Гіпермаркет Знань>>Географія>>Географія 6 клас. Повні уроки>>Географія: 25. Походження материків і океанів. Геологічний час

§18. Геологічний час

Для вчених-геологів важливо не лише знати, як виникли гірські породи, але й як давно, тобто з’ясувати час їх утворення. Тоді за гірськими породами, як за сторінками книжки, можна прочитати історію цієї території, зазирнути на десятки й сотні мільйонів років назад. Гірські породи розкажуть, коли наступало й відступало море, формувалися гори й рівнини, сухим чи вологим був клімат, в який час і які живі істоти заселяли місцевість. Все це не лише цікаво з пізнавальної точки зору, але й вкрай необхідно для пошуків корисних копалин.

Відносний та абсолютний вік гірських порід

Людство існує на Землі близько 2-2,5 млн. років, а історія нашої планети налічує близько 5 млрд. років. Звісно, люди не були свідками всієї історії Землі. Тоді ж, за якими ознаками вчені її відновлюють? Як визначають вік гірських порід?

Розрізняють відносний та абсолютний вік порід. Відносний вік показує, яка гірська порода виникла раніше, а яка пізніше, тобто порівнюється час утворення однієї породи відносно іншої. Визначити відносний вік порід можна вивчаючи взаємоположення їх шарів у земній корі. Зазвичай, осадові породи, що лежать нижче утворилися раніше, а згодом на них нашарувалися нові й нові товщі осадових порід. Якщо магматична порода прорізає в надрах землі шари осадових, то вона молодша них, адже магма занурилася в осадові породи, коли вони вже існували до того.

Іншим способом визначення відносного віку гірських порід є вивчення решток давніх живих організмів, що в них збереглися. Адже в кожний великий проміжок історії Землі на ній жили певні рослини та тварини. Згодом вони змінювалися іншими. Наприклад, якщо в гірських породах знаходять кістки динозаврів, це означає, що вини давніші, ніж ті, в яких знаходять скелети птахів та звірів. Кам’яне вугілля з відбитками листків деревоподібних папоротей виникло раніше, ніж буре вугілля з рештками квіткових рослин.

Визначити відносний вік гірських порід – це зробити лише пів-справи. Важливо дізнатися скільки мільйонів, або й мільярдів років даній породі, тобто встановити її абсолютний вік. Але чи можливо це? Виявляється, так. В земній корі є свої “геологічні годинники” – радіоактивні речовини, зокрема уран. З часом він повільно, але зі сталою швидкістю розпадається на свинець (який залишається у породі) та газ гелій (який розсіюється). Для повного розпаду урану необхідно 710 млн. років. Знаючи це, вчені точно підраховують, скільки міститься у гірській породі урану, а скільки свинцю. На основі цього визначають, як давно виникла дана порода.

Завдяки вивченню відносного й абсолютного віку гірських порід нашої планети, вдалося встановити, як розвивалася земна кора та як видозмінювалося життя на Землі.

Так, було з’ясовано, що найдавнішим гірським породам близько 4 млрд. років. Отже, перший мільярд років свого існування Земля не мала земної кори. Наша планета являла собою велетенську розігріту кулю. В розплавлених надрах важкі частки опускалися до центру, сформувавши ядро, а легкі піднімалися до поверхні, утворюючи мантію. Планету бомбардували метеорити. Повсюдно вивергалися вулкани. З їх газів виникла первинна атмосфера, але кисню в ній майже не було. Цей етап існування нашої планети називають догеологічним, тобто час до виникнення земної кори, тобто перших гірських порід.

Геологічне літочислення

Геологічна історія нашої планети починається 4 млрд. років назад, коли на поверхні мантії сформувалася земна кора. Тоді й розпочався геологічний етап розвитку Землі.Його поділяють на значні відрізки часу – геологічні ери (див. таблицю). Їх тривалість вимірюється від десятків мільйонів до мільярдів років. В геологічній історії Землі виділяють 5 геологічних ер, кожна з яких має свою назву.

Архейська ера (з грецької – давній) тривала від 4 млрд. до 2 млрд. років тому. В цей час Земля почала охолоджуватися, в наслідок чого з первинної атмосфери випадали дощі. Так утворився первинний океан, який вкрив більшу частину планети. Близько 3 млрд. років на мілководді виникли перші мікроорганізми.

Протерозойська ера (з грецької – раннє життя) охопила відрізок часу від 2 млрд. до 570 млн. років тому. На Землі виникли перші континенти, які періодично заливалися мілкими морями. В кінці ери в океанах панували водорості та простіші м’якотілі тварини, які після себе майже не лишили слідів існування.

Палеозойська ера (з грецької – раннє життя) розпочалася 570 млн. років, а закінчилися 240 млн. років тому. В цей час активно пересуваються материки, і з’єднуються у єдиний величезний масив суходолу. Формуються великі гірські системи. Рослини виходять з води на суходіл. Вони насичують повітря киснем. Це згодом дало змогу вийти на суходіл тваринам. В кінці палеозою на материках вже буяли ліси з папоротей, які відмираючи утворили шари кам’яного вугілля. З тварин панували велетенські земноводні істоти.

Мезозойська ера (з грецької – середнє життя) тривала від 240 млн. до 67 млн. років тому. В цю еру починаєрозколюватися давній величезний материк на окремі частини.Утворилися нові великі пояси гір. На суходолі панувала суха погода. Тому вологолюбні папороті та земноводні тварини вимерли. Їх місце зайняли посухостійкі хвойні рослини та велетенські динозаври. В кінці ери з’явилися перші птахи й звірі.

Кайнозойська ера (з грецької – нове життя) розпочалася 67 млн. років тому і триває нині. Материки набувають сучасних абрисів. Відбувається руйнування старих гір та формуються нові велетенські гірські системи. Кілька разів насуваються льодовики, що призводить до зміні рослинності та тварин. Наша ера – час панування квіткових рослин, птахів та звірів. Кайнозой – ера появи та розвитку людини.

Поділ геологічної історії Землі на ери є відносним, адже різкого розмежування між ними не було. Але для кожної з геологічних ер притаманні свої особливості розвитку земної кори, а також пануючі групи рослин та тварин.

Висновки

1.Вивчаючи земну кору, вчені визначають відносний та абсолютний вік гірських порід. Відносний вік показує наскільки одна порода давніша або молодша за іншу. Абсолютний вік визначає скільки тисяч, мільйонів або мільярдів років даній гірській породі.
2.Геологічне літочислення починається з часу утворення земної кори, тобто з 4 млрд. років тому. Вся геологічна історія нашої планети умовно поділяється на п’ять геологічних ер: архейську, протерозойську, палеозойську, мезозойську та кайнозойську.
3.Людина виникла в кайнозойську еру, близько 2-2,5 млн. років назад.

Питання для самоконтролю

1.Що таке відносний вік гірських порід? Якими способами його можна визначити?
2.Як визначають абсолютний вік гірських порід?
3.Назвіть геологічні ери розвитку нашої планети?
4.Які практичні цілі має вивчення геологічного минулого Землі?

§20. Походження материків і океанів

Два погляди на одну проблему

Як виникли сучасні материки і океани? Чи завжди вони були на своїх сучасних місцях і там же й залишаться в майбутньому? Всі ці питання ще 100 років тому вважалися б недоречними. Тоді відповідь буда однозначна: материки нікуди не пересували, а були завжди на своїх сучасних місцях. Проте протягом ХХ ст. було зібрано достатньо доказів протилежного. Вам вже відомо про існування вікових горизонтальних та вертикальних рухів літосферних плит. Тоді як можна пояснити формування сучасних материків і океанів?

Існує кілька гіпотез (наукових припущень), які намагаються розв’язують цю проблему. За однією з них, спочатку на Землі утворилася кора океанічного типу. Потім, під впливом внутрішніх процесів Землі, товща земної кори поступово збільшувалася і відбулося утворення кори материкового типу.

До початку XX ст. панувала теорія фіксизму (з французької – закріплювати), за якою вважали, що земна поверхня впродовж історії свого розвитку не зазнавала істотних змін, тобто материків завжди було шість і вони практично не змінювали свого положення. Ця теорія визнає лише вікові вертикальні рухи окремих ділянок Землі.

Пізніше, з розвитком науки і техніки, а також накопиченням значної кількості фактів, стало очевидним, що літосфера здійснює як вертикальні, так і горизонтальні рухи. Так з'явилася теорія мобілізму (з латини – рухомий), яка з кожним роком збільшує кількість аргументів на свою користь. Відповідно з нею материки і океани неодноразово змінювали свої абриси та своє положення на Землі.

Гіпотеза дрейфу материків

Ще за часів давніх греківіснувала легенда про те, що в Атлантичному океані існував величезний родючий густонаселений острів Атлантида, розміщений на захід від Європи. Через сильний землетрус острів зник під водами океану. Питання про існування й причини загибелі Атлантиди в науці так і залишаються спірними.

Проте у другій половині ХІХ ст. російський вчений-самоук Євген Біханов, роздивляючись карту світу, помітив, наскільки збігаються абриси континентів по обидва боки Атлантичного океану. Тоді вчений висловив припущення, що міфологічна Атлантида не зникла на дні океану, а відсунулася на захід від Європи.

Горизонтальні переміщення континентів знайшли своє підтвердження в гіпотезі дрейфу материків («дрейф» у перекладі з гол¬ландської – плавати). Її автором є німецький геофізик Альфред Вегенер. У 1912 р. вийшла його книжка «Походження материків і океанів», у якій він, спираючись на подібність абрисів берегової лінії Африки та Південної Америки, робить припущення, що у палеозойську та на початок мезозойської ери, кілька сот мільйонів років тому, на Землі існував єдиний масив суходолу – веле¬тенський материк Пангея (з грецької – вся земля), оточений океаном Панталасса (з грецької – все море).

Потім, в середині мезозойської ери, приблизно 200 млн. років тому, на думку А. Вегенера, Пангея почала розколюватися, як величезна крижина, на дві частини –південну Гондвану та північну Лавразію. Між ними виник океан Тетіс, названий так вченими на честь грецької богині моря.

Ще пізніше, в кінці мезозойської ери, Гондвана почала розколюватися, а її уламки розповзатися в різні боки. Спочатку відокремилися Австралія з Антарктидою, як єдина ділянка суходолу й виник Індійський океан. Згодом, розійшлися Африка й Південна Америка. Так почав формуватися Атлантичний океан. На початку кайнозойської ери, близько 65-70 млн. років тому, Антарктида відійшла від Австралії і зайняла своє сучасне положення в районі Південного полюсу. В цей же час Лавразія розділилася на Північну Америку й Євразію. При цьому завершилося остаточне формування Атлантичного океану та виник Північний Льодовитий океан. Так утворилися сучасні материки й океани. Вони, як крижини на поверхні води, пересувались по поверхні астеносфери, поки не зайняли свого сучасного положення. Отже, розміщення материків – результат тривалого процесу розвитку Землі.

Докази дрейфу материків

Свою гіпотезу пересування материків А. Вегенер довів лише одним доказом – подібністю берегових ліній сучасний материків. Неповну їх відповідність вчений пояснював руйнуванням берегів морем та віковими вертикальними рухами в літосфері.

Нині гіпотеза дрейфу материків знайшла багато інших, більш вагомих доказів. Зокрема, в гірських породах мезозойського віку, що нині знаходяться на різнихматериках, були виявлені рештки однакових давніх рослин та тварин. Наприклад, ще на початку ХХ ст. в Африці та Південній Америці знайшли скелети однакових прісноводних динозаврів, а в кінці 60-хх рр. ХХ ст. рештки таких само тварин виявили в Антарктиді. Це беззаперечно свідчить про те, що в минулому ці материки були з’єднані, адже ці прісноводні тварини не могли долати величезні океанічні простори, що розділяють сучасні материки. Також були знайдені рештки сумчастих тварин на всіх материках, що говорить про їх вільне пересуванням великими просторами давнього суходолу. Нині ж сумчасті збереглися в Австралії. Здивували й поклади кам’яного вугілля в Антарктиді (Згадайте, як утворюється кам’яне вугілля). Ці знахідки наштовхнули на висновок, що сучасний льодовий материк не завжди був холодним, а значить він був розміщений в іншому місці. Під час формування товщ вугілля Антарктида була заселена теплолюбними та вологолюбними деревоподібними папоротями.

Переконливими доказами єдності в минулому материків є подібні гірські породи на різних материках. Вивчаючи дно океанів, фахівці визначили вік гірських порід на ньому. Виявилося, що наймолодші гірські породи магматичного походження знаходяться вздовж серединних океанічних хребтів, де йде розсування літосферних плит. Осадові породи тут зовсім відсутні. (Згадайте, як і де в океанах формується молода земна кора). А чим далі від цих хребтів в бік материків, тим земна кора стає більш давньою, зростає товща осадових порід. Це свідчить про поступове розсування літосферних плит та омолодження океанічного дна.

Спираючись на погляди А. Вегенера та на численні докази, сорок років тому з'явилася наукова теорія руху (тектоніки) літосферних плит. За цією теорією мандрують не самі материки, а літосферні плити. Материки є лише їх частинами.

Погляд у майбутнє

Літосферні плити продовжують свої переміщення. Тому абриси материків і океанів будуть змінюватися й в майбутньому. Завдяки сучасній техніці, зокрема лазерному вимірюванню та космічним зйомкам, вдалося встановити напрями пересування літосферних плит й скласти спеціальні географічні карти. Виходячи з них вчені вважають, що через 50 млн. років Австралія віддрейфує на північ. Середземне море звузиться і стане протокою. Індійський та Атлантичний океани розширяться. З’являться й нові океани, проте не зразу вони будуть такими широкими, як сучасні. Їх появу прогнозують на місці сучасного озера Байкал в Євразії та озер на сході Африки. Ці водойми є глибокими рифтами, в межах яких вже розпочалося розсування літосферних плит.

Висновки

1.Існують різні гіпотези про походження материків і океанів. Найбільш достовірною та аргументованою вважають гіпотезу дрейфу материків Альфреда Вегенера, за якою всі сучасні материки утворилися з єдиного давнього материка Пангея.
2.Теорія руху літосферних плит пояснює сучасний розвиток материків та океанів і дає можливість передбачити їх зміни у майбутньому.

Питання для самоконтролю

1.Які існують гіпотези про походження сучасних материків і океанів?
2.Розкажіть, як формувалися сучасні материки й океани за гіпотезою дрейфу материків Альфреда Вегенера.
3.Які наводять докази горизонтальному переміщенню літосферних плит?
4.Чому абриси материків і океанів й надалі змінюватимуться?
5.Поміркуйте, яке практичне значення має вивчення питання про походження материків і океанів.

Загальна географія, 6 клас.

Надіслано викладачами Міжнародного ліцею Гранд

С.Г. Кобернік, Р.Р. Коваленко

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.