Геологическая хронология земной коры
В изучении такого уникального космического объекта как Земля центральное место отводится идее её эволюции. При этом важным количественно-эволюционным параметром является геологическое время.
Это своего рода геологические «документы», представленные толщей горных пород, характером напластований, остатками ископаемых организмов. Все они являются свидетельством формирования земной коры.
Установление возраста горных пород имеет большое научное и практическое значение, оно необходимо для оценки свойств горных пород и определения положения среди других пород. Показателей возраста пород требуют геологические карты и разрезы.
Специалисты выделяют абсолютный и относительный возраст горных пород.
Абсолютный возраст – выраженная в годах продолжительность существования горной породы.
Чтобы определить этот возраст, применяют методы, в основании которых лежат процессы радиоактивных превращений. Радиоактивные превращения характерны для ряда химических элементов, находящихся в составе пород, например, уран, калий, рубидий.
Если известно, какое количество свинца в течение года образуется из 1 г урана, то можно определить абсолютный возраст минерала и самой горной породы, в которой этот минерал находится. Возраст определяется в миллионах лет. Период полураспада углерода равен 5568 лет, в связи с этим можно установить возраст более молодых образований.
Возраст пород относительно друг друга получил название относительного возраста.
Создавая шкалу относительного возраста, специалисты исходили из закона напластования.
При определении относительного возраста используют два метода:
- стратиграфический;
- палеонтологический.
Стратиграфический метод используется в том случае, когда толщи горных пород имеют ненарушенное горизонтальное залегание слоев. Слои, расположенные ниже, будут более древними. Использовать этот метод для слоев, залегающих в виде складок, нельзя.
Палеонтологический метод – это сопоставление между собой различных слоев горных пород по окаменелостям в них содержащихся.
Метод предложил английский ученый В. Смит, в конце XVIII века. Каждый, осаждающийся на дне моря пласт, содержит свои окаменелости, по которым можно установить одновременность образования пород разных территорий.
Применяя такие методы, геологи разобрались в последовательности образования слоистых пород на планете и построили шкалу истории Земли, которая получила название геохронологическая шкала времени. Шкала разделена на временные отрезки, каждый из которых имеет свое название и отличительные признаки.
Геологическое время
Геологическое время – это время развития планеты.
Породы содержат разные окаменелости с возрастом более 590 млн. лет.
Эти породы разделены на основные группы:
- самые старые – археозойские, никаких ископаемых останков не содержат;
- более поздние – протерозойские, с редкими окаменелостями.
- породы, в которых окаменелости встречаются повсеместно, получили название фанерозойские.
Исходя из особенностей органической жизни, в геологической истории Земли выделяют временные отрезки, получившие название эры и периоды.
Геологическое время включает пять эр:
- архей;
- протерозой;
- палеозой;
- мезозой;
- кайнозой.
Эры делятся на более короткие отрезки времени – периоды.
Древнейшая архейская эра началась около 4- млрд. лет назад и продолжалась примерно 1,5 млрд. лет, поэтому о ней мало что известно. По всей вероятности, это была эра бурной вулканической деятельности. Следствием явились магматические гранитсодержащие породы. Это была основа будущих материков.
Самая продолжительная эра – протерозойская, начавшаяся 2,6 млрд. лет. Закончилась эта эра 570 млн. лет назад, т.е. её продолжительность более 2-х млрд. лет. Поверхность планеты представляла собой горы и пустынные равнины, сотрясаемые подземными толчками и извержениями. При извержениях из магмы выделялся водяной пар, конденсировался, в результате чего образовавшаяся вода возвращалась на планету дождями. Происходило зарождение океана. Если учесть, что дожди шли на протяжении миллионов лет, то жизнь могла развиться только в воде.
К первым многоклеточным жителям Земли относятся водоросли, черви, моллюски и, возможно, ракообразные.
Деление эр на периоды начинается с палеозоя, который продолжался 322 млн. лет. Название периодам давали по какой-нибудь местности, где породы этого возраста были впервые описаны. В палеозое выделяется шесть периодов – кембрий, ордовик, силур, девон, карбон, пермь. Живые организмы сосредоточены в море, но уже существовали все классы современных морских животных – ракообразные, иглокожие, моллюски. В палеозое появляются и рыбы, которые стали первыми, покинувшими водную среду. Идет формирование горных форм рельефа. Это горы каледонской складчатости, среди которых сохранились отдельные хребты Урала и Центральной Европы. Вторая половина палеозойской эры связана с образованием горных массивов Монголии и восточной части Северной Америки. Идет образование нефтеносных и угольных месторождений.
Средняя или мезозойская эра, продолжительность которой была 183 млн. лет делится на три периода: триас, юра, мел. Вторая половина эры связана с мезозойской складчатостью – поднимаются горы Восточной Сибири, Тибет, горы Индокитая. Животный и растительный мир вышел на сушу, огромные площади покрываются хвойными лесами. Основные породы этого времени в теплых условиях – араукарии, в холодных – сосна, ель, секвойя. Мезозой - время динозавров, которые освоили все среды обитания. Среди них были и морские, приспособившиеся к водным условиям жизни так, что стали похожи на рыб, и огромные летающие ящеры поднимавшиеся высоко в небо. Просуществовав на планете 200 млн. лет по неизвестной причине они вымерли практически одновременно.
Новой эрой развития жизни является кайнозойская, продолжительность которой всего 67 млн. лет. Эта самая короткая эра ещё не закончилась. В кайнозое выделяется три периода: палеоген, неоген, четвертичный. На Земле к этому времени произошли колоссальные изменения – современные очертания приобретают материки, продолжаются процессы горообразования. На суше преобладают лиственные деревья, а на смену динозаврам пришли млекопитающие и птицы. Климат значительно теплее современного и, местом обитания таких животных как слоны, носороги, львы, является район полярного круга. Похолодание начинается в четвертичном периоде. Огромная территория Северного полушария оказалась подо льдом – начался ледниковый период. Многие виды флоры и фауны бесследно исчезли, и появились новые виды живых организмов, включая человека. Все современные люди живут в четвертичном периоде кайнозойской эры.
Возраст Земли
Наверное, нет на Земле человека, которого бы не интересовал возраст планеты. Великие умы человечества выдвигали самые разные теории о её возникновении. Сегодня известно огромное множество методов определения возраста, среди которых есть противоположные:
- креационный метод, он говорит о сотворении планеты Творцом;
- эволюционный метод – предполагает, что планета была сформирована в результате процессов, значительных по времени.
Эволюционная версия принадлежит французскому натуралисту Жоржу-Луи Леклерку де Бюффону. Француз предполагал, что Земля являлась частью раскаленного материала кометы, вылетевшей из Солнца. Опыты, проводимые им в течение 11 лет, показали примерный возраст Земли, который составил 75 тыс. лет.
Англичанин Кельвин в 1862 г. озвучил другой возраст планеты. По его подсчетам планете 20-400 млн. лет.
Пьер Кюри обнаружил, что во время радиоактивного распада атомы покидают электроны и происходит выделение энергии в виде тепла, таким образом, процесс охлаждения планеты замедляется, а это значит, что начало её возникновения уходит вглубь веков.
Теория Кельвина о переходе планеты из расплавленного состояния в охлажденное, претерпела изменения.
В конце XIX века были открыты рентгеновские лучи и излучения урана – появился новый метод определения возраста планеты – радиоактивный.
Это далеко не все методы определения возраста Земли, есть и другие. Благодаря этому можно много рассказать о прошлом планеты и геологическое время является в этом вопросе важным фактором.
