| Акрон (акротема) | Эон (эонотема) | Эра (эратема) | Период (система) | Эпоха (отдел) | Завершение, лет назад | Тектонические циклы | Основные события |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fz
Фанерозой | Kz
Кайнозой | Четвертичный | Голоцен | Продолжается в наши дни | Альпийский цикл
На Земле существует всего 2 пояса. Исчезает океан Тетис. С конца неогена начинается покровное оледенение в Антарктиде. Тт.о. неоген - крупнейший геократический период Земли. Площадь континентов была больше современной. Все шельфовые зоны были частью континентов. | Вымирание многих крупных млекопитающих. | |
| Плейстоцен | 11 400 | Появление современного человека. | |||||
| Неогеновый | Плиоцен | 1,81 млн. | |||||
| Миоцен | 5,33 млн. | ||||||
| Палеогеновый | Олигоцен | 23,0 млн. | Появление первых человекообразных обезьян. | ||||
| Эоцен | 37,2 млн. | Появление первых «современных» млекопитающих. | |||||
| Палеоцен | 55,8 млн. | ||||||
| Mz
Мезозой | Меловой | 66,5 млн. | Тихоокеанский цикл
На Земле существует 1 континент, 2 океана и 3 пояса. Господство суши на Земле, Климат жаркий сухой. Раскол Гондваны полностью. | Первые плацентарные млекопитающие.Вымирание динозавров. | |||
| Юрский | 146 млн. | Появление сумчатых млекопитающих и первых птиц.Расцвет динозавров. | |||||
| Триасовый | 200 млн. | Первые динозавры и яйцекладущие млекопитающие. | |||||
| Pz
Палеозой | Пермский | 251 млн. | Герцингский цикл
В карбоне новый суперконтинент Ангарида, в это время уже существовали Эрия и Гондвана. Эрия + Ангарида = Лавразия Лавразия + Гондвана = Пангея Но сразу же начинается раскол (в конце Перми). В конце Перми первое великое вымирание организмов. | Вымерло около 95% всех существовавших видов. | |||
| Каменноугольный | 299 млн. | Появление деревьев и пресмыкающихся. | |||||
| Девонский | 359 млн. | Появление земноводных и споровых растений. | |||||
| S
Силурийский | 416 млн. | Каледонский цикл
На этом этапе на Земле существовало 6 древних платформ. Крупнейшая трансгрессия с max в ордовике, Гондвана остается сушей. В начале силура - оледенение. В конце каледонского этапа образовался суперконтинент Эрия. | Выход жизни на сушу: скорпионы и позже первые растения. Появление рыб. | ||||
| O
Ордовикский | 443 млн. | Заселяется пелагиаль головоногими | |||||
| E
Кембрийский | 488 млн. | Появление большого количества новых групп организмов. | |||||
| PR
Протерозой | Рифей (Неопротерозой) | Эдиакарий (устар. Венд) | 542 млн. | Байкальский цикл
Закладывается 5 геосинклинальных поясов. Образуется Тихий океан (800 млн лет назад) В конце рифея соединяются все континенты южного полушария - Гондвана. Климат повсеместно теплый, в конце рифея оледенение. Атмосфера насыщается кислородом (1% от совр. уровня) | Первые многоклеточные животные. | ||
| Криогений | 600 млн. | ||||||
| Тоний | 850 млн. | ||||||
| Поздний (Мезопротерозой) | Стений | 1,0 млрд. | |||||
| Эктазий | 1,2 млрд. | ||||||
| Калимий | 1,4 млрд. | ||||||
| Ранний (Палеопротерозой) | Статерий | 1,6 млрд. | Карельский цикл
Переворотный этап. В конце него огромные участки ЗК становятся жесткими и стабильными. Образуются настоящие платформы. | ||||
| Орозирий | 1,8 млрд. | ||||||
| Риасий | 2,05 млрд. | ||||||
| Сидерий | 2,3 млрд. | ||||||
| AR
Архей | Поздний | Неоархей | 2,5 млрд. | Беломорский цикл
Формирование настоящей континентальной ЗК. | |||
| Мезоархей | 2,8 млрд. | ||||||
| Ранний | Палеоархей | 3,2 млрд. | Соамский цикл
На Земле образуется гидросфера, которая представлена мелководными океанами, в виде островов существуют ядра протоконтинентальной коры. | ||||
| Эоархей | 3,6 млрд. | Появление примитивных одноклеточных организмов. | |||||
| 3,8 млрд. | Раннегеологический этап Происходит образование Земли в результате вращения. Начинается дифференциация вещества. Формируется базальтовая кора, но она является фантомной. | Формирование Земли 4,57 млрд. лет назад | |||||
Геохронологическая таблица
Это перечень временных подразделений или интервалов, в порядке их иерархии.
Хронометрическая шкала
Это шкала изотопного возраста, основана на радиоактивном распаде элементов, с момента их образования, до наших дней.
Акрон - временной промежуток, продолжительностью 2 млрд. лет.
Эон - промежуток длиной 1 млрд. лет.
Эра - сотни миллионов лет.
Период - десятки млн. лет
Эпоха - десятки млн. лет.
Стратиграфическая шкала
Это шкала горных пород. Представляет собой полный идеальный разрез Земной коры
См. также: Эволюция географической оболочки земли , Геохронологическая шкала (оригинал статьи).
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ЧИТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ ПЕРЕПОДГОТОВКИ И ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ
Реферат
по
К С Е
План.
Введение. 3
Существование биосферы на Земле. 4
История становления и развития геохронологической шкалы.. 7
Периодизация истории Земли и международные геохронологическая и стратиграфическая шкалы. 14
Заключение. 18
Список использованной литературы.. 19
Введение
В Большой советской энциклопедии, издание третье, т. 9, 1972, с. 486 написано: “Геологическая история Земли восстанавливается на основании изучения горных пород, слагающих земную кору. Абсолютный. возраст самых древних из известных в настоящее время горных пород составляет около 3,5 млрд. лет, а возраст Земли как планеты оценивается в 4,5 млрд. лет”. К концу XX в. абсолютный возраст древнейших пород поднялся до 4 млрд. лет, а Земли, соответственно, до 5 млрд. лет. Возраст 4 млрд. лет имеют граниты и кварциты.
В песчаниках западной Австралии встречается минерал циркон – Zr возраста 4,2 млрд. лет. Имеются сообщения и о более древнем возрасте пород. Так, абсолютный возраст пород Алданского плато, по данным Е.А. Кулиша, от 3,5 до 5,6 и даже более млрд. лет.[
]
Чтобы говорить о времени возникновения земного шара, нужно располагать минимум двумя сведениями:
· Он есть.
· Его когда-то не было.
Никто из живущих на Земле не имеет данных о том, что ее когда-то не было. Контактов с инопланетянами, если даже такие и существуют, у землян нет. Построить логическую цепочку: не было, а сейчас есть, значит - образовалась, нельзя. Ставить вопрос: “Когда возникла Земля?” нет оснований. Наличие земного шара позволяет во временном аспекте задать вопрос: “Сколько времени он есть, существует?”. Разница в вопросах существенная!
На каком основании для определения времени образования нашей планеты к абсолютному возрасту древнейших пород 4 млрд. лет добавляется еще 1 млрд. лет? Причины этому следующие. В XIX в. считалось, что Земля сначала была раскаленным огненно-жидким шаром. Охлаждение ее привело к формированию твердой коры остывания, названной земной корой. Мощность ее 10 миль (16 км). Ниже находился первичный расплав. Он кристаллизовался позже возникновения земной коры. Горные породы земной коры, поэтому, самые древние. На формирование земной коры потрачено времени в 1 млрд. лет.
Однако, как было уже отмечено, дожизненного времени на Земле не было. Об этом с позиции биологии еще раньше засвидетельствовали в 1858 г. Р. Вирхов (1821-1902) – клетка только от клетки, и в 1862 г. Л. Пастер (1822-1895) – самозарождения живых существ нет или живое от живого.
В начале XXI в. в свете изложенных фактических данных по биосфере Земли и древним оледенениям с архея говорить о земной коре, добавлении 1 млрд. лет, как времени ее формирования, к абсолютному возрасту древнейших гранитов и кварцитов некорректно.
Для определения времени существования нашей планеты по слагающим ее горным породам, а другого способа нет, необходимо, чтобы эти горные породы были первичными: возникли при образовании Земли и больше не изменялись. Если же они затем подверглись изменениям (преобразованиям), то абсолютный возраст таких пород покажет время последнего их преобразования, а не время существования земного шара.
По современным геологическим представлениям граниты, кварциты и песчаники не являются первичными породами. Граниты появляются при кристаллизации магмы, формирующейся при расплавлении на глубине вещества литосферы или гранитизации (перекристаллизации) любых иных пород. Кварциты относятся к метаморфическим породам, изменившим свою структуру и, часто, химический состав. Песчаники, типичные представители осадочных пород, сложенных обломками ранее существовавших пород.
Существование биосферы на Земле
Современная геохронологическая шкала характеризуется наличием архея – дожизненной эры и протерозоя – времени первичной жизни однозначно свидетельствует, что жизнь (биосфера) на нашей планете появилась в протерозое. Под биосферой, согласно В.И. Вернадскому, будем понимать оболочку живых существ и следов их жизнедеятельности. Если биосферу принять просто оболочкой живых существ, то тогда получится, что 200 млн. лет назад ее не было, потому что живые существа того времени не сохранились. Но есть следы их жизни: скопление створок раковин, пласты каменного угля, остатки водорослей.
Чтобы говорить о времени возникновении биосферы, необходимо располагать двумя данными:
· что биосфера есть;
· что ее не было.
Тогда возможна логическая цепочка: не было, а сейчас есть, значит – возникла. Было ли на Земле дожизненное время?
1. Все минералы и горные породы независимо от времени образования одинаковые. Нет минерала, известного, например, в архее и отсутствующего в мезозое или кайнозое и наоборот. В противном случае возраст минералов и горных пород можно было бы определять по их внешнему облику. Везде кварц, полевой шпат, кальцит, гематит, пироксен и т. д. На отсутствие эволюции минералов и горных пород земного шара в начале XX в. обратил внимание В.И. Вернадский. Одинаковы минералы и горные породы от архея до кайнозоя включительно потому, что условия их образования были одинаковыми. В палеозое, мезозое и кайнозое условия достоверно биогенны. Следовательно, они были биогенными всегда в известное нам время. Отсюда гениальный вывод В.И. Вернадского: “Биосфера геологически вечна” или все минералы и горные породы на Земле образовались в условиях биосферы. Дожизненного времени на земном шаре не было (неизвестно).
2. Ставит вопрос “Когда на Земле возникла биосфера?” некорректно, нет оснований. Если же он поставлен, то ответ будет – биосфера не возникла. Наличие биосферы позволяет задать во временном аспекте вопрос “Сколько она есть, существует?”.
С учетом отсутствия дожизненного времени американский геолог Дж. Чедвик в 1930 г. предложил геологическое время разделить на криптозой (от греч. крипто – скрытый, тайный) – время скрытой жизни и фанерозой (от греч. фанерос – явный) – время явной жизни. Современное естествознание приняло такое предложение, тем самым согласившись, что биосфера на Земле не возникла. Однако геохронологическая шкала с археем и протерозоем сохранена.
3. В середине XX в. в самых древних известных на Земле горных породах – кварцитах Гренландии возраста около 4 млрд. лет под электронным микроскопом были определены остатки нитчатых (многоклеточных) водорослей. Этот факт указывает на:
· Прямое доказательство отсутствия на нашей планете дожизненного времени.
· Незанесение жизни из Космоса, ибо в противном случае было бы дожизненное время, а потом, с занесением, утвердилась жизнь.
· Недопустимость предположения, что сначала на земном шаре были одноклеточные организмы, а затем из них сформировались многоклеточные.
· Недопустимость предположения о когда-либо нагретом, тем более расплавленном состоянии нашей планеты.
Современная биология также свидетельствует, что жизнь на нашей планете не возникла, хотя, к сожалению, биологи это еще не осознают.
1. Основные положения клеточной теории на современном этапе развития биологии следующие:
а) Клетка является основной структурной и функциональной единицей жизни. Все живые организмы состоят из клеток.
б) Клетки всех организмов сходны по своему химическому составу, строению и функциям.
в) Все новые клетки образуются при делении клеток.
Положение – клетка от клетки – сформулировал в 1858 г. немецкий врач, биолог, основатель современной патологической анатомии Р. Вирхов (1821-1902).
Если кто говорит о возникновении жизни на Земле, тот допускает возможность образования клетки не от клетки, что противоречит основным положениям современной биологии.
2. В 1859 г. после выхода книги Ч. Дарвина “ Происхождение видов путем естественного отбора” Французская Академия наук назначила специальную премию за попытку по-новому осветить вопрос о самопроизвольном зарождении жизни. Эту премию в 1862 г. получил знаменитый французский микробиолог и химик, основоположник современной микробиологии и иммунологии Л. Пастер (1822-1895). Им экспериментально была доказана невозможность самопроизвольного зарождения жизни или высказан постулат: живое от живого.
Прошло почти полтора столетия, как в биологии было установлено, что все живое состоит из клеток, клетка образуется при делении клетки, живое от живого. Однако биологи, как и все другие люди, продолжают утверждать, что жизнь на Земле возникла. Чтобы выяснить, почему это происходит, рассмотрим историю становления и формирования геохронологической шкалы.
История становления и развития геохронологической шкалы
Современная наука зародилась и развивалась в Европе с эпохи Возрождения. Ученые европейцы не могли не учитывать общепринятые в то время представления о мире, его строении, происхождении. Определялись они библейскими взглядами о создании Земли, а затем жизни на ней. Через очки этого видения мира смотрели на природу Земли и всего Мира и собирали необходимые факты для иллюстрации высказанной идеи. Искали не то, что есть (например, отсутствие эволюции минерал и горных пород – это, как не нужное, просто не замечали), а то, что должно было подтвердить идею.
В 1756 г. И. Леман издал книгу “Опыт восстановления истории флецовых гор”. В ней он, основываясь на библейских указаниях, что в истории нашей планеты было лишь два существенных события общего значения: сотворение Земли и всемирный потоп, отложения Центральной Германии разделил на жильные – кристаллические, и флецовые – слоистые. В кристаллических гранитах, гнейсах и сланцах не было остатков растений и животных. Они, поэтому, были отнесены к существующим “от сотворения мира” до создания жизни. Слоистые отложения с многочисленными остатками растений и животных считались результатом всемирного потопа, приведшего к гибели всего живого, что не спряталось в ковчеге Ноя. Выделялись и более молодые рыхлые отложения глин, песков и галек, перекрывающие кристаллические и флецовые.[
]
В 1759 г. итальянец Дж. Ардуино кристаллические назвал первичными, флецовые – вторичными, а самые молодые – третичными. Верхнюю часть третичных отложений Ж. Денуайе в 1829 г. предложил именовать четвертичными. Сейчас люди живут в четвертичном периоде кайнозойской эры.
Начавшийся XIX в. для геологии был знаменателен двумя событиями: принятием на вооружение следствий гипотезы Канта-Лапласа о первоначально расплавленной природе Земли и использованием палеонтологических методов расчленения отложений по возрасту ископаемых организмов.
Считалось, что наша планета ранее была раскаленным газовым шаром, по мере остывания покрывшимся твердой корой охлаждения – земной корой. С этих позиций история развития земного шара известным геологом того времени Б. Котта изложена в 1865 г. в книге “Геология нашего времени” такой. “Геологические исследования приводят нас к заключению, что земля вероятно была некогда в расплавленном состоянии; к такому заключению приводит нас остаток земной теплоты, который обнаруживается возрастанием температуры по мере углубления в землю и вулканической деятельностью; по результатам наблюдений над последовательным рядом ископаемых организмов, указывающих на то, что температура земли была в прежние периоды значительно выше, и наконец по общему очертанию земли, которое есть сфероид вращения, т. е. форма, какую должен был бы непременно принять жидкий шар одинаковой с землею величины и плотности, если бы он вращался около оси с такой же скоростью, как земля. Надобно однако отметить, что это не дает еще право считать расплавленное некогда состояние земли – положительно доказанным, потому что ни одно из выше приведенных оснований само по себе не на столько прочно, чтобы устранить всякое другое объяснение. Всего важнее в этом случае именно согласование весьма многих факторов и кроме того предположение о подобном состоянии земли более всего соответствует современному взгляду естественных наук, в приложении их к геологии. При таком предположении можем мы, всего проще, объяснить себе результат – постепенное охлаждение земли. Но и оно не может служить основанием для геологии, а напротив, есть результат ее выводов.
Если это предположение верно, то необходимо признать вековое понижение температуры земного шара в продолжении всего геологического периода, что подтверждается строением земной коры, и распространением в ней органических остатков. Это охлаждение, составляющее для нас главную основную причину всех геологических перемен, доставляет нам возможность выводить заключения о временах еще древнейших, предшествовавших расплавленному состоянию земли” (с. 197-198).
Дословно приведенное описание взглядов Б. Котта показывает основу, на которой построена современная геология. Эта основа – предположение о расплавленном состоянии Земли ложна. Поэтому ненаучна современная геология, как и выводы Б. Котта по истории развития Земли. Им, по мере охлаждения планеты, выделялись следующие стадии.
1. Стадия раскаленного газового шара.
2. Стадия возникновения расплавленного ядра, окруженного газовой оболочкой.
3. Стадия формирования на раскаленном ядре твердой коры, окруженной газовой оболочкой.
4. Стадия появления на поверхности твердой коры при дальнейшем ее охлаждении воды, разрушающей неровности твердой оболочки.
5. Стадия появления при последующем более значительном остывании планеты органических веществ, а из них организмов.
6. Стадия образования климатических поясов, затем областей оледенения.
7. Появление человека.
С учетом перечисленных стадий развития Земли Б. Котта привел следующее деление геологического времени, включая в него периоды, выделенные по материалам палеонтологии (табл. 1).
Таблица 1. Геохронологическаяpшкала Б. Котта
| Период остывания (Азойский) | |
Первичный (Палеозойский) |
Первый период осаждения Эозойский период Кембрийский период Силурийский период Девонский период Каменноугольный период Диасовый (пермский) период |
Вторичный Мезозойский) |
Триасовый период Юрский период Меловой период |
Третичный (Кэнозойский) |
Эоценовый палеогеновый период Олигоценовый Миоценовый изогеновый период Плиоценовый |
Четвертичный (Кэнозойский) |
Дилювиальный (период значительных глетчеров) Новейший период |
Практически это современная геохронологическая шкала. Разница в том, что азой (нежизненный) заменен на архей (древнейшее, дожизненное время), а эозой - на протерозой – время первичной жизни.
Теперь понятно, почему биологи и все люди, несмотря на отсутствие на Земле дожизненного времени: нет эволюции земных минералов и горных пород, в самых древних кварцитах возраста 4 млрд. лет установлены остатки нитчатых (многоклеточных) водорослей, положения цитологии – клетка от клетки, биологии в целом – живое от живого, продолжают говорить о возникновении на нашей планете биосферы. О
Ни продолжают мыслить представлениями XIX в., когда считалось, что по мере остывания расплавленного земного шара на его поверхности образовалась земная кора, на нее сконденсировалась затем вода, в которой при еще большем охлаждении возникли из неорганических веществ органические, а из тех организмы.
Наиболее последовательным сторонником таких взглядов в СССР был А.И. Опарин. В 1924 г. он высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд. лет состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни.
Предположения эти были абсолютно беспочвенными, противоречившими всем научным данным естествознания.
1. В начале XX в., т. е. до предположений А.И. Опарина, В.И. Вернадский с учетом отсутствия эволюции земных минералов и горных пород обосновал положение: “Биосфера геологически вечна” или все минералы и горные породы сформировались в условиях биосферы. Отсутствие эволюции минералов свидетельствует о постоянстве состава атмосферы, гидросферы, биосферы и литосферы. По В.И. Вернадскому, устойчивость, геологическая вечность биосферы как динамической системы проявляется в постоянстве общей ее массы (порядка 1019 т), массы живого вещества (порядка 1015 т), энергии, связанной с живым веществом (порядка 1018 ккал), среднего химического состава всего живого.
Предполагать состав атмосферы 4-4,5 млрд. лет назад из аммиака, метана и углекислого газа было абсурдно, подобно утверждению, что по Луне бегают пятиногие собаки.
2. О том, что природные условия прошлого были аналогичны современным еще в 1830 г. говорил Ч. Лайель – основоположник принципа актуализма в геологии.
Предсказание А.И. Опарина, как пишут в школьных и вузовских учебниках, оправдалось. Американский исследователь С. Миллер в 1955 г., пропуская электрические разряды напряжением до 60 000 В через смесь метана, аммиака, водорода и паров воды под давлением в несколько паскалей при температуре +80 С, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот, в том числе глицин и аланин. Результаты этого эксперимента послужили основанием заключения, что первым шагом на пути возникновения жизни был абиогенный синтез органических веществ.
По современным данным выделяются четыре крупных интервала времени: начало раннего протерозоя, самый верхний протерозой, средний-верхний палеозой и поздний кайнозой, в которые группируются все известные на Земле ледниковые события. Продолжительность этих ледниковых интервалов в геологическом развитии нашей планеты от многих десятков до 200 млн. лет и, возможно, более. Наиболее интенсивные и продолжительные по времени оледенения происходили в раннем протерозой. Предполагать нагретое состояние поверхности литосферы, гидросферы и атмосферы оснований нет, они запрещаются.
Названия геологические периоды получили случайно и не несут информации геологического и палеонтологического содержания.
Кембрий – старинное название Уэльса. Предложил в 1835 г. А. Сэджвик. Ордовик – назван по имени древнего кельтского племени ордовиков, обиташего на территории Уэльса во времени Римской империи. Предложил в 1879 г. Ч. Лапуорс.
Силур – назван по древнему кельтскому племени силуров, населявших пограничную область Уэльса (Р. Мурчисон, 1839 г).
Девон – от Девоншира, графства в Англии (южнее Уэльса, Р. Мурчисон, 1841 г.).
Карбон (каменноугольный период) – отложения этого возраста содержат пласты каменного угля (Дж. Филлипс, 1822).
Пермь – от Пермский губернии (Р. Мурчисон, 1841).
Триас – по-гречески – троица (Ф. Альберти, 1834 г.).
Юра – от гор в Швейцарии и Франции (А. Броньяр, 1829 г.).
Мел – по широкому распространению писчего мела в верхней половине этой системы (Ж. Омалиус д′ Аллуа, 1822 г.).
Палеоген: палео – древний, ген – образование (К. Науман, 1866 г.).
Неоген: нео – новый, ген – образование (М. Гёрнес, 1853 г.).
Четвертичный – наследие первичных, вторичных и третичных отложений (Ж. Денуайе, 1829 г.).
Если бы млекопитающие (самки кормят детенышей молоком) назывались бы гепидами (по названию древнегерманского племени гепиды), а сложноцветные растения – кривичинами (от славянского племени кривичи).
Говорили бы что-нибудь для биологии такие термины? Почему же для геологии такое возможно?
Не имеет смысла разделение палеогена на три отдела.
Палеоцен – палео – древний, кайнос (ранее кэнос) – новый (В. Шимпер, 1874 г.).
Эоцен – эос – заря, кайнос – новый (Ч. Лайель, 1833).
Олигоцен – олигос – немногий, кайнос – новый (Г. Бейрих, 1855).
Получается, сначала древние новые (древние млекопитающие), затем их начало, а потом немногие млекопитающие.
Таким образом, современная геохронологическая шкала наличием архейской и протерозойской эр свидетельствует о пропаганде первоначально безжизненной Земли с последующим появлением на ней жизни. Такие представления навязывают человечеству библейские взгляды на сотворение жизни на нашей планете. Научные данные однозначно указывают на отсутствие дожизненного времени на Земле. Отсюда деление геологического времени на криптозой и фанерозой, так как “Биосфера геологически вечна” (В.И. Вернадский).
Периодизация истории Земли и международные геохронологическая и стратиграфическая шкалы.
Жизнь на Земле существует около 3-3,5 млрд. лет. За этот грандиозный промежуток времени на планете происходили разнообразные геологические события: изменения климата, горообразовательные процессы, дрейф материков, наступление на сушу вод мирового океана, оледенения и т.д.
Параллельно с этими геологическими событиями, в ряде случаев и под их воздействием изменялся и органический мир.
В процессе эволюции постоянно возникали новые формы организмов и вымирали прежние, оказавшиеся неспособными жить в новых условиях. Таким образом, в течение многих миллионов лет на планете накапливались остатки некогда живших существ, представленные в настоящее время рядом окаменелостей в составе осадочных пород. Такие осадочные образования, откладывались в определенной последовательности, образовывали пласты. Причем нижележащие образования являются более древними, чем вышележащие (закон Н.Стенсена).
Анализ характера окаменелостей в таких пластах позволяет определять относительный возраст, а также последовательность их образования. На этом принципе основано создание относительной геохронологической шкалы. Промежуток времени накопления слоев земной коры подразделяется на два эона, состоящие из шести эр, каждая из которых делится на периоды. Последние, в свою очередь, Объединяют отделы или эпохи и т.д. Используя изложенный принцип, невозможно с достаточной точностью установить собственно возраст породы или окаменелости. Устанавливается лишь последовательность отложений.
В начале 20 века П. Кюри и Э. Резерфордом был предложен радиометрический метод определения абсолютного возраста пород и окаменелостей. На основании определения абсолютного и относительного возраста строится геохронологическая шкала, содержащая уже изотопные датировки каждого временного подразделения в миллионах лет
Таблица-2
Геохронологическая таблица (по Маркову, 1951,с изменениями)
| Эоны | Эры (продолжительность в млн лет) | Периоды (продолжительность в млн лет) | Эпохи(отделы) |
|
|
Кайнозойская |
||
| антропоген 1 |
Плейстоцен |
||
| неоген 20 |
|
||
| палеоген 35 | Олигоцен Палеоцен |
||
Мезозойская 110млн лет |
|||
| мел 60 | Верхнемеловая Нижнемеловая |
||
| юра 25 | Верхнеюрская Среднеюрская Нижнеюрская |
||
| триас 25 | Верхнетриасовая Среднетриасовая Нижнетриасовая |
||
Палеозойская 330млн лет |
|||
| пермь 40 | Верхнепермская Нижнепермская |
||
| карбон 75 | Верхнекарбоновая Среднекарбоновая Нижнекарбоновая |
||
| девон 40 | Верхнедевонская Среднедевонская Нижнедевонская |
||
| силур 85 | готланд | ||
| ордовик 40 | --- | ||
| кембрий 50 | Верхнекембрийская Среднекембрийская Нижнекембрийская |
||
Криптозой |
Вендская | не подразделяется | --- |
| Протерозойская | Рифей карелий | --- | |
| Архейская | не подразделяется | --- |
В геологии как в никакой другой науке важна последовательность установления событий, их хронологии, основанной на естественной периодизации геологической истории.
Геологическая хронология, или геохронология
, основана на выяснении геологической истории наиболее хорошо изученных регионов, например, в Центральной и Восточной Европе. На основе широких обобщений, сопоставления геологической истории различных регионов Земли, закономерностей эволюции органического мира в конце прошлого века на первых Международных геологических конгрессах была выработана и принята Международная геохронологическая шкала
, отражающая последовательность подразделений времени, в течение которых формировались определенные комплексы отложений, и эволюцию органического мира. Таким образом, международная геохронологическая шкала - это естественная периодизация истории Земли.
Среди геохронологических подразделений выделяются: эон, эра, период, эпоха, век, время. Каждому геохронологическому подразделению отвечает комплекс отложений, выделенный в соответствии с изменением органического мира и называемый стратиграфическим: эонотема, группа, система, отдел, ярус, зона. Следовательно, группа является стратиграфическим подразделением, а соответствующее ей временное геохронологическое подразделение представляет эра. Поэтому существуют две шкалы: геохронологическая и стратиграфическая. Первую мы используем, когда говорим об относительном времени в истории Земли, а вторую, когда имеем дело с отложениями, так как в каждом месте земного шара в любой промежуток времени происходили какие-то геологические события. Другое дело, что накопление осадков было неповсеместным. Геохронологическая шкала приведена в табл. 2.
Содержание шкалы с момента принятия менялось и уточнялось. В настоящее время выделяются три наиболее крупных стратиграфических подразделения - эонотемы: архейская, протерозойская и фанерозойская, которым в геохронологической шкале отвечают зоны различной длительности. Архейская и протерозойская эонотемы, охватывающие почти 80% времени существования Земли, выделяются в криптозой, так как в докембрийских образованиях полностью отсутствует скелетная фауна и палеонтологический метод к их расчленению неприменим. Поэтому разделение докембрийских образований базируется в первую очередь на общегеологических и радиометрических данных. Фанерозойский эон охватывает всего 570 млн. лет и расчленение соответствующей эонотемы отложений базируется на большом разнообразии многочисленной скелетной фауны. Фанерозойская эонотема подразделяется на три группы: палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую, отвечающие крупным этапам естественной геологической истории Земли, рубежи которых отмечены достаточно резкими изменениями органического мира.
Названия эонотем и групп происходят от греческих слов: "археос" - самый древний, древнейший; "протерос" - первичный; "палеос" - древний; "мезос" - средний; "кайнос" - новый. Слово "криптос" означает скрытый, а "фанерозой" - явный, прозрачный, так как появилась скелетная фауна. Слово "зой" происходит от "зоикос" - жизненный. Следовательно, "кайнозойская эра" означает эру новой жизни и т.д. Группы подразделяются на системы, отложения которых сформировались в течение одного периода и характеризуются только им свойственными семействами или родами организмов, а если это растения, то родами и видами. Системы были выделены в различных регионах и в разное время, начиная с 1822 г.
Заключение
В настоящее время выделяются 12 систем, названия большей части которых происходят от тех мест, где они впервые были описаны. Например, юрская система- от Юрских гор в Швейцарии, пермская - от Пермской губернии в России, меловая - по наиболее характерным породам - белому писчему мелу и т.д. Четвертичную систему нередко именуют антропогеновой, так как именно в этом возрастном интервале появляется человек. Системы подразделяются на два или три отдела, которым соответствуют ранняя, средняя, поздняя эпохи. Отделы, в свою очередь, разделяются на ярусы, которые характеризуются присутствием определенных родов и видов ископаемой фауны. И, наконец, ярусы подразделяются на зоны, являющиеся наиболее дробной частью международной стратиграфической шкалы, которой в геохронологической шкале соответствует время. Названия ярусов даются обычно по географическим названиям районов, где этот ярус был выделен; например, алданский, башкирский, маастрихтский ярусы и т.д. В то же время зона обозначается по наиболее характерному виду ископаемой фауны. Зона охватывает, как правило, только определенную часть региона и развита на меньшей площади, нежели отложения яруса.
Список использованной литературы
1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 1997. – 832с.
2. Концепции современного естествознания / под ред. С.И. Самыгина. - Ростов/нД: «Феликс», 1997. - 448с.
3. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. – М.: Гардарики, 1999. – 476с.
4. Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. – М.: ВЛАДОС, 1998. – 232с.
1. Квашук С.В. Макроскопическое изучение минералов и горных пород. Учебное пособие. – Хабаровск: ДВГАПС, 1993. – 68 с.
2. Квашук С.В., Даммер А.Э. Инженерно-геологическая практика. Методическое пособие. – Хабаровск: ДВГУПС, 1997. – 69 с.
3. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Специальная инженерная геология. – Л.: Недра, 1976. – 336 с.
4. Маслов Н.Н., Котов М.Ф. Инженерная геология – М.: Стройиздат, 1971. – 341 с.
5. Седенко М.В. Геология, гидрогеология и инженерная геология. – Минск: Изд-во “Высшая школа”,1975. – 382 с.
6. СНиП II – 7-81*. Строительство в сейсмических районах / Минстрой России. – М.: ГПЦПП, 1996. – 52 с.
7. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.
8. Чернышев С.Н., Ревелис И.Л., Чумаченко А.Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии. Учеб. пособие для строительных специальностей вузов. – М.: Высш. школа, 1984. – 207 с., ил.
Концепции современного естествознания / под ред. С.И. Самыгина. - Ростов/нД: «Феликс», 1997. - 448с.
Седенко М.В. Геология, гидрогеология и инженерная геология. – Минск: Изд-во “Высшая школа”,1975. – 382 с.
На геологических картах горные породы подразделяются по их относительному возрасту. Поэтому при составлении геологических карт необходимо, прежде всего, детально изучить возрастную (геохронологическую) последовательность пород, участвующих в строении изучаемого района. В связи с этим важнейшей задачей является определить относительный возраст горных пород, установить, какие породы образовались раньше и какие позднее и к какой геохронологической единице они относятся.
Среди существующих методов определения относительной геохронологии наиболее распространенными являются стратиграфический, петрографический и палеонтологический.
Стратиграфический метод заключается в изучении взаимоотношений слоев друг с другом, прослеживании их на площади и установлении последовательности образования слоев во времени. Обычно в природе слой или пласт, находящийся внизу, является более древним, чем вышележащий. Однако это бывает не всегда. Первичное залегание слоев может быть нарушено последующими тектоническими движениями. Слои часто не прослеживаются на большие расстояния, а выступают на поверхность только в отдельных обнажениях, и, следовательно, приходится их сопоставлять по внешним признакам, что иногда удается сделать условно либо вообще невозможно. Поэтому стратиграфический метод не всегда дает однозначные результаты и его приходится дополнять другими методами.
Относительный возраст слоев иногда определяют также путем изучения состава горных пород и сопоставления с аналогичными породами других участков - это литолого-петрографический метод . Однако нередко один и тот же слой слагается различными породами. В таких случаях метод сопоставления слоев по их составу применим для коротких расстояний и неприемлем для районов, удаленных друг от друга.
Наиболее надежным методом определения относительного возраста является палеонтологический , заключающийся в изучении остатков животных организмов (фауны) и растений (флоры) в породах. Обнаружение одинаковых палеонтологических остатков в породах на участках, даже значительно удаленных друг от друга, позволяет установить их одновозрастность независимо от условий залегания слоев. Палеонтологический метод всегда применяется вместе со стратиграфическим и петрографическим.
Перечисленные выше методы позволяют определять относительный возраст стратифицированных образований, то есть горных пород, залегающих слоями. К ним относятся осадочные, вулканогенные и сохранившие первичную стратификацию регионально-метаморфизованные породы.
При решении задач по расчленению и сопоставлению отложений в настоящее время все в более широком масштабе применяются методы «абсолютной» геохронологии, то есть возраста горных пород и минералов в годах. Наиболее важными из них являются радиологические, или изотопные, методы, использующие естественные радиоактивные изотопы и продукты их распада. Методы абсолютной геохронологии позволяют определять возраст осадочных, магматических и метаморфических горных пород.
Первая геохронологическая и соответствующая ей стратиграфическая шкала были приняты в 1881 г. на II Международном геологическом конгрессе в Болонье. Вся история Земли по данным эволюции земной коры и органического мира в принятой шкале подразделялась на отрезки времени (геохронологические подразделения) и толщи пород, накопившиеся за это время (стратиграфические подразделения). Для изображения на геологических картах выделенным подразделениям были присвоены определенный цвет и индекс (буквенно-цифровое обозначение). В дальнейшем при расширении знаний по геологическому строению Земли первая геохронологическая шкала претерпела ряд существенных изменений.
В Казахстане в последние годы применяется Российская геохронологическая шкала, утвержденная межведомственным стратиграфическим комитетом (МСК) и другими организациями в 1993 г. (табл. 5.1, 5.2, 5.3). Шкала включает следующие подразделения (с учетом дополнений к Стратиграфическому кодексу России 2000 г.).
2. ВОЗРАСТ ЗЕМЛИ И ГЕОХРОНОЛОГИЯ. МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ПРОШЛОГО ЗЕМЛИ
2.1.Изучение геохронологической и стратиграфической шкал
Задание. 1. Изучить и зарисовать в тетради геохронологическую и стратиграфическую шкалы.
Теоретическая часть
Одной из важных задач геологической науки является воссоздание истории развития Земли и ее отдельных регионов. Все геологические события развиваются во времени, в течение которого формируются различные горные породы. Определив возраст горной породы, одновременно выясняют время протекания того или иного геологического процесса, в результате которого сформировалась эта порода. Определением возраста горных пород и последовательности их образования, геологического времени и геологических событий занимаются науки геохронология и стратиграфия.
Геохронология (от греч. « hronos » - время) – учение о геологическом времени, о хронологической последовательности геологических событий на основе установления хронологических (временных) взаимоотношений между слоями горных пород. В геохронологии выделяют относительное и абсолютное летоисчисление.
Относительная геохронология определяет, какие горные породы древнее, какие моложе. Геологические события запечатлеваются в горных породах. Раздел геологии, изучающий слои земной коры, их взаимное расположение и последовательность возникновения, называется стратиграфией (от греч. « stratum » - слой). Из стратиграфического анализа вытекает стратиграфический метод относительной геохронологии. В его задачу входят расчленение осадочных и вулканогенных пород на отдельные слои или пачки, определение содержащихся в них остатков ископаемой фауны и флоры, установление возраста слоев или пачек, сопоставление выделенных слоев в одном разрезе с соседними, составление сводного разреза отложений региона, а также разработка региональных стратиграфических шкал и создание единой стратиграфической и геохронологической шкалы.
Основным методом определения относительного возраста осадочных пород является палеонтологический . В основе этого метода лежит закон о необратимости эволюции органического мира , согласно которому в толщах горных пород последовательно сменяют друг друга неповторяющиеся комплексы ископаемых организмов. Зародившись на самых ранних этапах геологической истории, органическая жизнь на Земле с течением времени развивалась и изменялась. Для различных отрезков истории характерны свои формы органической жизни, отличные от предшествующих и последующих. Важную роль в этом методе играют те группы организмов, которые существовали в течение короткого времени и были распространены во всех морях и океанах или на многих континентах. Такие роды и виды организмов оказались своеобразными реперами в геологической истории и получили название руководящих ископаемых . Руководящими формами ископаемых организмов в континентальных отложениях являются скелеты динозавров или их фрагменты, скелеты птиц, хоботных, приматов, лошадей и следы их жизнедеятельности, а также остатки растений. Среди морских организмов руководящими являются граптолиты, трилобиты, брахиоподы и др.
В настоящее время широко используется палеомагнитный метод корреляции отложений, основанный на том, что все горные породы, как магматические, так и осадочные, в момент своего образования приобретают намагниченность, отвечающую по направлению и по силе магнитному полю данного времени. Эта намагниченность сохраняется в породе, поэтому и называется остаточной намагниченностью, разрушить которую может лишь нагревание до высоких температур, выше точки Кюри, ниже которой магматические породы приобретают намагниченность, или, например, удар молнии. В истории Земли неоднократно происходила смена полярности магнитного поля, когда Северный и Южный полюса менялись местами, а горные породы приобретали прямую (положительную, как в современную эпоху) или обратную (отрицательную) намагниченность. Сейчас разработана подробная шкала смены полярности для всего фанерозоя, особенно для мезозоя, успешно применяемая для корреляции базальтов и осадков океанического дна.
Существуют и другие методы корреляции отложений, например метод непрерывного сейсмического профилирования, электрокаротажные методы и др.
Абсолютное летоисчисление устанавливает возраст горных пород в астрономических единицах (годах). Главными методами абсолютной геохронологии являются радиогеохронологические методы , основанные на явлении радиоактивного распада элементов, находящихся в горных породах или минералах. Радиоактивные изотопы в малых количествах входят в кристаллическую решетку многих минералов. С момента образования минерала в нем начинают накапливаться продукты самопроизвольного распада изотопов. Никакие внешние факторы не могут ни ускорить, ни замедлить этот процесс. При распаде материнских изотопов образуются новые дочерние изотопы. В зависимости от того, по изотопам какого радиоактивного элемента и соответствующего ему продукту распада производится определение возраста, в изотопной геохронологии различают несколько методов: уран-свинцовый, калий-аргоновый, рубидий-стронциевый, самарий-неодимовый, радиоуглеродный и др. (табл.6).
Таблица 6
Изотопы, используемые для определения радиогеохронологического возраста
|
Материнский изотоп |
Конечный продукт |
Период полураспада, млрд лет |
|
147 Sm 238 U 235 U 232 Th 87 Rb 40 K 14 C |
143 Nd + He 206 Pb + 8He 207 Pb + 7He 208 Pb + 6He 87 Sr + β 40 Ar + 40 Ca |
4,46 0,70 14,0 48,8 1,30 5730 |
В настоящее время на основании определения возраста минералов, слагающих горные породы, установлено, что самые древние горные породы возникли на Земле около 4 млрд. лет назад, а образование планеты Земля произошло 4,66 млрд. лет назад.
На основе методов относительной и абсолютной геохронологии были созданы совмещенные стратиграфическая и геохронологическая шкалы . Первая применяется для обозначения на карте комплексов горных пород, сформировавшихся за определенный промежуток времени; во второй указаны временные рамки стратиграфических подразделений, т. е. каждому стратиграфическому подразделению соответствует геохронологическое подразделение (табл.7). (Мы говорим, например, что «каменноугольная система характеризуется распространением угленосных отложений», но «в каменноугольный период формировались залежи каменного угля».)
Таблица 7
Соответствие стратиграфических подразделений геохронологическим
(временным)
|
Подразделения |
|
|
стратиграфические |
геохронологические |
|
Эонотема Эратема (группа) |
|
Сначала была создана стратиграфическая шкала, в которой были показаны слоистые осадочные отложения от древних к молодым, а затем стратиграфическая шкала была совмещена с геохронологической, в которой уже были указаны временные рамки стратиграфических подразделений. Это произошло в 1881 году на II -м Международном геологическом конгрессе в г. Болонье. С тех пор она неоднократно уточнялась и в настоящее время выглядит следующим образом (табл.8, 9, 10).
Таблица 8
Таблица 9
Таблица 10
Примечания: Шкала нижнего докембрия утверждена МСК в 2001 г. (Постановления МСК, вып.33. 2002) и опубликована в сборнике «Общая стратиграфическая шкала нижнего докембрия России» (Кольский НЦ РАН. Апатиты. 2002). Шкала верхнего докембрия уточнена по материалам, опубликованным в Дополнениях к Стратиграфическому кодексу России (2000).
Вся геологическая история Земли, (фиксируемая в минералах и горных породах), делится на две неравные части: более древний и более продолжительный криптозой (время скрытой жизни), или докембрий , охватывающий первые 3,5 млрд. лет геологической истории Земли, и значительно более короткий фанерозой (время явной жизни), к которому относят последние 540 млн. лет. Граница фанерозоя и докембрия постоянно уточняется, колеблясь от 590 до 542-535±1 млн. лет в наиболее современном варианте шкалы. Нижняя граница докембрия с появлением новых данных также может изменяться, смещаться вниз, в сторону удревнения.
Согласно современной международной стратиграфической (геохронологической) шкале (табл. 7) самыми крупными ее подразделениями являются эонотемы (эоны ). Их выделяют две (два) в докембрии – архей и протерозой , третья эонотема (третий эон) - фанерозой – включает в себя более молодые отложения, от кембрийских до четвертичных включительно. Эонотемы (эоны) делятся на эратемы (эры) : четыре – в архее, три – в протерозое и три - в фанерозое. Эратемы (эры) фанерозоя делятся на системы (периоды), отделы (эпохи) , ярусы (века).
В современном варианте стратиграфической шкалы докембрия (Стратиграфический кодекс России, Издание третье, 2006, Приложения) архей и протерозой получили новый статус более крупного подраздела – акротем, в пределах каждой из которых выделяются эонотемы: нижне - и верхнеархейские и нижне - и верхнепротерозойские (см. табл.8). Верхний протерозой делится на рифей и венд (последний - в ранге системы). Нижний и верхний архей и нижний протерозой и рифей подразделяются на эратемы, название которых соответствуют названиям толщ пород соответствующего возраста.
Фанерозойская эонотема подразделяется на три эратемы: палеозойскую , состоящую из шести систем, мезозойскую, состоящую из трех систем, и кайнозойскую (три системы). Название системам (периодам) обычно присваивалось по наименованию местности, где породы соответствующего возраста были впервые выделены и наиболее полно описаны. Так, кембрийский период носит старое название п-ва Уэльс; ордовикский и силурийский получили название по имени древних племен, живших в тех районах Англии, где эти отложения были описаны; девонский период был назван по графству Девоншир опять в Англии; пермский – по Пермской губернии в России; юрский – по Юрским горам в Швейцарии. Исключение составляют каменноугольный (карбоновый) и меловой периоды, названные по характерным породам, их слагающим, а также триасовый период, название которого произошло от объединения трех толщ в Европе, последовательно залегающих одна над другой. Палеогеновый и неогеновый периоды, ранее входившие в состав третичного периода, свои названия получили от местоположения в его составе: древний и молодой. Только название «четвертичный» сохранилось с XVIII века.
Все подразделения геохронологической и стратиграфической шкал ранга «период-система» обозначаются по первой букве латинского наименования, например девон - D , карбон – С, пермь – Р и т.д. (табл.6,7). Более мелкими единицами, чем период (система), в шкале являются эпохи (отделы). Их бывает две (два) или три с соответствующими названиями. Эпохи делятся на раннюю, среднюю и позднюю, отделы - – на нижний, средний и верхний; обозначаются цифрами – 1, 2, 3, которые ставятся справа от индекса периода или системы внизу, например: J 1 - раннеюрская эпоха (ранняя юра) или на карте - нижний отдел юрской системы (нижняя юра); К 2 - поздний мел или на карте - верхний мел –и т.д. Каждая система слоев осадочных толщ на геологической карте имеет свой цвет: Эти цвета общеприняты и замене не подлежат. В пределах системы интенсивность окраски уменьшается от нижнего отдела к верхнему.
Геохронологическая шкала является важнейшим документом, удостоверяющим последовательность и время геологических событий в истории Земли.
1.Изучите геохронологическую (стратиграфическую) шкалу, прилагаемую к Стратиграфическому кодексу России, Издание третье, 2006г (табл.8)
2.Выучите основные геохронологические (акрон, эон, эра, период, эпоха) и стратиграфические (акротема, эонотема, эратема, система, отдел) подразделения, их обозначение на геологической карте (индекс и цвет).
3. Перенесите стратиграфическую шкалу в тетрадь. Раскрасьте системы и отделы систем в шкале в соответствии с правилами общепринятыми в геологии.
4.Изучите Международную стратиграфическую шкалу (Международный кодекс по стратиграфии, 2004-2006) (табл. 9). Сравните ее с первой шкалой. Отметьте различия.
5. Изучите Общую стратиграфическую шкалу докембрия (табл.10). Перенесите ее в тетрадь.
Контрольные вопросы
1.Перечислите основные методы относительной и абсолютной геохронологии.
2. Каков возраст Земли?
3. В чем заключается палеонтологический метод?
4. На чем основано определение возраста палеомагнитным методом?
5. На какие периоды делятся палеозой, мезозой и кайнозой?
6. Какие системы состоят из двух отделов?
7. Как называются ранний, средний и поздний палеоген? Ранний и поздний неоген?
8. Что такое плейстоцен? На какие эпохи он делится?