度约5km，它的地壳异常厚，约70km。从喜马拉雅到青藏高原北端的距离长达1000km。从板块运动的角度看，喜马拉雅这条多山地带是由在早第三纪开始一直延续到今天的造山运动形成的。这个造山运动由印度大陆块体同欧亚大陆的多次碰撞和拼合而发生，最后一次是50～60Ma的印度、亚洲大陆碰撞。研究表明，印度、亚洲大陆碰撞之后，板块之间的作用并未终止，印度板块仍以每年44～50mm的速率往北推进，营造了世界上最高、最大的青藏高原，并形成印度与西伯利亚板块之间南北2000km、东西3000km巨大范围的新生代陆内变形域。
纵观全球各大陆，我国青藏高原的出现与众不同，理论上具有许多独特之处。在全球最显著的巨型洲际构造带中，它位于环太平洋构造带和地中海（特提斯）构造带这样两个“地球大圆构造带”的交叉点上。在形成构造区的地壳性质上，青藏高原自显生宙以来长期处于裂变、沉陷状态，进行着陆壳增生作用和火成活动加积增厚的活动构造区，而如北美科迪勒拉山系、哥伦比亚高原，南美洲的圭亚那、巴西和巴塔哥尼亚高原，东非高原和南非高原等都是一长期稳定地块，自寒武纪以来经历了以上升为主的升降运动，古老的结晶岩多出露地表，仅局部有浅薄的后期沉积层，基本上未受褶皱变动，岩浆侵入和火山喷发很少。因此，青藏高原是国际地学界关注的热点区域，一种新的地质理论——大陆动力学正在以这里为重点实验室而发扬光大。
2.3大冰期——影响地球生物界突变的重大事件所谓大冰期，是指地球表面覆盖有大规模冰川的地质时期，又称为冰川时期。因两次冰期之间为一相对温暖时期，称为间冰期。在地球40多亿年的演化历史中，曾出现过多次显著降温变冷，形成冰期。新太古代大冰期（26亿—25亿年前）休伦大冰期，是地球历史上出现的最严酷、最长的第一次大冰期，从24亿年前直到21亿年前，其产生可能与当时地球大气层中的温室气体甲烷被同期出现的大量氧气氧化而减少，导致气温降低等有关。在前寒武纪晚期（7.7亿年前）、石炭纪至二叠纪（3.5亿～2.7亿年前）和新生代的第四纪冰期（0.02亿年前）都是持续时间很长的地质事件。除休伦大冰期外，其他大冰期与地球生物界的大爆发、部分物种灭绝和直立人的出现等重大事件，有着难以割舍的联系。
2.3.1新元古代雪球事件与生物大爆发
早在7.5亿～5.8亿年前，地球经历了一次极漫长的冰河时代，当时不仅陆地全部被冰雪覆盖，而且海洋也被完全冻结，只靠来自地球核心的热量才使液态的水在1km厚的冰层下存在。我们居住的地球经历了自形成以来最剧烈的气候波动，最极端的模式——“雪球地球”。这一结论是在20世纪60年代由剑桥地质学家得出的，他们在研究7亿年前的岩石时发现它们都和冰有过接触，一些岩石上面有冰川的划痕，其他的则从冰山的底部落入洋底，而这些岩石来自世界各地，包括那些非常靠近赤道的地方。这就是地质学家们所称谓的“雪球事件”。
地质记录显示，地球在新元古代广泛发育了多套冰川沉积。其中最具代表性的冰川沉积发生在距今约6.3亿年前，几乎在现今所有大陆上都留下了可靠的岩石记录，这就是马瑞诺冰期。在我国南方的新元古代地层内，都发现了同时代的冰川沉积记录，它们被称为“南沱冰期”沉积。在我国西北部的塔里木地区和河南省的外方山地区也都发现有冰川活动的遗迹。
全球新元古代冰川沉积分布一般来说，冰川只发育在高纬度地区和高山之上，如现今的南极和喜马拉雅山地区的冰川，新元古代的冰川沉积是否也形成在类似的地区呢？为了问答这个问题，地质学家们进行了沉积学和古地磁学等方面的研究，结果出人意料：那些冰川沉积岩石大多沉积在小、低纬度附近（赤道和赤道附近）的浅海里。换句话说，新元古代冰川到达了低纬度区域的海平面附近。这一独特的现象违背了人们的常识，热带海域怎么有冰川作用呢？特别的现象需要一个特别的解释。早在1975年，威廉姆斯试图对此现象做一个合理的解释。他推测当时的地球自转轴倾斜了至少54°，这样，地球赤道附近接收的太阳能量反而没有两极地区多，从而在赤道附近形成了类似于现在地球两极的冰雪环境。但是，这种假说后来受到众多的研究者的质疑。例如，物理学上无法解释地球的自转轴频繁地发生大幅度的变化，自转轴高角度倾斜必然导致较大的季节性温差，反而不利于冰川的积累。1998年，美国科学院院士、哈佛大学地质系教授鲍尔·霍夫曼对“雪球假说”进行了详细地阐述。他认为，在新元古代，地球曾经历过数次极端寒冷的全球性的冰期事件，冰期来临时，地表平均温度在零下50℃以下，整个海洋覆盖着厚厚的冰层，地球就像一个白色的“大雪球”。
前面已经谈到，地球在13亿～10亿年前通过格林威尔期的造山作用形成了一个超级联合大陆——罗迪尼亚超大陆，这个超级大陆主要分布在中、低纬度地区。在经历了约1亿年的大陆裂谷和裂解作用后，罗迪尼亚超级大陆在7.5亿～7亿年前最终裂解成了多个较小的陆块。裂解过程引起地球的岩石圈、水圈、大气圈乃至生物圈发生了一系列的变化。分散的陆块大大增加了大陆边缘和边缘海的范围，初级海生物的固碳作用和沉积作用也消耗了“温室”气体CO2并释放出“冰室”气体O2，使地球表面的温度逐渐降低，两极冰盖形成并向中、低纬度发展。当冰盖延伸到大约南北纬30°地区时，冰盖反射回大部分太阳光的能量，从而进一步加快了冰盖向赤道发展的速度，全球性大冰期随之发生。
按照“雪球地球”模型，大冰期年代的火山活动并没有停止。火山带动的岩浆活动可使海底甲烷水合物（可燃冰）释放、氧化，大气圈的CO2浓度迅速增加，远远超过初级海洋生物固碳和沉积作用的消耗量。经过数百万年的日积月累，CO2达到一定浓度时，“温室效应”就发生了，地球温度逐渐升高，“雪球”融化，地球又恢复到它的本来面目——蓝色。然而，地球经历的这次最剧烈的气候波动、最极端的冰雪环境成为生物进化过程的加速器，历经30亿年的初级海洋生物似乎在一夜之间以高等级生物的崭新面貌出现在世界各地的海洋中，这就是被地质界津津乐道的“前寒武纪生物大爆发”事件。
2.3.2石炭-二叠纪大冰期与生物危机事件
当经历了长达3.3亿年的温暖时期之后，地球又进入持续时间长达8000万年的第二次大冰期，即石炭-二叠纪大冰期。大冰期的最寒冷时期为2.8亿～2.7亿年前，温度下降至少在10℃以上。石炭-二叠纪大冰期的大陆冰盖中心最初位于南非，以后经南极洲向澳大利亚呈放射状方向流动，至早二叠世晚期最后消失。从南半球各陆地上普遍存在石炭-二叠纪冰碛层与含舌羊齿类植物群的煤层交错出现表明，冰期与间冰期交替出现。
这次大冰期主要影响南半球。从冰碛岩及冰川侵蚀、沉积的其他各种遗迹的分布看，当时的大陆冰川广泛分布，大冰盖分布于古代南纬60°以内的大陆。包括大洋洲的大部、南美洲南部（巴西与阿根廷的大部）、非洲中部（现在赤道上的刚果与乌干达，以及热带的安哥拉与莫桑比克）和非洲南部（尤其是南非）、南极大陆边缘和印度、中国的西藏等地。现在的南美洲和非洲的一些地方，发现大量当年冰川活动留下的痕迹。其中澳大利亚东南部和塔斯马尼亚岛是这次大冰期冰川作用最强的地区。巴西圣保罗的冰川沉积的厚度也超过了1000m。处在北半球的印度（当时还在南半球），在这次大冰期中，也有1／3的面积被冰川覆盖。非洲和澳大利亚是冈瓦纳古陆上冰川作用最强盛的地区，地面广为冰川覆盖。澳大利亚在二叠纪初期可能有一半的面积被冰盖占据。相对于当时冰天雪地的南半球来说，当时北半球相对温暖，大部分地区还属于气候湿热、植物繁生的成煤时期。
关于石炭-二叠纪大冰期成因的探讨也很多，一些研究者认为大冰期与太阳在银河系中的运动周期有关。斯台奈尔研究发现，在30亿年中的11个银心点有7个可与已发现的地球大冰期相对应，当太阳系运动接近银河系中心点、经过星际物质的稠密地段时，太阳光热辐射的传导受阻，地球接受日光能较少，因而出现冷的周期。也有学者认为，太阳运行到距银河系中心最近时，亮度也会变小，使行星变冷。太阳绕银河系中心一周的公转周期大约是3亿年，不管上述假说哪个正确，太阳绕银河公转一周，行星会变冷一次，由于地球表面多水，在这一周期到来时便会产生一次大冰期。
还有人认为，石炭-二叠纪大冰期是地球自身调节二氧化碳含量的结果。大气圈中二氧化碳的含量变化与地球上植物的生长状况有关。如植物快速繁殖要吸收大气圈中大量的二氧化碳，从而造成降温，形成冰期；然而冰期又会减缓植物生长，从而使二氧化碳含量恢复平衡。石炭-二叠纪时期，全球的蕨类植物的生长正处于十分繁盛的时期，含氧量大大高于现在的水平，森林广布，吸收了大量的二氧化碳等温室气体，形成大冰期也就不足为奇了。
石炭-二叠纪大冰期是地球历史上影响最为深远的一次大冰期。有人认为石炭—二叠纪大冰期引发了二叠纪末物种大灭绝。距今约2.5亿年前的二叠纪末期，估计地球上有96%的物种灭绝，其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝，它们基本上都是一些早期昆虫、原始爬行纲和鲨鱼形动物。其中有著名的四射珊瑚、横板珊瑚、筳类、三叶虫，腕足类也大大减少，仅存少数类别。二叠纪末物种大灭绝事件是地球史上最大也是最严重的物种灭绝事件，形成了地质历史上最严重的“生物危机”。
2.3.3第四纪大冰期与古人类演化进程的提速第四纪大冰期的全球性冰川活动约从距今200万年前开始直到现在，是地质史上距今最近的一次大冰期。在这次大冰期中，气候变动很大，冰川有多次进退，分别被称为冰期和间冰期。1909年德国地貌学家彭克和布吕克纳在阿尔卑斯山建立了由老到新的贡兹、民德、里斯、武木等4个冰期。1930年埃伯尔和I.谢弗发现了贡兹冰期之前的冰川作用遗迹，又补充了较老的多瑙冰期和更老的拜伯冰期，并将各个冰期划分成若干亚期。第四纪大冰期比以前的冰期持续时间要短，但气候比历史上很多时期要寒冷。多数科学家认为，第四纪大冰期并未结束，我们的地球仍处于第四纪大冰期中的亚冰期与间冰期之间。一旦又进入冰期，现在的温室气体不是太多了，而是太少了。与温室效应造成的海平面上升一样，人类同样将面临生存的考验。
