Некоторые латинские слова  в названиях означают:

 Корень  «зой» - от греч. zoe – жизнь;

 Приставки: фанеро- явный, протеро- более ранний, кайно- новый, мезо- средний, палео- древний.

 Суффикс -цен означает долю в фауне современных организмов: голоцен – все новые, миоцен – среднее кол-во и т. д.

 Названия  периодов: третичный, четвертичный – сохранились от старой классификации; другие – обозначают местности (Девон, Пермь), характер отложений (Мел).

    Воссоздание истории Земли  ученые проводят с  учетом 2-х принципов  (в середине 19 в. сформулировал Ч. Ляйель,– шотландский естествоиспытатель, юрист):

Принцип актуализма:

Все процессы на Земле протекают единообразно как в настоящем, так и в  прошлом, поэтому, изучая современные геологические процессы, можно понять явления, происходившие в глубоком прошлом («настоящее есть ключ к прошлому»).

 

 Принцип униформизма:

Природные процессы протекают непрерывно и  неизменно во времени, без катастрофических изменений. Незначительные природные  процессы за огромное время приводят к сильному изменению облика планеты.

    Принятие на веру учеными этих принципов позволяет реконструировать не только прошлую геологическую историю Земли, но и биологическую эволюцию, начальные этапы эволюции Вселенной.

 

    Теория  тектоники литосферных  плит -

(греч «тектон» - строитель) – объясняет процессы, протекавшие и протекающие на Земле.

    В 1912 г, А. Вегнер (нем. метеоролог) – выдвинул идею о перемещении материков.

    Сходство  очертаний западного берега Южной  Америки и восточного берега Африки издавна считали свидетельством разделения единого материка (Ф. Бэкон, 1620 г.). Сходство не только очертаний, но ископаемых растений, месторождений угля  и др. факты дали основание для гипотезы образования Атлантики вследствие раскола проматерика и раздвижения осколков.

 

    В 1915 г. Вегнер создал теорию «континентального дрейфа» - современники отвергали, т.к. слои Земли под континентами считали плотными → «дрейф» материков невозможен.

 

    50-60 гг – усиленные исследования океанического дна Морским флотом США (+ геологи и геофизики).

    Топография  дна изучалась с помощью эхолотов, сейчас – спутники.

    Выяснено, что дно океанов не плоское и не «засыпано» слоем осадков, а покрыто вулканами, огромными хребтами, обрывами.

 
 

    Океанические  хребты:

    Крупные хребты есть в середине почти всех океанов (общая длина всех хребтов     > 60 000 км); они «рассекают» океан на 2 половины, повторяя рисунок береговых линий. Вдоль середины хребта тянется отвесное ущелье (разлом), не покрытое осадками (!).

    Самый крупный – Срединно-Атлантический  хребет (h ≈ 2,5 км), в северной части поднимается над уровнем океана – о. Исландия.

    

 
 
 
 

    Исследования  горных пород, слагающих хребты (намагниченности) показали: морское дно раздвигается в стороны от разломов, т.к. из них выходит лава → при ее застывании образуется новая океаническая кора.

    Скорость  образования морского дна ≈ 2-20 см/год (≈ скорости роста ногтей – если не стричь – заметно);

    За 100 млн. л. при такой скорости может  образоваться океанический бассейн  шириной в 1000 км (→ возраст Атлантического океана ≈ 180-200 млн. л.).

 

    Вывод: океаническое дно очень молодо по сравнению с континентами, поэтому и не заполнено осадками.

 

    Континенты – прикреплены к океаническому дну по обе стороны океана → расходятся в стороны с такой же скоростью, с какой образуется новое дно → континенты и океаническая кора, являясь частями одной литосферной плиты, движутся как одно целое.

    В 60-е гг. термин «континентальный дрейф» заменили на «раздвиг морского дна» - открытие, сравнимое с революцией в физике (квантовая механика, теория относительности).

    Напомню, что плиты – это жесткие куски литосферы (15 крупных и средних, много микроплит), которые движутся по поверхности Земли за счет вязкости астеносферы. Континенты и океаны – «попутные пассажиры» на плитах.

    Плиты движутся за счет конвективных потоков в мантии (точно не установлено!). Большая часть геологических событий (вулканизм, землетрясения, горообразование, образование полезных ископаемых) происходит у границ между плитами.

    Внутренние  части плит обычно геологически инертны, но есть исключения:

    Например, в центре Тихоокеанской плиты есть множество вулканических островов (многие неактивны). Объяснение – теория мантийных столбов – это неподвижные источники вулканического материала (между ядром и мантией!) пробивают плиту. Т.к. плита движется относительно поверхности Земли, а столб – нет, получается цепочка вулканов, маркирующих путь плиты (как карандаш по бумаге). Гавайские о-ва – самые «свежие» в цепи.

 

    Типы  движения литосферных  плит:

1. Расхождение в стороны.

    Континентальная кора раскалывается  на 2 части → между  ними вторгается океан → образуется зародыш нового океанического бассейна. Большинство океанических хребтов зародились как разломы внутри континентов:

    Так 180-200 млн. л.н. зародился Атлантический  океан, отделив Европу и Африку от Америки.

    В наше время такой процесс идет в Красном море: Африка отделяется от Аравийского полуострова (Саудовская Аравия) со скоростью 1 см в год.

 
    

2. Столкновение  плит.

    Т.к. новое морское дно возникает  постоянно, а Земля не расширяется  → что-то должно разрушаться для  компенсации. Это и происходит на окраинах большей части Тихого океана.

    Механизм  столкновения: 2 плиты сближаются, одна (более плотная) погружается под другую и уходит вглубь Земли.

    

    Участок столкновения плит (зона субдукции) на поверхности Земли сопровождается глубокими океаническими желобами (Марианский, 11 км) и активным вулканизмом («огненное кольцо» вдоль берегов Тихого океана: Анды, Алеутские о-ва, Камчатка, Япония,  Марианские о-ва).

    Т.к. морское дно более плотное, чем континентальная кора, оно всегда погружается под более легкие континенты → морское дно всегда молодое (возникает в разломах океанических хребтов и уничтожается в зонах субдукции):

    Самые древние части морского дна не старше 200 млн. лет, тогда как отдельные части континентов имеют возраст почти 4 млрд. лет.

 

    Причина землетрясений в зонах субдукции: погружающаяся плита холодная по сравнению с окружающей мантией + внутри мантии высокое давление → плита трескается → …

 

    Причина вулканизма: вода, содержащаяся в составе минералов погружающейся плиты, изгоняется под действием высоких температуры и давления. Свободная вода понижает t_пл. окружающих пород (как соль, добавленная в лед) → образуется магма, которая расширяется по мере поднятия к поверхности Земли (т.к. уменьшается давление) – часто со взрывом.

 Например, гибель Помпеи под слоем пепла при извержении Везувия; 1883 г,

 Индонезия – взрыв вулкана Кракатау.

 

    При столкновении 2-х  кусков континентальной  коры зона субдукции  закрывается, т. к. континентальная кора относительно легкая (→ всплывает) и толстая (→ не лезет).

    

 
 
 
 
 

    Столкновение  континентов вызывает мощный вулканизм и горообразование.

    Например, в результате столкновения Индии и Азии 50-60 млн. л.н. образовалась система параллельных складов – Гималаи (Индия раньше находилась намного южнее и отделялась от Азии океаном). Движение плит продолжается до сих пор → в Гималаях часты землетрясения. В дальнейшем движение прекратится, и Гималаи станут неактивной шовной зоной, как Урал.

3. Скольжение плит друг мимо друга – может сопровождаться разломами литосферы (Лос-Анджелес находится в основании «пальца»  - результата такого разлома).

    Т.о., движение плит – очень сложная  «мозаика».

    Ученые  получили неопровержимые данные горизонтального  движения литосферных плит, используя  лазеры, расположенные на Луне и  космических спутниках.

Теория глобальной эволюции Земли

 

    I. Архейский эон (4,6 – 2,5 млрд. л. н) – 44% времени существования Земли!

• 4,6 – 4,2 млрд. л. н. – образование Земли и дальнейшая мощная бомбардировка из космоса. Полное время формирования Земли до уровня ее современной массы ≈ 100 млн. л.
• ≈ 4,2 млрд. л.н. - образование Луны.

    Гипотезы  образования Луны:

• Из того же газо-пылевого облака, что и Земля;
• Оторвалась от Земли на ранних стадиях формирования;
• Захвачена Землей как постороннее тело (за счет гравитационного взаимодействия);
• Образовалась в результате скользящего удара о Землю космического тела размером с ½ Земли → произошел выброс вещества мантии Земли в околоземное пространство с последующим формированием Луны из этого вещества – наиболее популярная гипотеза.

 

По составу  Луна ≈ соответствует земной мантии; но не имеет Fe ядра и магнитного поля.