Геологическая история Земли (История геологического развития[История геологического развития https://old.bigenc.ru/geology/text/5553642 ] в БРЭ.) — геологическая история, последовательность событий в развитии Земли как планеты. Среди этих событий — образование горных пород, возникновение и разрушение форм рельефа, наступания и отступания моря, оледенения, появление и исчезновение видов организмов, изменение Земли под влиянием их эволюцииОсновная страница ссылок по сайту университета Беркли по истории Земли. Изучается по слоям горных пород (см. Стратиграфия); делится на отрезки согласно геохронологической шкале.
Земля образовалась около 4,54 млрд лет назад (см. Возраст Земли), путём аккреции из протопланетного диска — дискообразной массы газа и пыли, оставшихся от образования Солнца, которая и дала начало Солнечной системе. Изначально планета была раскалена благодаря остаточному теплу и частым ударам астероидов. Но в конце концов её внешний слой остыл и превратился в земную кору. Немного позднее в результате столкновения по касательной с гипотетической планетой Тейей (небесным телом, по размерам сопоставимым с Марсом при массе около 10 % земной) образовалась Луна (альтернативная гипотеза предполагает столкновение Земли с несколькими менее крупными объектами). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото-Луна и начала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км. Земля в результате удара получила заметный наклон оси вращения и резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов), но постепенно замедлялась. Дегазация и вулканическая активность создали первую атмосферу на Земле. Конденсация водяного пара, а также лёд из сталкивающихся с Землёй комет образовали океаныScientific American. 2005 Oct:58-65. — информация о времени формирования океанов и другая важнейшая информация о важнейших событиях ранней истории Земли.Davies, Paul. «Quantum leap of life». The Guardian. 2005 Dec 20. — информация о происхождении жизни на Земле..
На протяжении сотен миллионов лет поверхность планеты постоянно изменялась, континенты формировались и распадались. Они мигрировали по поверхности, иногда объединяясь и формируя суперконтиненты. Примерно 750 млн лет назад суперконтинент Родиния, первый из известных, начал распадаться. Позднее, 600—540 миллионов лет назад, континенты сформировали Паннотию, а около 250 млн лет назад — Пангею, которая распалась около 150 млн лет назад.
Современная ледниковая эра началась около 40 млн лет назад. Холод усилился в конце плиоцена. Полярные регионы начали претерпевать повторяющиеся циклы оледенения и таяния с периодом 40—100 тыс. лет. Последняя ледниковая эпоха текущего ледникового периода закончилась около 10 000 лет назад.
Определение границ перечисленных ниже временных интервалов приведены по Международной хроностратиграфической шкале (версия за февраль 2017 года)Ogg, Jim, Overview of Global Boundary Stratotype Sections and Points (GSSP’s) Accessed 2013-05-20..
Докембрий
Докембрий включает около 90 % геологического времени. Он продолжался от образования планеты (около 4,54 млрд лет назад) до начала кембрийского периода (541 млн лет назад). Включает три эона: катархей, архей и протерозой.
Катархейский эон
Катархей — геологический эон, предшествовавший архею, время, из которого осадочные породы неизвестны. После архейского эпизода расплавления верхней мантии и её перегрева с возникновением в геосфере магматического океана вся первозданная поверхность Земли вместе с её первичной и изначально плотной литосферой очень быстро погрузилась в расплавы верхней мантии. Этим объясняется отсутствие катархея в геологической летописи.
Катархей охватывает первые полмиллиарда лет существования нашей планеты. Его верхнюю границу проводят по 4,0 млрд лет назад.
В популярной литературе распространено представление о бурной вулканической и гидротермальной деятельности на поверхности ЗемлиБИОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА , которое не соответствует действительности.
В то время существовали только ландшафты неприветливой суровой и холодной пустыни с чёрным небом (вследствие очень разрежённой атмосферы), слабо греющим Солнцем (его светимость была на 25—30 % ниже современной) и во много раз большим диском Луны (в то время она находилась на границе предела Роша, то есть на расстоянии около 17 тыс. км от Земли), на котором ещё не было современных «морей».
Рельеф напоминал испещрённую метеоритами поверхность Луны, однако был сглажен из-за сильных и практически непрерывных приливных землетрясений и сложен только монотонно тёмно-серым первичным веществом, покрытым сверху толстым слоем реголита. Никаких вулканов, извергающих на поверхность молодой Земли потоки лавы, фонтаны газов и паров воды в те времена не было, как и не существовало ни гидросферы, ни плотной атмосферы. Те же небольшие количества газов и паров воды, которые выделялись при падении планетезималей и осколков Протолуны, поглощались пористым реголитом.
Сутки в начале катархея длились 6 часов и приблизительно равнялись периоду обращения Луны, однако последний очень быстро возрастал.
Архейский эон
Архейский эон — один из четырёх главных эонов в истории Земли. Продолжался от 4,0 до 2,5 млрд лет назад. В это время на Земле ещё не было кислородной атмосферы, но появились первые анаэробные бактерии, которые сформировали многие ныне существующие залежи полезных ископаемых: серы, графита, железа (по другой версии- железо попало на Землю с метеоритным дождём) и никеля.
Термин «архей» предложен в 1872 году американским геологом Дж. Дана.
Архей разделен на четыре эры (от наиболее поздней до наиболее ранней): неоархей мезоархей палеоархей эоархей
Эоархейская эра
Эоархей — геологическая эра, часть архея. Охватывает время от 4,0 до 3,6 миллиарда лет назад. Находится между катархейским эоном и палеоархейской эрой. Возможно, уже в конце этой эры появились прокариоты. Кроме того, к эоархею относятся древнейшие геологические породы — формация Исуа в Гренландии.
Палеоархейская эра
Палеоархей — геологическая эра, часть архея. Охватывает время от 3,6 до 3,2 миллиарда лет назад. Временной интервал определён хронологически, не основан на стратиграфии. К этой эре относится самая ранняя известная форма жизни (хорошо сохранившиеся остатки бактерий возраста более 3,46 млрд лет, Западная Австралия).
Мезоархейская эра
Мезоархей — геологическая эра, часть архея. Охватывает время от 3,2 до 2,8 миллиарда лет назад. Временной интервал определён хронологически, не основан на стратиграфии. Окаменелости, найденные в Австралии, показывают, что в мезоархее на Земле уже существовали бактериальные маты (см. строматолиты).
Неоархейская эра
Неоархей — геологическая эра, часть архея. Охватывает время от 2,8 до 2,5 миллиарда лет назад. Период определён только хронометрически (без привлечения стратиграфических данных). Относится к Беломорскому циклу, в который происходило формирование настоящей континентальной земной коры. Кислородный фотосинтез впервые появился в этой эре, и стал причиной кислородной катастрофы, случившейся позже (в палеопротерозое) из-за ядовитого выброса кислорода в атмосферу.
Протерозойский эон
Протерозойский эон — геологический эон, который длился от 2500 до 541,0 ± 1,0 млн лет назад. Приходит на смену архею. Самый длительный эон в истории Земли.
Палеопротерозойская эра
Палеопротерозой — геологическая эра, часть протерозоя, продолжавшаяся от 2,5 до 1,6 миллиарда лет назад. В это время наступает первая стабилизация континентов. В это время также эволюционировали цианобактерии — тип бактерий, использующих биохимический процесс фотосинтеза для производства энергии и кислорода.
Важнейшее событие раннего палеопротерозоя — кислородная катастрофа: значительное повышение содержания кислорода в атмосфере. До этого почти все формы жизни были анаэробами, то есть их обмен веществ зависел от форм клеточного дыхания, которые не требовали кислорода. Кислород в больших количествах губителен для большинства анаэробных бактерий, поэтому в это время большая часть живых организмов на Земле исчезла. Оставшиеся формы жизни были либо невосприимчивы к воздействию кислорода, либо жили в среде, его лишенной.
Палеопротерозой разделен на четыре периода (от наиболее раннего до наиболее позднего): сидерий рясий орозирий статерий
Сидерийский период
Сидерий — геологический период, часть палеопротерозоя. Охватывает время от 2,5 до 2,3 миллиарда лет назад. Временной интервал определён хронологически, не основан на стратиграфии.
На начало этого периода приходится пик проявления полосчатых железистых кварцитов. Железосодержащие породы формировались в условиях, когда анаэробные водоросли производили отработанный кислород, который, смешиваясь с железом, образовывал магнетит (Fe3O4, оксид железа). Этот процесс вычищал железо из океанов. В конечном итоге, когда океаны прекратили поглощать кислород, процесс привел к образованию насыщенной кислородом атмосферы, которую мы имеем на сегодняшний день.
Гуронское оледенение началось в сидерии 2,4 млрд лет назад и закончилось в конце рясия, 2,1 млрд лет назад.
Рясийский период
Рясий — это второй геологический период палеопротерозойской эры. Длился с 2300 по 2050 млн лет назад. Временной интервал определён хронологически, не основан на стратиграфии.
Образуется Бушвельдский комплекс и другие похожие интрузии.
В конце рясского периода (к 2100 млн лет до н. э.) завершается гуронское оледенение.
Появляются предпосылки появления ядра у организмов.
Орозирийский период
Орозирий — третий геологический период палеопротерозойской эры, продолжался 2050—1800 миллионов лет назад. Временной интервал определён хронологически, не основан на стратиграфии.
Вторая половина периода отмечена интенсивным горообразованием практически на всех континентах. Вероятно, в течение орозирия атмосфера Земли стала окислительной (богатой кислородом), благодаря фотосинтезирующей деятельности цианобактерий.
В орозирии Земля испытала два крупнейших из известных астероидных ударов. В начале периода, 2023 млн лет назад, столкновение с крупным астероидом привело к образованию астроблемы Вредефорт. Ближе к концу периода новый удар привел к образованию медно-никелевого рудного бассейна в Садбери.
Статерийский период
Статерий — заключительный геологический период палеопротерозойской эры. Продолжался 1800—1600 миллионов лет назад. Временной интервал определён хронологически, не основан на стратиграфии.
В течение статерия сформировались ядерные живые организмы.
Период характеризуется появлением новых платформ и окончательной кратонизацией складчатых поясов. Формируется суперконтинент Колумбия.
Мезопротерозойская эра
Мезопротерозой — геологическая эра, часть протерозоя. Продолжался от 1,6 до 1,0 млрд лет назад.
Мезопротерозой разделен на три периода: калимий эктазий стений
Калимийский период
Калимийский период — первый период мезопротерозойской эры. Продолжался 1600—1400 миллионов лет назад. Временной интервал определён хронологически, не основан на стратиграфии.
Период характеризуется расширением существующих осадочных чехлов и появлением новых континентальных плит в результате отложения осадков на новых кратонах.
В ходе калимия около 1500 миллионов лет назад распался суперконтинент Колумбия.
Эктазийский период
Эктазийский период — второй геологический период мезопротерозойской эры, продолжавшийся 1400—1200 миллионов лет назад. Временной интервал определён хронологически, не основан на стратиграфии.
Название период получил из-за продолжавшегося осадконакопления и расширения осадочных чехлов.
В породах с канадского острова Сомерсет возрастом 1200 миллионов лет были обнаружены ископаемые красные водоросли — древнейшие из известных многоклеточных.
Стенийский период
Стенийский период ( — «узкий») — заключительный геологический период мезопротерозойской эры, продолжавшийся 1200—1000 миллионов лет назад. Временной интервал определён хронологически, не основан на стратиграфии.