Геологическое время и методы его определения

В изучении Земли как уникального космического объекта идея её эволюции занимает центральное место, поэтому важным количественно-эволюционным параметром является геологическое время . Изучением этого времени занимается специальная наука, получившая название Геохронология – геологическое летоисчисление. Геохронология может быть абсолютной и относительной .

Замечание 1

Абсолютная геохронология занимается определением абсолютного возраста горных пород, который выражается в единицах времени и, как правило, в миллионах лет.

В основе определения этого возраста лежит скорость распада изотопов радиоактивных элементов. Эта скорость является величиной постоянной и от интенсивности физических и химических процессов не зависит. Определение возраста основано на методах ядерной физики. Минералы, содержащие радиоактивные элементы, при формировании кристаллических решеток, образуют закрытую систему. В этой системе происходит накопление продуктов радиоактивного распада. В результате можно определить возраст минерала, если знать скорость этого процесса. Период полураспада радия, например, составляет $1590$ лет, а полный распад элемента произойдет за время в $10$ раз превосходящее период полураспада. Ядерная геохронология имеет свои ведущие методы – свинцовый, калий-аргоновый, рубидиево-стронциевый и радиоуглеродный.

Методы ядерной геохронологии позволили определить возраст планеты, а также продолжительность эр и периодов. Радиологическое измерение времени предложили П. Кюри и Э. Резерфорд в начале $XX$ века.

Относительная геохронология оперирует такими понятиями как «ранний возраст, средний, поздний». Существует несколько разработанных методов определения относительного возраста горных пород. Они объединяются в две группы – палеонтологические и непалеонтологические .

Первые играют основную роль в силу своей универсальности и повсеместного применения. Исключение составляет отсутствие в породах органических остатков. С помощью палеонтологических методов изучаются остатки древних вымерших организмов. Для каждого слоя горных пород характерен свой комплекс органических остатков. В каждом молодом слое остатков высокоорганизованных растений и животных будет больше. Чем выше лежит слой, тем он моложе. Подобная закономерность была установлена англичанином У. Смитом . Ему принадлежит первая геологическая карта Англии, на которой горные породы были разделены по возрасту.

Непалеонтологические методы определения относительного возраста горных пород используются в случаях отсутствия в них органических остатков. Более эффективными тогда будут являться стратиграфический, литологический, тектонический, геофизический методы . С помощью стратиграфического метода можно определить последовательность напластования слоёв при нормальном их залегании, т.е. нижележащие пласты будут более древними.

Замечание 3

Последовательность образования горных пород определяет относительная геохронология, а возраст их в единицах времени определяет уже абсолютная геохронология. Задача геологического времени заключается в определении хронологической последовательности геологических событий.

Геохронологическая таблица

Для определения возраста горных пород и их исследования ученые пользуются различными методами, и с этой целью была составлена специальная шкала. Геологическое время на этой шкале делят на временные отрезки каждому из которых соответствует определенный этап формирования земной коры и развития живых организмов. Шкала получила название геохронологической таблицы, в которой выделяются следующие подразделения: эон, эра, период, эпоха, век, время . Для каждого геохронологического подразделения характерен свой комплекс отложений, который называется стратиграфическим : эонотема, группа, система, отдел, ярус, зона . Группа, например, является стратиграфическим подразделением, а временное геохронологическое подразделение ей соответствующее представляет эра. Исходя из этого, существует две шкалы – стратиграфическая и геохронологическая . Первая шкала используется тогда, когда речь идет об отложениях , потому что в любой промежуток времени на Земле происходили какие-то геологические события. Вторая шкала нужна для определения относительного времени . С момента принятия содержание шкалы менялось и уточнялось.

Наиболее крупными стратиграфическими подразделениями в настоящее время являются эонотемы – архейская, протерозойская, фанерозойская . В геохронологической шкале им отвечают зоны различной длительности. По времени существования на Земле выделяются архейская и протерозойская эонотемы , охватившие почти $80$ % времени. Фанерозойский эон по времени значительно меньше предыдущих эон и охватывает всего $ 570$ млн. лет. Эта ионотема делится на три основные группы – палеозой, мезозой, кайнозой .

Название эонотем и групп имеют греческое происхождение:

  • Археос означает древнейший;
  • Протерос – первичный;
  • Палеос – древний;
  • Мезос – средний;
  • Кайнос – новый.

От слова «зоико с», что значит жизненный, произошло слово «зой ». Исходя из этого, выделяют эры жизни на планете, например, мезозойская эра означает эру средней жизни.

Эры и периоды

Историю Земли по геохронологической таблице делят на пять геологических эр: архейскую, протерозойскую, палеозойскую, мезозойскую, кайнозойскую . В свою очередь эры подразделяются на периоды . Их значительно больше – $12$. Продолжительность периодов различна от $20$-$100$ млн. лет. На свою незавершенность указывает последний четвертичный период кайнозойской эры , его продолжительность всего $1,8$ млн. лет.

Архейская эра. Это время началось уже после формирования земной коры на планете. На Земле к этому времени были горы и в действие вступили процессы эрозии и осадконакопления. Архей длился приблизительно $2$ млрд. лет. Эта эра самая длинная по продолжительности, в течение которой на Земле была широко распространена вулканическая деятельность, шли глубинные поднятия, результатом которых стало образование гор. Большая часть ископаемых под действием высокой температуры, давления, перемещения масс, была уничтожена, но небольшие данные о том времени сохранились. В породах архейской эры в рассеянном виде встречается чистый углерод. Ученые считают, что это измененные останки животных и растений. Если количество графита отражает количество живой материи, то в архее её существовало очень много.

Протерозойская эра . По длительности это вторая эра, охватившая $1$ млрд. лет. На протяжении эры происходило отложение большого количества осадков и одно значительное оледенение. Ледниковые покровы распространялись от экватора до $20$ градуса широты. Ископаемые, найденные в породах этого времени, являются свидетельством существования жизни и её эволюционного развития. В отложениях протерозоя найдены спикулы губок, останки медуз, грибов, водорослей, членистоногих и др.

Палеозойская эра . В этой эре выделяется шесть периодов:

  • Кембрий;
  • Ордовик,
  • Силур;
  • Девон;
  • Карбон или каменноугольный;
  • Пермский или пермь.

Продолжительность палеозоя составляет $370$ млн. лет. За это время появились представители всех типов и классов животных. Не было только птиц и млекопитающих.

Мезозойская эра . Эра делится на три периода:

  • Триас;

Началась эра примерно $230$ млн. лет назад и продолжалась $167$ млн. лет. В течение первых двух периодов – триасового и юрского – большая часть материковых областей поднялась выше уровня моря. Климат триаса сухой и теплый, а в юре он стал еще теплее, но был уже влажный. В штате Аризона есть знаменитый каменный лес, существующий с триасового периода. Правда, от некогда могучих деревьев остались только стволы, бревна и пни. В конце мезозойской эры, а точнее в меловом периоде, на материки происходит постепенное наступление моря. Североамериканский континент в конце мелового периода испытал погружение и в результате воды Мексиканского залива соединились с водами арктического бассейна. Материк был разделен на две части. Завершение мелового периода характеризуется большим поднятием, получившим название альпийского горообразования . В это время появились Скалистые горы, Альпы, Гималаи, Анды. На западе Северной Америки началась интенсивная вулканическая деятельность.

Кайнозойская эра . Это новая эра, которая еще не закончилась и продолжается в настоящее время.

Эру разделили на три периода:

  • Палеоген;
  • Неоген;
  • Четвертичный.

Четвертичный период имеет целый ряд уникальных черт. Это время окончательного формирования современного лика Земли и ледниковых периодов. Стали самостоятельными Новая Гвинея и Австралия, сместившись поближе к Азии. Антарктида осталась на своем месте. Соединились две Америки. Из трех периодов эры наиболее интересным является четвертичный период или антропогеновый . Он продолжается ныне, а был выделен в $1829$ г. бельгийским геологом Ж. Денуайэ . Похолодания меняются потеплениями, но наиболее важной его особенностью является появление человека .

Современный человек проживает в четвертичном периоде кайнозойской эры.

Согласно современным представлениям, имеет возраст 4,5 - 5 млрд лет. В истории ее возникновения выделяют планетарный и геологический этапы.

Геологический этап - последовательность событий в развитии Земли как планеты с момента образования земной коры. В ходе него возникали и разрушались формы рельефа, происходили погружение суши под воду (наступление моря), отступание моря, оледенения, появление и исчезновение различных видов животных и растений и т.д.

Ученые, пытаясь восстановить историю планеты, изучают пласты горных пород. Все отложения они делят на 5 групп, выделяя следующие эры: архейскую (древнейшую), протерозойскую (раннюю), палеозойскую (древнюю), мезозойскую (среднюю) и кайнозойскую (новую). Граница между эрами проходит по крупнейшим эволюционным событиям. Последние три эры делят на периоды, поскольку в этих отложениях останки животных и остатки растений сохранились лучше и в большем количестве.

Каждой эре свойственны события, оказавшие решающее влияние на современный рельеф .

Архейская эра отличалась бурной вулканической деятельностью, в результате которой на поверхности Земли оказались магматические гранитсодержащие породы - основа будущих материков. В то время Землю населяли лишь микроорганизмы, которые могли жить без кислорода. Предполагают, что отложения той эпохи покрывают практически сплошным щитом отдельные участки суши, в них много железа, золота, серебра, платины и руд других металлов.

В протерозойскую эру вулканическая активность также была высока, образовались горы так называемой бай- кальской складчатости. Они практически не сохранились и представляют собой сейчас лишь отдельные небольшие поднятия на равнинах. В этот период планету населяли сине-зеленые водоросли и простейшие микроорганизмы, возникли первые многоклеточные. Протерозойские пласты горных пород богаты полезными ископаемыми: железными рудами и рудами цветных металлов, слюдой.

В начале палеозойской эры образовались горы каледонской складчатости, что привело к сокращению морских бассейнов и возникновению значительных участков суши. В виде гор сохранились лишь отдельные хребты Урала, Аравии, Юго-Восточного Китая и Центральной Европы. Все эти горы невысокие, «изношенные». Во второй половине палеозоя образовались горы герцинской складчатости. Эта эпоха горообразования была более мощной, возникли обширные горные массивы на территории Западной Сибири и Урала, Монголии и Маньчжурии, большей части Центральной Европы, восточного побережья Северной Америки и Австралии. Сейчас они представлены невысокими глыбовыми горами. В палеозойскую эру Землю заселяют рыбы, земноводные и пресмыкающиеся, среди растительности преобладают водоросли. Основные месторождения нефти и каменного угля возникли именно в этот период.

Мезозойская эра началась с периода относительного спокойствия внутренних сил Земли, постепенного разрушения созданных ранее горных систем и погружения под воду сглаженных равнинных территорий, например большей части Западной Сибири. Во второй половине эры образовались горы мезозойской складчатости. В это время появились обширные горные страны, которые и сейчас имеют облик гор. Это Кордильеры, горы Восточной Сибири, отдельные участки Тибета и Индокитая. Землю покрывала буйная растительность, которая постепенно отмирала и перегнивала. В условиях жаркого и влажного климата шло активное образование болот и торфяников. Это была эпоха динозавров. Гигантские хищные и травоядные животные распространились практически по всей планете. В это время появились и первые млекопитающие.

Кайнозойская эра длится по сей день. Ее начало было ознаменовано ростом активности внутренних сил Земли, приведшим к общему поднятию поверхности. В эпоху альпийской складчатости возникли молодые складчатые горы в пределах Альпийско-Гималайского пояса и приобрел современные очертания материк Евразия. Помимо этого, произошло омоложение древних горных массивов Урала, Аппалачей, Тянь-Шаня, Алтая. Резко изменился климат на планете, начался период мощных покровных оледенений. Наступающие с севера покровные ледники изменили рельеф материков Северного полушария, сформировав холмистые равнины с большим количеством озер.

Всю геологическую историю Земли можно проследить по геохронологической шкале - таблице геологического времени, показывающей последовательность и со-подчиненность основных этапов геологии, истории Земли и развития жизни на ней (см. табл. 4 на с. 46-49). Читать геохронологическую таблицу следует снизу вверх.

Вопросы и задания для подготовки к экзамену

1. Объясните, почему на Земле наблюдаются полярные дни и ночи.
2. Какими были бы условия на Земле, если бы ось ее вращения не была наклонена к плоскости орбиты?
3. Смену времен года на Земле определяют две главные причины: первая - это обращение Земли вокруг Солнца; назовите вторую.
4. Сколько раз в году и когда Солнце бывает в зените над экватором? Над Северным тропиком? Над Южным тропиком?
5. В какую сторону отклоняются в Северном полушарии постоянные ветры и морские течения, движущиеся в меридиональном направлении?
6. Когда в Северном полушарии наблюдается самая короткая ночь?
7. Чем характеризуются дни весеннего и осеннего равноденствия на Земле? Когда они наступают в Северном и Южном полушариях?
8. Когда бывают дни летнего и зимнего солнцестояния в Северном и Южном полушариях?
9. В каких поясах освещенности расположена территория нашей страны?
10. Перечислите геологические периоды кайнозойской эры, начиная с самого древнего.

Таблица 4

Геохронологическая шкала

Эры (продолжительность - в млн лет) Периоды (продолжительность в млн лет) Главнейшие события истории Земли Характерные полезные ископаемые, образовавшиеся в данное время
1
 2
 3
 4
Кайнозойская 70 млн лет
 Четвертичный 2 млн лет (Q) Общее поднятие суши. Неоднократные покровные оледенения, особенно в Северном полушарии. Появление человека Торф, россыпные месторождения золота, алмазов, драг, камней
Неогеновый 25 млн лет (N) Возникновение молодых гор в областях альпийской складчатости. Омоложение гор в областях всех древних складчатостей. Господство цветковых растений Бурые угли, нефть, янтарь
Палеогеновый 41 млн лет (Р) Разрушение гор мезозойской складчатости. Широкое развитие цветковых растений, птиц и млекопитающих
Фосфориты, бурые угли, бокситы
Мезозойская 165 млн лет
Меловой 70 млн лет (К)
Возникновение молодых гор в областях мезозойской складчатости. Вымирание гигантских пресмыкающихся (динозавров). Развитие птиц и млекопитающих Нефть, горючие сланцы, мел, уголь, фосфориты
Юрский 50 млн лет (J)
Образование современных океанов. Жаркий и влажный климат на большей части суши. Расцвет гигантских пресмыкающихся (динозавров). Господство голосеменных растений Каменные угли, нефть, фосфориты
Триасовый 40 млн лет (Т) Наибольшее за всю историю Земли отступание моря и поднятие суши. Разрушение гор каледонской и гер- цинской складчатостей. Обширные пустыни. Первые млекопитающие Каменные соли
1
 2
 3
 4
Палеозойская 330 млн лет Пермский 45 млн лет (Р) Возникновение молодых складчатых гор в областях герцинекой складчатости. Сухой климат на большей части суши. Появление голосеменных растений Каменные и калийные соли, гипсы
Каменноугольный 65 млн лет (С) Жаркий и влажный климат на большей части суши. Широкое распространение болотистых низменностей в прибрежных районах. Леса из древовидных папоротников. Первые пресмыкающиеся, расцвет земноводных
Каменный уголь, нефть
Девонский 55 млн лет (р)
Жаркий климат на большей части суши. Первые пустыни. Появление земноводных. Многочисленные рыбы Соли, нефть
Силурийский 35 млн лет (S) Возникновение молодых складчатых гор в областях каледонской складчатости. Первые наземные растения (плауны и папоротники)


Ордовикский 60 млн лет (О)
Уменьшение площади морских бассейнов. Появление первых наземных беспозвоночных
Кембрийский 70 млн лет Возникновение молодых гор в областях байкальской складчатости. Затопление обширных пространств морями. Расцвет морских беспозвоночных животных Каменная соль, гипс, фосфориты
Протерозойская эра 600 млн лет Начало байкальской складчатости. Мощный вулканизм. Развитие бактерий и сине-зеленых водорослей Железные руды, слюда, графит
Архейская эра 900 млн лет
Формирование материковой земной коры. Напряженная вулканическая деятельность. Время примитивных одноклеточных бактерий 		Руды

Максаковский В.П., Петрова Н.Н., Физическая и экономическая география мира. - М.:Айрис-пресс, 2010. - 368с.:ил.

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

Архейская эра . Породы архейской эры представлены сильно метаморфизированными и дислоцированными гнейсами, метаморфизированными сланцами и магматическими горными породами. Прослой графита и графитовых сланцев в отложениях, а также наличие перекристаллизованных известняков и мраморов свидетельствует об органогенно-химическом происхождении пород и наличии в то время морей.

Отсутствие органических остатков, связанное с интенсивным метаморфизмом осадочных пород и широким развитием магматизма, не позволяет подразделить породы архейской эры на периоды и эпохи. Эра характеризуется образованием на Земле континентов и океанов, и продолжительность ее составляет 1,8 млрд. лет (табл.2).

Протерозойская эра. Отложения протерозойской эры представлены преимущественно метаморфизованными осадочными и магматическими породами. Встречаются также слабо метаморфизованные отложения со следами жизнедеятельности организмов. Продолжительность эры – 2,1 млрд. лет.

В течение архейской и протерозойской эр имели место неоднократные крупные горно-образовательные движения, сопровождающиеся интенсивной магматической деятельностью.

Палеозойская эра . Продолжительность эры – 330 млн. лет. Отложения палеозойской эры, в отличие от более древних, лишь местами интенсивно дислоцированы и метаморфизированы. Распространены осадочные и магматические породы. Метаморфические породы имеют подчиненное значение.

Большое разнообразие беспозвоночных животных позволило расчленить эру на две подэры: ранний палеозой и поздний палеозой. Подэры сильно отличаются друг от друга по палеонтологическим остаткам и результатам геологического развития, что дало возможность разделить на следующие периоды и эпохи.

Ранний палеозой продолжительностью 165-170 млн. лет .

1. Кембрийский (подразделяется на три эпохи – ранняя, средняя и поздняя).

2. Ордовикский (подразделяется на три эпохи – ранняя, средняя и поздняя).

3. Силурийский (подразделяется на три эпохи – ранняя, средняя и поздняя).

В течение всего раннего палеозоя земная кора испытывала Каледонскую эпоху складчатости . Начало Каледонской складчатости относится к концу протерозоя, конец – к окончанию силура – началу девона.

В начале раннего палеозоя Каледонская складчатость проявилась, в основном, в виде опускания, в конце ордовика и силура – поднятия земной коры.

Поздний палеозой продолжительностью 165 млн. лет .

1. Девонский (подразделяется на три эпохи – ранняя, средняя и поздняя).

2. Каменноугольный (подразделяется на три эпохи – ранняя, средняя и поздняя).

3. Пермский (подразделяется на две эпохи – ранняя и поздняя).

Основными структурными элементами земной коры к началу позднего палеозоя остаются древние платформы и складчатые пояса. Суперконтинент Гондвана подвергся в начале позднего палеозоя рифтогенезу, произошло усложнение существующих структур, образование прогибов, переход складчатых систем в платформы. Вторая половина позднего палеозоя характерна проявлением Герцинского этапа тектогенеза, который сформировал сложные по строению горноскладчатые структуры.

Мезозойская эра протяженностью 170 млн. лет. Эра включает триасовый, юрский и меловой периоды . Триасовый и юрский периоды делятся на три эпохи каждый, меловой – на две.

Начало мезозойской эры представляет собой время значительных изменений в строении подвижных поясов. Испытав Герцинский тектогенез, многие пояса перешли в стадию молодых платформ, хотя складчато-геосинклинальный режим еще продолжался, но в меньшей степени.

В триасе происходил активный рифтогенез, который затронул огромные территории континентов и океанов. В позднетриасовую эпоху во многих местах планеты проявились тектонические процессы сжатия и деформации земной коры. Со второй половины юры и в мелу значительная часть платформ испытали прогибание и трансгрессию моря.

Кайнозойская эра . Эра имеет продолжительность 66 млн. лет и подразделяется на три периода: палеогеновый , неогеновый и ч етвертичный . Периоды делятся на эпохи: палеогеновый – на три, неогеновый – на две, четвертичный – на четыре (ранняя, средняя, поздняя и современная). В составе четвертичного периода выделяют отделы: ледниковый и послеледниковый. Продолжительность четвертичного периода составляет 0,7 млн. лет.

В кайнозойскую эру происходили весьма интенсивные вертикальные и горизонтальные движения на континентах и в океанических плитах. Тектоническая эпоха, проявившаяся в кайнозойскую эру, называется Альпийской . Она охватила практически всю Землю и отличается от предшествующих значительной амплитудой поднятий: как отдельных горных систем, так и континентов и опусканий межгорных и океанических впадин, расколом континентов и океанических плит и их горизонтальными перемещениями.

В начале кайнозойской эры на континентах и в океанах усилился рифтогенез, значительно активизировался процесс перемещения плит, продолжается унаследованной ранее спрединг дна океана. В конце неогена на Земле сформировался современный облик континентов и океанов. В это же время и в четвертичный период изменяется состав органического мира и усиливается его дифференциация, земная поверхность охлаждается, увеличиваются площади и высоты материков, уменьшаются площади и увеличиваются глубины океанов.

В результате Альпийского тектогенеза возникли альпийские складчатые сооружения, для которых характерным является проявление горизонтальных смещений, образований в виде надвигов, опрокинутых складок, покровов и т.п.

Все подразделения геохронологической таблицы ранга периода – системы обозначаются по первой букве латинского алфавита наименования. Каждый период (система) имеет свой цвет, который и показывается на геологической карте. Эти цвета общеприняты и замене не подлежат.

Геохронологическая шкала является важнейшим документом, удостоверяющим последовательность и время геологических событий в истории Земли. Ее надо знать обязательно и поэтому шкалу необходимо выучить с первых же шагов изучения геологии.

— 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

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.

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.

Тезис об эволюции Земли, как исключительного в своем роде объекта космоса, занимает главную ступень. Ввиду этого, особенной численно-эволюционным характеристикой становится геологическое время. Постижением данного времени занимается наука, которая носит определение Геохронология, то есть геологическое счет времени. Вышеуказанная специализированная наука подразделяется на два типа: абсолютная геохронология и относительная геохронология.

Абсолютная геохронология осуществляет деятельность по определению абсолютного возраста горных пород. Данный возраст передается в единицах времени, а именно, в миллионах лет.

Ключевым звеном установления этого возраста является скорость распада изотопов радиоактивных компонентов. Эта скорость бывает исключительно постоянной и свободна от насыщенности физических и химических течений. Обозначение возраста организовано на способах, которые связаны с ядерной физикой. Минералы, которые имеют в своем составе радиоактивные компоненты, порождают закрытую структуру при устройстве кристаллических решеток. Именно в такой структуре осуществляется процесс скапливания элементов радиоактивного распада. Поэтому, если иметь информацию о скорости представленного процесса, то можно узнать, сколько лет минералу. К примеру, промежуток времени полураспада радия насчитывает около 1590 лет. А окончательный распад этого элемента случится за период времени, который в десять раз больше промежутка полураспада. У ядерной геохронологии существуют основные способы, а именно: свинцовый, калий-аргоновый, рубидиево-стронциевый и радиоуглеродный.

Именно представленные способы ядерной геохронологии способствовали установлению возраста планеты и времени эр и периодов. В начале 20 века, П. Кюри и Э. Резерфорд представили иной прием установки времени, который имел название радиологический. Относительная геохронология осуществляет деятельность по определению относительного возраста горных пород. То есть, какие накопления в земной коре более молодые и какие древние.

Специализацию относительной геохронологии составляют такие тезисы как «ранний, средний и поздний возраст». Имеют научное обоснование некоторое количество приемов выявления относительного возраста горных пород. Данные способы представляется возможным разделить на две группы. Эти группы имеют названия палеонтологические и непалеонтологические. Палеонтологические методы занимают ведущую позицию, та как они более многофункциональны и применяются широким фронтом. Конечно, существуют исключения. Таким редким случаем является неимение в породах природных накоплений. Пользуются представленным способом при изучении фрагментов вымерших древних организмов. Стоит отметить, что каждому пласту горных пород свойственен конкретный набор природных остатков. Англичанин У. Смит обнаружил некую хронологичность в возрастных особенностях пород. А именно, чем выше находится пласт, тем он по возрасту младше. Следовательно, содержания в нем остатков микроорганизмов будет на порядок выше. Также, У. Смиту принадлежит первая геологическая карта Англии. На этой карте ученый разделил горные породы по возрасту.

Непалеонтологические способы выяснения относительного возраста горных пород применяются в тех случаях, когда в изучаемых породах нет органических остатков. В таком случае существуют стратиграфический, литологический, тектонический и геофизический способы. К примеру, при использовании стратиграфического способа является возможным установить хронологию возникновения пластов при стандартном их залегании, а именно, те пласты, которые лежат внизу будут более древними.

Установку хронологии формирования горных пород осуществляет относительная геохронология, в то время как конкретно определением возраста в единицах времени занимается абсолютная геохронология. Цель геологического времени сводится к тому, чтобы обнаружить временную хронологию геологических явлений.

Геохронологическая таблица

Для того, чтобы установить возрастные критерии горных пород, ученые применяют большое многообразие способов. Поэтому, целесообразным было создание узкоспециальной шкалы для удобства пользования. Геологическое время согласно данной шкале разделяют на временные отрезки. Определенному отрезку свойственен конкретный этап устройства земной коры и формирование живых организмов. Представленная шкала имеет название – геохронологическая таблица. В ней существуют такие подгруппы как, эон, эра, период, эпоха, век, время. Стоит отметить, что каждой группе свойствена определенная совокупность накоплений. Такая совокупность, в свою очередь, носит название стратиграфический комплекс, который также имеет некоторое количество типов, а именно: эонотема, группа, система, отдел, ярус, зона. К примеру, система относится к стратиграфической категории, а временная группа геохронологического отдела относится к характерной ей подгруппе, которая называется эра. В следствие этого, есть две шкалы: стратиграфическая и геохронологическая. Стратиграфической школой пользуются в тех случаях, когда исследуются накопления в породах. Так как в любое время на планете осуществляются какие-либо геологические процессы. Геохронологическая шкала применяется для того, чтобы установить относительное время. С того времени, как шкалу утвердили, ее структура претерпевала много изменений.

На сегодняшний день, самой объемной стратиграфической категорией являются эонотемы. Она делится на архейскую, протерозойскую и фанерозойскую. В геохронологической шкале данным классам подвластны категории разнохарактерной деятельности. Основываясь на времени существования на Земле, ученые выделили две эонотемы: архейская и протерозойская. Именно эти эонотемы вместили около восьмидесяти процентов всего времени. Оставшаяся фанерозойская эонотема ощутимо меньше предшествующих эон, так как захватила всего около пятисот семидесяти миллионов лет. Данную эонотему разделяют на три главных класса: палеозой, мезозой и кайнозой.

Наименования эонотем и классов происходят от греческого языка:

  • Археос - древнейший;
  • Протерос - первичный;
  • Палеос – древний;
  • Мезос – средний;
  • Кайнос – новый;

От словоформы «зоикос», которое имеет определение «жизненный», образовалось слово «зой». На основе этого словообразования, ученые выделили эры жизни на Земле. К примеру, палеозойская эра означает эру древней жизни.

Эры и периоды

Основываясь на геохронологической таблице, историю планеты специалисты разделили на пять геологических эр. Вышеуказанные эры получили следующие названия: архейская, протерозойская, палеозойская, мезозойская, кайнозойская. Также, данные эры делятся на периоды. Количество этих отрезков времени равно двенадцати, что видимо превосходит количество эр. Временная протяженность данных этапов от двадцати до ста миллионов лет. Последний период кайнозойской эры не завершен, так как его временной промежуток составляет около двух миллионов лет.

Архейская эра. Данная эпоха начала свое существование после того, как произошло формирование и структурирование земной коры на планете. К этому временному отрезку на планете уже были горные породы и начались процессы эрозии и накопления осадков. Эта эра продолжалась около двух миллиардов лет. Именно архейскую эру ученые считают самой продолжительной по времени. За время ее протекания, на планете активно действовали вулканические процессы, осуществлялись поднимания глубин, что способствовало тому, что образовались горы. К сожалению, большая часть ископаемых была уничтожена, но некоторые общие данные об этой эре все же сохранились. В горных породах, которые существовали в архейскую эру, ученые обнаружили углерод в чистом виде. Специалисты считают, что это видоизмененные останки живых организмов. В виду того, что количество графита говорит о количестве живой материи, то в данную эру ее было достаточно много.

Протерозойская эра. По временной характеристике это следующий период, который вмещает один миллиард лет. Во время этой эпохи осуществлялось накопление осадков и произошло одно глобальное оледенение. Ископаемые, которые нашлись в горных пластах этого времени, являются главными свидетелями того, что жизнь существовала и проходила этапы эволюции. В пластах пород были обнаружены останки медуз, грибов, водорослей и многое другое.

Палеозойская эра. Данную эру делят на шесть временных периодов:

  • Кембрий;
  • Ордовик;
  • Силур;
  • Девон;
  • Карбон/Каменноугольный;
  • Пермский/Пермь;

Временной отрезок эры палеозоя охватывает триста семьдесят миллионов лет. В этот период появились представители всех классов животного мира. Отсутствовали лишь птицы и млекопитающие.

Мезозойская эра. Специалисты выделили три ее ступени:

  • Триас;

Данный период охватывает временной отрезок в сто шестьдесят семь миллионов лет. На протяжении первых двух периодов основная часть материков осуществила поднятие вверх над уровнем моря. Климатические условия постепенно менялись и становились теплее. В штате Аризона существует популярный каменный лес, который существует с триасового периода. Во время последнего периода происходит степенное поднятие моря. Североамериканский континент полностью погрузился в воду, вследствие чего, Мексиканский залив соединился с Арктическим бассейном. Конец мелового период охарактеризован тем, что произошли большие поднятия земной коры. Так появились Скалистые горы, Альпы, Гималаи, Анды.

Кайнозойская эра. Этот период продолжается по сей день. Специалисты делят ее на три периода:

  • Палеоген;
  • Неоген;
  • Четвертичный;

Последний период характеризуется особенными признаками. В этот период произошло окончательное формирование планеты. Обособились Новая Гвинея и Австралия. Слились две Америки. Данный временной отрезок был выделен Ж. Денуайэ в 1829 году. Главная особенность состоит в том, что появился человек.

Именно в этот период проживает всё человечество на сегодняшний день.