Лекция 21. Геохронология. Основные этапы развития земли и земной коры.

Хронология геологических событий в истории Земли (время образования горных пород, время появления тех или иных организмов на Земле, время наступания или отступания моря, образования гор, оживления вулканической деятельности и т. п.), а также возраст земной коры и Земли как планеты интересуют человечество как из практических, так и теоретическихсоображений.

Для выражения времени в истории развития земной коры издавна используют два метода: метод абсолютной геохронологиии метод относительной геохронологии.

Абсолютная геохронология. Попытки решить указанные выше вопросы в абсолютном летоисчислении делались еще в отдаленные времена, но для решения их имелось очень мало фактиче­ского материала. Цифры, которыми (до началаXIXв.) оперировали исследователи различных стран для выражения, например, возраста земной коры резко отличались друг от друга. Но даженаиболее крупные из них не превышали нескольких тысяч, реже — нескольких десятков тысяч лет. Позже, при изучении остатков ископаемых животных и растений, содержащихся вслоях горных пород, обнаружилась мизерность этих цифр. Исследования, указывавшие на смену целого ряда поколений животного мира, подтвердили высказывания М. В. Ломоносова о том, что сроки, измеряемые даже многими сотнями тысяч лет, являются недостаточными для определения длительности жизни нанашей планете.

Определение абсолютного времени в геологии стало возмож­ным в XXв. в связи с использованием для этих целей радиоак­тивных элементов. Исследователи минералов и горных пород получили возможность проникнуть в ранее недоступные областибесконечно малых количеств веществ (до 10^-20 г) и бесконечнобольших отрезков времени (миллиардылет).Первые попыткиопределения абсолютного возраста минералов были сделаны канадским исследователем Б. Болтвудом в 1907 г. Мысль, что возраст горных пород можно выяснить при изучении радиоак­тивного распадаурана,была высказана П. Кюри еще в 1902 г.

За последние десятилетия радиоактивный метод был применен для определения возраста Земли, земной коры и от­дельных отрезков времени ее развития. Использование этого метода основано на том, что ядра атомов некоторых неустойчи­вых элементов, в основном радия,урана,тория и ряда других, с постоянной, присущей каждому из них, скоростью, независя­щей от внешних условий, самопроизвольно распадаются, обра­зуя атомные ядра устойчивых элементов. Конечными устойчи­выми продуктами распада ядер атомов тория и урана являются радиогенныйгазгелий (Не) и радиогенный металл свинец(РЬ)с различным атомным весом. Длительность процесса полураспада исчисляется у большинства элементов десятками и сотнями миллионов лет (у тория длительность полураспадаравна 1,4 * 10⁷ лет, у урана — 7 • 10⁸ лет, у углерода — 5568 лет).

По относительному содержанию в минерале или горной по­роде остатка радиоактивного элемента количеству появивших­ся устойчивых элементов и скорости распада в определенный отрезок времени с помощью соответствующих формул может быть вычислен возраст минерала. Зная условия образования минералов (пород),можно восстановить историю развития дан­ного региона и определить возраст земной коры, так как все минералы и горные породы, слагающие земную кору, в том или ином количестве содержат уран и торий. Изучая минералы и горные породы с помощью свинцово­го или гелиевого методов, ученые пришли к выводу, что длитель­ность существования Земли как планеты исчисляется 5—6 млрд. лет, возраст земной коры — 4,0—4,5 млрд. лет. Радиоактивным методом установлена также продолжительность отдельных пе­риодов в развитии Земли.

Свинцовый метод дает хорошие результаты, если минерал содержит значительное количество урана (U²³⁵ или U²³⁸) или тория (Th²³²) и если возраст его 30—40 млн. лет и более. В пос­ледние годы для определения абсолютного возраста Земли, помимо свинцово-гелиевого метода, широко применяются калиево-аргоновый и рубидиево-стронциевый. Калиево-аргоновый метод основан на том, что изотоп калия с атомным весом 40 превращается в аргон с тем же атомным весом.Метод этот имеет широкие перспективы, так как калий широко распространен и среди осадочных, и среди магма­тических и метаморфических пород, а аргон хорошо удерживает­ся на месте своего образования. Рубидиево-стронциевый метод основан на том, что изотоп рубидия с атомным весом 87 прев­ращается в стронций с тем же атомным весом. Срок полураспада 50 млрд. лет. Для определения возраста по этому методу берутся слюды и ряд других силикатов.

В последние годы был предложен также углеродный метод, основанный на радиоактивном распаде углерода с атомным ве­сом 14 (его период полураспада 5568лет).При жизни растенийС¹⁴накапливается в них (за счет поглощения его из атмосферы), а при отмирании он распадается. Соотношение различных изо­топов углерода при жизни растений определенно, и изменение этих соотношений после отмирания их дает возможность опре­делить время отложения пород, в которых захоронена древеси­на.Так, с помощью углеродного метода можно определить воз­раст речных отложений ныне существующих рек, время заложе­нияархеологических памятников с точностью 50—500 лет (точ­ность радиоактивного метода ±1000000лет).

По соотношению изотопов О¹⁶ и О¹⁸ в раковинах морских моллюсков, живших многие миллионы лет назад, ученые опреде­ляют ныне и изменения температуры воды по сезонам года.

Многочисленные, тщательно проверенные определения воз­раста различными методами позволили Комиссии по определе­ниюабсолютного возраста геологических формаций АН СССРсоздать геохронологическую шкалу времени.

Относительная геохронология. Относительная геохронология удобна для практической работы и поэтому широко используется. Определить относительный возраст пород можно, например, по последовательности накопления слоев (стратиграфический ме­тод),по сходству горных пород (петрографо-литологический), по органическим остаткам в горных породах (палеонтологический).

Сущность стратиграфическогометодаоснована на изучении соотношения слоев между собой, т. е. на соотношении изучаемого слоя с подстилающими и перекрывающими слоями. Вышерасположенный слой при ненарушенном залегании будет отложен позже, чем нижерасположенный. Следовательно, ниже­расположенный слой будет древнее перекрывающего его слоя.

Петрографо-литологическийметод основан на изучении состава толщ и сравнении его с составом пород слоев, относительный возраст которых известен. Но этот метод, как истратиграфический, надежен только в данном конкретном геоло­гическом разрезеили в разрезах, близко расположенных, и толь­ко при ненарушенном и слабонарушенном залегании слоев. От­носительный возраст магматических пород можно определить по соотношению с вмещающими их породами (породы, измененныепо контакту, древнее, породы неизмененные — моложе).

Палеонтологическийметод,особенно в сочетании со стратиграфическим, является более надежным в определении от­носительного возраста хронологических событий. Историяраз­вития земной коры условно разбита на отдельные подразделения, которые характеризуются существованием определенных группрастительных и животных организмов. Изучение остатков живот­ных и растений в виде окаменелостей, отпечатков, ядер (каквнут­ренних, так и наружных, возникших вследствие заполнения пустот, оставшихся от разложившихся организмов) показало, что встречаемые в ископаемом состоянии формы постепенно сменяют друг друга во времени, причем в этой смене наблюдается опреде­ленный процесс прогрессивного развития организмов.

Однако не все организмы позволяют определить более или ме­нее точно относительный возраст породы. Некоторые виды орга­низмов долговечны; они жили многие миллионы лет, существенно не изменяясь, и встречаются поэтому в различных по возрастуслоях горных пород. Другие классы организмов быстро совершен­ствовались, одни их роды и виды сменялись другими. Остатки их встречаются лишь в слоях, отложившихся в определенный отре­зок времени. Такие ископаемые формы растений и животных на­зываются руководящими. Породам определенного возраста свой­ствен определенный комплекс руководящих ископаемых, которые характеризуются недолговечностью (поэтому ограниченностью вертикального распространения) и широким горизонтальным распространением. Знаянахождение руководящих ископаемых в отдельных слоях горных пород в различных участках земной коры, можно составитьдля последней единую стратиграфическую шкалу, в которой все отложения показаны в определенной последовательности. В соответствии со стратиграфической шкалой в 19 веке составлена геохронологическая шкала, показывающаяотрезкивремени, на которые делится история развития земной коры. Позднее шкала совершенствовалась.

Стратиграфическая и геохронологическая шкалы.

Основой для выделения геохронологических и стратиграфиче­ских единиц служат следующие критерии, тесно связанные меж­ду собой:

• этапность в ходе эволюции органического мира;

• периодическая изменчивость процессов осадконакопления iденудации;

• палеогеографические критерии (изменение распределения морских бассейнов и особенности рельефа суши и дна моря, кли­мата, смена ландшафтных обстановок и т.д.);

• проявление тектонических движений и деформаций;

• степень активности и характер проявления магматической деятельности и процессов метаморфизма.

На основе широких обобщений, сопоставления геологической истории различных регионов Земли, закономерностей эволюции органического мира в конце прошлого века на первых Международных геологических конгрессах была выработана и принята Международная геохронологическая шкала, отражающая последовательность подразделений времени, в течение которых формировались определенные комплексы отложений, и эволюцию органического мира. Таким образом, международная геохронологическая шкала - это естественная периодизация истории Земли.

Среди геохронологических подразделений выделяются: эон, эра, период, эпоха, век, время. Каждому геохронологическому подразделению отвечает комплекс отложений, выделенный в соответствии с изменением органического мира и называемый стратиграфическим: эонотема, группа, система, отдел, ярус, зона. Следовательно, группа является стратиграфическим подразделением, а соответствующее ей временное геохронологическое подразделение представляет эра. Поэтому существуют две шкалы: геохронологическая и стратиграфическая. Первую мы используем, когда говорим об относительном времени в истории Земли, а вторую, когда имеем дело с отложениями, так как в каждом месте земного шара в любой промежуток времени происходили какие-то геологические события. Другое дело, что накопление осадков было неповсеместным.

Содержание шкалы с момента принятия менялось и уточнялось. В настоящее время выделяются три наиболее крупных стратиграфических подразделения - эонотемы: архейская, протерозойская и фанерозойская, которым в геохронологической шкале отвечают зоны различной длительности. Архейская и протерозойская эонотемы, охватывающие почти 80% времени существования Земли, выделяются в криптозой, так как в докембрийских образованиях полностью отсутствует скелетная фауна и палеонтологический метод к их расчленению неприменим. Поэтому разделение докембрийских образований базируется в первую очередь на общегеологических и радиометрических данных. Фанерозойский эон охватывает всего 570 млн. лет и расчленение соответствующей эонотемы отложений базируется на большом разнообразии многочисленной скелетной фауны. Фанерозойская эонотема подразделяется на три группы: палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую, отвечающие крупным этапам естественной геологической истории Земли, рубежи которых отмечены достаточно резкими изменениями органического мира.

Группы подразделяются на системы, отложения которых сформировались в течение одного периода и характеризуются только им свойственными семействами или родами организмов, а если это растения, то родами и видами. Системы были выделены в различных регионах и в разное время, начиная с 1822 г. В настоящее время выделяются 12 систем, названия большей части которых происходят от тех мест, где они впервые были описаны. Например, юрская система- от Юрских гор в Швейцарии, пермская - от Пермской губернии в России, меловая - по наиболее характерным породам - белому писчему мелу и т.д. Четвертичную систему нередко именуют антропогеновой, так как именно в этом возрастном интервале появляется человек. Системы подразделяются на два или три отдела, которым соответствуют ранняя, средняя, поздняя эпохи. Отделы, в свою очередь, разделяются на ярусы, которые характеризуются присутствием определенных родов и видов ископаемой фауны. И, наконец, ярусы подразделяются на зоны, являющиеся наиболее дробной частью международной стратиграфической шкалы, которой в геохронологической шкале соответствует время. Названия ярусов даются обычно по географическим названиям районов, где этот ярус был выделен; например, алданский, башкирский, маастрихтский ярусы и т.д. В то же время зона обозначается по наиболее характерному виду ископаемой фауны. Зона охватывает, как правило, только определенную часть региона и развита на меньшей площади, нежели отложения яруса.

Всем подразделениям стратиграфической шкалы соответствуют геологические разрезы, в которых эти подразделения были впервые выделены. Поэтому такие разрезы являются эталонными, типичными и называются стратотипами, в которых содержится только им свойственный комплекс органических остатков, определяющий стратиграфический объем данного стратотипа.

Основные этапы развития Земли.

Первый наиболее длительный этап развития Земли и земной коры – докембрийский (криптозой), продолжавшийся более 4 млрд. лет. В это время происходили масштабные геологические события, однако проявления жизни характерны лишь для последнего отрезка этого этапа, поэтому палеонтологические методы не применимы для расчленения толщи докембрийских пород.

Учитывая характер докембрийских комплексов пород, их взаимоотношения между собой, вещественный состав, метаморфизм, радиометрические и другие данные, выделяют четыре главнейших историко-геологических этапа докембрийской истории Земли: 1) лунный, или догеологический; 2) архейский-3,5 до рубежа в 2,6(2,5) млрд. лет; 3) раннепротерозойский - 2,6(2,5)-1,65 млрд. лет; 4) позднепротерозойский- 1,65-0,57 млрд. лет. Последний этап по стилю развития и характеру пород гораздо теснее связан с фанерозойскими этапами, хотя наиболее важное его отличие от них заключается в отсутствии хорошо развитых форм жизни.

Догеологический этап. Со времени образования Земли как планеты Солнечной системы - 5-6 млрд. лет назад - около 1 млрд. лет прошло до формирования сравнительно тонкой, неустойчивой земной коры, которая легко дробилась, расплавлялась и возникала вновь. Через трещины изливались огромные количества магмы, заполняя большие пространства и образуя "лавовые моря", напоминающие, наверное, таковые на Луне.

В эту же эпоху грандиозной вулканической деятельности Земля подвергалась усиленной метеоритной бомбардировке. Земная кора становилась толще и прочнее, лавы изливались уже более сосредоточенно, вдоль крупных разломов. Возникла первичная атмосфера, отличавшаяся от современной - азотно-кислородной. Основным источником газообразных соединений были вулканические извержения, поставлявшие азот, аммиак, углекислоту, водяные пары, метан, водород, инертные газы, соляную, борную, плавиковую кислоты и многие другие. Сначала атмосфера была бескислородной, она теряла гелий и водород за счет отделения их в мировое пространство. Когда земная кора остыла до температуры ниже точки кипения воды, последняя стала занимать определенные пространства на Земле - возникли первые озерные и морские бассейны. Появилась возможность размыва и переотложения материала, т.е. начали формироваться осадочные породы. Таким образом, догеологический этап развития Земли, иногда называемый Лунным, продолжался сравнительно недолго - от образования первой земной коры до появления гидросферы.

Архей и протерозой. В архейское время начинает формироваться гранито-генйсовый фундамент древних континентальный платформ.

Среди архейских пород выделяются две важнейшие группы. С одной стороны, это разнообразные натровые и калинатровые граниты и гнейсы. А с другой - зеленокаменные узкие пояса, сложенные относительно слабометаморфизованными ультраосновными, основными и средними вулканитами и реже кремнистыми и песчано-глинистыми отложениями.

Эти вулканические прогибы в позднем архее подверглись складчатости, а их гранитогнейсовый фундамент испытал энергичную гранитизацию. Наиболее характерной чертой архейских комплексов всех древних платформ, кроме, пожалуй, пород зеленокаменных поясов, является сильнейший и неоднократный метаморфизм, развивавшийся в условиях высоких температур и давлений при погружении на большие глубины.

К концу архея огромные пространства были охвачены гранитизацией и складчатостью и образовался гигантский массив с протоконтинентальной корой (Пангея 0).

Архейский эон - это время прокариотов - бактерий и синезеленых водорослей, единственных следов жизни столь далекого прошлого. Наиболее древние организмы, представляющие собой следы жизнедеятельности синезеленых водорослей и называемые строматолитами, обнаружены в Австралии. Их возраст оценивается примерно в 3,5 млрд. лет. Необходимо также помнить, что в архейской атмосфере уровень кислорода еще далеко не достиг современного, но было много метана, аммиака, углекислоты, паров воды.

Нижнепротерозойские толщи, формировавшиеся на протяжении 1 млрд. лет, представлены двумя главными типами. Один из них сложен глубокометаморфизованными и дислоцированными породами, тесно связанными с архейскими и как бы спаянными с ними в единое целое. Другой тип нижнепротерозойских образований слагает или сравнительно пологие структуры, или грабены, располагающиеся несогласно по отношению к структурам архейских толщ. Образования этого типа метаморфизованы значительно слабее, нежели архейские толщи, и формировались в более спокойной тектонической обстановке.

Важной чертой раннепротерозойской истории является снижение общего теплового потока и температуры на поверхности Земли по сравнению с археем, что в целом привело к увеличению стабильности, жесткости отдельных крупных участков уже сформировавшейся континентальной земной коры.

Таким образом, выделяется несколько типов главных обстановок, в которых формировались нижнепротерозойские отложения. Одним из таких типов являются обстановки подвижных поясов, характеризующиеся раскалыванием стабильной, но все еще относительно разогретой земной коры; интенсивным ее прогибанием, массовым излиянием базальтовых и более кислых лав; формированием кремнисто-глинистых и песчанистых пород, толщ железистых кварцитов и, гораздо реже, карбонатов - доломитов и известняков. Мощность таких толщ составляет многие километры.

Вторым основным типом раннепротерозойских обстановок были обстановки обширных, изометричных впадин, в которых в континентальных или мелководно-морских условиях накапливались преимущественно терригенные и реже карбонатные осадки.

Для третьего типа тектонических обстановок были характерны узкие приразломные троги, грабенообразные впадины, заполнявшиеся вулканогенными или осадочными, в том числе железорудными толщами. Эти троги напоминают рифтовые структуры.

К концу раннего протерозоя неоднократные проявления складчатых, метаморфических процессов, гранитизации спаяли воедино разрозненные до этого ранее консолидированные архейские блоки в единое целое. Так был сформирован фундамент древних платформ и закончился, хотя и не везде одновременно, этап их кратонизации. Образовался материк Пангея-1. Резко упала тектоническая активность, понизился тепловой поток и наступил более спокойный, собственно платформенный этап развития.

Эволюция органической жизни в послеархейское время на протяжении почти 1 млрд. лет шла очень медленно. В течение раннего протерозоя, как и в архее, были развиты преимущественно прокариотические организмы - сине-зеленые водоросли, следы жизнедеятельности которых в виде строматолитов известны в породах нижнего и особенно верхнего протерозоя многих районов мира. На рубеже 2 млрд. лет, в середине раннего протерозоя, уровень кислорода в атмосфере, по-видимому, приблизился к современному, и не последнюю роль в этом отношении сыграл расцвет прокариотических синезеленых водорослей, которые благодаря фотосинтезу выделяли свободный кислород.

На рубеже раннего и позднего протерозоя (1,7-1,6 млрд. лет) в развитии Земли происходят существенные перемены, и она вступает в такой историко-геологический этап, который уже тесно связан с последующими этапами более молодой фанерозойской истории.

Общая длительность позднего протерозоя составляет около 1,2 млрд. лет. В отличие от архея и нижнего протерозоя для рифея важную роль играет биостратиграфическое расчленение, основывающееся на строматолитах, появляющихся уже в большом количестве и отличающихся разнообразием.

В позднепротерозойское время, после окончательного становления фундамента древних платформ, на них начинает формироваться настоящий платформенный (плитный) чехол. В позднем протерозое происходит заложение крупнейших подвижных геосинклинальных поясов земного шара - Средиземноморского, Урало-Охотского, Северо-Атлантического, Тихоокеанского и других, представляющих собой второй тип структур, существовавших в течение всего фанерозоя. Между типичными устойчивыми платформами и подвижными поясами в ряде мест наблюдаются области переходного типа, обладающие большей тектонической мобильностью, нежели платформы, но меньшей по сравнению с подвижными поясами. Таким образом, начался распад гигантского материка Пангеи-1. С конца рифея уже более или менее отчетливо проявляется тектоника плит.

В позднем протерозое в различных местах континентов фиксируется похолодание климата, сопровождавшееся покровными оледенениями. Устанавливаются три крупных ледниковых периода, приходящиеся на конец рифея и венд. Такое повсеместное оледенение свидетельствует не только о холодном климате и существовании больших континентальных массивов, но также и о том, что они находились в высоких широтах, т.е. имели иное, чем сейчас, расположение по отношению к координатной сетке.

В позднем рифее и в венде, т.е. в конце позднего протерозоя, появляется новая группа эукариотов - бесскелетных организмов, насчитывающая свыше 30 разновидностей и получившая название эдиакарской фауны по наименованию рудника Эдиакара в Южной Австралии. Фауна эдиакарского типа, систематическая принадлежность которой до сих пор не ясна, найдена только в странах Восточного полушария. Она представлена медузоидами и аннелидами (кольчатыми червями), практически не имеющими ничего общего с раннекембрийской скелетной фауной, среди которой не обнаружены возможные потомки эдиакарских форм. Возможно, что в это время в морской воде еще сохранялось повышенное содержание СО₂, что не позволяло организмам выделять известь и строить скелет. В кембрийской фауне по существу нет потомков позднепротерозойской эдиакарской фауны. Это одна из палеонтологических загадок.

Судя по составу осадочных пород, для позднего протерозоя в целом можно говорить о преобладании жаркого и влажного климата, в котором зональность, свойственная фанерозойскому климату, проявлялась еще слабо. Рельеф на земном шаре был, скорее всего, слабо расчлененным. Хотя содержание кислорода в атмосфере повысилось, о чем говорит широкое развитие красноцветных пород, последняя все же была углекислой, что вызывало парниковый эффект. По поводу эволюции атмосферы в докембрийское время, конечно, еще много догадок и предположений, но ряд ученых считает, что в венде произошло важное событие, выразившееся в повышении содержания кислорода. Была пройдена так называемая точка Пастера, выше которой многие микроорганизмы способны функционировать в условиях окислительных реакций, что привело к увеличению эффекта озонного экрана. А это, в свою очередь, сразу же снизило проникающую способность коротковолновой части ультрафиолетового излучения, что позволило уже в кембрии начаться расцвету органической жизни.

Палеозойская эра продолжалась около 340 млн. лет. В течение палеозойской эры на земном шаре происходили чрезвычайно важные и разнообразные геологические события. Именно в это время сосуществование подвижных (геосинклинальных) и стабильных - платформенных областей определяло главные тенденции геологической эволюции земного шара.

Палеозойская эра развития Земли подразделяется на два крупных этапа: раннепалеозойский, включавший кембрий, ородовик и силур, и позднепалеозойский, включавший девонский, каменноугольный и пермский периоды. Каждый из них в подвижных поясах завершался складчатостью - каледонской и герцинской соответственно, в результате которых были сформированы протяженные горно-складчатые области и системы, причленившиеся к стабильным платформам и "спаявшиеся" с ними.

Начало раннего палеозоя знаменуется не только расколом Пангеи-1, но и активными тектоническими движениями, в результате которых появились некоторые горные сооружения (Шпицберген, Восточная Гренландия, юг Сибирской платформы), что было связано с байкальской и салаирской эпохами складчатости.

До конца раннего палеозоя в результате раскола Пангеи-1 в южном полушарии существовал единый материк Гондвана, а в северном – отдельные платформы, разделенные морскими бассейнами, которые в результате каледонской складчатости были объединены в материк Лавразия (в конце раннего палеозоя). К началу раннего палеозоя относится и формирование древнего океана Тетис, просуществовашего длительное время, а также Палеоазиатского океана, частично закрывшегося в результате каледонской складчатости.

На платформах северного ряда в раннем палеозое было широко развито морское осадконакопление, происходившее в условиях жаркого климата, вследствие расположения материков в низких широтах вблизи экватора. Характерными для этого времени являются эвапоритовые, крайне мелководные лагунные отложения. Гондвана, наоборот, находилась в высоких широтах, в околополюсном районе, в целом была приподнята и подвергалась оледенениям. К концу раннего палеозоя практически все древние платформы испытывают поднятия и осушаются, подвергаясь размыву и денудации.

В позднем палеозое важнейшим тектоническим событием была герцинская складчатость, произошедшая в карбоне и приведшая к консолидации Урало-Охотского, Атлантического и, частичной или полной, Средиземноморского подвижных поясов.

В позднепалеозойское время предполагается существование единого материка - Пангеи-2 и противопоставлявшегося ему Палео-Тихого океана. С севера к Гондване примыкали, спаявшиеся воедино, северные материки Лавразии, которая оказалась соединенной с Гондваной в западной части (Аппалачи, Западная Европа и Северная Африка) Средиземноморского пояса герцинской складчатостью.

В пределах Тихоокеанского пояса, располагавшегося по периферии позднепалеозойского Тихого океана, энергично развивались геосинклинали. И только океан Палеотетис как бы "расклинивал" частично Пангею-2, вдаваясь к западу со стороны Палео-Тихого океана. Южный полюс в это время находился в пределах южной части Южной Африки, а в перми - в Австралии. Такие климатические условия вызвали грандиозное оледенение Гондваны.

Поздний палеозой характеризуется мощным накоплением углей в теплом гумидном климате и накоплением эвапоритом в засушливых условиях. С палеозойскими красноцветными отложениями (латеритами) связаны и месторождения бокситов.

С каледонской и герцинской складчатостью были связаны и мощные проявления вулканизма, как кислого, так и известково-щелочного.

Из важнейших событий в органическом мире необходимо отметить быстрое и широкое распространение самых разнообразных форм беспозвоночных животных и низших растений в раннем палеозое. В том числе это организмы с известковым или хитиновым наружным скелетом, который появился благодаря снижению количества углекислого газа в воде. Животный мир, обитавший в морях, характеризовался всеми видами беспозвоночных, среди которых наиболее широко распространены археоциаты, трилобиты, граптолиты, брахиоподы, кишечно-полостные, иглокожие и наутилоидеи. Морские растения представлены были водорослями.

Выход растений и животных на сушу начался в конце силура. Первыми наземными животными были членистоногие, а растениями – псилофиты. Массовое развитие органического мира на суше происходит в девоне. Развивается псилофитовая, папоротниковая и плауновая флора. К этому же времени относится появление позвоночных в морях (панцирные, хрящевые, позже костные рыбы), а затем и на суше (стегоцефал). На суше появляются первые насекомые, в конце карбона рептилии. Многие виды живых организмов в позднем палеозое вымирают (панцирные рыбы, четырехлучевые кораллы и др.). для палеозойской эры была уже характерна климатическая зональность. В целом климат был на большей части Лавразии и Гондваны теплым и влажным, что в сочетании с геократическим режимом в позднем палеозое привело к чрезвычайно широкому распространению влажных заболоченных лесов с большим количество биомассы, где происходило накопление углей.

Мезозойская эрапродолжалась свыше 170 млн. лет. И включала три периода: триасовый, юрский, меловой. Она знаменуется глобальными геологическими событиями, связанными с расколом материка Пангея-2 и налом формирования современных материков и океанов.

В самом начале мезозойской эры возникли крупные расколы зем­ной коры. Это привело к тому, что сверхгигантский материк Пангея-2 стал разбиваться на части. Вначале возникли два крупных ма­терика —Лавразия и Гондвана, разделенные субширотным и протя­женным экваториальным океаном Тетис. В течение триасового пе­риода произошел дальнейший распад Гондваны и Лавразии. Вдоль возникших крупных глубинных разломов, предопределивших кон­туры современных материков, образовались крупные глубокие и протяженные впадины —рифтовые зоны, которые весьма похожи на современные рифты Байкала или Восточной Африки.

В пределах рифтовых зон происходило дальнейшее растяжение земной коры и в течение мезозойской эры почти полностью сформировался Атлантический океан, Северный Ледовитый и начал раскрываться в меловом периоде Индийский океан.

Растяжение литосферы с образованием океанов и глубоководных впадин в других районах компенсировалось сжатием на континен­тальных окраинах. На восточной окраине Евразии появляются круп­ные континентальные вулкано-плутонические комплексы. На за­падных окраинах Северной и Южной Америки располагались про­тяженные островные дуги, сходные с современными островными дугами, располагающимися на восточной части Тихого океана.

Сильные сжатия континентальной литосферы и вытеснение мор­ских впадин привели к образованию крупных горно-складчатых областей в Индонезии, Индокитае, Тибете, Северном Афганистане, на Эльбурсе, Кавказе, в Крыму и на Балканах.

Киммерийская складчатость, проявившаяся в юрский период сопровождалась активным вулканизмом, в том числе подводным. В юрском, а позже в меловом периоде произошли крупнейшие за всю историю Земли трансгрессии моря, когда были затоплены около 40 % территории современной Евразии и Северной Америки.

В течение мезозойской эры на Земле господствовал влажный и теплый климат. Даже в полярных областях температурные условия были близки к субтропическим.

Рубеж палеозойской и мезозойской эр характеризовался необычайно быстрым и масштабным вымиранием палеозойских организмов и возникновением новых форм растительного и животного мира Мезозойские формы быстро эволюционировали. Среди мезозойских организмов ведущая роль принадлежала головоногим моллюскам —аммоноидеям и белемноидеям, которые являются основны­ми формами. Боль­шое значение в мезозое приобретают морские ежи и морские ли­лии. Мезозойские рептилии были самыми крупными в истории Зем­ли. Они занимали сушу, водные ландшафты и воздушное простран­ство. В юрском периоде появились не только летающие ящеры (пте­розавры), но и птицы. Среди морских позвоночных начиная с триа­са существовали костистые рыбы. В раннем мезозое по­явились и первые млекопитающие. В конце юрского периода появи­лись птицы —археоптерикс.

Среди растительного мира в мезозое преобладала голосеменная растительность. На обширных территориях благодаря влажному и теплому климату росли леса, состоящие из хвойных, гинктовых, беннеттитовых и цикадовых пород. В середине мелового периода по­явились первые цветковые и с тех пор главенство перешло к покры­тосеменной растительности.

Кайнозойская эра, сменившая мезозойскую 67 млн. лет назад,продолжается и в наши дни. Животные и растения становятся с начала ее и впоследующие отрезки времени все более сходными с ныне сущест­вующими. Для нее характерно развитие млекопитающих, птиц, костных рыб, господство брюхоногих и пластинчато-жаберных моллюсков, расселение двудольных растений по всему земному шару. В эту эру развитие животного мира ознаменовалось появ­лением человекообразной обезьяны, а 2—3 млн. лет назад — по­явлением разумного существа — человека.

Из тектонических событий важнейшим является альпийская складчатость, проявившаяся наиболее отчетливо с начала неогена. Несмотря на свою небольшую продолжительность, всего около20 — 22млн лет, неогеновый период был одним из важнейших гео­логических периодов в истории Земли. За этот относительно неболь­шой отрезок времени земная поверхность приобрела современные черты, возникли ранее неизвестные ландшафтно-климатические обстановки и главное —на Земле появился человек.

В течение неогенового периода из-за необычайно высокой тек­тонической активности в одних регионах происходили поднятия крупных участков земной коры, которые сопровождались складча­тостью и внедрением интрузий, а в других образовались протяжен­ные островные дуги, опустилось морское и океанское дно и возник­ли глубоководные желоба. В результате этих движений приобрели современный облик горные системы Альп, Апеннины, Динариды, Карпаты, Крым, Кавказ, Копетдаг, Памир, Гималаи, составляющие протяженный Альпийско-Гималайский пояс, западные цепи Кордильер и Анды. Одновременно со складчато-горообразовательны­ми движениями сильно активизировались движения по древним и вновь возникшим разломам. Они вызвали разноамплитудные глы­бовые перемещения и привели к омоложению ранее возникших гор­ных систем, которые с течением времени размывались и нивелиро­вались. Различная скорость и разный знак перемещения блоков зем­ной коры способствовали образованию контрастного рельефа —от высоких плато и плоскогорий, расчлененных речными долинами, до высокогорных массивов со сложной системой хребтов со скалис­тыми вершинами, разделенными межгорными впадинами.

Климат начала кайнозойской эры был уже более холодным и контрастным, чем в мезозое. А в четвертичном периоде циклически сменяют друг друга эпохи оледенений и межледниковые эпохи с разницей глобальных температур в 10 – 12 градусов. Это привело к появлению и расселению новых видов животных и растений, а также возникновению новых природных зон, существующих и по сей день (тайга, тундра).