Географія. Опорні конспекти. Україна у світі: природа, населення. 8 клас

Конспект № 14

Геологічна історія Землі. Геологічне літочислення

Державні вимоги до рівня загальноосвітньої підготовки

Учень/учениця:

• називає геологічні ери, геологічні періоди, давні материки;

• формулює визначення понять «геологічний час», «геохронологічна таблиця»;

• визначає вік гірських порід за геологічною картою;

• порівнює особливості природних умов території у різні геологічні ери;

• пояснює вплив дніпровського зледеніння, накопичення лесу, неотектонічних рухів на формування рельєфу.

Догеологічний етап розвитку Землі. Історія нашої планети налічує близько 5 млрд років. Перший мільярд років свого існування Земля не мала земної кори. Наша планета являла собою велетенську розігріту кулю. В розплавлених надрах важкі частки опускалися до центру, сформувавши ядро, а легкі піднімалися до поверхні, утворюючи мантію. Планету бомбардували метеорити. Повсюдно вивергалися вулкани. З їх газів виникла первинна атмосфера, але кисню в ній майже не було. Цей етап існування нашої планети називають догеологічним — часом до виникнення земної кори, тобто перших гірських порід.

Відносний та абсолютний вік гірських порід. Геологія — наука про земну кору, її склад, будову, історію розвитку та процеси, що в ній відбуваються. Гірські породи формувалися в результаті дії багатьох внутрішніх і зовнішніх процесів. Деяким гірським породам кілька мільярдів років, іншим — десятки тисяч. Звісно, люди не були свідками всієї історії нашої планети. Тоді ж за якими ознаками вчені її відновлюють? Як визначають вік гірських порід?

Розрізняють відносний та абсолютний вік порід. Відносний вік показує, яка гірська порода виникла раніше, а яка — пізніше, тобто порівнюється час утворення однієї породи відносно іншої. Зазвичай осадові породи, що лежать нижче, утворилися раніше, а згодом на них нашарувалися нові товщі осадових порід. Якщо магматична порода прорізає в надрах землі шари осадових, то вона молодша за них, адже магма занурилася в осадові породи, коли вони вже існували.

Іншим способом визначення відносного віку гірських порід є вивчення решток давніх живих організмів, що в них збереглися. Адже в кожний великий проміжок історії Землі на ній жили певні рослини та тварини. Згодом їх змінювали інші. Наприклад, якщо в гірських породах знаходять кістки динозаврів, це означає, що вони давніші за ті, в яких знаходять скелети птахів і звірів. Кам’яне вугілля з відбитками листків деревоподібних папоротей виникло раніше за буре вугілля з рештками квіткових рослин.

Визначити відносний вік гірських порід — це зробити лише півсправи. Важливо дізнатися, скільки мільйонів або й мільярдів років певній породі, тобто встановити її абсолютний вік. Але чи можливо це? Виявляється, так. У земній корі є свої «геологічні годинники» — радіоактивні речовини, зокрема уран. Із часом він повільно, але зі сталою швидкістю розпадається на свинець (який залишається в породі) та газ гелій (який розсіюється). Для повного розпаду урану необхідно 710 млн років. Знаючи про це, учені точно обчислюють, скільки міститься у гірській породі урану, а скільки свинцю. На підставі цього визначають, як давно виникла порода.

Завдяки вивченню відносного й абсолютного віку гірських порід нашої планети, вдалося встановити, як розвивалася земна кора та як видозмінювалося життя на Землі.

Геохронологічна таблиця. Геологічна історія нашої планети починається 4 млрд років тому, коли на поверхні мантії сформувалася земна кора. Геологічну історію Землі поділяють на значні відрізки часу — геологічні ери, які у свою чергу складаються з геологічних періодів. Назви періодам давали за різними ознаками. Найчастіше вони пов’язані з сучасними або давніми географічними назвами місцевостей, де були досліджені гірські породи відповідного часу. Наприклад, девонський (від графства Девоншир у Великій Британії), пермський (від російського міста), Юрський (від гір Юра в Альпах) та інші. Деякі періоди названі за складом переважальних гірських порід, які були на той час сформовані, зокрема кам’яновугільний, крейдовий.

Поділ геологічної історії Землі на ери та періоди відображено у геохронологічній таблиці, або шкалі, яка є своєрідним календарем із проміжками часу від десятків мільйонів до мільярдів років. Міжнародну геохронологічну таблицю уклали вчені у другій половині XIX ст. і з накопиченням нових фактів багаторазово уточнювали. В підґрунті таблиці перебуває відносний вік гірських порід. Тому найдавніші ери показані знизу таблиці (як у земній корі залягають і більш давні осадові породи), молодші — зверху. В геологічній історії Землі виділяють п’ять геологічних ер.

Геохронологічна таблиця

Еон

Ера

Тривалість, млн років

Період

Тривалість, млн років

Епоха

Тривалість, млн років

Фанерозой

Кайнозойська

KZ

66

Четвертинний

20

Голоценова

0,01

Плейстоценова

1,5-2

Неогеновий

23

Пліоценова

7

Міоценова

16

Палеогеновий

41

Олігоценова

12

Еоценова

21

Палеоценова

8

Мезозойська

MZ

169

Крейдовий

66

Пізня

34

Рання

32

Юрський

53

Пізня

23

Середня

10

Рання

20

Тріасовий

50

Пізня

25

Середня

10

Рання

15

Палеозойська

PZ

Пізній палеозой

PZ2

165

Пермський

45

Пізня

20

Рання

25

Кам’яно-вугільний

65

Пізня

20

Середня

20

Рання

25

Девонський

55

Пізня

15

Середня

16

Рання

24

Ранній палеозой

PZ1

170

Силурійський

35

Пізня

15

Рання

20

Ордовицький

55

Пізня

15

Середня

25

Рання

15

Кембрійський

80

Пізня

25

Середня

30

Рання

25

Криптозой

Протерозойська

PR

Архейська

AR

Розвиток Землі у ранні геологічні ери. Архейська ера (з грецької — давній) тривала від 4 до 2 млрд років тому і становить половину всієї геологічної історії планети. Життя у ті часи не існувало. Хлюпотіло море. Вулканізм мав глобальний характер. Первинні материки мали вигляд велетенських застиглих потоків лави.

Протерозойська ера (з грецької — раннє життя) охопила відрізок часу від 2 млрд до 570 млн років тому й становить ще 40 % геологічного часу. На думку вчених, земна кора залишалася неспокійною. Літосфера розтріскалася на велетенські плити, які почали дрейфувати. Процеси вулканізму й активного горотворення локалізувалися на краях літосферних плит. Наприкінці протерозою відбулася байкальська епоха горотворення. Нині на місці її прояву знаходяться сильно зруйновані брилові гори. Близько 3 млрд років в Океані на мілководді виникли перші мікроорганізми. Наприкінці протерозойської ери в океанах панували водорості та прості м’якотілі тварини, які після себе майже не лишили слідів існування.

Разом архейську та протерозойську ери називають докембрієм (за назвою першого періоду наступної Палеозойської ери), який охоплює 90 % усього геологічного часу. Проте поки що небагато накопичено знань про ті віддалені часи, тому дві перші ери не поділяють на геологічні періоди.

Розвиток Землі у палеозойську еру. Палеозойська ера (з грецької — давнє життя) розпочалася 570 млн років, а закінчилися 240 млн років тому та становить 6 % від усього геологічного часу. Про цей відрізок історії Землі накопичено чимало знань, тому Палеозойську еру поділяють на шість геологічних періодів. Перші три становлять ранній палеозой, три наступні — пізній палеозой.

У ранньому палеозої материки й океани зовсім не були подібні до сучасних. У південній півкулі існував давній материк Гондвана, а у північній — кілька окремих материків: Лаврентія, Сибір (Ангарида), Європа й інші. На краях тодішніх літосферних плит відбувалося каледонське горотворення. Нині ці давні гори сильно зруйновані зовнішніми процесами. У середині плит формувалися величезні рівнини. В ранньому палеозої життя вирує лише в Океані. Панують водорості, а серед тварин — медузи, губки, молюски, давні ракоподібні істоти трилобіти. В силурійський період перші рослини вийшли з Океану на заболочені ділянки суходолу та наситили повітря киснем.

У пізньому палеозої внаслідок пересування літосферних плит вони поступово зближуються і наприкінці Пермського періоду утворюється надматерик Пангея (з грецької — уся земля), який оточують океани Панталасса (з грецької — усе море). При цьому по лініях зіткнення давніших материків відбувалося герцинське горотворення. В Україні на той час сформувалися гори на місці Донецького кряжу та рівнинної частини Криму. В Океані панівною групою тварин стають риби. На суходолі за умов вологого і теплого клімату серед деревоподібних папоротей літали велетенські комахи. З води вийшли на суходіл велетенські земноводні — родичі сучасних жаб.

Розвиток Землі у мезозойську еру. Мезозойська ера (з грецької — середнє життя) тривала від 240 млн до 67 млн років тому і становить близько 3 % від усієї історії розвитку земної кори. Вона складається із трьох геологічних періодів: тріасового, юрського та крейдового. Клімат материка Пангея стає сухим і спекотним. Де призводить до вимирання вологолюбної флори і фауни пізнього палеозою. Папороті змінюють посухостійкі голонасінні рослини, а земноводних тварин — плазуни (рептилії), яких назвали динозаврами (у перекладі — страшна ящірка). Останні опанували усі сфери життя: суходіл, повітря й воду.

Наприкінці тріасового періоду Пангея починає розколюватися на два материки: південний — Гондвану, північний — Лавразію. Між ними виникає океан Тетіс. До кінця мезозою ці материки продовжують розколюватися на сучасні континенти. Внаслідок розсування материків виникають улоговини сучасних океанів. У місцях зіткнення літосферних плит відбувається мезозойське горотворення.

У середині мезозою з’явилися квіткові рослини, перші птахи та ссавці. Спочатку ці тварини були малочисельними та невеликими за розмірами й суттєвої конкуренції динозаврам не становили. Але вони мали неабияку перевагу порівняно з рептиліями — теплокровність, що дало їм змогу вижити в епохи суттєвого похолодання клімату.

Розвиток Землі у кайнозойську еру. Кайнозойська ера (з грецької — нове життя) розпочалася 67 млн років тому і триває донині. Вона становить менше 1 % геологічної історії. Її поділяють на три геологічні періоди: палеогеновий, неогеновий і четвертинний (або антропогеновий). Материки й океани поступово набувають сучасних обрисів. У місцях зіткнення літосферних плит проявляється альпійська епоха горотворення, в результаті якої утворюються величезні пояси гір. Серед них — Карпати та Кримські гори. Давні плазуни й динозаври вимерли ще в кінці мезозою. Клімат палеогену та неогену був теплим і вологим, тому на суходолі на той час жили теплолюбні рослини та тварини. В четвертинному періоді відбувається різке похолодання клімату, що спричиняє чотири епохи зледеніння у північній півкулі Землі. Максимальна з них, Дніпровська, досягла території України. Це суттєво вплинуло на склад гірських порід, змінило рельєф, а також видовий склад рослин і тварин. Антропоген — час появи та розвитку людини.