Какие геологические события сейчас происходят какие полезные ископаемые
Планета Земля не все время выглядела так, как сейчас. С момента своего зарождения в бескрайних просторах Вселенной она развивалась, изменялась сама, изменялись и усложнялись ее покровы. Поэтому геологическую историю Земли делят на определенные участки времени, для каждого из которых характерны свои особенности химического состава и структуры планеты, очертаний ее континентов, форм жизни на ней.
Геологическая история Земли разделяется по довольно сложной шкале. Все время, сколько существует наша планета, делится на четыре огромных отрезка времени – эона, три из четырех эонов – на несколько эр, большинство эр – на периоды. В эти сложности вдаваться не будем, а рассмотрим лишь геологические эры земли – длившиеся очень долго – сотни миллионов лет, временные промежутки, в течение каждой из которых облик земли отчетливо отличался от него в других эрах. Часть эр делится на геологические периоды, но отличия одного периода от другого в течение одной эры не специалист сразу не заметит.
Когда примерно 4,6 млрд. лет назад в Солнечной системе образовалась планета Земля, на ней примерно в течение 600 млн. лет длился эон, называемые катархеем – от греческого слова κατἀρχαῖος, что значит «ниже древнейшего». Он еще не делился на эры. В это время планета еще продолжала формироваться. У нее не было ни коры, ни ядра, она выглядела как темно-серый шар с однообразной поверхностью, покрытой следами от ударов метеоритов – как у Луны или Меркурия.
В катархее Земля столкнулась по касательной с другой планетой – Тейя. От удара из множества обломков и пыли около Земли сформировалась маленькая новая планета – Луна, которая стала ее спутником. Из-за этого столкновения также изменились многие химические и физические процессы на Земле, отчего образовалась тяжелая атмосфера, состоявшая в основном из углекислого газа, а на поверхности разлились океаны, имевшие необычайно высокую – до двух с половиной сотен градусов по Цельсию, температуру. Однако давление атмосферы было столь сильное, что вода даже при такой температуре испариться не могла. Никакой жизни в катархее, по-видимому, не было. На поверхности планеты царили вечный полумрак и жара подобно той, что бывает в раскаленной печи.
Эон катархей сменился археем (от греческого «ἀρχαῖος – древний») – первым из эонов, который делится на эры. Первой эрой стал эоархей (4 – 3,6 млрд. лет назад). Самые древние горные породы, какие есть сейчас на нашей планете, образовались в эоархее. В эту же эру образовалась земная кора, не дававшая жидкой раскаленной лаве изливаться на поверхность. Над Землей, как и в катархее, нависала тяжелая, полная углекислого газа и практически лишенная кислорода атмосфера. Но температура понизилась: в морях, которые еще не представляли собой единый океан, а держались на поверхности Земли отдельными бассейнами, вода имела температуру приблизительно девяносто градусов по Цельсию.
В эоархее на Земле появилась жизнь – пока только в виде прокариот – простых одноклеточных микроскопических организмов, не имеющих ядра. Прокариоты поддерживали свою жизнедеятельность, перерабатывая существовавшие тогда в природе неорганические вещества. Остатки живых организмов эоархея не сохранились: только следы их жизнедеятельности в виде строматолитов – окаменелых когда-то произведенных ими веществ.
Строение клетки прокариот
Эоархей 3,6 млрд. лет назад сменился новой эрой – палеоархеем, временем, когда сформировалось твердое земное ядро, отчего усилилось земное притяжение. Оно защитило земную атмосферу от рассеивания. В палеоархее в атмосфере Земли становится все больше кислорода, который в течение десятков миллионов лет производился микроорганизмами. К палеоархею относятся самые древние из ископаемых микробов и, вообще, форм жизни: бактерии, найденные в окаменелостях Австралии.
Строматолиты. Западная Австралия (из Википедии)
3,2 млрд. лет назад началась третья геологическая эра Земли – мезоархей. В мезоархее на Земле впервые образуются суперконтиненты – континеты, включающие в себя почти всю поднимающуюся над океаном земную кору. Сначала образовался суперконтинент Ваальбара, потом он распался на отдельные материки, объединившиеся затем в результате движения земной коры в суперконтинент Ур. По всей видимости, в мезоархее происходит и первое оледенение на Земле.
2,8 млрд. лет назад мезоархей сменился неоархеем – эрой, в которой появился фотосинтез – образование в клетках живых организмов органических веществ из неорганических с выделением кислорода. В связи с этим в земной атмосфере стал быстро по геологическим меркам накапливаться кислород. Это стало причиной массового вымирания анаэробных – то есть, не пользующихся кислородом и, как правило, угнетаемых при контакте с ним, организмов и распространения аэробных – тех, которым кислород необходим для нормальной жизнедеятельности.
Аэробные организмы оказались гораздо приспособленнее к жизни в разных условиях на Земле, и началась их бурная эволюция, ознаменовавшая наступление 2,5 млрд. лет назад очередной эры – палеопротерозоя. В эту эру появились первые организмы со сложными клетками, имеющими ядро – эукариоты.
1,6 млрд. лет назад началась эра мезопротерозой. Во время нее на Земле образовался очередной суперконтинент – Родиния. А у живых организмов появилось такое явление как половое размножение, позволявшее им обмениваться генами и тем самым лучше приспосабливаться к изменениям окружающей среды.
Мезопротерозой 1 млрд. лет назад сменился неопротерозоем. В эту эру появились живые организмы с твердой оболочкой вроде наружного скелета. И в нее же на Земле произошло самое масштабное за всю ее историю оледенение, когда льды достигали экватора. Эон катархей и эры эоархей, палеоархей, мезоархей, неоархей, палеопротерозой, мезопротерозой и неопротерозой составляют длительную эпоху в истории Земли – докембрий(по названию кембрия – первого периода следующей эры), когда на планете жизнь либо отсутствовала, либо была представлена очень примитивными формами в виде микроорганизмов.
докембрий
Неопротерозой 541 млн. лет назад сменился палеозоем– эрой, когда на планете шло бурное развитие самых различных форм живых организмов, которые все усложнялись. Появились разнообразные растения, а потом – многоклеточные животные организмы: сначала беспозвоночные как полипы, медузы, черви, а затем и позвоночные: рыбы, а впоследствии – земноводные. Беспозвоночные тоже продолжали эволюционировать, развиваясь параллельно позвоночным: появились моллюски и членистоногие (ракообразные, пауки, насекомые). Жизнь, ранее распространенная только в водной среде, стала заполнять и сушу. В конце эры Землю покрыли густые леса из огромных древовидных папоротников, хвощей и плаунов. Их окаменевшие остатки сохранились сегодня в виде ископаемого угля – одного из ценных видов топлива.
палеозой
Климат в палеозое в основном был теплым. В наиболее известном периоде палеозойской эры – карбоне, континенты были покрыты заросшими гигантскими папоротникообразными растениями жаркими и сырыми болотами, в которых обитали огромные земноводные, напоминавшие тритонов или саламандр размером с современных крокодилов. Облака водных испарений подчас затеняли собой солнце. В начале палеозоя области суши объединились в один суперконтинент Гондвану, а к концу эры к Гондване присоединились другие континенты: образовался суперконтинент Пангея.
252, 17 миллионов лет назад климат на Земле стал весьма сухим и жарким. Началась мезозойская эра. Единый суперконтинент Пангея постепенно разделялся на существующие ныне материки, соответственно, образовывались и современные моря. К концу эры климат снова стал достаточно влажным. Сушу в мезозое покрывали леса и заросли кустарников из голосеменных растений, родственных современным хвойным. Некоторые биологические группы растений, например, саговники, сохранились со времен мезозоя до наших дней. В мезозое появились и первые цветковые (покрытосеменные) растения. Но особенно известен животный мир мезозоя: это – время расцвета пресмыкающихся. Их было великое множество: от маленьких, размером с современных ящериц, до огромных, ростом больше слона. Именно в середине мезозоя появились знаменитые герои фантастических фильмов – динозавры. В мезозое появились также крокодилы и считающиеся потомками динозавров птицы. Но до динозавров в начале мезозоя на планете господствовали зверозубые ящеры – животные, представлявшие собой нечто среднее между рептилией и млекопитающим. Считается, что они, собственно, и были предками млекопитающих, первые из которых появились к концу эры.
66 млн. лет назад климат Земли резко изменился, стал суше и холоднее. Крупные пресмыкающиеся, которые из-за своих больших размеров не могли прятаться в теплых местах и впадать в оцепенение, вымерли, остались лишь мелкие. Зато начали бурное развитие млекопитающие, которым постоянная температура тела позволяла переносить времена холодов. Началась кайнозойская эра, продолжающаяся и сейчас. Хотя она тоже делится на периоды, в разные из которых на планете господствовал разный видовой состав флоры и фауны, а также имелись значительные различия в климате, в целом Земля приняла современный облик: с разнообразными природными зонами (лесами, степями, пустынями, тундрами), в которых преобладают покрытосеменные растения и млекопитающие животные.
Если вам понравилось, нажмите слева «лайк», а вверху «Подписаться на канал». Спасибо, что дочитали до конца! УДАЧИ!
Авторское право защищено ©ПРИРОДА ДИКАЯ И НЕ ОЧЕНЬ
Ключевые понятия:
геологическая эра
геологический период
Возраст нашей планеты насчитывает примерно 4,6 млрд лет. В течение этого длительного периода условия развития и внешний облик Земли постоянно изменялись: материки и океаны меняли свои очертания, потепления климата чередовались с ледниковыми периодами, появлялись и исчезали различные виды растений и животных.
Современный рельеф Земли является результатом геологической истории, которая в свою очередь подразделяется на эры и периоды.
Геологическая эра – длительный отрезок времени геологической истории (от сотен миллионов до нескольких миллиардов лет), границами которой являются масштабные изменения в биосфере и условиях её формирования.
Геологический период – меньший по продолжительности отрезок геологической истории, являющийся подразделением геологической эры, в течение которого происходило образование горных пород определённого состава.
Все события, связанные с развитием планеты, отражены в слоях горных пород. Именно по ним можно определить, какие условия наблюдались на Земле в тот или иной период развития, какие животные и растения господствовали на земной поверхности. Точный возраст горных пород можно определить по их химическому составу, характеру залегания, сохранившимся остаткам и следам животных и растений.
Учёные разделили геологическую историю Земли на пять геологических эр: архейская (архей), протерозойская (протерозой), палеозойская (палеозой), мезозойская (мезозой) и кайнозойская (кайнозой).
Названия всех геологических эр, кроме архейской, имеют одинаковый корень «зой», что в переводе с греческого означает «жизнь». Таким образом, в названии геологических эр отражены этапы развития жизни на Земле. Архей – эра древнейшей жизни («археос» – древнейший), протерозой – эра ранней жизни («протерос» – первичный), палеозой – эра древней жизни («палео» – древний), мезозой – эра средней жизни («мезо» – средний), кайнозой – эра новой жизни («кайнос» – новый). «Архей» не содержит корня “зой”, так как долгий период времени считалось, что в это время не существовало жизни.
На протяжении каждой эры происходило изменение площади материков и океанов, условий существования организмов, сменялись господствующие виды растений и животных, происходило образование новых форм рельефа и изменение уже существовавших.
Архей – одна из наиболее длительных геологических эр. Её продолжительность составляет около 1,5 млрд лет. В этот период сформировалась земная кора – верхний слой литосферы, появились водная и воздушная оболочки Земли. В водной среде, по мнению многих учёных, зародилась жизнь. Об этом свидетельствуют отложения известняка архейского возраста. Здесь появились первые простейшие организмы – сине-зелёные водоросли и бактерии. Первичная атмосфера была непригодна для дыхания организмов: она почти полностью состояла из углекислого газа, и в ней отсутствовал кислород.
Протерозой — самая продолжительная геологическая эра (около 2 млрд. лет). В этот период на Земле существовали водоросли, черви, моллюски, а также ракообразные. По мнению учёных, в протерозое концентрация кислорода в атмосфере уже достигла более 10%.
Вместе архей и протерозой составляют практически 4/5 всего времени существования Земли. Об этих эрах известно не так много, несмотря на такую длительность, развитие жизни происходило очень медленно. Существовавшие в то время организмы практически не оставили следов своего существования. Это объясняется отсутствием у них твёрдого скелета, останки которого могли бы сохраниться. Всё это стало причиной отсутствия выделения отдельных периодов в данных геологических эрах.
Палеозой отличается от предыдущих геологических эр стремительным развитием жизни на планете (около 340 млн. лет). Появились скелетные организмы – рыбы, от которых произошли первые земноводные, сумевшие выбраться на сушу. К концу палеозоя в прибрежных районах обитали амфибии, рептилии и даже примитивные млекопитающие, появились первые насекомые. Возникли наземные растения, которые начали выделять кислород, и в относительно быстрый промежуток времени суша покрылась лесами из древовидных папоротников и хвощей. Важным событием в конце палеозоя стало образование огромного суперконтинента – Пангеи.
Древовидные папоротники и хвощи выглядели совершенно иначе, чем сейчас. В высоту они достигали 30 метров или высоты современного 11-этажного дома. Между этими огромными растениями летали громадные насекомые, например размах крыльев стрекозы достигал 1,5 метров.
Мезозойская эра, продлившаяся около 170 млн. лет, также отличается своеобразием растительного и животного мира. Именно в это время на планете господствовали громадные рептилии – динозавры, самые крупные из которых достигали 12 метров в высоту и 30 метров в длину. Они заняли все возможные среды обитания: в море существовали морские ящеры, в воздухе парили летающие рептилии – птерозавры, а на суше обитали многочисленные растительноядные и хищники. Одним из самых крупных травоядных динозавров считается диплодок, чей вес достигал 100 тонн. Одним из самых известных и крупных хищников за всю историю нашей планеты считается тираннозавр.
В растительном покрове преобладали хвойные – ели, сосны, секвойи.
#Тираннозавр
В конце геологической эры гигантские рептилии по неизвестной до сих пор причине вымерли. Наиболее популярной версией является падение гигантского метеорита в области современного Мексиканского залива, которое вызвало глобальное изменение условий окружающей среды.
В мезозое произошёл распад суперконтинента Пангея. В результате образовались два крупных материка – северный Лавразия и южный Гондвана. В дальнейшем Лавразия разделилась на Северную Америку и Евразию, а распад Гондваны образовал современные южные материки – Южную Америку, Африку, Австралию и Антарктиду. Некоторые части Гондваны, например нынешний полуостров Индостан – соединились с Евразией. Также образовались современные впадины Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого океанов.
Кайнозойская эра не только самая молодая, но и самая короткая, её продолжительность на данный момент составляет 67 млн. лет. Кайнозойская эра продолжается до сих пор. Именно в кайнозойскую эру сформировались современные очертания материков и океанов, появился современный растительный и животный мир. Главной особенностью растительного мира является господство цветковых растений, животного мира – преимущественное распространение млекопитающих и появление человека.
В четвертичном периоде кайнозойской эры произошло значительное похолодание, которое вскоре привело к началу Великого оледенения или ледникового периода, следы которого сохранились и до наших дней. Оледенение повлияло на растительный и животный мир: исчезли многие виды растений и животных, в том числе крупнейшие обитатели суши кайнозоя – мамонты.
#Мамонт
ИТОГИ
Геологическая история Земли подразделяется на геологически эры и периоды.
Среди геологических эр выделяют: архей, протерозой, палеозой, мезозой и кайнозой.
Кайнозой — самая молодая эра, в которой мы живём.
Геохронология и геохронологическая шкала
Геохронология — это универсальная шкала измерения геологических событий, происходивших в истории земли. Причем, это не просто шкала, ровно разделенная на миллионы и миллиарды лет. В этой линейке отметки не числа, а события планетарного масштаба: зарождение жизни, выход животных на сушу, начало раскола литосферных плит и дрейфа континентов, вымирание динозавров, появление человека разумного.
Геохронологическая шкала (стратиграфическая шкала) — геологическая шкала для обозначения больших временных промежутков в истории Земли (промежутки от сотни тысяч до миллиона лет).
Главная информация о прошедших эпохах находится в толще земных пород .
Принципы стратиграфии
Наука, изучающая время и условия формирования пород, образующих осадочную толщу в их взаимосвязях, называется стратиграфия (в переводе с лат. — «описывающая слои»). Она помогает установить общие закономерности строения осадочной толщи в их временной последовательности, определить возраст геологического события и у неё свои строгие законы.
Базовые геологические принципы:
- Принцип актуализма — отложения и породы, образовывающиеся сегодня, образовывались и в древности.
- Организм не может даже частично вернуться к состоянию, уже случившемуся в ряду его предков.
- Принцип неполноты летописи — осадки не образовываются постоянно, большую часть времени образование осадков не происходит.
- Горная порода, находящаяся несогласно (под другими углами залегания) в однородной толще, моложе вмещающей ее породы. Например, если осадочная порода разорвана магматической, извержение лавы происходило после образования осадочной толщи.
Стратиграфические принципы:
- При ненарушенном залегании, каждый нижележащий слой древнее, чем перекрывающий его.
- Органические останки, залегающие в пластах породы, являются возрастным индикатором.
Резюмируя эти принципы можно сказать, что ни одна характеристика горной породы не является однозначным индикатором времени ее образования.
Возраст горной породы определяют по совокупности признаков, характеризующих данный тип отложений. Формируется набор характеристик отложений, рассказывающих об этих геологических событиях, происходивших на Земле в определенном временном интервале и в определенной точке планеты. Ключевые вехи геологической истории в зависимости от их значимости разносятся в события разного уровня.
Данные вехи и формируют Геохронологическую шкалу, разделенную на главные события геологической истории планетарного масштаба.
Отметки геохронологической шкалы
Геохронологическая шкала делится по уровням на следующие элементы:
Акротема — самое крупное стратиграфическое подразделение.
Выделяется две акротемы:
- Криптозой — эпоха скрытой жизни, когда обитавшие организмы исчезали практически без следа (делится на архей и протерозой).
- Фанерозой — эпоха открытой жизни, когда появились остатки и следы жизнедеятельности живых существ, по которым производится более дробное геохронологическое деление.
Следующий уровень — эры . Фанерозой составляют:
- древняя (палеозой);
- эра средней жизни (мезозой);
- новая эра (кайнозой).
Следующий уровень временного деления — периоды:
- кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский — палеозойские периоды;
- триасовый, юрский, меловой — периоды мезозоя;
- палеогеновый, неогеновый, четвертичный — периоды кайнозоя.
Названия периодов происходят чаще всего от географических названий тех местностей, где впервые определили ключевые характеристики данных отложений. Все стратиграфические подразделения этого уровня имеют общепринятые цветовые и буквенные обозначения на геологических картах и схемах наименования, узнаваемые на геологических картах всего мира.
Следующий уровень разделения геологического времени — отделы. Названия отделов даны по их положению в системе: нижний, средний, верхний или только нижний и верхний. Эпохи, соответственно, называют ранняя, средняя, поздняя. Отдел — часть системы, соответствующая отложениям, образовавшимся в течение одной эпохи. Отделы отличаются встречающимися растениями и живыми организмами на уровне родов или групп в данных отложениях.
Отделы делятся на ярусы — отложения, образовавшиеся в течение одного геологического века (несколько миллионов лет). В разных частях света свои ярусы.
Видео об истории развития Земли относительно геохронологической таблицы.
Международная геохронологическая шкала (2017)
Конечно, геологам нужна единая геохронологическая система координат независимо от того, в какой части света изучаются горные породы. Эпохи делят по характерным отложениям, образованным в определённое время. И именно для их детализации (стратификации) нужна геохронология с геологическими индикаторами-пластами, характерными для данного региона и условий образования горных осадочных пород. Но в одно и то же время в разных частях света были свои условия осадконакопления. И хронологически в одних частях света образовались четко выраженные геологические комплексы, а в других — отложения не образовывались вовсе.
Эта ситуация привела к тому, что у геологов разных стран и континентов свои геохронологические шкалы, различающиеся на уровне ярусов.
Более мелкое геохронологическое деление — горизонт и лона — в каждом регионе свое. Иногда горизонты различаются в одной стране в зависимости от того, в каких отложениях он выделяется.
Например, найденные у станицы Хапры отложения речных песков, уникальны. Они образуют хапровский горизонт, распространённый только на побережье Азовского моря и сформировавшийся в конце неогенового периода.
Эталонный разрез стратиграфического горизонта называется стратотипом. При этом нигде кроме данной территории он не выделяется.
Определяемая по уникальному и обособленному комплексу живых организмов, встречающихся в отложениях одного возраста, выделяется «лона». Она соответствует определенной экосистеме, сложившейся на данной территории. В лонах выделяются свиты, уже как породы определенных литологических особенностей. Свита должна иметь четкие определяющие признаки, устойчивые на всей площади своего развития.
Свиту характеризует весь комплекс свойств: набор ископаемых организмов, цвет, твердость, плотность, трещиноватость и другие физические свойства (проводимость, радиоактивность, намагничиваемость, химический состав и пр.).
Привести к единой шкале породы различных горизонтов невозможно. Чтобы понять, какое событие отражено в каменной летописи земли раньше, а какое позже, пользуются геохронологическими таблицами соответствия, которые постоянно разрабатываются и модифицируются.
Предыдущая
ПалеонтологияМеловой период Мезозойской эры: описание, продолжительность, фото
Следующая
ПалеонтологияСколько зубов у динозавров и какие они были?