История нашей планеты, запечатленная в каменных слоях, начинается с момента образования земной коры — твердой литосферной оболочки. События, происходившие до этого, остаются загадкой для геологов, так как от тех времен не сохранилось горных пород, которые можно было бы изучить. Считается, что Земля сформировалась примерно 4,6 миллиарда лет назад, а первые фрагменты коры появились 2,5–3,5 миллиарда лет назад, о чем свидетельствуют древнейшие из найденных горных пород.
Структура геологического времени
Вся история планеты разделена на крупные отрезки — геологические эры, каждая из которых отражает важнейший этап в развитии земной коры и органического мира. Всего выделяют пять таких эр. Эры, в свою очередь, делятся на периоды, названия которых часто происходят от географических местностей, где были впервые обнаружены характерные для них отложения.
Докембрий: скрытая древность
Самые древние этапы — архейская и протерозойская эры, вместе составляющие докембрий. Архей, длившийся более миллиарда лет, оставил после себя сильно измененные породы: кристаллические сланцы, кварциты, гнейсы. В них, например, в сланцах Карелии, находят следы древнейших бактерий и водорослей.
Протерозой, протяженностью около 2 миллиардов лет, также представлен метаморфизованными породами, включая граниты. Породы этих эр образуют фундаменты древних платформ и выходят на поверхность в виде щитов (Балтийский, Канадский). В протерозое жизнь стала активнее: деятельность железобактерий привела к образованию гигантских залежей железных руд, подобных Курской магнитной аномалии.
Атмосфера и океаны докембрия были иными: мало кислорода, но много углекислого газа, метана и водяных паров. К концу протерозоя появились первые многоклеточные организмы. Из-за отсутствия четких глобальных событий (массового вымирания или горообразования) докембрий не имеет универсальной, детальной периодизации.
Палеозой: эра древней жизни
Палеозойская эра, длившаяся 330–350 миллионов лет (началась ~570 млн лет назад), делится на шесть периодов: кембрий, ордовик, силур, девон, карбон и пермь. Это время расцвета и угасания многих причудливых форм жизни: трилобитов, гигантских ракообразных, панцирных рыб и древних амфибий.
В первой половине эры (ранний палеозой) бурно развивалась морская фауна. Во второй половине (поздний палеозой) жизнь вышла на сушу: появились обширные леса из древовидных папоротников, плаунов и гигантских хвощей. Влажный и теплый климат карбона способствовал образованию мощных угольных пластов (Донецкий, Кузнецкий бассейны). Суша кишела огромными насекомыми, амфибиями и первыми пресмыкающимися. Эра завершилась масштабным горообразованием и оледенением в Южном полушарии.
Мезозой: эра динозавров
Мезозойская эра (~170 млн лет) включает триасовый, юрский и меловой периоды. Это эпоха господства пресмыкающихся на суше, в море и в воздухе. В морях царствовали головоногие моллюски — аммониты и белемниты. Появились первые птицы и млекопитающие.
Климат был преимущественно теплым. Растительный мир обогатился хвойными и гинкговыми, а к концу эры — покрытосеменными (цветковыми) растениями. Мезозойские отложения — важный источник нефти и газа (Западная Сибирь). Однако к концу мелового периода произошло одно из величайших вымираний, унесшее жизни динозавров, ихтиозавров, летающих ящеров и аммонитов.
Кайнозой: эра новой жизни и человека
Кайнозойская эра, длящаяся последние 67 миллионов лет, делится на палеоген, неоген и четвертичный период. Флора и фауна становятся все более похожими на современные. Расцвета достигают млекопитающие, появляются предки многих современных животных.
Четвертичный период: ледники и человек
Четвертичный (или антропогеновый) период — самый короткий (от 0,6 до 3 млн лет) и важнейший для нас. Его главные черты — чередование ледниковий и межледниковий и появление человека. Мощные покровные ледники неоднократно наступали на северные материки, меняя ландшафты и заставляя животных мигрировать. В это время сформировался современный облик многих равнин и речных долин. Изучением этого периода занимается четвертичная геология, знания которой crucial для поиска полезных ископаемых, строительства и понимания современных природных процессов. Каждая морена, речная терраса или песчаный холм хранит в себе драматичную историю борьбы льда, воды и жизни.