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.


едовательно, группа является стратиграфическим подразделением, а соответствующее ей временное геохронологическое подразделение представляет эра. Поэтому существуют две шкалы: геохронологическая и стратиграфическая. Первую используют, когда говорят об относительном времени в истории Земли, а вторую, когда имеют 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.

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. 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.


делы, 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.

Всем подразделениям стратиграфической шкалы соответствуют геологические разрезы, в которых эти подразделения были впервые выделены. Поэтому такие разрезы являются эталонными, типичными и называются стратотипами, в которых содержится только им свойственный комплекс органических остатков, определяющий стратиграфический объем данного стратотипа. Определение относительного возраста каких-либо слоев и заключается в сравнении обнаруженного комплекса органических остатков в изучаемых слоях с комплексом ископаемых в стратотипе соответствующего подразделения международной геохронологической шкалы, т.е. возраст отложений определяют относительно стратотипа. Именно поэтому палеонтологический метод, несмотря на присущие ему недостатки остается наиболее важным методом определения геологического возраста горных пород. Определение относительного возраста, например, девонских отложений, свидетельствует лишь о том, что эти отложения моложе силурийских, но древнее каменноугольных. Однако установить длительность формирования девонских отложений и дать заключение о том, когда (в абсолютном летоисчислении) произошло накопление этих отложений — невозможно. Только методы абсолютной геохронологии способны ответить на этот вопрос.

Таб. 1. Геохронологическая таблица

iv>

>



Эра Период Эпоха Продол- житель- ность, млн. лет Время от начала периода до наших дней, млн. лет Геологические условия Растительный мир Животный мир
Кайнозой (время млекопитающих) Четвертичный Современная 0,011 0,011 Конец последнего ледникового периода. Климат теплый Упадок древесных форм, расцвет травянистых Эпоха человека
Плейстоцен 1 1 Повторные оледенения. Четыре ледниковых периода Вымирание многих видов растений Вымирание крупных млекопитающих. Зарождение человеческого общества
Третичный Плиоцен 12 13 Продолжается поднятие гор на западе Северной Америки. Вулканическая активность Упадок лесов. Распространение лугов. Цветковые растения; развитие однодольных Возникновение человека от человекообразных обезьян. Виды слонов, лошадей, верблюдов, сходные с современными
Миоцен 13 25 Образовались Сиерры и Каскадные горы. Вулканическая активность на северо-западе США. Климат прохладный   Кульминационный период в эволюции млекопитающих. Первые человекообразные обезьяны
Олигоцен 11 30 Материки низменные. Климат теплый Максимальное распространение лесов. Усиление развития однодольных цветковых растений Архаические млекопитающие вымирают. Начало развития антропоидов; предшественники большинства ныне живущих родов млекопитающих
Эоцен 22 58 Горы размыты. Внутриконтинентальные моря отсутствуют. Климат теплый   Разнообразные и специализированные плацентарные млекопитающие. Копытные и хищники достигают расцвета
Палеоцен 5 63     Распространение архаических млекопитающих
Альпийское горообразование (незначительное уничтожение ископаемых)
Мезозой (время пресмыкающихся) Мел   72 135 В конце периода образуются Анды, Альпы, Гималаи, Скалистые горы. До этого внутриконтинентальные моря и болота. Отложение писчего мела, глинистых сланцев Первые однодольные. Первые дубовые и кленовые леса. Упадок голосеменных Динозавры достигают наивысшего развития и вымирают. Зубатые птицы вымирают. Появление первых современных птиц. Архаические млекопитающие обычны
Юра   46 181 Материки довольно возвышенные. Мелководные моря покрывают некоторую часть Европы и запад США Увеличивается значение двудольных. Цикадофиты и хвойные обычны Первые зубатые птицы. Динозавры крупные и специализированные. Насекомоядные сумчатые
Триас   49 230 Материки приподняты над уровнем моря. Интенсивное развитие условий аридного климата. Широкое распространение континентальных отложений Господство голосеменных, уже начинающих клониться к упадку. Вымирание семенных папоротников Первые динозавры, птерозавры и яйцекладущие млекопитающие. Вымирание примитивных земноводных
Герцинское горообразование (некоторое уничтожение ископаемых)
Палеозой (эра древней жизни) Пермь   50 280 Материки приподняты. Образовались Аппалачские горы. Усиливается засушливость. Оледенение в южном полушарии Упадок плаунов и папоротникообразных растений Многие древние животные вымирают. Развиваются звероподобные пресмыкающиеся и насекомые
Верхний и средний карбон   40 320 Материки сначала низменные. Обширные болота, в которых образовался уголь Большие леса семенных папоротников и голосеменных Первые пресмыкающиеся. Насекомые обычны. Распространение древних земноводных
Нижний карбон   25 345 Климат вначале теплый и влажный, позднее в связи с поднятием суши — более прохладный Господствуют плауны и папоротникообразные растения. Все шире распространяются голосеменные Морские лилии достигают наивысшего развития. Распространение древних акул
Девон   60 405 Внутриконтинентальные моря небольшого размера. Поднятие суши; развитие аридного климата. Оледенение Первые леса. Наземные растения хорошо развиты. Первые голосеменные Первые земноводные. Обилие двоякодышащих и акул
Силур   20 425 Обширные внутриконтинентальные моря. Низменные местности становятся все более засушливыми по мере поднятия суши Первые достоверные следы наземных растений. Господствуют водоросли Господствуют морские паукообразные. Первые (бескрылые) насекомые. Усиливается развитие рыб
Ордовик   75 500 Значительное погружение суши. Климат теплый, даже в Арктике Вероятно, появляются первые наземные растения. Обилие морских водорослей Первые рыбы, вероятно пресноводные. Обилие кораллов и трилобитов. Разнообразные молюски
Кембрий   100 600 Материки низменные, климат умеренный. Самые древние породы с обильными ископаемыми Морские водоросли Господствуют трилобиты и нлеченогие. Зарождение большинства современных типов животных
Второе великое горообразование (значительное уничтожение ископаемых)
Протерозой     1000 1600 Интенсивный процесс осадкообразования. Позднее — вулканическая активность. Эрозия на обширных площадях. Многократные оледенения Примитивные водные растения — водоросли, грибы Различные морские простейшие. К концу эры — моллюски, черви и другие морские беспозвоночные
Первое великое горообразование (значительное уничтожение ископаемых)
Архей     2000 3600 Значительная вулканическая активность. Слабый процесс осадкообразования. Эрозия на больших зглощадях Ископаемые отсутствуют. Косвенные указания на существование живых организмов в виде отложений органического вещества в породах

Проблема определения абсолютного возраста горных пород, продолжительности существования Земли издавна занимала умы геологов, и попытки ее решения предпринимались много раз, для чего использовались различные явления и процессы. Ранние представления об абсолютном возрасте Земли были курьезными. Современник М. В. Ломоносова французский естествоиспытатель Бюффон определял возраст нашей планеты всего лишь в 74 800 лет. Другие ученые давали различные цифры, не превышающие 400-500 млн. лет. Здесь следует отметить, что все эти попытки заранее были обречены на неудачу, так как они исходили из постоянства скоростей процессов, которые, как известно, менялись в геологической истории Земли. И только в первой половине XX в. появилась реальная возможность измерять действительно абсолютный возраст горных пород, геологических процессов и Земли как планеты.


Эта возможность базировалась на открытии процесса радиоактивного распада неустойчивых изотопов целого ряда химических элементов. Поскольку этот физический процесс идет с постоянной скоростью и не зависит ни от температуры, ни от давления, воздействовавших на породы, исследователи получили «атомный часовой механизм», позволяющий измерять возраст интересующего их геологического объекта. Так возник радиометрический метод определения абсолютного возраста горных пород, в основе которого лежит физическое явление радиоактивного распада изотопов 238U, 235U, 232Th, 40K, 87Sr, 14C, 3H и многих других.

Все эти изотопы нестабильны и обладают вполне определенной, выявленной экспериментально скоростью распада, обычно характеризуемой периодом полураспада, т.е. временем, в течение которого распадается половина атомов данного нестабильного изотопа. Период полураспада сильно варьирует у различных изотопов (табл. 2).

В настоящее время определение абсолютного возраста горных пород (т.е. возраста в астрономических единицах — годах, продолжительность которых признается абсолютной, неизменной в масштабе времени) главным образом основано на процессе радиоактивного распада. При известном периоде полураспада радиоактивного элемента определение возраста заключается в том, чтобы найти отношение массы вновь образованного химического элемента к массе материнского изотопа. Например, половина данного количества урана превратится в свинец за 4,46 млрд. лет, так что, измеряя относительное содержание урана и свинца в изучаемой породе, можно достаточно точно оценить ее абсолютный возраст.

Этим методом было вычислено, что возраст древнейших пород самого раннего геологического периода равен примерно 3500 млн. лет, а пород конца кембрия — 500 млн. лет. Эти данные подтверждены при помощи новейших методов исследования с применением 87Rb и 40К. События более близких времен могут быть датированы на основании распада радиоактивного углерода (14С), период полураспада которого равен 5730 лет.

Длительность сравнительно коротких отрезков геологического времени можно установить на основании измерений скорости отступания водопадов (Ниагарский водопад смещается вверх по течению со скоростью приблизительно 1,5 м в год по мере того, как он разрушает породы, с которых низвергается), а также при помощи подсчета годичных прослоек глины на дне озер и прудов.

Развитие изотопных методов позволило сделать некоторые поразительные выводы в области геологии. Так, например, было установлено, что соотношение различных изотопов кислорода в углекислом кальции, выделяемом живыми организмами, зависит от температуры. Отсюда следует, что, анализируя углекислый кальций ископаемых раковин, мы можем определить температуру морской воды, в которой обитали эти животные сотни миллионов лет назад.

На границах между основными эрами происходили крупного масштаба геологические нарушения, называемые горообразовательными движениями, которые вздымали или опускали огромные участки земной поверхности и уничтожали мелкие внутриконтинентальные моря или вызывали их появление. Эти горообразовательные движения изменяли распространение морских и наземных организмов и стирали с лица земли многие ранее существовавшие формы. Эра, называемая палеозойской, завершилась горообразованием, в течение которого поднялись Аппалачские горы и было уничтожено 97% существовавших в то время форм. Альпийская горообразовательная эпоха также сопровождалась вымиранием большей части пресмыкающихся мезозойской эры.

Продолжение: Геологические эры

Источник: bono-esse.ru

Геохронологическая таблица

Для определения возраста горных пород и их исследования ученые пользуются различными методами, и с этой целью была составлена специальная шкала. Геологическое время на этой шкале делят на временные отрезки каждому из которых соответствует определенный этап формирования земной коры и развития живых организмов. Шкала получила название геохронологической таблицы, в которой выделяются следующие подразделения: эон, эра, период, эпоха, век, время. Для каждого геохронологического подразделения характерен свой комплекс отложений, который называется стратиграфическим: эонотема, группа, система, отдел, ярус, зона. Группа, например, является стратиграфическим подразделением, а временное геохронологическое подразделение ей соответствующее представляет эра. Исходя из этого, существует две шкалы – стратиграфическая и геохронологическая. Первая шкала используется тогда, когда речь идет об отложениях, потому что в любой промежуток времени на Земле происходили какие-то геологические события. Вторая шкала нужна для определения относительного времени. С момента принятия содержание шкалы менялось и уточнялось.

Наиболее крупными стратиграфическими подразделениями в настоящее время являются эонотемы – архейская, протерозойская, фанерозойская. В геохронологической шкале им отвечают зоны различной длительности. По времени существования на Земле выделяются архейская и протерозойская эонотемы, охватившие почти $80$ % времени. Фанерозойский эон по времени значительно меньше предыдущих эон и охватывает всего $ 570$ млн. лет. Эта ионотема делится на три основные группы – палеозой, мезозой, кайнозой.

Название эонотем и групп имеют греческое происхождение:

  • Археос означает древнейший;
  • Протерос – первичный;
  • Палеос – древний;
  • Мезос – средний;
  • Кайнос – новый.

От слова «зоикос», что значит жизненный, произошло слово «зой». Исходя из этого, выделяют эры жизни на планете, например, мезозойская эра означает эру средней жизни.

Источник: spravochnick.ru

Кайнозой — время новой жизни (с греч. kainos — «новый»), делится на два периода: третичный (палеоген и неоген) и четвертичный (антропоген) .

В начале третичного периода (палеоген) вечнозеленые магнолии, лавровые деревья, пальмы, бамбуки образовывали европейские леса. Кроме того, бурно развиваются теплолюбивые растения — фикус, эвкалипт, хлебное дерево. Но во второй половине палеогена в связи с наступлением холода теплолюбивые растения сохранились лишь на юге. В северных и центральных районах стали отступать широколиственные леса: клен, липа, ольха, дуб, открывая большие свободные пространства. У птиц, для облегчения полета, образовались воздушные мешки. У млекопитающих отмечается разделение зубов на коренные, клыки, резцы. Четырехкамерное сердце и другие изменения усилили интенсивность обмена веществ, сделали их независимыми от температуры среды. Птицы и млекопитающие занимали все большие пространства. На открытой местности встречались трехпалые лошади — гиппарионы, из птиц — страусы. В конце третичного периода с исчезновением влажных открытых мест вымерли гиппарионы. В первой половине третичного периода в лесу вместе с мастодонтами обитали все отряды современных млекопитающих.

К середине третичного периода появились человекообразные обезьяны и предки человека. Увеличение размеров степей и уменьшение — лесов внесли коренные изменения в образ жизни человекообразных обезьян. Одни группы из них ушли в глубь леса, другие спустились с деревьев и стали занимать открытые пространства. Потомками последних является человек.

Таким образом, человек появился в третичном периоде кайнозойской эры. От группы обезьян, ушедших в глубь леса, взяли начало гориллы и шимпанзе.

 

Четвертичный период (антропоген) продолжается 1,5—1 млн. лет. Ледниковый период — плейстоцен, послеледниковый период — голоцен. На Евразию и Северную Америку оледенение наступало 4 раза. Ледники Антарктиды, Исландии, Земли Франца Иосифа, Памира, Тянь-Шаня — остатки ледникового века четвертичного периода. Во время ледникового периода вымерли мастодонты (древние слоны), мамонты, саблезубые тигры, гигантские ленивцы, болотные болыперогие олени.

Древние охотники истребили мамонтов в Евразии и шерстистых носорогов, морских коров в Америке, гигантских ленивцев, лошадей. Очень много видов и подвидов растений тундры, тайги и смешанных лесов появилось в четвертичном периоде.

К существенным изменениям, произошедшим в четвертичный период, относятся: а) оледенение северного полушария Земли; б) появление человека. Образовалась современная биосфера. Крупный ароморфоз, который идет с самого древнего периода до наших дней, характеризуется сменой одной жизненной формы другой, более сложной.

Развитие животного и растительного мира происходило при участии и значительном влиянии человека. Все это в основном определило тот видовой состав органического мира, который существует в настоящее время, повлияло на современное географическое распространение организмов, создало современные сообщества организмов.

 

1.    Кайнозойская эра. Третичный период. Гиппарионы. Четвертичный период.

2.   Ароморфозы кайнозоя.

 

1.  Почему кайнозойская эра названа эрой новой жизни?

2.  Когда и как появился человек?

1.  Приведите примеры особенностей четвертичного периода.

2.  Как можно объяснить постоянное развитие и усложнение жизни на Земле?

1.   Какие виды растений появились в третичном и четвертичном периодах? Представьте их в виде таблицы.

2.  Объясните отдельно ароморфозы мезозоя и кайнозоя.

 

* Проверь знания!

Вопросы для повторения. Глава 4. Закономерности и пути развития органического мира. Макроэволюция и ее доказательства. Глава 5. История Земли

1.  Наука, изучающая ископаемые организмы.

2.   Ученый, изучавший историю развития лошадей.

3.   Процесс формирования крупных систематических групп.

4.    Как называются органы с общим строением и происхождением, развивающиеся из сходных зачатков?

5.   Наука, изучающая развитие зародыша.

6.   Название органов, выполняющих сходные функции, но не имеющих общего строения и происхождения.

7.   К каким органам относятся конечности крота и медведки?

8.   Второе название ароморфоза.

9.   Второе название катагенеза.

10.    Основной путь эволюции.

11.   Приспособленность к определенным условиям среды, не изменяя, не усложняя биологический структурный уровень.

12.   Упрощение структурного уровня организма.

13.   Сходство признаков различных, неродственных, групп.

14.  Независимое развитие генетически близких групп в процессе эволюции.

15.   Название древней эры.

16.  Период наивысшего развития кишечнополостных, червей и моллюсков.

17.   Эра, включающая периоды силур и девон.

18.   Период развития голосеменных.

19.   Животное, называемое настоящим «живым ископаемым».

20.   Период появления первоптицы — археоптерикса.

21.   Эра новой жизни.

22.   Название трехпалой лошади.

23.   Период развития человека.

24.   Период образования современной биосферы.

Источник: bioslogos.ru

В палеогене климат был тёплым и влажным, в результате чего получили широкое распрост­ранение тропические и субтро­пические растения. Здесь были широко распространены представители подкласса сумчатых.

см. Гиппарионовая фауна

К началу неогена климат стал сухим, умеренным, а к концу его началось резкое похолодание. Эти изменения климата привели к сокращению лесов, появлению и широкому распространению травянистых растений.

Усиленно развивался класс насекомых. Среди них возникли высокоор­ганизованные виды, которые способствовали перекрёстному опылению цветковых растений и питались растительным некта­ром. Уменьшилась численность пресмыкающихся. На суше и в воздухе обитали птицы, мле­копитающие, в воде — рыбы, а также млекопитающие, которые повторно приспособились к жизни в воде. В период неогена появились многие роды известных в настоящее время птиц.

В конце неогена в борьбе за существование сумчатых уступили место плацентарным млекопитающим животным. Древнейшими из плацентарных млекопитающих животных являются представители отряда насекомоядных, от которых в течение неогена произошли другие отряды плацен­тарных, в том числе приматы.

В середине неогена развиваются человекообразные обезьяны. В связи с сокращением лесов некоторые из них были вынуждены жить на открытых местах. В последующем от них произошли первобытные люди. Они были немногочисленны и постоянно боролись со стихийными бедствиями, защищались от крупных хищных животных.

Великое оледенение

см. Великое оледенение

В четвертичном периоде происходило неоднократное смещение льдов Северного Ледовитого океана на юг и обратно, что сопровож­далось похолоданием и перемещением многих теплолюбивых растений на юг. С отступлением льдов они переселялись на прежние места. Такая повторная миграция (от лат. migratio — переселение) растений привела к смешиванию популяций, вымиранию видов, не приспособленных к изменившимся условиям, и способствовала появлению других, приспособленных видов.

Источник: WikiWhat.ru