Океано-континентальная стадияВ конце раннего протерозоя появляются первые континенты, состоящие из древних платформ, испытавших в позднем протерозое прогрессивное увеличение своей площади и объединение. Далее происходило возникновение континентов на месте бывших океанов с последующей деструкцией и заложением новых океанов. Остальной период геологической истории Земли (примерно 2 млрд лет) можно рассматривать как океано-континентальную стадию (1,6 млрд лет — ныне). Вся геологическая история океано-континентальной мегастадии распадается на несколько циклов развития, в которых намечается определенная повторяемость геологических событий, заключающаяся в том, что возникновение и развитие океанов завершается их закрытием с образованием континентов. Возникает естественная периодизация геологической истории нашей планеты по признаку ее тектонической активности. Рубежами, разделяющими естественноисторические этапы, служат тектономагматические эпохи закрытия океанических пространств, которые выделяются как эпохи складчатости (также см. 16 вопрос), приведшие к возникновению крупных континентальных масс. С этой точки зрения целесообразно выделять в составе протоокеанической стадии архейско-раннепротерозойский этап, а в составе океано-континентальной стадии позднепротерозойский (байкальский), раннепалеозойский (каледонский), позднепалеозойский (герцинский), мезозойский и кайнозойский (альпийский) этапы.
Основные этапы эволюции Земли.
Докембрийский период, или криптозой — общее название той части геологической истории Земли, которая предшествовала началу кембрийскому периоду, когда возникла масса организмов, оставляющих ископаемые остатки в осадочных породах. На докембрий приходится большая часть геологической истории Земли — около 3,8 млрд лет или около 90 % длительности геологической истории Земли. Первичная земная кора, возникшая из остывающего мантийного расплава, имела океанический тип строения – состояла из базальтового слоя. Температура поверхности новорожденной Земли превышала 100 С, и вода некоторое время в парообразном состоянии формировала атмосферу. Остывание Земли вызвало конденсацию паров в атмосфере, что привело к формированию первичной гидросферы. Возникает первичный океан Панталасса (или Мировия), менее глубокий чем современный мировой океан. Первые в истории Земли граниты образовали гранитоидные купола – овальные структуры диаметром до 100 км (эти купола позднее стали ядрами древних платформ). Поверхность куполов являла собой небольшие и низкие участки суши, разделенные океанами – мелководными бассейнами с пологими бортами. 3,5-2,5 млрд. лет назад появилась первая пангея. При более дифференцированном подходе образование и дрейф континентов докембрия описывается следующим образом. В начале был континент Ваальбара, потом после первого оледенения (2,9–2,7 млрд лет назад) он раскололся на Ур, Нуна и Атлантику. Затем континенты вновь сошлись в Родинию (в период от 1 млрд. до 750 млн. лет назад). В этот период Земля пережила второе оледенение. После суперконтинент распался на прото-Лавразию и прото-Гондвану. В конце эпохи докембрия на Земле вновь существовал один континент Паннотия. Органическая жизнь была сосредоточена в прибрежной мелководной, хорошо освещенной, экологически оптимальной полосе морей. В этих условиях значительное развитие получили строматолиты (продукт жизнедеятельности бактерий), некоторые виды водорослей и беспозвоночных животных (цикломедузы). Докембрийские массивы суши, лишенные растительности, возвышались над морскими пространствами в виде оголенных, обширных скалистых островов. Органический мир архейской эры. Органические остатки в архейских отложениях почти не встречаются, однако из этого не следует, что животные и растения в архейской эре вообще не существовали. Считается, что в архее, по крайней мере в завершающие периоды, на земном шаре уже обитали одноклеточные, а возможно даже и многоклеточные организмы, не имевшие минерального скелета, который мог бы сохраниться в ископаемом состоянии до наших дней. Органический мир протерозойской эры. В протерозойских отложениях органические остатки встречаются намного чаще, чем в архейских. Они представлены известковыми выделениями сине-зелёных водорослей, ходами червей, остатками кишечнополостных. Кроме известковых водорослей, к числу древнейших растительных остатков относятся скопления графито-углистого вещества, образовавшегося в результате разложения Corycium enigmaticum. В кремнистых сланцах железорудной формации Канады найдены нитевидные водоросли, грибные нити и формы, близкие современным кокколитофоридам. В железистых кварцитах Северной Америки и Сибири обнаружены железистые продукты жизнедеятельности бактерий.
Фанерозойский эон, фанерозой — геологический эон, начавшийся ≈ 542 млн лет назад и продолжающийся в наше время, время «явной» жизни. Началом фанерозойского эона считается кембрийский период, когда произошло резкое увеличение числа биологических видов и появились организмы, обладающие минеральными скелетами. Предшествующий эон называется криптозой, то есть время «скрытой» жизни, поскольку следов её проявления находят очень мало. Фанерозойский эон подразделяется на три геологических эры (от более древних к молодым): • Палеозой • Мезозой • Кайнозой К фанерозою также иногда относят вендский период протерозоя. Наиболее значимые события: • «Кембрийский взрыв», который произошёл примерно около 542 миллионов лет назад. внезапное увеличение биоразнообразия (появление останков, в частности, хордовых, членистоногих,моллюсков и иглокожих) в начале кембрийского периода (около 540 млн лет назад). В отложениях предыдущих времён (докембрий) следы существования животных встречаются намного реже. Термин «взрыв» отчасти оправдан тем, что внезапно появившиеся в это время организмы не являлись потомками исчезнувшиххайнаньской и вендской (эдиакарской) биот. Важным фактором кембрийского взрыва стала скелетная революция (появление экзоскелета), которая во многом была связана с фиксацией нового отношения в природе: «хищник — жертва». Существенно эволюционируют органы чувств, у животных появляются довольно совершенные глаза (например, у аномалокариса иопабинии) и мозг. • Пять крупнейших вымираний в истории Земли: ü ордовикско-силурийское вымирание — 440 млн лет назад; Погибло более 60 % морских беспозвоночных, включая две трети всех семейств брахиопод и мшанок. Особенно пострадали брахиоподы, двустворчатые моллюски, иглокожие, мшанки и кораллы. Непосредственной причиной вымирания, как представляется, явилось движение Гондваны к области южного полюса. Это привело к глобальному похолоданию, оледенению и последовавшему за ним падению уровня мирового океана. Отступление границы океана разрушило или повредило места обитания вдоль континентального побережья ü девонское вымирание — 364 млн лет назад; неожиданно исчезли почти все бесчелюстные. Вымирания сопровождались широко распространенной океанической аноксией, то есть недостатком кислорода, что препятствовало гниению организмов, и предрасполагало к сохранению и накоплению органической материи. Данный эффект, в комбинации со способностью губчатых рифовых камней удерживать нефть, позволило девонским отложениям быть важным источником нефти ü массовое пермское вымирание — 251,4 млн лет назад; В результате массового вымирания с лица Земли исчезло множество видов, ушли в прошлое целые отряды и даже классы; большая часть отряда парарептилий (кроме предков современныхчерепах), многие виды рыб и членистоногих (в том числе знаменитые трилобиты). Катаклизм также сильно ударил по миру микроорганизмов.Считается, что на восстановление биосферы после массового вымирания ушло около 30 млн лет, однако некоторые учёные делают выводы, что оно могло произойти и за более короткий промежуток времени, около 5-10 млн лет. Вымирание старых форм открыло дорогу многим животным, долгое время остававшимся в тени: начало и середина следующего за пермью триасового периода ознаменовалось становлением архозавров, от которых произошли динозавры и крокодилы, а впоследствии птицы. Кроме того, именно в триасе появляются первыемлекопитающие. ü триасовое вымирание — 199,6 млн лет назад; Целый класс конодонтов, составлявших 20 % от всех морских семейств, все широко распространённые круротарзы(нединозавроподобные архозавры), некоторые из остававшихся терапсид и многие виды из широко распространённой группыземноводных полностью исчезли. По меньшей мере половина известных сейчас видов, живших на Земле в то время, вымерли. Это событие освободило экологические ниши, позволив динозаврам доминировать начиная с юрского периода. Триасовое вымирание произошло менее чем за 10 000 лет и происходило непосредственно перед тем как Пангея начала распадаться на части. Статистический анализ потерь среди морской фауны в это время наводит на мысль, что уменьшение разнообразия было связано, скорее, со спадом в темпе видообразования, чем ростом вымирания. ü мел-палеогеновое вымирание — 65,5 млн лет назад. Частью этого массового вымирания явилось вымирание динозавров. Вместе с динозаврами вымерли морские рептилии, в том числемозазавры и плезиозавры, летающие ящеры, многие моллюски, в том числе аммониты и белемниты, и множество мелких водорослей. Всего погибло 16 % семейств морских животных (47 % родов морских животных) и 18 % семейств сухопутных позвоночных. Однако большая часть растений и животных пережила этот период. Например, не вымерли сухопутные пресмыкающиеся, такие как змеи,черепахи, ящерицы и водные пресмыкающиеся, такие как крокодилы. Выжили ближайшие родственники аммонитов — наутилусы, а такжептицы, млекопитающие, кораллы и наземные растения.
Архейский эон, архей — один из четырёх эонов истории Земли, охватывающий время от 4,0 до 2,5 млрд. лет назад. Архей разделён на четыре эры (от наиболее поздней до наиболее ранней): • Неоархей, • Мезоархей, • Палеоархей, • Эоархей. В это время на Земле ещё не было кислородной атмосферы, но появились первые анаэробные организмы. В этот же период активно формируются многие ныне существующие залежи серы, графита, железа и никеля. В раннем архее атмосфера и гидросфера, по-видимому, представляли смешанную парогазовую массу, которая мощным и плотным слоем окутывала всю планету. Проницаемость ее для солнечных лучей была очень слабая, поэтому на поверхности Земли царил мрак. Парогазовая оболочка состояла из паров воды и некоторого количества кислых дымов. Ей присуща была высокая химическая активность, вследствие чего она активно воздействовала на базальтовую поверхность Земли. Горный ландшафт, равно как и глубокие впадины на Земле отсутствовали. В эпоху архея происходила дифференциация парогазовой оболочки на атмосферу и гидросферу. Архейский океан был мелким, а воды его представляли крепкий и очень кислый солевой раствор.
Протерозойский эон, протерозой — геологический эон, охватывающий период от 2500 до 541,0 ± 1,0 млн лет назад. Пришёл на смену архею. Протерозойский эон — самый длительный в истории Земли. Протерозой делится на 3 эры: • палеопротерозой; • мезопротерозой; • неопротерозой. Наиболее значимые события • Кислородная катастрофа в палеопротерозое, появление озонового слоя планеты. Ранее существовало предположение, что через 600 млн лет после начала протерозоя, около 2 млрд лет назад, содержание кислорода достигло так называемой «точки Пастера» — около 1 % от его содержания в современной нам атмосфере. Ученые считают, что такая концентрация кислорода достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов. Сейчас, однако, доказано, что не позднее 2,4 млрд лет назад содержание кислорода в атмосфере уже достигло примерно 10 % от современного — произошла кислородная катастрофа. • Формирование современного объёма мирового океана. • Наиболее длительное в истории Земли гуронское оледенение (2,4-2,1 млрд лет назад); несколько эпох глобального оледенения в позднем неопротерозое; • Появление многоклеточных организмов: губки, грибы. Конец протерозоя (венд) можно назвать «веком медуз». • Результатом жизнедеятельности прокариот (бактерий и одноклеточных водорослей, живших, по-видимому, и на суше, в пленках воды между минеральными частицами в зонах частичного затопления вблизи водоёмов) стало образование почвы.
Ранний протерозой был временем выдающегося железорудного накопления (например, Кривой Рог, Курская магнитная аномалия). На юге Африки в это же время образовывались золото-урано-пиритовые конгломераты. Поздний протерозой известен железными рудами (например, Урал), медно-полиметаллическими рудами (например, Австралия), а также урановыми, кобальтовыми, медными, оловянными рудами.
Неопротерозой — геохронологическая эра, начавшаяся 1000 млн лет назад и завершившаяся 542 млн лет назад. С геологической точки зрения характеризуется распадом древнего суперконтинента Родиния как минимум на 8 фрагментов, в связи с чем прекращает существование древний суперокеан Мировия. Во время криогения наступило самое масштабное оледенение Земли — льды достигали экватора (теория Земля-снежок). К позднему неопротерозою (эдиакарий) относятся древнейшие ископаемые останки живых организмов, так как именно в это время у живых организмов начинает вырабатываться некое подобие твёрдой оболочки или скелета. Неопротерозой разделен на три периода: • Тоний • Криогений • Эдиакарий
|
