Считается, что Земле понадобилась 7 миллиардов лет для того, чтобы стать такой, какой мы знаем и видим ее сегодня. За весь период своего существования наша планета накопила бесчисленное количество секретов, особенно о своем первичном формировании. Ученые со всего мира, изучая земную кору, собирают информацию о всевозможных значительных изменениях, когда-либо происходивших на поверхности Земли. Такие данные сортируются в хронологическом порядке и носят название геологические летоисчисления.
Возникновения и развитие
В то время, когда господствовали религиозные учения о божественном акте, который был задействован в формировании Земли, также существовало мнение и о молодом возрасте нашей планеты и Вселенной в целом (считалось, что они образовались одновременно в течение буквально двух дней примерно 6 тысяч лет назад). Это представление безоговорочно принималось древними людьми до появления и стремительного развития таких точных наук, как астрономия, химия и физика.
Со временем мыслители античности и ученые, жившие в эпоху Возрождения, высказывали свою, более реалистичную, точку зрения о том, как формировалась Земля. Согласно их предположениям, основанным на многогранности изменений поверхности и недр планеты, история ее существования значительно превышает 6 тысяч лет. Современные ученые со всего мира пришли к выводу, что Земля окончательно сформировалась более четырех миллиардов лет назад. Стоит сказать, что не все согласны с этим утверждением, поскольку считают, что эта цифра является слишком завышенной.
Планета Земля до нашей эры
Данное временное понятие приобрело известность благодаря Беде Достопочтенному - бенедиктинскому монаху. Он использовал выражения «наша эра» и «до нашей эры» в своих трактатах, после чего с 731 года большинство стран Западной Европы перешли на календарь с таким отсчетом. Данные изменения также затронули и геологические летоисчисления, которые поделены на два неравных периода. Первая, древняя часть, господствовала на планете гораздо дольше второй, ведь именно в то время происходило зарождение и развитие природы от мельчайших живых организмов до громадных океанов.
Земля переживала длительные и грандиозные изменения, дабы создать современному человеку максимально комфортные условия существования. Многолетние исследования земной коры предоставили ученым возможность сформировать общее представление о формировании нашей планеты в целом и зарождении жизни.
Докембрий
Геохронологическая таблица начинается с докембрийского эона, который существовал на Земле от 4,5 миллиарда до 600 миллионов лет назад. В этот период происходило образование в первую очередь земной коры, а позже - воды и суши. Активная вулканическая деятельность происходила на протяжении всего эона.
Катархей
Этот период часто относят к одной из трех частей Докембрия. Вероятно, это ошибочное мнение, поскольку Катархейский эон практически не имеет ничего общего со своим предшественником. В это время не было проявлений вулканической активности, а вместо этого на поверхности Земли господствовала холодная пустыня.
В сутках Катархейского эона было всего шесть часов. Этот период довольно часто сопровождался землетрясениями, сглаживающими ландшафт. Тогда территорию Земли покрывал реголит - первичное вещество темно-серого цвета.
Архей
Автором этого термина в 1872 году стал один из американских ученых. Архей отличается от катархея появлением эрозии и большого количества вулканов. Во времена Архейского эона, который длился 2,5 миллиарда лет, на нашей планете начался процесс эволюции.
Несмотря на то что атмосферы все еще не было, происходило появление анаэробных бактерий, существовавших при отсутствии кислорода. Такие природные ископаемые, как сера, железо, никель и графит сформировались в результате деятельности первых живых организмов.
Протерозой
Геологические события данного эона отмечаются образованием гор с так называемой Со временем они превратились в небольшие холмы. Горные породы протерозоя были богаты на железо, руду и цветные металлы. Что касается образования жизни, то данный эон характеризуется появлением простейших микроорганизмов, грибов и водорослей. На конец протерозоя припадает возникновение моллюсков и червей.
В свою очередь, протерозой включает в себя три долговременных эры:
К концу палеопротерозоя в атмосфере происходит концентрация кислорода современного уровня.
Во время мезопротерозоя, который состоит из калимия, эктазия и стения, достигают своего пика развития водоросли и бактерии. От других эр протерозой отличается самым холодным периодом, во время которого льдом покрыло большую часть Земли.
Неопротерозой включает в себя три этапа: тоний, криогений и эдиакарий. характеризуются образованием первого континента - Родиния, плиты которого вскоре снова разошлись.
Фанерозой
Этим эоном завершается геохронологическая таблица. Фанерозой отличается явным периодом появления большого количества живых организмов, имеющих минеральные скелеты. Предшествующий протерозойский эон называют скрытым, потому что следов развивающейся в то время жизни не было найдено.
Во времена фанерозоя произошли такие крупномасштабные события, как кембрийский взрыв (около 540 миллионов лет назад), а также 5 крупнейших вымираний живых существ за всю историю Земли.
Эпохи фанерозойского эона
Первая из трех частей фанерозоя носит название палеозой. Ее считают эрой древней жизни и делят на семь этапов:
. Кембрий характеризуется формированием умеренного климата. Геологические летоисчисления данного периода отмечаются отсутствием любых изменений в ландшафте, вместо этого происходит зарождение современных видов животных.
. Ордовик . В это время теплый климат распространился по всей территории земного шара, в том числе и в Антарктиде. Также отмечается значительное погружение суши и возникновение рыб.
. Силурийский период характеризуется формированием внутриконтинентальных морей и засушливой низменностью.
. Девону присуще время появления лесов и первых земноводных.
. Нижний карбон отличается значительным распространением акул и папоротникообразных.
. Верхний и средний карбон.
. Пермь - время, когда происходило вымирание большинства древних животных.
Мезозой - вторая часть фанерозойского эона, которая включает в себя три периода: триас, мел и юра. Этот промежуток времени характеризуется появлением, развитием и вымиранием динозавров и зубатых птиц. Геологические летоисчисления мезозоя отмечаются покрытием мелководными морями территории Западной Америки и части Европы. В этот период на Земле сформировались первые кленовые и дубовые леса.
Третья часть фанерозойского эона называется кайнозоем, или временем млекопитающих. В свою очередь, эра новой жизни делится на два этапа:
. Третичный . Начало периода характеризуется теплым климатом, развитием хищников и копытных животных и в то же время вымиранием древнейших млекопитающих. Леса максимально распространились по территории планеты. Около 25 миллионов лет назад появились человекообразные обезьяны. Немного позже, в эпоху плиоцена, возникли первые люди.
. Четвертичный этап насчитывает четыре ледниковых периода. В это время происходит исчезновение крупных млекопитающих и зарождение человеческого общества. По окончании четвертого ледникового периода, климат приобрел нынешний вид. С четвертичного этапа прочно устанавливается главенство человека на всей территории Земли, который длится и до текущего момента.
Важной задачей геоморфологии наряду с изучением морфографии, морфометрии и генезиса является выяснение возраста рельефа. Как известно, в геологии возраст пород представляет одну из важнейших геологических характеристик, и он, по существу, составляет основное содержание общих геологических карт.
Возраст Земли как планеты по последним данным оценивается ~ 4,6 млрд. лет . Изучение метеоритов и лунных пород также подтверждает эту цифру. Однако самые древние породы Земли, доступные непосредственному изучению, имеют возраст около 3,8 млрд. лет. Поэтому весь более древний этап истории Земли носит название до геологической стадии. Для выяснения закономерностей и условий образования горных пород необходимо знать последовательность их образования и возраст, т.е. установить их геологическую хронологию.
Различают относительный возраст горных пород (относительная геохронология) и абсолютный возраст горных пород (абсолютная геохронология).
Определение относительного возраста пород- это установление, какие породы образовались раньше, а какие - позже. Различают два вида возраста рельефа:
1. Абсолютный возраст рельефа.
2. Относительный возраст рельефа.
Абсолютный возраст рельефа.
В последние десятилетия благодаря развитию радиоизотопных методов исследования широко применяется определение возраста отложений и форм рельефа в абсолютных единицах, т.е. в годах . Для этого необходимо знать период полураспада того или иного радиоизотопа; затем определяют соотношение его количества в отложениях с производным. Это достаточно надежный способ определения абсолютного рельефа.
Абсолютная геохронология устанавливает возраст горных пород в единицах времени . К методам определения абсолютного возраста пород относятся методы ядерной (или изотопной геохронологии) и не радиологические методы
Методы ядерной геохронологии в наше время являются наиболее точными для определения абсолютного возраста горных пород, в основе которых лежит явление самопроизвольного превращения радиоактивного изотопа одного элемента в стабильный изотоп другого . Суть методов состоит в определении соотношений между количеством радиоактивных элементов и количеством устойчивых продуктов их распада в горной породе. По скорости распада изотопа, которая для определенного радиоактивного изотопа есть величина постоянная, количеству радиоактивных и образовавшихся стабильных изотопов, рассчитывают время, прошедшее с начала образования минерала (соотв. и породы).
Разработано большое число радиоактивных методов определения абсолютного возраста: свинцовый, калиево-аргоновый, рубидиево-стронциевый, радиоуглеродный и др. (выше установленный возраст Земли 4,6 млрд. лет не установлен с применением свинцового метода).
Не радиологические методы уступают по точности ядерным.
Соляной метод был применен для определения возраста Мирового океана. Он основан на предположении, что воды океана были первоначально пресными, то, зная современное количество солей с континентов, можно определить время существования Мирового океана (~ 97 млн. лет).
Седиментационный метод основан на изучении осадочных пород в морях. Зная объем и мощность морских отложений в з.к. в отдельных системах и объем минерального вещества, ежегодно сносимого в моря с континентов можно вычислить продолжительность их наполнения.
Биологический метод базируется на представлении о сравнительно равномерном развитии орг. мира. Исходный параметр - продолжительность четвертичного периода 1,7 - 2 млн. лет.
Метод подсчета слоев ленточных глин, накапливающихся на периферии тающих ледников. Глинистые осадки откладываются зимой, а песчаные летом и весной, т.о. каждая пара таких слоев результат годичного накопления осадков (последний ледник на Балтийском море прекратил свое движение 12 тысяч лет назад).
Относительный возраст рельефа – это определение стадии его развития по комплексу характерных морфологических и динамических признаков.
Относительный возраст рельефа. Понятие «относительный возраст рельефа» в геоморфологии имеет несколько аспектов.
1. Развитие рельефа какой-либо территории или какой-либо отдельно взятой формы, как показал В. Девис, является стадийным процессом. Поэтому под относительным возрастом рельефа можно понимать определение стадии его развития. В качестве примера можно проследить развитие речных долин. Следовательно, один из аспектов определения относительного возраста рельефа - это определение стадии его развития по комплексу характерных морфологических и динамических признаков.
2. Понятие «относительный возраст рельефа» применяется также при изучении взаимоотношений одних форм с другими. В общем случае любая форма является более древней по отношению к тем, которые осложняют ее поверхность и сформировались в более позднее время.
3. Определение относительного геологического возраста рельефа означает установление того отрезка времени, когда рельеф приобрел черты, в основном аналогичные его современному облику. Если речь идет об аккумулятивных формах рельефа, то вопрос сводится к определению обычными геологическими методами возраста слагающих эту форму отложений. Так, речные террасы, сложенные среднечетвертичными отложениями, имеют среднечетвертичный возраст; древние дюны, сложенные эоловыми плиоценовыми отложениями, имеют плиоценовый возраст и т. д.
Относительный возраст осадочных горных пород устанавливается с помощью геолого-стратиграфических (стратиграфического, литологического, тектонического, геофизических) и биостратиграфических методов.
Стратиграфический метод основан на том, что возраст слоя при нормальном залегании определяется - нижележащие их слои являются более древними, а вышележащие более молодыми. Этот метод может быть использован и при складчатом залегании слоев. Не может быть использован при опрокинутых складках.
Литологический метод основан на изучении и сравнении состава пород в разных обнажениях (естественных- в склонах рек, озер, морей, искусственных - карьерах, котлованах и т.д.). На ограниченной по площади территории, отложения одинакового вещественного состава (т.е. состоят из одинаковых минералов и горных пород) , могут быть одновозрастными. При сопоставлении разрезов различных обнажений используют маркирующие горизонты, которые отчетливо выделяются среди других пород и стратиграфиески выдержаны на большой площади.
Тектонический метод основан на том, что мощные процессы деформации горных пород проявляются (как правило) одновременно на больших территориях, поэтому одновозрастные толщи имеют примерно одинаковую степень дислоцированности (смещения). В истории Земли осадконакопления периодически сменялись складчатостью и горообразованием.
Возникшие горные области разрушались, а на выровненную территорию вновь наступало море, на дне которого уже несогласно накапливались толщи новых осадочных горных пород в этом случае различные несогласия служат границами, подразделяющими разрезы на отдельные толщи.
Геофизические методы основаны на использовании физических характеристик отложений (удельного сопротивления, природной радиоактивности, остаточной намагниченности горных пород и т.д.) при их расчленении на слои и сопоставлении.
Расчленение пород в буровых скважинах на основании измерений удельного сопротивления горных пород и пористости называется электрокаротаж, на основании измерений их радиоактивности - гамма-каротаж .
Изучение остаточной намагниченности горных пород называют палеомагнитным методом ; он основан на том, что магнитные минералы, выпадая в осадок, распластаются в соответствии с магнитным полем Земли той эпохи которая, как известно, постоянно менялась в течении геологического времени. Следовательно, в различных слоях направление магнитного поля будет различным. Палеомагнитизм позволяет т.о. сопоставлять отложения значительно удаленные друг от друга (западное побережье Африки и восточное побережье Латинской Америки).
Биостратиграфические или палеонтологические методы состоят в определении возраста горных пород с помощью изучения ископаемых организмов.
Геологи давно заметили, что история нашей планеты делится на две неравные части. Древняя более длительная ее часть трудна для изучения палеонтологическими методами, так как не содержит ископаемых остатков и кроме того, довольно часто осадочные толщи сильно изменены метаморфизмом. Хорошо изучена молодая часть каменной летописи, поскольку осадочные напластования в ней содержат многочисленные остатки организмов количество и сохранность которых возрастают по мере приближения к современной эпохе. Эту молодую часть истории земной коры американский геолог Ч. Шухерт назвал фанерозойским эоном, т. е. временем очевидной жизни. Эон -- это промежуток времени, объединяющий несколько геологических эр. Его стратиграфическим эквивалентом является эонотема.
Более древнюю и продолжительную часть геологической истории Ч. Шухерт назвал криптозоем, или временем со скрытым развитием жизни. Довольно часто ее еще называют докембрием. Это название сохранилось с середины XIX в., когда было установлено абсолютное большинство геологических периодов. Все более древние отложения, залегающие под кембрийскими толщами, стали датироваться докембрием. В настоящее время вместо криптозоя выделяют два эона: архейский и протерозойский.
Широкая распространенность, богатство ископаемыми органическими остатками и относительная доступность фанерозойских отложений предопределили их более лучшую изученность. Английский геолог Дж. Филлипс в 1841 г. в составе фанерозоя выделил три эры: палеозойскую -- эру древней жизни; мезозойскую -- эру средней жизни и кайнозойскую -- эру новой жизни. В палеозое господствовали морские беспозвоночные, рыбы, земноводные и споровые растения, в мезозое -- пресмыкающиеся и голосеменные растения, а в кайнозое -- млекопитающие и покрытосеменные растения.
Сформированные в течение геологической эры отложения называются эратемами. Более мелкими стратиграфическими единицами являются системы, отделы и ярусы. Имена системам и ярусам были даны преимущественно по названию местностей, где они были установлены и изучены, или по каким-либо характерным признакам. Так, название юрской системы произошло от Юрских гор в Швейцарии, пермской -- от г. Перми, кембрийской от древнего названия английской провинции Уэльс, меловой -- от широко распространенного писчего мела, каменноугольной -- от каменного угля и т. д.
Если стратиграфическая шкала отражает последовательность отложений и их соподчиненность, то геохронологическая -- определяет длительность и закономерную последовательность этапов исторического развития Земли. На протяжении последних 100 лет геохронологическую и стратиграфическую шкалы фанерозоя многократно пересматривали.
Однако в геологии важно знать не только относительный возраст горных пород, но и, по возможности, точное время их происхождения. Для определения возраста горных пород применяется несколько различных методов, основанных на явлении радиоактивного распада. В связи с этим возраст пород носит название радиогеохронометрического. Для его определения используют радиоактивные изотопы урана, тория, рубидия, калия, углерода и водорода. Ввиду того что нам известны скорости распада радиоактивного изотопа, легко можно определить возраст минерала, а следовательно, и породы. В настоящее время разработаны и широко применятся различные методы ядерной геохронологии: ураноторий-свинцовый, ураноторий-гелиевый, урано-ксеноновый, калий-аргоновый, рубидий-стронциевый, самарий-ниодимовый, рений-осмиевый и радиоуглеродный. Содержание радиоактивных изотопов в горных породах и минералах определяется в специальных приборах -- мacc-спектрометрах.
Благодаря методам ядерной геохронологии, устанавливается возраст магматических и осадочных горных пород, а для метаморфических пород определяется время воздействия на них высоких температур и давления. Изотопный возраст наиболее древних пород земного шара составляет 3,8--4 млрд. лет. Близкий возраст имеют некоторые лунные породы и метеориты.
Трудность изучения архейских и протерозойских отложений предопределила их слабую стратиграфическую и геохронологическую расчлененность. Вот как выглядит в настоящее время пока далекая от совершенства и детальности шкала архея и протерозоя.
В геологии применяется также дополнительный метод возрастного расчленения и сопоставления отложе, ний. Это палеомагнитный метод, основанный на явлении сохранения в толщах горных пород магнитных свойств. Горные породы, содержащие магнитные минералы, обладают ферромагнитными (намагниченными) свойства, ми и под влиянием магнитного поля Земли приобретают естественную остаточную намагниченность. Сейчас доказано, что в течение длительной геологической истории положение магнитных полюсов неоднократно менялось. Установив остаточную намагниченность и ее направленность (т. е. вектор) и сравнивая между собой вектора, можно установить одновозрастность горных пород, что в определенной степени уточняет геохронологическую шкалу.
Тема: Геологическое летоисчисление и геологическая карта».
Цели урока:
повторить основные понятия темы: “Литосфера и рельеф”,
познакомить с науками, изучающими земную кору. Сформировать представление о геохронологической таблице, дать знания о геологическом летоисчислении.
рассмотреть биологическую эволюцию жизни на Земле, не углубляя данного вопроса, -развивать умения учащихся устанавливать причинно- следственные связи;
продолжить формирование представлений о меж предметных связях;
способствовать познавательной активности учащихся и интереса к изучаемым предметам при помощи новых информационных технологий.
Оборудование: компьютер, проектор, коллекция полезных ископаемых, физическая карта России, геохронологическая таблица, тектоническая карта России.
Ход урока:
I. Организационный момент.
II. Историческая справка.
Учитель. Современный рельеф планеты – это результат длительного геологического развития и влияния современных рельефообразующих процессов: внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных), в том числе и человека. Для понимания различий современного рельефа надо знать геологическую историю его формирования. Строение и историю развития Земли по расположению горных пород изучает наука - геология . Многие годы геологи, изучая горные породы, пытались определить возраст Земли. Но еще недавно они были далеки от успеха. В начале 17 века архиепископ Армы Джеймс Ашер вычислил дату сотворения мира по Библии, и определил ее как 4004 г. до н. э. Но он ошибался более чем в миллион раз. Сегодня ученые считают, что возраст Земли – 4600 миллионов лет. Он приблизительно равен возрасту Солнца и других планет.
Геология делится на отрасли:
Историческая геология – изучает закономерности строения земной коры в течении геологического времени.
Геотектоника – учение о строении земной коры и формировании тектонических структур (складки, сбросы, трещины итд.)
Палеонтология – это наука о вымерших организмах, которые изучают, по окаменелостям, сохранившемся твердым скелетам итд.
Минералогия – наука, изучающая минералы.
Петрография – наука, изучающая горные породы. Геохронология изучает возраст, продолжительность, последовательность формирования горных пород.
Геохронологический метод – основан на изучении последовательности расположения осадочных пород.
– Что называют осадочными горными породами?
– Объясните механизм образования осадочных пород (под воздействием погодных условий горные породы разрушаются, реки несут их обломки в озёра и моря, где из накапливающихся отложений образуются осадочные горные породы
)
– Приведите примеры. (Показать образцы)
III. Объяснение нового материала.
Учитель.
При изучении возраста Земли составили календарь Земли. История Земли разделена на длительные промежутки времени –
эры.
Эры делятся на
периоды
, периоды на
эпохи
, эпохи – на
века
.
(Запись в тетрадь)
Названия эр греческого происхождения:
архейская
– древнейшая,
протерозойская
– ранняя,
палеозойская
– древняя,
мезозойская-
средняя,
кайнозойская
– новая. На основе определения геологического возраста горных пород учёные составляют геохронологические таблицы. Чтение таких таблиц начинают снизу по мере залегания горных пород. На нашем уроке мы составим таблицу, в которую занесем главнейшие геологические события, полезные ископаемые, проследим основные этапы развития жизни, этапы химической эволюции.
(Заполнение таблицы в процессе изучения нового материала)
Учитель. Протопланетный этап – возникновение Вселенной. Любой электрон попытавшийся приблизиться к высокоэнергетическому протону, тут же отбрасывался в результате столкновения с ним. Но время работало против излучения. Расширение остужало Вселенную и протоны постепенно теряли свою энергию, поскольку им приходилось заполнять всё больше пространство. Спустя примерно миллион лет температура упала до 4000 С, что уже позволило ядрам удерживать электроны на орбитах. Именно на этой стадии развития Вселенной образовались атомы. В течение несколько тысяч лет электроны устроились на орбитах вокруг ядер водорода. Планета Земля формировалась из сгустков пыли, газа и более твёрдых частиц. Часто в этот сгусток попадали метеориты, которые повышали температуру юной планеты. Постепенно рой метеоритов рассеялся, и наступила эпоха вулканизма. Лава, извергаемая вулканами застывала, и формировался первичный облик Земли.
Учитель. Докембрийский период . В геологии в этот период образуется первичная земная кора, которая разрастается в процессе вулканизма и осадочных пород. Так образовались крупные платформы. Жизнь в докембрийский период стала геологическим фактором – живые организмы меняли форму и состав земной коры, формировали её верхний слой – биосферу.
Вопросы.
– Назовите и покажите их по карте.
– Чему соответствуют они в рельефе?
(Русская и Западно-Сибирская равнины)
Фундаменты платформ сложены магматическими и метаморфическими породами.
– Какие породы называют магматическими и метаморфическими? Приведите примеры. (Гнейсы, граниты, кварциты - показ минералов из коллекции)
В Докембрийский период образуются складчатые области на юге Сибирской платформы.
– Что называют складчатыми областями?
– Как они образуются?
– Чему они соответствуют в рельефе? Назовите их и покажите на карте. (Горы Прибайкалья и Забайкалья)
Для полезных ископаемых докембрия характерна высокая рудоносность (магнитный железняк, красный железняк, медный колчедан, свинцовый блеск – показ минералов).
Учитель. Палеозойская эра . В палеозойскую эру, в результате столкновения литосферных плит, образовались горы суши. С самого своего возникновения животные находятся в зависимости от растений, которые снабжают их кислородом и стоят в основании пищевой пирамиды. Расскажите о животных и растениях, которые зарождались в Палеозойскую эру.
– Определите по карте какие горы образовались в этот период? (Уральские горы, Алтай, Западные и Восточные Саяны) . В результате изобилия растительности и животного мира в этот период образовываются нефть, уголь, соли. Угли карбона и Перми составляют 40% запасов углей Земли.
Показ минералов.
Учитель. Мезозойская эра. По тектонической карте определите территории, образование которых проходило в мезозойскую эру? (Горы Сихотэ-Алинь; хребты Черского и Верхоянский). Это эра пресмыкающихся и голосеменных растений. Пресмыкающиеся животные заселили всю сушу, море, некоторые приспособились к полету. Полными “хозяевами” суши стали динозавры.
– Назовите полезные ископаемые мезозойской эры.
(Золото, цинк, мышьяк, серебро, олово, вольфрам и другие)
Эти полезные ископаемые возникли в результате активных тектонических движений. В настоящее время разнообразие рельефа этих территорий является результатом геологической истории.
Часть океанической плиты опустилась, а отдельные блоки поднялись, впоследствии образовались платформы. В условиях теплого и влажного климата, высокой биомассы сформировались залежи углей. Самый крупный Зырянский каменноугольный бассейн мощность пластов 700-800 метров
(показ по карте).
Учитель. Кайнозойская эра. С началом кайнозойской эры материки Лавразия и Гондвана стали “расползаться”, образуя новые материки. При этом происходило перемещение литосферных плит и их столкновение друг с другом. Так образовывались складки, т.е. горные хребты.
В кайнозойскую эру на территории России складчатость происходила в пределах Альпийско-Гималайского и Тихоокеанского поясов. Это соответствует Северному Кавказу (рис. 67, 68), где горы растут, о чем свидетельствует вулканизм и землетрясения. Здесь проходит граница столкновения Евразийской и Африкано-Аравийской литосферных плит. Тихоокеанскому поясу соответствуют Курилы и Камчатка (рис. 69,70). Здесь продолжается закладка материковой земной коры, поэтому наблюдают землетрясения, гейзеры, вулканизм.
Вопросы:
– Покажите по карте Курильские острова и полуостров Камчатка.
– Назовите самый большой вулкан России.
– Покажите Кавказские горы и самую высокую вершину России.
Среди полезных ископаемых выделяют фосфориты, бурые угли, бокситы, алмазы, драгоценные камни.
В четвертичный период наступает оледенение. В этот период наблюдается чередование повышения и понижения температур. В России насчитывают 3 оледенения: Окское, Днепровское, Валдайское. Последняя послеледниковая эпоха длится 10 тысяч лет. Кайнозой – эра расцвета цветковых растений, птиц и млекопитающих.
Закрепление.
Наука, изучающая строение и историю развития Земли, называется…(геология ).
Учение о строении земной коры и движениях ее называется - … (геотектоника )
Раздел геологии, который занимается изучением возраста, продолжительности и последовательности образования горных пород …(геохронология )
Самые длительные отрезки времени в геологической истории Земли – это …(эры )
Самая древняя эра - …(архейская )
Мы живем в эру новой жизни …(кайнозойскую )
Таблица, содержащая сведения о последовательной смене эр и периодов, важнейших геологических событиях, этапах развития жизни, называется …(геохронологическая )
По таблице найдите период, в который произошло древнее оледенение (четвертичный или антропогеновый )
Самое древнее горообразование называется (байкальская складчатость )
Самые молодые горы образовались в …(альпийскую ) складчатость.
Итоги урока.
– Какие этапы развития Земли мы с вами определили?
– Как менялся облик Земля на протяжении 4,6 миллионов лет?
– Какие процессы формировали облик Земли?
– Что происходило с живыми организмами в это время?
– Каковы ваши впечатления о развитии жизни на Земле?
Домашнее задание: п. 11, закончить таблицу, и выучить ее.
Геологические источники информации
Геологическая информация предполагает:
- Сведения о месторождениях полезных ископаемых;
- Сведения об их запасах;
- Сведения об условиях залегания и путях использования полезных ископаемых;
- Первичный фактический материал – образцы проб керна;
- Данные измерений над геологическими объектами;
- Аналитические материалы в виде таблиц, графиков, карт, отчетов и др.
- Затраты на геологическую разведку полезных ископаемых.
Одним из более доступных источников геологической информации является геологическая карта.
Определение 1
Геологическая карта – это графическое изображение геологического строения какого-либо участка земной коры или в целом земного шара с помощью специальных условных знаков.
На геологических картах показывается распространение выходов горных пород на земной поверхности, которые различаются возрастом, происхождением, составом и условиями залегания. Геологическая карта дает возможность делать вывод о формировании земной коры и закономерностях распространения полезных ископаемых на территории. Создать геологическую карту можно по результатам геологической съемки, практического опыта, теоретического обобщения научных геологических достижений.
- Собственно геологические карты;
- Карты четвертичных отложений;
- Геоморфологические карты;
- Карты полезных ископаемых;
- Прогнозные карты.
Собственно геологические карты по содержанию относятся к стратиграфическим картам до четвертичных пород. Они не показывают континентальные отложения. Исключением может быть большая мощность отложений или неизвестность подстилающих пород. Специальные условные знаки этой карты показывают возраст, состав, происхождение горных пород, условия их залегания и характер границ между ними.
Карты четвертичных отложений . На них идет разделение четвертичных горных пород по генезису, возрасту и составу. Карты показывают границы стадий оледенения, морские трансгрессии и регрессии, границы распространения многолетнемерзлых горных пород.
Литологические карты показывают состав и условия залегания тех пород, которые на поверхности обнажены или скрыты под четвертичными отложениями.
Геоморфологические карты отображают основные типы рельефа и его отдельные элементы. При этом учитывается их возраст и происхождение.
Тектонические карты показывают время, условия образования и формы залегания основных структурных элементов земной коры;
Гидрогеологические карты дают информацию о водоносных горизонтах, условиях их залегания, распространения, состава, режима подземных вод.
Инженерно-геологические карты дают информацию о физико-механических свойствах горных пород и современных геодинамических явлениях.
Карты полезных ископаемых отражают все сведения о месторождениях полезных ископаемых.
Прогнозные карты информируют о закономерностях размещения известных месторождений полезных ископаемых и указывают перспективные площади разных видов минерального сырья.
В зависимости от масштаба карты бывают:
- Обзорные карты с геологией больших территорий – государств, материков;
- Карты мелкого масштаба – показывают геологическое строение крупных регионов или государств;
- Карты среднего масштаба отражают черты геологии отдельных территорий, например, геология Урала, Кавказа и др.
Относительное летоисчисление
Геологические события в хронологической последовательности представлены в единой международной геохронологической шкале или таблице. Таблица показывает последовательную смену и продолжительность эр и периодов в развитии земной коры и природы.
Выделяют пять эр:
- Архейская эра – $1800$ млн. лет. Время примитивных бактерий и водорослей;
- Протерозойская эра – $2000$ млн. лет. Время появления первых многоклеточных;
- Палеозойская эра – $330$ млн. лет.
- Мезозойская эра – $165$ млн. лет;
- Кайнозойская эра – $70$ млн. лет.
Определение 2
Геологическая эра – это этап развития земной коры, соответствующий длительному этапу развития земной коры и органического мира.
Начиная с палеозоя эры, делятся на более короткие временные отрезки, получившие название периодов. Периодов $12$. В последний ещё не закончившийся четвертичный период кайнозойской эры живет современный человек.
В палеозойской эре выделяют 6 периодов:
- Кембрий – расцвет морских беспозвоночных;
- Ордовик – появление первых беспозвоночных;
- Силур – появление первых наземных растений;
- Девон – появление земноводных и рыб;
- Карбон – господство папоротников хвощей, расцвет земноводных;
- Пермь – появление голосеменных растений.
Мезозой включает 3 периода:
- Триас – расцвет голосеменных растений, появление первых млекопитающих;
- Юра – появление примитивных птиц;
- Мел – вымирание рептилий, развитие птиц и млекопитающих.
Кайнозой включает три периода:
- Палеоген – появление цветковых;
- Неоген – широкое распространение птиц, млекопитающих и цветковых растений;
- Антропоген – появление человека.
Геологические события часто определяются отношением одних временных единиц к другим. Такое деление истории Земли получило название относительная геохронология . В основе относительной геохронологии лежит стратиграфический анализ, позволяющий сопоставить и проследить отдельные слои, сходные по составу породы – это литостратиграфия.
Определение 3
Литостратиграфия – это метод расчленения, выделения условных временных отрезков.
В $1669$ г. Николаусом Стено был установлен закон последовательности напластования. Ученый определил, что нижние пласты осадочных горных пород являются более древними, потому что образовались раньше вышележащих. Таким образом, уже в $XVII$ веке появилась возможность установления относительной последовательности образования слоев, а это значит и тех событий, которые были с ними связаны. В результате исчезновения группы слоёв последовательность напластований может быть нарушена – это есть стратиграфический перерыв и на разрезах он обозначается волнистой чертой. Принцип Стено важный, но, как считают специалисты, имеет ряд ограничений. Принцип подходит для тех территорий, у которых тектоническое состояние спокойное и осадочные образования залегают горизонтально. В этом случае слои, расположенные выше, будут моложе по сравнению с нижележащими слоями. Если же тектонические движения смяли горные породы в складки, и они перемешались, то принцип Стено не подходит – последовательность слоёв нарушается. Если такие случаи возникают, на помощь приходит палеонтология. В горных породах остаются остатки органической жизни, по которым палеонтологи дают своё заключение о возрасте породы. Они используют принцип эволюции органического мира – от простейших к более сложным формам. Этот палеонтологический метод определения относительного возраста и последовательности залегания горных пород в относительной геохронологии является основным.
Абсолютное летоисчисление
Определение 4
Когда возраст горных пород определяется в годах – это уже будет абсолютное летоисчисление.
Абсолютное летоисчисление имеет две группы методов:
- Скорость осадконакопления или сезонно-климатический метод. Геологические и биологические процессы связаны с сезонными изменениями климата, например, деревья имеют годичные кольца, по количеству которых можно определить их возраст. О возрасте коралловой постройки по годичным слойкам роста. Кольца деревьев и кораллов в окаменевшем виде не повреждаются и доходят до внимания ученых. Обнаружить годичные кольца можно и в осадочных горных породах, которые отложились в поймах, дельтах рек, в озерных отложениях. В этих породах образуется два слоя – весенний песчаный слой и зимний глинистый слой. Зимой принос грубообломочного материала прекращается и оседает глинистая муть, поэтому ежегодно образуется два тонких слоя – песчаный и глинистый. Для точности абсолютного летоисчисления важно, чтобы осадконакопление шло непрерывно и ритмику процессов ничего не нарушало. Кроме всего, подсчет возраста имеет свои ограничения – это десятки тысяч лет, но не миллионы;
- Второй метод – скорость радиоактивного распада элементов . Идея была высказана в $1902$ г П. Кюри на основании того, что кристаллическая решетка многих минералов включает в себя радиоактивные изотопы в малых количествах. Образование минерала сопровождается накоплением продуктов естественного распада изотопов. Распад изотопов происходит с постоянной скоростью и никакие факторы не могут её изменить. Первым опробованным методом был уран-свинцовый, затем появился свинцово-изотопный, калий-аргоновый, рубидий-стронциевый, самарий-неодимовый, радиоуглеродный метод. В верхних слоях атмосферы из азота образуется радиоуглерод, который распадается с периодом полураспада $5570$ лет. Используют метод для определения возраста древесины, древесного угля, торфа, углесодержащих организмов. На основании радиологических методов определена продолжительность всех геологических эр и периодов, время их начала и конца.
