Этапы геологической истории земной коры

Сегодня на уроке вы узнаете, что такое геохронологическая шкала и подробно с ней познакомитесь, рассмотрите эры и периоды геологической истории Земли. Приступим.

Учёные полагают, что возраст Земли составляет 4,5-5 млрд лет.

В своём развитии наша планета прошла два этапа.

Первый этап – догеологический. В то время наша планета представляла собой безжизненное пространство. Солнце слабо прогревало поверхность. Беспрерывно падали метеориты, для которых не было никакого препятствия, так как атмосферы не существовало. Так продолжалось 700 млн лет. Далее начался геологический этап, когда начала формироваться земная кора.

Геологическое летоисчисление и геохронология дают представление о времени и последовательности образования горных пород, слагающих земную кору.

Для лучшего представления этих временных промежутков учёные во второй половине XIX века на Международном геологическом конгрессе составили геохронологическую шкалу.

Геохронологическая шкала – это временная шкала истории Земли, применяемая в геологии и палеонтологии, своеобразный календарь для промежутков времени в сотни тысяч и миллионы лет.

В ней отражено геологическое прошлое Земли. Вот как выглядит временная классификация: эон подразделяют на эры, эры – на периоды – периоды – на эпохи. Далее идёт век, фаза, пора.

Нижняя часть шкалы соответствует древним, а верхняя часть – более молодым эрам и периодам геологического времени. Чтение геохронологической шкалы снизу вверх позволяет проследить постепенное развитие во времени земной коры и природы Земли в целом.

Рассмотрим более подробно геохронологическую шкалу.

Время существования Земли по появлению в осадочных породах ископаемых остатков разделено на два эона: фанерозой и докембрий.

Докембрий – это время «скрытой» жизни. Фанерозой – это время «явной» жизни.

Эоны разделяют на интервалы – эры.

Докембрий включает эры: катархей, архей, протерозой.

Докембрий охватывает первые 4 миллиарда лет истории Земли – так называемый протопланетный период.

Границами, разделяющими эры, служат катастрофические вымирания. Существуют свидетельства того, что падения гигантских метеоритов сыграли роль в разграничении эр.

Большинство геологических эр разделяются на меньшие единицы, которые называются геологическими периодами.

Начнём с самой поздней эры геохронологической шкалы.

Самая древняя эра называется «катархей». Началась она 4,6 млрд лет назад, а закончилась 4 млрд лет назад. Таким образом, её длительность составила 600 млн. лет. Во времена катархея не было ни земной коры, ни ядра. Планета представляла собой холодное космическое тело. Температура в его недрах соответствовала температуре плавления вещества.

Рельеф напоминал испещрённую кратерами поверхность Луны, которую изрядно «побили» метеориты. Поверхность Земли была практически ровной из-за постоянных мощных землетрясений, имела серый окрас и покрывалась огромным слоем реголита. Никакой атмосферы и кислорода, естественно, не было.

В начале катархея сутки длились 6 часов. Луна в то время вращалась на расстоянии от Земли около 17 тыс. километров.

4 млрд лет назад Земля предположительно столкнулась с небесным телом размером с Марс (с планетой Тейя).

Столкновение было таким сильным, что образовавшиеся при столкновении обломки были выброшены в космос и образовали Луну. Образование Луны содействовало появлению жизни. Она вызывала приливы и отливы, способствовавшие очищению и аэрации морей.

В катархее сутки длились 6 часов. Луна в то время вращалась на расстоянии от Земли около 17 тыс. километров.

Следом за катархеем идёт архей.

Эта эра охватывает время от 4,0 до 2,5 млрд лет назад.

Архей играет важную роль в формировании Земли. Именно в этот период из-за бурной вулканической деятельности сформировалась настоящая континентальная земная кора, которая в будущем позволила возникнуть целым континентам. В этом эоне впервые возникла жизнь, хоть учёные до сих пор и бьются над загадкой её появления и не устают выдвигать всё новые и новые гипотезы. Также в архее сформировалась атмосфера Земли, которая позволила живым организмам развиваться ещё более активно и продуктивно.

Далее следует эра протерозой. Охватывает период от 2500 до 541 млн лет назад, считается самым длительным в истории планеты.

В самом начале протерозоя произошла кислородная катастрофа, то есть кислород стал доминирующим в атмосфере Земли. Учёные полагают, что именно уменьшение метана в атмосфере и увеличение кислорода вызывало первый ледниковый период, который также называют «Земля-снежок», когда вся планета, от экватора и до полюсов, была покрыта льдом и снегом.

Действие ультрафиолетового излучения Солнца на молекулярный кислород, привело к появлению озона, а затем и к образованию озонового слоя.

Значение озона для жизни в биосфере огромно. Он не только поглощает инфракрасное излучение Земли, создавая парниковый эффект, но и поглощает жёсткое ультрафиолетовое излучение Солнца.

Так же в протерозое шло формирование современного объёма океана. И практически вся жизнь была сосредоточена в водной среде.

Ещё одним важным событием протерозоя является появление первых многоклеточных организмов.

Последние исследования показывают, что в конце протерозоя появились и довольно сложные организмы, такие как полипы и медузы, плоские черви.

Далее поговорим о фанерозое. Он начался приблизительно 541 млн лет назад и продолжается в наше время.

Фанерозой подразделяется на три геологические эры: палеозой, мезозой и кайнозой.

Палеозой, или эра древней жизни. Началась 541 млн лет назад и закончилась 251 млн лет назад.

Палеозойская эра подразделяется на периоды: кембрийский (кембрий), ордовикский (ордовик), силурийский (силур), девонский (девон), каменноугольный (карбон) и пермский (пермь).

Самый древний период палеозойской эры – кембрийский.

Продолжался примерно 56 млн лет.

В этом периоде произошёл так называемый кембрийский взрыв – невероятный по своим масштабам расцвет жизни на планете. В многочисленных мелководных морях процветали морская флора и фауна. Особенно широко были распространены трилобиты.

Трилобиты – это вымерший класс морских членистоногих, ближе всего стоящих к ракообразным. Их тела были заключены в хитиновый панцирь, расчленённый на 40-50 сегментов.

К концу кембрия атмосфера приобрела кислородно-углекисло-азотный характер. В это время на материках были жаркие условия. Температура воды в океане кембрийского периода была не ниже +20 °C.

Следом за кембрийским периодом шёл ордовикский период.

Продолжался около 42 млн лет.

Данный период характеризуется самым сильным в истории земли затоплением суши и появлением наземной растительности.

Из животных этого периода хорошо известны только обитатели морей. Существовали представители почти всех типов и большинства классов морских беспозвоночных.

Силурийский период.

Продолжался около 25 млн лет.

В этот период произошло массовое вымирание животных, в результате которого вымерло около 60 % морских организмов. В конце силура произошёл выход беспозвоночных животных на сушу.

Девонский период.

Продолжался около 60 млн лет.

В это время начал формироваться почвенный покров.

Также период часто называют веком рыб. Отмечено большое разнообразие и количество рыбообразных, развились первые наземные животные – амфибии.

Также в девонском периоде возникли пауки, клещи, насекомые – жизнь осваивала сушу.

Каменноугольный период.

Продолжался около 60 млн лет. Название получил из-за сильного углеобразования в это время.

В позднем каменноугольном периоде возникают примитивные формы рептилий, которые, избегая конкуренции и хищников, заселяли более сухие пространства.

Пермский период – последний геологический период палеозойской эры.

Продолжался около 47 млн лет. И завершился величайшим в истории планеты массовым пермским вымиранием, когда исчезло порядка 90–96 % морских животных и 70 % наземных животных.

Перейдём к следующей эре. Мезозой – эра средней жизни. Началась приблизительно 251 млн лет назад и закончилась около 66 млн лет назад. Продолжалась, таким образом, около 186 млн лет.

В мезозойской эре выделяют триасовый, юрский и меловой периоды.

Триасовый период следует за пермским периодом. Продолжался около 51 млн лет.

Климат становится более засушливый. Мельчают и высыхают водоёмы. Уровень солёности в морях возрастает. Появляются первые млекопитающие.

В этом периоде были широко распространены различные хвойные растения: кедр, сосна, ель, пихта, лиственница, кипарис, можжевельник и тис.

Следом за триасовым периодом шёл юрский.

Средний период мезозойской эры. Продолжался около 56 млн лет.

Впервые отложения данного периода были описаны в Юра́ (горном массиве Швейцарии и Франции); отсюда и произошло название периода.

В юрском периоде динозавры достигли пика своего разнообразия. Появляются примитивные птицы.

Самым крупным из растительноядных динозавров был брахиозавр, достигавший более 30 м в длину. Передние ноги брахиозавра были существенно длиннее задних, по внешнему виду ящер напоминал гигантского жирафа.

Среди хищных динозавров можно отметить тираннозавра, двуногого хищника с массивным черепом, который уравновешивался длинным тяжёлым и жёстким хвостом.

По сравнению с большими и мощными задними конечностями этого ящера его передние лапы были совсем небольшими, но необыкновенно могучими для своего размера, и имели два когтистых пальца.

Высота тираннозавра составляла около 6 метров, длинна тела около 10 метров, а масса приблизительно 10 тонн. Зрение тираннозавра превышало остроту зрения орла.

Меловой период – последний период мезозойской эры. Продолжался около 80 миллионов лет.

Название мелового периода происходит от мела, который добывается из осадочных отложений этого периода, сформированных богатыми скоплениями ископаемых беспозвоночных морских организмов.

В конце периода произошла меловая катастрофа. Вымерли многие голосеменные растения, водные рептилии, птерозавры. Господство динозавров, длившееся 165 миллионов лет, закончилось.

Учёные полагают, что причиной меловой катастрофы было либо резкое изменение климата, либо падение метеоритов.

На этом мезозойская эра заканчивается и начинается эра новой жизни – кайнозой.

Началась она 67 млн лет тому назад и продолжается в настоящее время.

Кайнозойская эра делится на три периода: палеоген, неоген и четвертичный период (антропоген).

Палеогеновый период продолжался около 43 млн лет. Произошло широкое распространение цветковых растений.

Следом за палеогеном шёл неоген, который продолжался около 20 миллионов лет.

Фауна этого периода становилась очень похожей на современную. Млекопитающие осваивали моря и воздух.

В середине неогена широко распространялись общие предковые формы человекообразных обезьян.

Самым важным в кайнозойской эре является антропоген, или четвертичный период, начавшийся 2,6 млн лет назад и продолжающийся по сей день.

Это самый короткий геологический период, но именно в нём сформировалось большинство современных форм рельефа и произошло множество существенных событий в истории Земли, важнейшее из которых – появление человека.

Изучение четвертичного периода продолжается и сегодня. Главной общественной организацией, которая объединяет несколько тысяч специалистов по разнообразным отраслям знаний о четвертичном периоде, является Международный союз по изучению четвертичного периода.

Сколько будет продолжаться кайнозойская эра?

Это пока неизвестно. Для того чтобы кайнозойская эра сменилась новой эрой, должны произойти значительные изменения в геологических условиях планеты.

Подведём итоги урока.

Геохронологическая шкала – это временная шкала истории Земли. В ней отражено геологическое прошлое Земли. Чтение геохронологической шкалы происходит снизу вверх.