Возникновение Земли и основные периоды геологической эволюции

Образование Земли произошло приблизительно 4,6 млрд лет назад в результате аккреции — слипания частиц в более крупные объекты в про- топланетном диске — в массе газа и пыли, оставшейся после образования Солнца. Протопланетный диск был основой и для других элементов Солнечной системы. Изначально, прото-Земля имела высокую температуру как за счет остаточного тепла, так и в результате бомбардировки астероидами. Температура ее поверхности была такова, что на ней расплавлялись тяжелые металлы. А так как они были тяжелее, чем силикаты, то погружались к центру Земли, образуя ядро и более легкую мантию. Это продолжалось почти 20 млн лет и закончилось созданием слоистой структуры Земли и ее магнитного поля. Первичная атмосфера Земли формировалась из захваченных легких элементов солнечной туманности (остаток молекулярного облака гигантских размеров), из которой и стала формироваться вся Солнечная система. В основном это были водород и гелий.

Со временем внешний слой Земли достаточно остыл, чтобы образовать земную кору. По одной из версий, в эго время образовалась Луна. Это произошло в результате столкновения Земли по касательной с неким небесным телом размером, сравнимым с Марсом, и массой, составляющей 10% от массы Земли. Из массы этого тела и небольшой добавки массы Земли образовалась прото-Луна. Она стала вращаться вокруг Земли по орбите радиусом около 60 тыс. км. Вследствие удара Земля приобрела большую скорость вращения вокруг своей оси (один оборот совершался за 5 ч), а ее ось поменяла положение относительно плоскости вращения Земли вокруг Солнца (изначально перпендикулярное стало наклонным).

Процесс развития Земли делят на два больших этапа: первый называется ранней историей, а второй — геологической историей. Период ранней истории, или катархей (греч. катархсао*; — ниже древнейшего), длился с момента зарождения Земли 40 млн лет. А всё остальное время, начиная от архея (греч. ар%аюq — древний) и до современной эпохи, продолжается геологическая история.

Геологическая история Земли распадается на две эпохи: докембрий (от латинского названия Уэльса — Cambria) и фанерозой (греч. (pavepoq — явный + ?оог| — жизнь). Наиболее изучена эпоха фанерозоя, в которую мы живем и сейчас. И длится она уже 570 млн лет. В этот период, 1,8 млрд лет назад, на Земле возникла жизнь.

Фаза появления первой твердой коры — «лунная фаза» продолжалась 500 млн лет (поверхность Земли в то время состояла из кратеров, как и лунная поверхность сегодня). В этой фазе верхние слои Земли остыли: с температуры плавления базальтов (1000°С) до 100°С. Понижение температуры ниже 100°С означало появление на поверхности Земли жидкой воды. Это открыло новую страницу развития Земли: пошел процесс круговорота воды в природе; началось преобразование природной среды; появились примитивные одноклеточные организмы. И начался этот период приблизительно 4 млрд лет назад.

Процесс формирования твердого ядра Земли начался приблизительно 3,6 млрд лет назад и длился приблизительно 400 млн лет. В этот же период начал формироваться первый суперконтинент — Ваалъбара, который уже через 700 млн лет раскололся.

Приблизительно 2,5 млрд лет назад произошла кислородная катастрофа, и началось так называемое Гуронское оледенение, причиной которого была активизация вулканической деятельности, что привело к появлению в атмосфере большого количества углекислого газа, аммиака, водяного пара к образованию так называемой вторичной атмосферы (приблизительно 3 млрд лет назад). Далее произошла утечка с Земли водорода и гелия, стал накапливаться кислород, и количество углекислого газа стало уменьшаться. На Земле стала формироваться так называемая третичная атмосфера, в которой существенно уменьшилось содержание водорода и увеличилось содержание азота и углекислого газа. А это привело к понижению температуры на поверхности Земли.

Через 250 млн лет Гуронское оледенение закончилось. Далее, 1,8 млрд лет назад, началось интенсивное горообразование. Стал формироваться суперконтинент Колумбия. Через 200 млн лет и этот континент раскололся. Новый суперконтинент — Робиния возник 1,2 млрд лет назад. Через 150 млн лет начался его распад. Затем, 850 млн лет назад, стал формироваться сунерконтинент Паннотия, который через 90 млн лет разделился на континент Гоидва71а и мини-континенты Балтика, Сибирь и Лавразия.

Приблизительно 540 млн лет назад начался так называемый Кембрийский взрыв, который длился 55 млн лет. В этот период появилось большое количество новых организмов. Наступила эпоха фанерозоя. Но это уже история развития живых организмов.

В табл. 12.1 представлены сведения об основных периодах геологической эволюции Земли.

Основные периоды геологической эволюции Земли

Зон

Эра

Период

Эпоха

Начало, лет назад

Основные события

Фанерозой

Кайнозой

Четвертичный

(антропогено-

вый)

Голоцен

11,7 тыс.

Конец Ледникового периода. Возникновение цивилизаций

Плейстоцен

2,6 млн

Вымирание многих крупных млекопитающих. Появление современного человека

Неогеновый

Плиоцен

5,3 млн

Появление и, скорее всего, вымирание родственных человеку австралопитеков. Появление первых людей (рода Homo)

Миоцен

23,0 млн

Стали появляться современные виды животных

Палеогеновый

Олигоцен

33,9 млн

Появление первых человекообразных обезьян

Эоцен

56,0 млн

Появление первых «современных» млекопитающих

Палеоцен

66,0 млн

На границе палеоцена и эоцена произошел позднепалеоценовый термальный максимум. Из парнокопытных предположительно выделились предки древних китов. Появление первых непарнокопытных

Мезозой

Меловой

145,0 млн

Появление первых плацентарных млекопитающих. Вымирание динозавров

Юрский

201,3 ± 0,2 млн

Появление сумчатых млекопитающих и первых птиц. Время господства динозавров

Триасовый

252,1 ± 0,1 млн

Появление первых динозавров и яйцекладущих млекопитающих

Палеозой

Пермский

298,9 ± 0,2 млн

Вымерло около 95% всех существовавших видов (массовое пермское вымирание). Закончилось формирование Гондваны, столкнулись два континента, в результате которого образовались Пангея и Аппалачские горы

Эон

Эра

Период Эпоха

Начало, лет назад

Основные события

Камеи ноу гол ьн ый

358,9 ± 0,4 млн

Появление деревьев и пресмыкающихся

Девонский

  • 419.2 ±
  • 3.2 млн

Появление земноводных и споровых растений. Начало формирования Уральских гор

Силурийский

443,4 ± 1,5 млн

Ордовикско-силурийское вымирание. Выход жизни на сушу: скорпионы; появление челюстноротых

Ордовикский

485,4 ± 1,9 млн

Ракоскорпионы, первые сосудистые растения

Кембрийский

  • 541.0 ±
  • 1.0 млн

Появление большого количества новых групп организмов (Кембрийский взрыв)

Докембрий

Протерозой

Неопротерозой

Эдиакарий

-635 млн

Многоклеточные животные: вендобионты и фауна Доушаньто. Разделение Паннотии на континент Гондвана и мини-континенты Балтика, Сибирь и Лавразия

Криогений

-850 млн

Одно из самых масштабных оледенений Земли. Начал формироваться суперконтинент Паннотия. Хайнаньская фауна

Тоний

1,0 млрд

Начало распада суперконтипента Родиния

Мезопро-

герозой

Стен и й

1,2 млрд

Суиерконтинент Родиния, суиерокеан Мировия

Эктазий

1,4 млрд

Первые многоклеточные растения (красные водоросли)

Калимий

1,6 млрд

Раскол Колумбии

Палеопротерозой

Статерий

1,8 млрд

Сформировались ядерные живые организмы. Формируется суиерконтинент Колумбия

Эон

Эра

Период Эпоха

Начало, лет назад

Основные события

Орозирий

2,1 млрд

Интенсивное горообразование. Вероятно, атмосфера Земли стала окислительной (богатой кислородом)

Риасий

2,3 млрд

Завершается Гуронское оледенение. Появляются предпосылки появления ядра у организмов

Си дери й

2,5 млрд

Пик проявления полосчатых железистых кварцитов. Кислородная катастрофа. Начало Гуронского оледенения

Архей

Неоархей

2,8 млрд

Происходило формирование настоящей континентальной земной коры. Впервые появился кислородный фотосинтез, что стало причиной кислородной катастрофы, случившейся в палео- протерозое из-за ядовитого выброса кислорода в атмосферу

Мезоархей

3,2 млрд

Раскол Ваальбары

Палеоархей

3,6 млрд

Завершилось формирование твердого ядра Земли. Формирование первого сунерконтинента — Ваальбары

Эоархей

4,0 млрд

Образование гидросферы. Появление примитивных одноклеточных организмов (образовавших строматолиты)

Катархей

~4,6 млрд

Формирование Земли

Подобные таблицы ведут свою историю с 1881 г., когда в г. Болонья (Италия) была принята геохронологическая шкала эволюции геосфер, состоящая из эонов, эр, периодов, эпох. Эта шкала постоянно уточняется и дополняется.

Самые большие отрезки геологической истории называются зонами (греч. aioov — эпоха). Зоны делятся на эры. Большинство геологических эр подразделяются на меньшие единицы, которые называются периодами. А периоды в большинстве своем подразделяются на эпохи.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >