Novi geološki period. Geološki periodi hronološki. Geološka istorija Zemlje

Prije više milijardi godina, naša Zemlja je bila gola, beživotna planeta. A sada se na njegovoj površini pojavio život - oni prvi, najprimitivniji oblici živih bića, čiji je razvoj doveo do beskrajne raznolikosti prirode oko nas. Kako se odvijao ovaj razvoj? Kako su se životinje i biljke pojavile na Zemlji, kako su se promijenile? Ova knjiga će odgovoriti na neka od ovih pitanja. Njegov autor, izvanredni sovjetski znanstvenik akademik V. L. Komarov, opisao je u njemu povijest biljnog svijeta Zemlje - od najjednostavnijih jednoćelijskih bakterija do visoko razvijenih cvjetnica našeg vremena. Ovaj dugi put razvoja autor crta u bliskoj vezi sa opštom istorijom Zemlje, sa promenama njenih prirodnih uslova, reljefa i klime. Knjiga je napisana na popularan način, lako se čita i biće od velike koristi najširem krugu čitalaca koji imaju elementarne informacije iz oblasti biologije u obimu školskog predmeta.

Do sada su u prirodi djelovale samo geološke i klimatske sile. Kao što smo vidjeli, oni su oduvijek snažno uticali na vegetaciju i doprinosili njenoj sve većoj raznovrsnosti. Sada se pojavio potpuno novi faktor: čovjek.

Rođen u tercijarnom periodu, prema različitim procjenama, 600.000 - 1.000.000 godina prije našeg vremena, u majmunskim oblicima, dočekao je ledeno doba još uvijek nenaoružan. Ali na mnogim mjestima bilo je nemoguće pobjeći od glečera; hladnoća je otjerala čovjeka u pećine, koje su postale njegov prvi stan, i prisilila ga da izmisli uređaje za održavanje vatre. Od ovog trenutka čovjek postaje industrijsko biće i, povećavajući svoju aktivnost, počinje utjecati na prirodu snažnije od bilo kojeg živog bića. On seče šume, podiže devičansko tlo, probija kanale, diže u vazduh i iskopava čitave planine i generalno menja lice Zemlje po sopstvenom nahođenju.

U odnosu na vegetaciju, čovjek uništava šumsku floru, uništava stepsko bilje i mnoge druge i na njihovom mjestu stvara svoj poseban svijet, svijet kultivisanog bilja, koji nikada ne bi postojao da nije bilo čovjeka. Savremeni period razvoja kopnene vegetacije karakteriše upravo to što je čovek zamenio floru nasleđenu iz prošlih vremena kultivisanom vegetacijom.

Videli smo da su uslovi biljnog života na Zemlji najpre kao pioniri primarne kolonizacije zemljine kore izneli grupu bakterija poznate pod opštim imenom kemotrofne, odnosno one čija je ishrana svedena na mali broj. jasno izraženih hemijskih reakcija i nije potrebno da se prethodno formiraju organske materije.

Starost bakterija je kasnije zamijenjena dobom algi, koje su u vodama drevnih okeana dostigle značajnu raznolikost oblika i boja.

Starost algi je na primarnim kontinentima zamijenjena dobom psilofita, što je dalo vegetaciji koja svojim općim izgledom i veličinom podsjeća na moderne šikare velikih mahovina.

Doba psilofita ustupila je mjesto dobu biljaka nalik paprati, koje su već formirale prostrane šume na močvarnim tlima. Ova vegetacija je mnogo doprinijela tome da su sastav zraka i akumulacija mase hranjivih tvari omogućili pojavu prvih kopnenih kralježnjaka. Istovremeno su se akumulirale glavne mase uglja.

Doba paprati ustupilo je mjesto dobu biljaka koje nose šišarke. Po prvi put je površina kontinenata na nekim mjestima poprimila moderan izgled, a mogućnost postojanja viših životinja bila je još bliža.

Starost biljaka koje nose šišarke postepeno je zamijenjena dobom cvjetnica, kada su se jedna za drugom formirale sve biljke koje danas postoje.

Mora se reći da dolazak novog veka ili perioda nikada nije potpuno uništio nekadašnji biljni svet. Uvijek je dio prošlog stanovništva Zemlje sačuvan i nastavio postojati zajedno sa novim svijetom. Dakle, ne samo da bakterije nisu nestale pojavom više vegetacije, već su u tlu i organskoj tvari, koje su tako velikodušno stvorile više biljke, pronašle nove izvore postojanja za sebe. Alge, jednom razvijene, nastavljaju rasti i usavršavati se zajedno s višim biljkama. Štaviše, nisu im konkurenti, jer neki naseljavaju priobalna područja, dok drugi uglavnom kopne.

Konačno, crnogorične šume našeg vremena i dalje postoje uz listopadne, a njihova hladovina daje utočište biljkama nalik paprati, budući da se ovo nasljeđe maglovitog i vlažnog karbonskog perioda plaši otvorenih staništa gdje mu šteti sunčeva svjetlost. zrake, i traži hlad.

Tako je istorija zemljine kore dovela do stvaranja bogatog i raznolikog svijeta biljaka, počevši od materijala koje obezbjeđuje neorganski svijet, pa do stvaranja onoga što nas okružuje i pruža nam sve što nam je potrebno za život.

“Zoologija i botanika su i dalje nauke koje prikupljaju činjenice sve dok se paleontologija - Cuvier - ne pridruži ovdje, a ubrzo nakon otkrića ćelije i razvoja organske hemije. Zahvaljujući tome, komparativna morfologija i komparativna fiziologija su postale moguće, a od tada su obje postale prave nauke.

F. Engels

Međunarodni stratigrafski komitet (ISC) odlučio je krajem 2000. smatrati vrijeme od druge četvrtine 2001. kao novi geološki period kao dio kenozojske ere. S tim u vezi, redakciji su nam već počela stizati pitanja:

Zašto je ovo potrebno?

Zašto je kvartarni period bio tako kratak - samo 1-2 miliona godina (prema različitim procjenama), dok su svi prethodni periodi trajali desetinama miliona godina?

Koji će biti naziv i oznaka perioda? (Oni koji čitaju o predloženom nazivu perioda traže objašnjenje.)

Zašto baš od drugog kvartala, a ne od početka neke godine?

Pokušaćemo da odgovorimo na ova pitanja.

IN AND. Vernadsky je vjerovao da ljudska aktivnost postaje moćan geološki faktor, srazmjeran prirodnim faktorima. Valjanost ovoga postala je posebno evidentna krajem 20. vijeka. Kretanje ogromnih masa stijena tokom rudarenja, umjetna intervencija u geohemijskim i hidrogeološkim režimima zemljine kore zahtijevalo je strogo računanje svih ovih uticaja. Stoga je MSC odlučio da u jednom trenutku snimi stanje zemljine kore kako bi od tog trenutka vodio evidenciju o njenim promjenama kao rezultatu tehnogenog utjecaja. Bilo bi logično da ovaj trenutak bude početak 2000. ili 2001. godine, ali do početka 2000. nisu imali vremena da steknu jasnu sliku o stanju unutrašnjosti planete u cjelini, a do septembra 2000. se okrenula da potrebna dokumentacija nije stigla ni do početka 2001. godine. To je početak drugog kvartala.

Analizirajući geohronološku tabelu, odmah primjećujete da se trajanje era i perioda postepeno smanjuje kako se približavamo sadašnjosti. Oni su pisali o opštem ubrzanju geoloških procesa, ali najvjerovatnije je to zbog činjenice da znamo više o kasnijim geološkim periodima, o njima je ostalo više tragova, pa se periodizacija može raditi sa većom frakcionalnošću. Što se tiče najnovijeg vremena, ljudska intervencija je zaista ubrzala mnoge procese.

Ranije su se u geologiji magmatske i metamorfne stijene smatrale primarnim, a sedimentne - sekundarnim. Kada je sredinom XVIII vijeka. izolovane su mlađe sedimentne stijene, nazvane su tercijarne, uključivale su paleogen i neogen, koji su od prije pola vijeka činili jedinstven tercijarni sistem, koji je nastao tokom istoimenog tercijarnog perioda. Godine 1829. identificirane su „najmlađe“ naslage, nazvane su kvartarne; shodno tome, izdvojen je i kvartarni period; njegovo drugo ime je antropogen, na grčkom čovekonosni. Stoga se MSC nije dugo mučio s nazivom novog perioda: bez daljnjeg, period je nazvan petostruko, ili tehnogene(međutim, ovdje je konotacija nešto drugačija: ne “rađanje tehnologije”, već “rođeno tehnologijom”). Kvartarni period je označen simbolom Q (lat quartus- četvrti). Petostruko je htelo da bude nazvano po analogiji quintus(peti), ali su to shvatili na vrijeme: morali bi ga označiti istim slovom Q, samo, vjerovatno, precrtanim, kao precrtano P - ovo je paleogen (ne brkati s permom), precrtani C - kambrij (za razliku od karbona); svi koji su ove znakove kucali na pisaćoj mašini, a posebno na kompjuteru, znaju koliko je to nezgodno. Odlučili smo da za osnovu uzmemo ne latinski, već engleski ili njemački i označimo tačku F ( pet ili fu..nf), postoji blagoslov i presedan: period krede je označen slovom K iz njemačkog Kreide- kreda.

Sada su sve države u obavezi da svakih 5 godina dostavljaju MSC-u izvještaj o obimu izvedenih rudarskih radova, na kojim stenama, u kojoj količini i odakle su premeštene, gde su formirale slojeve pentanarnih, odnosno tehnogenih, depoziti. U ruskoj terminologiji, to je tačno - tehnogene. Naslage i oblici reljefa koje je formirao čovek nazivaju se antropogeni, a naslage i oblici formirani bilo kojim procesom tokom kvartarnog perioda, ili antropogena, nazivaju se antropogenim. Otuda proizilazi da se stijene nastale u petostrukom periodu prirodnim putem, bez ljudske intervencije, mogu nazvati i tehnogenim.

Jednom rečju, doneta je veoma ozbiljna odluka. Koliko će rezultati biti efikasni, pokazaće vrijeme.

Nastanak Zemlje i rane faze njenog formiranja

Jedan od važnih zadataka savremene prirodne nauke u oblasti nauka o Zemlji je obnavljanje istorije njenog razvoja. Prema savremenim kosmogonijskim konceptima, Zemlja je nastala od materije gasa i prašine rasute u protosolarnom sistemu. Jedna od najvjerovatnijih varijanti nastanka Zemlje je sljedeća. U početku su Sunce i spljoštena rotirajuća cirkumsolarna maglina formirani od međuzvjezdanog oblaka plina i prašine pod utjecajem, na primjer, eksplozije obližnje supernove. Zatim se odvijala evolucija Sunca i cirkumsolarne magline sa prijenosom momenta momenta sa Sunca na planete elektromagnetnim ili turbulentno-konvektivnim metodama. Nakon toga, "prašnjava plazma" se kondenzovala u prstenove oko Sunca, a materijal prstenova formirao je takozvane planetezimale, koji su se kondenzovali na planete. Nakon toga, sličan proces se ponovio oko planeta, što je dovelo do formiranja satelita. Vjeruje se da je ovaj proces trajao oko 100 miliona godina.

Pretpostavlja se da je dalje, kao rezultat diferencijacije Zemljine supstance pod uticajem njenog gravitacionog polja i radioaktivnog zagrijavanja, nastala i razvila se različita po hemijskom sastavu, stanju agregacije i fizičkim svojstvima ljuske - Zemljine geosfere. Teži materijal formirao je jezgro, vjerovatno sastavljeno od željeza pomiješanog s niklom i sumporom. U plaštu su ostali nešto lakši elementi. Prema jednoj od hipoteza, omotač se sastoji od jednostavnih oksida aluminijuma, gvožđa, titanijuma, silicijuma, itd. Sastav zemljine kore je već dovoljno detaljno razmotren u § 8.2. Sastoji se od lakših silikata. Čak i lakši gasovi i vlaga formirali su primarnu atmosferu.

Kao što je već spomenuto, pretpostavlja se da je Zemlja nastala iz klastera hladnih čvrstih čestica koje su ispale iz magline plina i prašine i sljepile se pod utjecajem međusobnog privlačenja. Kako je planeta rasla, zagrijavala se zbog sudara ovih čestica, koje su dosezale nekoliko stotina kilometara, poput modernih asteroida, i oslobađanja topline ne samo od prirodnih radioaktivnih elemenata koji su nam sada poznati u kori, već i od više od 10 radioaktivnih izotopa Al, Be, koji su od tada izumrli, Cl, itd. Kao rezultat, moglo bi doći do potpunog (u jezgru) ili djelomičnog (u plaštu) topljenja supstance. U početnom periodu svog postojanja, do oko 3,8 milijardi godina, Zemlja i druge zemaljske planete, kao i Mjesec, bili su izloženi pojačanom bombardovanju malim i velikim meteoritima. Rezultat ovog bombardovanja i ranijeg sudara planetezimala moglo bi biti oslobađanje isparljivih materija i početak formiranja sekundarne atmosfere, budući da se primarna, koja se sastoji od gasova zarobljenih tokom formiranja Zemlje, najvjerovatnije brzo raspršila u svemir. . Nešto kasnije počela je da se formira hidrosfera. Atmosfera i hidrosfera formirane na ovaj način su nadoknađene u procesu otplinjavanja plašta tokom vulkanske aktivnosti.

Pad velikih meteorita stvorio je ogromne i duboke kratere, slične onima koji se trenutno opažaju na Mjesecu, Marsu, Merkuru, gdje njihovi tragovi nisu izbrisani kasnijim promjenama. Krateriranje bi moglo izazvati izlivanje magme sa formiranjem bazaltnih polja sličnih onima koja pokrivaju lunarna "mora". Tako je vjerovatno nastala primarna kora Zemlje, koja se, međutim, nije sačuvala na njenoj savremenoj površini, s izuzetkom relativno malih fragmenata u „mlađoj“ kori kontinentalnog tipa.

Ova kora, koja u svom sastavu sadrži već granite i gnajs, međutim, sa nižim sadržajem silicijum dioksida i kalijuma nego u „normalnim“ granitima, pojavila se na prelazu od oko 3,8 milijardi godina i poznata nam je iz izdanaka unutar kristalnih štitova skoro svim kontinentima. Način formiranja najstarije kontinentalne kore još uvijek je uglavnom nejasan. Ova kora, svuda metamorfizovana u uslovima visokih temperatura i pritisaka, sadrži stene čije teksturne karakteristike ukazuju na akumulaciju u vodenoj sredini, tj. u ovoj dalekoj epohi hidrosfera je već postojala. Pojava prve kore, slična savremenoj, zahtevala je snabdevanje velikim količinama silicijum dioksida, aluminijuma i alkalija iz plašta, dok sada mantilni magmatizam stvara vrlo ograničenu zapreminu stena obogaćenih ovim elementima. Vjeruje se da je prije 3,5 milijardi godina kora sivog gnajsa, koja je dobila ime po dominantnom tipu stijena koje su u njoj sastavljene, bila rasprostranjena na području modernih kontinenata. U našoj zemlji, na primjer, poznat je na poluotoku Kola iu Sibiru, posebno u slivu rijeke. Aldan.

Principi periodizacije geološke istorije Zemlje

Dalji događaji u geološkom vremenu se često određuju prema relativna geohronologija, kategorije "stari", "mlađi". Na primjer, neka era je starija od neke druge. Odvojeni segmenti geološke istorije nazivaju se (po opadajućem redosledu njihovog trajanja) zone, ere, periodi, epohe, vekovi. Njihova identifikacija se zasniva na činjenici da su geološki događaji utisnuti u stijene, a sedimentne i vulkanogene stijene nalaze se u slojevima u zemljinoj kori. Godine 1669. N. Stenoy je uspostavio zakon o slojevitosti prema kojem su donji slojevi sedimentnih stijena stariji od gornjih, tj. formirana pred njima. Zahvaljujući tome, postalo je moguće odrediti relativni slijed formiranja slojeva, a time i geološke događaje povezane s njima.

Glavna metoda u relativnoj geohronologiji je biostratigrafska, odnosno paleontološka, ​​metoda utvrđivanja relativne starosti i redoslijeda pojave stijena. Ovu metodu je predložio W. Smith početkom 19. stoljeća, a zatim su je razvili J. Cuvier i A. Brongniard. Činjenica je da se u većini sedimentnih stijena mogu pronaći ostaci životinjskih ili biljnih organizama. J.B. Lamarck i C. Darwin su ustanovili da su se životinje i biljni organizmi tokom geološke istorije postepeno usavršavali u borbi za egzistenciju, prilagođavajući se promjenjivim životnim uvjetima. Neki životinjski i biljni organizmi izumrli su u određenim fazama razvoja Zemlje, zamijenili su ih drugi, savršeniji. Dakle, prema ostacima ranijih živih primitivnijih predaka pronađenih u nekom sloju, može se suditi o relativno starijoj starosti ovog sloja.

Druga metoda geohronološkog odvajanja stijena, posebno važna za odvajanje magmatskih formacija okeanskog dna, zasniva se na svojstvu magnetske osjetljivosti stijena i minerala nastalih u magnetskom polju Zemlje. Sa promjenom orijentacije stijene u odnosu na magnetsko polje ili samo polje, dio "inherentne" magnetizacije se zadržava, a promjena polariteta se utiskuje u promjenu orijentacije zaostale magnetizacije stijena. Trenutno je uspostavljena skala za promjenu takvih epoha.

Apsolutna geohronologija - doktrina mjerenja geološkog vremena, izražena u običnim apsolutnim astronomskim jedinicama(godine), - određuje vrijeme nastanka, završetka i trajanja svih geoloških događaja, prvenstveno vrijeme nastanka ili transformacije (metamorfizma) stijena i minerala, budući da je starost geoloških događaja određena njihovom starošću. Glavna metoda ovdje je analiza omjera radioaktivnih supstanci i proizvoda njihovog raspada u stijenama koje su nastale u različitim epohama.

Najstarije stene su trenutno uspostavljene u Zapadnom Grenlandu (3,8 milijardi godina). Najstarija starost (4,1 - 4,2 Ga) dobijena je od cirkona iz Zapadne Australije, ali se cirkon ovdje javlja u ponovno taloženom stanju u mezozojskim pješčarama. Uzimajući u obzir koncept simultanosti formiranja svih planeta Sunčevog sistema i Mjeseca i starost najstarijih meteorita (4,5-4,6 milijardi godina) i drevnih lunarnih stijena (4,0-4,5 milijardi godina), Pretpostavlja se da je starost Zemlje 4,6 milijardi godina.

Godine 1881., na II međunarodnom geološkom kongresu u Bolonji (Italija), odobrene su glavne podjele kombinovane stratigrafske (za odvajanje slojevitih sedimentnih stijena) i geohronološke skale. Prema ovoj skali, istorija Zemlje je podeljena na četiri ere u skladu sa fazama razvoja organskog sveta: 1) arheo, ili arheozoik - era drevnog života; 2) Paleozoik - doba antičkog života; 3) mezozoik - doba srednjeg života; 4) Kenozoik - era novog života. Godine 1887, proterozoik, era primarnog života, izdvojen je iz arhejske ere. Kasnije je skala poboljšana. Jedna od varijanti savremene geohronološke skale prikazana je u tabeli. 8.1. Arhejsko doba je podijeljeno na dva dijela: rano (starije od 3500 Ma) i kasnoarhejsko; Proterozoik - takođe na dva: rani i kasni proterozoj; u potonjem se razlikuju rifejsko (ime dolazi od drevnog naziva Uralskih planina) i vendsko razdoblje. Fanerozojska zona je podijeljena na paleozoik, mezozoik i kenozoik i sastoji se od 12 perioda.

Tabela 8.1. Geološka skala

Glavne faze evolucije zemljine kore

Razmotrimo ukratko glavne faze u evoluciji zemljine kore kao inertnog supstrata, na kojem se razvila raznolikost okolne prirode.

INapxee Još uvijek prilično tanka i plastična kora, pod utjecajem proširenja, doživjela je brojne diskontinuitete, kroz koje je bazaltna magma ponovo izjurila na površinu, ispunjavajući korita dugačka stotine kilometara i široka nekoliko desetina kilometara, poznata kao pojasevi zelenog kamena (koji duguju ovo ime do dominantnog zelenog škriljaca niskotemperaturnog metamorfizma bazaltnih pasmina). Uz bazalte, među lavama donjeg, najdebljeg dijela presjeka ovih pojaseva, nalaze se i visokomagnezijske lave, što ukazuje na vrlo visok stepen parcijalnog topljenja materije plašta, što ukazuje na veliki protok toplote, znatno veći nego savremeni. Razvoj zelenkamenih pojaseva sastojao se u promjeni vrste vulkanizma u pravcu povećanja sadržaja silicijum-dioksida (SiO 2 ) u njemu, u kompresijskim deformacijama i metamorfizmu sedimentno-vulkanogenog ispunjenja i, konačno, u akumulaciji klastični sedimenti, što ukazuje na formiranje planinskog reljefa.

Nakon smene nekoliko generacija zelenokamenih pojaseva, arhejska faza evolucije zemljine kore završila se pre 3,0 -2,5 milijarde godina masivnim formiranjem normalnih granita sa prevlašću K 2 O nad Na 2 O. Granitizacija, takođe kao regionalni metamorfizam, koji je na nekim mjestima dostigao najviši stupanj, doveo je do formiranja zrele kontinentalne kore na većem dijelu područja modernih kontinenata. Međutim, ispostavilo se da je ova kora nedovoljno stabilna: na početku proterozojske ere doživjela je drobljenje. U to vrijeme nastala je planetarna mreža rasjeda i pukotina, ispunjenih nasipima (geološkim tijelima nalik pločama). Jedan od njih, Veliki nasip u Zimbabveu, dugačak je preko 500 km i širok do 10 km. Osim toga, prvi put se pojavio rifting koji je doveo do zona slijeganja, snažne sedimentacije i vulkanizma. Njihova evolucija dovela je do stvaranja na kraju ranog proterozoika(prije 2,0-1,7 milijardi godina) naboranih sistema koji su ponovo zalemili fragmente arhejske kontinentalne kore, što je olakšala nova era moćnog formiranja granita.

Kao rezultat toga, do kraja ranog proterozoika (prije prije 1,7 milijardi godina), zrela kontinentalna kora već je postojala na 60-80% područja njezine moderne distribucije. Štaviše, neki naučnici vjeruju da je na ovoj granici cijela kontinentalna kora formirala jedan masiv - superkontinent Megagea (velika kopna), kojem se s druge strane globusa suprotstavljao okean - prethodnik modernog Tihog okeana - Megathalassa ( veliko more). Ovaj okean je bio manje dubok od modernih okeana, jer se rast zapremine hidrosfere zbog otplinjavanja plašta u procesu vulkanske aktivnosti nastavlja kroz kasniju istoriju Zemlje, iako sporije. Moguće je da se prototip Megathalasse pojavio još ranije, na kraju Arheja.

U katarheju i na početku arheja javljaju se prvi tragovi života - bakterije i alge, a u kasnom arheju šire se vapnenaste strukture algi - stromatoliti. U kasnom arheju počinje radikalna promjena sastava atmosfere, a u ranom proterozoiku počinje radikalna promjena sastava atmosfere: pod utjecajem vitalne aktivnosti biljaka u njoj se pojavljuje slobodni kisik, dok katarhijska i ranoarhejska atmosfera sastojala se od vodene pare, CO 2 , CO, CH 4 , N, NH 3 i H 2 S sa primjesom HC1, HF i inertnih plinova.

U kasnom proterozoju(prije 1,7-0,6 milijardi godina) Megagea se počela postepeno cijepati, a ovaj proces se naglo intenzivirao krajem proterozoika. Njegovi tragovi su prošireni kontinentalni rascjepni sistemi zakopani u podnožju sedimentnog pokrivača drevnih platformi. Njegov najvažniji rezultat bilo je formiranje ogromnih interkontinentalnih mobilnih pojaseva - Sjevernog Atlantika, Mediterana, Ural-Ohotska, koji su dijelili kontinente Sjeverne Amerike, Istočne Europe, Istočne Azije i najvećeg fragmenta Megagee - južnog superkontinenta Gondvane. Centralni dijelovi ovih pojaseva razvili su se na okeanskoj kori novonastaloj tokom riftinga, tj. pojasevi su bili okeanski baseni. Njihova dubina se postepeno povećavala kako je hidrosfera rasla. Istovremeno su se razvili pokretni pojasevi duž periferije Tihog okeana, čija se dubina također povećala. Klimatski uvjeti su postali kontrastniji, o čemu svjedoči pojava, posebno na kraju proterozoika, glacijalnih naslaga (tiliti, drevne morene i vodeno-glacijalni sedimenti).

Paleozojski stadijum Evoluciju zemljine kore karakterizirao je intenzivan razvoj pokretnih pojaseva - interkontinentalnih i marginalnih kontinentalnih (potonji na periferiji Tihog oceana). Ovi pojasevi su podijeljeni na rubne morske i otočne lukove, njihovi sedimentno-vulkanski slojevi su doživjeli složene naborno-pokretne, a potom i normalno-posmične deformacije, u njih su uneseni graniti i na osnovu toga nastali naborani planinski sistemi. Ovaj proces se odvijao neravnomjerno. Razlikuje niz intenzivnih tektonskih epoha i granitnog magmatizma: Bajkal - na samom kraju proterozoika, Salair (sa grebena Salair u Centralnom Sibiru) - na kraju kambrija, Takov (sa Takovskih planina na istoku). SAD) - na kraju ordovicija, kaledonija (od starorimskog imena Škotske) - na kraju silura, akadije (Acadia - drevni naziv sjeveroistočnih država SAD) - u sredini Devon, Sudeti - na kraju ranog karbona, Saal (od rijeke Saale u Njemačkoj) - sredinom ranog perma. Prve tri tektonske epohe paleozoika često se spajaju u kaledonsku eru tektogeneze, a posljednje tri u hercinsku ili varizijsku. U svakoj od navedenih tektonskih epoha pojedini dijelovi pokretnih pojaseva pretvarali su se u nabrane planinske strukture, a nakon razaranja (denudacije) bili su dio temelja mladih platformi. Ali neki od njih su djelomično doživjeli aktivaciju u narednim epohama izgradnje planina.

Do kraja paleozoika, interkontinentalni pokretni pojasevi su potpuno zatvoreni i ispunjeni naboranim sistemima. Kao rezultat odumiranja sjevernoatlantskog pojasa, sjevernoamerički kontinent se zatvorio s istočnoevropskim, a potonji (nakon završetka razvoja Uralsko-ohotskog pojasa) - sa sibirskim, sibirskim - s kineskim -Korejski. Kao rezultat toga, formiran je superkontinent Laurazija, a odumiranje zapadnog dijela mediteranskog pojasa dovelo je do njegovog ujedinjenja sa južnim superkontinentom - Gondvanom - u jedan kontinentalni blok - Pangea. Istočni dio mediteranskog pojasa na kraju paleozoika - početkom mezozoika pretvorio se u ogroman zaljev Tihog oceana, uz čiju su se periferiju uzdizale i nabrane planinske strukture.

U pozadini ovih promjena u strukturi i reljefu Zemlje, nastavio se razvoj života. Prve životinje pojavile su se još u kasnom proterozoju, a na samom osvit fanerozoika postojale su gotovo sve vrste beskičmenjaka, ali su im još uvijek nedostajale školjke ili školjke koje su poznate od kambrija. U siluru (ili već u ordoviciju) vegetacija je počela da pada na kopno, a na kraju devona su se pojavile šume koje su postale najrasprostranjenije u periodu karbona. Ribe su se pojavile u siluru, vodozemci u karbonu.

Mezozojske i kenozojske ere - posljednja velika faza u razvoju strukture zemljine kore, koja je obilježena formiranjem modernih okeana i izolacijom modernih kontinenata. Na početku etape, u trijasu, Pangea je još postojala, ali se već u ranoj juri ponovo rascijepila na Lauraziju i Gondvanu zbog pojave okeana Tetis na širini, koji se proteže od Srednje Amerike do Indokine i Indonezije, a u na zapadu i istoku spajala se sa Tihim okeanom (sl. 8.6); ovaj okean je uključivao i centralni Atlantik. Odavde, na kraju jure, proces razdvajanja kontinenata proširio se na sever, stvarajući severni Atlantik tokom perioda krede i ranog paleogena, a počevši od paleogena, evroazijskog basena Arktičkog okeana ( Amerazijanski bazen nastao je ranije kao dio Tihog oceana). Kao rezultat toga, Sjeverna Amerika se odvojila od Evroazije. U kasnoj juri počelo je formiranje Indijskog okeana, a od početka krede južni Atlantik se počeo otvarati s juga. To je značilo početak raspada Gondvane, koja je kao cjelina postojala tokom paleozoika. Krajem krede, Sjeverni Atlantik se pridružio južnom, odvajajući Afriku od Južne Amerike. U isto vrijeme, Australija se odvojila od Antarktika, a krajem paleogena, ova se odvojila od Južne Amerike.

Tako su se do kraja paleogena oblikovali svi moderni okeani, svi moderni kontinenti su se izolirali, a izgled Zemlje je dobio oblik koji je u osnovi bio blizak sadašnjosti. Međutim, još nije bilo modernih planinskih sistema.

Od kasnog paleogena (prije 40 miliona godina) počela je intenzivna gradnja planina, koja je kulminirala u posljednjih 5 miliona godina. Ova faza formiranja mladih planinskih struktura nabora, formiranje oživljenih lučno-blokovskih planina izdvaja se kao neotektonska. U stvari, neotektonski stadij je podfaza mezozojsko-kenozojske faze razvoja Zemlje, jer su se u toj fazi oblikovale glavne karakteristike savremenog reljefa Zemlje, počevši od distribucije okeana. i kontinente.

U ovoj fazi je završeno formiranje glavnih karakteristika moderne faune i flore. Mezozojska era bila je era gmizavaca, sisari su počeli da dominiraju u kenozoiku, a čovjek se pojavio u kasnom pliocenu. Krajem rane krede pojavile su se kritosjemenke i zemljište je dobilo travnati pokrivač. Krajem neogena i antropogena, visoke geografske širine obje hemisfere bile su prekrivene snažnom kontinentalnom glacijacijom, čiji su relikti ledene kape Antarktika i Grenlanda. Ovo je bila treća velika glacijacija u fanerozoiku: prva se dogodila u kasnom ordovicijumu, druga - na kraju karbona - početkom perma; oba su bila uobičajena unutar Gondvane.

PITANJA ZA SAMOPROVERU

Šta su sferoid, elipsoid i geoid? Koji su parametri elipsoida usvojeni u našoj zemlji? Zašto je to potrebno?

Kakva je unutrašnja struktura Zemlje? Na osnovu čega se donosi zaključak o njegovoj strukturi?

Koji su glavni fizički parametri Zemlje i kako se mijenjaju s dubinom?

Kakav je hemijski i mineraloški sastav Zemlje? Na osnovu čega se donosi zaključak o hemijskom sastavu cele Zemlje i zemljine kore?

Koji su glavni tipovi zemljine kore trenutno razlikuju?

Šta je hidrosfera? Kakav je ciklus vode u prirodi? Koji su glavni procesi koji se odvijaju u hidrosferi i njenim elementima?

Šta je atmosfera? Koja je njegova struktura? Koji se procesi odvijaju unutar njega? Šta je vreme i klima?

Definirajte endogene procese. Koje endogene procese poznajete? Ukratko ih opišite.

Koja je suština tektonike litosferskih ploča? Koje su njegove glavne odredbe?

10. Definirajte egzogene procese. Šta je glavna suština ovih procesa? Koje endogene procese poznajete? Ukratko ih opišite.

11. Kako endogeni i egzogeni procesi međusobno djeluju? Koji su rezultati interakcije ovih procesa? Šta je suština teorija V. Davisa i V. Penka?

Koje su trenutne ideje o nastanku Zemlje? Kako je teklo njegovo rano formiranje planete?

Na osnovu čega je periodizacija geološke istorije Zemlje?

14. Kako se razvijala zemljina kora u geološkoj prošlosti Zemlje? Koje su glavne faze u razvoju zemljine kore?

LITERATURA

Allison A, Palmer D. Geologija. Nauka o Zemlji koja se stalno mijenja. M., 1984.

Budyko M.I. Klimatska prošlost i budućnost. L., 1980.

Vernadsky V.I. Naučna misao kao planetarni fenomen. M., 1991.

Gavrilov V.P. Putovanje u prošlost Zemlje. M., 1987.

Geološki rječnik. T. 1, 2. M., 1978.

GorodnitskyA. M., Zonenshain L.P., Mirlin E.G. Rekonstrukcija položaja kontinenata u fanerozoiku. M., 1978.

7. Davidov L.K., Dmitrieva A.A., Konkina N.G. Opća hidrologija. L., 1973.

Dinamička geomorfologija / Ed. G.S. Ananjeva, Yu.G. Simonova, A.I. Spiridonov. M., 1992.

Davis W.M. Geomorfološki eseji. M., 1962.

10. Zemlja. Uvod u opću geologiju. M., 1974.

11. Klimatologija / Ed. O.A. Drozdova, N.V. Kobysheva. L., 1989.

Koronovsky N.V., Yakusheva A.F. Osnove geologije. M., 1991.

Leontiev O.K., Rychagov G.I. Opća geomorfologija. M., 1988.

Lvovich M.I. Voda i život. M., 1986.

Makkaveev N.I., Chalov R.C. kanalski procesi. M., 1986.

Mihajlov V.N., Dobrovolsky A.D. Opća hidrologija. M., 1991.

Monin A.S. Uvod u teoriju klime. L., 1982.

Monin A.S. Istorija Zemlje. M., 1977.

Neklyukova N.P., Dushina I.V., Rakovskaya E.M. i sl. Geografija. M., 2001.

Nemkov G.I. i sl. Historijska geologija. M., 1974.

Nemirni pejzaž. M., 1981.

Opća i terenska geologija / Ed. A.N. Pavlova. L., 1991.

Penk W. Morfološka analiza. M., 1961.

Perelman A.I. Geohemija. M., 1989.

Poltaraus B.V., Kisloe A.V. Klimatologija. M., 1986.

26. Problemi teorijske geomorfologije / Ed. L.G. Nikiforova, Yu.G. Simonov. M., 1999.

Saukov A.A. Geohemija. M., 1977.

Sorokhtin O.G., Ushakov S.A. Globalna evolucija Zemlje. M., 1991.

Ushakov S.A., Yasamanov H.A. Drift kontinenata i Zemljina klima. M., 1984.

Khain V.E., Lomte M.G. Geotektonika sa osnovama geodinamike. M., 1995.

Khain V.E., Ryabukhin A.G. Istorija i metodologija geoloških nauka. M., 1997.

Khromov S.P., Petrosyants M.A. Meteorologija i klimatologija. M., 1994.

Schukin I.S. Opća geomorfologija. T.I. M., 1960.

Ekološke funkcije litosfere / Ed. V.T. Trofimov. M., 2000.

Yakusheva A.F., Khain V.E., Slavin V.I. Opća geologija. M., 1988.

Razlozi za izdvajanje kvartarnog perioda

Počevši od oligocena, klima na Zemlji je počela da se stalno hladi, što je bilo praćeno jednako postojanim smanjenjem nivoa mora. Oba ova procesa nisu bila striktno jednosmjerna – bili su oscilatorni, ali je opći trend opstao. Istovremeno su konture zemljišta postajale sve modernije, uspostavljale su se zonsko-sektorske pejzažno-klimatske zone bliske modernim. Zahlađenje je praćeno povećanjem amplitude klimatskih kolebanja, a ove fluktuacije počele su primjetno utjecati na cjelokupno prirodno okruženje - u periodima zahlađenja dolazi do masovne ofanzive hladnoljubive vegetacije tundra-stepe, širenja odgovarajuće faune, konfiguracija prirodnih zona se naglo promijenila u pravcu smanjenja prelaznih zona na niskim geografskim širinama i rasta onih na visokim geografskim širinama. Tokom perioda zatopljenja, flora i fauna koja voli hladnoću gotovo je nestala, a prelazne zone niskih geografskih širina postale su sve raširenije. Istovremeno, sa svakim novim zatopljenjem, reliktnih tropskih biljaka u umjerenim zonama postajalo je sve manje.

Sve je to dovelo do činjenice da se tokom nekoliko miliona godina fizička i geografska situacija na Zemlji dramatično promijenila i pokazala se neuporedivom s bilo kojom od prethodno postojećih. Trebalo je izdvojiti posljednju fazu u razvoju geografskog omotača u posebnom geološkom periodu. To se dogodilo 1825. godine, kada je otprilike poslednjih milion godina istorije Zemlje spojeno u poseban - kvartarni period. Ponekad se naziva antropogenim periodom ili pleistocenom.

Poseban period u istoriji Zemlje ima svoje jedinstvene karakteristike koje ga razlikuju od svih drugih geoloških perioda:

1. Neobično je kratak. Njegovo trajanje je samo 1,8 miliona godina (u Rusiji - 1,65 miliona godina).

2. Naslage kvartarnog doba su izuzetno mlade i stoga: a) svuda su očuvane i pokrivaju Zemlju gotovo neprekidnim pokrivačem; b) karakteriše ih ekstremna genetska raznovrsnost, diverzitet i facijalna varijabilnost litološkog sastava; c) imaju skoro isključivo kontinentalnu genezu (osim, naravno, kvartarnih i modernih naslaga koje se akumuliraju u morima i okeanima); d) imaju malu snagu zbog kratkog trajanja njihovog formiranja.

3. Dobro očuvani prirodni i biotički kompleksi (a ne samo pojedinačni vodeći fosili).

Glavni događaji kvartarnog perioda su sljedeći:

1. Oštre i ponovljene klimatske fluktuacije, koje su dovele do glacijacija na visokim geografskim širinama u drugoj polovini perioda (što se nije dogodilo, barem od karbona). Tople epohe se nazivaju termohronima, hladne epohe se nazivaju kriohronima. Ove fluktuacije i glacijacije zabilježene su u hiljadama izdanaka, gdje su otkrivene posebne glacijalne naslage - kamene ilovače (morena) i druge, kao i, u analizama faune i flore tog vremena, u sastavu izotopa kisika i raznih ostali tragovi prošlih epoha.

2. Izgled čovjeka. Ako su se glacijacije već dešavale na Zemljinim kontinentima u prošlosti, onda je ovaj događaj jedinstven, nema analoga ni u istoriji Zemlje ni u istoriji drugih nebeskih tela dostupnih za proučavanje. Pojava i razvoj čovjeka dovela je do pojave na Zemlji fundamentalno nove suprabiotske zajednice - čovječanstva. Čovječanstvo je prvo dotaknulo noosferu - sferu uma, koju neki smatraju najvišim stanjem biosfere Zemlje (prema V.I. Vernadskyju), a drugi - nematerijalnu supstancu, koja nije uključena u geografsku ljusku, ali je percipirana čovjekom i doprinoseći njegovoj geoformirajućoj ulozi (prema E. Leroyu i P. Teilhard de Chardin).

Treba reći nekoliko riječi o donjoj granici kvartarnog perioda i njegovoj periodizaciji. Iako su se prvi znakovi kontinentalne glacijacije pojavili tek prije 780 hiljada godina. n., donja granica kvartara se provodi u zemljama zapadne Evrope na prelazu od 1,8 miliona godina. Odobren je 1932. na osnovu utvrđenih znakova hlađenja morske vode u morskim dijelovima južne Italije, u podnožju kalabrijske etape. Godine 1948. ova granica je legalizirana svuda osim u SSSR-u. Ali 1990. godine kod nas je granica kvartarnog perioda spuštena na granicu od 1,65 miliona godina. n. i počeo se pratiti duž donje granice apšerojske faze (analogno kalabrijskom). Vremenski interval između nove i stare granice kvartarnog perioda, tj. između 1,65 i 0,78 miliona litara. n. je nazvan eopleistocen, a bivši kvartar neopleistocen (iako se često naziva jednostavno pleistocenom) (vidi 7.1).

Geološko vrijeme i metode za njegovo određivanje

U proučavanju Zemlje kao jedinstvenog kosmičkog objekta, ideja o njenoj evoluciji zauzima centralno mjesto, stoga je važan kvantitativni evolucijski parametar geološkom vremenu. Proučavanjem ovog vremena bavi se posebna nauka tzv Geohronologija- geološki obračun. Geohronologija Možda apsolutno i relativno.

Napomena 1

Apsolutno geohronologija se bavi određivanjem apsolutne starosti stijena, koja se izražava u jedinicama vremena i po pravilu u milionima godina.

Određivanje ove starosti zasniva se na brzini raspadanja izotopa radioaktivnih elemenata. Ova brzina je konstantna vrijednost i ne ovisi o intenzitetu fizičkih i kemijskih procesa. Određivanje starosti se zasniva na metodama nuklearne fizike. Minerali koji sadrže radioaktivne elemente, prilikom formiranja kristalnih rešetki, formiraju zatvoreni sistem. U ovom sistemu dolazi do akumulacije produkata radioaktivnog raspada. Kao rezultat, starost minerala može se odrediti ako je poznata brzina ovog procesa. Poluživot radijuma, na primjer, iznosi 1590$ godina, a potpuni raspad elementa će se dogoditi za 10$ puta poluraspada. Nuklearna geohronologija ima svoje vodeće metode − olovo, kalijum-argon, rubidijum-stroncijum i radiokarbon.

Metode nuklearne geohronologije omogućile su određivanje starosti planete, kao i trajanja era i perioda. Predloženo radiološko mjerenje vremena P. Curie i E. Rutherford na početku $XX$ veka.

Relativna geohronologija operiše konceptima kao što su "rano doba, srednje, kasno". Postoji nekoliko razvijenih metoda za određivanje relativne starosti stijena. Spadaju u dve grupe - paleontološke i nepaleontološke.

Prvo igraju važnu ulogu zbog svoje svestranosti i sveprisutnosti. Izuzetak je odsustvo organskih ostataka u stijenama. Uz pomoć paleontoloških metoda proučavaju se ostaci drevnih izumrlih organizama. Svaki sloj stijene ima svoj kompleks organskih ostataka. U svakom mladom sloju bit će više ostataka visoko organiziranih biljaka i životinja. Što je sloj viši, to je mlađi. Sličan obrazac je uspostavio Englez W. Smith. Posjeduje prvu geološku kartu Engleske, na kojoj su stijene podijeljene po starosti.

Nepaleontološke metode Određivanje relativne starosti stijena koristi se u slučajevima kada u njima nema organskih ostataka. Tada će biti efikasnije stratigrafske, litološke, tektonske, geofizičke metode. Stratigrafskom metodom moguće je odrediti redoslijed slojevitosti slojeva u njihovom normalnom pojavljivanju, tj. donji slojevi će biti stariji.

Napomena 3

Redoslijed formiranja stijena određuje relativno geohronologija, a njihova starost u jedinicama vremena već određuje apsolutno geohronologija. Zadatak geološkom vremenu je odrediti hronološki slijed geoloških događaja.

Geološka tablica

Za određivanje starosti stijena i njihovo proučavanje, naučnici koriste različite metode, a u tu svrhu je sastavljena posebna skala. Geološko vrijeme na ovoj skali podijeljeno je na vremenske periode, od kojih svaki odgovara određenoj fazi u formiranju zemljine kore i razvoju živih organizama. Skala se zove geohronološka tabela, koji uključuje sljedeće podjele: eon, era, period, epoha, vijek, vrijeme. Svaku geohronološku jedinicu karakteriše sopstveni skup naslaga, koji se naziva stratigrafski: eonotema, grupa, sistem, odjel, sloj, zona. Grupa je, na primjer, stratigrafska jedinica, a odgovarajuća vremenska geohronološka jedinica je era. Na osnovu toga postoje dvije skale - stratigrafske i geohronološke. Prva skala se koristi kada je u pitanju depoziti, jer su se u bilo kom vremenskom periodu na Zemlji desili neki geološki događaji. Druga skala je potrebna za određivanje relativno vrijeme. Od usvajanja skale, sadržaj skale je promijenjen i dorađen.

Najveće stratigrafske jedinice trenutno su eonoteme - arhej, proterozoik, fanerozoik. U geohronološkoj skali odgovaraju zonama različitog trajanja. Prema vremenu postojanja na Zemlji razlikuju se Arhejske i proterozojske eonoteme pokrivajući skoro 80$% vremena. Fanerozojski eon u vremenu je mnogo manje od prethodnog eona i pokriva samo 570 dolara miliona godina. Ovaj jonotem je podijeljen u tri glavne grupe - Paleozoik, mezozoik, kenozoik.

Nazivi eonotema i grupa su grčkog porijekla:

• Arheos znači drevni;
• Proteros - primarni;
• Paleos - drevni;
• Mezos - srednji;
• Cainos je nov.

Od riječi " zoiko s”, što znači vitalno, riječ “ zoi". Na osnovu toga razlikuju se ere života na planeti, na primjer, mezozojska era znači era prosječnog života.

Ere i periodi

Prema geohronološkoj tabeli, istorija Zemlje je podeljena na pet geoloških era: Arhej, proterozoik, paleozoik, mezozoik, kenozoik. Ere se dalje dijele na periodi. Ima ih mnogo više - 12$. Trajanje perioda varira od 20$-100$ miliona godina. Posljednji ukazuje na njegovu nepotpunost. Kvartarni period kenozojske ere, njegovo trajanje je samo 1,8 miliona dolara.

Arhejsko doba. Ovo vrijeme je počelo nakon formiranja zemljine kore na planeti. U to vrijeme na Zemlji su postojale planine i procesi erozije i sedimentacije su se pojavili. Arhej je trajao oko 2 milijarde dolara. Ovo doba je najduže u trajanju, tokom kojeg je vulkanska aktivnost bila raširena na Zemlji, bilo je dubokih izdizanja, što je rezultiralo formiranjem planina. Većina fosila je uništena pod uticajem visoke temperature, pritiska, kretanja mase, ali je malo podataka o tom vremenu sačuvano. U stijenama arhejske ere, čisti ugljik se nalazi u raspršenom obliku. Naučnici vjeruju da se radi o izmijenjenim ostacima životinja i biljaka. Ako količina grafita odražava količinu žive materije, onda ga je u Arhejcima bilo dosta.

Proterozojska era. Što se tiče trajanja, ovo je druga era, koja obuhvata milijardu dolara. Tokom ere došlo je do taloženja velike količine padavina i jedne značajne glacijacije. Ledeni pokrivači protezali su se od ekvatora do 20$ stepeni geografske širine. Fosili pronađeni u stijenama tog vremena dokaz su postojanja života i njegovog evolucijskog razvoja. U proterozojskim naslagama pronađene su spikule spužvi, ostaci meduza, gljiva, algi, člankonožaca itd.

paleozoik. Ovo doba se izdvaja šest periodi:

• Cambrian;
• ordovicij,
• Silur;
• devonski;
• Ugljik ili ugalj;
• Perm ili Perm.

Trajanje paleozoika je 370 miliona dolara. Za to vrijeme pojavili su se predstavnici svih vrsta i klasa životinja. Nedostajale su samo ptice i sisari.

Mezozojska era. Doba je podijeljena na tri period:

• trijas;

Era je započela prije oko 230 miliona dolara i trajala 167 miliona godina. Tokom prva dva perioda Trijas i Jura- većina kontinentalnih regija uzdizala se iznad nivoa mora. Klima trijasa je suva i topla, au juri je postala još toplija, ali je već bila vlažna. U stanju Arizona tu je poznata kamena šuma koja od tada postoji Trijas period. Istina, od nekada moćnog drveća ostala su samo debla, trupci i panjevi. Krajem mezozojske ere, odnosno u periodu krede, na kontinentima dolazi do postepenog napredovanja mora. Sjevernoamerički kontinent je doživio slijeganje na kraju krede i, kao rezultat, vode Meksičkog zaljeva spojile su se s vodama arktičkog basena. Kopno je bilo podijeljeno na dva dijela. Kraj perioda krede karakterizira veliko uzdizanje tzv Alpska orogeneza. U to vrijeme pojavile su se Stenovite planine, Alpi, Himalaji, Andi. Na zapadu Sjeverne Amerike počela je intenzivna vulkanska aktivnost.

Kenozojska era. Ovo je nova era koja se još nije završila i koja se nastavlja u današnje vrijeme.

Epoha je podijeljena na tri perioda:

• paleogen;
• neogen;
• kvartar.

kvartar period ima niz jedinstvenih karakteristika. Ovo je vrijeme konačnog formiranja modernog lica Zemlje i ledenih doba. Nova Gvineja i Australija su postale nezavisne, približavajući se Aziji. Antarktik je ostao na svom mjestu. Dve Amerike ujedinjene. Od tri perioda ere, najzanimljiviji je kvartarni period ili antropogena. Nastavlja se i danas, a belgijski geolog je izdvojio 1829 dolara J. Denoyer. Zahlađenja se zamjenjuju zagrijavanjem, ali je njegova najvažnija karakteristika izgled čoveka.

Savremeni čovjek živi u kvartarnom periodu kenozojske ere.