Развитие Земли в кайнозое

 

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

(МИНОБРНАУКИ РОССИИ)

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ТГУ)

Геолого-географический факультет

Кафедра палеонтологии и исторической геологии

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Историческая геология»

на тему «Развитие Земли в кайнозое»

 

 

 

 

 

Выполнила

студентка группы № 2012

_______Н. О. Моричева

Проверил

Доцент ТГУ

________С. А. Родыгин

___________________

зачтено /не зачтено

 

 

 

Томск 2014

Содержание

Введение  3

1. Кайнозой  4

2. Великое мезозойское  вымирание 5

3. Периоды кайнозойской эры 9

       3.1 Палеогеновый период (P) 9

       3.2 Неогеновый  период (N) 12

       3.1 Четвертичный  период (Q)                                                                            15  

Список использованных источников и литературы 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

      История наземных экосистем – это фактически история трех групп живых организмов: сосудистых растений, насекомых и позвоночных, а также их взаимоотношений.

      Основу окружающего нас кайнозойского мира составляют цветковые растения и экологически связанные с ними группы насекомых (такие, как, например, опылители – пчелы, мухи, бабочки), а также общественные насекомые (муравьи и термиты). Наиболее заметными членами сообщества позвоночных являются плацентарные млекопитающие и птицы. Если говорить о водоемах, то тут доминируют настоящие костистые рыбы. Верхние трофические этажи в морях формируют морские млекопитающие (китообразные и ластоногие) и акулы современного типа.

      Когда же именно возник наш кайнозойский мир? И как произошла смена представителей – более-менее единовременно во всех группах или в течение долгого времени? Было ли это плавным замещением «ветеранов» «новобранцами» или, напротив, кризисом, сопряженным с массовыми вымираниями мезозойских групп?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Кайнозой

      Кайнозо́й (кайнозойская эра) — текущая эра геологической истории Земли. Началась 65 миллионов лет назад (эта граница проведена по массовому вымиранию видов в конце мелового периода) и продолжается до сих пор.

      Название предложено английским геологом Дж. Филлипсом в 1861. Образовано от греческого (καινός = новый + ζωή = жизнь) и может быть дословно истолковано как «новая жизнь». Краткое обозначение — KZ, используется в научных публикациях. [1]

      С 1960 г. по решению Межведомственного стратиграфического комитета кайнозойская эра делится на три периода: палеогеновый, неогеновый и четвертичный (антропогеновый).

      В течение кайнозоя развивался  новый цикл геологических процессов, изменивший и усложнивший структуры земной коры и создавший современную физико-географическую обстановку. В кайнозое сложился своеобразный органический мир, в котором млекопитающие играют ведущую роль.

      В конце  эры появился человек, и его  деятельность стала одним из  факторов преобразования поверхности  Земли.[5]

 

Таб. 1. Геохронологическая таблица кайнозойской эры [4] Эра Период Эпоха Продол- житель- ность, млн. лет Время от начала периода до наших дней, млн. лет Кайнозой (время млекопитающих) Четвертичный Современная 0,011 0,011 Плейстоцен 1 1 Третичный Плиоцен 12 13 Миоцен 13 25 Олигоцен 11 30 Эоцен 22 58 Палеоцен 5 63

2. Великое мезозойское вымирание

 

      Необычайно резкие изменения в органическом мире произошли на рубеже мезозоя и кайнозоя или на границе Маастрихта и дания. На этом рубеже исчезли кокколитофориды, меловые планктонные фораминиферы, аммониты, белемниты, кораллоподобные двустворчатые моллюски - рудисты, динозавры и некоторые иные рептилии, а также целый ряд других представителей животного царства. Кроме перечисленных исчезло 50% семейств радиолярий, 75% семейств брахиопод, от 25 до 75% семейств лишились двустворчатыми брюхоногие моллюски, морские ежи и морские лилии. На 75% сократилось число акул. Урон, понесенный органическим миром, был огромен. Вымерло более 100 семейств морских беспозвоночных и примерно такое же количество среди наземных животных и растений. Это дало основание говорить о "Великом Мезозойском Вымирании".

      Высказано множество разнообразных предположений о причинах этого вымирания - от изменения отдельных природных факторов до отравления животных и растений различными специфическими ядами. Подавляющая часть палеонтологов сходилась на том, что вымирание на рубеже мезозоя и кайнозоя, так же как и все другие крупные вымирания, явились следствием конкуренции и вытеснения одних групп организмов другими, смены растительных сообществ, эвстатического подъема или понижения уровня Мирового океана, резкого похолодания и усиления нестабильности климатических условий, а также необычайно больших вспышек вулканизма, особенно взрывного характера.

      Одни ученые (Л.Ш.Давиташвили) считают, что все происходившие в истории Земли изменения органического мира зависят от появления определенных групп организмов, вытеснявших другие, менее совершенные. Например, аммонитов с их громоздким гидростатическим аппаратом (полой, многокамерной раковиной) могли вытеснить, истребляя в большом количестве, намного более подвижные костистые рыбы. Роковую роль в судьбе динозавров могли сыграть мелкие млекопитающие, пожирающие яйца этих животных.

      Другие исследователи полагают, что причина всех внезапных изменений в развитии живых организмов на Земле лежит в изменении интенсивности космического излучения. Последнее приводило к коренному изменению строения хромосом клеточного ядра, а следовательно, к изменению свойств самого организма (спонтанная мутация).

      Ученые И. С. Шкловский и В. И. Красовский высказали в 1957 г мысль, что вымирание гигантских ящеров в конце мелового периода связано со взрывом сверхновой звезды, который повысил уровень космического излучения в окружении Земли. Эта гипотеза могла подтвердить предположение, что гигантские ящеры действительно вымерли сразу и на всей нашей планете. Такое повышение уровня космических излучений могло быть губительным не для всех организмов. Возможно, что на многие другие группы оно действовало благотворно и способствовало их быстрому расцвету. По-видимому, гигантские пресмыкающиеся или рептилии к концу мела находились на третьей стадии развития - старении (первые две - появление и расцвет). Они достигли к своей третьей стадии развития большой специализации и исчерпали к этому времени свой жизненныщ потенциал, поэтому не смогли приспособиться к новым условиям существования.

      В последние годы появились, однако, новые гипотезы, связывающие это вымирание с катастрофическими последствиями вмешательств космических факторов. Данная проблема попала в орбиту внимания не только геологов и палеонтологов, но и других специалистов.

 

      В 1979 г. исследователи из Калифорнийского университета под руководством Л. Альвареса показали, что на границе мезозоя и кайнозоя в ряде районов Италии и Дании имеются геохимические аномалии, выражающиеся в обогащении пограничных слоев глин иридием. Этот тяжелый металл, по предположению американских ученых, имел космическое происхождение. Это представление было основано на том, что все метеориты по сравнению с земными породами содержат высокие концентрации иридия. Ученые предположили, что массовое вымирание на рубеже мезозоя и кайнозоя было вызвано столкновением Земли с астероидом, диаметр которого мог составлять 10-15 км. Энергия взрыва должна была достигать 1030 эрг, что намного превышает энергию, дошедшую до земной поверхности после вспышки сверхновой. В результате мощнейшего взрыва или, скорее всего, серии взрывов, так как предполагается, что астероид при вхождении в земную атмосферу раскололся на части, масса земного вещества, превращенного в пыль, в сотни раз превышавшая массу космическою тела, была выброшена в атмосферу. Пыль довольно продолжительное время оставалась в атмосфере, что весьма сильно снизило прозрачность атмосферы и нарушило тепловой баланс. Солнечные лучи длительное время не достигали земной поверхности, а отражались в космическое пространство плотной непрозрачной атмосферой. В атмосфере в большом количестве находились пыль, дым и сажа. В результате этого температуры на земной поверхности стали быстро снижаться.

      Отсутствие солнечного света отразилось на процессах фотосинтеза, и биопродуктивность растительности резко снизилась. Возникли условия, напоминающие предсказанное в начале 80-х годов явление "ядерной зимы". Эта "астероидная зима" вызвала целый ряд негативных для жизни организмов процессов. Сократились ресурсы питания и нарушились пищевые связи. Снижение температурного режима отразилось на условиях жизнедеятельности, на солевом составе морских и пресных водоемов, на состоянии почв, распределении питательных веществ и воды на поверхности суши.

      Ввиду того, что внедрение космического тела в земную атмосферу воздействовало на разные стороны природных условий, это привело к селективному вымиранию. Одни организмы, например наземные и водные динозавры, высокоорганизованные планктонные организмы и целый ряд 
других не были в состоянии перенести подобные нарушения среды обитания, другие пытались к ним приспособиться, третьи - резко изменили ареалы своего обитания, а четвертые дали начало новым, уже приспособленным к изменившимся условиям формам.

      Впоследствии следы "иридиевой аномалии" кроме Италии и Дании были обнаружены и в других регионах в пограничных слоях мезозоя и кайнозоя. В дальнейшем оказалось, что подобные аномалии существуют на границе эоцена и олигоцена, перми д триаса, на границе фамена и франа в позднем девоне и в начале фанерозоя. Все это свидетельствует о том, что внедрение в земную атмосферу космических тел в геологическом прошлом не было столь редким событием, а, вероятно, происходило с определенной периодичностью и с ним, как правило, связано абсолютное большинство крупных вымираний.

Падение крупного космического тела должно оставлять на земной поверхности следы в виде импактного кратера. Несмотря на относительно слабую изученность, установлено, что самый древний из известных кратеров находится на территории ЮАР. Он имеет диаметр около 140 км и образовался около 2 млрд. лет назад. Кратер Сэдбери в Канаде возник 1,84 ±0,15 млрд. лет назад. Абсолютное большинство известных ударных кратеров моложе 300 млн. лет. 65 млн. лет назад, на рубеже мезозоя и кайнозоя, возникли Карский, Усть-Карский, Каменский и Гусевский (два последних находятся в Причерноморье) кратеры, имеющие диаметр от 3 до 25 км. Наиболее вероятным кандидатом в крупные кратеры, образовавшиеся на границе мела и палеогена, в настоящее время считается кратер Чиксулуб на п-ове Юкатан в Мексике. Его возраст точно соответствует этому рубежу, а многочисленные признаки - шоковые минералы и породы, геохимические аномалии и др. - подтверждают космическое происхождение. К тому же среди пород, в которые вложен этот кратер, присутствуют верхнеюрские сульфаты, что могло быть причиной поступления в атмосферу значительного количества сернистого газа, губительного для живых организмов. Получены также данные о близком, если не тождественном возрасте другого крупного кратера - Карского на Пай-Хое. Имеются данные о существовании подобного кратера в Тихом океане. Предполагается, наконец, что самый крупный кратер от развалившегося на части астероида располагае тся на дне Баренцева моря.[5] 

3. Периоды кайнозойской эры.

3.1 Палеогеновый период (Р)

      Палеоген  как самостоятельное подразделение  был впервые выделен К.Науманном  в 1866 г. Продолжительность периода 40 млн. лет, начался 65 млн. лет назад, закончился  почти 25 млн. лет назад. Палеоген подразделяется на три отдела и семь подотделов (табл. 2). [5]

Табл. 2. Общие стратиграфические подразделения палеогеновой системы

 

Отдел	Подотдел	Ярус
Олигоцен (верхний) Рз	Верхний Рз	Хаттский P3I1
	Нижний Рз	Рюпельский Р3г
Эоцен (средний) Р2	Верхний Р2	Приабонский Р2р
	Средний Р 2	Бартонский Р2Ь
		Лютетский Р21
	Нижний Рг	Ипрский P3i
Палеоцен (нижний)	Верхний Pf	ТанетскийР^
		Зеландский p3sl
	Нижний Pi	Датский p,d

 

 

Геологическая история Земли

Главным событием палеоцена и эоцена явилось отделение Гренландии от Евразии и завершение формирования Атлантического океана на всем протяжении от Шпицбергена до Антарктиды. Продолжалось и закончилось расширение Лабрадорского моря и моря Баффина, в эоцене – формирование Евразийской котловины Северного Ледовитого океана и расширение Атлантического и Индийского океанов. События конца эоцена и олигоцена явились переломным моментом в истории Земли: именно в олигоцене структурный план Земли, очертания материков приобрели вид, уже близкий к современному. С олигоцена начала формироваться и современная система горных поясов Земли. На рубеже эоцена и олигоцена произошел пиренейский орогенез, или завершенная фаза альпийской складчатости.

Органический мир

Рис. 1 Фораминиферы

      Значительная часть организмов палеогена была специализированной и приуроченной к определенным зоогеографическим провинциям и батиметрическим зонам. Однако существовало большое число космополитных форм, преимущественно микроорганизмов, приспособленных к жизни в разнообразных условиях. Из простейших были широко развиты фораминиферы (рис. 1), представленные мелкими планктонными и относительно более крупными бентосными формами; из последних наиболее характерны нуммулиты. Эти фораминиферы были столь многочисленными, что скопления их раковин образовывали толщи мощностью десятки метров. Поэтому первоначально даже предлагалось называть палеоген нуммулитовой системой. Из нуммулитовых известняков построены египетские пирамиды.