ВходГеологические эры в хронологическом порядке. Геологический век земли
Вначале не было ничего. В бескрайнем космическом пространстве существовало только гигантское облако из пыли и газов. Можно допустить, что время от времени сквозь эту субстанцию на огромной скорости проносились космические корабли с представителями вселенского разума. Гуманоиды скучающе смотрели в иллюминаторы и даже отдалённо не догадывались, что через несколько млрд. лет в этих местах зародятся разум и жизнь.
Газопылевое облако со временем трансформировалось в Солнечную систему . А после того, как возникло светило, появились и планеты. Одной из них стала наша родная Земля . Произошло это 4,5 млрд. лет назад. Вот с тех далёких времён и отсчитывается возраст голубой планеты, благодаря которой мы и существуем в этом мире.
Этапы развития Земли
Вся история Земли делится на два огромных по времени этапа . Первый этап характеризуется отсутствием сложных живых организмов. Существовали лишь одноклеточные бактерии, обосновавшиеся на нашей планете примерно 3,5 млрд. лет назад. Второй этап начался примерно 540 млн. лет назад. Это время, когда живые многоклеточные организмы расселились по Земле. Здесь имеются в виду и растения, и животные. Причём средой их обитания стали и моря, и суша. Второй период продолжается по сей день, а его венцом является человек.
Такие огромные временные этапы называют эонами . Каждому эону присуща своя эонотема . Последняя представляет собой определённый этап геологического развития планеты, который кардинально отличается от других этапов литосферой, гидросферой, атмосферой, биосферой. То есть каждая эонотема строго специфична и не похожа на другие.
Всего насчитывается 4 эона. Каждый из них, в свою очередь, подразделяется на эры Земли, а те делятся на периоды. Отсюда видно, что существует жёсткая градация больших интервалов времени, а за основу берётся геологическое развитие планеты.
Катархей
Самый древний эон называется катархей. Начался он 4,6 млрд. лет назад, а закончился 4 млрд. лет назад. Таким образом, его длительность составила 600 млн. лет. Время очень древнее, поэтому его не разделили ни на эры, ни на периоды. Во времена катархея не было ни земной коры, ни ядра. Планета представляла собой холодное космическое тело. Температура в его недрах соответствовала температуре плавления вещества. Сверху поверхность была покрыта реголитом, как в наше время лунная. Рельеф был практически ровным из-за постоянных мощных землетрясений. Никакой атмосферы и кислорода, естественно, не было.
Архей
Второй эон называется архей. Начался он 4 млрд. лет назад, а закончился 2,5 млрд. лет назад. Таким образом, он продолжался 1,5 млрд. лет. Его подразделяют на 4 эры: эоархей, палеоархей, мезоархей и неоархей.
Эоархей (4-3,6 млрд. лет) длился 400 млн. лет. Это период формирования земной коры. На планету падало огромное количество метеоритов. Это, так называемая, Поздняя тяжёлая бомбардировка. Именно в то время началось образование гидросферы. На Земле появилась вода. В большом количестве её могли занести кометы. Но до океанов было ещё далеко. Существовали отдельные водоёмы, а температура в них доходила до 90° по Цельсию. Атмосфера характеризовалась высоким содержанием углекислого газа и небольшим содержанием азота. Кислород отсутствовал. В конце эры начал формироваться первый суперконтинент Ваальбара.
Палеоархей (3,6-3,2 млрд. лет) длился 400 млн. лет. В эту эру завершилось формирование твёрдого ядра Земли. Появилось сильное магнитное поле. Его напряжённость составляла половину нынешней. Следовательно, поверхность планеты получила защиту от солнечного ветра. На этот период приходятся и примитивные формы жизни в виде бактерий. Их остатки, возраст которых составляет 3,46 млрд. лет, были обнаружены в Австралии. Соответственно, стало увеличиваться содержание кислорода в атмосфере, обусловленное деятельностью живых организмов. Продолжалось формирование Ваальбара.
Мезоархей (3,2-2,8 млрд. лет) длился 400 млн. лет. Самым примечательным в нём являлось существование цианобактерий. Они способны к фотосинтезу и выделяют кислород. Завершилось формирование суперконтинента. К концу эры он раскололся. Имело место также падение огромного астероида. Кратер от него до сих пор существует на территории Гренландии.
Неоархей (2,8-2,5 млрд. лет) продолжался 300 млн. лет. Это время формирования настоящей земной коры - тектогенез. Продолжали развиваться бактерии. Следы их жизни обнаружены в строматолитах, возраст которых оценивается в 2,7 млрд. лет. Эти известковые отложения были образованы огромными колониями бактерий. Их нашли в Австралии и Южной Африке. Продолжал совершенствоваться фотосинтез.
С окончанием архея эры Земли получили своё продолжение в протерозойском эоне. Это период 2,5 млрд. лет - 540 млн. лет назад. Он самый длительный из всех эонов планеты.
Протерозой
Протерозой делится на 3 эры. Первая называется палеопротерозой (2,5-1,6 млрд. лет). Продолжалась она 900 млн. лет. Этот огромный временной интервал подразделяется на 4 периода: сидерий (2,5-2,3 млрд. лет), риасий (2,3-2,05 млрд. лет), орозирий (2,05-1,8 млрд. лет), статерий (1,8-1,6 млрд. лет).
Сидерий примечателен в первую очередь кислородной катастрофой . Произошла она 2,4 млрд. лет назад. Характеризуется кардинальным изменением атмосферы Земли. В ней в огромном количестве появился свободный кислород. До этого в атмосфере доминировали углекислый газ, сероводород, метан и аммиак. Но в результате фотосинтеза и угасания вулканической активности на дне океанов, кислород заполонил всю атмосферу.
Кислородный фотосинтез характерен для цианобактерий, которые расплодились на Земле 2,7 млрд. лет назад. До этого господствовали архебактерии. Они при фотосинтезе кислород не вырабатывали. К тому же вначале кислород расходовался на окисление горных пород. В больших количествах он скапливался только в биоценозах или бактериальных матах.
В конце концов, наступил момент, когда поверхность планеты оказалась окисленной. А цианобактерии продолжали выделять кислород. И он начал накапливаться в атмосфере. Процесс ускорился из-за того, что океаны тоже перестали поглощать этот газ.
Как результат, анаэробные организмы погибли, а им на смену пришли аэробные, то есть те, у которых синтез энергии осуществлялся посредством свободного молекулярного кислорода. Планету окутал озоновый слой и снизился парниковый эффект. Соответственно, расширились границы биосферы, а осадочные и метаморфические породы оказались полностью окисленными.
Все эти метаморфозы привели к Гуронскому оледенению , которое продолжалось 300 млн. лет. Началось оно в сидерии, а закончилось в конце риасия 2 млрд. лет назад. Следующий период орозирий примечателен интенсивными процессами горообразования. В это время на планету упало 2 огромных астероида. Кратер от одного называется Вредефорт и находится в ЮАР. Его диаметр доходит до 300 км. Второй кратер Садбери располагается в Канаде. Его диаметр составляет 250 км.
Последний статерийский период примечателен образованием суперконтинента Колумбия. В него вошли почти все континентальные блоки планеты. Существовал суперконтинент 1,8-1,5 млрд. лет назад. В это же время сформировались клетки, которые содержали ядра. То есть клетки эукариоты. Это был очень важный этап эволюции.
Вторая эра протерозоя называется мезопротерозой (1,6-1 млрд. лет). Её продолжительность составила 600 млн. лет. Делится она на 3 периода: калимий (1,6-1,4 млрд. лет), экзатий (1,4-1,2 млрд. лет), стений (1,2-1 млрд. лет).
Во времена калимия распался суперконтинент Колумбия. А во времена экзатия появились красные многоклеточные водоросли. На это указывает ископаемая находка на канадском острове Сомерсет. Её возраст составляет 1,2 млрд. лет. В стений образовался новый суперконтинент Родиния. Возник он 1,1 млрд. лет назад, а распался 750 млн. лет назад. Таким образом, к концу мезопротерозоя на Земле существовал 1 суперконтинент и 1 океан, получивший название Мировия.
Последняя эра протерозоя носит название неопротерозой (1 млрд.-540 млн. лет). В неё входит 3 периода: тоний (1 млрд.-850 млн. лет), криогений (850-635 млн. лет), эдиакарий (635-540 млн. лет).
Во времена тония начался распад суперконтинента Родиния. Этот процесс закончился в криогении, и начал формироваться суперконтинент Паннотия из 8 образовавшихся отдельных кусков суши. Для криогения также характерно полное оледенение планеты (Земля-снежок). Льды дошли до экватора, а после того, как они отступили, резко ускорился процесс эволюции многоклеточных организмов. Последний период неопротерозоя эдиакарий примечателен появлением мягкотелых существ. Эти многоклеточные животные получили название вендобионты . Представляли они собой ветвящиеся трубчатые структуры. Данная экосистема считается древнейшей.
Жизнь на Земле зародилась в океане
Фанерозой
Примерно 540 млн. лет назад началось время 4-го и последнего эона - фанерозоя. Здесь насчитываются 3 очень важные эры Земли. Первая называется палеозой (540-252 млн. лет). Продолжалась она 288 млн. лет. Делится на 6 периодов: кембрий (540-480 млн. лет), ордовик (485-443 млн. лет), силур (443-419 млн. лет), девон (419-350 млн. лет), карбон (359-299 млн. лет) и пермь (299-252 млн. лет).
Кембрий считается временем жизни трилобитов. Это морские животные, похожие на ракообразных. Вмести с ними в морях обитали медузы, губки и черви. Такое обилие живых существ называется кембрийским взрывом . То есть до этого ничего подобного не было и вдруг резко появилось. Скорее всего, именно в кембрии начали зарождаться минеральные скелеты. Раньше же живой мир имел мягкие тела. Они, естественно, не сохранились. Поэтому сложные многоклеточные организмы более древних эпох и невозможно обнаружить.
Палеозой примечателен быстрым расселением организмов с твёрдыми скелетами. Из позвоночных появились рыбы, пресмыкающиеся и земноводные. В растительном мире вначале преобладали водоросли. Во время силура растения начали осваивать сушу. В начале девона болотистые берега поросли примитивными представителями флоры. Это были псилофиты и птеридофиты. Размножались растения спорами, которые переносил ветер. Побеги растений развивались на клубневых или стелющихся корневищах.
Растения начали осваивать сушу в силурский период
Появились скорпионы, пауки. Настоящим гигантом была стрекоза меганевра. Размах её крыльев достигал 75 см. Древнейшими костными рыбами считаются акантоды. Жили они в силурский период. Их тела были покрыты плотными ромбовидными чешуйками. В карбон , который ещё называют каменноугольным периодом, на берегах лагун и в бесчисленных топях бурно развивалась самая разнообразная растительность. Именно её остатки и послужили основой для образования каменного угля.
Это время также характерно началом образования суперконтинента Пангея. Полностью он сформировался в пермский период. А распался 200 млн. лет назад на 2 континента. Это северный континент Лавразия и южный континент Гондвана. Впоследствии Лавразия раскололась, и образовались Евразия и Северная Америка. А из Гондваны возникли Южная Америка, Африка, Австралия и Антарктида.
На пермь приходились частые изменения климата. Засушливые времена сменялись влажными. В это время на берегах появлялась буйная растительность. Типовыми растениями были кордаиты, каламиты, древовидные и семенные папоротники. В воде появились ящеры мезозавры. Их длина достигала 70 см. Но к концу пермского периода ранние пресмыкающиеся вымерли и уступили место более развитым позвоночным. Таким образом, в палеозой жизнь надёжно и плотно обосновалась на голубой планете.
Особый интерес у учёных вызывают следующие эры Земли. 252 млн. лет назад наступил мезозой . Продолжался он 186 млн. лет и закончился 66 млн. лет назад. Состоял из 3-х периодов: триас (252-201 млн. лет), юра (201-145 млн. лет), мел (145-66 млн. лет).
Граница между пермским и триасовым периодом характеризуется массовым вымиранием животных. Погибли 96% морских видов и 70% наземных позвоночных. По биосфере был нанесён очень сильный удар, и восстанавливалась она очень долго. А закончилось всё появлением динозавров, птерозавров и ихтиозавров. Эти морские и наземные животные были огромных размеров.
А вот основное тектоническое событие тех лет - распад Пангеи. Единый суперконтинент, как уже говорилось, разделился на 2 континента, а затем распался на те материки, которые мы знаем сейчас. Откололся и индийский субконтинент. Впоследствии он соединился с азиатской плитой, но столкновение было настолько жёсткое, что возникли Гималаи.
Такой природа была в ранний меловой период
Мезозой примечателен тем, что считается самым тёплым периодом фанерозойского эона . Это время глобального потепления. Началось оно в триасе, а закончилось в конце мела. 180 млн. лет даже в Заполярье не было устойчивых паковых ледников. Тепло по планете распространялось равномерно. На экваторе среднегодовая температура соответствовала 25-30° по Цельсию. Для приполярных областей был характерен умеренно-прохладный климат. В первой половине мезозоя климат был сухим, а для второй половины характерен влажный. Именно в это время сформировался экваториальный климатический пояс.
В животном мире из подкласса пресмыкающихся возникли млекопитающие. Связано это было с совершенствованием нервной системы и головного мозга. Конечности переместились с боков под тело, стали более совершенными детородные органы. Они обеспечили развитие зародыша в теле матери с последующим выкармливанием его молоком. Появился шерстяной покров, улучшились кровообращение и обмен веществ. Первые млекопитающие появились ещё в триасе, но с динозаврами они конкурировать не могли. Поэтому более 100 млн. лет те занимали доминирующее положение в экосистеме.
Последней эрой считается кайнозой (начало 66 млн. лет назад). Это текущий геологический период. То есть мы все живём в кайнозое. Подразделяется он на 3 периода: палеоген (66-23 млн. лет), неоген (23-2,6 млн. лет) и современный антропоген или четвертичный период, начавшийся 2,6 млн. лет назад.
В кайнозое наблюдаются 2 главных события . Массовое вымирание динозавров 65 млн. лет назад и общее похолодание на планете. Гибель животных связывают с падением огромного астероида с высоким содержанием иридия. Диаметр космического тела достигал 10 км. В результате этого образовался кратер Чиксулуб с диаметром 180 км. Находится он на полуострове Юкатан в Центральной Америке.
Поверхность Земли 65 млн. лет назад
После падения произошёл взрыв огромной силы. В атмосферу поднялась пыль и закрыла планету от солнечных лучей. Средняя температура упала на 15°. Пыль висела в воздухе целый год, что привело к резкому похолоданию. А так как Землю населяли крупные теплолюбивые животные, то они вымерли. Остались только мелкие представители фауны. Именно они и стали предками современного животного мира. Данная теория базируется на иридии. Возраст его слоя в геологических отложениях как раз соответствует 65 млн. лет.
Во времена кайнозоя материки расходились. На каждом из них формировалась своя уникальная флора и фауна. Многообразие морских, летающих и наземных животных значительно увеличилось по-сравнению с палеозоем. Они стали гораздо более совершенными, а доминирующее положение на планете заняли млекопитающие. В растительном мире появились высшие покрытосеменные растения. Это наличие цветка и семяпочки. Появились также злаковые культуры.
Самым важным в последней эре является антропоген или четвертичный период , начавшийся 2,6 млн. лет назад. Состоит он из 2-х эпох: плейстоцена (2,6 млн. лет-11,7 тыс. лет) и голоцена (11,7 тыс. лет-наше время). В эпоху плейстоцена на Земле жили мамонты, пещерные львы и медведи, сумчатые львы, саблезубые кошки и многие другие виды животных, вымерших в конце эпохи. 300 тыс. лет назад на голубой планете появился человек. Считается, что первые кроманьонцы облюбовали для себя восточные районы Африки. В это же время на Пиренейском полуострове жили неандертальцы .
Примечателен плейстоцен и ледниковыми периодами . Целых 2 млн. лет на Земле чередовались очень холодные и тёплые периоды времени. За последние 800 тыс. лет насчитывалось 8 ледниковых периодов со средней продолжительностью 40 тыс. лет. В холодные времена ледники наступали на континенты, а в межледниковье отступали. При этом повышался уровень Мирового океана. Около 12 тыс. лет назад, уже в голоцен, закончился очередной ледниковый период. Климат стал тёплым и влажным. Благодаря этому, человечество расселилось по всей планете.
Голоцен - это межледниковье . Оно продолжается уже 12 тыс. лет. Последние 7 тыс. лет развивалась человеческая цивилизация. Мир во многом изменился. Значительные трансформации, благодаря деятельности людей, претерпели флора и фауна. В наши дни многие виды животных находятся на грани уничтожения. Человек уже давно считает себя властелином мира, но эры Земли никуда не делись. Время продолжает свой неуклонный ход, а голубая планета добросовестно вращается вокруг Солнца . Одним словом, жизнь продолжается, а вот что будет дальше - покажет будущее.
Cтатью написал Виталий Шипунов
Изучение содержания параграфа предоставляет возможность: изучить историю образования Земли и способы определения возраста горных пород; ознакомиться с геохронологической шкалой ¦ ее использованием в практической деятельности.
Что такое Вселенная, Солнечная с."тема? Что такое «силы гравитации»? Существует много разл^ных гипотез происхождения Земли. Подробно они рассма риваются в курсе астрономии. В настоящее время наиболее распространена гипотеза О. Ю. Шмидта об образовании Земли из холодного газо-пылевого облака. Частицы
этого облака, вращаясь вокруг Солнца, сталкиваясь, «слипались», образуя сгустки, нараставшие, как снежный ком. Считается, что возраст Солнечной системы (включая Землю) составляет около 5 млрд лет. В результате эволюции Земли сформировались горные породы, слагающие земную кору.
Время и последовательность образования горных пород носит название геологическое летосчисление. Выделяют абсолютный и относительный возраст горных пород. Абсолютный возраст исч сля- ется от начала образования горных пород и до настоящего времени. Он насчитывает тысячи, миллионы и даже миллиарды лет и в основном определяется путем изучения распада радиоактивных химических элементов. Возраст наиболее древних исследованных пород "емного шара достигает 3,8 млрд лет.
Относительный возраст отражает последовательность отложения слоев горных пород в геологическом разрезе. Основными методами определения относительного возраста горных пород являются стратиграфический (от лат. stratum - -слой и греч. grapho - описываю) - соотношение пластов, напластований осадоч
ных горных пород данного возраста" пе трографический (от греч. petros - камень, grapho - описание) - изучение состава пород; палеонтологический (от греч. palaios - древний, logas - изучение) - изучение остатков ревних вымерших организмов; спорово-пыльцевой анализ - по результатам анализа спор и пыльцы древних растений" изотопный - по радиоактивным изотопам.
Раздел исторической геологии, изучающий последовательность формирования горны - п^юд носит название стратиграфия. При ненарушенном залегании горных пород верхние слои моложе нижних. Расположение геологических слоев по мере их образования от более древних к более молодым называется стратиграфической колонкой или стратиграфической шкалой. Если эта шкала выражена во временных единицах с разделением на эры, периоды и эпохи, то она назы ается шкалой геологического времени или геохронологической ш шкалой (см. Приложения). (Подумайте, что, на ваш взгляд, отражают названия геологических эр. Какая эра является самой поздней?)
В геохронологической шкале может быть отражено время образования горных систем, полезных ископаемых, возникновение жизни или исчезновение отдельных ее форм.
Всю историю Земли принято делить на 2 этапа: докембрий, или криптозой (планетарный период), и фанерозой (геологический период).
Если принять возраст Земли равным 4,6 млрд лет, то криптозой продолжался около 4 млрд лет, а фанерозой продолжается 570 млн лет.
Докембрий (криптозой) - это отрезок времени в истории эволюции Земли, который условно называется ее планетарным этапом.
Докембрий подразделяется на две эры: архейскую (древнюю) и протерозойскую (раннюю). Архей характеризуется несколькими эпохами складчатости, образованием мелководного океана с множеством вулканических островов, формированием атмосферы с наличием свободного кислорода. С появлением атмосферы и гидросферы начался процесс физического выветривания и образов:. ия осадочных отложений.
В архее в водной среде возникла жизнь, которая не прерывалась на Земле в течение всей дальнейшей истории ее развития.
Следующая эра - протерозой - характеризуется несколькими эпохами складчатости, образованием кристаллических пород фундамента древних платформ. В этот период увеличился объем воды в океане, произошло изменение состава атмосферы (содержание кислорода достигло 0,01% от современного уровня), шло развитие беспозвоночных. Породы докембри слагают фундамент и нижнюю часть платформенного чехла древни: платформ.
Фанерозой охватывает палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры геологической истории.
Палеозой разделяют на 6 периодов. (Как называются эти периоды?) В ордовике вода приобрела состав, близкий к современному. В ордовике и силуре проявилась каледонская складчатость. Суша приподнималась, и происходили обширные отступания теплых морей. Содержание кислорода в атмосфере достигло 10 % от уровня современного, происходило образование озонового слоя.
Девон, карбон (каменноугольный период) и пермь характеризуются очередным объединением проматериков. В палеозое растения и животные организмы стали выходить на сушу. Началось активное преобразование окружающей среды живыми организмами посредством биологических и биохимических процессов. Это способствовало дифференциации (разнообразию) природных комплексов, усложнению физико-географических условий и разнообразию ландшафтов.
В карбоне образовались мощные пласты каменного угля, что и определило название периода. Содержание кислорода в атмосфере приблизилось к современному состоянию. В пермском периоде произошло планетарное похолодание климата, формировались оледенения в Северном и Южном полушариях.
В мезозойскую эру шло образование молодых гор в областях мезозойской складчатости, началось образование современных океанов, в которых происходило накопление осадочных отложений, отмечался расцвет гигантских пресмыкающихся (динозавров), затем произошло их вымирание.
Следующей эрой геологической истории Земли является кайнозойская (кайнозой). (Используя геохронологическую шкалу, определите начало и подразделение эры на периоды.)
Последний период кайнозойской эры называют четвертичным (или антропогеном), который делится на эоплейстоцен, плейстоцен и голоцен. (Вспомните из истории, сколько лет назад появился человек.)
Первый отрезок антропогена из-за мощных м?ге,т*ховых оледенений еще называется ледниковой эпохой. Общая площадь материкового ледника в то время достигла 48 мл! км2, что в три раза превышает площадь Антарктиды. В Европе ледник распространился на юг до 49,5° с. ш., в Северной Америке - тgt; о7,5° с. ш.
Оледенения насчитывают несколько стадий, которые чередовались с межледниковыми эпохами.
О соотношении и продолжительности разных эр, периодов и эпох в общей геологической истории Земли очень образки нашсал чешский ученый Й. Аугуста в своей книге «По путям развития жизни»: «...если продолжительность всей геологической истории Земли условно принять за продолжительность одного года. Тогда в этом масштабе архей и протерозой будут соответствовать почти полностью первым трем четвертям года, то есть времени от начала января до последних чисел сентября; на раннюю весну пришлось бы образование земной коры, но еще без океанов и до возникновения жизни. Возникновение жизни произошло бы приблизительно в начале мая, а первая стадия развития беспозвоночных в период протерозоя заняла бы все лето до начала осени, приблизительно до половины сентября, когда начался бы палеозой с расцветом беспозвоночных, рыб и земноводных. Этот период продолжался бы приблизительно до последних чисел ноября, когда бы начался мезозой - эра гигантских пресмыкающихся, - который закончился бы в последнюю неделю декабря... В этом масштабе на четвертичный период пришлись бы всего неполные сутки, а в эти сутки человек появился бы приблизительно в 8 часов вечера. Вся история науки и культуры человечества уложилась бы в этом масштабе всего лишь в несколько последних минут года!..»
? 1. Каким образом геологическое летосчисление применяют для определения возраста Земли?
2. Составьте таблицу произвольной формы, отражающую важнейшие события, произошедшие на Земле в палеозойскую, мезозойскую, кайнозойскую эры.
3*. Почему выход растений и животных на сушу способствовал дифференциации географической оболочки?
1.Подразделения докембрия.
Архейско-протерозойский, или криптозойский, этап охватывает историю Земли протяженностью 4 млрд. лет. Он продолжался почти в 7 раз дольше фанерозойского. За это время сфоормировались все существующие внешние оболочки - литосфера, гидросфера и атмосфера.
| Геохронологическая шкала докембрия | |||
| Относительная геохронология | |||
| Эры (группы) | Части эр (подгруппы) | ||
| протерозойская - PR | поздний протерозой - PR3 | Венд-V | |
| рифей –R | поздний рифей-R3 | ||
| средний рифей-R2 | |||
| ранний рифей-R1 | |||
| средний протерозой - PR2 | |||
| ранний протерозой - PR1 | |||
| Архейская - AR | поздний архей - AR2 | ||
| ранний архей (катархей) - AR1 | |||
2.История развития Земли в докембрии.
Докембрий, охватывающий подавляющую часть геологической истории Земли (свыше 80%), остается вместе с тем наименее изученным отрезком времени. Из-за высокой степени метаморфизма толщ докембрия, отсутствия ископаемых остатков, слабая обнаженность докембрийских пород и т.д.
По мнению ряда ученых, начальный этап геологического развития Земли был еще бесплатформенным и безгеосинклинальным. На этом этапе развития первичная земная кора имела основной состав и формировалась за счет базальтовых излияний из верхней мантии. Одновременно с этим в первичной земной коре уже возникали многочисленные куполовидные поднятия до 50-60 км в поперечнике, в которых начинали зарождаться первые гранитизированные участки земной коры. Весь этот этап развития получил название нуклеарного этапа; он продолжался до конца архейской эры.
Следующий этап тектонического развития земной коры наступает с конца архея, когда на нуклеарной земной коре закладываются глубокие линейные прогибы, названные протогеосинклиналями. В них накапливался обломочный материал, сносимый с участков древнейшей гранитизации и выступающих частей первичной базальтовой земной коры.
Под влиянием древнейших эпох тектогенеза - саамский и беломорской - в конце архея - начале протерозоя сформировались первые платформенные образования - протоплатформы, разделенные геосинклинальными прогибами.
Наиболее молодые протогеосинклинали прекратили свое существование в начале среднего протерозоя. С их исчезновением прекратилось образование ряда типичных для этого этапа развития комплексов и формаций пород - лептитов, мигматитов, чарнокитов и джеспилитов.
Следующая эпоха тектогенеза - карельская, проявилась в конце среднего протерозоя.
С окончанием карельской складчатости возникли крупные платформы, между которыми свое развитие продолжали геосинклинальные прогибы; в которых накапливались породы нового типа (водорослевые известняки и доломиты, углистые и графитистые сланцы).
В Северном полушарии в интервале между карельской и байкальской эпохами тектогенеза интенсивных тектонических движений не происходило в отличии от Южного полушария.
Байкальская эпоха тектогенеза проявилась в конце рифея - начале кембрийского периода. Ее структуры образуют Тимано-Печорский район, западное, юго-западное и южное обрамление Сибирской платформы, которые возникли в окраинных зонах Урало-Монгольского геосинклинального пояса.
К концу рифея байкальского тектогенеза отмечается заложение ряда геосинклинальных прогибов - проявление новой эпохи тектогенеза - каледонского, которые возникли, в частности, в том же Урало-Монгольском геосинклинальном поясе в пределах Саян и Алтая.
Существует представление, что к концу протерозойской эры все южные древние платформы - Южно-Американская, Африканская, Индостанская, Австралийская и Восточно-Антарктическая - были ╚спаяны╩ в один обширный материк, описываемый под названием Гондваны. В его состав входили также территории, занятые ныне впадинами Индийского и южной части Атлантического океанов.
3.Органический мир и полезные ископаемые докембрия.
Архейские породы не содержат органических остатков. Самые древние остатки организмов известны только из верхнепротерозойских, или рифейских, отложений.
Есть основание полагать, что органический мир на Земле возник задолго до рифея - в архее.
Полагают, что в архее были широко развиты одноклеточные микроскопические организмы, а возможно, и многоклеточные, но без минерального скелета. Многочисленные находки разнообразных строматолитов синезеленых водорослей в рифейских отложениях позволяют расчленить рифеи на четыре комплекса.
Породы докембрия, кроме железных руд, которые образуют крупные месторождения не только в России (Курская магнитная аномалия, Кольский полуостров и Карелия, Алданский щит и др.), но и во всем мире, содержат и другие рудные ископаемые: коренные месторождения золота на Алданском щите и Енисейском мегантиклинории, медные руды, редкие элементы и др. Из нерудных ископаемых - месторождения слюд на Алданском щите. Широкое применение в качестве строительных материалов имеют граниты, лабрадориты, мраморы.
4.История развития Земли в раннем палеозое.
Кембрийский период.
В начале кембрийского периода в связи с полным окончанием байкальского тектогенеза окончательно определились контуры древних и эпибайкальских платформ.
На всех древних платформах к началу палеозойской эры отчетливо определились щиты и плиты.
Так, на Восточно-Европейской платформе закладывается крупная Московская синеклиза. На Сибирской платформе к тому же времени относится заложение очень крупной Тунгусской синеклизы. Процесс заложения синеклиз на древних платформах сопровождается возникновением в теле платформы глубоких разломов фундамента.
Выделившиеся к концу докембрия древние платформы отделялись одна от другой геосинклинальными поясами. Между Восточно-Европейской и Южно-Китайской платформами с одной стороны и Гондваной - с другой располагался обширный Средиземноморский геосинклинальный пояс. Между Восточно-Европейской и Сибирской платформами и между Сибирской и Северо-Китайской платформами протягивался коленообразно изгибающийся обширный Урало-Монгольский геосинклинальный пояс. Северо-Американская и Восточно-Европейская платформы разделялись Атлантическим геосинклинальным поясом. К северу от Северо-Американской платформы протягивался Арктический геосинклинальный пояс. Два геосинклинальных пояса огромной протяженности (как и в современную эпоху) окаймляли впадину Тихого океана: Восточно-Тихоокеанский - вдоль Американского побережья Тихого океана и Западно-Тихоокеанский - вдоль Азиатского побережья; их часто рассматривают как единый тихоокеанский геосинклинальный пояс.
Одной из главных особенностей палеографии кембрийского периода является довольно широкое развитие морского режима на платформах Северного полушария, в то время как Гондванский материк в подавляющей своей части характеризовался континентальным режимом.
В геосинклинальных поясах энергично происходили подводный и надводный вулканизм, а также и интрузивный магматизм, представленный ультраосновными и оновными породами, а на последующих этапах магматизма - гранитоидами.
Ордовикский период.
В ордовикском периоде существовали те же платформы и геосинклинальные пояса, что и в конце кембрийского периода.
К концу периода в некоторых геосинклинальных прогибах собственно геосинклинальная стадия развития пришла к концу и сменилась орогенной стадией (в Северном Тянь-Шане и других структурах Урало-Монгольского геосинклинального пояса, Аппалачской и Грампианской геосинклинальных областях в Атлантическом геосинклинальном поясе).
В стуктуре платформ на протяжении ордовика отмечается дальнейшее углубление древних синеклиз, формирование новых впадин.
К концу периода в связи с горообразованием в ряде геосинклинальных систем происходит сокращение геосинклинальных и эпиконтинентальных морей.
Магматическая деятельность в подвижных, геосинклинальных зонах проявляется активно. Отмечается присутствие ультраосновных пород, а также гранитоидных интрузий.
Силурийский период.
Силурийский период - заключительный период проявления каледонского тектонического этапа развития земной коры.
В областях каледонской консолидации так называемые унаследованные прогибы и наложенные впадины, в которых на протяжении девона - перми накапливались своеобразные формации пород, и лишь после этого в них начинался платформенный этап развития.
Области каледонских консолидированных структур наиболее отчетливо обозначились в Атлантическом геосинклинальном поясе, особенно в пределах Грампианской геосинклинальной области (Скандинавские горы, северная часть Великобританских островов западная часть островов Шпицберген, восточная оконечность Гренландии), частично в Аппалачской геосинклинальной области, в виде обширных территорий - в Урало-Монгольском геосинклинальном поясе (Саяны, Центральный Казахстан, Северный Тянь-Шань, Северная Земля) и в Западно-Тихоокеанском геосинклинальном поясе (Катазиатская геосинклинальная область - к востоку от Южно-Китайской платформы, Автралийская геосинклинальная область - западнее дуги Автралийских Кордильер).
Образование обширных консолидированных площадей в Грампианской геосинклинальной области вызвало воссоединение Восточно-Европейской и Северо-Американской платформ в один обширный материк, названный Северо-Атлантическим.
Под влиянием каледонского тектогенеза в фундаменте ряда платформ возникают глубокие разломы, продолжается углубление синеклиз и заложение впадин.
В начале силурийского периода после сравнительно небольшой ордовикской регрессии снова происходит трансгрессия моря, по своим масштабам почти равная ордовикской, и примерно в тех же районах. Однако во второй половине периода в связи с завершением каледонского этапа развития происходят обширные поднятия как в геосинклинальных поясах, так и на платформах. В результате развиваются регрессии, и многие территории платформ не только осушаются, но надолго, на целые периоды, приобретают континентальный режим развития.
Согласно современным представлениям, имеет возраст 4,5 - 5 млрд лет. В истории ее возникновения выделяют планетарный и геологический этапы.
Геологический этап - последовательность событий в развитии Земли как планеты с момента образования земной коры. В ходе него возникали и разрушались формы рельефа, происходили погружение суши под воду (наступление моря), отступание моря, оледенения, появление и исчезновение различных видов животных и растений и т.д.
Ученые, пытаясь восстановить историю планеты, изучают пласты горных пород. Все отложения они делят на 5 групп, выделяя следующие эры: архейскую (древнейшую), протерозойскую (раннюю), палеозойскую (древнюю), мезозойскую (среднюю) и кайнозойскую (новую). Граница между эрами проходит по крупнейшим эволюционным событиям. Последние три эры делят на периоды, поскольку в этих отложениях останки животных и остатки растений сохранились лучше и в большем количестве.
Каждой эре свойственны события, оказавшие решающее влияние на современный рельеф .
Архейская эра отличалась бурной вулканической деятельностью, в результате которой на поверхности Земли оказались магматические гранитсодержащие породы - основа будущих материков. В то время Землю населяли лишь микроорганизмы, которые могли жить без кислорода. Предполагают, что отложения той эпохи покрывают практически сплошным щитом отдельные участки суши, в них много железа, золота, серебра, платины и руд других металлов.
В протерозойскую эру вулканическая активность также была высока, образовались горы так называемой бай- кальской складчатости. Они практически не сохранились и представляют собой сейчас лишь отдельные небольшие поднятия на равнинах. В этот период планету населяли сине-зеленые водоросли и простейшие микроорганизмы, возникли первые многоклеточные. Протерозойские пласты горных пород богаты полезными ископаемыми: железными рудами и рудами цветных металлов, слюдой.
В начале палеозойской эры образовались горы каледонской складчатости, что привело к сокращению морских бассейнов и возникновению значительных участков суши. В виде гор сохранились лишь отдельные хребты Урала, Аравии, Юго-Восточного Китая и Центральной Европы. Все эти горы невысокие, «изношенные». Во второй половине палеозоя образовались горы герцинской складчатости. Эта эпоха горообразования была более мощной, возникли обширные горные массивы на территории Западной Сибири и Урала, Монголии и Маньчжурии, большей части Центральной Европы, восточного побережья Северной Америки и Австралии. Сейчас они представлены невысокими глыбовыми горами. В палеозойскую эру Землю заселяют рыбы, земноводные и пресмыкающиеся, среди растительности преобладают водоросли. Основные месторождения нефти и каменного угля возникли именно в этот период.
Мезозойская эра началась с периода относительного спокойствия внутренних сил Земли, постепенного разрушения созданных ранее горных систем и погружения под воду сглаженных равнинных территорий, например большей части Западной Сибири. Во второй половине эры образовались горы мезозойской складчатости. В это время появились обширные горные страны, которые и сейчас имеют облик гор. Это Кордильеры, горы Восточной Сибири, отдельные участки Тибета и Индокитая. Землю покрывала буйная растительность, которая постепенно отмирала и перегнивала. В условиях жаркого и влажного климата шло активное образование болот и торфяников. Это была эпоха динозавров. Гигантские хищные и травоядные животные распространились практически по всей планете. В это время появились и первые млекопитающие.
Кайнозойская эра длится по сей день. Ее начало было ознаменовано ростом активности внутренних сил Земли, приведшим к общему поднятию поверхности. В эпоху альпийской складчатости возникли молодые складчатые горы в пределах Альпийско-Гималайского пояса и приобрел современные очертания материк Евразия. Помимо этого, произошло омоложение древних горных массивов Урала, Аппалачей, Тянь-Шаня, Алтая. Резко изменился климат на планете, начался период мощных покровных оледенений. Наступающие с севера покровные ледники изменили рельеф материков Северного полушария, сформировав холмистые равнины с большим количеством озер.
Всю геологическую историю Земли можно проследить по геохронологической шкале - таблице геологического времени, показывающей последовательность и со-подчиненность основных этапов геологии, истории Земли и развития жизни на ней (см. табл. 4 на с. 46-49). Читать геохронологическую таблицу следует снизу вверх.
Вопросы и задания для подготовки к экзамену
1. Объясните, почему на Земле наблюдаются полярные дни и ночи.
2. Какими были бы условия на Земле, если бы ось ее вращения не была наклонена к плоскости орбиты?
3. Смену времен года на Земле определяют две главные причины: первая - это обращение Земли вокруг Солнца; назовите вторую.
4. Сколько раз в году и когда Солнце бывает в зените над экватором? Над Северным тропиком? Над Южным тропиком?
5. В какую сторону отклоняются в Северном полушарии постоянные ветры и морские течения, движущиеся в меридиональном направлении?
6. Когда в Северном полушарии наблюдается самая короткая ночь?
7. Чем характеризуются дни весеннего и осеннего равноденствия на Земле? Когда они наступают в Северном и Южном полушариях?
8. Когда бывают дни летнего и зимнего солнцестояния в Северном и Южном полушариях?
9. В каких поясах освещенности расположена территория нашей страны?
10. Перечислите геологические периоды кайнозойской эры, начиная с самого древнего.
Таблица 4
Геохронологическая шкала
| Эры (продолжительность - в млн лет) | Периоды (продолжительность в млн лет) | Главнейшие события истории Земли | Характерные полезные ископаемые, образовавшиеся в данное время |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Кайнозойская 70 млн лет | Четвертичный 2 млн лет (Q) | Общее поднятие суши. Неоднократные покровные оледенения, особенно в Северном полушарии. Появление человека | Торф, россыпные месторождения золота, алмазов, драг, камней |
| Неогеновый 25 млн лет (N) | Возникновение молодых гор в областях альпийской складчатости. Омоложение гор в областях всех древних складчатостей. Господство цветковых растений | Бурые угли, нефть, янтарь | |
| Палеогеновый 41 млн лет (Р) | Разрушение гор мезозойской складчатости. Широкое развитие цветковых растений, птиц и млекопитающих | Фосфориты, бурые угли, бокситы |
| Мезозойская 165 млн лет | Меловой 70 млн лет (К) | Возникновение молодых гор в областях мезозойской складчатости. Вымирание гигантских пресмыкающихся (динозавров). Развитие птиц и млекопитающих | Нефть, горючие сланцы, мел, уголь, фосфориты |
| Юрский 50 млн лет (J) | Образование современных океанов. Жаркий и влажный климат на большей части суши. Расцвет гигантских пресмыкающихся (динозавров). Господство голосеменных растений | Каменные угли, нефть, фосфориты | |
| Триасовый 40 млн лет (Т) | Наибольшее за всю историю Земли отступание моря и поднятие суши. Разрушение гор каледонской и гер- цинской складчатостей. Обширные пустыни. Первые млекопитающие | Каменные соли | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Палеозойская 330 млн лет | Пермский 45 млн лет (Р) | Возникновение молодых складчатых гор в областях герцинекой складчатости. Сухой климат на большей части суши. Появление голосеменных растений | Каменные и калийные соли, гипсы |
| Каменноугольный 65 млн лет (С) | Жаркий и влажный климат на большей части суши. Широкое распространение болотистых низменностей в прибрежных районах. Леса из древовидных папоротников. Первые пресмыкающиеся, расцвет земноводных | Каменный уголь, нефть | |
| Девонский 55 млн лет (р) | Жаркий климат на большей части суши. Первые пустыни. Появление земноводных. Многочисленные рыбы | Соли, нефть | |
| Силурийский 35 млн лет (S) | Возникновение молодых складчатых гор в областях каледонской складчатости. Первые наземные растения (плауны и папоротники) | |
| | Ордовикский 60 млн лет (О) | Уменьшение площади морских бассейнов. Появление первых наземных беспозвоночных | |
| Кембрийский 70 млн лет | Возникновение молодых гор в областях байкальской складчатости. Затопление обширных пространств морями. Расцвет морских беспозвоночных животных | Каменная соль, гипс, фосфориты | |
| Протерозойская эра 600 млн лет | Начало байкальской складчатости. Мощный вулканизм. Развитие бактерий и сине-зеленых водорослей | Железные руды, слюда, графит | |
| Архейская эра 900 млн лет | Формирование материковой земной коры. Напряженная вулканическая деятельность. Время примитивных одноклеточных бактерий | Руды | |
Максаковский В.П., Петрова Н.Н., Физическая и экономическая география мира. - М.:Айрис-пресс, 2010. - 368с.:ил.
Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные урокиНе следует отождествлять с единицей времени, принятой в нашем летосчислении: это совсем не сто лет, а тот неопределенный промежуток времени, в течение которого происходило отложение в пластах органических остатков определенных видов животных и растений, (подробнее: ). Отложения в пластах Земли.
Геологические подразделения
История Земли для удобства ее изучения разделяется на крупные промежутки времени:- эти промежутки называются эрами;
- эры подразделяются на периоды;
- периоды на эпохи;
- эпохи - на века .
- в течение эры, называется группой ;
- периоду соответствует система отложений ;
- эпохе - отдел ;
- веку - ярус .
Последовательность геологических подразделений по времени передается следующей сводной таблицей:
| Эра (группы) | Периоды (системы) | Средняя продолжительность периодов (в млн. лет) |
|
Кайнозойская (кайнозой) - 77 миллионов лет |
Четвертичный | 1 |
| Верхнетретичный (неоген) | 24 | |
| Нижнетретичный (палеоген) | 45 | |
| Мезозойская (мезозой) - 120 миллионов лет | Меловой (мел) | 40 |
| Юрский (юра) | 40 | |
| Триасовый (триас) | 35 | |
| Палеозойская (палеозой)- 325 миллионов лет | Пермский (пермь) | 40 |
| Каменноугольный (карбон) | 50 | |
| Девонский (девон) | 35 | |
| Силурийский (силур) | 35 | |
| Ордовикский (ордовик) | 85 | |
| Кембрийский (кембрий) | 80 | |
| Протерозойская эра (протерозой) Археозойская эра (археозой) | Докембрий | 700 1500 |
- Археозойская эра, - эра древнейшая, начало жизни;
- протерозойская - эра первичной жизни;
- палеозойская - древней жизни;
- мезозойская - средней по времени жизни;
- кайнозойская - новой жизни.
- археозой,
- протерозой,
- палеозой,
- мезозой,
- кайнозой.
- первичную (палеозой),
- вторичную (мезозой),
- третичную (кайнозой).
Отложения пород.
Названия этих периодов, не вполне удачны, так как залежи мела и особенно месторождения угля встречаются не только среди отложений этих периодов.
- Юрский период, иначе - юра, получил наименование от гор, где впервые отложения этой системы были подробно изучены (Французская и Швейцарская Юра);
- триас (по-гречески «триас» - троица) вполне отвечает делению отложений этой системы на три отдела;
- пермский - по древнему угро-финскому царству Пермии, на территории которого в бывшей Пермской губернии впервые были обнаружены отложения этой системы;
- Девонский - от провинции Девоншир;
- силурийский - от наименования древних обитателей провинции Уэльс - силуров;
- ордовицкий - тоже от древнего племени ордовициев, соседей силуров;
- кембрийский - от древнего названия самой провинции Уэльс - Кембрия.
Геологические карты
Тщательное исследование выходов на земную поверхность отложений тех или иных систем позволяет составлять геологические карты . Хотя в основе их лежит географический контур с современным очертанием суши, с обозначением многих рек и точек городов, но они резко отличаются от обычных географических карт, хорошо всем знакомых! Человека, не искушенного в геологической науке, они поражают пестротой красок и прихотливостью узора, как на ковре. Каких тут красок только нет: зеленые, синие, желтые, оранжевые, красные, серые самых различных тонов! Различные буквы, значки, прихотливо изогнутые линии. Как разобраться в них?
Геологическая карта.
Тут ничего мудреного нет: каждый цвет геологической карты связан с отложениями определенной системы. Например, серый цвет различных оттенков связан с каменноугольными отложениями различных возрастов: нижнекаменноугольный, среднекаменноугольный и верхнекаменноугольный отделы. Синяя окраска - это отложения юрского времени, зеленая - мелового, желтая - третичного.
Нетрудно разобраться и в буквенных обозначениях карты:
- А - это археозой и протерозой, иначе - докембрий,
- Р - пермская система, иначе - пермь,
- Т - триасовая,
- С - каменноугольная и т. д.
Нет, не в беспорядке и хаосе разбросаны краски на нашей карте, а покорные великим законам физики и химии, управляющим миром и нами,- говорил академик А. Е. Ферсман . С геологической картой особенно тесно связано имя первого советского президента Академии наук СССР - А. П. Карпинского (1847-1936), которого справедливо называют «отцом русской геологии». Он составил первую геологическую карту России в 1892 г., а до того времени русским геологам приходилось пользоваться старой картой, составленной в сороковых годах прошлого столетия английским исследователем России знаменитым геологом Мурчисоном . На картах древнейших периодов жизни Земли, называемых палеогеографическими, А. П. Карпинский словно воскрешает перед нами картины далекого прошлого, картины вечной смены суши и моря на широких просторах Евразии. Ценный вклад внес А. П. Карпинский также в изучение горных пород и полезных ископаемых. Его работы широко воплощаются в жизнь, и в настоящее время современная теология, идя по путям, намеченным «отцом русской геологии», имеет большое значение в мировой науке.