+ Pokaż spis treści

Dzieje Ziemi

Odtwarzanie i podział dziejów Ziemi


Geologia historyczna jest nauką o ewolucji skorupy ziemskiej i świata organicznego w przeszłości geologicznej. Jej zadaniem jest poznawanie dziejów Ziemi na podstawie badania skał i występujących w nich szczątków roślin i zwierząt (skamieniałości).


Badaniem skał i ich występowaniem w czasie i przestrzeni zajmuje się dział geologii historycznej zwany stratygrafią.

Głównymi metodami do określania wieku skał i procesów geologicznych stosowanymi w geologii historycznej są:

  • zasada aktualizmu geologicznego (uniformitarianizmu) - przyjmuje, że wszystkie zjawiska, procesy i wydarzenia przebiegały tak samo w przeszłości, jak przebiegają obecnie czyli teraźniejszość jest kluczem do przeszłości
  • metody określania wieku względnego skał i procesów geologicznych
  • metody określania wieku bezwzględnego skał i procesów geologicznych


WZGLĘDNY WIEK SKAŁ I PROCESÓW GEOLOGICZNYCH


Wiek względny skał i zjawisk geologicznych określany jest względem innych skał i zjawisk.

Metody:

  • zasada superpozycji przyjmuje, że młodsze warstwy leżą na starszych wiekowo
  • metoda paleontologiczna - wykorzystuje zawarte w skałach skamieniałości (organiczne i śladowe). Największe znaczenie mają skamieniałości przewodnie, skamieniałości pewnych gatunków roślin i zwierząt które żyły w krótkim odcinku dziejów Ziemi, miały szerokie rozprzestrzenienie geograficzne i oraz krótki czas trwania, mają swoją ustaloną pozycję w historii życia na Ziemi, zatem skamieniałości pozwalają na porównywanie wieku skał w różnych miejscowościach.

BEZWZGLĘDNY WIEK SKAŁ I PROCESÓW GEOLOGICZNYCH


Wiek skał jaki upłynął od ich powstania określają:

  • Metody fizyko-chemiczne. Największe znaczenie ma metoda radiometryczna (promieniotwórcza). Podstawą jej jest zjawisko naturalnego rozpadu izotopów promieniotwórczych. Proces ten odbywa się ze stałą prędkością, niezależną od temperatury czy ciśnienia. Prędkość rozpadu pierwiastków promieniotwórczych określa się czasem połowicznego rozpadu, czyli czasem, w którym ulegnie rozpadowi połowa całkowitej ilości pierwiastka promieniotwórczego. Okres ten jest różny dla różnych izotopów. Najpopularniejsza jest metoda radiowęgla 14 C stosowana dla określania wieku skał młodszych (5570 lat). Metoda uranowa ma większy zasięg czasowy - 4,5 mld lat.


PODZIAŁ DZIEJÓW ZIEMI


Rozwój świata organicznego stał się podstawą do podziału dziejów Ziemi na ery i okresy. Czas trwania poszczególnych er jest niejednakowy. Najdłużej trwały dwie najstarsze ery archaiczna i proterozoiczna.

Nazwy okresów pochodzą najczęściej od miejscowości lub obszarów kuli ziemskiej, gdzie po raz pierwszy geolodzy badali skały danego okresu. Na przykład kambr od rzymskiej prowincji Cambria (w Wielkiej Brytanii), jura od gór Jura położonych na granicy Szwajcarii i Francji, kreda od pochodzących z tego okresu dużych pokładów kredy piszącej.

Nazwy er pochodzą z języka greckiego i odnoszą się do rozwoju świata zwierzęcego:

  • archaik od archaios - starożytny
  • proterozoik od proteros i zoon - pierwsze zwierzę
  • paleozoik od palaios - dawny
  • mezozoik od mesos - środkowy
  • kenozoik od kainos - nowy


TABELA STRATYGRAFICZNA

Era
(wiek w mln lat)
Okres
(wiek w mln lat)
Orogenezy
Góry
KENOZOICZNA
67
czwartorzęd (Q)
trzeciorzęd (Trz)
Alpejska
Karpaty
MEZOZOICZNA
225 - 68
kreda (K)
jura (J)
trias (T)
Bałkany, Alpy, Pireneje, Kaukaz , Himalaje, Atlas, Andy, G. Skaliste, Apeniny, Kordyliery
PALEOZOICZNA
600 - 226
perm (P)
karbon (C)
dewon (D)



sylur (S)
ordowik (q)
kambr (Î)
Hercyńska= waryscyjska
zach. Sudety, część G. Świętokrzyskich, Ural, Ałtaj, Harz, Wogezy, Masyw Czeski, część Appallachów, Wielkie G. Wododziałowe
Kaledońska
część G. Świętokrzyskich, Sudetów, G. Kaledońskie, Skandynawskie, część Appallachów, G. Jabłonowe, Alpy Australijskie, Grampian
PROTEROZOICZNA
2600 -601
prekambr
 
ARCHAICZNA
4600 - 2601



Charakterystyka dziejów Ziemi


ERA PREKAMBRYJSKA
(ARCHAIK I PROTEROZOIK)


archaios - starożytny
proteros - pierwszy, zoon - zwierzę

Najdłuższa era w dziejach Ziemi (ok. 4 mld lat)

Archaik:

  • 4600 - 4500 - milionów lat temu powstaje Słońce, Ziemia i planety
  • 4500 - 3500 - kształtuje się skorupa ziemska
  • 3500 - 2000 - pojawia się życie - bakterie beztlenowe (atmosfera beztlenowa: głównie para wodna, wodór, azot, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, metan i amoniak).

Proterozoik:

  • 2500 - 1600 - pojawia się wolny tlen, pojawiają się pierwsze organizmy przypominające sinice (bardzo prymitywne rośliny) - początek procesów fotosyntezy.
  • 1600 - 600 - wzrost stężenia tlenu w atmosferze, pojawiają się pierwsze organizmy wielokomórkowe (glony, proste bezkręgowce: jamochłony, pierścienice i gąbki)

Typowe
skały prekambru
: granity, gnejsy, łupki krystaliczne (typowe dla archaiku) oraz piaski i żwiry (w proterozoiku)

Surowce mineralne prekambru:

  1. złoto (Au) - RPA, Kanada, USA, Australia
  2. Rudy żelaza (Fe) - Szwecja, Norwegia, USA, Meksyk, Chile, Rosja , Kanada, Syberia
  3. Rudy miedzi (Cu) - USA, Kanada, Dolny Śląsk- niewielkie ilości rudy miedzi, Ni, Fe i metali szlachetnych

ERA PALEOZOICZNA


palaios - dawny

Paleozoik dzieli się na 6 okresów: kambr, ordowik, sylur, dewon, karbon, perm i trwa przez około 330 mln lat.

Ruchy górotwórcze:

      Bardzo silne ruchy górotwórcze orogenezy kaledońskiej (dolny paleozoik) i hercyńskiej (waryscyjskiej)- górny paleozoik.
      
  • Fałdowanie kaledońskie (nazwa pochodzi od gór Kaledońskich) objęło Appalachy, Szkocję, Skandynawię i środkową Azję.     
  • Fałdowanie hercyńskie (nazwa pochodzi od gór Harz) objęło obszary Europy środkowejpo Ural, obszary środkowej Azji, ponownie Appalachy i Góry Wododziałowe w Australii.

Świat
organiczny:


Wiele grup bezkręgowców: skorupiaki, ramienionogi, głowonogi, mięczaki (małże i ślimaki), korale, gąbki. Charakterystycznymi skamieniałościami przewodnimi trylobity i graptolity.

  • (438 - 408) - pojawiają się pierwsze kręgowce (ryby) i pierwsze rośliny lądowe (psylofity) z łodygami i liśćmi.
  • (408 - 360) - pojawiają się pierwsze lasy (widłaki, skrzypy i paprocie) na lądach oraz pierwsze zwierzęta na lądzie (pająki i wije)
  • (360 - 286) - amonity w morzach, pierwsze płazy i latające owady na lądach
  • (286 - 248) - rozwój roślin iglastych, początek rozwoju gadów, pod koniec P wymarcie około 90% istniejących gatunków zwierząt (w tym wymierają trylobity)

Surowce
mineralne:


  • Î - ropa naftowa (Irkuck (Rosja), Teksas i Kansas (USA)); piaskowce kwarcytowe (G. Świętokrzyskie); wapienie wojcieszowskie w Sudetach
  • q - ropa naftowa (obniżenie perybałtyckie i podlaskie)
  • S - rudy - Ni i Zn - Dolny Śląsk
  • D - ropa naftowa i gaz ziemny (USA, Kanadzie, Algierii, Australii); sól kamienna (Jakucja, Ameryka Pn.); rudy Fe (Australia); wapienie kieleckie i krakowskie; kwarcyty G. Świętokrzyskich
  • C - węgiel kamienny wszystkie kontynenty w Polsce (Górny i Dolny Śląsk); rudy Fe (Górny i Dolny Śląsk); granity (Przedgórze Sudeckie)
  • P - sól kamienna i potasowa (Niż Środkowoeuropejski (Kujawy, obszar przeduralski, Kansas i Colorado (USA)); węgiel kamienny (Syberia, Indie, Kazachstan, RPA); rudy Cu (Bolesławiec i Głogów)

ERA MEZOZOICZNA


mezos - środkowy

Mezozoik dzieli się na 3 okresy: trias, jurę i kredę i trwa około 175 mln lat.

Ruchy górotwórcze:


Z końcem jury rozpoczęła się orogeneza alpejska, której nasilenie nastąpiło nieco później - w kenozoiku (w trzeciorzędzie)


Świat
organiczny:
 

  • T - szczyt rozwoju iglastych, liczne sagowce, skrzypy i widłaki, paprocie i benetyty, pojawienie się gadów morskich, latających i dinozaurów, pojawiają się pierwsze prymitywne ssaki
  • J - rozkwit i panowanie gadów: w morzach - ichtiozaury i plezjozaury; na lądach - roślinożerne diplodoki i stegozaury oraz drapieżne tyranozaury ; w powietrzu latające - ramforynchy i pteranodony; pojawiają się pierwsze ptaki (mające jeszcze cechy gadów) archeopteryks i ryby kostnoszkieletowe; ssaki nieliczne i małe; wśród roślin lądowych nadal dominują nagonasienne
  • K - pojawienie się i rozwój roślin okrytozalążkowych (między innymi trawy - pierwsze łąki) dominacja wielkich gadów; pod koniec K wymiera 75% istniejących gatunków.


Oprócz panujących przez cały mezozoik wielkich gadów , przez cały mezozoik istniała bardzo bogata fauna morskich bezkręgowców: amonity i belemnity, ramienionogi, małże, jeżowce, koralowce, i otwornice. Skamieniałościami przewodnimi : amonity i belemnity. 


Surowce
mineralne:

  • T - węgiel kamienny (Azja, Afryka Pd., USA); rudy Zn i Pb (Niemcy, Górny Śląsk); rudy Fe (rejon Górnego Śląska i Kielc); wapienie i margle (okolice Krakowa i G. Śląsk)
  • J - rudy Fe (Alzacja, Lotaryngia, rejon Częstochowy, Kielc); wapienie rejon Krakowa i Kielc
  • K - sól kamienna (rejon Zatoki Meksykańskiej); kreda (Wyżyna Lubelska); margle i wapienie (rejon Krakowa, Szczecina, Radomia, Lublina i Chełma).

 

ERA KENOZOICZNA


kainos - nowy


Kenozoik rozpoczął się 65 mln lat temu i trwa do dziś. Dzieli się na dwa okresy: trzeciorzęd i czwartorzęd.


Ruchy
górotwórcze:


W trzeciorzędzie wystąpiły potężne ruchy górotwórcze orogenezy alpejskiej, które wypiętrzyły najwyższe pasma górskie naszej planety (orogeneza alpejska). Powstały wówczas Alpy, Karpaty, Pireneje, Apeniny, Góry Dynarskie, Atlas, Kordyliery, Andy i Himalaje.


Świat
organiczny:
 

  • Trz - rozwój i dominacja roślin kwiatowych; gwałtowne różnicowanie się ssaków i wzrost ich wielkości; pojawiają się pierwsze ssaki drapieżne i naczelne (małpiatki i małpy)
  • Trz/Q - pojawia się człowiek (około 3 milionów lat temu) - Australopitek
  • Q - około 35 tys. lat temu pojawił się człowiek rozumny (Homo sapiens ), a w holocenie - około 11 tys. lat temu pojawił się człowiek współczesny (Homo sapiens sapiens)


Od początku trzeciorzędu nastąpił gwałtowny rozwój ssaków. Pojawiają się potężne roślinożerne mastodonty, mamuty, wielkie hipopotamy, nosorożce włochate, niedźwiedzie jaskiniowe i tygrysy szablozębne - gatunki te wyginęły w plejstocenie.


Zlodowacenie Q:


Czwartorzęd jest najmłodszym okresem w dziejach Ziemi. O wyróżnieniu tego okresu zadecydowała odrębność klimatyczna. Pod koniec pliocenu nastąpiło ochłodzenie klimatu przy jednoczesnym, wyraźnym wzroście ilości opadów. Warunki te sprzyjały gromadzeniu się wielkich mas śniegu , które z czasem uległy przekształceniu w lodowce.


Wahania klimatu przejawiały się istnieniem:

  • okresów zimnych - glacjałów, z którymi związany był rozwój pokryw lodowych na kontynentach półkuli północnej
  • okresów cieplejszych w których lądolody topniały - interglacjały.


Z końcem plejstocenu nastąpiła recesja (zanik, topnienie- ablacja) lodowców kontynentalnych na półkuli północnej, zachowały się one jedynie na Grenlandii i wyspach Archipelagu Arktycznego.


Centrami powstawania pokryw lodowych Europy były: Półwysep Skandynawski, Wyspy Brytyjskie, Szetlandy, Morze Barentsa, stamtąd lądolody transgredowały we wszystkich kierunkach, obejmując znaczną część Europy Środkowej - 5,5 mln km2 powierzchni.


W czasie glacjałów na obszarach wysokogórskich, powyżej 2000 m. n p m.,rozwijały się lodowce górskie (Alpy, Karpaty - w Polsce Tatry, Karkonosze i Masyw Babiej Góry, Pireneje, Wogezy, G. Betyckie), a linia wiecznych śniegów znajdowała się znacznie niżej niż dzisiaj.


Surowce
mineralne:

  • węgiel brunatny (Niemcy, Ameryka Pn., Bełchatów, Konin, Turoszów);
  • sól kamienna (Wieliczka, Bochnia);
  • siarka (Tarnobrzeg, Machów);
  • gaz ziemny i ropa naftowa (Karpaty);
  • lessy (południowa Polska);
  • iły, gliny, piaski, żwiry, torf (Polska Pn. i Środkowa)