ГлавнаяДревнийСамая древняя геологическая эра называется
Какая геологическая эра самая древняя. Самая древняя геологическая эра называется
Ученые подразделяют историю Земли на пять геологических эр. Самая древняя архейская эра
Ученые подразделяют историю Земли на пять геологических эр. Самая древняя - архейская эра.
В геологии приняты следующие названия временных интервалов: эон , эра , период, эпоха, век. Самое крупное геохронологическое образование - эон. Эон до 4,6 млрд лет назад - период образования - Хаос. Эон от 4,6 млрд лет назад до 3,9 млрд лет назад - Гадей . Эон от 3,9 млрд лет назад до 2,6 млрд лет назад - Архей. Эон от 2,6 млрд лет назад до 0,6 млрд лет назад - Протерозой . Эон от 0,6 млрд лет назад до настоящего времени - Фанерозой .
Эоны подразделяются на эры и т.д. Архей делтся на две эры: ранний архей и поздний архей. Ранним археем датируются первые ископаемые остатки бактерий и цианобактерий.
Палеонтологические данные древнейших осадочных пластов свидетельствуют, что доорганизменный этап эволюции продолжался 1,5-1,6 млрд. лет после образования Земли как планеты. К архейской эре относятся слои земли, в которых не обнаружено достоверных ископаемых остатков живых организмов. Во времена архейской эры на Земле существовала первичная, бескислородная атмосфера и активно шел процесс образования и постепенного усложнения органических соединений (формирование преджизни). Но вместе с тем нет сомнения, что первичные живые организмы возникли и прошли первые, самые трудные ступени своего усовершенствования именно во времена архейской эры. Катархей был "спектаклем без зрителей". Жизнь возникла на грани катархея и архея. Об этом свидетельствуют находки остатков микроорганизмов в ранних архейских породах возрастом 3,5-3,8 млрд. лет. О жизни в архее известно немного. Горные породы архея содержат большое количество графита. Считается, что графит происходит из остатков органических соединений, входивших в состав живых организмов. Это были клеточные прокариоты - бактерии и синезеленые. Продуктами жизнедеятельности этих примитивных микроорганизмов являются и древнейшие осадочные породы (строматолиты) - известковые образования в виде столбов, обнаруженные в Канаде, Австралии, Африке, на Урале и в Сибири. Бактериальную основу имеют осадочные породы железа, никеля, марганца. До 90% мировых запасов серы возникли в результате жизнедеятельности серобактерий. Многие микроорганизмы - активные участники формирования колоссальных, пока еще мало разведанных ресурсов полезных ископаемых на дне Мирового океана. Там обнаружены залежи железа, марганца, меди, никеля, кобальта. Велика роль микроорганизмов и в образовании горючих сланцев, нефти и газа.
Синезеленые, бактерии быстро распространяются в архее и становятся хозяевами планеты. Эти организмы не имели обособленного ядра, но обладали развитой системой обмена веществ, способностью к размножению. Они были гетеротрофами и в качестве пищи использовали органические соединения «первичного «бульона». (В осадочных породах древностью 3.5 млрд. лет обнаружены биопалимеры). Синезеленые, кроме того, обладали аппаратом фотосинтеза, появление которого было крупнейшим ароморфозом в эволюции живой природы и открыло один из путей (вероятно, специфически земной) образования свободного кислорода.
Архейский эон, или архей, охватывает период от 3900 до 2600 млн. лет тому назад. К этому времени относится возникновение древнейших осадочных пород (т.е. пород, образованных частицами, осаждавшимися из водной среды), часть которых сохранилась в районах Лимпопо (Африка), Исуа (Гренландия), Варавууна (Австралия), Алдана (Азия). Эти породы содержат либо биогенный углерод, связанный в своем происхождении с жизнедеятельностью организмов, либо строматолиты и микрофоссилии. Строматолиты - кораллоподобные осадочные образования (карбонатные, реже кремниевые), представляющие собой продукты жизнедеятельности древнейших автотрофов . В протерозое они всегда связаны с цианобактериями , но их происхождение в архее не вполне ясно. Микрофоссилии - микроскопические включения в осадочные породы ископаемых микроорганизмов. В архее все организмы относились к прокариотам . Получение энергии у большинства архейских организмов осуществлялось путем брожения или специфического анаэробного дыхания , при котором источником кислорода, отсутствующего в атмосфере, служили сульфаты, нитриты, нитраты и т. д. На стадии аноксигенного фотосинтеза остались современные пурпурные серные и зеленые серные фотобактерии . Донором электронов в процессе фотосинтеза у них служил главным образом h3, а не Н2О. Микроорганизмы-продуценты уже могли фиксировать атмосферный азот.
Древнейшие бактериальные биоценозы, т. е. сообщества живых организмов, включавшие только продуцентов и деструкторов, были похожи на пленки плесени (так называемые бактериальные маты ), располагавшиеся на дне водоемов или в их прибрежной зоне. Оазисами жизни часто служили вулканические области, где на поверхность из литосферы поступали водород, сера и сероводород - основные доноры электронов. Геохимический цикл (круговорот веществ), существовавший на планете до возникновения жизни и наиболее ярко проявлявшийся, очевидно, в циркуляции атмосферы, пополнился биогеохимическим циклом.
В это же время – на границе архейской протерозойской эры произошло еще два крупных эволюционных событий – появились половой процесс и многоклеточность. Гаплоидные организмы (бактерии и синезеленые) имеют один набор хромосом. Каждая новая мутация сразу же проявляется у них в фенотипе. Если мутация полезна, она сохраняется отбором, если вредна, устраняется отбором. Гаплоидные организмы непрерывно приспосабливаются к среде, но принципиально новых признаков и свойств у них не возникает. Половой процесс резко повышает возможность приспособления к условиям среды, вследствие создания бесчисленных комбинаций в хромосомах. Диплоидность, возникшая одновременно с оформленным ядром, позволяет сохранить мутации в гетероготном состоянии и использовать их как резерв наследственной изменчивости для дальнейших эволюционных преобразований. Возникновение диплоидности и генетического разнообразия одноклеточных эукариот, с одной стороны, обусловили неоднородность строения клеток и их объединение в колонии, с другой – возможность «разделения труда» между клетками колонии, т.е. образование многочисленных организмов. Разделение функций клеток у первых колониальных многоклеточных организмов привело к образованию первичных тканей – эктодермы и энтодермы, что в дальнейшем дало возможность для возникновения сложных органов и систем органов. Совершенствование взаимодействия между клетками сначала контактного, а затем с помощью нервной и эндокринной систем обеспечило существование многоклеточного организма как единого целого. Пути эволюционных преобразований первых многоклеточных были различны. Некоторые перешли к сидячему образу жизни и превратились в организмы типа губок. От них произошли плоские черви. Третьи сохранили плавающий образ жизни, приобрели рот и дали начало кишечнополостным.
kk.convdocs.org
Геологические эры
Существуют понятия об относительном и абсолютном возрасте горных пород.
Относительный геологический возраст – время какого-либо события относительно другого геологического события. Определяется по остаткам вымерших организмов, содержащихся в горных породах – палеонтологический метод, и по соотношению геологических тел: слоев, линз, потоков между собой – геолого-стратиграфический метод.
Основой палеонтологического метода служит принцип последовательной смены неповторяющихся в разрезах фаунистических и флористических комплексов, отражающих этапность их исторического развития. Они используют одно из основных положений эволюционного учения – необратимость эволюции: организм не может вернуться, хотя бы частично, к прежнему состоянию, которое было уже осуществлено в ряду его предков. Те или иные виды растений и животных могут существовать на Земле только один раз. Они появляются, максимально возможно расселяются на земной поверхности, а затем вымирают, уступая жизненную арену более приспособленным к изменившейся окружающей среде организмам. Поэтому, каждый комплекс ископаемых организмов, приуроченный к тому или иному слою, отражает определенный этап развития органического мира и является неповторимым. Это и дает возможность использовать остатки ископаемых организмов для определения относительного возраста горных пород, определить какие отложения древнее, а какие – моложе, даже если они друг с другом не контактируют.
Помимо палеонтологического широко применяются микропалеонтологический, спорово-пыльцевой, диатомовый и другие методы.
Геолого-стратиграфический метод основан на том положении, что в разрезе нормально залегающих отложений (не перевернутых после накопления) нижележащий слой всегда древнее вышележащего (закон Н. Стено 1669 г.), а прорванные породы – более древние по отношению к прорывающим.
Определение относительного возраста горных пород позволило все известные отложения земного шара разделить на пять группы: архейскую, протерозойскую, палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. Время накопления отложений групп названо эрой. Эры разделяются на периоды (табл. 10).
Архейская эра означает древнейшая, а с учетом последующей протерозойской – времени первичной жизни или возникновения жизни, дожизненная. Палеозойская эра – время древней жизни, мезозойская – средней жизни, кайнозойская – молодой жизни.
Таблица 10. Геохронологическая шкала
Ф ане р озой
Эры
Периоды
Кайнозойская – Kz
Четвертичный – Q
Неогеновый – N
Палеогеновый – P
Мезозойская – Mz
Меловой – K
Юрский – I
Триасовый – T
Палеозойская – Pz
Пермский – P
Каменноугольный (карбон) – C
Девонский – D
Силурийский – S
Ордовикский - O
Кембрийский - С
Докембрий, криптозой
Протерозойская – Pt
Архейская - Ar
Относительная геохронология не дает реального представления об истинной продолжительности эр и периодов. Она позволяет судить лишь о последовательности их во времени. Продолжительность эр и периодов в миллионах лет решает абсолютная геохронология.
Абсолютный геологический возраст – возраст горных пород, минералов, руд, устанавливаемый различными радиологическими методами по накоплению в минералах и горных породах продуктов распада радиоактивных изотопов и выраженный в единицах астрономического времени. Исчисление ведется от настоящего времени, в нисходящем порядке.
Для определения абсолютного возраста используются данные по радиоактивному распаду урана, тория, калия, углерода и некоторых других химических элементов. Для радиоактивных изотопов экспериментальным путем определен период полураспада – промежуток времени, в течение которого любое количество данного неустойчивого изотопа уменьшится наполовину, превратясь в стабильные изотопы других химических элементов. Период полураспада Th332 равен13,9 млрд. лет, U238 – 4,51 млрд. лет, U235 – 710 млн. лет, C14 – 5,5-6 тыс. лет.
Наиболее распространен метод определения абсолютного возраста по изотопам урана и тория, их превращению в стабильные изотопы свинца и гелия. Для определения по этому методу используются минералы, содержащие до 1% U или Th: монацит, циркон и др.
U238 → 8He4 + Pb206
U235 → 7He4 + Pb207
Th332 → 6He4 + Pb208
Применяется аргоновый: K40 → Ar40, стронциевый: Rb87 → Sr87 и др. Радиоуглеродный метод основан на изучении распада С14, образующегося под воздействием космической радиации на С12 воздуха.
Самыми древними на Земле определены песчаники из Западной Австралии, возраст цирконов в которых достигает 4,2 млрд. лет. Имеются публикации и о более древнем абсолютном возрасте в 5,6 млрд. лет и более, но официальной наукой такие цифры не принимаются. Возраст кварцитов из Гренландии и Северной Канады определен в 4 млрд. лет, гранитов Австралии и Южной Африки до 3,8 млрд. лет.
Начало палеозоя определено в 570 млн. лет, мезозоя – в 240 млн. лет, кайнозоя – в 67 млн. лет
Архейская эра. Самые древние породы, обнажающиеся на поверхности материков, образовались в архейскую эру. Распознавание этих пород затруднено, поскольку их выходы рассредоточены и в большинстве случаев перекрыты мощными толщами более молодых пород. Там, где эти породы обнажаются, они настолько метаморфизованы, что зачастую нельзя восстановить их исходный характер. Во время многочисленных продолжительных этапов денудации были разрушены мощные толщи этих пород, а сохранившиеся содержат очень мало ископаемых организмов и поэтому их корреляция затруднительна или вообще невозможна. Интересно отметить, что самые древние известные архейские породы, вероятно, представляют собой сильно метаморфизованные осадочные породы, а более древние породы, перекрытые ими, были расплавлены и разрушены в результате многочисленных магматических интрузий. Поэтому до сих пор не обнаружены следы первичной земной коры.
В Северной Америке имеются два больших ареала выходов на поверхность архейских пород. Первый из них – Канадский щит – расположен в центральной Канаде по обе стороны Гудзонова залива. Хотя местами архейские породы перекрыты более молодыми, на большей части территории Канадского щита они слагают дневную поверхность. Древнейшие известные в этом районе породы представлены мраморами, аспидными и кристаллическими сланцами, переслаивающимися с лавами. Первоначально здесь были отложены известняки и глинистые сланцы, впоследствии запечатанные лавами. Затем эти породы испытали воздействие мощных тектонических движений, которые сопровождались крупными гранитными интрузиями. В конечном итоге толщи осадочных пород подверглись сильному метаморфизму. После длительного периода денудации эти сильно метаморфизованные породы местами были выведены на поверхность, но общий фон составляют граниты.
Выходы архейских пород имеются также в Скалистых горах, где слагают гребни многих хребтов и отдельные вершины, например Пайкс-Пик. Более молодые породы там разрушены денудацией.
В Европе архейские породы обнажаются на территории Балтийского щита в пределах Норвегии, Швеции, Финляндии и России. Они представлены гранитами и сильно метаморфизованными осадочными породами. Такие же выходы архейских пород имеются на юге и юго-востоке Сибири, в Китае, западной Австралии, Африке и на северо-востоке Южной Америки. Древнейшие следы жизнедеятельности бактерий и колоний одноклеточных сине-зеленых водорослей Collenia были обнаружены в архейских породах южной Африки (Зимбабве) и провинции Онтарио (Канада).
Протерозойская эра. В начале протерозоя после длительного периода денудации суша была в значительной степени разрушена, отдельные части материков испытали погружение и были затоплены мелководными морями, а некоторые низменные котловины начали заполняться континентальными отложениями. В Северной Америке самые значительные выходы протерозойских пород имеются в четырех районах. Первый из них приурочен к южной части Канадского щита, где мощные толщи глинистых сланцев и песчаников рассматриваемого возраста обнажаются вокруг оз. Верхнего и северо-восточнее оз. Гурон. Эти породы имеют как морское, так и континентальное происхождение. Их распределение указывает на то, что положение мелководных морей на протяжении протерозоя значительно менялось. Во многих местах морские и континентальные осадки переслаиваются с мощными лавовыми толщами. По окончании осадконакопления происходили тектонические движения земной коры, протерозойские породы претерпевали складкообразование и формировались крупные горные системы. В предгорных районах к востоку от Аппалачей имеются многочисленные выходы протерозойских пород. Первоначально они отлагались в виде пластов известняков и глинистых сланцев, а затем во время орогенеза (горообразования) метаморфизовались и превратились в мрамора, аспидные и кристаллические сланцы. В районе Большого каньона мощная толща протерозойских песчаников, глинистых сланцев и известняков несогласно перекрывает архейские породы. В северной части Скалистых гор была отложена толща протерозойских известняков мощностью ок. 4600 м. Хотя протерозойские образования в этих районах испытали воздействие тектонических движений и были смяты в складки и разбиты разломами, эти подвижки были недостаточно интенсивными и не могли привести к метаморфизации пород. Поэтому там сохранились исходные осадочные текстуры.
В Европе значительные выходы протерозойских пород имеются в пределах Балтийского щита. Они представлены сильно метаморфизованными мраморами и аспидными сланцами. На северо-западе Шотландии мощная толща протерозойских песчаников перекрывает архейские граниты и кристаллические сланцы. Обширные выходы протерозойских пород встречаются на западе Китая, в центральной Австралии, южной Африке и центральной части Южной Америки. В Австралии указанные породы представлены мощной толщей неметаморфизованных песчаников и глинистых сланцев, а в восточной Бразилии и южной Венесуэле – сильно метаморфизованными аспидными и кристаллическими сланцами.
3. Бурный грязекаменный поток, часто возникающий на окончании ледника при сильных ливнях или при интенсивном таянии снега, перемещающийся по склону и несущий с собой массу камней – это:
5. Выход на древних платформах, смятых в складки кристаллических пород фундамента называется:
а) горами; б) плитами; в) щитами; г) грабенами.
6. О каком полезном ископаемом мы говорим, когда упоминаем о названиях таких его бассейнах залегания как Кузбасс, Донбасс, Печорский, Ленский:
а) газ; б) нефть; в) уголь; г) железная руда.
7. Выберите сочетание, где правильно перечислены районы современных землетрясений в России:
а) п-ов Камчатка, Прибайкалье, Алтай, Кавказ;
б) Восточно-Сибирская равнина и о. Сахалин;
в) оз. Байкал и Восточно-Европейская равнина;
г) Урал и Алтай.
8. Укажите правильное утверждение, характеризующее этап развития земной коры:
а) мезозойская эра старше палеозойской эры;
б) кайнозойская эра является периодом современного горообразования;
в) протерозойская эра старше архейской эры;
г) четвертичный период старше пермского.
9.Землетрясения –стихийные бедствия, от которых часто страдают люди, живущие в горной местности. Для какой из перечисленных территорий характерно это природное явление
а) Вологодская область б) Ненецкий АО
в )республика Дагестан г)Смоленская область
10.В каком из перечисленных регионов наиболее часто происходит сползание пластов земли по склону в результате дождей?
12.Установите соответствие «внешние процессы- формы рельефа.
внешние процессы
Формы рельефа
1.Деятельность текущих вод
А) барханы
2.Действие силы тяжести
Б) каньоны
3.деятельность древнего ледника
В) осыпи
4. деятельность ветра
Г) терриконы
Д) зандровые равнины
13.Соотнесите «характеристика природного ресурса- вид природного ресурса»
характеристика природного ресурса
вид природного ресурса
1.Исчерпаемый невозобновимый
А) биологические
2. Исчерпаемый возобновимый
Б) нефть
3. Неисчерпаемый
В) почвенные
Г) энергия солнца
Д) энергия ветра
Е) каменный уголь
14. Установите соответствие «горная вершина- горная система»
вершина
Горная система
1.Народная
А) Алтай
2. Белуха
Б) Кавказ
3. Победа
В) Уральские горы
4.Ключеская Сопка
Г) Срединный хребет
Д) Хибины
Часть 3
15.Дайте определение- платформа, плита, щит.
16. Вставьте пропущенные слова ( текст списать) о закономерности размещения полезный ископаемых
Полезные ископаемые магматического происхождения приурочены к ________________________ и их добывают в __________________ и ______________________ .
17. После сильных дождей произошло сползание пластов горных пород вниз по склонам холма? Ответ обоснуйте.
Вариант -2
1.Сель-грязевой или грязекаменный поток, внезапно формирующийся в руслах горных рек в результате ливней, бурного таяния ледников и снега. В каком из регионов существует наибольшая опасность для жизни людей при проявлении этого природного явления
12.Установите соответствие «внешние процессы- формы рельефа.
внешние процессы
Формы рельефа
1.Деятельность текущих вод
А) дюны
2.Действие силы тяжести
Б) речные долины
3.деятельность древнего ледника
В) лавины
4. деятельность человека
Г) терриконы
Д) морённые холмы
13.Соотнесите «характеристика природного ресурса- вид природного ресурса»
характеристика природного ресурса
вид природного ресурса
1.Исчерпаемый невозобновимый
А) водные
2. Исчерпаемый возобновимый
Б) газ
3. Неисчерпаемый
В) лесные
Г) энергия внутреннего тепла Земли
Д) энергия Солнца
Е) железные руды
14. Установите соответствие «горная вершина- горная система»
вершина
Горная система
1.Народная
А) Алтай
2. Белуха
Б) Кавказ
3. Эльбрус
В) Уральские горы
4.Мунку-Сардык
Г) Восточный Саяны
Д) Хибины
Часть 3
15.Дайте определение- рельеф, экзогенные силы, месторождение.
16. Вставьте пропущенные слова ( текст списать) о закономерности размещения полезный ископаемых
Полезные ископаемые осадочного происхождения приурочены к ________________________ и___________________________ их добывают на __________________ и в ______________________ .
17. Почему Уральские горы ниже Кавказских ?Ответ обоснуйте.
