Chronologiczna linia czasu. Skala geochronologiczna

SKALA GEOCHRONOLOGICZNA (względna skala czasu geologicznego), ciąg podrzędnych jednostek geochronologicznych różnej rangi, ułożonych w porządku chronologicznym i obejmujących całą historię geologiczną Ziemi. Podstawą skali geochronologicznej była ogólna skala stratigraficzna, opracowana na podstawie wieloletniej praktyki, głównie przez geologów europejskich w XIX wieku, która do dziś jest udoskonalana. Przedziały czasu, w których gromadziły się osady, przyjęte jako standardy (stratotypy) ogólnych jednostek stratygraficznych, przyjęto jako ogólne jednostki geochronologiczne. Podziały geochronologiczne - akron, strefa, era, okres, epoka, wiek, faza - odpowiadają podziałom stratygraficznym - akrotem, eonotem, eratem (grupa), system, dział, etap, strefa. Nazwy jednostek geochronologicznych wskazują na względny wiek geologiczny obiektów badań geologicznych.

Początkowo skala geochronologiczna połączona ze skalą stratygraficzną została opracowana i zatwierdzona na II sesji Międzynarodowego Kongresu Geologicznego w Bolonii (Włochy) w 1881 r. jako ciąg okresów podzielonych na epoki; Od tego czasu jest stale udoskonalany. W tej skali historię Ziemi podzielono na cztery epoki, w oparciu o globalne etapy rozwoju świata organicznego, w związku z którymi zaproponowano ich nazwy: Archean lub Archeozoik, - era starożytnego życia; Paleozoik - era życia starożytnego; Mezozoik - era życia średniego; Kenozoik - era nowego życia. W 1887 r. Era proterozoiku, era pierwotnego życia, została oddzielona od ery archaiku. Później konieczne stało się wyodrębnienie podziałów większych niż ery – eony, do których zaliczały się ery archajskie, proterozoiczne i fanerozoiczne (łączące ery paleozoiku, mezozoiku i kenozoiku).

W Rosji w prekambryjskiej części skali geochronologicznej (1992), biorąc pod uwagę olbrzymi czas trwania prekambru (86% całej historii geologicznej), zidentyfikowano podziały na jeszcze większym poziomie - Acrons, do rangi które wyniosły archaiku i proterozoiku. Na początku XXI wieku skala geochronologiczna ma postać przedstawioną w tabelach. W eonie fanerozoiku wyróżnia się 12 okresów: kambr, ordowik, sylur, dewon, karbon, perm (obejmujący erę paleozoiku); trias, jura, kreda (era mezozoiczna); Paleogen, neogen i czwartorzęd (era kenozoiczna). Nazwy okresów odpowiadają nazwom systemów, które podawane są głównie poprzez nazwę obszaru, na którym systemy zostały po raz pierwszy zidentyfikowane i najpełniej opisane. Mniejsze podziały niż okresy w skali geochronologicznej to epoki, których są dwie (wczesna i późna) lub trzy (wczesna, środkowa i późna). W niektórych przypadkach epoki mają swoje własne nazwy (na przykład epoki okresów paleogenu i neogenu). Kolejnymi, bardziej szczegółowymi podziałami skali geochronologicznej są stulecia i podległe im fazy. Wszystkie granice okresów i większość epok datowano metodami izotopowymi.

Skala geochronologiczna przyjęta w Rosji, miliony lat*

W Rosji skala geochronologiczna w połączeniu z Ogólną Skalą Stratygraficzną została zatwierdzona przez Międzyresortowy Komitet Stratygraficzny (MSC) i włączona do Kodeksu Stratygraficznego (1992), do którego uzupełniono w 2000 r. Międzynarodowa skala stratygraficzna (geochronologiczna), opracowana przez Międzynarodową Komisję Stratygrafii i zatwierdzona przez Międzynarodową Unię Nauk Geologicznych (2004), w części fanerozoicznej różni się od skali krajowej brakiem okresu czwartorzędu, który zaliczany jest do Okres neogenu i odmienny podział na epoki i stulecia okresów ery paleozoicznej; w prekambryjskiej części skali nie wyróżnia się akronów, natomiast archaiku i proterozoiku uważa się za podziały niższej rangi - eony, które mają inny podział na epoki i okresy niż w rosyjskiej skali geochronologicznej.

Dosł.: Kod stratograficzny. Petersburg, 1992; Dodatki do kodu stratygraficznego Rosji. Petersburg, 2000; I geologiczna skala czasu // wyd. przez F. M. Gradstein, J. G. Ogy, A. G. Smith. wydanie 3. Kamba.; Nowy Jork, 2004.

to całość wszystkich form powierzchni ziemi. Mogą być poziome, nachylone, wypukłe, wklęsłe, złożone.

Różnica wysokości pomiędzy najwyższym szczytem na lądzie, Górą Qomolungma w Himalajach (8848 m), a Rowem Mariańskim na Oceanie Spokojnym (11 022 m) wynosi 19 870 m.

Jak powstała topografia naszej planety? W historii Ziemi wyróżnia się dwa główne etapy jej powstawania:

planetarny(5,5-5,0 mln lat temu), który zakończył się powstaniem planety, powstaniem jądra i płaszcza Ziemi;
geologiczny, który rozpoczął się 4,5 miliona lat temu i trwa do dziś. To właśnie na tym etapie nastąpiło ukształtowanie się skorupy ziemskiej.

Źródłem informacji o rozwoju Ziemi w fazie geologicznej są przede wszystkim skały osadowe, które w zdecydowanej większości powstały w środowisku wodnym i dlatego zalegają warstwowo. Im głębiej warstwa leży od powierzchni ziemi, tym wcześniej powstała i dlatego jest bardziej starożytny w stosunku do dowolnej warstwy, która znajduje się bliżej powierzchni i jest Młodszy. Koncepcja opiera się na tym prostym rozumowaniu względny wiek skał, co stanowiło podstawę konstrukcji tablica geochronologiczna(Tabela 1).

Najdłuższe przedziały czasowe w geochronologii to strefy(z greckiego aion - wiek, epoka). Wyróżnia się następujące strefy: kryptozoik(z greckiego kryptowaluty - ukryte i zo- życie), obejmujący cały prekambr, w którego osadach nie występują pozostałości fauny szkieletowej; Fanerozoik(z greckiego faneros - oczywiste, Zoe -życie) – od początków kambru do czasów współczesnych, z bogatym życiem organicznym, w tym fauną szkieletową. Strefy nie są równoważne pod względem czasu trwania; na przykład, jeśli kryptozoik trwał 3-5 miliardów lat, to fanerozoik trwał 0,57 miliarda lat.

Tabela 1. Tabela geochronologiczna

Era. oznaczenie litery, czas trwania	Główne etapy rozwoju życia	Okresy, oznaczenie litery, czas trwania	Główne wydarzenia geologiczne. Wygląd powierzchni ziemi	Najpopularniejsze minerały
Kenozoik, KZ, około 70 milionów lat	Dominacja okrytozalążkowych. Rozkwit fauny ssaków. Istnienie stref naturalnych zbliżonych do współczesnych, z powtarzającymi się zmianami granic	Czwartorzędowy lub antropogeniczny, Q, 2 miliony lat	Ogólne wzniesienie terytorium. Powtarzające się zlodowacenia. Pojawienie się człowieka	Torf. Placer złoża złota, diamentów, kamieni szlachetnych
		Neogen, N, 25 mA	Pojawienie się młodych gór na obszarach fałdowania kenozoiku. Ożywienie gór na obszarach wszystkich starożytnych fałd. Dominacja okrytozalążkowych (roślin kwiatowych)	Węgiel brunatny, olej, bursztyn
		Paleogen, P, 41 Ma	Zniszczenie gór mezozoicznych. Powszechne rozpowszechnienie roślin kwiatowych, rozwój ptaków i ssaków	Fosforyty, węgle brunatne, boksyty
Mezozoik, MZ, 165 milionów lat temu		Melova, K, 70 milionów lat	Pojawienie się młodych gór na obszarach fałdowania mezozoicznego. Wymieranie gigantycznych gadów. Rozwój ptaków i ssaków	Ropa naftowa, łupki bitumiczne, kreda, węgiel, fosforyty
Mezozoik, MZ, 165 milionów lat temu		Jurajski, J, 50 mA	Powstawanie współczesnych oceanów. Gorący, wilgotny klimat. Okres świetności gadów. Dominacja nagonasiennych. Pojawienie się prymitywnych ptaków	Węgle kamienne, ropa naftowa, fosforyty
		Trias, T, 45 mA	Największy odwrót morza i powstanie kontynentów w całej historii Ziemi. Zniszczenie gór premezozoicznych. Ogromne pustynie. Pierwsze ssaki	Sole kamienne
Paleozoik, PZ, 330 milionów lat temu	Kwitnienie paproci i innych roślin zarodnikowych. Czas ryb i płazów	Perm, R, 45 mA	Pojawienie się młodych gór na obszarach fałdu hercyńskiego. Suchy klimat. Pojawienie się nagonasiennych	Sole kamienne i potasowe, gips
		Karbon (karbon), C, 65 mA	Rozległe bagna nizinne. Gorący, wilgotny klimat. Rozwój lasów paproci drzewiastych, skrzypów i mchów. Pierwsze gady. Powstanie płazów	Bogactwo węgla i ropy
		Dewon, D, 55 milionów lei	Zmniejszenie rozmiaru mórz. Gorący klimat. Pierwsze pustynie. Pojawienie się płazów. Liczne ryby	Sól, olej
	Pojawienie się zwierząt i roślin na Ziemi	Sylur, S, 35 mA	Pojawienie się młodych gór na obszarach fałdu kaledońskiego. Pierwsze rośliny lądowe
		Ordowik, O, 60 mA	Zmniejszenie powierzchni basenów morskich. Pojawienie się pierwszych bezkręgowców lądowych
		Cambrian, E, 70 mA	Pojawienie się młodych gór na obszarach fałdu Bajkału. Zalanie rozległych obszarów przez morza. Rozkwit bezkręgowców morskich	Sól kamienna, gips, fosforyty
Proterozoik, PR. około 2000 milionów lat	Pochodzenie życia w wodzie. Czas na bakterie i glony		Początek składania Bajkału. Potężny wulkanizm. Czas na bakterie i glony	Ogromne zasoby rud żelaza, miki, grafitu
Archean, AR. ponad 1000 milionów lat			Najstarsze fałdy. Intensywna aktywność wulkaniczna. Czas prymitywnych bakterii	Rudy żelaza

Strefy są podzielone na era. W kryptozoiku rozróżniają Archaiku(z greckiego archaios- pierwotny, starożytny, aion - wiek, epoka) i Proterozoik(z greckiego proteros - wcześniej, zoe - życie) era; w fanerozoiku - Paleozoik(z greckiego starożytnego i życia), Mezozoik(z greckiego Tesos -środek, zoe - życie) i era kenozoiczna(z greckiego Kainos - nowy, zoe - życie).

Ery dzielą się na krótsze okresy czasu - okresy, ustalone tylko dla fanerozoiku (patrz tabela 1).

Główne etapy rozwoju otoczki geograficznej

Koperta geograficzna przeszła długą i trudną ścieżkę rozwoju. W całym rozwoju wyróżnia się trzy jakościowo różne etapy: prebiogenny, biogenny, antropogeniczny.

Etap prebiogenny(4 miliardy - 570 milionów lat) - najdłuższy okres. W tym czasie nastąpił proces zwiększania grubości i komplikacji składu skorupy ziemskiej. Pod koniec archaiku (2,6 miliarda lat temu) na rozległych obszarach utworzyła się już skorupa kontynentalna o grubości około 30 km, a we wczesnym proterozoiku nastąpiło oddzielenie protoplatform i protogeosynklin. W tym okresie hydrosfera już istniała, ale ilość zawartej w niej wody była mniejsza niż obecnie. Z oceanów (i dopiero pod koniec wczesnego proterozoiku) ukształtował się jeden. Woda w nim była słona, a poziom zasolenia był najprawdopodobniej mniej więcej taki sam jak obecnie. Ale najwyraźniej w wodach starożytnego oceanu przewaga sodu nad potasem była jeszcze większa niż obecnie; było też więcej jonów magnezu, co jest związane ze składem pierwotnej skorupy ziemskiej, której produkty wietrzenia zostały przeniesione do wnętrza. Ocean.

Atmosfera ziemska na tym etapie rozwoju zawierała bardzo mało tlenu i nie istniała osłona ozonowa.

Życie najprawdopodobniej istniało od samego początku tego etapu. Według danych pośrednich mikroorganizmy żyły już 3,8-3,9 miliarda lat temu. Odkryte szczątki prostych organizmów mają 3,5–3,6 miliarda lat. Jednak życie organiczne od momentu powstania aż do samego końca proterozoiku nie odegrało wiodącej, determinującej roli w rozwoju otoczki geograficznej. Ponadto wielu naukowców zaprzecza obecności życia organicznego na lądzie na tym etapie.

Ewolucja życia organicznego do etapu prebiogenicznego była powolna, niemniej jednak 650–570 milionów lat temu życie w oceanach było dość bogate.

Etap biogenny(570 milionów - 40 tysięcy lat temu) trwała przez cały paleozoik, mezozoik i prawie cały kenozoik, z wyjątkiem ostatnich 40 tysięcy lat.

Ewolucja organizmów żywych na etapie biogenicznym nie przebiegała płynnie: epoki stosunkowo spokojnej ewolucji zastąpiono okresami szybkich i głębokich przemian, podczas których niektóre formy flory i fauny wymarły, a inne rozpowszechniły się.

Równolegle z pojawieniem się żywych organizmów lądowych zaczęły powstawać gleby, jakie znamy dzisiaj.

Etap antropogeniczny rozpoczęło się 40 tysięcy lat temu i trwa do dziś. Choć człowiek jako gatunek biologiczny pojawił się 2-3 miliony lat temu, jego wpływ na przyrodę przez długi czas pozostawał niezwykle ograniczony. Wraz z pojawieniem się Homo sapiens wpływ ten znacznie wzrósł. Stało się to 38-40 tysięcy lat temu. Tutaj rozpoczyna się antropogeniczny etap rozwoju otoczki geograficznej.

Skalę geochronologiczną reprezentuje ciąg historii Ziemi, dzielący ją na system przedziałów czasowych. Odzwierciedla względny wiek warstw skał osadowych, określony na podstawie ich względnego położenia oraz obecności pozostałości organicznych.

Historia stworzenia

Skala geochronologiczna została opracowana i zatwierdzona w 1881 roku na Międzynarodowym Kongresie Geologicznym. Początkowo był to ciąg okresów podzielonych na epoki. Te ostatnie łączyły się w epoki. Oznacza to, że pierwotna skala obejmowała trzy działy. Później wprowadzono czwartą, większą kategorię – eon. W 2004 roku Międzynarodowa Unia Nauk Geologicznych zatwierdziła model opracowany przez Międzynarodową Komisję Stratygrafii.

W Rosji skala geochronologiczna połączona ze stratigraficzną została zatwierdzona pod koniec XX wieku. (1992). Jednocześnie dodali jeszcze większą dywizję – Acrons.

Podstawowe zasady

Skala geochronologiczna opiera się na podziale skał osadowych lub związanych z nimi masywów magmowych według względnego wieku.

Jej definicja nawiązuje do zadań geochronologii. W tym celu wykorzystuje się metody paleontologii i stratygrafii.

Aplikacja

Zastosowanie skali geochronologicznej wynika z faktu, że łączy ona wydarzenia geologiczne w historii planety. W związku z tym jest szeroko stosowany w naukach o cyklu geologicznym. Ponadto skala stratygraficzna jest podstawą do sporządzania map geologicznych.

Ponadto skala geochronologiczna ma ogromne znaczenie praktyczne. Dlatego jest wykorzystywany w regionalnych badaniach geologicznych, mających na celu poznanie cech tektonicznych obszaru, określenie kierunku poszukiwań i eksploracji minerałów, zwłaszcza tych ograniczonych do złóż warstwowych odpowiadających określonym poziomom stratygraficznym. Mapy geologiczne tworzone na podstawie skali geochronologicznej wykorzystywane są przy wykonywaniu prac geotechnicznych, badaniach środowiskowych itp.

Od czterech i pół miliarda lat Ziemia kręci się wokół Słońca. Oczywiście nasza planeta nie zawsze wyglądała tak, jak teraz. Oblicze Ziemi, podobnie jak twarz żywej istoty, starzeje się wraz z wiekiem. Zmienia się skład oceanów i atmosfery, góry rosną i zapadają się, morza wynurzają się i wysychają, rzeki torują sobie nowe ścieżki i wycinają głębokie kaniony w starożytnych górach. A pod wpływem tych globalnych zmian zmienia się także życie na Ziemi. Bez względu na to, jakie wydarzenia miały miejsce na Ziemi, rośliny, zwierzęta i mikroorganizmy zdołały przystosować się do nowych warunków. Skąd o tym wiemy? Historia jest nauką o ludzkości. Geologia i paleontologia (nauka o skamieniałościach) mówią nam o pochodzeniu Ziemi i rozwoju życia na niej. Ludzie studiują paleontologię, aby odpowiedzieć na jedno z podstawowych pytań: jak powstało to, co widzimy wokół nas? Jaką drogę przebyła nasza planeta i jak rozwinęło się na niej życie? Jak wszystko doszło do obecnego stanu? Wszędzie wokół nas widzimy ślady historii Ziemi. Oto pasmo górskie, które kiedyś było dnem oceanu - wyniesione przez procesy tektoniczne, skorodowane przez wodę i wiatr, zmiażdżone przez lodowce i zniszczone przez trzęsienia ziemi. Ślady ewolucji można znaleźć w organizmie człowieka. Wiele narządów wewnętrznych (przede wszystkim nerki i układ hormonalny) tworzy w naszych ciałach płynne, słonawe środowisko, przypominające, że nasi przodkowie żyli kiedyś w morzach. W przedramionach i podudziach znajdują się dwie kości - dawno temu, w czasach, gdy nasi przodkowie uczyli się poruszać na lądzie, taka konstrukcja pomagała obracać kończynami. W zarodku ludzkim na wewnątrzmacicznych etapach rozwoju pojawiają się, a następnie znikają skrzela. Ten dowód pochodzenia człowieka zadziwia zarówno paleontologów, jak i nas. Atlas Dinozaurów konsekwentnie przedstawia wszystkie zmiany, jakie zaszły na przestrzeni długiej historii Ziemi. Książka zaczyna się od serii zachwycających map powstałych na podstawie żmudnych badań geologicznych. Pokazują, jak kontynenty przemieszczały się w ciągu ostatnich 620 milionów lat. Każdej mapie towarzyszy historia skamieniałości, która zapewnia wgląd w to, jakie rośliny i zwierzęta żyły w morzu i na lądzie w tamtej epoce. Ostatnia część informacyjna przedstawia jasnym językiem złożone idee i zasady, na których zbudowana jest współczesna geologia i paleontologia. Warto zauważyć, że naukowe badania Ziemi we współczesnym znaczeniu tego słowa rozpoczęły się dopiero około dwieście lat temu. W tamtych latach istniało wiele „teorii”, które próbowały wyjaśnić, dlaczego kamienie tak różnią się kształtem i składem. Dopiero z czasem naukowcy uznali, że skamieniałości są pozostałością życia organicznego, a nie wytworem rąk ludzkich czy żartem natury. A po tym, jak angielski naukowiec William Smith stworzył naukę o stratygrafii, stało się jasne, że skamieniałe muszle morskie, które czasami można znaleźć w górach, nie zostały tam przyniesione przez fale potopu, jak wcześniej sądzono. Odkrycia te można wytłumaczyć systemem formacji geologicznych – warstw tworzących skały na całym świecie. Następnie naukowcy stanęli przed kolejnym problemem: jak określić wiek skał? Jest oczywiste, że skały znajdujące się na głębokości są starsze od górnych, ale niemal we wszystkich rejonach świata reprezentowane są jedynie pojedyncze fragmenty całej sekwencji. Dopiero po odkryciu radioaktywności stworzono metodę polegającą na pomiarze okresu rozpadu izotopów. Metoda ta umożliwiła określenie wieku skał z dokładnością do milionów lat, chociaż Darwin i wielu geologów dokonali dość dokładnych obliczeń kilkadziesiąt lat wcześniej.

I wreszcie naukowcy musieli rozwiązać jeszcze jeden problem: w jaki sposób współczesne kontynenty zajęły swoje obecne miejsca? Odpowiedzi na to pytanie udzieliła teoria dryfu kontynentalnego. Początkowo wyrażano to jako śmiałe założenie, potem stało się hipotezą, a dziś na jej podstawie opracowano teorię tektoniki płyt litosferycznych – podstawową koncepcję współczesnej geologii. Dzięki niej wiemy o ruchu kontynentów, jak płyty kontynentalne przemieszczają się i zderzają ze sobą, oceany pojawiają się i znikają, a także rozumiemy, że trzęsienia ziemi, erupcje wulkanów, „gorące strefy” skorupy ziemskiej i zabudowa gór są przejawy tego samego procesu – tektoniki. Teoria ta pomogła przetestować wiele wcześniej istniejących pomysłów na temat powstania i późniejszych zmian atmosfery, oceanów, samej Ziemi i życia na niej.

Jednym z głównych zadań badań geologicznych jest określenie wieku skał tworzących skorupę ziemską. Istnieją wieki względne i absolutne. Istnieje kilka metod określania względnego wieku skał: stratygraficzna i paleontologiczna.

Metoda stratygraficzna opiera się na analizie skał osadowych (morskich i kontynentalnych) oraz określeniu kolejności ich powstawania. Warstwy poniżej są starsze, te powyżej są młodsze. Metoda ta określa względny wiek skał w określonym przekroju geologicznym na małych obszarach.

Metoda paleontologiczna polega na badaniu skamieniałych pozostałości świata organicznego. Świat organiczny przeszedł znaczące zmiany w historii geologicznej. Badanie skał osadowych w pionowym przekroju skorupy ziemskiej wykazało, że pewien zespół warstw odpowiada pewnemu zespołowi organizmów roślinnych i zwierzęcych.

Zatem skamieniałości roślin i zwierząt można wykorzystać do określenia wieku skał. Skamieniałości to pozostałości wymarłych roślin i zwierząt, a także ślady ich życiowej działalności. Aby określić wiek geologiczny, ważne są nie wszystkie organizmy, ale tylko tak zwane wiodące, czyli te organizmy, które w sensie geologicznym nie istniały długo.

Wiodące skamieliny muszą mieć mały rozkład pionowy, szeroki rozkład poziomy i dobre zachowanie. W każdym okresie geologicznym rozwinęła się pewna grupa zwierząt i roślin. Ich skamieniałe szczątki znajdują się w osadach z odpowiedniego wieku. W starożytnych warstwach skorupy ziemskiej znajdują się pozostałości organizmów prymitywnych, w młodszych – wysoce zorganizowanych. Rozwój świata organicznego następował w linii rosnącej; od organizmów prostych do złożonych. Im bliżej naszych czasów, tym większe podobieństwo do współczesnego świata organicznego. Metoda paleontologiczna jest najdokładniejsza i powszechnie stosowana.

Skład stołu

Skala geochronologiczna została stworzona w celu określenia względnego wieku geologicznego skał. Wiek bezwzględny, mierzony w latach, ma dla geologów znaczenie drugorzędne. Istnienie Ziemi dzieli się na dwa główne okresy: fanerozoik i prekambr (kryptozoik) ze względu na pojawienie się pozostałości kopalnych w skałach osadowych. Kryptozoik to czas ukrytego życia, istniały w nim wyłącznie organizmy o miękkich ciałach, nie pozostawiające śladów w skałach osadowych. Fanerozoik rozpoczął się wraz z pojawieniem się na granicy ediakaru (wendyjskiego) i kambru wielu gatunków mięczaków i innych organizmów, co umożliwiło paleontologii podział warstw w oparciu o znaleziska kopalnej flory i fauny.

Kolejny ważny podział skali geochronologicznej ma swoje korzenie już w pierwszych próbach podziału historii Ziemi na główne przedziały czasowe. Następnie całą historię podzielono na cztery okresy: pierwotny, który odpowiada prekambrowi, wtórny - paleozoik i mezozoik, trzeciorzęd - cały kenozoik bez ostatniego okresu czwartorzędu. Szczególną pozycję zajmuje okres czwartorzędu. To najkrótszy okres, ale miało miejsce w nim wiele wydarzeń, których ślady są lepiej zachowane niż inne.

W oparciu o metody stratygraficzne i paleontologiczne skonstruowano skalę stratygraficzną przedstawioną na ryc. 1, w której skały tworzące skorupę ziemską ułożone są w określonej kolejności, zgodnie z ich względnym wiekiem. Skala ta identyfikuje grupy, systemy, działy i poziomy. Na podstawie skali stratygraficznej opracowano tablicę geochronologiczną, w której czas powstawania grup, układów, podziałów i etapów nazywa się erą, okresem, epoką, stuleciem.

Ryc.1. Skala geochronologiczna

Cała historia geologiczna Ziemi podzielona jest na 5 epok: archaiku, proterozoiku, paleozoiku, mezozoiku, kenozoiku. Każda epoka dzieli się na okresy, okresy na epoki, epoki na stulecia.

Cechy określania wieku skał

Bezwzględny wiek geologiczny to czas, który upłynął od dowolnego zdarzenia geologicznego do ery nowożytnej, liczony w bezwzględnych jednostkach czasu (w miliardach, milionach, tysiącach itd. lat). Istnieje kilka metod określania bezwzględnego wieku skał.

Metoda sedymentacyjna sprowadza się do określenia ilości materiału klastycznego, który jest corocznie wynoszony z powierzchni lądu i osadzany na dnie morskim. Wiedząc, ile osadów gromadzi się na dnie morskim w ciągu roku oraz mierząc miąższość warstw osadowych zgromadzonych w poszczególnych okresach geologicznych, można dowiedzieć się, jak długo trwa akumulacja tych osadów.

Metoda sedymentacji nie jest całkowicie dokładna. Jego niedokładność tłumaczy się nierównomiernością procesów sedymentacji. Szybkość sedymentacji nie jest stała, zmienia się, nasilając i osiągając maksimum w okresach aktywności tektonicznej skorupy ziemskiej, kiedy na powierzchni ziemi występują formy silnie rozdrobnione, przez co nasilają się procesy denudacyjne i w efekcie większy przepływ osadów do basenów morskich. W okresach mniej aktywnych ruchów tektonicznych skorupy ziemskiej procesy denudacyjne słabną i zmniejsza się ilość opadów. Metoda ta daje jedynie przybliżone wyobrażenie o wieku geologicznym Ziemi.

Metody radiologiczne najdokładniejsze metody określania bezwzględnego wieku skał. Polegają one na wykorzystaniu rozpadu radioaktywnego izotopów uranu, radu, potasu i innych pierwiastków promieniotwórczych. Szybkość rozpadu promieniotwórczego jest stała i niezależna od warunków zewnętrznych. Końcowymi produktami rozpadu uranu są hel i ołów Pb2O6. Ze 100 gramów uranu w ciągu 74 milionów lat powstaje 1 gram (1%) ołowiu. Jeśli określimy ilość ołowiu (w procentach) w masie uranu, to mnożąc przez 74 miliony, otrzymamy wiek minerału, a na tej podstawie czas życia formacji geologicznej.

Ostatnio zastosowano metodę radioaktywną, która nazywa się potasem lub argonem. W tym przypadku stosuje się izotop potasu o masie atomowej 40. Metoda potasowa ma tę zaletę, że potas jest szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Podczas rozkładu potasu powstaje gazowy wapń i argon. Wadą metody radiologicznej jest ograniczona możliwość jej zastosowania głównie do określania wieku skał magmowych i metamorficznych.

Tabela geochronologiczna- to jeden ze sposobów przedstawienia etapów rozwoju planety Ziemia, w szczególności życia na niej. W tabeli zapisano epoki z podziałem na okresy, wskazano ich wiek i czas trwania oraz opisano główne aromaty flory i fauny.

Często w tablicach geochronologicznych epoki wcześniejsze, czyli starsze, zapisywane są na dole, a późniejsze, czyli młodsze, na górze. Poniżej znajdują się dane dotyczące rozwoju życia na Ziemi w naturalnym porządku chronologicznym: od starego do nowego. Dla wygody pominięto formę tabelaryczną.

Epoka archaiku

Zaczęło się około 3500 milionów (3,5 miliarda) lat temu. Trwał około 1000 milionów lat (1 miliard).

W epoce archaiku pojawiły się pierwsze oznaki życia na Ziemi - organizmy jednokomórkowe.

Według współczesnych szacunków wiek Ziemi wynosi ponad 4 miliardy lat. Przed Archaikiem była era Catarchean, kiedy nie było jeszcze życia.

Era proterozoiczna

Zaczęło się około 2700 milionów (2,7 miliarda) lat temu. Trwało ponad 2 miliardy lat.

Proterozoik - era wczesnego życia. W warstwach należących do tej epoki znajdują się rzadkie i nieliczne pozostałości organiczne. Należą jednak do wszystkich rodzajów zwierząt bezkręgowych. Najprawdopodobniej pojawiają się także pierwsze akordy - bezczaszkowe.

Paleozoik

Zaczęło się około 570 milionów lat temu i trwało ponad 300 milionów lat.

Paleozoik - życie starożytne. Zaczynając od tego, lepiej bada się proces ewolucji, ponieważ pozostałości organizmów z wyższych warstw geologicznych są bardziej dostępne. Dlatego zwyczajowo bada się szczegółowo każdą epokę, odnotowując zmiany w świecie organicznym w każdym okresie (chociaż zarówno archaik, jak i proterozoik mają swoje własne okresy).

Okres kambru (kambr)

Trwał około 70 milionów lat. Dobrze rozwijają się bezkręgowce morskie i glony. Pojawia się wiele nowych grup organizmów – następuje tzw. eksplozja kambryjska.

Okres ordowiku (ordowik)

Trwał 60 milionów lat. Okres rozkwitu trylobitów i skorupiaków. Pojawiają się pierwsze rośliny naczyniowe.

Sylur (30 mA)

Kwiat koralowca.
Pojawienie się łusek - kręgowców bez szczęki.
Pojawienie się roślin psilofitowych wychodzących na ląd.

Dewon (60 mln lat temu)

Rozkwit korymb.
Wygląd ryb płetwiastych i stegocephali.
Rozmieszczenie zarodników wyższych na lądzie.

Okres karboński

Trwał około 70 milionów lat.

Powstanie płazów.
Pojawienie się pierwszych gadów.
Pojawienie się latających form stawonogów.
Spadek liczebności trylobitów.
Kwitnie paproć.
Pojawienie się paproci nasiennych.

Perm (55 milionów)

Rozmieszczenie gadów, pojawienie się jaszczurek dzikozębnych.
Wymieranie trylobitów.
Zanik lasów węglowych.
Rozmieszczenie nagonasiennych.

Era mezozoiczna

Era życia średniego.

Geochronologia i stratygrafia

Zaczęło się 230 milionów lat temu i trwało około 160 milionów lat.

Trias

Czas trwania - 35 milionów lat. Rozkwit gadów, pojawienie się pierwszych ssaków i prawdziwych ryb kostnych.

Okres jurajski

Trwał około 60 milionów lat.

Dominacja gadów i nagonasiennych.
Pojawienie się Archeopteryksa.
W morzach żyje wiele głowonogów.

Okres kredowy (70 milionów lat)

Pojawienie się wyższych ssaków i prawdziwych ptaków.
Szeroka dystrybucja ryb kostnych.
Redukcja paproci i nagonasiennych.
Pojawienie się okrytozalążkowych.

Era kenozoiczna

Era nowego życia. Zaczęło się 67 milionów lat temu i trwa tyle samo.

Paleogen

Trwał około 40 milionów lat.

Pojawienie się lemurów ogoniastych, wyraków, parapiteków i dryopiteków.
Szybki rozwój owadów.
Wymieranie dużych gadów trwa.
Giną całe grupy głowonogów.
Dominacja okrytozalążkowych.

Neogen (około 23,5 miliona lat)

Dominacja ssaków i ptaków. Pojawili się pierwsi przedstawiciele rodzaju Homo.

Antropocen (1,5 mA)

Pojawienie się gatunku Homo Sapiens. Świat zwierząt i roślin nabiera nowoczesnego wyglądu.

W 1881 roku na II Międzynarodowym Kongresie Geologicznym w Bolonii przyjęto Międzynarodową Skalę Geochronologiczną, która jest szeroką, systematyczną syntezą pracy wielu pokoleń geologów z różnych dziedzin wiedzy geologicznej. Skala odzwierciedla chronologiczną sekwencję podziałów czasowych, w czasie których ukształtowały się pewne kompleksy osadów i ewolucję świata organicznego, tj. międzynarodowa skala geochronologiczna odzwierciedla naturalną periodyzację dziejów Ziemi. Zbudowany jest na zasadzie podporządkowania rangowego jednostek czasu i stratygrafii od większych do mniejszych (tabela 6.1).

Każdemu podziałowi przejściowemu odpowiada zespół osadów, wyodrębniony zgodnie ze zmianami w świecie organicznym i zwany podziałem stratygraficznym.

Dlatego wyróżnia się dwie skale: geochronologiczną i stratigraficzną (tabele 6.2, 6.3, 6.4). W tych skalach cała historia Ziemi jest podzielona na kilka eonów i odpowiadających im eonotemów.

Skale geochronologiczne i stratygraficzne podlegają ciągłym zmianom i doskonaleniu. Skala podana w tabeli. 6.2, ma rangę międzynarodową, ale ma też opcje: zamiast okresu karbońskiego w skali europejskiej, w USA istnieją dwa okresy: Missisipi, po dewonie, i Pensylwanii, poprzedzający perm.

Każda epoka (okres, epoka itp.) charakteryzuje się własnym zespołem organizmów żywych, których ewolucja jest jednym z kryteriów konstruowania skali stratygraficznej.

W 1992 roku Międzyresortowa Komisja Stratygraficzna opublikowała nowoczesną skalę stratigraficzną (geochronologiczną), która jest zalecana dla wszystkich organizacji geologicznych w naszym kraju (patrz tabele 6.2, 6.3, 6.4), ale nie jest ona powszechnie akceptowana w skali światowej; największe rozbieżności istnieją w przypadku systemu prekambryjskiego i czwartorzędowego.

Notatki

Wyróżnione tutaj:

1. Eon archaiku (AR) (życie starożytne), któremu odpowiada masa stratygraficzna skał - eonotem archaiku.

2. Eon proterozoiczny (PR) (życie pierwotne) - odpowiada warstwom stratygraficznym skał - eonotemowi proterozoicznemu.

3. Eon fanerozoiczny, podzielony na trzy epoki:

3.1 - Era paleozoiczna (PZ) (era życia starożytnego) - odpowiada górotwórowi paleozoiku - erathema paleozoiku (grupa);

3.2 - Era mezozoiczna (MZ) (era życia średniego) - odpowiada mezozoicznym warstwom skalnym - erathema mezozoiku (grupa);

3.3 - Era kenozoiczna (KZ) (era nowego życia) - odpowiada kenozoicznej formacji skalnej - erathema kenozoiku (grupa).

Eon archaiku dzieli się na dwie części: wczesną (starszą niż 3500 milionów lat) i późną. Eon proterozoiczny jest również podzielony na dwie części: wczesny i późny proterozoik; w tym ostatnim wyróżnia się okres Riphean (R) (od starożytnej nazwy Uralu - Ripheus) i okres Vendian (V) - od nazwy starożytnego słowiańskiego plemienia „Vedas” lub „Vendas”.

Eon i eonotema fanerozoiku dzielą się na trzy ery (eratemy) i 12 okresów (systemy). Nazwy okresów przypisuje się zazwyczaj nazwie obszaru, na którym zostały po raz pierwszy zidentyfikowane i najpełniej opisane.

W epoce paleozoicznej (erathema) przydzielane są odpowiednio.

1. Okres kambryjski (6) – system kambryjski (Є) – od starożytnej nazwy prowincji Walia w Anglii – Cambria;

2. Okres ordowiku (O) - system ordowiku (O) - od nazwy starożytnych plemion Anglii zamieszkujących te tereny - „Mordowian”;

3. Okres sylurski (S) - system sylurski (S) - od nazwy starożytnych plemion Anglii - „Silurowie”;

4. Okres dewonu (D) – system dewonu (D) – od nazwy hrabstwa Devonshire w Anglii;

5. Okres karbonu (karbonu) (C) - system karbonu (karbonu) (O - poprzez powszechny rozwój złóż węgla w tych złożach;

6. Okres permski (P) – system permski (P) – od nazwy prowincji Perm w Rosji.

W epoce mezozoicznej (erathema) przydzielane są odpowiednio.

1. Okres triasu (T) - system triasu (T) - dzieląc okres (system) na trzy części;

2) Okres jurajski (J) – system jurajski (J) – nazwany na cześć Gór Jurajskich w Szwajcarii;

3. Okres kredowy (K) - System kredowy (K) - zgodnie z powszechnym rozwojem kredy piszącej w osadach tego systemu.

W epoce kenozoicznej (erathema) przydzielane są odpowiednio.

1. Okres paleogenu (P) - system paleogenu (P) - najstarsza część ery kenozoicznej;

2. Okres neogenu (N) - system neogenu (N) - noworodki;

3. Okres czwartorzędowy (Q) - System czwartorzędowy (Q) - zgodnie z propozycją akademika.

Skala geochronologiczna

AA Pavlova, czasami nazywana antropocenem.

Indeksy (symbole) er (erathemów) oznaczono dwoma pierwszymi literami transkrypcji łacińskiej, a kropki (systemy) pierwszą literą.

Na mapach i przekrojach geologicznych, dla ułatwienia przedstawienia, każdemu systemowi wiekowemu przypisano określony kolor. Okresy (systemy) dzielą się odpowiednio na epoki (podziały). Czas trwania okresów geologicznych jest różny - od 20 do 100 milionów lat. Wyjątkiem jest okres czwartorzędu – 1,8 mln lat, który jednak jeszcze się nie zakończył.

Wczesne, środkowe i późne epoki odpowiadają sekcjom dolnym, środkowym i górnym. Mogą istnieć dwie lub trzy epoki (działy). Indeksy epok (działów) odpowiadają indeksowi ich okresów (systemów) z dodatkiem liczb w prawym dolnym rogu - 1,2,3. Na przykład 5 to wczesna era syluru, a S2 to późna era syluru. Aby pokolorować epoki (podziały), stosuje się kolor ich okresów (systemów) dla wcześniejszych (późniejszych) - ciemniejszych odcieni. Epoki (podziały) okresu jurajskiego i kenozoiku zachowały swoje własne nazwy. Jednostki stratygraficzne i geochronologiczne ery kenozoicznej (grupy) mają swoje własne nazwy: P1 - paleocen, P2 - eocen, P3 - oligocen, N1 - miocen, N2 - pliocen, QI, QII, QIII - epoki (podziały) wczesne (niższe ), środkowy (środkowy), późny czwartorzęd (górny czwartorzęd) – łącznie zwane plejstocenem, oraz Q4 – holocenem.

Kolejnymi, bardziej ułamkowymi jednostkami skali geochronologicznej i stratygraficznej, są stulecia (etapy) trwające od 2 do 10 milionów lat. Nadano im nazwy geograficzne.

1. Geologiczna skala czasu

1,5. Skale geochronologiczne i stratygraficzne.

Nieodwracalność czasu

3. Historia naturalna średniowiecza

Wykaz używanej literatury

1. Geologiczna skala czasu

Koncepcje fizyczne, kosmologiczne, chemiczne prowadzą blisko wyobrażeń o Ziemi, jej pochodzeniu, budowie i różnych właściwościach. Kompleks nauk o Ziemi jest zwykle nazywany geologia(greckie ge – ziemia). Ziemia jest miejscem i warunkiem koniecznym istnienia ludzkości. Z tego powodu koncepcje geologiczne mają dla człowieka ogromne znaczenie. Musimy zrozumieć naturę ich ewolucji. Koncepcje geologiczne nie powstają samoistnie; są wynikiem żmudnych badań naukowych.

Ziemia jest wyjątkowym obiektem kosmicznym. Centralne miejsce w jego badaniach zajmuje idea ewolucji Ziemi. Biorąc to pod uwagę, zwróćmy się przede wszystkim do tak ważnego parametru ilościowo-ewolucyjnego Ziemi, jak jej czas, czas geologiczny.

Rozwój naukowych koncepcji czasu geologicznego komplikuje fakt, że długość życia człowieka stanowi niewielki ułamek wieku Ziemi (ok. 4,6*109 lat). Prosta ekstrapolacja aktualnego czasu geologicznego w głąb przeszłego czasu geologicznego nic nie daje. Aby uzyskać informacje o przeszłości geologicznej Ziemi, potrzebne są specjalne koncepcje. Istnieje wiele sposobów myślenia o czasie geologicznym, z których najważniejsze to litologiczny, biostratygraficzny i radiologiczny.

Pojęcie litologiczne czasu geologicznego zostało po raz pierwszy opracowane przez duńskiego lekarza i przyrodnika N. Stensena (Steno). Według koncepcji Steno (1669) w szeregu normalnie występujących warstw warstwy leżące nad nimi są młodsze od leżących poniżej, a pęknięcia i przecinające je żyły mineralne są jeszcze młodsze. Główna idea Steno jest następująca: warstwowa struktura skał powierzchniowych Ziemi jest przestrzennym odbiciem czasu geologicznego, który oczywiście również ma pewną strukturę. W rozwoju idei Steno czas geologiczny jest wyznaczany przez akumulację osadów w morzach i oceanach, osadów rzecznych w obszarach estuariów wybrzeża, wysokość wydm oraz grubość iłów „wstęgowych”, które pojawiają się na krawędzie lodowców w wyniku ich topnienia.

W biostratygraficznym rozumieniu czasu geologicznego uwzględnia się pozostałości starożytnych organizmów: faunę i florę leżącą wyżej uważa się za młodszą. Schemat ten ustalił Anglik W. Smith, który sporządził pierwszą mapę geologiczną Anglii z podziałem skał według wieku (1813-1815). Ważne jest, aby w odróżnieniu od warstw litologicznych cechy biostratygraficzne rozciągały się na duże odległości i były obecne na całej skorupie Ziemi jako całości.

Na podstawie danych lito- i biostratygraficznych wielokrotnie podejmowano próby stworzenia jednolitej (bio)stratygraficznej skali czasu geologicznego. Jednakże na tej drodze badacze niezmiennie napotykali nieokreślone trudności. Na podstawie danych (bio)stratygraficznych można określić zależność „starsi – młodsi”, ale trudno określić, ile lat tworzyła się jedna warstwa przed drugą. Jednak zadanie uporządkowania zdarzeń geologicznych wymaga wprowadzenia nie tylko porządkowych, ale także ilościowych (metrycznych) cech czasu.

W radiologicznym pomiarze czasu, w tzw. chronologii izotopowej, wiek obiektów geologicznych określa się na podstawie stosunku znajdujących się w nich izotopów macierzystych i potomnych pierwiastka promieniotwórczego. Idea radiologicznego pomiaru czasu została zaproponowana na początku XX wieku. P. Curie i E. Rutherford.

Geochronologia izotopowa umożliwiła zastosowanie w procedurach pomiaru czasu geologicznego nie tylko definicji porządkowych typu „wcześniej-później”, ale także definicji ilościowych. W związku z tym wprowadzono geologiczną skalę czasu, która zwykle jest prezentowana w różnych wersjach. Poniżej podano jeden z nich.

Przedziały czasu geologicznego (początki okresów i epok w milionach lat od chwili obecnej)

W nazwach okresów geologicznych z ich wczesnej klasyfikacji zachowały się tylko dwa wyrażenia: trzeciorzęd i czwartorzęd. Niektóre nazwy okresów geologicznych są związane albo z miejscowością, albo z naturą złóż materialnych. Więc, dewoński Okres ten charakteryzuje wiek osadów badanych po raz pierwszy w hrabstwie Devonshire w Anglii. Kredowy Okres charakteryzuje się charakterystyką wiekową złóż geologicznych zawierających dużą ilość kredy.

2. Nieodwracalność czasu

Czas – jest to forma istnienia materii, wyrażająca porządek zmian obiektów i zjawisk rzeczywistości. Charakteryzuje rzeczywisty czas trwania działań, procesów, zdarzeń; oznacza odstęp między zdarzeniami.

W przeciwieństwie do przestrzeni, do każdego punktu, do którego można powracać raz za razem, czas – nieodwracalne I jednowymiarowo. Płynie z przeszłości przez teraźniejszość do przyszłości. Nie możesz cofnąć się do żadnego punktu w czasie, ale nie możesz przeskoczyć żadnego okresu w przyszłość. Wynika z tego, że czas stanowi niejako ramę dla związków przyczynowo-skutkowych. Niektórzy twierdzą, że o nieodwracalności czasu i jego kierunku decydują przyczyna i powiązanie, ponieważ przyczyna zawsze poprzedza skutek. Jest jednak oczywiste, że koncepcja pierwszeństwa zakłada już czas. Dlatego też G. Reichenbach ma większą rację, gdy pisze: „Nie tylko porządek doczesny, ale także jednolity porządek czasoprzestrzenny objawia się jako schemat porządkujący łańcuchy przyczynowe, a tym samym jako wyraz przyczynowej struktury wszechświata. ”

Nieodwracalność czasu w procesach makroskopowych wyraża się w prawie rosnącej entropii. W procesach odwracalnych entropia pozostaje stała, w procesach nieodwracalnych wzrasta. Rzeczywiste procesy są zawsze nieodwracalne. W układzie zamkniętym maksymalna możliwa entropia odpowiada zapoczątkowaniu w nim równowagi termicznej: różnice temperatur w poszczególnych częściach układu zanikają, a procesy makroskopowe stają się niemożliwe. Cała energia zawarta w układzie zostaje zamieniona na energię nieuporządkowanego, chaotycznego ruchu mikrocząstek, a odwrotna przemiana ciepła w pracę jest niemożliwa.

Okazało się, że czasu nie można rozpatrywać jako czegoś odrębnie ujmowanego. W każdym razie zmierzona wartość czasu zależy od względnego ruchu obserwatorów. Dlatego dwóch obserwatorów poruszających się względem siebie i obserwujących dwa różne zdarzenia dojdzie do różnych wniosków na temat tego, jak bardzo zdarzenia są od siebie oddzielone w przestrzeni i czasie. W 1907 roku niemiecki matematyk Hermann Minkowski (1864-1909) zasugerował ścisły związek pomiędzy trzema cechami przestrzennymi i jedną czasową. Jego zdaniem wszystkie zdarzenia we Wszechświecie zachodzą w czterowymiarowym kontinuum czasoprzestrzennym.