Историята на планетата Земя вече е на около 7 милиарда години. През това време общият ни дом е претърпял значителни промени, които са били следствие от смяната на периодите. в хронологичен ред, те разкриват цялата история на планетата от самото й появяване до наши дни.

Геологическа хронология

Историята на Земята, представена под формата на еони, групи, периоди и епохи, е определена групирана хронология. На първите международни геоложки конгреси е разработена специална хронологична скала, която представлява периодизацията на Земята. Впоследствие този мащаб беше попълнен с нова информация и променен, в резултат на което сега той отразява всички геоложки периоди в хронологичен ред.

Най -големите подразделения в тази скала са еонотеми, епохи и периоди.

Образуване на Земята

Геоложките периоди на Земята в хронологичен ред започват своята история именно с формирането на планетата. Учените са стигнали до извода, че Земята се е образувала преди около 4,5 милиарда години. Самият процес на формирането му е много дълъг и вероятно е започнал преди 7 милиарда години от малки космически частици. С течение на времето силата на гравитацията нараства, заедно с това се увеличава и скоростта на телата, падащи върху образуващата се планета. Кинетичната енергия се трансформира в топлина, което води до постепенно нагряване на Земята.

Ядрото на Земята, според учените, се е формирало в продължение на няколкостотин милиона години, след което планетата започва постепенно да се охлажда. В момента разтопеното ядро ​​съдържа 30% от масата на Земята. Развитието на други черупки на планетата, според учените, все още не е завършено.

Докембрийски еон

В геохронологията на Земята първият еон се нарича докембрийски. Той обхваща преди 4,5 милиарда до 600 милиона години. Тоест първо се покрива лъвският дял от историята на планетата. Този еон обаче е разделен на още три - катархейски, архейски, протерозойски. И често първият от тях се откроява като независим еон.

По това време е станало образуването на земя и вода. Всичко това се случи по време на активна вулканична дейност през почти целия еон. Щитове от всички континенти са се образували през докембрийския период, но следите от живот са много редки.

Катархийски еон

Началото на историята на Земята - половин милиард години от съществуването й в науката се нарича катархей. Горната граница на този еон е преди около 4 милиарда години.

Популярната литература изобразява катархията за нас като време на активни вулканични и геотермални промени на земната повърхност. В действителност обаче това не е вярно.

Катархийският Еон е време, когато вулканична активност не се е появила, а повърхността на Земята е била студена негостоприемна пустиня. Въпреки че доста често имаше земетресения, които изгладиха пейзажа. Повърхността изглеждаше като тъмно сив първичен материал, покрит със слой реголит. Един ден по това време беше само 6 часа.

Архейски еон

Вторият основен еон от четирите в историята на Земята продължи около 1,5 милиарда години - преди 4-2,5 милиарда години. Тогава Земята все още нямаше атмосфера, следователно все още нямаше живот, но в този еон се появиха бактерии, поради липсата на кислород, те бяха анаеробни. В резултат на тяхната дейност днес имаме находища на природни ресурси като желязо, графит, сяра и никел. Историята на термина "архея" датира от 1872 г., когато е предложен от известния американски учен Дж. Дан. Архейският еон, за разлика от предишния, се характеризира с висока вулканична активност и ерозия.

Протерозойски еон

Ако разгледаме геоложките периоди в хронологичен ред, следващите милиард години бяха заети от протерозоя. Този период се характеризира и с висока вулканична активност и утаяване, а ерозията продължава и върху огромни площи.

Образуването на т.нар. планини В момента те са малки хълмове по равнините. Скалите на този еон са много богати на слюда, руди от цветни метали и желязо.

Трябва да се отбележи, че през протерозойския период се появяват първите живи същества - най -простите микроорганизми, водорасли и гъби. И до края на еона се появяват червеи, морски безгръбначни и мекотели.

Фанерозойски еон

Всички геоложки периоди в хронологичен ред могат да бъдат разделени на два типа - явни и скрити. Фанерозой се отнася до изричното. По това време се появяват голям брой живи организми с минерални скелети. Епохата, предшестваща фанерозоя, беше наречена скрита, тъй като на практика не бяха открити следи от нея поради липсата на минерални скелети.

Последните около 600 милиона години от историята на нашата планета се наричат ​​фанерозойски еон. Най -значимите събития от този еон са камбрийската експлозия, станала преди около 540 милиона години, и петте най -големи изчезвания в историята на планетата.

Епохи на докембрийския еон

Нямаше общопризнати епохи и периоди по времето на Катархей и Архей, затова ще пропуснем разглеждането им.

Протерозоят се състои от три големи ери:

Палеопротерозой- тоест древният, който включва Сидерий, Риазианския период, Орозириума и Статерията. До края на тази ера концентрацията на кислород в атмосферата достигна сегашното си ниво.

Мезопротерозой- средно аритметично. Състои се от три периода - калий, ектазия и стени. През тази ера водораслите и бактериите достигат своя най -голям разцвет.

Неопротерозой- нов, състоящ се от тоний, криогения и едиакария. По това време се случва образуването на първия суперконтинент, Родиния, но след това плочите се разделят отново. Най -студеният ледников период настъпи в епоха, наречена мезопротерозой, през която по -голямата част от планетата замръзна.

Епохи на фанерозойския еон

Този еон се състои от три големи епохи, коренно различни един от друг:

Палеозой,или ерата на древния живот. Тя започна преди около 600 милиона години и завърши преди 230 милиона години. Палеозоят се състои от 7 периода:

1. Камбрийски (умерен климат се формира на Земята, пейзажът е нисък, през този период се раждат всички съвременни видове животни).
2. Ордовик (климатът на цялата планета е достатъчно топъл, дори в Антарктида, докато земята потъва значително. Появяват се първите риби).
3. Силурийският период (образуването на големи вътрешни морета става, докато низините стават по -сухи поради издигането на сушата. Развитието на рибите продължава. Силурийският период е белязан от появата на първите насекоми).
4. Девън (поява на първите земноводни и гори).
5. Долен карбон (преобладаване на папрати, разпространение на акули).
6. Горен и среден карбон (поява на първите влечуги).
7. Перм (повечето от древните животни измират).

Мезозой,или времето на влечугите. Геологическата история се състои от три периода:

1. Триас (семенните папрати отмират, доминират голосеменните, появяват се първите динозаври и бозайници).
2. Юра (част от Европа и западната част на Америка е покрита с плитки морета, появата на първите назъбени птици).
3. Креда (появата на кленови и дъбови гори, най -високото развитие и изчезване на динозаври и зъбни птици).

Кайнозой,или времето на бозайниците. Състои се от два периода:

1. Третичен. В началото на периода хищниците и копитните достигат зората си, климатът е топъл. Има максимално разпространение на горите, най -старите бозайници измират. Преди приблизително 25 милиона години хората се появяват в епохата на плиоцена.
2. Четвъртична. Плейстоцен - големите бозайници измират, възниква човешкото общество, настъпват 4 ледникови епохи, много растителни видове измират. Съвременната ера - последният ледников период е към своя край, постепенно климатът придобива сегашния си вид. Човешкото надмощие над цялата планета.

Геологическата история на нашата планета има дълго и противоречиво развитие. В този процес са настъпили няколко изчезвания на живи организми, ледникови периоди се повтарят, наблюдават се периоди на висока вулканична активност, има епохи на господство на различни организми: от бактерии до хора. Историята на Земята започва преди около 7 милиарда години, тя се е формирала преди около 4,5 милиарда години и само преди по -малко от милион години човекът е престанал да има конкуренти в цялата жива природа.

Историята на нашата планета все още крие много загадки. Учени от различни области на естествените науки са допринесли за изследването на развитието на живота на Земята.

Смята се, че нашата планета е на около 4,54 милиарда години. Целият този период от време обикновено се разделя на два основни етапа: фанерозойски и докамбрийски. Тези етапи се наричат ​​еони или еонотеми. Еоните от своя страна са разделени на няколко периода, всеки от които се отличава с набор от промени, настъпили в геоложкото, биологичното, атмосферното състояние на планетата.

1. Прекамбрийски, или криптозен- Това е еон (периодът от развитие на Земята), обхващащ около 3,8 милиарда години. Тоест, докембрийският е развитието на планетата от момента на образуването, образуването на земната кора, протоокеанската и появата на живот на Земята. До края на докембрийските времена на планетата вече са били разпространени силно организирани организми с развит скелет.

Еонът включва още два еонотеми - катархей и архея. Последният от своя страна включва 4 епохи.

1. Катархей- това е времето на образуване на Земята, но все още нямаше нито ядро, нито земна кора. Планетата все още беше студено космическо тяло. Учените предполагат, че през този период на Земята вече е имало вода. Катархей е продължил около 600 милиона години.

2. Археяобхваща период от 1,5 милиарда години. През този период все още нямаше кислород на Земята, настъпи образуването на находища на сяра, желязо, графит, никел. Хидросферата и атмосферата представляват една-единствена пара-газ, която обгръща земното кълбо в плътен облак. Слънчевите лъчи практически не проникваха през този воал, така че тъмнината царуваше на планетата. 2.1 2.1. Еоархей- това е първата геоложка ера, продължила около 400 милиона години. Най -важното събитие в Еоарх е формирането на хидросферата. Но все още имаше малко вода, резервоарите съществуват отделно един от друг и докато се слеят в световния океан. В същото време земната кора става твърда, въпреки че астероидите все още бомбардират Земята. В края на Еоархея се формира първият суперконтинент в историята на планетата - Ваалбара.

2.2 Палеоархейски- следващата ера, която също продължи около 400 милиона години. През този период се образува ядрото на Земята, интензитетът на магнитното поле се увеличава. Един ден на планетата продължи само 15 часа. Но съдържанието на кислород в атмосферата се увеличава поради активността на бактериите, които са се появили. Останки от тези първи форми на палеоархейската ера на живот са открити в Западна Австралия.

2.3 Мезоархсъщо продължи около 400 милиона години. В мезоархската ера нашата планета е била покрита от плитък океан. Сушите са били малки вулканични острови. Но вече през този период започва формирането на литосферата и се задейства механизмът на тектониката на плочите. В края на мезоархея се наблюдава първата ледникова епоха, през която за първи път на Земята се образуват сняг и лед. Биологичните видове все още са представени от бактерии и микробни форми на живот.

2.4 неоарх- последната ера на архейския еон, продължителността на която е около 300 милиона години. По това време колонии от бактерии образуват първите строматолити на Земята (варовикови находища). Най -важното неоархийско събитие е образуването на кислородна фотосинтеза.

II. Протерозой- един от най -дългите времеви периоди в историята на Земята, който обикновено е разделен на три ери. По време на протерозоя озоновият слой се появява за първи път и световният океан достига почти съвременен обем. И след най -дългото хуронско заледяване на Земята се появяват първите многоклетъчни форми на живот - гъби и гъби. Обичайно е протерозоят да бъде разделен на три ери, всяка от които съдържа няколко периода.

3.1 Палеопротерозой- първата ера на протерозоя, започнала преди 2,5 милиарда години. По това време литосферата е напълно оформена. Но старите форми на живот поради увеличаването на съдържанието на кислород на практика са измрели. Този период се нарича кислородна катастрофа. До края на ерата на Земята се появяват първите еукариоти.

3.2 Мезопротерозойпродължи около 600 милиона години. Най -важните събития от тази епоха: образуването на континентални маси, формирането на суперконтинента Родиния и еволюцията на половото размножаване.

3.3 Неопротерозой... През тази епоха Родиния се разпада на около 8 части, свръхеокеанът Мировия престава да съществува и в края на ерата Земята е покрита с лед почти до екватора. В неопротерозойската ера живите организми за първи път започват да придобиват твърда обвивка, която по -късно ще служи като основа на скелета.

III. Палеозой- първата ера на фанерозойския еон, която започна преди около 541 милиона години и продължи около 289 милиона години. Това е ерата на възникване на древния живот. Суперконтинентът Гондвана обединява южните континенти, малко по -късно останалата част от земята се присъединява към нея и се появява Пангея. Започват да се формират климатични зони, а флората и фауната са представени главно от морски видове. Едва в края на палеозоя започва развитието на земята и се появяват първите гръбначни животни.

Палеозойската ера условно е разделена на 6 периода.

1. Кембрийски периодпродължи 56 милиона години. През този период се образуват основните скали и в живите организми се появява минерален скелет. И най -важното събитие в кембрията е появата на първите членестоноги.

2. Ордовикски период- вторият период на палеозоя, продължил 42 милиона години. Това е ерата на образуването на седиментни скали, фосфорити и горски шисти. Органичният свят на ордовика е представен от морски безгръбначни и синьо-зелени водорасли.

3. Силурийски периодобхваща следващите 24 милиона години. По това време почти 60% от живите организми, съществували преди това, измират. Но се появяват първите хрущялни и костни риби в историята на планетата. На сушата силурът е белязан от появата на съдови растения. Суперконтинентът се приближава и образува Лавразия. До края на периода се забелязва топене на лед, повишаване на морското равнище и климатът става по -мек.

4. Девонски периодсе отличава с бързото развитие на различни форми на живот и развитието на нови екологични ниши. Девън обхваща период от 60 милиона години. Появяват се първите сухоземни гръбначни животни, паяци, насекоми. Белите дробове се образуват при суши животни. Въпреки че, както и преди, преобладават рибите. Царството на флората от този период е представено от подправки, хвощ, лира и гъши семена.

5. Карбонов периодчесто наричан въглерод. По това време Лавразия се сблъсква с Гондвана и се появява новият суперконтинент Пангея. Образува се и нов океан - Тетис. Това е времето на появата на първите земноводни и влечуги.

6. Пермски период- последният период на палеозоя, който приключи преди 252 милиона години. Смята се, че по това време на Земята е паднал голям астероид, което е довело до значителни промени в климата и изчезване на почти 90% от всички живи организми. По -голямата част от земята е покрита с пясъци, появяват се най -обширните пустини, съществували през цялата история на развитието на Земята.

IV. Мезозой- втората ера на фанерозойския еон, продължила почти 186 милиона години. По това време континентите придобиват почти модерна форма. А топлият климат допринася за бързото развитие на живота на Земята. Гигантските папрати изчезват и покритосеменните растения ги заменят. Мезозоят е ерата на динозаврите и появата на първите бозайници.

В мезозойската ера има три периода: триас, юра и креда.

1. Триасен периодпродължи малко над 50 милиона години. По това време Пангея започва да се разделя, а вътрешните морета постепенно стават плитки и сухи. Климатът е мек, зоните не са изразени. Почти половината от сухоземните растения изчезват с разпространението на пустините. И в царството на фауната се появяват първите топлокръвни и сухоземни влечуги, които стават предци на динозаври и птици.

2. Юрски периодобхваща интервал от 56 милиона години. Влажен и топъл климат царува на Земята. Земята е покрита с гъсталаци от папрати, борове, палми, кипариси. На планетата царуват динозаври, а многобройни бозайници се отличават с малкия си ръст и гъстата коса.

3. Креден период- най -дългият период на мезозоя, продължаващ почти 79 милиона години. Разделянето на континентите на практика приключва, Атлантическият океан значително се увеличава по обем, на полюсите се образуват ледени пластове. Увеличаването на водната маса на океаните води до образуването на парников ефект. В края на периода Креда настъпва катастрофа, причините за която все още не са ясни. В резултат на това всички динозаври и повечето видове влечуги и голосеменни са изчезнали.

V. Кайнозой- Това е ерата на животните и хомо сапиенс, която започна преди 66 милиона години. Континентите по това време придобиват съвременната си форма, Антарктида заема южния полюс на Земята, а океаните продължават да растат. Растенията и животните, оцелели от Кредовата катастрофа, се озоваха в напълно нов свят. На всеки континент започнаха да се формират уникални общности на форми на живот.

Кайнозойската ера е разделена на три периода: палеоген, неоген и кватернер.

1. Палеогенов периодприключи преди около 23 милиона години. По това време на Земята царува тропически климат, Европа се крие под вечнозелени тропически гори, само широколистни дървета растат в северната част на континентите. През периода на палеогена бозайниците се развиват бързо.

2. Неогенов периодобхваща следващите 20 милиона години от развитието на планетата. Появяват се китове и прилепи. И въпреки че саблезъбите тигри и мастодонти все още обикалят земята, фауната все повече придобива съвременни характеристики.

3. Четвъртичен периодзапочна преди повече от 2,5 милиона години и продължава до днес. Две големи събития характеризират този период от време: ледниковият период и появата на човека. Ледниковият период напълно завърши формирането на климата, флората и фауната на континентите. И появата на човека бележи началото на цивилизацията.

Терминът „антропоцен“ е въведен от Юджийн Стормър в средата на 80-те години, но той придоби популярност благодарение на специалиста по атмосферна химия, Нобеловия лауреат Пол Круцен. В началото на 21 век както самата идея за антропоцена, така и обосновката му бяха приети с ентусиазъм от екологичната общност в САЩ, Европейския съюз и редица други страни, което направи въпроса не само научен, но и политически.

Наука и политика

Всъщност, ако дефинираме границата на антропоцена на геоложки карти, промените ще бъдат малки. Но признаването му от научната общност ще укрепи позициите на природозащитниците, ще бъде нов аргумент в полза на Парижкото споразумение за климата от 2015 г. и ще потвърди, че човешкото влияние върху планетата е неоспорим факт.

Какво характеризира началото на нова геоложка ера? Няколко особености отличават антропоцена от предишната история на Земята. Следи от ядрени и термоядрени експлозии има в находищата от средата на 20 век. Радионуклиди (плутоний-239, цезий-137, стронций-90) се регистрират по целия свят. Най-продължителният от тях, плутоний-239, има период на полуразпад от около 24 000 години.

Най -драматичните промени започват след 1950 г.: наблюдава се скок както в икономическото развитие, така и във въздействието върху биосферата на планетата като цяло.

Други характерни следи от антропоцена също могат да се задържат дълго време. Съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата се увеличава поради изгарянето на изкопаеми горива. Появяват се и се натрупват материали, които не са съществували преди - стоманобетон, пластмаси, метален алуминий, много видове стъкло. Почвите са замърсени с фосфати и други минерални торове, хората изсичат горите и орат степите. Настъпва масово изчезване.

На ръба на изчезването

В историята на Земята вече е имало няколко много големи изчезвания. Техните следи в скалите са лесни за идентифициране: долният слой, изключително богат на вкаменелости, се припокрива от следващия, в който те практически отсъстват, а ако има, то те са напълно различни. Естествено, такива явни преходи служат като удобни граници за разделяне на епохите.

Първото регистрирано масово изчезване, ордовикско-силурийското, е настъпило преди около 440 милиона години. Девонското изчезване бележи началото на карбоновия период. Най-известното изчезване, креда-палеогенът, струва живота на динозаврите преди около 65 милиона години. Но може ли това, което се случва сега, да се нарече изчезване?

Смята се, че човекът вече е допринесъл за опустиняването на Сахара, изчезването на мамути и други представители на ледниковата фауна. Но този процес далеч не е приключил: според WWF, Световния фонд за дивата природа, през последните 40 години общият брой на животните е намалял с 60%. За няколко десетилетия разнообразието на островните пеперуди е намаляло със 71%, птиците - с 56%, растенията - с почти една трета.

В същото време човекът се оказва мощен еволюционен фактор за видове, които успяват да оцелеят в новия свят. Например, широко събиране и отстрел на животни е насочено предимно към най -големите индивиди. Малките животни, малките риби са по-склонни да оцелеят, което задейства несъществуващи преди това механизми за адаптация. В действителност, в региони, където различни видове са обект на лов или риболов, се наблюдава трикратно ускоряване на промените в техните маркери - и общо намаляване на размера.

Палеонтолозите на бъдещето със сигурност ще могат да намерят следи от тези процеси в седиментите. В стратиграфията ще бъдат запазени доказателства както за доста бързото, в геологично отношение, изчезването на много видове, така и за неочакваното им смачкване преди смъртта - границата на Антропоцена може да бъде определена от тази „линия на изчезване“. Но минералите също са готови да дадат препратка към новата ера.

Боклук и диаманти

Геологът от института Карнеги Робърт Хейзън изчисли, че от над 5200 минерала, описани от съвременната наука, почти 4% дължат външния си вид на хората. Някои от тях са се образували, след като хората са ги извадили от земята и за първи път са започнали да се влияят от ерозионни фактори. Други са изкуствени по произход: образуват се по време на разлагането на боклука или просто се произвеждат във фабрики. Много от тези съединения са изключително инертни и могат да продължат дълго време, дори по геоложки стандарти. Появата им в геоложки находища също може да се счита за един от маркерите за настъпването на нова ера.

Но ядрените опити, започнали през 40 -те години, оставиха не само разпръснати радионуклиди. Геолозите на бъдещето ще ги разпознаят по характерните им стъклени кухини в земната кора - следи от дълбоки подземни ядрени експлозии. Многоцветното "стъкло", образувано под въздействието на огромни температури, може да издържи стотици милиони години. Обикновеното стъклено бутилка, устойчиво на въздействието както на кисела, така и на алкална среда, е напълно способно да се съхранява повече от един милион години.

Стоманените и стоманобетонните конструкции ще дадат по -малка надежда за откриване на началото на антропоцена. Те са по -малко устойчиви на температурни колебания и най -важното - на вода. Желязото, което втвърдява бетона, ще му помогне да се разпадне с течение на времето, да ръждяса и да ерозира структурата отвътре. Но за много дълго време ще оцелеят продукти и конструкции от метали като титан, легирана стомана и други, които не биха могли да възникнат естествено на нашата планета.

"Времето на хората" има и още един маркер - това е концентрацията на злато, платина и нарязани скъпоценни камъни. Един причудливо изсечен камък може да разкаже много за нашата технология и култура. Сметнищата, индустриалните отпадъци и бижутата ще бъдат, от минералогична гледна точка, ключово доказателство за началото на антропоцена. Ако само самите учени се съгласят да го считат за пълноценен период на геохронология.

Между възрастта и възрастта

Признаването на антропоцена в науката все още е далеч от пълното. В момента има само положителна препоръка от Работната група по антропоцена, която ще бъде анализирана от стратиграфската комисия към Международния съюз на геоложките науки (IUGS). Само този орган може да взема решения, отнасящи се до Международната геохронологична скала, и той бди за яснотата и недвусмислеността на формулировката му.

Стратиграфите разработват критерии и вземат решения за определяне на границите на геоложките епохи, епохи, периоди, епохи и еони. За да разгледат „кандидатурата“ на Антропоцена по -благоприятно, работната група изрази редица компромисни варианти. Например, разглеждайки Антропоцена като нова геоложка епоха, трябва да посочим края на предишната, холоцена. Ако няма достатъчно причини да се направи такава стъпка, Антропоценът може да бъде определен като събитие от по -ниско ниво - геоложката епоха.

Според председателя на стратиграфската комисия, професор в Калифорнийския университет в Лонг Бийч Стенли Фини, е твърде рано да се говори за признаването на антропоцена като стратиграфска единица. Дори привържениците на приемането на този термин не са напълно сигурни от коя точка да броим началото на една ера. Натрупване на алуминий? Изчезване на видове?

Ако изчезването на плейстоценската фауна, включително мамути и пещерни мечки, се свързва с човешката дейност, не е ли по -лесно да се преименува холоцена на антропоцен? И ако броите от натрупването на промишлени продукти, не си ли струва да започнете от 18 век? Или да начертаете границата до датата на първото ядрено изпитание? В този случай Антропоценът започва на 16 юли 1945 г. в 14:29 часа московско време.

Появата на Земята и ранните етапи на нейното формиране

Една от важните задачи на съвременната естествена наука в областта на науките за Земята е възстановяването на историята на нейното развитие. Според съвременните космогонични концепции Земята се е образувала от газ и прах, разпръснати в протосоларната система. Един от най -вероятните варианти на произхода на Земята е следният. Първо, Слънцето и сплескана въртяща се околослънчева мъглявина от междузвезден облак от газ и прах, образуван под въздействието например на експлозията на близката свръхнова. Освен това еволюцията на Слънцето и околоочната слънчева мъглявина се осъществява с прехвърлянето на ъгловия импулс от Слънцето към планетите по електромагнитен или турбулентно-конвективен начин. Впоследствие „прашната плазма“ се кондензира в пръстени около Слънцето, а материалът на пръстените образува така наречените планетезимали, които се кондензират към планетите. След това подобен процес се повтаря около планетите, което води до образуването на спътници. Смята се, че този процес е отнел около 100 милиона години.

Предполага се, че по -нататък, в резултат на диференциацията на земната материя под влияние на нейното гравитационно поле и радиоактивно нагряване, е възникнала и се развила обвивка от земната геосфера, различна по химичен състав, агрегатно състояние и физични свойства. По -тежкият материал образува сърцевина, вероятно съставена от желязо с примес от никел и сяра. Някои по -леки елементи останаха в мантията. Според една от хипотезите мантията е съставена от прости оксиди на алуминий, желязо, титан, силиций и пр. Съставът на земната кора вече е разгледан достатъчно подробно в § 8.2. Състои се от по -леки силикати. Дори по -леките газове и влага образуват първичната атмосфера.

Както вече беше споменато, се предполага, че Земята е родена от струпване на студени твърди частици, изпаднали от мъглявина от газ и прах и се слепват заедно под влиянието на взаимно привличане. С нарастването на планетата тя се затопли поради сблъсъка на тези частици, които достигнаха няколкостотин километра, подобно на съвременните астероиди, и отделянето на топлина не само от естествено-радиоактивни елементи, които сега са ни известни в кората, но и от повече повече от 10 радиоактивни изотопа AI, Be, които са изчезнали оттогава. Cl и др. В резултат на това може да настъпи пълно (в ядрото) или частично (в мантията) топене на материята. В началния период на своето съществуване, до около 3,8 милиарда години, Земята и другите земни планети, както и Луната, бяха подложени на интензивна бомбардировка от малки и големи метеорити. Последица от това бомбардиране и по -ранен сблъсък на планетизимали може да бъде освобождаването на летливи вещества и началото на образуването на вторична атмосфера, тъй като първичната, която се състои от газове, уловени по време на образуването на Земята, най -вероятно бързо се разсейва в пространство. Малко по -късно започна да се образува хидросферата. Така формираната атмосфера и хидросфера са попълнени по време на дегазирането на мантията по време на вулканична дейност.

Падането на големи метеорити създава огромни и дълбоки кратери, подобни на тези, наблюдавани в момента на Луната, Марс, Меркурий, където следите им не са заличени от последващи промени. Образуването на кратери може да предизвика изливане на магма с образуването на базалтови полета, подобни на тези, покриващи лунните „морета“. Вероятно по този начин се е образувала първичната кора на Земята, която обаче не е запазена на сегашната си повърхност, с изключение на относително малки фрагменти в кората от „по -младия“ континентален тип.

Тази кора, която вече съдържа гранити и гнайси, макар и с по -ниско съдържание на силициев диоксид и калий, отколкото в "нормалните" гранити, се е появила на границата на около 3,8 милиарда години и ни е известна от издънките в кристалните щитове на почти всички континенти . Начинът на образуване на най -старата континентална кора все още е до голяма степен неясен. В състава на тази кора, която е повсеместно метаморфозирана в условия на високи температури и налягане, се откриват скали, чиито текстурни особености показват тяхното натрупване във водната среда, т.е. в тази далечна епоха хидросферата вече е съществувала. Появата на първата кора, подобна на съвременната, изискваше доставянето на големи количества силициев диоксид, алуминий, основи от мантията, докато сега мантийният магматизъм създава много ограничен обем от скали, обогатени с тези елементи. Смята се, че преди 3,5 милиарда години сиво-гнайсовата кора е била широко разпространена в зоната на съвременните континенти, наречена така на преобладаващия тип от съставляващите я скали. У нас например е известен на Колския полуостров и в Сибир, по -специално в басейна на реката. Алдан.

Принципите на периодизация на геоложката история на Земята

По -нататъшните събития в геоложкото време често се определят според относителна геохронология,категории „по -възрастни“, „по -млади“. Например, някоя ера е по -стара от друга. Отделни сегменти от геоложката история се наричат ​​(в низходящ ред на тяхната продължителност) зони, епохи, периоди, епохи, векове. Тяхното идентифициране се основава на факта, че геоложките събития са отпечатани в скали, а седиментните и вулканичните скали са разположени в земната кора на пластове. През 1669 г. Н. Стеной установява закона за последователността на залягане, според който подлежащите слоеве от седиментни скали са по -стари от надлежащите, т.е. образувани по -рано от тях. Благодарение на това стана възможно да се определи относителната последователност на образуването на слоеве, а оттам и свързаните с тях геоложки събития.

Основното в относителната геохронология е биостратиграфският или палеонтологичен метод за установяване на относителната възраст и последователността на скалите. Този метод е предложен от У. Смит в началото на 19 век, а след това е разработен от Ж. Кювие и А. Бронярд. Факт е, че в повечето седиментни скали можете да намерите останки от животни или растителни организми. J. B. Ламарк и Чарлз Дарвин установяват, че животните и растителните организми през геоложката история постепенно се подобряват в борбата за съществуване, адаптирайки се към променящите се условия на живот. Някои животни и растителни организми са измрели на определени етапи от развитието на Земята, а други, по -напреднали, дойдоха на тяхно място. Така според останките на по -примитивни предци, живели по -рано, открити във всеки слой, може да се прецени за относително по -старата възраст на този слой.

Друг метод за геохронологично разчленяване на скали, особено важен за дисекцията на магматични образувания на океанското дъно, се основава на свойството на магнитна податливост на скали и минерали, образувани в магнитното поле на Земята. С промяна в ориентацията на скалата спрямо магнитното поле или самото поле, част от "вродената" намагнитност се запазва, а промяната на полярността се отпечатва в промяната в ориентацията на остатъчната намагнетизация на скалите. Понастоящем е установена скала за промяната на такива епохи.

Абсолютна геохронология - учението за измерване на геоложкото време, изразено в конвенционални абсолютни астрономически единици(години), - определя времето на настъпване, завършване и продължителност на всички геоложки събития, предимно времето на образуване или трансформация (метаморфизъм) на скали и минерали, тъй като възрастта на геоложките събития се определя от тяхната възраст. Основният метод тук е да се анализира съотношението на радиоактивни вещества и техните продукти на разпадане в скали, образувани през различни епохи.

Най -старите скали в момента се намират в Западна Гренландия (3,8 милиарда години). Най -голямата възраст (4,1 - 4,2 милиарда години) е получена от циркони от Западна Австралия, но тук цирконът се среща в преотложено състояние в мезозойските пясъчници. Като се има предвид концепцията за едновременното формиране на всички планети в Слънчевата система и Луната и възрастта на най-древните метеорити (4,5-4,6 милиарда години) и древните лунни скали (4,0-4,5 милиарда години), възрастта на Смята се, че Земята е на 4,6 милиарда години.

През 1881 г. на II Международен геоложки конгрес в Болоня (Италия) са одобрени основните подразделения на комбинираните стратиграфски (за разделяне на слоести седиментни скали) и геохронологични скали. В този мащаб историята на Земята е разделена на четири епохи в съответствие с етапите на развитие на органичния свят: 1) архейска, или археозойска - ерата на най -древния живот; 2) палеозой - ерата на древния живот; 3) мезозой - ерата на средния живот; 4) Кайнозой - ерата на новия живот. През 1887 г. протерозоят, ерата на първичния живот, се отделя от ерата на Архей. По -късно скалата беше подобрена. Един от вариантите за съвременния геохронологичен мащаб е представен в табл. 8.1. Архейската ера е разделена на две части: ранната (по -стара от 3500 милиона години) и късната архейска; Протерозой - също на две: ранен и късен протерозой; в последния се разграничават рифейският (името идва от древното име на Уралските планини) и вендийският период. Фанерозойските зони са разделени на палеозойска, мезозойска и кайнозойска ера и се състоят от 12 периода.

Таблица 8.1.Геохронологична скала

Основните етапи на еволюцията на земната кора

Нека разгледаме накратко основните етапи от еволюцията на земната кора като инертен субстрат, върху който се е развило разнообразието на заобикалящата природа.

INapxee все още доста тънката и пластмасова кора, под въздействието на разтягане, преживява множество прекъсвания, през които базалтовата магма отново изплува на повърхността, запълвайки корита с дължина стотици километри и десетки километри широчина, известни като пояси от зелен камък (от това име те дължат преобладаващия нискотемпературен метаморфизъм на базалтовите скали). Наред с базалтите, сред лавите на долните, основните по отношение на дебелината на сечението на тези пояси, има високомагнезиеви лави, които показват много голяма степен на частично топене на мантийния материал, което показва висока температура поток, много по -висок от съвременния. Развитието на поясите от зелени камъни се състои в промяна на типа вулканизъм в посока на увеличаване на съдържанието на силициев диоксид (SiO 2), в деформации на компресия и метаморфизъм на утайково-вулканогенно запълване и накрая в натрупване на кластични седименти, показващи образуването на планински релеф.

След смяната на няколко поколения зеленокаменни пояси, архейският етап в еволюцията на земната кора приключи преди 3,0-2,5 милиарда години с масовото образуване на нормални гранити с преобладаване на K 2 O над Na 2 O. Гранитизацията, както и като регионален метаморфизъм, който на някои места достигна по -висок етап, доведе до образуването на зряла континентална кора над по -голямата част от площта на съвременните континенти. Тази кора обаче също се оказва недостатъчно стабилна: в началото на протерозойската ера тя преживява смачкване. По това време възниква планетарна мрежа от разломи и пукнатини, пълни с диги (плосковидни геоложки тела). Една от тях, Голямата дига в Зимбабве, е дълга над 500 км и широка до 10 км. В допълнение, за пръв път се появи разцепването, което поражда зони на слягане, мощно утаяване и вулканизъм. Тяхната еволюция доведе до създаването в крайна сметка ранен протерозой(Преди 2,0-1,7 милиарда години) сгънати системи, които повторно запояват фрагменти от архейската континентална кора, което е улеснено от новата ера на мощно гранитообразуване.

В резултат на това до края на ранния протерозой (до началото на 1,7 милиарда години), на 60-80% от площта на съвременното му разпространение вече е съществувала зряла континентална кора. Нещо повече, някои учени смятат, че на тази граница цялата континентална кора представлява един -единствен масив - суперконтинентът Megageu (континент), на който от другата страна на земното кълбо се противопоставя океанът - предшественикът на съвременния Тихи океан - Megatalassa ( голямо море). Този океан беше по -малко дълбок от съвременния океан, тъй като нарастването на обема на хидросферата поради дегазирането на мантията в процеса на вулканична дейност продължава през следващата история на Земята, макар и по -бавно. Възможно е прототипът на Мегаталаса да се е появил още по -рано, в края на архейския.

В Катарчан и началото на Архей се появяват първите следи от живот - бактерии и водорасли, а в Късноархейския водораслови варовикови структури - строматолити. В късния архей започва радикална промяна в състава на атмосферата, а в ранния протерозой радикална промяна в състава на атмосферата: под въздействието на жизнената дейност на растенията в нея се появява свободен кислород, докато Атмосферата на Катархей и Ранен Архей се състои от водни пари, CO 2, CO, CH 4, N, NH 3 и H 2 S с примес от HC1, HF и инертни газове.

В края на протерозоя(Преди 1,7-0,6 милиарда години) Мегагеята започва постепенно да се разделя и този процес рязко се засилва в края на протерозоя. Следите му са разширени континентални рифтови системи, заровени в основата на седиментната обвивка на древни платформи. Най -важният му резултат е образуването на огромни междуконтинентални мобилни пояси - Северна Атлантика, Средиземноморието, Урал -Охотск, които разделят континентите Северна Америка, Източна Европа, Източна Азия и най -големия фрагмент от Мегагеа - южния суперконтинент Гондвана. Централните части на тези пояси се развиват върху новообразуваната по време на рифтоване океанска кора, т.е. поясите бяха океански басейни. Дълбочината им постепенно се увеличава с нарастването на хидросферата. Едновременно с това мобилните пояси се развиват по периферията на Тихия океан, чиято дълбочина също се увеличава. Климатичните условия станаха по-контрастни, както се вижда от появата, особено в края на протерозоя, на ледникови отлагания (тилити, древни морени и водно-ледникови седименти).

Палеозойски стадийЕволюцията на земната кора се характеризира с интензивното развитие на подвижни пояси - междуконтинентални и континентални ръбове (последните по периферията на Тихия океан). Тези пояси бяха разчленени в крайморски морета и островни дъги, техните седиментно-вулканични пластове претърпяха сложна гънка, а след това деформации с раздробяване-приплъзване, в тях бяха въведени гранити и на тази основа се образуваха нагънати планински системи. Този процес беше неравномерен. В него се отличават редица интензивни тектонски епохи и гранитния магматизъм: Байкал - в самия край на протерозоя, Салаир (от Салаирския хребет в Централен Сибир) - в края на кембрийския, Таковото (от Таков Планини в източната част на Съединените щати) - в края на Ордовик, Каледония (от древноримското име на Шотландия) - в края на силура, Акадия (Акадия - старото име на североизточните щати на САЩ) - в средния девон, Судет - в края на ранния карбон, Саал (от река Заале в Германия) - в средата на ранния перм. Първите три тектонски епохи на палеозоя често се комбинират в каледонската ера на тектогенеза, последните три в херцинския или варисианския. Във всяка от изброените тектонски епохи определени части от подвижните пояси се превърнаха в сгънати планински структури, а след разрушаване (денудация) те станаха част от мазето на млади платформи. Но някои от тях преживяха известно съживяване в следващите епохи на орогенезата.

До края на палеозоя междуконтиненталните подвижни пояси са напълно затворени и запълнени със сгънати системи. В резултат на изсъхването на Северноатлантическия пояс Северноамериканският континент се затваря с Източноевропейския, а последният (след приключване на развитието на Урало -Охотския пояс) - със Сибирския, Сибирския - със Сино -корейски. В резултат на това се образува суперконтинентът Лавразия, а отмирането на западната част на средиземноморския пояс доведе до обединяването му с южния суперконтинент - Гондвана - в един континентален блок - Пангея. В края на палеозоя - началото на мезозоя източната част на средиземноморския пояс се превърна в огромен залив на Тихия океан, по периферията на който също се издигаха сгънати планински структури.

На фона на тези промени в структурата и релефа на Земята развитието на живота продължава. Първите животни се появяват в края на протерозоя, а в самото зори на фанерозоя съществуват почти всички видове безгръбначни, но те все още са лишени от черупки или черупки, които са известни от кембрийския. В силура (или вече в ордовика) растителността започва да се появява на сушата, а в края на девона има гори, които са най -разпространени през карбоновия период. Рибите се появяват в силура, земноводните в карбона.

Мезозойска и кайнозойска ера -последният голям етап в развитието на структурата на земната кора, който е белязан от образуването на съвременните океани и отделянето на съвременните континенти. В началото на етапа, в триаса, Пангея все още съществува, но вече в ранния юрски период отново се разделя на Лавразия и Гондвана поради появата на широтния океан Тетис, простиращ се от Централна Америка до Индокитай и Индонезия, и през на запад и изток се слива с Тихия океан (фиг. 8.6); този океан включва Централния Атлантик. Оттук, в края на юрския период, процесът на континентално разпространение се разпространява на север, създавайки Северна Атлантика през креда и ранен палеоген, и, започвайки от палеогена, евразийския басейн на Северния ледовит океан (възниква Амеразийският басейн по -рано като част от Тихия океан). В резултат на това Северна Америка се отдели от Евразия. В късната юра започва формирането на Индийския океан, а от началото на Кредата южният Атлантик започва да се отваря от юг. Това бележи началото на разпадането на Гондвана, която съществуваше като цяло през целия палеозой. В края на Кредата Северният Атлантик се слива с Южния, отделяйки Африка от Южна Америка. По същото време Австралия се отделя от Антарктида, а в края на палеогена последният се отделя от Южна Америка.

Така до края на палеогена се оформят всички съвременни океани, всички съвременни континенти се изолират и външният вид на Земята придобива форма, която е най -вече близка до настоящето. Съвременни планински системи обаче все още нямаше.

Интензивното планинско строителство започва в късния палеоген (преди 40 милиона години), което достига кулминацията си през последните 5 милиона години. Този етап от формирането на млади планински структури със сгънато покритие, формирането на възродени планински сводести блокове се отличава като неотектоничен. Всъщност неотектонският етап е подетап на мезозойско-кайнозойския етап от развитието на Земята, тъй като именно на този етап се оформят основните характеристики на съвременния релеф на Земята, започвайки с разпределението на океаните и континентите.

На този етап е завършено формирането на основните характеристики на съвременната фауна и флора. Мезозойската ера е ерата на влечугите, бозайниците започват да преобладават в кайнозоя, а в късния плиоцен се появяват хора. В края на ранната креда се появяват покритосеменни растения и земята придобива тревна покривка. В края на неогена и антропогена високите географски ширини и на двете полукълба бяха покрити от мощно континентално заледяване, чиито реликви са ледените шапки на Антарктида и Гренландия. Това беше третото голямо заледяване през фанерозоя: първото се състоя в късния ордовик, второто - в късния карбон - ранния перм; и двете бяха общи в Гондвана.

ВЪПРОСИ ЗА САМОКОНТРОЛ

Какво е сфероид, елипсоид и геоид? Какви са параметрите на елипсоида, приети у нас? Защо е необходимо?

Каква е вътрешната структура на Земята? На какво се основава изводът за неговата структура?

Какви са основните физични параметри на Земята и как се променят с дълбочина?

Какъв е химическият и минералогичен състав на Земята? Въз основа на какво се прави заключението за химичния състав на цялата Земя и земната кора?

Какви са основните видове земна кора, които се разграничават в момента?

Какво представлява хидросферата? Какъв е водният цикъл в природата? Какви са основните процеси, протичащи в хидросферата и нейните елементи?

Какво е атмосфера? Каква е неговата структура? Какви процеси протичат в него? Какво е времето и климатът?

Дайте определение на ендогенните процеси. Какви ендогенни процеси познавате? Опишете ги накратко.

Каква е същността на тектониката на плочите? Какви са основните му разпоредби?

10. Дайте определение за екзогенни процеси. Каква е основната същност на тези процеси? Какви ендогенни процеси познавате? Опишете ги накратко.

11. Как взаимодействат ендогенните и екзогенните процеси? Какви са резултатите от взаимодействието на тези процеси? Каква е същността на теориите на У. Дейвис и У. Пенк?

Какви са сегашните идеи за произхода на Земята? Как се е случило ранното му формиране като планета?

На какво се основава периодизирането на геоложката история на Земята?

14. Как се е развила земната кора в геоложкото минало на Земята? Какви са основните етапи в развитието на земната кора?

ЛИТЕРАТУРА

Алисън А., Палмър Д.Геология. Науката за постоянно променящата се Земя. М., 1984 г.

Будико М.И.Климатът в миналото и в бъдещето. Л., 1980 г.

Вернадски В.И.Научната мисъл като планетарен феномен. М., 1991 г.

Гаврилов В.ППътуване към миналото на Земята. М., 1987 г.

Геологически речник. Т. 1, 2. М., 1978.

ГородницкиА. М., Zonenshain L.P., Mirlin E.G.Реконструкция на положението на континентите във фанерозоя. М., 1978 г.

7... Давидов Л.К., Дмитриева А.А., Конкина Н.Г.Обща хидрология. Л., 1973 г.

Динамична геоморфология / Под ред. G.S. Ананиева, Ю.Г. Симонова, А.И. Спиридонов. М., 1992 г.

Дейвис В.М.Геоморфологични скици. М., 1962 г.

10. Земя. Въведение в общата геология. М., 1974 г.

11. Климатология / Под ред. O.A. Дроздова, Н.В. Кобишева. Л., 1989 г.

Короновски Н.В., Якушева А.Ф.Основи на геологията. М., 1991 г.

Леонтиев О.К., Ричагов Г.И.Обща геоморфология. М., 1988 г.

М. И. ЛьвовичВода и живот. М., 1986 г.

Макавеев Н.И., Чалов П.Ц.Канални процеси. М., 1986 г.

Михайлов В.Н., Доброволски А.Д.Обща хидрология. М., 1991 г.

Монин А.Ц.Въведение в теорията на климата. Л., 1982.

Монин А.Ц.История на Земята. М., 1977 г.

Неклюкова Н.П., Душина И.В., Раковская Е.М. и т.н.География. М., 2001 г.

Г. И. Немков и т.н.Историческа геология. М., 1974 г.

Неспокоен пейзаж. М., 1981 г.

Обща и полева геология / Под ред. A.N. Павлова. Л., 1991 г.

Penck W.Морфологичен анализ. М., 1961 г.

Перелман А.И.Геохимия. М., 1989 г.

Poltaraus B.V., Sour A.B.Климатология. М., 1986 г.

26. Проблеми на теоретичната геоморфология / Под ред. Л.Г. Никифорова, Ю.Г. Симонов. М., 1999 г.

Сауков А.А.Геохимия. М., 1977 г.

Сорохтин О.Г., Ушаков С.А.Глобална еволюция на Земята. М., 1991 г.

Ушаков С.А., Ясаманов Х.А.Континентален дрейф и климатът на Земята. М., 1984 г.

Khain V.E., Lomte M.G.Геотектоника с основите на геодинамиката. М., 1995 г.

Khain V.E., Ryabukhin A.G.История и методология на геоложките науки. М., 1997.

Хромов С.П., Петросянц М.А.Метеорология и климатология. М., 1994 г.

Щукин И.С.Обща геоморфология. Т.И. М., 1960 г.

Екологични функции на литосферата, Изд. В.Т. Трофимова. М., 2000.

Якушева А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И.Обща геология. М., 1988 г.