Scala geocronologica moderna. Storia geocronologica della terra. Scale geologiche e stratigrafiche

Uno dei compiti principali della ricerca geologica è determinare l'età rocce che costituiscono la crosta terrestre. Ci sono età relative e assolute. Esistono diversi metodi per determinare l'età relativa delle rocce: stratigrafico e paleontologico.

Il metodo stratigrafico si basa sull'analisi delle rocce sedimentarie (marine e continentali) e sulla determinazione della sequenza della loro formazione. Gli strati che giacciono in basso sono più vecchi, in alto sono più giovani. Questo metodo stabilisce l'età relativa delle rocce in una determinata sezione geologica in piccole aree.

Il metodo paleontologico è lo studio dei resti fossilizzati del mondo organico. Il mondo organico ha subito cambiamenti significativi nel corso della storia geologica. Lo studio delle rocce sedimentarie in una sezione verticale della crosta terrestre ha dimostrato che a un certo complesso di strati corrisponde un certo complesso di organismi vegetali e animali.

Pertanto, i fossili di piante e animali possono essere utilizzati per determinare l'età delle rocce. I fossili sono i resti di piante e animali estinti, nonché tracce della loro vita. Non tutti gli organismi sono importanti per determinare l'età geologica, ma solo i cosiddetti organismi guida, cioè quegli organismi che, in senso geologico, non sono esistiti a lungo.

I fossili guida dovrebbero avere una piccola distribuzione verticale e un'ampia distribuzione orizzontale ed essere ben conservati. In ogni periodo geologico si sviluppò un certo gruppo di animali e piante. I loro resti fossilizzati si trovano in depositi dell'età corrispondente. Negli antichi strati della crosta terrestre si trovano i resti di organismi primitivi, in quelli più giovani altamente organizzati. Lo sviluppo del mondo organico si è svolto lungo una linea ascendente; dagli organismi semplici a quelli complessi. Più vicino al nostro tempo, maggiore è la somiglianza con il moderno mondo organico. Il metodo paleontologico è il più accurato e diffuso.

Composizione tavolo

La scala geocronologica è stata creata per determinare l'età geologica relativa delle rocce. L'età assoluta, misurata in anni, è di secondaria importanza per i geologi. Il tempo dell'esistenza della Terra è diviso in due intervalli principali: Fanerozoico e Precambriano (criptozoico) secondo l'aspetto dei resti fossili nelle rocce sedimentarie. Criptozoico: il tempo della vita nascosta, esistevano solo organismi dal corpo molle, che non lasciavano tracce nelle rocce sedimentarie. Il Fanerozoico iniziò con la comparsa al confine dell'Ediacarano (Vendiano) e del Cambriano di molte specie di molluschi e altri organismi, consentendo alla paleontologia di sezionare gli strati secondo i ritrovamenti di flora e fauna fossili.

Un'altra grande divisione della scala geocronologica ha origine nei primissimi tentativi di dividere la storia della Terra in grandi intervalli di tempo. Quindi l'intera storia è stata divisa in quattro periodi: il primario, che equivale al Precambriano, il secondario - il Paleozoico e il Mesozoico, il terziario - l'intero Cenozoico senza l'ultimo periodo Quaternario. Il periodo quaternario occupa una posizione speciale. Questo è il periodo più breve, ma in esso si sono svolti molti eventi, le cui tracce sono meglio conservate di altre.

Sulla base di metodi stratigrafici e paleontologici è stata costruita una scala stratigrafica, mostrata in Fig. 1, in cui le rocce che costituiscono la crosta terrestre sono disposte in una certa sequenza secondo la loro età relativa. In questa scala si distinguono gruppi, sistemi, reparti, livelli. Sulla base della scala stratigrafica, è stata sviluppata una tavola geocronologica, in cui il tempo di formazione di gruppi, sistemi, divisioni e stadi è chiamato era, periodo, epoca, secolo.

Fig. 1. Scala geologica

L'intera storia geologica della Terra è suddivisa in 5 ere: Archeano, Proterozoico, Paleozoico, Mesozoico, Cenozoico. Ogni epoca è divisa in periodi, periodi in ere, ere in secoli.

Caratteristiche di determinare l'età delle rocce

Età geologica assoluta - il tempo trascorso da qualsiasi evento geologico all'era attuale, calcolato in unità di tempo assolute (in miliardi, milioni, migliaia, ecc. di anni). Esistono diversi metodi per determinare l'età assoluta delle rocce.

Il metodo della sedimentazione si riduce alla determinazione della quantità di materiale detritico rimosso annualmente dalla superficie terrestre e depositato sul fondo marino. Sapendo quante precipitazioni si accumulano sui fondali durante l'anno e misurando lo spessore degli strati sedimentari accumulatisi in determinati periodi geologici, si può conoscere il tempo necessario per l'accumulo di questi sedimenti.

Il metodo di sedimentazione non è del tutto accurato. La sua imprecisione è spiegata dai processi irregolari di sedimentazione. Il tasso di sedimentazione non è costante, cambia, intensificandosi e raggiungendo il massimo durante i periodi di attività tettonica della crosta terrestre, quando la superficie terrestre presenta forme altamente sezionate, a causa delle quali i processi di denudazione si intensificano e, di conseguenza, più precipitazioni entrano nei bacini marini. Durante i periodi di movimenti tettonici meno attivi della crosta terrestre, i processi di denudazione si indeboliscono e la quantità di precipitazioni diminuisce. Questo metodo dà solo un'idea approssimativa dell'età geologica della Terra.

Metodi radiologici i metodi più accurati per determinare l'età assoluta delle rocce. Si basano sull'uso del decadimento radioattivo di isotopi di uranio, radio, potassio e altri elementi radioattivi. Il tasso di decadimento radioattivo è costante e non dipende dalle condizioni esterne. I prodotti finali del decadimento dell'uranio sono elio e piombo Pb206. Da 100 grammi di uranio si forma 1 grammo (1%) di piombo in 74 milioni di anni. Se determiniamo la quantità di piombo (in percentuale) nella massa di uranio, moltiplicando per 74 milioni otteniamo l'età del minerale e da essa il tempo di esistenza dello strato geologico.

IN Ultimamente iniziò a utilizzare il metodo radioattivo, che si chiamava potassio o argon. In questo caso viene utilizzato un isotopo di potassio con un peso atomico di 40. Il metodo del potassio ha il vantaggio che il potassio è ampiamente distribuito in natura. Durante la decomposizione del potassio, si formano gas di calcio e argon. Lo svantaggio del metodo radiologico è opportunità limitata la sua applicazione è principalmente per determinare l'età delle rocce ignee e metamorfiche.

Tavola geologica- questo è uno dei modi per rappresentare le fasi di sviluppo del pianeta Terra, in particolare la vita su di esso. La tabella registra le epoche, che sono suddivise in periodi, ne viene indicata l'età, la durata, vengono descritte le principali aromorfosi di flora e fauna.

Spesso nelle tabelle geocronologiche, le ere precedenti, cioè più vecchie, sono scritte in basso, e successive, cioè più giovani, in alto. Di seguito sono riportati i dati sullo sviluppo della vita sulla Terra in ordine cronologico naturale: dal più antico al più recente. Forma tabellare omessa per comodità.

Era archeana

È iniziato circa 3500 milioni (3,5 miliardi) di anni fa. È durato circa 1000 milioni di anni (1 miliardo).

Nell'era archeana compaiono i primi segni di vita sulla Terra: organismi unicellulari.

Secondo stime moderne, l'età della Terra supera i 4 miliardi di anni. Prima dell'Archeano, c'era l'era catarchea, quando non c'era ancora vita.

Era proterozoica

È iniziato circa 2700 milioni (2,7 miliardi) di anni fa. È durato più di 2 miliardi di anni.

Proterozoico - l'era dei primi anni di vita. Negli strati appartenenti a quest'epoca si trovano rari e pochi resti organici. Tuttavia, appartengono a tutti i tipi di invertebrati. È anche probabile che appaiano i primi cordati - non cranici.

Paleozoico

È iniziato circa 570 milioni di anni fa ed è durato più di 300 milioni di anni.

Paleozoico - vita antica. A partire da esso, il processo di evoluzione è meglio studiato, poiché i resti di organismi degli strati geologici superiori sono più accessibili. Quindi, è consuetudine considerare ogni epoca in dettaglio, annotando i cambiamenti nel mondo organico per ogni periodo (sebbene i loro periodi si distinguano sia nell'Archeano che nel Proterozoico).

Periodo Cambriano (Cambriano)

Durato circa 70 milioni di anni. Prosperano gli invertebrati marini e le alghe. Compaiono molti nuovi gruppi di organismi: si verifica la cosiddetta esplosione cambriana.

Periodo Ordoviciano (Ordoviciano)

Durato 60 milioni di anni. Il periodo di massimo splendore dei trilobiti, i racoscorpioni. Compaiono le prime piante vascolari.

Siluriano (30 Ma)

• Fioritura di coralli.
• L'aspetto dello scutello - vertebrati senza mandibole.
• L'aspetto delle piante psilofite che sono arrivate a terra.

Devoniano (60 mA)

• La fioritura dei corimbi.
• L'aspetto di pesci con pinne lobate e stegocefali.
• Distribuzione su terra delle spore superiori.

Periodo carbonifero

Durato circa 70 milioni di anni.

• L'ascesa degli anfibi.
• Aspetto dei primi rettili.
• L'emergere di forme volanti di artropodi.
• Diminuzione del numero di trilobiti.
• Felci in fiore.
• L'emergere di felci da seme.

Perm (55 milioni)

• La diffusione dei rettili, l'emergere di lucertole dai denti di animali.
• Estinzione dei trilobiti.
• Scomparsa delle foreste carbonifere.
• Distribuzione delle gimnosperme.

Era mesozoica

L'era della mezza età.

Geocronologia e stratigrafia

È iniziato 230 milioni di anni fa ed è durato circa 160 milioni di anni.

Triassico

Durata - 35 milioni di anni. La fioritura dei rettili, la comparsa dei primi mammiferi e dei veri pesci ossei.

Periodo giurassico

Durato circa 60 milioni di anni.

• Dominanza di rettili e gimnosperme.
• Aspetto dell'Archaeopteryx.
• Ci sono molti cefalopodi nei mari.

Periodo Cretaceo (70 milioni di anni)

• L'emergere di mammiferi superiori e veri uccelli.
• Diffusa distribuzione di pesci ossei.
• Riduzione di felci e gimnosperme.
• La nascita delle angiosperme.

Era cenozoica

L'era della nuova vita. È iniziato 67 milioni di anni fa, dura, rispettivamente, la stessa quantità.

Paleogene

Durato circa 40 milioni di anni.

• Aspetto di lemuri dalla coda, tarsi, parapithecus e dryopithecus.
• Un'esplosione di insetti.
• L'estinzione dei grandi rettili continua.
• Stanno scomparendo interi gruppi di cefalopodi.
• dominanza delle angiosperme.

Neogene (circa 23,5 Ma)

predominio di mammiferi e uccelli. Apparvero i primi rappresentanti del genere Homo.

Antropogene (1,5 mA)

Aspetto delle specie Homo sapiens. Il mondo animale e vegetale assume un aspetto moderno.

Nel 1881, al II Congresso Geologico Internazionale di Bologna, fu adottata la Scala Geocronologica Internazionale, che è un'ampia generalizzazione sistemica del lavoro di molte generazioni di geologi in vari campi della conoscenza geologica. La scala riflette la sequenza cronologica delle divisioni temporali durante le quali si sono formati alcuni complessi di sedimenti e l'evoluzione del mondo organico, ovvero la periodizzazione naturale della storia della Terra si riflette nella scala geocronologica internazionale. È costruito sul principio della subordinazione di rango del tempo e delle unità stratigrafiche dal più grande al più piccolo (Tabella 6.1).

Ad ogni suddivisione temporale corrisponde un insieme di depositi, individuati in funzione del mutamento del mondo organico e denominati suddivisione stratigrafica.

Esistono quindi due scale: geocronologica e stratigrafica (Tabelle 6.2, 6.3, 6.4). In queste scale, l'intera storia della Terra è suddivisa in diversi eoni e corrispondenti eonotemi.

Le scale geocronologica e stratigrafica cambiano e migliorano costantemente. La scala data in tabella. 6.2, ha il rango di internazionale, ma ha anche opzioni: al posto del Carbonifero nella scala europea, negli USA si distinguono due periodi: il Mississippiano, che segue il Devoniano, e il Pennsylvaniano, che precede il Permiano.

Ogni epoca (periodo, epoca, ecc.) ha il proprio complesso di organismi viventi, la cui evoluzione è uno dei criteri per costruire una scala stratigrafica.

Nel 1992 il Comitato Stratigrafico Interdipartimentale ha pubblicato una scala stratigrafica (geocronologica) moderna, consigliata per tutte le organizzazioni geologiche del nostro Paese (vedi Tabelle 6.2, 6.3, 6.4), ma generalmente non accettata su scala globale; le maggiori divergenze esistono per il sistema Precambriano e per quello Quaternario.



Appunti.

Evidenziato qui:

1. Archean eon (AR) (prima vita), che corrisponde allo spessore stratigrafico delle rocce - l'eonotema archeano.

2. Eone proterozoico (PR) (vita primaria) - corrisponde allo strato stratigrafico delle rocce - l'eonotema proterozoico.

3. Eone fanerozoico, suddiviso in tre ere:

3.1 - Era paleozoica (PZ) (era della vita antica) - corrisponde allo strato roccioso paleozoico - Eratema paleozoico (gruppo);

3.2 - Era mesozoica (MZ) (era di mezza età) - corrisponde allo strato roccioso mesozoico - Eratema mesozoico (gruppo);

3.3 - Era cenozoica (KZ) (era della nuova vita) - corrisponde agli strati rocciosi cenozoici - Erathema cenozoico (gruppo).

L'eone Archeano è diviso in due parti: primo (più vecchio di 3500 Ma) e tardo Archeano. Anche l'eone proterozoico è diviso in due parti: primo e tardo proterozoico; in quest'ultimo spicca il Riphean (R) (dall'antico nome degli Urali - Ripheus) e il periodo vendiano (V) - dal nome dell'antica tribù slava "Vedas" o "Venedi".

L'eone e l'eonotema fanerozoico sono suddivisi in tre ere (eratemi) e 12 periodi (sistemi). Il nome dei periodi è solitamente assegnato dal nome dell'area in cui sono stati identificati per la prima volta e descritti in modo più completo.

IN Era paleozoica(erateme) sono evidenziati di conseguenza.

1. Periodo Cambriano (6) - Sistema Cambriano (Є) - secondo l'antico nome della provincia del Galles in Inghilterra - Cambria;

2. Periodo Ordoviciano (O) - Sistema Ordoviciano (O) - dal nome delle antiche tribù d'Inghilterra che abitavano quelle zone - "Mordoviciani";

3. Periodo Siluriano (S) - Sistema Siluriano (S) - dal nome delle antiche tribù d'Inghilterra - "Silurs";

4. Periodo devoniano (D) - Sistema devoniano (D) - dal nome della contea del Devonshire in Inghilterra;

5. Periodo Carbonifero (Carbonifero) (C) - Sistema Carbonifero (Carbonifero) (O - dall'ampio sviluppo di depositi di carbone in questi depositi;

6. Periodo Permiano (P) - Sistema Permiano (P) - con il nome della provincia Permiano in Russia.

Nell'era mesozoica (eratem) sono evidenziati di conseguenza.

1. Periodo Triassico (T) - Sistema Triassico (T) - dividendo il periodo (sistema) in tre parti;

2) Periodo giurassico (J) - Sistema giurassico (J) - con il nome delle montagne del Giura in Svizzera;

3. Periodo cretaceo (K) - Sistema cretaceo (K) - secondo l'ampio sviluppo del gesso da scrittura nei depositi di questo sistema.

Nell'era cenozoica (eratem) sono evidenziati di conseguenza.

1. Periodo Paleogene (P) - Sistema Paleogene (P) - il massimo parte antica era cenozoica;

2. Periodo Neogene (N) - Sistema Neogene (N) - neonati;

3. Periodo quaternario (Q) - Sistema quaternario (Q) - su suggerimento di Acad.

Scala geologica

AA. Pavlova, a volte chiamato antropogeno.

Gli indici (simboli) delle epoche (erathems) sono indicati dalle prime due lettere della trascrizione latina e i periodi (sistemi) - dalla prima lettera.

Sulle mappe e sezioni geologiche, per comodità di rappresentare ciascun sistema di età, viene assegnato un colore specifico. I periodi (sistemi) sono divisi rispettivamente in epoche (dipartimenti). La durata dei periodi geologici non è la stessa: da 20 a 100 milioni di anni. L'eccezione è il periodo quaternario - 1,8 milioni di anni, ma non è ancora finito.

Le prime, medie e tarde epoche corrispondono alle sezioni inferiore, media e superiore. Le epoche (dipartimenti) possono essere due o tre. Gli indici delle epoche (dipartimenti) corrispondono all'indice dei loro periodi (sistemi) con l'aggiunta di numeri in basso a destra - 1,2,3. Ad esempio, 5 è la prima epoca siluriana e S2 è la tarda epoca siluriana. Per la designazione del colore delle epoche (dipartimenti), il colore dei loro periodi (sistemi) viene utilizzato per le tonalità precedenti (successive) - più scure. Le epoche (dipartimenti) del periodo Giurassico e dell'era Cenozoica hanno mantenuto i propri nomi. Le unità stratigrafiche e geocronologici dell'era Cenozoica (gruppi) hanno i loro nomi: P1 - Paleocene, P2 - Eocene, P3 - Oligocene, N1 - Miocene, N2 - Pliocene, QI, QII, QIII - epoche (dipartimenti) del primo (inferiore), medio (medio), tardo Quaternario (quaternario superiore) - insieme sono chiamati Pleistocene e Q4 - Olocene.

Le unità successive e più frazionarie delle scale geocronologica e stratigrafica sono il secolo (stadio) con una durata da 2 a 10 Ma. Sono nominati geograficamente.

1. Scala dei tempi geologici

1.5. Scale geocronologiche e stratigrafiche.

L'irreversibilità del tempo

3. Scienze naturali del Medioevo

Elenco della letteratura usata

1. Scala dei tempi geologici

I concetti fisici, cosmologici e chimici portano vicino alle idee sulla Terra, la sua origine, struttura e varie proprietà. Il complesso di geoscienze è comunemente indicato come geologia(Greco ge - Terra). La Terra è un luogo e una condizione necessaria per l'esistenza dell'umanità. Per questo motivo, i concetti geologici sono della massima importanza per l'uomo. Dobbiamo capire la natura della loro evoluzione. I concetti geologici non nascono spontaneamente, sono il risultato di un'accurata ricerca scientifica.

La Terra è un oggetto spaziale unico. Al centro del suo studio c'è l'idea dell'evoluzione della terra. Con questo in mente, passiamo prima di tutto a un parametro quantitativo ed evolutivo così importante della Terra come il suo tempo, il tempo geologico.

Lo sviluppo di concetti scientifici sul tempo geologico è complicato dal fatto che la vita di un individuo umano è una frazione insignificante dell'età della Terra (circa 4,6 * 109 anni). Una semplice estrapolazione del tempo geologico effettivo nelle profondità del tempo geologico passato non dà nulla. Per ottenere informazioni sul passato geologico della Terra, sono necessari alcuni concetti speciali. Ci sono di più vari modi comprensione del tempo geologico, tra i quali i principali sono litologico, biostratigrafico e radiologico.

Il concetto litologico di tempo geologico fu sviluppato per la prima volta dal medico e naturalista danese N. Stensen (Steno). Secondo il concetto di Steno (1669), in una serie di strati normalmente presenti, gli strati sovrastanti sono più giovani di quelli sottostanti, e ancor più giovani sono le fratture e le vene minerali che li attraversano. L'idea principale di Steno è questa: la struttura a strati delle rocce sulla superficie terrestre è una rappresentazione spaziale del tempo geologico, che, ovviamente, ha anche una certa struttura. Nello sviluppo delle idee di Steno, il tempo geologico è determinato dall'accumulo di sedimenti nei mari e negli oceani, sedimenti fluviali nei tratti estuari della costa, dall'altezza delle dune, dallo spessore delle argille "a nastro" che appaiono ai bordi dei ghiacciai a seguito del loro scioglimento.

Nella comprensione biostratigrafica del tempo geologico vengono presi in considerazione i resti di antichi organismi: la fauna e la flora che si trovano più in alto sono considerate più giovani. Questo modello fu stabilito dall'inglese W. Smith, che compilò la prima carta geologica dell'Inghilterra con la divisione delle rocce in base alla loro età (1813-1815). È importante che, contrariamente agli strati litologici, le caratteristiche biostratigrafiche si estendano su lunghe distanze e siano presenti in tutto il guscio della Terra nel suo insieme.

Sulla base dei dati lito- e biostratigrafici, sono stati ripetutamente fatti tentativi per creare una scala unificata (bio)stratigrafica del tempo geologico. Tuttavia, lungo la strada, i ricercatori si sono imbattuti invariabilmente in difficoltà indefinibili. Dai dati (bio)stratigrafici è possibile determinare il rapporto maggiore-minore, ma è difficile determinare in quanti anni si è formato uno strato prima dell'altro. Ma il compito di ordinare gli eventi geologici richiede l'introduzione non solo di caratteristiche ordinali, ma anche quantitative (metriche) del tempo.

Con la misurazione del tempo radiologico, nella cosiddetta cronologia degli isotopi, l'età degli oggetti geologici viene determinata in base al rapporto tra gli isotopi genitore e figlia di un elemento radioattivo in essi. L'idea della misurazione del tempo radiologico è stata proposta all'inizio del XX secolo. P. Curie e E. Rutherford.

La geocronologia isotopica ha permesso di utilizzare non solo definizioni d'ordine del tipo “prima-dopo”, ma anche definizioni quantitative nelle procedure di misurazione del tempo geologico. A questo proposito viene introdotta una scala dei tempi geologici, che solitamente viene presentata in varie versioni. Uno di questi è mostrato di seguito.

Intervalli temporali geologici (inizio di periodi ed epoche in milioni di anni dal presente)

Nei nomi dei periodi geologici dalla loro prima classificazione, sono state conservate solo due espressioni: Terziario e Quaternario. Alcuni dei nomi dei periodi geologici sono associati a località o alla natura dei depositi materiali. COSÌ, Devoniano Il periodo caratterizza l'età dei depositi studiati per la prima volta nel Devonshire, in Inghilterra. Gessato periodo caratterizza le caratteristiche dell'età dei depositi geologici contenenti molto gesso.

2. Irreversibilità del tempo

Tempo - questa è una forma di esistenza della materia, che esprime l'ordine del cambiamento negli oggetti e nei fenomeni della realtà. Caratterizza la durata effettiva di azioni, processi, eventi; denota l'intervallo tra gli eventi.

A differenza dello spazio, dove puoi tornare in ogni punto ancora e ancora, il tempo - irreversibilmente E unidimensionale. Scorre dal passato attraverso il presente fino al futuro. Non puoi tornare indietro nel tempo, ma non puoi saltare attraverso nessun intervallo di tempo nel futuro. Ne consegue che il tempo è, per così dire, un quadro per le relazioni di causa ed effetto. Alcuni sostengono che l'irreversibilità del tempo e la sua direzione siano determinate dalla causa dalla connessione, poiché la causa precede sempre l'effetto. È chiaro, tuttavia, che la nozione di antecedenza presuppone già il tempo. Più giusto, quindi, G. Reichenbach, che scrive: "Non solo l'ordine temporale, ma anche l'ordine spazio-temporale unificato si rivela come uno schema ordinatore che controlla le catene causali, e, quindi, come un'espressione della struttura causale dell'universo".

L'irreversibilità del tempo nei processi macroscopici è incarnata nella legge dell'aumento dell'entropia. Nei processi reversibili l'entropia rimane costante, nei processi irreversibili aumenta. I processi reali sono sempre irreversibili. In un sistema chiuso, la massima entropia possibile corrisponde all'inizio dell'equilibrio termico in esso: le differenze di temperatura nelle singole parti del sistema scompaiono ei processi macroscopici diventano impossibili. Tutta l'energia insita nel sistema viene convertita nell'energia del movimento disordinato e caotico delle microparticelle e la transizione inversa del calore in lavoro è impossibile.

Si è scoperto che il tempo non può essere considerato come qualcosa preso separatamente. E comunque il valore misurato del tempo dipende dal moto relativo degli osservatori. Pertanto, due osservatori che si muovono l'uno rispetto all'altro e osservano due eventi diversi arriveranno a conclusioni diverse su quanto siano separati questi eventi nello spazio e nel tempo. Nel 1907 il matematico tedesco Hermann Minkowski (1864-1909) suggerì una stretta relazione tra tre caratteristiche spaziali e una temporale. Secondo lui, tutti gli eventi nell'Universo si verificano in un continuum spazio-temporale quadridimensionale.

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La scala stratigrafica (geocronologica) è lo standard con cui viene misurata la storia della Terra in termini di tempo e grandezza geologica. è una specie di calendario che conta gli intervalli di tempo in centinaia di migliaia e persino milioni di anni.

Sul pianeta

L'attuale saggezza convenzionale sulla Terra si basa su vari dati, secondo i quali l'età del nostro pianeta è di circa quattro miliardi e mezzo di anni. Né rocce né minerali che potrebbero indicare la formazione del nostro pianeta sono stati ancora trovati né nelle viscere né in superficie. Composti refrattari ricchi di calcio, alluminio e condriti carboniose, che si sono formati prima di ogni altra cosa nel sistema solare, limitano a queste cifre l'età massima della Terra. La scala stratigrafica (geocronologica) mostra i confini del tempo dalla formazione del pianeta.

Una varietà di meteoriti è stata studiata utilizzando metodi moderni, compreso l'uranio-piombo e, di conseguenza, vengono presentate le stime sull'età sistema solare. Di conseguenza, il tempo trascorso dalla creazione del pianeta è stato suddiviso in intervalli di tempo in base agli eventi più importanti per la Terra. La scala geocronologica è molto comoda per tracciare i tempi geologici. Le ere del Fanerozoico, ad esempio, sono delimitate dai maggiori eventi evolutivi in ​​cui si è verificata l'estinzione globale degli organismi viventi: il Paleozoico al confine con il Mesozoico è stato segnato dalla più grande estinzione di specie nell'intera storia del pianeta (Permiano-Triassico), e la fine del Mesozoico è separata dal Cenozoico dall'estinzione del Cretaceo-Paleogene.

Storia della creazione

Per la gerarchia e la nomenclatura di tutte le divisioni moderne della geocronologia, il diciannovesimo secolo si è rivelato il più importante: nella sua seconda metà si sono svolte le sessioni dell'IGC - il Congresso geologico internazionale. Successivamente, dal 1881 al 1900, fu compilata una moderna scala stratigrafica.

Il suo "riempimento" geocronologico è stato successivamente perfezionato e modificato più volte man mano che si rendevano disponibili nuovi dati. Segni molto diversi sono serviti come temi per nomi specifici, ma il fattore più comune è geografico.

Titoli

La scala geocronologica a volte associa i nomi alla composizione geologica delle rocce: quella carbonifera è apparsa in connessione con l'enorme numero di giacimenti di carbone durante gli scavi, e quella di gesso semplicemente perché il gesso per scrivere si è diffuso in tutto il mondo.

Principio costruttivo

Per determinare l'età geologica relativa della roccia era necessaria una speciale scala geocronologica. Le ere, i periodi, cioè l'età, che si misura in anni, hanno poca importanza per i geologi. L'intera vita del nostro pianeta è stata divisa in due segmenti principali: Fanerozoico e Criptozoico (Precambriano), che sono delimitati dalla comparsa di resti fossili nelle rocce sedimentarie.

Il criptozoico è la cosa più interessante che ci viene nascosta, poiché gli organismi dal corpo molle che esistevano a quel tempo non lasciavano una sola traccia nelle rocce sedimentarie. Periodi della scala geocronologica, come l'Ediacarano e il Cambriano, sono apparsi nel Fanerozoico attraverso le ricerche dei paleontologi: hanno trovato nella roccia una grande varietà di molluschi e molte specie di altri organismi. I ritrovamenti di fauna e flora fossili hanno permesso loro di sezionare gli strati e dare loro i nomi appropriati.

Intervalli di tempo

La seconda divisione più grande è un tentativo di designare gli intervalli storici della vita della Terra, quando i quattro periodi principali erano divisi dalla scala geocronologica. La tabella li mostra come primario (Precambriano), secondario (Paleozoico e Mesozoico), terziario (quasi l'intero Cenozoico) e Quaternario - un periodo che si trova in una posizione speciale, perché sebbene sia il più breve, è pieno di eventi che hanno lasciato tracce luminose e ben lette.

Ora, per comodità, la scala geocronologica della Terra è divisa in 4 ere e 11 periodi. Ma gli ultimi due sono divisi in altri 7 sistemi (epoche). Nessuna sorpresa. Sono gli ultimi segmenti particolarmente interessanti, poiché questo corrisponde al tempo dell'apparizione e dello sviluppo dell'umanità.

Pietre miliari

Per quattro miliardi e mezzo di anni nella storia della Terra, si sono verificati i seguenti eventi:

• Apparvero organismi pre-nucleari (i primi procarioti) - quattro miliardi di anni fa.
• La capacità degli organismi di fotosintesi è stata scoperta - tre miliardi di anni fa.
• Apparvero cellule con un nucleo (eucarioti) - due miliardi di anni fa.
• Gli organismi multicellulari si sono evoluti - un miliardo di anni fa.
• Apparvero gli antenati degli insetti: i primi artropodi, aracnidi, crostacei e altri gruppi - 570 milioni di anni fa.
• Pesci e proto-anfibi hanno cinquecento milioni di anni.
• Le piante terrestri sono apparse e ci deliziano da 475 milioni di anni.
• Gli insetti hanno vissuto sulla terra per quattrocento milioni di anni e nello stesso periodo le piante hanno ricevuto i semi.
• Gli anfibi vivono sul pianeta da 360 milioni di anni.
• I rettili (rettili) sono apparsi trecento milioni di anni fa.
• Duecento milioni di anni fa iniziarono ad evolversi i primi mammiferi.
• Centocinquanta milioni di anni fa, i primi uccelli cercarono di dominare il cielo.
• Centotrenta milioni di anni fa sbocciavano i fiori (piante fiorite).
• Sessantacinque milioni di anni fa, la Terra perse per sempre i dinosauri.
• Due milioni e mezzo di anni fa apparve un uomo (il genere Homo).
• Sono passati centomila anni dall'inizio dell'antropogenesi, grazie ai quali le persone hanno acquisito la loro forma attuale.
• Per venticinquemila anni, i Neanderthal non sono esistiti sulla Terra.

La scala geocronologica e la storia dello sviluppo degli organismi viventi, fuse in una, seppur in modo un po' schematico e generico, con date piuttosto approssimative, ma danno un'idea chiara dello sviluppo della vita sul pianeta.

Rocce da letto

La crosta terrestre è per lo più stratificata (dove non ci sono perturbazioni dovute a terremoti). La scala geocronologica generale è redatta in base alla posizione degli strati di rocce, che mostrano chiaramente come la loro età decresce dal basso verso l'alto.

Anche gli organismi fossili cambiano man mano che salgono: diventano più complessi nella loro struttura, alcuni subiscono cambiamenti significativi da strato a strato. Lo si può osservare senza visitare i musei paleontologici, ma semplicemente scendendo in metropolitana: epoche lontanissime da noi hanno lasciato le loro impronte sul rivestimento di graniti e marmi.

antropogeno

L'ultimo periodo dell'era cenozoica è la fase moderna della storia della terra, che comprende il Pleistocene e l'Olocene. Cosa non è successo in questi turbolenti milioni di anni (gli specialisti la pensano ancora diversamente: da seicentomila a tre milioni e mezzo). Ci furono ripetuti cambiamenti di raffreddamento e riscaldamento, enormi glaciazioni continentali, quando il clima fu umidificato a sud dei ghiacciai in avanzata, apparvero bacini d'acqua, sia dolci che salati. I ghiacciai hanno assorbito parte dell'Oceano Mondiale, il cui livello è sceso di cento o più metri, a causa del quale si sono formati i continenti.

Così, c'è stato uno scambio di fauna, ad esempio, tra l'Asia e il Nord America, quando si è formato un ponte al posto dello stretto di Bering. Più vicino ai ghiacciai si stabilirono animali e uccelli amanti del freddo: mammut, rinoceronti pelosi, renne, buoi muschiati, volpi artiche, pernici polari. Si sono diffusi molto a sud: nel Caucaso e in Crimea, nell'Europa meridionale. Lungo il corso dei ghiacciai si conservano ancora foreste relitte: pini, abeti rossi, abeti. E solo a distanza da loro crescevano foreste decidue, costituite da alberi come querce, carpini, aceri, faggi.

Pleistocene e Olocene

Questa è l'era dopo l'era glaciale - segmento non ancora completato e non pienamente vissuto della storia del nostro pianeta, che indica la scala geocronologica internazionale. Periodo antropogenico - Olocene, è calcolato dall'ultima glaciazione continentale (Nord Europa). Fu allora che la terra e l'Oceano Mondiale ricevettero i loro contorni moderni, e presero forma anche tutte le zone geografiche della Terra moderna. Il predecessore dell'Olocene - il Pleistocene è la prima epoca del periodo antropogenico. Il raffreddamento iniziato sul pianeta continua: la parte principale di questo periodo (Pleistocene) è stata caratterizzata da un clima molto più freddo di quello moderno.

L'emisfero settentrionale sta vivendo l'ultima glaciazione: tredici volte la superficie dei ghiacciai superata educazione moderna anche durante i periodi interglaciali. Le piante del Pleistocene sono le più vicine a quelle moderne, ma erano localizzate in modo leggermente diverso, specialmente durante i periodi di glaciazione. I generi e le specie della fauna sono cambiati, quelli che si sono adattati alla forma di vita artica sono sopravvissuti. L'emisfero australe non ha riconosciuto sconvolgimenti così enormi, quindi piante e mondo animale Il pleistocene è ancora presente in molte specie. Fu nel Pleistocene che ebbe luogo l'evoluzione del genere Homo - da (arcantropi) a Homo sapiens (neoantropi).

Quando sono apparse montagne e mari?

Il secondo periodo dell'era Cenozoica - il Neogene e il suo predecessore - il Paleogene, compresi il Pliocene e il Miocene circa due milioni di anni fa, durò circa sessantacinque milioni di anni. Nel Neogene fu completata la formazione di quasi tutti i sistemi montuosi: i Carpazi, le Alpi, i Balcani, il Caucaso, l'Atlante, la Cordigliera, l'Himalaya e così via. Allo stesso tempo, i contorni e le dimensioni di tutti i bacini marini sono cambiati, poiché sono stati sottoposti a un forte inaridimento. Fu allora che l'Antartide e molte regioni montuose si ghiacciarono.

Gli abitanti marini (invertebrati) si sono già avvicinati specie moderne e su una terra dominata da mammiferi: orsi, gatti, rinoceronti, iene, giraffe, cervi. Le grandi scimmie si sviluppano così tanto che l'Australopithecus potrebbe apparire un po 'più tardi (nel Pliocene). Nei continenti i mammiferi vivevano separatamente, poiché non vi era alcuna connessione tra loro, ma nel tardo Miocene, l'Eurasia e il Nord America si scambiarono comunque la fauna, e alla fine del Neogene la fauna migrò dal Nord America al Sud America. Fu allora che la tundra e la taiga si formarono alle latitudini settentrionali.

Ere paleozoiche e mesozoiche

Il Mesozoico precede l'era Cenozoica ed è durato 165 milioni di anni, compresi i periodi Cretaceo, Giurassico e Triassico. A quel tempo, le montagne erano intensamente formate alle periferie dell'India, dell'Atlantico e Oceani Pacifico. I rettili iniziarono il loro dominio sulla terra, nell'acqua e nell'aria. Poi apparvero i primi mammiferi ancora molto primitivi.

Il Paleozoico si trova sulla scala prima del Mesozoico. Durò circa trecentocinquanta milioni di anni. Questo è il momento della costruzione della montagna più attiva e dell'evoluzione più intensa di tutte piante superiori. A quel tempo si formarono quasi tutti gli invertebrati e vertebrati conosciuti di vari tipi e classi, ma non c'erano ancora mammiferi e uccelli.

Proterozoico e Archeano

L'era proterozoica è durata circa due miliardi di anni. In questo momento, i processi di sedimentazione erano attivi. Le alghe blu-verdi si sono sviluppate bene. Non c'era alcuna possibilità di saperne di più su questi tempi lontani.

Archeano è l'era più antica nella storia documentata del nostro pianeta. Durò circa un miliardo di anni. Come risultato dell'attività vulcanica attiva, apparvero i primissimi microrganismi viventi.

La scala geocronologica è rappresentata dalla sequenza della storia della Terra, suddividendola in un sistema di intervalli temporali. Riflette l'età relativa degli strati di rocce sedimentarie, determinata in base alla loro posizione relativa e alla presenza di resti organici.

Storia della creazione

La scala geocronologica fu compilata e approvata nel 1881 al Congresso Geologico Internazionale. Inizialmente, era una sequenza di periodi divisi in epoche. Questi ultimi sono stati combinati in epoche. Cioè, la scala originale includeva tre divisioni. Successivamente fu introdotta una quarta categoria più ampia, l'eone. Nel 2004, l'Unione Internazionale delle Scienze Geologiche ha approvato quello sviluppato dalla Commissione Internazionale di Stratigrafia.

In Russia la scala geocronologica, unita a quella stratigrafica, è stata approvata alla fine del XX secolo. (1992). Allo stesso tempo, è stata aggiunta una divisione ancora più ampia: gli acrons.

Principi di base

La scala geocronologica si basa sulla divisione delle rocce sedimentarie o dei massicci ignei associati per età relativa.

La sua definizione si riferisce ai compiti della geocronologia. A tale scopo vengono utilizzati metodi di paleontologia e stratigrafia.

Applicazione

L'uso della scala geocronologica è determinato dal fatto che mette in relazione eventi geologici nella storia del pianeta. In considerazione di ciò, è ampiamente utilizzato nelle scienze del ciclo geologico. Inoltre, la scala stratigrafica è la base per la compilazione delle carte geologiche.

Inoltre, la scala geocronologica è di grande importanza pratica. Pertanto, viene utilizzato negli studi geologici regionali volti a chiarire le caratteristiche tettoniche del territorio, determinando la direzione della prospezione e dell'esplorazione dei minerali, in particolare quelli associati a depositi di giacimento corrispondenti a specifici livelli stratigrafici. Le mappe geologiche create sulla base della scala geocronologica sono utilizzate in lavori di ingegneria e geologici, studi ambientali, ecc.

SCALA GEOCRONOLOGICA (scala del tempo geologico relativo), una sequenza di unità geocronologiche subordinate di vari ranghi, disposte in ordine cronologico e che coprono l'intera storia geologica della Terra. La base della scala geocronologica era la scala stratigrafica generale sviluppata da molti anni di pratica principalmente dai geologi europei nel XIX secolo, che è ancora in fase di perfezionamento oggi. Gli intervalli di tempo durante i quali i depositi si sono accumulati, presi come standard (stratotipi) di unità stratigrafiche comuni, sono stati presi come unità geocronologiche comuni. Le suddivisioni geocronologiche - akron, zone, era, periodo, epoca, secolo, fase - corrispondono alle suddivisioni stratigrafiche - acrotema, eonotema, eratema (gruppo), sistema, dipartimento, stadio, zona. I nomi delle suddivisioni geocronologici indicano l'età geologica relativa degli oggetti della ricerca geologica.

Inizialmente la scala geocronologica, unita alla scala stratigrafica, fu compilata e approvata nella 2a sessione del Congresso Geologico Internazionale di Bologna (Italia) nel 1881 come sequenza di periodi suddivisa in epoche; da allora è stato costantemente migliorato. In questa scala, la storia della Terra è stata divisa in quattro epoche, giustificate dalle fasi globali nello sviluppo del mondo organico, in relazione alle quali sono stati proposti i loro nomi: Archeano, o Archeozoico, - l'era della vita antica; Paleozoico: l'era della vita antica; Mesozoico: l'era della mezza età; Cenozoico: l'era della nuova vita. Nel 1887, il Proterozoico - l'era della vita primaria - fu separato dall'era archeana. Successivamente, divenne necessario individuare suddivisioni più grandi delle ere - eoni, che includevano l'Archeano, il Proterozoico e il Fanerozoico (unite le ere Paleozoico, Mesozoico e Cenozoico).

In Russia, nella parte precambriana della scala geocronologica (1992), tenendo conto dell'enorme durata del precambriano (86% dell'intera storia geologica), si distinguevano suddivisioni di un livello ancora più ampio: gli Acrons, a cui furono elevati l'Archeo e il Proterozoico. All'inizio del XXI secolo, la scala geocronologica ha la forma presentata nelle tabelle. Ci sono 12 periodi nell'eone fanerozoico: Cambriano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonifero, Permiano (costituiscono l'era paleozoica); Triassico, Giurassico, Cretaceo (era mesozoica); Paleogene, Neogene e Quaternario (Era Cenozoica). I nomi dei periodi corrispondono ai nomi degli impianti, che sono principalmente dati dal nome dell'area in cui gli impianti sono stati individuati per la prima volta e descritti più compiutamente. Le divisioni più piccole dei periodi nella scala geocronologica sono epoche, di cui ce ne sono due (precoce e tardiva) o tre (precoce, media e tarda). In alcuni casi, le epoche hanno i propri nomi (ad esempio, epoche dei periodi Paleogene e Neogene). Le successive, ulteriori suddivisioni della scala geocronologica sono i secoli e le loro fasi subordinate. Tutti i confini dei periodi e la maggior parte delle epoche sono datati con metodi isotopici.

Scala geologica adottata in Russia, milioni di anni*

In Russia, la scala geocronologica, unita alla Scala Stratigrafica Generale, è stata approvata dal Comitato Stratigrafico Interdipartimentale (MSC) e inclusa nel Codice Stratigrafico (1992), che è stato integrato nel 2000. La scala stratigrafica (geocronologica) internazionale, sviluppata dalla International Commission on Stratigraphy e approvata dall'International Union of Geological Sciences (2004), nella parte fanerozoica differisce dalla scala domestica per l'assenza del periodo quaternario, che è incluso in periodo neogenico, e altra divisione in epoche e secoli di periodi dell'era paleozoica; Gli acron non si distinguono nella parte precambriana della scala, mentre l'archeano e il proterozoico sono considerati suddivisioni di rango inferiore - eoni, che hanno una diversa divisione in ere e periodi rispetto alla scala geocronologica russa.

Lett.: Codice stratigrafico. SPb., 1992; Aggiunte al codice stratigrafico della Russia. San Pietroburgo, 2000; Una scala temporale geologica // Ed. di FM Gradstein, JG Ogy, AG Smith. 3a ed. Camb.; NY, 2004.