Геологическая история Земли начинается со времени образования земной коры—твердой каменной оболочки планеты (литосферы). Что было до этого времени, геолог определить не может, потому что не имеет соответствующих горных пород, минералов, следов геологических процессов, позволяющих восстановить былые события. Если Земля, как принято считать, образовалась около 4,6 млрд. лет назад, то земная кора сформировалась около 2,5—3,5 млрд. лет, о чем свидетельствуют самые древние горные породы.
Промежуток времени, отвечающий наиболее крупному этапу развития земной коры и органического мира, принято называть геологической эрой. Вся история Земли поделена на 5 эр. В свою очередь эры подразделяются на геологические периоды. Названия периодов чаще всего происходят от местностей, где впервые были найдены соответствующие отложения.
Древнейшая в истории Земли — архейская эра; ее продолжительность более 1000 млн. лет. Горные породы архейского времени сильно изменились со времени своего образования. Они представлены кристаллическими сланцами, кварцитами, реже гнейсами. В кремнистых сланцах Карелии и Кольского полуострова обнаружены самые древние микроорганизмы—бактерии и водоросли. Следующая протерозойская эра длительностью около 2000 млн. лет. Горные породы протерозойского возраста тоже сильно изменены; широко распространены граниты. Архейские и протерозойские породы слагают ныне фундаменты платформ и местами выходят на поверхность (Балтийский, Алданский, Канадский щиты). Среди осадочных пород протерозоя нередки продукты жизнедеятельности синезеленых водорослей и бактерий. В частности, благодаря железобактериям сформировались богатейшие месторождения железных руд (Курская магнитная аномалия и др.).
В архейское и протерозойское время облик Земли значительно отличался от нынешнего. В воздухе было мало кислорода при обилии углекислого газа, метана, водяного пара. В конце протерозоя появились первые многоклеточные организмы. Особенно богаты жизнью были илистые озера, лагуны, дельты.
Архейская и протерозойская эры не имеют общих для всех районов Земли делений на верноды, потому что не обнаружено всепланетных событий, оставивших свой след в осадочных слоях земной коры (скажем, появления характерных групп животных или растений, мощных и повсеместных горообразовательных процессов и т. п.).
В нашей стране архейские и протерозойские юроды выходят на поверхность или залегают неглубоко на обширных территориях восточной Сибири, Кольского полуострова, Украины, а также встречаются в Прибалтике, Южной Белоруссии, на Урале. Кроме того, валуны этих древних пород можно встретить повсюду на Русской равнине (они перенесены с Севера ледниками, текучими водами).
Палеозойская эра, следующая за протерозоем, продолжалась 330—350 млн. лет. Началась она около 570 млн. лет назад. Разделяется на 6 периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский. В течение этой эры расцветают и вымирают морские членистоногие — трилобиты, гигантские ракообразные, панцирные, покрытоголовые амфибии, четырехлучевые кораллы.
В первой половине эры (нижний палеозой) в море появилось множество животных (примитивные позвоночные, трилобиты, панцирные рыбы, ракоскорпионы, моллюски и т. д.). Во второй половине эры (верхний палеозой) сильно развились древовидные папоротники, плауновые и другие примитивные высшие растения. Животный мир развился до первых наземных пресмыкающихся, а растительный — до хвойных растений. Бурный расцвет животного и растительного мира начался в конце девона, когда появились обширные леса. В сменивший девон каменноугольный период (карбон) среди растений преобладали древовидные папоротники, плауновые, гигантские хвощи — каламиты. В теплом и влажном климате развились громадные лесные массивы. Здесь водились огромные амфибии, до 10 м длиной, скорпионы, тараканы, мокрицы, пауки. В воздухе появились крылатые насекомые, гигантские стрекозы с размахом крыльев до 75 см (птиц не было). Процветали стегоцефалы— панцирноголовые земноводные (первые хвостатые) с тяжелым черепом. Богатая растительность давала материал для накопления растительных остатков, которые послужили исходным материалом для образования углей (Подмосковный, Донецкий, Печорский, Таймырский, Карагандинский, Тунгусский, Кузнецкий и многие другие бассейны). Завершился период крупным горообразованием: на месте геосинклиналей возникли горы. Тогда же огромное оледенение охватило южное полушарие.
Средний этап развития жизни — мезозойская эра, промежуток времени около 170 млн. лет—от 230 до 67 млн. лет назад, делится на три периода: триасовый, юрский и меловой. Это время — господство водных, наземных и летающих пресмыкающихся. Среди беспозвоночных — головоногие моллюски аммониты и белемниты, вымершие к концу эры. Появляются первые птицы, , млекопитающие и многие группы морских животных. К середине юрского периода моря распространились на значительные пространства суши. Климат был теплый и влажный. Пышно развились голосемянные — хвойные, гингковые, цикадовые. Происходило более мощное, чем в карбоне, угленакопление. В мезозойских отложениях много нефти и газа (например, в Западной Сибири). Пресмыкающиеся достигли гигантских размеров: громадные звероящеры—динозавры (длиной до 30—35 м, весом 60 т), стегозавры, летающие ящеры — птерозавры; в морях — хищные остроносые рыбоящеры —ихтиозавры. Летающий ящер мелового периода (птеранодон) имел размах крыльев около 8 м. После расцвета и очень широкого развития в конце мелового периода вымирают аммониты и белемниты, а также большинство пресмыкающихся (динозавры, ихтиозавры и др.). В растительном мире появляются и быстро распространяются покрытосемянные.
Кайнозойская эра—новейшая эра истории Земли продолжительностью 67 млн. лет. Подразделяется на три периода: палеогеновый, неогеновый и четвертичный. Мир растений и животных близок к современному. Появляются разнообразные млекопитающие (например, небольшие четырехкрылые зверьки— фенакодусы, предки современной лошади, или гигантский — крупнее слона—безрогий носорог индикатерий). В палеогене было тепло, и на Чукотке, Аляске, Шпицбергене росли пышные леса. Памятью о них остались ныне угольные пласты Заполярья, хранящие тепло солнечных лучей палеогена и неогена...
Последний период истории Земли— четвертичный (ледниковый, антропогеновый). Длительность его оценивается разными учеными от 0,6 до 2—3 млн. лет. Похолодание, начавшееся в конце неогена, продолжалось в антропогеновое время. На материках северного полушария появились покровные ледники толщиной до 2—3 км (антарктический ледниковый щит возник еще раньше). Для климата антропогена характерна неоднократная смена похолоданий (оледенений) и потеплений (межледниковий). Большинство ученых считают, что в северном полушарии было не менее 3—4 оледенений. Началось оледенение в северных горах с увеличения ледников, которые стекали на равнины. Такая постепенно расширявшаяся ледяная шапка образовалась на Скандинавском полуострове. Наступавшие льды оттесняли обитавших там животных и растения к югу. Чередование оледенений и межледниковий, разнообразие природных условий способствовали появлению новых видов животных: пещерных львов и медведей, гиен, гигантских оленей, сайгаков, носорогов, слонов, бегемотов. В холодной тундре обитали мамонты, шерстистые носороги, бизоны, северные олени. В прошлом веке в Сибири находили так много бивней мамонтов, что Россия вышла на первое место по продаже слоновой (точнее — мамонтовой, не менее красивой и прочной) кости. Величайшее событие в истории Земли в четвертичном периоде — появление и развитие человека. Отсюда и второе название периода: антропогеновый (время появления человека).
Отложения четвертичного периода распространены очень широко. Они часто залегают на поверхности (речные, озерные, ветровые, ледниковые отложения). Состав их разнообразен, соотношение слоев обычно очень сложное, а происхождение понять бывает нелегко. Возникла особая наука, изучающая отложения и природные условия этого самого краткого периода геологической истории,— четвертичная геология. Ее выводы очень важны для преобразования природных условий, создания многих инженерных сооружений, поисков и разведки месторождений песка, глины, подземных вод, россыпного золота и т. д. С четвертичными отложениями краевед встречается очень часто, поэтому знать их следует как можно лучше. И тогда неказистый камень у дороги расскажет вам удивительную историю о нашествии гигантских потоков льда, песчаные гряды и террасы помогут понять историю рек и озер.