Геологическая шкала времени
Комплекс наук о Земле называют геологией, по-гречески «гео» – Земля. Планета Земля – пока единственное место с необходимыми условиями существования человечества в нашей Галактике.
Согласно последним данным науки, полученным методом радиоактивного распада некоторых веществ, возраст Земли составляет примерно 5–4,6 млрд лет. Возраст Солнца и Вселенной, на основании закона, открытого американским астрономом Э. Хабблом, составляет 15–20 млрд лет.
Одна из современных космологических моделей образования Вселенной – теория Большого Взрыва (Bio Band). Эта модель была предложена в 1948 г. ученым Г.А. Гамовым. По его версии, в космосе некая материя сжалась до критически минимальных размеров, затем взорвалась, что привело к образованию облачности, туманности, из которых впоследствии сложились Солнце, Земля, планеты и многие звезды.
Согласно космогонии, эволюция Земли до сегодняшнего ее состояния прошла несколько фаз.
Фаза 1 (4,7–4 млрд лет назад). Происходит образование Земли из газа, пыли и планетезималей. В результате столкновения планетезималей и энергии, выделяющейся в процессе распада радиоактивных элементов, Земля постепенно разогревается. Падение на Землю гигантского метеорита приводит к выбросу материала, из которого образуется Луна.
Согласно другой концепции, Протолуна, находящаяся на одной из гелиоцентрических орбит, была захвачена Протоземлей, в результате чего образовалась двойная система Земля-Луна.
Дегазация Земли приводит к началу образования атмосферы, состоящей в основном из углекислоты, метана и аммиака. В конце рассматриваемой фазы за счет конденсации водяного пара начинается образование гидросферы.
Фаза 2 (4–3,5 млрд лет назад). Возникают первые острова, протоконтиненты, сложенные из горных пород, содержащих преимущественно кремний и алюминий. Протоконтиненты незначительно возвышаются над еще очень мелководными океанами.
Фаза 3 (3,5–2,7 млрд лет назад). Железо собирается в центре Земли и образует ее жидкое ядро, которое обуславливает возникновение магнитосферы. Образование магнитных ловушек высокоэнергетического космического излучения создает предпосылки для появления первых организмов, бактерий. Продолжается формирование континентальной коры.
Фаза 4 (2,8–2,3 млрд лет назад). Образуется единый суперконтинент Пангея, которому противостоит суперокеан Панталасса.
Фаза 5 (2,2–1 млрд лет назад). Охлаждение коры и литосферы приводит к распаду суперконтинента на блоки-микроплиты, пространство между которыми заполняют осадки и вулканы. В результате возникают складчато-надводные системы, образуется новый суперконтинент – Пангея I. Органический мир представлен сине-зелеными водорослями, фотосинтезирующая деятельность которых способствует обогащению атмосферы кислородом, что способствовало дальнейшему развитию органического мира.
Фаза 6 (1700–650 млн лет назад). Происходит деструкция Пангеи I, образование бассейнов с корой океанского типа. Формируются два суперконтинента: Гондвана, куда вошли Южная Америка, Африка, Мадагаскар, Индия, Австралия и Антарктида и Лавразия, включающая Северную Америку, Гренландию, Европу и Азию (кроме Индии). Гондвану и Лавразию разделяет море Тетис. Наступают первые ледниковые эпохи. Органический мир стремительно насыщается многоклеточными бесскелетными организмами. Появляются первые скелетные организмы (трилобиты, моллюски и др.). Происходит нефтеобразование.
Фаза 7 (650–280 млн лет назад). Горный пояс Аппалачей в Америке соединяет Гондвану с Лавразией – образуется Пангея II. Обозначаются контуры палеозойских океанов – Палеоатлантического, Палеотетиса, Палеоазиатского. Гондвана дважды охватывается покровным оледенением. Появляются рыбы, позднее амфибии. Растения и животные выходят на сушу. Начинается широкое углеобразование.
Фаза 8 (208–130 млн лет назад). Пангея II пронизывается все более густой сетью континентальных рифов, щелевидных ровообразных растяжений земной коры. Начинается раскалывание суперконтинента. Африка отделяется от Южной Америки и Индостана, а последний – от Австралии и Антарктиды. Наконец Австралия отделяется от Антарктиды. Покрытосеменные растения осваивают значительные пространства суши. В животном мире господствуют пресмыкающиеся и земноводные, появляются птицы и примитивные млекопитающие. В конце периода погибают многие группы животных, в том числе огромные динозавры. Причины этих явлений видят обычно либо в столкновении Земли с крупным астероидом, либо в резком усилении вулканической деятельности. То и другое могло привести к решающим изменениям (увеличению содержания углекислоты в атмосфере, возникновению крупных пожаров, похолоданию), не совместимым с существованием многих видов животных.
