Геологическая история Земли. Система геологического летоисчисления

Тема 3. История развития Земли

Изучение содержания параграфа предоставляет возможность

Ø изучить историю образования и способы определения возраста Земли;

Ø ознакомиться с геохронологической шкалой и ее использованием в практической деятельности

Геологическая история Земли. (Что такое Вселенная, Солнечная система. Что такое «силы гравитации?). Все гипотезы образования Земли можно разделить на две группы. К первой группе относятся те, в которых утверждается, что Земля, как и вся Солнечная система, образовалась из раскаленной газово-пылевой туманности (гипотезы Канта-Лапласа, Джинса и др.). По мере остывания вещество туманности уплотнялось, образуя кольца, а затем в сгустки вещества, из которых образовались Солнце и планеты.

Другая группа гипотез основывается на том, что Земля и другие планеты Солнечной системы образовались из холодного газово-пылевого вещества

Возраст горных пород Земли. Геологическоелетосчисление – это время и последовательность образования горных пород. При ненарушенном залегании горных пород верхние слои моложе нижних. Выделяют абсолютный и относительный возраст горных пород. Абсолютный возраст исчисляется от начала образования горных пород и до настоящего времени. Он насчитывает тысячи и миллионы и даже миллиарды лет и определяется путем изучения распада радиоактивных химических элементов. Считается, что возраст Солнечной системы (включая Землю) может достигать 5 млрд. лет.

Относительный возраст отражает последовательность отложения слоев горных пород в геологическом разрезе. Основными методами определения относительного возраста горных пород являются стратиграфический (соотношение пластов, напластований, осадочных горных пород данного возраста), петрографический (от греч. petros – память, grapho – описание, изучение состава пород); палеонтологический (от греч. palaios –древний, logas—изучение) – изучение остатков древних вымерших организмов; спорово-пыльцевой анализ (по результатам анализа спор и пыльцы древних растений); изотопный (по радиоактивным изотопам, радионуклидам).

Раздел исторической геологии, изучающий последовательность формирования горных пород называется с тратиграфия. Расположение геологических слоев по мере их образования от более древних кболее молодым называется стратиграфической колонкой, или стратиграфической шкалой. Если эта шкала выражена во временных единицах с разделением на эры, периоды и эпохи, то она называется шкалой геологического времени, или геохронологической шкалой (см. Приложение).

Геохронологическая шкала подразделяется на эры и периоды. (Подумайте, что, на ваш взгляд, отражают названия геологических эр?) В геохронологической шкале может быть отражено время образования горных систем, полезных ископаемых, возникновение жизни или исчезновение отдельных ее форм (Какая эра является самой поздней?)

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 4,03 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 архейская (древняя) и протерозойская (ранняя). Для архея было характерно образование первичных крупных водоемов (морей и океанов), произошло несколько эпох складчатости, образовался мелководный океан с множеством вулканических островов, сформировалась атмосфера. Появился свободный кислород. С появлением атмосферы и гидросферы начался процесс физического выветривания и образования осадочных отложений.

В конце архея (см. геохронологическую шкалу) 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 гранитного фундамента древних платформ. В это период увеличился объем воды в океане, произошло изменение состава атмосферы, содержание кислорода достигло 0,01% от современного уровня, шло развитие беспозвоночных. Отложения докембрия слагают фундамент древних платформ.

Фанерозой охватывает палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры геологической истории (см. приложение).

Палеозой разделяют на 6 периодов (Как называются эти периоды?). В ордовике в ода приобрела состав, близкий к современному. В ордовике и силуре начался каледонский орогенез. 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 (Вспомните, какие территории входили в его состав?). В палеозое растения и животные организмы стали выходить на сушу (девонский период). Началось активное преобразование окружающей среды живыми организмами посредством биологических и биохимических процессов. Это способствовало дифференциации (разнообразию) природных комплексов, усложнению физико-географических условий и разнообразия 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, современных океанов, вымирание, а затем новый расцвет гигантских пресмыкающихся (динозавров), началось образование современных океанов, в которых происходило накопление осадочных отложений.

Новейшей эрой геологической истории Земли является кайнозойская (кайнозой) (Используя геохронологическую шкалу, определите начало и подразделение эры на периоды).

Последний период кайнозойской эры называют четвертичным (или антропогенным), который делится на плейстоцен и голоцен (Вспомните из истории, сколько лет назад появился человек?).

Первый его отрезок из-за мощных материковых оледенений еще называется ледниковой эпохой. Общая площадь материкового ледника в то время достигла 48 млн. км², что в три раза превышает площадь Антарктиды. В Европе ледник распространился на юг до 49,5° с. ш., в Северной Америке – до 37,5° с. ш.

Оледенения насчитывают несколько стадий, или ледниковых эпох, которые чередовались с межледниковьями.

О соотношении и продолжительности разных эр, периодов и эпох в общей геологической истории Земли очень образно написал 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 первым трем четвертям года, то есть примерно от начала января до последних числе 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 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. На последнюю неделю года пришлись бы третичный (кайнозойский) период – период развития млекопитающих, и четвертичный период, когда появился человек. 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 в несколько последних минут года!...».

Вопросы и задания:

1. Каким образом геологическое летоисчисление 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?

Дата добавления: 2014-11-29