Геохронологическая история Земли
Земная кора снаружи образует рельеф земной поверхности.
Рельеф — это совокупность всех форм земной поверхности. Они могут быть горизонтальными, наклонными, выпуклыми, вогнутыми, сложными.
Разница высот между самой высокой вершиной на суше, горой Джомолунгмой в Гималаях (8848 м), и Марианской впадиной в Тихом океане (11 022 м) составляет 19 870 м.
Как же формировался рельеф нашей планеты? В истории Земли выделяют два основных этапа ее формирования:
- планетарный (5,5-5,0 млн лет назад), который завершился формированием планеты, образованием ядра и мантии Земли;
- геологический, который начался 4,5 млн лет назад и продолжается до сих пор. Именно на этом этапе произошло образование земной коры.
Источником информации о развитии Земли в течение геологического этапа прежде всего являются осадочные горные породы, которые в подавляющем большинстве сформировались в водной среде и поэтому залегают слоями. Чем глубже от земной поверхности лежит слой, тем раньше он образовался и, следовательно, является более древним по отношению к любому слою, который расположен ближе к поверхности и является более молодым. На этом простом рассуждении основывается понятие относительного возраста горных пород, которое легло в основу построения геохронологической таблицы (табл. 1).
Самые длительные временные интервалы в геохронологии — зоны (от греч. aion - век, эпоха). Выделяют такие Зоны, как: криптозой (от греч. cryptos - скрытый и zoe — жизнь), охватывающий весь докембрий, в отложениях которого нет остатков скелетной фауны; фанерозой (от греч. phaneros - явный, zoe — жизнь) — от начала кембрия до нашего времени, с богатой органической жизнью, в том числе скелетной фауной. Зоны не равноценны по продолжительности, так, если криптозой длился 3-5 млрд лет, то фанерозой — 0,57 млрд лет.
Таблица 1. Геохронологическая таблица
Эра. буквенное обозначение, продолжительность |
Основные этапы развития жизни |
Периоды, буквенное обозначение, продолжительность |
Главнейшие геологические события. Облик земной поверхности |
Наиболее распространенные полезные ископаемые |
Кайнозойская, KZ, около 70 млн лет |
Господство покрытосеменных. Расцвет фауны млекопитающих. Существование природных зон, близких к современным, при неоднократных смещениях границ |
Четвертичный, или антропогеновый, Q, 2 млн лет |
Общее поднятие территории. Неоднократные оледенения. Появление человека |
Торф. Россыпные месторождения золота, алмазов, драгоценных камней |
Неогеновый, N, 25 млн лет |
Возникновение молодых гор в областях кайнозойской складчатости. Возрождение гор в областях всех древних складчатостей. Господство покрытосеменных (цветковых) растений |
Бурые угли, нефть, янтарь |
||
Палеогеновый, Р, 41 млн лет |
Разрушение мезозойских гор. Широкое распространение цветковых растений, развитие птиц и млекопитающих |
Фосфориты, бурые угли, бокситы |
||
Мезозойская, MZ, 165 млн лет |
Расцвет голосеменных и гигантских рептилий. Появление лиственных древесных пород, птиц и млекоп итающих |
Меловой, К, 70 млн лет |
Возникновение молодых гор в областях мезозойской складчатости. Вымирание гигантских пресмыкающихся (рептилий). Развитие птиц и млекопитающих |
Нефть, горючие сланцы, мел, уголь, фосфориты |
Юрский, J, 50 млн лет |
Образование современных океанов. Жаркий, влажный климат. Расцвет рептилий. Господство голосеменных растений. Появление примитивных птиц |
Каменные угли, нефть, фосфориты |
||
Триасовый, T, 45 млн лет |
Наибольшее за всю историю Земли отступание моря и поднятие материков. Разрушение домезозойских гор. Обширные пустыни. Первые млекопитающие |
Каменные соли |
||
Палеозойская, PZ, 330 млн лет |
Расцвет папоротников и других споровых растений. Время рыб и земноводных |
Пермский, Р, 45 млн лет |
Возникновение молодых гор в областях герцинской складчатости. Сухой климат. Возникновение голосеменных растений |
Каменные и калийные соли, гипс |
Каменноугольный (карбон), С, 65 млн лет |
Широкое распространение заболоченных низменностей. Жаркий, влажный климат. Развитие лесов из древовидных папоротников, хвощей и плаунов. Первые рептилии. Расцвет земноводных |
Обилие углей и нефти |
||
Девонский, D, 55 млн лег |
Уменьшение плошали морей. Жаркий климат. Первые пустыни. Появление земноводных. Многочисленные рыбы |
Соли, нефть |
||
Появление на Земле животных и растений |
Силурийский, S, 35 млн лет |
Возникновение молодых гор в областях каледонской складчатости. Первые наземные растения |
||
Ордовикский, О, 60 млн лет |
Уменьшение площади морских бассейнов. Появление первых наземных беспозвоночных животных |
|||
Кембрийский, Е, 70 млн лет |
Возникновение молодых гор в областях байкальской складчатости. Затопление обширных пространств морями. Расцвет морских беспозвоночных животных |
Каменная соль, гипс, фосфориты |
||
Протерозойская, PR. около 2000 млн лет |
Зарождение жизни в воде. Время бактерий и водорослей |
Начало байкальской складчатости. Мощный вулканизм. Время бактерий и водорослей |
Огромные запасы железных руд, слюда, графит |
|
Архейская, AR. более 1000 млн лет |
Древнейшие складчатости. Напряженная вулканическая деятельность. Время примитивных бактерий |
Железные руды |
Зоны делятся на эры. В криптозое различают архейскую (от греч. archaios — изначальный, древнейший, aion - век, эпоха) и протерозойскую (от греч. proteros - более ранний, zoe — жизнь) эры; в фанерозое - палеозойскую (от греч. древний и жизнь), мезозойскую (от греч. теsos - средний, zoe — жизнь) и кайнозойскую (от греч. kainos - новый, zoe — жизнь).
Эры разделены на менее длительные отрезки времени - периоды, установленные лишь для фанерозоя (см. табл. 1).
Основные этапы развития географической оболочки
Географическая оболочка прошла долгий и сложный путь развития. В се развитии выделяют три качественно различных этапа: добиогенный, биогенный, антропогенный.
Добиогенный этап (4 млрд — 570 млн лет) — самый длительный период. В это время происходил процесс увеличения мощности и усложнения состава земной коры. К концу архея (2,6 млрд лет назад) на обширных пространствах уже сформировалась континентальная кора мощностью около 30 км, а в раннем протерозое произошло обособление протоплатформ и протогеосинклиналей. В этот период гидросфера уже существовала, но объем воды в ней был меньше, чем сейчас. Из океанов (и то лишь к концу раннего протерозоя) оформился один. Вода в нем была соленой и уровень солености скорее всего был примерно таким, как сейчас. Но, по-видимому, в водах древнего океана преобладание натрия над калием было еще большим, чем сейчас, больше было и ионов магния, что связано с составом первичной земной коры, продукты выветривания которой сносились в океан.
Атмосфера Земли на этом этапе развития содержала очень мало кислорода, озоновый экран отсутствовал.
Жизнь, скорее всего, существовала с самого начала этого этапа. По косвенным данным, микроорганизмы обитали уже 3,8-3,9 млрд лет назад. Обнаруженные остатки простейших организмов имеют возраст 3,5- 3,6 млрд лет. Однако органическая жизнь с момента зарождения и до самого конца протерозоя не играла ведущей, определяющей роли в развитии географической оболочки. Кроме того, многими учеными отрицается присутствие органической жизни на суше на этом этапе.
Эволюция органической жизни в добиогенный этап протекала медленно, но тем не менее 650-570 млн лет назад жизнь в океанах была достаточно богатой.
Биогенный этап (570 млн — 40 тыс. лег) длился в течение палеозоя, мезозоя и почти всего кайнозоя, за исключением последних 40 тыс. лет.
Содержание кислорода в атмосфере достигало величины, приведшей к резкому качественному и количественному скачку в развитии животного мира. Кроме того, к девону, скорее всего, уже существовал озоновый экран.
Эволюция живых организмов на протяжении биогенного этапа не была плавной: эпохи сравнительно спокойной эволюции сменялись периодами быстрых и глубоких преобразований, во время которых вымирали одни формы флоры и фауны и получали широкое распространение другие.
Одновременно с появлением наземных живых организмов стали формироваться почвы в нашем современном представлении.
Антропогенный этап начался 40 тыс. лет назад и продолжается в наши дни. Хотя человек как биологический род появился 2-3 млн лег назад, его воздействие на природу длительное время оставалось крайне ограниченным. С появлением человека разумного это воздействие значительно усилилось. Произошло это 38-40 тыс. лет назад. Отсюда и берет отсчет антропогенный этап в развитии географической оболочки.