геология зачет. геология зачёт 27-52. 27. Происхождение подземных вод. 2 28. Классификация подземных вод. 3
 Скачать 0.55 Mb.
|
Геохронологическая шкала.Геохронологическая шкала активнее всего применяется в геологии и палеонтологии, также находит применение в палеоэкологии, палеогеографии, палеопочвоведении и др. Установлено, что возраст нашей планеты оценивается в 4,5-4,6 млрд лет.  История развития Земли в докембрии.Докембрий включает в себя Архей и Протерозой, Фанерозой состоит из Палеозоя, Мезозоя и Кайнозоя Архейская эра (эра древней жизни) началась 3,5 млрд лет назад. Появившиеся в начале архейской эры живые организмы были анаэробными гетеротрофами и питались готовыми органическими веществами, содержащимися в океане. Вероятнее всего, первыми живыми организмами были примитивные прокариоты. Постепенно запасы абиогенных органических веществ уменьшались. Это привело к обострению конкуренции между организмами, усложнению их строения и возникновению новых способов обмена веществ. Возникновение автотрофных организмов Около 3 млрд лет назад произошёл важнейший ароморфоз — возникновение автотрофного питания (хемосинтеза и фотосинтеза), т. е. способности синтезировать органические вещества из неорганических. Автотрофные фотосинтезирующие прокариоты (цианобактерии) выделяли свободный кислород. Его накопление изменило атмосферу и оказало решающее влияние на всю дальнейшую эволюцию живого. Наличие кислорода привело к появлению более выгодного кислородного типа обмена веществ и возникновению аэробных организмов. Возникновение эукариот Следующий важнейший этап эволюции — появление около 1,5 млрд лет назад эукариотических одноклеточных организмов. Большинство учёных считает, что первые эукариотические клетки возникли из прокариотических. Авторы аутогенной гипотезы предполагают, что клеточные органоиды возникли путём впячивания и отделения участков наружной мембраны с частями цитоплазмы, содержащей ДНК. Авторы симбиотической гипотезы утверждают, что эукариотическая клетка возникла в результате нескольких симбиозов. Исходной была прокариотическая клетка, способная к амебоидному движению. Она заглатывала более мелкие клетки, которые не переваривались, а постепенно превращались в различные органоиды. Возникновение полового процесса Дальнейшая эволюция одноклеточных эукариот привела к появлению полового процесса, который значительно увеличил разнообразие живых организмов и ускорил их дальнейшее эволюционное развитие. Возникновение многоклеточности Некоторые учёные предполагают, что первые многоклеточные организмы произошли от колониальных жгутиковых (типа вольвокса). Многоклеточность привела к дальнейшему усложнению жизни: дифференциации клеток и образованию тканей, возникновению органов и систем органов. Многоклеточные организмы обладали рядом преимуществ по сравнению с одноклеточными. Они были способны к более длительному существованию и к активному передвижению, имели больше возможностей для добывания и переваривания пищи. В протерозое, самом длительном периоде в истории Земли, оформился озоновый слой и современный уровень мирового океана, появились многоклеточные, начинает образовываться почвенный слой Протерозойская эра (эра ранней жизни) началась 2,6 млрд лет назад. Поверхность Земли представляла собой голую пустыню. Содержание кислорода в атмосфере было низким. Озоновый экран отсутствовал. Живые организмы могли обитать только в водной среде. В морях развивались эукариотические одноклеточные и многоклеточные организмы. Совершенствовались фотосинтезирующие организмы. Возникли все отделы водорослей (зелёные, бурые, красные и др.). Появились животные. Первыми животными были, вероятно, губки и кишечнополостные. Древние кишечнополостные дали начало плоским червям, которые были трёхслойными и имели двустороннюю симметрию. От древних плоских червей произошли более совершенные круглые черви, имеющие сквозную пищеварительную трубку. Затем появились вторичнополостные животные — кольчатые черви. Древние морские многощетинковые, вероятно, дали начало формированию типов членистоногих, моллюсков и хордовых. К концу протерозоя существовали все типы беспозвоночных и примитивные хордовые (бесчерепные). Раннепалеозойский этап развития Земли.Первый период палеозойской эры – кембрий (542–488 млн. лет назад) – ознаменовал начало фанерозоя. На рубеже докембрия и кембрия на Земле существовал суперконтинент – Палеопангея. В начале кембрия он начал распадаться на отдельные блоки и уже к концу этого периода образовалось пять континентов, крупнейшим из которых была Гондвана. По-прежнему основная жизнь развивалась в морях. Те события, которые происходили в органическом мире, палеонтологи называют «великой кембрийской революцией». В начале кембрия многие группы организмов приобрели чрезвычайно важную способность строить минеральный скелет – раковину, панцирь, трубку и т. п. Скелет – фосфатный, известковый, кремневый или даже хитиновый – делал его обладателя менее уязвимым по отношению к разнообразным факторам внешней среды, создавал надежную опору организму, защищал от хищников. Палеонтологические находки свидетельствуют о том, что в это время на Земле существовали практически все типы животного царства, но значительная часть классов, которыми они были представлены, вымерла в раннем палеозое. Моря были населены трилобитами и другими членистоногими, брахиоподами, хиолитами, губками, известными исключительно из кембрия археоциатами, различными червями, моллюсками и иглокожими. Возникли первые позвоночные – бесчелюстные. Систематическое положение целого ряда представителей кембрийской биоты остается неясным. Проблематичным группам принадлежат томмотииды, ханцеллорииды и др. Они известны только из кембрия, но имеют большое значение для биостратиграфии. Силур (444–416 млн. лет назад) – самый короткий период палеозойской эры, ознаменовавшийся соединением материков Северного полушария в новый суперконтинент Лавразию. Южное полушарие по-прежнему занимала огромная Гондвана. Как и в более ранние геологические эпохи, жизнь продолжала развиваться в основном в морях (рис. 47). Строматопороидеи, ругозы и табуляты создавали обширные, мощные рифы. Толщи морских вод были населены гигантскими прямораковинными головоногими, морскими лилиями. Возросло разнообразие ракоскорпионов и брахиопод. Появились фораминиферы с известковой раковиной, тентакулиты, бластоидеи, скорпионы. Позвоночные стали многочисленнее и разнообразнее: возникли панцирные и костные рыбы. В силуре произошли важные изменения и в растительном мире: сушу начали осваивать сосудистые растения – риниофиты, а затем плауновидные. И те, и другие представляли собой небольшие растения травянистого облика, окаймлявшие прибрежные части водоемов. Вслед за растениями на суше поселились черви, многоножки и хелицеровые. В ряде групп (иглокожие, трилобиты, граптолиты) происходило вымирание отдельных таксонов. Ордовик (488–444 млн. лет назад) – следующий после кембрия период палеозойской эры, характеризующийся заметным увеличением разнообразия животного мира. Основной ареной развития жизни на Земле по-прежнему оставалось море, где продолжался расцвет трилобитов, появились мшанки, граптолиты, ракоскорпионы, стали разнообразнее иглокожие, брахиоподы и головоногие моллюски. Некоторые представители этих групп удивляют своими огромными размерами: головоногие моллюски эндоцерасы достигали восьмиметровой длины, ракоскорпионы – двухметровой. Среди позвоночных появились древнейшие челюстноротые. Конец периода отмечен вымиранием многих древних групп беспозвоночных животных. Позднепалеозойский этап развития Земли. Позднепалеозойский этап развития Земли характеризуется Девонским, Карбоновым (Каменноугольным) и Пермским периодами. Девонский период, или девон (419 — 359 млн лет назад) Диверсификация была быстрой и широко распространенной в течение девонского периода. Наземная флора стала более распространенной и включала папоротники, мхи и даже семенные растения. Корневые системы этих ранних наземных растений помогли избавить почву от камней, что обеспечило больше возможностей для укоренения и произрастания растений на суше. Множество насекомых также появилось в девонский период. Ближе к концу девона, земноводные перебрались на сушу. Поскольку континенты соединялись, это позволило новым наземным животным легко распространяться в различных экологических нишах. Тем временем, в океанах, бесчелюстные рыбы адаптировалась к новым условиям, развивая челюсти и чешую, как у современных рыб. К сожалению, девонский период закончился, когда на Землю упали крупные астероиды. Считается, что воздействие этих метеоритов вызвало массовое вымирание, уничтожившее почти 75% видов водных организмов. Каменноугольный период, или карбон (359 — 299 млн лет назад) Каменноугольный период был временем, когда видовое разнообразие должно было восстановиться после предыдущего массового вымирания. Поскольку массовое вымирание девонского периода в основном ограничивалось океанами, наземные растения и животные продолжали процветать и развиваться быстрыми темпами. Амфибии адаптировались еще больше и отделились от ранних предков рептилий. Континенты все еще соединялись вместе, а самые южные регионы снова были покрыты ледниками. Тем не менее были и тропические климатические условия, благодаря которым развивалась большая пышная растительность, эволюционировавшая во многие уникальные виды. Это были болотные растения, которые образовали уголь, используемый в наше время для топлива и других целей. Что касается жизни в океанах, темпы эволюции, как представляется, были заметно медленнее, чем раньше. Виды, которые сумели выжить в результате последнего массового вымирания, продолжали развиваться и образовывать новые похожие виды. Пермский период, или пермь (299 — 252 млн лет назад) В пермский период все континенты на Земле объединились полностью, и сформировали суперконтинент, известный как Пангея. В начале этого периода жизнь продолжала развиваться, и появились новые виды. Полностью сформировались рептилии, отделившись от эволюционной ветви, которая в конечном итоге породила млекопитающих в мезозойскую эру. Рыбы из соленых вод океанов приспособилась к жизни в пресноводных водоемах по всему континенту Пангеи, что привело к появлению пресноводных животных. К сожалению, это время видового разнообразия подошло к концу, частично из-за множества вулканических взрывов, которые истощили кислород и повлияли на климат планеты, заблокировав солнечный свет, что привело к появлению множества ледников. Все это привело к крупнейшему массовому вымиранию в истории Земли. Считается, что на закате палеозойской эры было уничтожено практически 96% всех видов. История развития Земли в мезозойскую эру.Мезозойская эра (эра средней жизни) началась 250 млн лет назад. Подразделяется на три периода: триасовый, меловой и юрский. В начале мезозоя происходит расцвет голосеменных растений. В отличие от папоротников, хвощей и плаунов размножение голосеменных не зависит от воды. Во второй половине мезозойской эры появились покрытосеменные. Важным ароморфозом у них было формирование плода, который защищает семя и привлекает животных. Второй ароморфоз покрытосеменных — появление цветка, который позволил осуществлять половое размножение с помощью насекомых. Эти ароморфозы обусловили бурное развитие цветковых растений. Увеличение видового разнообразия цветковых растений способствовало росту видового разнообразия насекомых. В морях распространены хрящевые и костные рыбы. Начинается расцвет головоногих моллюсков. Но наибольшего расцвета достигают рептилии. Некоторые из водных рептилий достигали гигантских размеров — имели несколько метров в длину и весили десятки тонн. На суше тоже господствуют рептилии. Они занимают все природные среды. Травоядные рептилии имели разные размеры (более 20 м в длину) и разные приспособления для защиты. Хищные рептилии также достигали внушительных размеров. Часть рептилий приспособилась к полёту и заняла воздушную среду. Расцвет рептилий был возможен благодаря тёплому климату мезозойской эры. К концу мезозойской эры климат на Земле становится более холодным и сухим. Рептилии не способны поддерживать постоянной температуру тела. Им на смену пришли теплокровные птицы и млекопитающие. История развития Земли в кайнозойскую эру.Кайнозойская эра (эра новой жизни) началась 65 млн лет назад и длится в настоящее время. Она подразделяется на третичный и четвертичный периоды.  Именно в кайнозой произошли геологические процессы, сформировавшие материковый и океанический современный облик. Жизнь на суше и в воде развивалась стремительно, млекопитающими было занято господствующее положение. Процессы Кайнозойской эры Начинается альпийский тектогенез, также называемый неотектоническим Формируются горы Средиземного моря, хребты и острова по Тихоокеанскому берегу В областях, сформированных в предыдущие периоды, происходили глыбовые движения Изменяется климат, который становится более суровым Формируются залежи многих полезных ископаемых – от газа и нефти до золота и платины. Характеристика Кайнозойской эры В самом начале Кайнозойской эры существовало две зоны геосинклинальной складчатости – Средиземноморская и Тихоокеанская, в пределах которых откладывались осадочные слои. Распадается материковый массив Гондвана. Выделяется Североамериканский континент и Евразийский. В середине палеогена океан Тетис распространяется на часть современной Европы, Сибири, Средней Азии, Аравийского полуострова и Африканского материка. В позднем палеогене море уходит с этих платформ. Происходит расцвет покрытосеменных растений. Разнообразие цветков и плодов цветковых растений обусловило большое разнообразие насекомых, которые ими питаются. Плоды растений и многочисленные насекомые расширили кормовую базу птиц. Птицы стали господствующим классом кайнозойской эры. Вторым господствующим классом стали млекопитающие. К началу эры они были представлены насекомоядными. Далее началась специализация млекопитающих к разным экологическим нишам, и возникают современные отряды. Некоторые млекопитающие осваивают водную среду. Появляются китообразные и ластоногие. В четвертичном периоде появляются приматы и человек. Ароморфозы Кайнозойской эры Увеличение мозга у предка человека (эпиморфоз); Формирование новой геологической оболочки земли – ноосферы; Распространение покрытосеменных растений; Активное развитие беспозвоночных. У насекомых появляется трахейная система, покров из хитина, центральная нервная система, развиваются безусловные рефлексы; Эволюция у позвоночных системы кровоснабжения. Итог: Континенты приобретают современный вид. Формируется привычный для современного понимания животный и растительный мир. Полностью исчезают динозавры. Развиваются млекопитающие (плацентарные) и распространяются покрытосеменные растения. У животных развивается центральная нервная система. Начинает формироваться альпийская складчатость и появляются основные месторождения полезных ископаемых. |