stringtranslate.com

Геологическая история Земли

Геологическое время представлено на диаграмме, называемой геологическими часами, на которой показана относительная продолжительность эпох истории Земли и отмечены основные события.

Геологическая история Земли отслеживает основные геологические события в прошлом Земли на основе геологической шкалы времени , системы хронологических измерений, основанной на изучении слоев горных пород планеты ( стратиграфии ). Земля образовалась около 4,54 миллиарда лет назад путем аккреции из солнечной туманности , дискообразной массы пыли и газа, оставшейся после формирования Солнца, которая также создала остальную часть Солнечной системы .

Первоначально Земля была расплавлена ​​из-за экстремального вулканизма и частых столкновений с другими телами. В конце концов, внешний слой планеты остыл, образовав твердую кору , когда вода начала накапливаться в атмосфере. Луна образовалась вскоре после этого, возможно, в результате столкновения планетоида с Землей. Газовыделение и вулканическая активность создали первичную атмосферу. Конденсация водяного пара , дополненная льдом, доставленным с астероидов , создала океаны . Однако в 2020 году исследователи сообщили, что достаточное количество воды для заполнения океанов , возможно, всегда было на Земле с начала формирования планеты. [1] [2] [3]

Поскольку поверхность постоянно меняла свою форму на протяжении сотен миллионов лет, континенты формировались и распадались. Они мигрировали по поверхности , время от времени объединяясь, чтобы сформировать суперконтинент . Примерно 750 миллионов лет назад начал распадаться самый ранний из известных суперконтинентов Родиния . Позднее континенты объединились, чтобы сформировать Паннотию , от 600 до 540 миллионов лет назад , а затем, наконец, Пангею , которая распалась 200 миллионов лет назад .

Текущая картина ледниковых периодов началась около 40 миллионов лет назад , затем усилилась в конце плиоцена . С тех пор полярные регионы подвергались повторяющимся циклам оледенения и таяния, повторяющимся каждые 40 000–100 000 лет. Последний ледниковый период текущего ледникового периода закончился около 10 000 лет назад.

Тектоника плит от неопротерозоя до наших дней [4]

докембрий

Докембрий охватывает приблизительно 90% геологического времени. Он длится с 4,6 млрд лет назад до начала кембрийского периода (около 539 млн лет назад ). Он охватывает первые три из четырех эонов предыстории Земли ( гадейский , архейский и протерозойский ) и предшествует фанерозойскому эону. [5]

Крупные вулканические события, изменившие окружающую среду Земли и вызвавшие вымирание, могли произойти 10 раз за последние 3 миллиарда лет. [6]

Хадейский Эон

Художественное представление протопланетного диска.

В течение хадейского времени (4,6–4 млрд лет назад ) формировалась Солнечная система , вероятно, в большом облаке газа и пыли вокруг Солнца, называемом аккреционным диском , из которого 4500 миллионов лет назад образовалась Земля . [7] Хадейский эон официально не признан, но по сути он отмечает эпоху, когда у нас еще не было адекватных данных о существенных твердых породах. Самые старые датированные цирконы датируются примерно 4400 миллионами лет назад . [8] [9] [10]

Художественное представление гадейского пейзажа и Луны, возвышающейся в небе; оба тела все еще находятся в состоянии сильной вулканической активности .

Первоначально Земля была расплавлена ​​из-за сильного вулканизма и частых столкновений с другими телами. В конце концов, внешний слой планеты остыл, образовав твердую кору , когда вода начала накапливаться в атмосфере. Вскоре после этого образовалась Луна , возможно, в результате столкновения большого планетоида с Землей. [11] [12] Более поздние исследования изотопов калия показывают, что Луна была образована в результате меньшего, высокоэнергетического, высокоуглового гигантского удара, отколовшего значительную часть Земли. [13] Часть массы этого объекта слилась с Землей, значительно изменив ее внутренний состав, а часть была выброшена в космос. Часть материала выжила, образовав вращающуюся Луну. Газовыделение и вулканическая активность создали первичную атмосферу. Конденсирующийся водяной пар , дополненный льдом, доставленным с комет , создал океаны . [14] Однако в 2020 году исследователи сообщили, что на Земле всегда могло быть достаточно воды для заполнения океанов с самого начала формирования планеты . [1] [2] [3]

В течение хадея произошла поздняя тяжелая бомбардировка (приблизительно 4100–3800 миллионов лет назад ), во время которой, как полагают, образовалось большое количество ударных кратеров на Луне, а также, как следствие, на Земле, Меркурии , Венере и Марсе . Однако некоторые ученые выступают против этой гипотетической поздней тяжелой бомбардировки, указывая на то, что вывод был сделан на основе данных, которые не являются полностью репрезентативными (были проанализированы только несколько кратерных горячих точек на Луне). [15] [16]

Архейский Эон

Впечатление художника о Земле во время ее второго эона , архейского . Эон начался с поздней тяжелой бомбардировки около 4,031 миллиарда лет назад. Как изображено, планетарная кора Земли в значительной степени остыла, оставив богатую водой бесплодную поверхность, отмеченную вулканами и континентами , в конечном итоге развившимися круглыми микробиолитами . Луна вращалась вокруг Земли гораздо ближе, казалась намного больше, производя более частые и широкие затмения , а также приливные эффекты . [17]

Земля раннего архея ( 4031–2500 миллионов лет назад ) могла иметь другой тектонический стиль. Широко распространено мнение, что на ранней Земле преобладали вертикальные тектонические процессы, такие как застойная крышка , [18] [19] тепловая труба , [20] или прогиб, [21] [22] [23], которые в конечном итоге перешли в тектонику плит на средней стадии эволюции планеты. Однако альтернативная точка зрения предполагает, что Земля никогда не испытывала вертикальной тектонической фазы и что тектоника плит была активной на протяжении всей ее истории. [24] [25] [26] За это время земная кора достаточно остыла, чтобы начали формироваться горные породы и континентальные плиты. Некоторые ученые считают, что поскольку Земля была горячее в прошлом, [27] [28] тектоническая активность плит была более энергичной, чем сегодня, что привело к гораздо большей скорости переработки материала земной коры. Это могло предотвратить кратонизацию и формирование континентов до тех пор, пока мантия не остыла и конвекция не замедлилась. Другие утверждают, что субконтинентальная литосферная мантия слишком плавучая, чтобы субдуцировать , и что отсутствие архейских пород является функцией эрозии и последующих тектонических событий. Некоторые геологи рассматривают внезапное увеличение содержания алюминия в цирконах как индикатор начала тектоники плит . [29]

В отличие от протерозойских пород, архейские породы отличаются наличием сильно метаморфизованных глубоководных осадков, таких как граувакки , аргиллиты , вулканические осадки и полосчатые железистые образования . Зеленокаменные пояса являются типичными архейскими образованиями, состоящими из чередующихся высоко- и низкосортных метаморфических пород. Высокосортные породы были получены из вулканических островных дуг , в то время как низкосортные метаморфические породы представляют собой глубоководные осадки, вымытые из соседних островных пород и отложившиеся в преддуговом бассейне . Короче говоря, зеленокаменные пояса представляют собой сшитые протоконтиненты. [30]

Магнитное поле Земли было установлено 3,5 миллиарда лет назад. Поток солнечного ветра был примерно в 100 раз больше, чем у современного Солнца , поэтому наличие магнитного поля помогло предотвратить снос атмосферы планеты, что, вероятно, и произошло с атмосферой Марса . Однако напряженность поля была ниже, чем сейчас, а магнитосфера была примерно в два раза меньше современного радиуса. [31]

Протерозойский Эон

Геологическая летопись протерозоя ( от 2500 до 538,8 миллионов лет назад [32] ) более полна, чем для предшествующего архея . В отличие от глубоководных отложений архея, протерозой характеризуется множеством слоев , которые были заложены в обширных мелководных эпиконтинентальных морях ; кроме того, многие из этих пород менее метаморфизованы , чем породы архейского возраста, и многие из них не изменены. [33] Изучение этих пород показывает, что эон характеризовался массивной, быстрой континентальной аккрецией (уникальной для протерозоя), суперконтинентальными циклами и полностью современной орогенной активностью. [34] Примерно 750 миллионов лет назад [ 35] начал распадаться самый ранний из известных суперконтинентов Родиния . Позднее континенты объединились, образовав Паннотию , 600–540 млн лет назад. [9] [36]

Первые известные оледенения произошли в протерозое, одно из них началось вскоре после начала эона, в то время как в неопротерозое их было по крайней мере четыре, достигнув кульминации с появлением Земли-снежка Варяжского оледенения. [37]

Художественное представление полностью замерзшей Земли-снежка без остатка жидкой воды на поверхности.

Фанерозой

Фанерозойский эон — это текущий эон в геологической шкале времени. Он охватывает примерно 539 миллионов лет. В течение этого периода континенты расходились, но в конечном итоге собрались в единый массив суши, известный как Пангея , прежде чем снова разделиться на нынешние континентальные массивы суши. [ необходима цитата ]

Фанерозой делится на три эры — палеозойскую , мезозойскую и кайнозойскую .

Большая часть эволюции многоклеточной жизни произошла в этот период времени.

Палеозойская эра

Палеозойская эра длилась примерно от 539 до 251 миллиона лет назад (млн лет назад) [38] и подразделяется на шесть геологических периодов : от самого старого к самому молодому: кембрийский , ордовикский , силурийский , девонский , каменноугольный и пермский . Геологически палеозой начинается вскоре после распада суперконтинента под названием Паннотия и в конце глобального ледникового периода. На протяжении раннего палеозоя суша Земли была разбита на значительное количество относительно небольших континентов. К концу эры континенты собрались вместе в суперконтинент под названием Пангея , который включал большую часть площади суши Земли.

Кембрийский период

Кембрий — это крупный раздел геологической шкалы времени , который начинается около 538,8 ± 0,2 млн лет назад. [39] Считается, что кембрийские континенты возникли в результате распада неопротерозойского суперконтинента под названием Паннотия. Воды кембрийского периода, по- видимому , были широко распространены и неглубоки. Скорости дрейфа континентов могли быть аномально высокими. Лаврентия , Балтика и Сибирь остались независимыми континентами после распада суперконтинента Паннотия. Гондвана начала дрейфовать к Южному полюсу. Панталасса покрывала большую часть южного полушария, а второстепенные океаны включали океан Прото-Тетис , океан Япетус и океан Хантый .

Ордовикский период

Ордовикский период начался с крупного вымирания, называемого кембрийско -ордовикским вымиранием, которое произошло около 485,4 ± 1,9 млн лет назад. [9] В ордовикский период южные континенты были объединены в один континент под названием Гондвана. Гондвана начала период в экваториальных широтах и ​​по мере его развития смещалась к Южному полюсу. В начале ордовикского периода континенты Лаврентия, Сибирь и Балтика все еще были независимыми континентами (после распада суперконтинента Паннотия ранее), но Балтика начала двигаться к Лаврентии позже в этот период, в результате чего океан Япетус между ними сократился. Кроме того, Авалония отделилась от Гондваны и начала двигаться на север к Лаврентии. В результате этого образовался океан Реик . К концу периода Гондвана приблизилась к полюсу и была в значительной степени покрыта оледенением. [ необходима цитата ]

Ордовик завершился серией вымираний , которые в совокупности составляют второе по величине из пяти основных вымираний в истории Земли с точки зрения процента вымерших родов . Единственным более крупным было пермско-триасовое вымирание. Вымирания произошли примерно 447–444 миллиона лет назад [9] и знаменуют собой границу между ордовиком и следующим силурийским периодом.

Наиболее общепринятая теория заключается в том, что эти события были вызваны началом ледникового периода в хирнантской стадии фауны, которая положила конец длительным, стабильным парниковым условиям, типичным для ордовика. Ледниковый период, вероятно, был не таким продолжительным, как когда-то считалось; изучение изотопов кислорода в ископаемых брахиоподах показывает, что он, вероятно, длился не более 0,5–1,5 миллионов лет. [40] Событию предшествовало падение содержания углекислого газа в атмосфере (с 7000 ppm до 4400 ppm), что избирательно повлияло на мелководные моря, где обитало большинство организмов. Когда южный суперконтинент Гондвана дрейфовал над Южным полюсом, на нем образовались ледяные шапки. Свидетельства этих ледяных шапок были обнаружены в верхнеордовикских слоях горных пород Северной Африки и прилегающего тогда северо-востока Южной Америки, которые в то время были южными полярными местами. [ требуется ссылка ]

Силурийский период

Силурийский период является основным разделом геологической шкалы времени , которая началась около 443,8 ± 1,5 млн лет назад. [9] В течение силура Гондвана продолжала медленное перемещение на юг к высоким южным широтам, но есть свидетельства того, что силурийские ледяные шапки были менее обширными, чем шапки позднего ордовикского оледенения. Таяние ледяных шапок и ледников способствовало повышению уровня моря , что можно узнать по тому факту, что силурийские отложения залегают на размытых ордовикских отложениях, образуя несогласие . Другие кратоны и фрагменты континентов дрейфовали вместе вблизи экватора, начав формирование второго суперконтинента, известного как Еврамерика . Огромный океан Панталасса покрывал большую часть северного полушария. Другие малые океаны включают Прото-Тетис, Палео-Тетис, Реикский океан, морской пролив Япетус (теперь между Авалонией и Лаврентией) и недавно образованный Уральский океан .

Девонский период

Девонский период длился примерно с 419 до 359 млн лет назад. [9] Этот период был временем большой тектонической активности, поскольку Лавразия и Гондвана сблизились. Континент Еврамерика (или Лавруссия) был создан в раннем девоне в результате столкновения Лаврентии и Балтики, которые переместились в естественную сухую зону вдоль тропика Козерога . В этих почти пустынях образовались осадочные слои древнего красного песчаника , окрашенные в красный цвет окисленным железом ( гематитом ), характерным для засушливых условий. Около экватора Пангея начала консолидироваться из плит, содержащих Северную Америку и Европу, еще больше подняв северные Аппалачи и образовав Каледонские горы в Великобритании и Скандинавии . Южные континенты оставались связанными вместе в суперконтиненте Гондвана . Остальная часть современной Евразии находилась в Северном полушарии. Уровень моря был высоким во всем мире, и большая часть суши была затоплена мелкими морями. Глубокая, огромная Панталасса («универсальный океан») покрывала остальную часть планеты. Другими меньшими океанами были Палео-Тетис, Прото-Тетис, Реикский океан и Уральский океан (который закрылся во время столкновения с Сибирью и Балтикой).

Каменноугольный период

Каменноугольный период охватывает период от 358,9 ± 0,4 до 298,9 ± 0,15 млн лет назад. [9]

Глобальное падение уровня моря в конце девона обратилось вспять в начале карбона ; это создало широко распространенные эпиконтинентальные моря и карбонатные отложения миссисипского периода . Также наблюдалось падение южнополярных температур; южная Гондвана была покрыта оледенением в течение всего периода, хотя неясно, были ли ледяные щиты пережитком девона или нет. Эти условия, по-видимому, оказали незначительное влияние на глубокие тропики, где пышные угольные болота процветали в пределах 30 градусов от самых северных ледников. Среднекаменноугольное падение уровня моря ускорило крупное морское вымирание, которое особенно сильно ударило по криноидеям и аммонитам . Это падение уровня моря и связанное с ним несогласие в Северной Америке отделяют миссисипский период от пенсильванского периода . [41]

Каменноугольный период был временем активного горообразования, поскольку суперконтинент Пангея объединился. Южные континенты остались связанными вместе в суперконтиненте Гондвана, который столкнулся с Северной Америкой-Европой ( Лауруссией ) вдоль современной линии восточной части Северной Америки . Это столкновение континентов привело к герцинской орогенезу в Европе и аллегенской орогенезу в Северной Америке; оно также продлило недавно поднятые Аппалачи на юго-запад в виде гор Уошито . [42] В те же временные рамки большая часть нынешней восточной Евразийской плиты припаялась к Европе вдоль линии Уральских гор . В каменноугольном периоде было два основных океана: Панталасса и Палео-Тетис. Другие малые океаны сокращались и в конечном итоге закрылись: океан Реик (закрытый соединением Южной и Северной Америки), небольшой, мелководный Уральский океан (который был закрыт столкновением континентов Балтика и Сибирь , в результате чего образовались Уральские горы) и океан Прото-Тетис.

Анимация разделения Пангеи

Пермский период

Пермский период охватывает период примерно с 298,9 ± 0,15 до 252,17 ± 0,06 млн лет назад. [9]

В пермский период все основные массивы суши Земли, за исключением частей Восточной Азии, были собраны в один суперконтинент, известный как Пангея . Пангея охватывала экватор и простиралась к полюсам, что оказало соответствующее влияние на океанические течения в едином великом океане ( Панталасса , вселенское море ) и океане Палео-Тетис , большом океане, который находился между Азией и Гондваной. Континент Киммерия отделился от Гондваны и дрейфовал на север к Лавразии, в результате чего Палео-Тетис сократился. На его южном конце рос новый океан, океан Тетис, океан, который будет доминировать большую часть мезозойской эры. Большие континентальные массивы суши создают климат с экстремальными колебаниями тепла и холода («континентальный климат») и муссонными условиями с ярко выраженным сезонным характером осадков. Пустыни , по-видимому, были широко распространены на Пангее.

Мезозойская эра

Тектоника плит - 249 миллионов лет назад
Тектоника плит - 290 миллионов лет назад

Мезозой длился примерно от 252 до 66 миллионов лет назад . [9]

После энергичного конвергентного горообразования плит в конце палеозоя мезозойская тектоническая деформация была сравнительно мягкой. Тем не менее, эта эпоха характеризовалась драматическим рифтингом суперконтинента Пангея . Пангея постепенно разделилась на северный континент, Лавразию , и южный континент, Гондвану . Это создало пассивную континентальную окраину , которая характеризует большую часть атлантического побережья (например, вдоль восточного побережья США) сегодня.

Триасовый период

Триасовый период длится примерно с 252,17 ± 0,06 до 201,3 ± 0,2 млн лет назад. [9] В течение триаса почти вся масса суши Земли была сконцентрирована в одном суперконтиненте, центр которого находился более или менее на экваторе, называемом Пангея («вся земля»). Это приняло форму гигантского « Пакмана » с обращенным на восток «ртом», составляющим море Тетис , огромный залив, который открылся дальше на запад в середине триаса за счет сокращающегося океана Палеотетис , океана, существовавшего в палеозое .

Оставшаяся часть была мировым океаном, известным как Панталасса («все море»). Все глубоководные отложения, отложенные во время триаса, исчезли из-за субдукции океанических плит; таким образом, очень мало известно о триасовом открытом океане. Суперконтинент Пангея был рифтован во время триаса — особенно в конце периода — но еще не разделился. Первые неморские отложения в рифте, который отмечает первоначальный распад Пангеи — который отделил Нью-Джерси от Марокко — имеют позднетриасовый возраст; в США эти толстые отложения составляют Ньюаркскую супергруппу . [43] Из-за ограниченной береговой линии одной суперконтинентальной массы триасовые морские отложения в глобальном масштабе относительно редки; несмотря на их известность в Западной Европе , где триас был впервые изучен. В Северной Америке , например, морские отложения ограничены несколькими выходами на запад. Таким образом, стратиграфия триаса в основном основана на организмах, обитающих в лагунах и гиперсоленых средах, таких как ракообразные Estheria и наземные позвоночные. [44]

Юрский период

Юрский период длится примерно с 201,3 ± 0,2 до 145,0 млн лет назад. [9] В течение раннего юрского периода суперконтинент Пангея распался на северный суперконтинент Лавразию и южный суперконтинент Гондвану ; Мексиканский залив открылся в новом разломе между Северной Америкой и тем, что сейчас является полуостровом Юкатан в Мексике . Юрский северный Атлантический океан был относительно узким, в то время как Южная Атлантика не открывалась до следующего мелового периода, когда сама Гондвана раскололась. [45] Море Тетис закрылось, и появился бассейн Неотетиса . Климат был теплым, без признаков оледенения . Как и в триасе, по-видимому, не было суши вблизи обоих полюсов, и не существовало обширных ледяных шапок. Геологическая летопись юрского периода хороша в Западной Европе , где обширные морские последовательности указывают на время, когда большая часть континента была погружена под мелкие тропические моря; Известные места включают в себя объект Всемирного наследия Юрского побережья и знаменитые позднеюрские лагерштеттены Хольцмаден и Зольнхофен . [46] Напротив, североамериканская юрская летопись является самой бедной из мезозойских, с небольшим количеством выходов на поверхность. [47] Хотя эпиконтинентальное море Сандэнс оставило морские отложения в частях северных равнин Соединенных Штатов и Канады в конце юрского периода, большинство обнаженных отложений этого периода являются континентальными, такими как аллювиальные отложения формации Моррисон . Первый из нескольких массивных батолитов был размещен в северной части Кордильеры , начиная со средней юры, отмечая невадский орогенез . [48] Важные юрские обнажения также обнаружены в России, Индии, Южной Америке, Японии, Австралазии и Соединенном Королевстве.

Меловой период

Тектоника плит - 100 млн лет назад, [9] Меловой период

Меловой период длился примерно 145–66 миллионов лет назад . [9]

В меловой период позднепалеозойский - раннемезозойский суперконтинент Пангея завершил свой распад на современные континенты , хотя их положения в то время существенно различались. По мере расширения Атлантического океана конвергентно-окраинные орогенезы , начавшиеся в юрский период, продолжились в североамериканских Кордильерах , поскольку за невадским орогенезом последовали севьерский и ларамидский орогенезы . Хотя Гондвана была еще нетронутой в начале мелового периода, сама Гондвана распалась, когда Южная Америка , Антарктида и Австралия отделились от Африки (хотя Индия и Мадагаскар остались прикрепленными друг к другу); таким образом, были заново образованы Южная Атлантика и Индийский океаны . Такой активный рифтинг поднял огромные подводные горные цепи вдоль гребней, подняв эвстатический уровень моря во всем мире.

К северу от Африки море Тетис продолжало сужаться. Широкие мелководные моря наступали через центральную часть Северной Америки ( Западный внутренний морской путь ) и Европу, а затем отступили в конце периода, оставив толстые морские отложения, зажатые между угольными пластами. На пике меловой трансгрессии треть нынешней площади суши Земли оказалась под водой. [49] Меловой период по праву славится своим мелом ; действительно, в меловой период образовалось больше мела, чем в любой другой период фанерозоя . [ 50] Активность срединно-океанического хребта — или, скорее, циркуляция морской воды через увеличенные хребты — обогатила океаны кальцием; это сделало океаны более насыщенными, а также увеличило биодоступность элемента для известкового нанопланктона . [51] Эти широко распространенные карбонаты и другие осадочные отложения делают меловые горные породы особенно тонкими. Известные формации из Северной Америки включают богатые морские окаменелости Smoky Hill Chalk Member в Канзасе и наземную фауну позднемеловой формации Hell Creek . Другие важные меловые обнажения встречаются в Европе и Китае . На территории, которая сейчас является Индией, массивные лавовые пласты, называемые Deccan Traps, были отложены в самом позднем мелу и раннем палеоцене.

Кайнозойская эра

Кайнозойская эра охватывает 66 миллионов лет с момента мел-палеогенового вымирания вплоть до наших дней. К концу мезозойской эры континенты раскололись почти до их нынешнего вида. Лавразия стала Северной Америкой и Евразией , в то время как Гондвана разделилась на Южную Америку , Африку , Австралию , Антарктиду и Индийский субконтинент , который столкнулся с Азиатской плитой. Это столкновение привело к образованию Гималаев. Море Тетис, которое отделяло северные континенты от Африки и Индии, начало смыкаться, образуя Средиземное море .

Палеогеновый период

Палеогеновый (альтернативно палеогеновый ) период — единица геологического времени , которая началась 66 и закончилась 23,03 млн лет назад [9] и охватывает первую часть кайнозойской эры . Этот период состоит из палеоценовой , эоценовой и олигоценовой эпох.

Эпоха палеоцена

Палеоцен длился с 66 миллионов лет назад до 56 миллионов лет назад . [9]

Во многих отношениях палеоцен продолжал процессы, начавшиеся в конце мелового периода. В палеоцене континенты продолжали дрейфовать к своим нынешним позициям. Суперконтинент Лавразия еще не разделился на три континента. Европа и Гренландия все еще были связаны. Северная Америка и Азия все еще периодически соединялись сухопутным мостом, в то время как Гренландия и Северная Америка начинали разделяться. [52] Ларамидская орогенеза позднего мела продолжала поднимать Скалистые горы на американском западе, что закончилось в последующую эпоху. Южная и Северная Америка оставались разделенными экваториальными морями (они соединились в неогене ) ; компоненты бывшего южного суперконтинента Гондвана продолжали разделяться, при этом Африка , Южная Америка, Антарктида и Австралия отдалялись друг от друга. Африка направлялась на север к Европе , медленно закрывая океан Тетис , а Индия начала свою миграцию в Азию, что привело к тектоническому столкновению и образованию Гималаев .

Эоценовая эпоха

В течение эоцена ( 56 миллионов лет назад - 33,9 миллиона лет назад ) [9] континенты продолжали дрейфовать к своим нынешним позициям. В начале периода Австралия и Антарктида оставались соединенными, а теплые экваториальные течения смешивались с более холодными антарктическими водами, распределяя тепло по всему миру и поддерживая высокие глобальные температуры. Но когда Австралия отделилась от южного континента около 45 млн лет назад , теплые экваториальные течения были отклонены от Антарктиды, и между двумя континентами образовался изолированный канал с холодной водой. Антарктический регион остыл, и океан, окружающий Антарктиду, начал замерзать, отправляя холодную воду и льдины на север, усиливая охлаждение. Современная картина ледниковых периодов началась около 40 миллионов лет назад . [ необходима цитата ]

Северный суперконтинент Лавразия начал распадаться, поскольку Европа , Гренландия и Северная Америка отдалились друг от друга. На западе Северной Америки горообразование началось в эоцене, и огромные озера образовались в высоких плоских бассейнах среди поднятий. В Европе море Тетис окончательно исчезло, в то время как поднятие Альп изолировало его последний остаток, Средиземное море , и создало еще одно мелководное море с островными архипелагами на севере. Хотя Северная Атлантика открывалась, сухопутная связь, по-видимому, сохранялась между Северной Америкой и Европой, поскольку фауны двух регионов очень похожи. Индия продолжила свой путь от Африки и начала столкновение с Азией , создав Гималайскую орогенез.

Эпоха олигоцена

Эпоха олигоцена длилась примерно с 34 миллионов лет назад до 23 миллионов лет назад . [9] В течение олигоцена континенты продолжали дрейфовать к своим нынешним позициям.

Антарктида продолжала становиться все более изолированной и, наконец, образовала постоянную ледяную шапку . Горообразование на западе Северной Америки продолжалось, и Альпы начали подниматься в Европе, поскольку Африканская плита продолжала продвигаться на север в Евразийскую плиту , изолируя остатки моря Тетис . Кратковременное морское вторжение знаменует ранний олигоцен в Европе. Похоже, что в раннем олигоцене между Северной Америкой и Европой существовал сухопутный мост , поскольку фауны двух регионов очень похожи. Во время олигоцена Южная Америка окончательно отделилась от Антарктиды и дрейфовала на север в сторону Северной Америки . Это также позволило Антарктическому циркумполярному течению течь, быстро охлаждая континент.

Неогеновый период

Неогеновый период — единица геологического времени , начинающаяся 23,03 млн лет назад [9] и заканчивающаяся 2,588 млн лет назад. Неогеновый период следует за палеогеновым периодом . Неоген состоит из миоцена и плиоцена , за которым следует четвертичный период.

Миоценовая эпоха

Миоцен длится примерно с 23,03 до 5,333 млн лет назад. [ 9]

В миоцене континенты продолжали дрейфовать к своим нынешним позициям. Из современных геологических особенностей отсутствовал только сухопутный мост между Южной Америкой и Северной Америкой , зона субдукции вдоль тихоокеанского побережья Южной Америки вызвала подъем Анд и расширение на юг Мезоамериканского полуострова . Индия продолжала сталкиваться с Азией . Морской путь Тетис продолжал сокращаться и затем исчез, когда Африка столкнулась с Евразией в турецко - аравийском регионе между 19 и 12 млн лет назад ( ICS 2004). Последующее поднятие гор в западном средиземноморском регионе и глобальное падение уровня моря в совокупности вызвали временное высыхание Средиземного моря, что привело к мессинскому кризису солености ближе к концу миоцена.

Эпоха плиоцена

Плиоцен длится с 5,333 млн лет назад до 2,588 млн лет назад . [9] В течение плиоцена континенты продолжали дрейфовать к своим нынешним позициям, перемещаясь из положений, возможно , удаленных на 250 километров (155 миль) от их нынешних местоположений, в положения, находящиеся всего в 70 км от их нынешних местоположений.

Южная Америка стала связана с Северной Америкой через Панамский перешеек в плиоцене, что почти полностью уничтожило отличительную фауну сумчатых Южной Америки . Формирование перешейка имело серьезные последствия для глобальной температуры, поскольку теплые экваториальные океанические течения были отрезаны, и начался цикл охлаждения Атлантики, при котором холодные арктические и антарктические воды понижали температуру в теперь уже изолированном Атлантическом океане. Столкновение Африки с Европой образовало Средиземное море , отрезав остатки океана Тетис . Изменения уровня моря обнажили сухопутный мост между Аляской и Азией. Ближе к концу плиоцена, около 2,58 миллионов лет назад (начало четвертичного периода), начался текущий ледниковый период . С тех пор полярные регионы подвергались повторяющимся циклам оледенения и оттаивания, повторяющимся каждые 40 000–100 000 лет.

Четвертичный период

Эпоха плейстоцена

Плейстоцен охватывает период с 2,588 миллионов лет назад до 11 700 лет до настоящего времени. [9] Современные континенты в основном находились на своих нынешних позициях во время плейстоцена , плиты , на которых они покоятся, вероятно, сместились не более чем на 100 километров (62 мили) относительно друг друга с начала периода.

Эпоха голоцена
Современная Земля — без воды, высота сильно преувеличена (кликните/увеличьте, чтобы «вращать» 3D-глобус).

Эпоха голоцена началась примерно за 11 700 календарных лет до настоящего времени [9] и продолжается до настоящего времени. В течение голоцена континентальные движения были менее километра.

Последний ледниковый период текущего ледникового периода закончился около 10 000 лет назад. [53] Таяние льда вызвало повышение уровня мирового океана примерно на 35 метров (115 футов) в начале голоцена. Кроме того, многие районы выше 40 градусов северной широты были опущены под тяжестью ледников плейстоцена и поднялись на 180 метров (591 фут) в течение позднего плейстоцена и голоцена и продолжают расти сегодня. Повышение уровня моря и временная депрессия суши привели к временным вторжениям моря в районы, которые сейчас находятся далеко от моря. Морские ископаемые голоцена известны из Вермонта , Квебека , Онтарио и Мичигана . Помимо временных морских вторжений в более высоких широтах, связанных с ледниковой депрессией, голоценовые ископаемые встречаются в основном в отложениях озерного ложа, пойм и пещер. Голоценовые морские отложения вдоль низкоширотных побережий редки, поскольку подъем уровня моря в этот период превышает любой вероятный подпор неледникового происхождения. Послеледниковый отскок в Скандинавии привел к появлению прибрежных зон вокруг Балтийского моря , включая большую часть Финляндии . Регион продолжает подниматься, по-прежнему вызывая слабые землетрясения по всей Северной Европе . Эквивалентным событием в Северной Америке был отскок Гудзонова залива , поскольку он сократился от своей более крупной, непосредственной послеледниковой фазы моря Тиррелла , до почти своих нынешних границ.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Piani, Laurette (28 августа 2020 г.). «Вода Земли, возможно, была унаследована от материала, похожего на метеориты энстатит-хондрит». Science . 369 (6507): 1110–1113. Bibcode :2020Sci...369.1110P. doi :10.1126/science.aba1948. PMID  32855337. S2CID  221342529 . Получено 28 августа 2020 г. .
  2. ^ ab Вашингтонский университет в Сент-Луисе (27 августа 2020 г.). «Исследование метеоритов предполагает, что Земля могла быть влажной с момента своего образования — метеориты энстатит-хондрит, когда-то считавшиеся «сухими», содержат достаточно воды, чтобы заполнить океаны — и даже больше». EurekAlert! . Получено 28 августа 2020 г. .
  3. ^ ab Американская ассоциация содействия развитию науки (27 августа 2020 г.). «Неожиданное обилие водорода в метеоритах раскрывает происхождение воды на Земле». EurekAlert! . Получено 28 августа 2020 г. .
  4. ^ Мердит, Эндрю (16 декабря 2020 г.). «Тектоника плит, Родиния, Гондвана, цикл суперконтинента». Модель плиты для «Расширения полноплитных тектонических моделей в глубокое время: связывание неопротерозоя и фанерозоя». дои : 10.5281/zenodo.4485738 . Проверено 23 сентября 2022 г.
  5. ^ Нисбет, ЭГ (1991-12-01). «О часах и камнях — Четыре эона Земли». Эпизоды . 14 (4): 327–330. doi : 10.18814/epiiugs/1991/v14i4/003 . ISSN  0705-3797.
  6. ^ Витце, Александра. «Раскрыта утраченная история извержений, изменивших планету». Scientific American . Получено 14.03.2017 .
  7. ^ Dalrymple, GB (1991). Возраст Земли . Калифорния: Stanford University Press. ISBN 978-0-8047-1569-0.
  8. ^ Gradstein, Felix M.; Ogg, James G.; Smith, Alan G., ред. (2004). Геологическая шкала времени 2004. Cambridge University Press. стр. 145. ISBN 9780521786737.
  9. ^ abcdefghijklmnopqrstu v "International Chronostratigraphic Chart v.2015/01" (PDF) . Международная комиссия по стратиграфии . Январь 2015 г.
  10. ^ Уайлд, SA; Вэлли, JW; Пек, WH; Грэм, CM (2001). «Доказательства существования континентальной коры и океанов на Земле 4,4 млрд лет назад по данным детритных цирконов». Nature . 409 (6817): 175–178. Bibcode :2001Natur.409..175W. doi :10.1038/35051550. PMID  11196637. S2CID  4319774.
  11. ^ Canup, RM ; Asphaug, E. (2001). "Происхождение системы Земля-Луна в результате удара". Аннотация № U51A-02 . Американский геофизический союз. Bibcode :2001AGUFM.U51A..02C.
  12. ^ Canup, RM; Asphaug, E (2001). «Происхождение Луны в результате гигантского удара в конце формирования Земли». Nature . 412 (6848): 708–712. Bibcode :2001Natur.412..708C. doi :10.1038/35089010. PMID  11507633. S2CID  4413525.
  13. ^ Ван, К.; Якобсен, СБ (12 сентября 2016 г.). «Изотопные доказательства происхождения Луны в результате удара гиганта с высокой энергией». Nature . 538 (7626): 487–490. Bibcode :2016Natur.538..487W. doi :10.1038/nature19341. PMID  27617635. S2CID  4387525.
  14. ^ Морбиделли, А.; Чемберс, Дж.; Лунин, Джонатан И.; Пети, Дж. М.; Роберт, Ф.; Вальсекки, ГБ; Сир, К. Э. (2000). «Исходные регионы и временные масштабы доставки воды на Землю». Метеоритика и планетарная наука . 35 (6): 1309–1320. Bibcode : 2000M&PS...35.1309M. doi : 10.1111/j.1945-5100.2000.tb01518.x .
  15. ^ Brasser, R.; Mojzsis, SJ; Werner, SC; Matsumura, S.; Ida, S. (декабрь 2016 г.). «Поздний шпон и поздняя аккреция к планетам земной группы». Earth and Planetary Science Letters . 455 : 85–93. arXiv : 1609.01785 . Bibcode : 2016E&PSL.455...85B. doi : 10.1016/j.epsl.2016.09.013. S2CID  119258897.
  16. ^ Mojzsis, Stephen J.; Brasser, Ramon; Kelly, Nigel M.; Abramov, Oleg; Werner, Stephanie C. (2019-08-12). «Начало миграции гигантских планет до 4480 миллионов лет назад». The Astrophysical Journal . 881 (1): 44. arXiv : 1903.08825 . Bibcode :2019ApJ...881...44M. doi : 10.3847/1538-4357/ab2c03 . hdl :10852/76601. ISSN  1538-4357. S2CID  84843306.
  17. ^ "Earth-Moon Dynamics". Lunar and Planetary Institute . Получено 2 сентября 2022 г.
  18. ^ Дебайль, Винсиан; О'Нил, Крейг; Брэндон, Алан Д.; Энекур, Пьер; Инь, Цин-Чжу; Маттиелли, Надин; Трейман, Аллан Х. (2013-07-01). «Тектоника застойных покровов на ранней Земле, выявленная по вариациям 142Nd в позднеархейских породах». Earth and Planetary Science Letters . 373 : 83–92. doi :10.1016/j.epsl.2013.04.016. ISSN  0012-821X.
  19. ^ Бедар, Жан Х. (2018-01-01). «Застойные крышки и перевороты мантии: последствия для архейской тектоники, магмагенеза, роста коры, эволюции мантии и начала тектоники плит». Geoscience Frontiers . Lid Tectonics. 9 (1): 19–49. Bibcode : 2018GeoFr...9...19B. doi : 10.1016/j.gsf.2017.01.005 . ISSN  1674-9871.
  20. ^ Мур, Уильям Б.; Уэбб, А. Александр Г. (2013-09-25). «Тепловая труба Земли». Nature . 501 (7468): 501–505. Bibcode :2013Natur.501..501M. doi :10.1038/nature12473. ISSN  1476-4687. PMID  24067709.
  21. ^ Сизова, Е.; Герья, Т.; Штюве, К.; Браун, М. (2015-12-01). «Образование кислой коры в архее: перспектива геодинамического моделирования». Precambrian Research . 271 : 198–224. Bibcode : 2015PreR..271..198S. doi : 10.1016/j.precamres.2015.10.005. ISSN  0301-9268.
  22. ^ Джонсон, Тим Э.; Браун, Майкл; Гардинер, Николас Дж.; Киркланд, Кристофер Л.; Смитис, Р. Хью (2017-03-09). «Первые стабильные континенты Земли не образовались путем субдукции». Nature . 543 (7644): 239–242. Bibcode :2017Natur.543..239J. doi :10.1038/nature21383. ISSN  1476-4687.
  23. ^ Nebel, O.; Capitanio, FA; Moyen, J.-F.; Weinberg, RF; Clos, F.; Nebel-Jacobsen, YJ; Cawood, PA (2018-11-13). «Когда кора достигает зрелости: о химической эволюции архейской, кислой континентальной коры с помощью тектоники капельной коры». Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 376 (2132): 20180103. Bibcode :2018RSPTA.37680103N. doi :10.1098/rsta.2018.0103. ISSN  1364-503X. PMC 6189554 . PMID  30275165. 
  24. ^ Коренага, Джун (01.07.2021). «Геодинамика Гадея и природа ранней континентальной коры». Precambrian Research . 359 : 106178. Bibcode : 2021PreR..35906178K. doi : 10.1016/j.precamres.2021.106178. ISSN  0301-9268.
  25. ^ Hastie, Alan R.; Law, Sally; Bromiley, Geoffrey D.; Fitton, J. Godfrey; Harley, Simon L.; Muir, Duncan D. (2023-08-24). «Глубокое формирование самой ранней континентальной коры Земли, соответствующее субдукции». Nature Geoscience . 16 (9): 816–821. Bibcode : 2023NatGe..16..816H. doi : 10.1038/s41561-023-01249-5 . ISSN  1752-0908.
  26. ^ Харрисон, Т. Марк (2024-07-01). «Мы не знаем, когда началась тектоника плит». Журнал Геологического общества . 181 (4). Bibcode : 2024JGSoc.181..212H. doi : 10.1144/jgs2023-212. ISSN  0016-7649.
  27. ^ Herzberg, Claude; Condie, Kent; Korenaga, Jun (2010-03-15). «Термическая история Земли и ее петрологическое выражение». Earth and Planetary Science Letters . 292 (1): 79–88. Bibcode : 2010E&PSL.292...79H. doi : 10.1016/j.epsl.2010.01.022. ISSN  0012-821X.
  28. ^ Дэш, Сарбаджит; Бабу, EVSSK; Ганн, Жером; Мукерджи, Соумьяджит (2024-09-02). «Тектоника плит в истории Земли: ограничения, обусловленные термической эволюцией верхней мантии Земли». International Geology Review : 1–34. doi :10.1080/00206814.2024.2394994. ISSN  0020-6814.
  29. ^ Акерсон, MR; Трейл, D.; Бюттнер, J. (май 2021 г.). «Появление пералюминиевых коровых магм и их значение для ранней Земли». Geochemical Perspectives Letters . 17 : 50–54. Bibcode : 2021GChPL..17...50A. doi : 10.7185/geochemlet.2114 .
  30. Стэнли 1999, стр. 302–303.
  31. Staff (4 марта 2010 г.). «Самые старые измерения магнитного поля Земли выявили битву между Солнцем и Землей за нашу атмосферу». Physorg.news . Получено 27.03.2010 .
  32. ^ "Stratigraphic Chart 2022" (PDF) . Международная стратиграфическая комиссия. Февраль 2022 . Получено 25 апреля 2022 .
  33. ^ Стэнли 1999, стр. 315
  34. Стэнли 1999, стр. 315–318, 329–332.
  35. ^ Международная стратиграфическая карта 2008 г., Международная комиссия по стратиграфии
  36. ^ Murphy, JB; Nance, RD (1965). «Как собираются суперконтиненты?». American Scientist . 92 (4): 324–333. doi :10.1511/2004.4.324. Архивировано из оригинала 2007-07-13 . Получено 2007-03-05 .
  37. ^ Стэнли 1999, стр. 320–321, 325
  38. ^ "Stratigraphic Chart 2022" (PDF) . Международная стратиграфическая комиссия. Февраль 2022 . Получено 25 апреля 2022 .
  39. ^ "Stratigraphic Chart 2022" (PDF) . Международная стратиграфическая комиссия. Февраль 2022 . Получено 25 апреля 2022 .
  40. ^ Стэнли 1999, стр. 358
  41. ^ Стэнли 1999, стр. 414
  42. Стэнли 1999, стр. 414–416.
  43. ^ Олсен, Пол Э. (1997). "Великие триасовые комплексы, часть 1 - Чинл и Ньюарк". Динозавры и история жизни . Земная обсерватория Ламонта–Доэрти Колумбийского университета.
  44. ^ Sereno PC (1993). «Пекторальный пояс и передняя конечность базального теропода Herrerasaurus ischigualastensis». Журнал палеонтологии позвоночных . 13 (4): 425–450. doi :10.1080/02724634.1994.10011524.
  45. ^ "Пангея начинает распадаться". CR Scotese . Получено 2007-07-19 .
  46. ^ "Земля и море в юрский период". Urwelt museum hauff. Архивировано из оригинала 2007-07-14 . Получено 2007-07-19 .
  47. ^ "Юрские породы – от 208 до 146 миллионов лет назад". nationalatlas.gov . Министерство внутренних дел США. Архивировано из оригинала 2014-09-30 . Получено 2007-07-19 .
  48. ^ Монро, Джеймс С.; Викандер, Рид (1997). Изменение Земли: Исследование геологии и эволюции (2-е изд.). Belmont: West Publishing Company. стр. 607. ISBN 0-314-09577-2.
  49. ^ Дугал Диксон и др., Атлас жизни на Земле , (Нью-Йорк: Barnes & Noble Books, 2001), стр. 215.
  50. ^ Стэнли 1999, стр. 280
  51. Стэнли 1999, стр. 279–281.
  52. ^ Хукер, Дж. Дж., «Третичный период до настоящего времени: палеоцен», стр. 459-465, том 5. Селли, Ричард К., Л. Робин МакКокс и Ян Р. Плаймер, Энциклопедия геологии, Оксфорд: Elsevier Limited, 2005. ISBN 0-12-636380-3 
  53. ^ Сотрудники. "Палеоклиматология - изучение древних климатов". Страница Центра палеонтологических наук. Архивировано из оригинала 2011-08-25 . Получено 2007-03-02 .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки