19世纪起莱伊尔（1831）的渐变观点和达尔文的进化论（1859）在地学界占据了统治地位。但是，地球历史演变的阶段性无论在有机界还是在无机界都十分明显，尤其是突发性的古生物大规模的绝灭现象更是不争的事实。如二叠纪末绝灭的动物科数高达当时的52%（最高估计达96%），白垩纪末绝灭的属数也占当时的52%，绝灭的种数则占75%。这些绝灭事件既无法用达尔文的渐变论、也无法用莱伊尔的现实主义原理进行解释。20世纪60年代以来在对此问题的地学多学科综合研究中，最引人注目的成果之一是提供了微量元素和同位素的地球化学证据。
1980年 Alvarez等人在意大利亚平宁山脉的古比奥镇（Gubbio）附近的白垩系—第三系界线上约2 cm厚海相粘土层中，用中子活化分析测定了28种元素，其中铱元素（Ir）含量高达9.1×10-9 ，高于上下石灰岩层30 倍左右（图5.19）。图5.19中还标出了另外5个剖面的分析结果。从图上可见：各剖面白垩系铱的背景含量约为0.3×10-9，一直延续到最顶部，在第三系的几层灰岩粘土残渣中铱的含量仍然较高。在界线以上 1m左右降回背景值，界线以下0.85 m和1.73 m处粘土铱含量为0.5×10-9～0.24×10-9。各剖面虽然沉积速度有异，但铱含量变化的趋势十分相似。1982 年至今，世界各地已有 50 多处白垩系—第三系界线地层中发现了铱异常：丹麦界线剖面粘土层中铱的含量高达41.6×10-9；我国西藏海相白垩系—第三系中也报道了铱异常的存在（Sun Yiyin等，1984；柴元芳等，1984）。
界线粘土层中铱来自何处呢?地壳中铱的丰度为0.2×10-9，什么作用可能使铱在世界范围内的白垩系—第三系界线粘土层中浓集几十至几百倍?虽然地幔铱的丰度为3.4×10-9，含铱矿床中铱的含量更高，但是无论何种机制也无法使它们成为大范围铱异常的源区。显然铱的来源很难从地球找到答案，已知陨石中铱的含量是地球的几百至上千倍（CI型碳质球粒陨石铱含量为473×10-9），因此设想这一界线层中铱的高异常很可能来自球外物质。据Alvaraz（1982）推测：约在6500万年前，一个直径约10±4 km的小行星曾撞击过地球表面，小行星撞击扬起的尘埃冲到了同温层，将阳光遮蔽了数月甚至数年，因而阻止了光合作用，破坏了食物链的基础和生物赖以生存的环境，造成了大量陆生恐龙和海洋浮游生物的灭绝。
图5.19 意大利古比奥（Gubbio）剖面白垩系—第三系界线附近酸不溶残渣的铱丰度