- •Введение
- •Раздел 1 геология
- •1.1. Строение и происхождение Земли
- •1.2. Эволюция Земли и земной коры
- •1.3. Периодизация истории Земли
- •1.4. Химический состав земной коры. Минералы и горные породы
- •1.5. Основные геологические процессы
- •1.6. Магматизм и магматические горные породы
- •1.7. Экзогенные процессы, осадконакопление и осадочные горные породы
- •1.8. Метаморфизм и метаморфические горные породы
- •1.9. Характеристика и классификация рельефа
- •1.10. Опасные геологические процессы и явления
1.3. Периодизация истории Земли
История Земли богата масштабными, этапными событиями в эволюции атмосферы, гидросферы, литосферы и биосферы. Они служат основанием для ее разделения на отдельные периоды, имеющие различную протяженность и зафиксированные в геохронологической шкале (табл. 1.1).
Самый короткий период – современный или четвертичный, иногда называется антропогеновым имеет протяженность 1,7-2 млн лет. Выделен как время формирования человека и период наиболее частых и интенсивных оледенений известных в истории Земли. Конкретные временные границы периодов установлены с помощью определения абсолютного возраста отложений. В его основе лежит явление самопроизвольного превращения радиоактивного изотопа одного элемента в стабильный изотоп другого. Скорость распада радионуклидов принято считать величиной постоянной, не зависящей от внешних условий. Зная скорость их распада, количество оставшихся в минерале радиоактивных изотопов и образовавшихся стабильных изотопов, вычисляют время, прошедшее с момента образования данного минерала.
Таблица 1.1 – Геохронологическая шкала (млн. лет)
Эон |
Эра |
Периоды, название и индексация |
Временныеграницы периодов |
Эволюция Земли и органического мира |
Фанерозой |
Кайнозойская (новая жизнь) KZ |
Четвертичный, Q |
0-2 (2) |
В начале периода появление человека. Период крупных и частых оледенений. |
Неогеновый, N |
2-25 (23) |
Альпийская эпоха горообразования. Закрытие океана Тетис. Появление человекообразной обезьяны. |
||
Палеогеновый, Pg |
25-65 (40) |
Бурный расцвет млекопитающих. Из беспозвоночных фораминиферы, брю-хоногие и двустворчатые моллюски. |
||
Мезозойская (средняя жизнь) MZ |
Меловой, K |
65-135 (70) |
Разрушение суперматерика Пангея. Активное горообразование. Вымирание рептилий и аммонитов. Появление покрытосеменных. |
|
Юрский, J |
135-190 (55) |
Появление птиц. Расцвет рептилий. Развитие флоры цикадовых и хвойных. |
||
Триасовый, T |
190-230 (40) |
Появление первых млекопитающих (сумчатых). Широкое развитие аммонитов и белемнитов. |
||
Палеозойская (древняя жизнь) PZ |
Пермский, P |
230-285 (55) |
Герцинская эпоха складчатости и горообразования. Широкое развитие пустынь. Появление рептилий. |
|
Каменноугольный, C |
285-350 (65) |
Пышная древовидная растительность (папоротники, плауновые и хвощевые). Развитие амфибий (земноводных). Появление насекомых. |
||
Девонский, D |
350-405 (55) |
Появление голосеменных растений и позвоночных. Завершение формирования современной атмосферы |
||
Силурский, S |
405-435 (30) |
Каледонская эпоха складчатости. Гранитизация земной коры. Формирование слоя озона. Усиление видообразования. |
||
Ордовикский, O |
435-480 (45) |
Появление панцирных рыб, морских моллюсков и наземных животных (многоножки, скорпионы). Обилие коралловых полипов, мшанок. |
||
Кембрийский, Cm |
480-550 (70) |
Завершение байкальской складчатости. Развитие беспозвоночных (трилобитов и археоциат). Появление наземных растений – псилофитов. |
||
Проте розой |
Поздний, РR3
Средний, РR2
Ранний, РR1 |
—
—
— |
550-680 (130) 680-1650 (970) 1650-2600 (950) |
Формирование древних платформ. Появление кислорода в атмосфере. Появление водорослей и бактерий, а во второй половине многоклеточных наземных организмов. |
Архей |
AR |
— |
Более 3500 |
Завершение догеологического этапа и «лунной эры». Образование ядер конти-нентальной коры. Формирование океана. Примитивные органические формы. |
Разработано большое число методов определения абсолютного возраста, основанных на радиоактивном распаде элементов – гелиевый, свинцовый, калий-аргоновый, рубидиево-стронциевый, радио-карбоновый и др. Те или иные методы применяют в различных возрастных интервалах. Для наиболее молодых отложений (возраст до 40-60 тыс. лет) используют радиоуглеродный метод (период полураспада 5730 лет). Для наиболее древних - свинцово-изотопный (период полураспада сопоставим с возрастом Земли). Использование этих методов позволило определить, что возраст наиболее древних горных пород Земли составляет 3,8-4 млрд лет (западная Гренландия, Южная Америка, Антарктида и др.). Более ранний этап развития Земли называется догеологическим. Исходя из анализа возраста метеоритов (4,5-4,6 млрд лет), Луны (4,6-4,7 млрд лет) и других данных определено, что завершение формирования Земли произошло 4600±50 млн лет назад. О масштабах изменения геосфер в процессе эволюции Земли можно судить по трансформации атмосферы (табл. 1.2), которая на начальном этапе слабо отличалась от других планет.
Таблица 1.2 - Основные компоненты планетных атмосфер, %
Компоненты |
Планеты |
|||
Венера |
Земля |
Марс |
||
ранняя |
современная |
|||
Азот (N2) |
3,5 |
1,9 |
78,0 |
1,7 |
Кислород (O2) |
0,0 |
0,0 |
21,0 |
0,0 |
Углекислый газ (CO2) |
96,5 |
98,0 |
0,03 |
98,0 |