Геологическая история Земли
Лекция 21. Геохронология. Основные этапы развития земли и земной коры.
Главные геологические события в истории Земли 4 млрд. лет. Эпохи интенсивной магматической деятельности сменялись длительными периодами покоя или слабого. - презентация
Лекции по Общей Геологии - файл лекция 17 Геохронология. Эонотема Эратема группа Система Отдел Ярус Зона Звено. Эон Эра Период Эпоха Век Фаза Пора.
История Земли испытала длительную химическую эволюцию, прежде чем из сгустков космического вещества превратилась в планету. Время, когда в результате аккреции начала образовываться планета Земля отделено от современности не более чем на 4,6 млрд лет, а время, в течение которого происходила аккреция вещества газопылевой туманности, по мнению ряда исследователей, было непродолжительным и составляло не более млн лет. В истории Земли промежуток времени в млн лет — от начала аккрекреции до появления первых датированных пород — принято относить к догеологическому этапу развития Земли. Земля освещалась слабыми лучами Солнца, свет от которого в те далекие времена был в два раза слабее современного. Молодая Земля в то время подвергалась усиленной метеоритной бомбардировке и представляла собой холодную неуютную планету, покрытую тонкой коркой базальтов. Земля еще не обладала атмосферой и гидросферой, однако мощные удары метеоритов не только разогревали планету, а, выбрасывая огромное количество газов, внесли свой вклад в зарождение первичной атмосферы, конденсация газов дала начало гидросфере. Рельеф земной поверхности напоминал современный лунный, покрытый тонким слоем рыхлого реголита. Предполагают, что около 4,2 млрд лет назад Земля испытала активные тектонические процессы, получившие в геологии название гренландского периода. Земля стала быстро разогреваться. Конвективные процессы — перемешивание веществ Земли, химико-плотностная дифференциация материала земных сфер — обусловили образование первичной литосферы и зарождение океанов и атмосферы. Возникшая первичная атмосфера состояла из двуокиси углерода, двуокиси серы, водяного пара и других компонентов, извергаемых многочисленными вулканами из рифтовых зон. Появились первые метаморфические и осадочные породы — возникла тонкая земная кора. С этого времени 3, млрд лет назад начинают отсчет собственно геологической истории Земли. Это самый продолжительный этап в развитии Земли. Основные события, происходившие на Земле начиная с этого времени и по современную эпоху, показаны на рис. В геологической истории Земли за длительное время ее существования происходили различные события. Проявились многочисленные геологические процессы, в том числе и тектонические, которые привели к образованию современного структурного облика платформ, океанов, срединно-океанических хребтов, рифтов, поясов и многочисленных полезных ископаемых. Эпохи необычайно интенсивной магматической деятельности сменялись длительными периодами со слабым проявлением вулканической и магматической активности. Эпохи усиленного магматизма характеризовались высокой степенью тектонической активности, то есть значительными горизонтальными перемещениями континентальных блоков земной коры, возникновением складчатых деформаций, разрывными нарушениями, вертикальными движениями отдельных блоков, а в периоды относительного спокойствия геологические изменения рельефа земной поверхности оказывались слабыми. Данные о возрасте изверженных пород, полученные различными методами радиогеохронологии, дают возможность установить существование сравнительно коротких эпох магматической и тектонической активности и длительных периодов относительного покоя. Это, в свою очередь, позволяет провести естественную периодизацию истории Земли по геологическим событиям, по степени магматической и тектонической активности. Сводные данные о возрасте изверженных пород, по сути дела, являются своеобразным календарем тектонических событий в истории Земли. Тектоническая перестройка лика Земли осуществляется периодически этапами и циклами, которые получили название тектогенеза. Эти этапы проявились и проявляются на разных территориях Земли и имеют различную интенсивность. Цикл тектонический — длительные периоды в развитии земной коры, начинающиеся заложением геосинклиналей и заканчивающиеся формированием складчатых структур на обширных площадях земного шара; выделяют каледонский, герцинский, альпийский и др. Тектонических циклов в истории Земли выделяют много имеются сведения о 20 циклах , каждый из которых характеризуется своеобразной магматической и тектонической активностью и составом возникших горных пород, наиболее изученными из которых являются: Каждый цикл завершался замыканием на большей или меньшей части подвижных областей и образованием на их месте горноскладчатых сооружений — байкалид, каледонод, герцинид, мезозоид, альпид. Наиболее важные события в геологической истории Земли по Короновскому Н. Рассматривая существующие структуры земной коры, следует учитывать эволюцию геологического процесса, выраженную в усложнении самих геологических явлений и результатов проявления тектонических этапов. Так, первые геосинклинали в начале архея имели очень простое строение, а вертикальные и горизонтальные движения остывших масс не отличались сильной контрастностью. В среднем протерозое древние платформы, геосинклинали, подвижные пояса обрели уже более сложную структуру и значительное разнообразие пород их слагающих. В раннем протерозое оформляются древние платформы. Поздний протерозой и палеозой считаются временем наращивания древних платформ за счет складчатых областей, испытавших процессы орогенеза и платформенный этап. Большинство областеймезозойской складчатости и часть более ранней — герцинской в кайнозое — подвергались внегеосинклинальному блоковому орогенезу, так и не успев стать платформами. Эволюционные этапы в истории Земли проявляются в форме эпох складчатости и горообразования, то есть орогенезе. Так, в каждом тектоническом этапе выделяют две части: Завершающая часть эволюционного цикла в геологии получила название эпохи складчатости, для которой характерно направленное развитие и превращение геосинклинальной системы подвижного пояса в эпигеосинклинальный ороген и переход геосинклинальной области системы в платформенный этап развития, или во внегеосинклинальные горные сооружения. Как видно из особенностей этапов развития Земли, общим для них является широкое распространение морских обломочных отложений терригенные , карбонатных, органогенных и хемогенных. Этапы эволюционного развития Земли в геологии получили название талассократических от греч. Трансгрессия — разновидность процесса наступания моря на сушу, вызванного опусканием последней, подъемом дна или увеличением объема воды в бассейне. Талассократические эпохи отличаются активным вулканизмом, значительным поступлением углерода в атмосферу и океанические воды, накоплением мощных толщ карбонатных и терригенных морских осадков, а также формированием и накоплением угля в прибрежных зонах, нефти в теплых эпиконтинентальных морях. Эпохи складчатости и горообразования характеризуются теократическими условиями буквально — господство суши с развитием континентальных отложений; очень часто в разрезах присутствуют красноцветные образования со слоями карбонатных, загипсованных и засоленных пород. Эти породы отличаются разнообразным генезисом: Древнейший геологический этап — архейский 4,,6 млрд лет назад. В это время бомбардировка метеоритами Земли пошла на убыль и начали формироваться фрагменты первой континентальной коры, которая постепенно наращивалась, но продолжала испытывать раздробление. В глубоком архее, или в катархее, на рубеже 3,5 млрд лет формируется внешнее жидкое и твердое внутреннее ядро приблизительно тех же размеров, что и в настоящее время, о чем свидетельствует наличие в это время магнитного поля сходного с современным по своим характеристикам. Этому суперконтиненту, вероятно, противостоял суперокеан Панталасса с корой океанического типа, то есть не имеющий гранитно-метаморфического слоя, свойственного континентальной коре. Последующая геологическая история Земли состояла в периодическом раскалывании суперконтинента, образовании океанов, их последующем закрытии с погружением океанической коры под более легкую континентальную, формированием нового суперконтинента — очередной Пангеи — и ее новым раздроблением. Возникли невысокие горно-складчатые структуры, первые авлакогены, рифты, прогибы, глубоководные впадины. В геологическом развитии последующих этапов прослеживается наращивание континентов за счет закрытия геосинклиналей и перехода их в платформенную стадию. Наблюдается раскол древней континентальной коры на плиты, заложение молодых океанов, горизонтальные перемещения на значительные расстояния отдельных плит до их столкновения и надвигания, и, как следствие, — происходит увеличение мощности литосферы. Раннепротерозойский этап 2,,7 млрд лет начало распада на отдельные крупные континентальные массивы огромного суперматерика Пангея-0, просуществовавшего около млн лет. Океан развивается уже по теории Тектоники литосферных плит — спрединг, процессы субдукции, формирование активных и пассивных континентальных окраин, вулканических дуг, окраинных морей. Это время знаменуется появлением в атмосфере свободного кислорода благодаря фотосинтезирующим цианобионтам. Начинают формироваться красноцветные породы, содержащие окисное железо. Примерно на рубеже 2,4 млрд лет зафиксировано появление первого в истории Земли обширного покровного оледенения, названного гуронским по имени озера Гурон в Канаде, на побережье которого были обнаружены древнейшие ледниковые отложения — морены. Около 1,8 млрд лет назад замыкание океанических бассейнов привело к созданию очередного суперматерика — Пангеи-1 по Хаину В. Органическая жизнь развивается очень слабо, но появляются организмы, в клетках которых уже обособилось ядро. Позднепротерозойский ,или рифейскр-вендский этап 1,,57 млрд лет. Суперматерик Пангея-1 просуществовал почти 1 млрд лет. В это время отложения накапливались либо в континентальных условиях, либо в мелководных морских, о чем свидетельствует очень незначительное распространение пород офиолитовой формации, характерных для коры океанического типа. Палеомагнитными данными и геодинамическим анализом датируется время начала распада суперматерика Пангея-1 — около 0,85 млрд лет назад между континентальными блоками формируются океанические бассейны, ряд из которых замыкается к началу кембрия, увеличив тем самым площадь континентов. Во время распада суперматерика Пангея-1 океаническая кора погружается под континентальную, формируются активные континентальные окраины с мощным вулканизмом, окраинными морями, островными дугами. По краям увеличивающихся в размерах океанов образовывались пассивные окраины с мощной толщей осадочных пород. Отдельные крупные блоки континентов в той или иной степени были унаследованы и в более позднее палеозойское время например, Антарктида, Австралия, Индостан, Северная Америка, Восточная Европа и т. В венде произошло второе крупнейшее покровное оледенение — лапландское. На рубеже венда и кембрия — около млн лет. На протяжении палеозойского этапа млн лет сохранялась тенденция, заложенная при распаде суперматерика Пангея В начале кембрия начали зарождаться впадины Атлантического океана океан Япетус , Средиземноморского пояса океан Тетис и Древнеазиатский океан на месте Урало-Монгольского пояса. Но в середине палеозоя началось новое объединение континентальных глыб, начались новые горообразовательные движения начавшиеся в каменноугольном периоде и закончившиеся на рубеже палеозоя и мезозоя, получившие название герцинских движений , закрылся Проатлантический океан Япетус и Древнеазиатский океан с объединением Восточно-Сибирской и Восточно-Европейской платформ через складчатые сооружения Урала и фундамент будущей Западно-Сибирской плиты. В результате в позднем палеозое образовался очередной гигантский суперконтинент Пангея-2, который был впервые выделен А. Вегенером под названием Пангея. Реконструкция материков позднепротерозойского суперконтинента Пангея-1 по палеомагнитным данным по Пиперу И. Одна его часть — Североамериканская и Евразиатская плиты — объединилась в суперматерик, названный Лавразией иногда Лавруссией , другая — Южноамериканская, Африкано-Аравийская, Антарктическая, Австралийская и Индостанская — в Гондвану. Евразиатскую и Африкано-Аравийскую плиты разделял океан Тетис, раскрывавшийся к востоку. Около млн лет назад в высоких широтах Гондваны возникло третье крупное покровное оледенение, просуществовавшее до конца каменноугольного периода. Затем наступил период глобального потепления, приведший к полному исчезновению ледникового покрова. В пермском периоде завершается герцинский этап развития — время активного горообразования, вулканизма, в течение которого возникли крупные горные хребты и массивы — Уральские горы, Тянь-Шань, Алай и др. Уже в начале кембрийского периода существовали все типы беспозвоночных и хордовых и, как отмечалось выше, возникла скелетная фауна; млн лет назад появились рыбы, спустя еще 20 млн лет растения вышли на сушу. С каменноугольным периодом связан расцвет наземной биоты. Древесные формы — плауновидные и хвощевидные — достигали метровой высоты. Огромная биомасса отмерших растений накапливалась и со временем превратилась в залежи каменного угля. В конце палеозоя ведущее место в животном мире заняли парарептилии котилозавры и рептилии. В пермский период примерно млн лет назад появились голосеменные растения. Однако в конце палеозоя произошло массовое вымирание биоты. На протяжении мезозойского этапа млн лет в геологической истории Земли произошли значительные изменения. Тектонические процессы охватили платформы и складчатые пояса. Особенно сильно тектонические движения проявились на территории Тихоокеанского, Средиземноморского и частично Урало-Монгольского поясов. Мезозойская эпоха горообразования получила название Киммерийской, а структуры, созданные ею, — киммериды или мезозоиды. Наиболее интенсивно складчатые процессы протекали в конце триаса древнекиммерийская фаза складчатости и в конце юры новокиммерийская фаза. К этому времени приурочены магматические интрузии. Возникли складчатые структуры в Верхояно-Чукотской и Кордильерской областях. Эти участки превратились в молодые платформы и объединились с докембрийскими платформами. Сформировались структуры Тибета, Индокитая, Индонезии, усложнилось строение Альп, Кавказа и др. Почти все платформы суперматерика Пангеи-2 в начале мезозойской эры испытали континентальный режим развития. С юрского периода они начали опускаться, и в меловом периоде произошла величайшая трансгрессия моря в северном полушарии. Мезозойская эра определила раскол Гондваны и образование новых океанов — Индийского и Атлантического. В местах раскола земной коры происходил сильный трапповый вулканизм — излияние базальтовой лавы, охвативший в триасе Сибирскую платформу, Южную Америку и Южную Африку, а в мелу — и Индию. Траппы обладают значительной мощностью до 2,5 км. Например, на территории Сибирской платформы траппы распространены на площади свыше тыс. На территории Альпийско-Гималайского и Тихоокеанского складчатых поясов активно проявились тектонические движения, которые вызвали разные палеогеографические обстановки. На древних и молодых платформах в триасе накопились породы красноцветной континентальной формации, а в меловой период образовались формации карбонатных пород, в прогибах происходило накопление мощных толщ угля. В триасовом периоде началось образование Северного океана, который в то время еще не покрылся льдом, так как средняя годовая температура на Земле в мезозое превышала 20оС и на полюсах отсутствовали ледовые шапки. После палеозойских масштабных вымираний мезозой характеризуется быстрым эволюционированием новых форм растительного и животного мира. Мезозойские рептилии были самыми крупными в истории Земли. Среди растительного мира преобладала голосеменная растительность, позже появились цветковые и главенствующая роль перешла к покрытосеменной растительности. Полностью исчезли белемниты и аммониты, планктонные фораминиферы, динозавры. Кайнозойский этап развития Земли 70 млн лет — до настоящего времени. В кайнозойскую эру происходили очень интенсивно как вертикальные, так и горизонтальные движения на континентах и в океанских плитах. Тектоническая эпоха, проявившаяся в кайнозойскую эру, носит название Альпийской. Наиболее активно она протекала в конце неогена. Альпийский тектогенез охватил практически весь лик Земли, но наиболее сильно — в пределах Средиземноморского и Тихоокеанского подвижных поясов. Альпийские тектонические движения отличаются от герцинских, каледонских и байкальских 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 конце неогена на Земле сформировался современный облик континентов и океанов. В начале кайнозойской эры на континентах и в океанах усилился рифтогенез, а также значительно активизировался процесс перемещения плит. К этому времени относится отделение Австралии от Антарктиды. На палеоген приходится завершение формирования северной части Атлантического океана, южная и центральная части которого были полностью раскрыты в меловом периоде. В конце эоцена Атлантический океан был почти в современных границах. С перемещением литосферных плит в кайнозое связывают дальнейшее развитие Средиземноморского и Тихоокеанского поясов. Так, активное движение Африканской и Аравийской плит к северу привело к столкновению их с Евразийской плитой, это обусловило почти полное закрытие океана Тетис, остатки которого сохранились в границах современного Средиземноморского моря. Палеомагнитный анализ горных пород на континентах и данные магнитометрических замеров дна морей и океанов позволили установить ход изменения положения магнитных полюсов с раннего палеозоя по кайнозой включительно и проследить путь передвижения континентов. Оказалось, что положение магнитных полюсов носит инверсионный характер. В раннем палеозое магнитные полюса занимали места в центральной части материка Гондваны район современного Индийского океана — южный полюс и в окрестностях северного побережья Антарктиды море Росса — северный полюс Основное количество материков в то время группировалось в южном полушарии ближе к экватору. Совсем другая картина с магнитными полюсами и материками сложилась в кайнозое. Так, южный магнитный полюс стал располагаться северо-западнее Антарктиды, а северный — северо-восточнее Гренландии. В кайнозойскую эру продолжился спрединг дна океана, унаследованный с мезозойской и палеозойской эр. Происходило поглощение части литосферных плит в зонах субдукции. Например, на северо-востоке Евразии в антропогене по Сорохтину И. Наличие срединно-океанических хребтов и полосовых магнитных аномалий, открытых геофизиками во всех океанах, свидетельствует о спрединге морского дна как ведущем механизме перемещения океанических плит. В кайнозойскую эру обозначилось разделение плиты Фараллон, расположенной на Восточно-Тихоокеанском поднятии, на две плиты - Наску и Кокос. В начале неогенового периода окраинные моря и островные дуги по западной периферии Тихого океана приобрели примерно современный облик. В неогене на островных дугах усилился вулканизм, который продолжает действовать и в настоящее время. Например, на Камчатке извергается более 30 вулканов. На протяжении кайнозойской эры очертания материков в северном полушарии изменились таким образом, что увеличилась изоляция арктического бассейна. Поступление теплых тихоокеанских и атлантических вод в него сократилось, уменьшился вынос льда. В течение второй половины кайнозойской эры неогеновый и четвертичный периоды происходило следующее: В результате Альпийского тектогенеза возникли альпийские складчатые сооружения: Альпы, Балканы, Карпаты, Крым, Кавказ, Памир, Гималаи, Корякский и Камчатский хребты, Кордильеры и Анды. Развитие горных хребтов в ряде мест продолжается и в настоящее время. Об этом свидетельствуют поднятия горных хребтов, высокая сейсмичность территорий средиземноморского и Тихоокеанского подвижных поясов, активный вулканизм, а также продолжающийся процесс опускания межгорных впадин например, Куринской на Кавказе, Ферганской и Афгано-Таджикской в Средней Азии. Для гор альпийского тектогенеза отличительным является проявление горизонтальных смещений молодых образований в виде надвигов, покровов, шарьяжей вплоть до одностороннего опрокинутого залегания в сторону жестких плит. Например, в Альпах горизонтальные перемещения осадочных образований достигают в неогене десятков километров разрез по Сиплонскому туннелю. Механизм образования складчатых систем, дивергентное опрокидывание складок на Кавказе, в Карпатах и др. Примером сжатия участков земной коры, проявившегося в мезозойскую, и особенно в кайнозойскую, эры служат Гималаи со скучиванием хребтов и формированием мощной литосферы, обусловленными столкновением Гималаев и Тянь-Шаня, либо давлением Аравийской и Индостанской плит с юга. Причем движение установлено не только для целых плит, но и для отдельных хребтов. Так, инструментальные наблюдения за хребтами Петра I и Гиссарским показали, что первый движется навстречу отрогам Гиссарского хребта со скоростью мм в год. Если подобные горизонтальные движения сохранятся, то в ближайшем геологическом будущем межгорные равнины и впадины в Узбекистане, Таджикистане, Киргизии исчезнут, и они превратятся в горную страну, подобную Непалу. Часть молодых платформ в новейшее время испытала резкое омоложение рельефа путем глыбовых подвижек Тянь-Шань, Алтай, Саяны, Урал. Принято различать оледенение наземное, подземное вечная мерзлота и горное. Наземное оледенение проявилось в субарктике, в умеренном поясе и в горах. Для этих поясов было характерно обилие осадков и господство отрицательных температур. В Северной Америке выделяют следы шести оледенений — Небрасское, Канзасское, Айовское, Иллинойское, Ранневисконсинское и Поздневисконсинское. Центр Северо-Американского оледенения располагался в северной части Кордильер, п-ов Лаврентия Лабрадор и Кивантин и Гренландии. Центр Европейского оледенения охватывал огромную территорию: Скандинавию, горы Ирландии, Шотландию, Великобританию, Новую Землю и Полярный Урал. В европейской части Евразии, по крайней мере, шесть раз, а в Западной Сибири пять раз, происходило оледенение табл. Средняя продолжительность ледниковых эпох составляла тыс. Самым крупным оледенением считается Днепровское Самаровское. Протяженность Днепровского ледника в южном направлении достигала км, в восточном — км и в северном — км. А самым маленьким оледенением считается Поздневалдайское Сартанское. Известно, что причин оледенения много, но главными считают космические и геологические. После того, как в олигоцене произошла общая регрессия морей и поднятие суши, климат на Земле стал более сухим. В это время наметился подъем суши вокруг Ледовитого океана. Теплые морские течения, а также воздушные потоки изменили свое направление. Почти аналогичное положение сложилось в районах, прилегающих к Антарктиде. Предполагают, что в олигоцене высота гор Скандинавии была несколько больше современной. Все это обусловило наступление здесь похолодания. Ледниковый период плейстоцена охватил местами северное и южное полушария Скандинавское и Антарктическое оледенение. Оледенения в северном полушарии повлияли на состав и расселение наземных групп млекопитающих, и особенно древнего человека. В кайнозойскую эру место исчезнувших в мезозойскую эру организмов занимают совершенно другие формы растительного и животного мира. Среди растительности господствуют покрытосеменные. Среди морских беспозвоночных на ведущие позиции выдвигаются брюхоногие и двустворчатые моллюски, шестилучевые кораллы и иглокожие, костистые рыбы. Из пресмыкающихся остались только змеи, черепахи и крокодилы, пережившие катастрофу в глубинах морей и океанов. Быстро распространяются млекопитающие — не только на суше, но и в морях. Очередное похолодание на рубеже неогена и четвертичного периода способствовало исчезновению некоторых форм теплолюбивых и появлению новых животных, приспособленных к суровому климату — волки, северные олени, медведи, зубры и др. В начале четвертичного периода животный мир Земли постепенно приобрел современный облик. Самым важным событием четвертичного периода явилось появление человека. Этому предшествовала длительная эволюция приматов табл. Кроманьонцы по внешнему облику мало отличались от современных людей, умели изготовлять копья, стрелы с каменными наконечниками, каменные ножи, топоры, жили в пещерах. Интервал времени от появления питекантропов до кроманьонцев называют палеолитом древний каменный век. Его сменяют мезолит и неолит средний и поздний каменный век. После него наступает век металлов. Четвертичный период — время становления и развития человеческого общества, время сильнейших климатических событий: Эволюционные этапы характеризуются следующими особенностями: Эпохи складчатости и горообразования имеют следующие характерные черты: В геологической истории Земли выделяют ряд характерных и крупных этапов ее развития. Человек умелый Homo habilis — изготовление примитивных каменных орудий.
Нн в разных частях речи тесты
Именины 25 июля
Сонник нарядная елка
Как сделать манжеты на шортах
Как разобрать и почистить ноутбук асер