Čo je geológia, s čím hraničí vedy. Čo je to za špecializáciu a ako sa líši od všeobecnej geológie? Pozrite sa, čo je „geológia“ v iných slovníkoch

Učebnica geognózy

Historicky sa paralelne používal termín geognózia (alebo geognostika). Tento názov pre vedu o mineráloch, rudách a horninách navrhli nemeckí vedci G. Fuchsel (v roku 1761) a A. G. Werner (v roku 1780). Na rozdiel od vtedajšej čisto teoretickej geológie, ktorá sa zaoberala vznikom a históriou Zeme, jej vnútornou stavbou, určili praktické oblasti geológie, ktoré skúmali objekty, ktoré bolo možné pozorovať na povrchu. Pojem geognózia sa v západnej literatúre používal až do druhej polovice 19. storočia.

V Rusku sa pojem geognózia zachoval až do konca 19. storočia v názvoch odborov a tituloch: „doktor mineralógie a geognózie“ alebo „profesor mineralógie a geognózie“. Napríklad V.V. Dokuchaev v roku 1883 získal titul doktora mineralógie a geognózie.

V 40. rokoch 19. storočia bola „Geológia a geognóza“ tematickou sekciou v banskom časopise.

V beletrii boli slová geológ a geológia uverejnené v roku 1862 v románe I. S. Turgeneva – Otcovia a synovia.

SEKCIE GEOLÓGIE

Hlavné smery geologického výskumu.

Geologické nástroje:

  • 1. Opisná - zaoberá sa štúdiom polohy a zloženia geologických telies vrátane ich tvaru, veľkosti, vzťahu, postupnosti výskytu, ako aj opisom rôznych minerálov a hornín.
  • 2. Dynamický - uvažuje o vývoji geologických procesov, ako je ničenie hornín, ich prenos vetrom, ľadovcami, podzemnou alebo podzemnou vodou, akumulácia zrážok (vonkajších vo vzťahu k zemskej kôre) alebo pohyb zemskej kôry. , zemetrasenia, sopečné erupcie (vnútorné).
  • 3. Historická geológia – zaoberá sa štúdiom sledu geologických procesov minulosti.

Geologické disciplíny pracujú vo všetkých troch smeroch geológie a neexistuje presné rozdelenie do skupín. Na priesečníku geológie s inými oblasťami poznania sa objavujú nové disciplíny. TSB poskytuje nasledujúcu klasifikáciu: vedy o zemskej kôre, vedy o moderných geologických procesoch, vedy o historickej postupnosti geologických procesov, aplikované disciplíny, ako aj regionálna geológia

vedy o Zemi

geologický prieskum zemskej kôry

Predmety mineralógie:

  • · Mineralógia -- odbor geológie, ktorý študuje minerály, otázky ich genézy, kvalifikácie. Štúdium hornín vytvorených v procesoch spojených s atmosférou, biosférou a hydrosférou Zeme sa zaoberá litológiou. Tieto horniny sa presne nenazývajú sedimentárne horniny. Permafrostové horniny získavajú množstvo charakteristických vlastností a znakov, ktoré skúma geokryológia.
  • · Petrografia (Petrológia) - odvetvie geológie, ktoré študuje vyvrelé, metamorfované a sedimentárne horniny - ich popis, pôvod, zloženie, textúrne a štrukturálne znaky, ako aj klasifikácia.
  • · Štruktúrna geológia - odbor geológie, ktorý študuje formy výskytu geologických telies a porúch v zemskej kôre.
  • · Kryštalografia – pôvodne jedna z oblastí mineralógie, dnes už skôr fyzikálna disciplína.

Vedy o moderných geologických procesoch

Vulkanológia je náuka o sopkách.

Alebo dynamická geológia:

  • · Tektonika -- odvetvie geológie, ktoré študuje pohyb zemskej kôry (geotektonika, neotektonika a experimentálna tektonika).
  • · Vulkanológia je oblasť geológie, ktorá študuje vulkanizmus.
  • · Seizmológia -- odbor geológie, ktorý študuje geologické procesy pri zemetraseniach, seizmické zónovanie.
  • · Geokryológia je odvetvie geológie, ktoré študuje horniny permafrostu.
  • · Petrológia (petrografia) -- odbor geológie, ktorý študuje genézu a podmienky vzniku vyvrelých a metamorfovaných hornín.

Vedy o historickom slede geologických procesov

Fosílne pozostatky skúma paleontológia

Geologické vrstvy sú študované stratigrafiou

Alebo historická geológia:

  • · Historická geológia – odvetvie geológie, ktoré študuje údaje o slede hlavných udalostí v histórii Zeme. Všetky geologické vedy sú v tej či onej miere historickej povahy, berú do úvahy existujúce útvary z historického hľadiska a primárne sa zaoberajú objasnením histórie formovania moderných štruktúr. História Zeme je rozdelená do dvoch veľkých etáp - eóny, podľa vzhľadu organizmov s pevnými časťami, zanechávajúcimi stopy v sedimentárnych horninách a umožňujúcich podľa paleontologických údajov určiť relatívny geologický vek. S objavením sa fosílií na Zemi sa začalo fanerozoikum - čas otvoreného života a predtým to bola kryptotóza alebo prekambrium - čas skrytého života. Prekambrická geológia vyniká ako špeciálna disciplína, pretože sa zaoberá štúdiom špecifických, často vysoko a opakovane metamorfovaných komplexov a disponuje špeciálnymi výskumnými metódami.
  • · Paleontológia študuje staré formy života a zaoberá sa popisom fosílnych pozostatkov, ako aj stopami životnej činnosti organizmov.
  • · Stratigrafia - veda o určovaní relatívneho geologického veku sedimentárnych hornín, delení vrstiev hornín a korelácii rôznych geologických útvarov. Jedným z hlavných zdrojov údajov pre stratigrafiu sú paleontologické definície.

Aplikované disciplíny

  • · Minerálna geológia študuje typy ložísk, spôsoby ich vyhľadávania a prieskumu. Delí sa na geológiu ropy a plynu, geológiu uhlia, metalogenézu.
  • · Hydrogeológia -- odbor geológie, ktorý študuje podzemné vody.
  • · Inžinierska geológia -- odbor geológie, ktorý študuje interakciu geologického prostredia a inžinierskych štruktúr.

Iné odvetvia geológie

Týkajú sa najmä príbuzných vied:

  • · Geochémia -- odbor geológie, ktorý študuje chemické zloženie Zeme, procesy, ktoré koncentrujú a rozptyľujú chemické prvky v rôznych sférach Zeme.
  • Geofyzika - odbor geológie, ktorý študuje fyzikálne vlastnosti Zeme, ktorý zahŕňa aj súbor metód prieskumu: gravitačné, seizmické, magnetické, elektrické, rôzne modifikácie atď.
  • · Geobarothermometria -- veda, ktorá študuje súbor metód na určenie tlaku a teploty pri vzniku minerálov a hornín.
  • · Mikroštruktúrna geológia - odbor geológie, ktorý študuje deformáciu hornín na mikroúrovni, v mierke zŕn minerálov a kameniva.
  • · Geodynamika -- veda, ktorá študuje vývoj Zeme v planetárnom meradle, vzťah procesov v jadre, plášti a kôre.
  • · Geochronológia -- časť geológie, ktorá určuje vek hornín a minerálov.
  • · Litológia (petrografia sedimentárnych hornín) je odvetvie geológie, ktoré študuje sedimentárne horniny.
  • · Dejiny geológie -- časť dejín geologického poznania a baníctva.
  • · Agrogeológia -- odvetvie geológie o hľadaní ťažby a využitia agrorúd v poľnohospodárstve, ako aj o mineralogickom zložení poľnohospodárskych pôd.
  • · Niektoré úseky geológie presahujú Zem – vesmírna geológia alebo planetológia, kozmochémia, kozmológia.

Môžete si tiež pozrieť úplný zoznam vied geologického cyklu.

- (grécky, z ge earth a logos slovo). Veda o zložení a štruktúre zemegule a o zmenách, ktoré na nej prebehli a prebiehajú. Slovník cudzích slov zahrnutých v ruskom jazyku. Chudinov A.N., 1910. GEOLÓGIA Grécky, z gréčtiny, zeme a loga ... Slovník cudzích slov ruského jazyka

- (z geo ... a ... ológie) komplex vied o zložení, štruktúre a histórii vývoja zemskej kôry a Zeme. Počiatky geológie siahajú do staroveku a sú spojené s prvými informáciami o horninách, mineráloch a rudách. Termín geológia zaviedol Nór ... ... Veľký encyklopedický slovník

GEOLÓGIA, náuka o hmotnej stavbe a zložení Zeme, jej pôvode, klasifikáciách, zmenách a histórii týkajúcej sa geologického vývoja Zeme. Geológia je rozdelená do niekoľkých sekcií. Základná MINERALÓGIA (systematizácia užitočných ... ... Vedecko-technický encyklopedický slovník

GEOLOGY, geology, pl. nie, samica (z gréckeho doktríny ge land a logos). Náuka o stavbe zemskej kôry a zmenách v nej prebiehajúcich. Historická geológia (štúdium histórie vzniku zemskej kôry). Dynamická geológia (štúdium fyzikálnych a ... Vysvetľujúci slovník Ushakov

geológie- a dobre. gTologie f. 1. Fyzická geografia; všeobecná geografia. Sl. 18. Geológia, náuka o zemeguli, o vlastnostiach pohorí, o zmenách ročných časov. Corypheus 1 209. 2. Stavba zemskej kôry v čom l. terén. ALS 2. Lex. jan. 1803: geológia; Sokolov ... ... Historický slovník galicizmov ruského jazyka

Moderná encyklopédia

Geognosia Slovník ruských synoným. geológia č., počet synoným: 12 aerogeológia (1) ... Slovník synonym

- (z geo ... a ... ológie), komplex vied o zložení, štruktúre a histórii vývoja zemskej kôry a Zeme. Pojem „geológia“ zaviedol nórsky prírodovedec M. P. Esholt (1657). Geologické údaje majú široké využitie v ekológii. Ekologické ... ... Ekologický slovník

Geológia- (z geo ... a ... ológie), komplex vied o zložení, štruktúre, histórii vývoja zemskej kôry a umiestnení nerastov v nej. Zahŕňa: mineralógiu, petrografiu, geochémiu, vedu o nerastoch, tektoniku, hydrogeológiu, geofyziku, ... ... Ilustrovaný encyklopedický slovník

Veda o stavbe, pôvode a vývoji Zeme, založená na štúdiu hornín a geologických procesov ... Geologické pojmy

knihy

  • Geológia, A. Allison, D. Palmer. Vydaná v USA k siedmemu vydaniu knihy amerických vedcov Ira Allisona a Donalda Palmera predstavuje čitateľovi geológiu ako vedu, ktorá študuje našu planétu. Vzhľadom na vnútorné...
  • Geológia, N. V. Koronovsky, N. A. Yasamanov. Učebnica bola vytvorená v súlade s federálnym štátnym vzdelávacím štandardom pre smer prípravy „Ekológia a manažment prírody“ (kvalifikácia „bakalár“). V knihe…

Poučenie

Počiatky geológie siahajú do staroveku a sú spojené s úplne prvými informáciami o horninách, rudách a mineráloch. Termín „geológia“ zaviedol nórsky vedec M.P. Esholt v roku 1657 a koncom 18. storočia sa stal samostatným odvetvím prírodných vied. Prelom 19. – 20. storočia bol poznačený kvalitatívnym skokom vo vývoji geológie – jej transformáciou na komplex vied v súvislosti so zavádzaním fyzikálno-chemických a matematických metód výskumu.

Moderná geológia zahŕňa mnohé zo svojich základných disciplín, ktoré odhaľujú tajomstvá Zeme v rôznych oblastiach. Vulkanológia, kryštalografia, mineralógia, tektonika, petrografia - to nie je úplný zoznam samostatných odborov geologických vied. Geológia je úzko spätá aj s oblasťami aplikovaného významu: geofyzika, tektonofyzika, geochémia atď.

Geológia sa často nazýva vedou o „mŕtvej“ prírode, na rozdiel od. Samozrejme, zmeny prebiehajúce so zemským obalom nie sú také zrejmé a trvajú stáročia a tisícročia. Práve geológia hovorí o tom, ako sa formovala naša planéta a aké procesy na nej prebiehali počas mnohých rokov jej existencie. O modernej tvári Zeme, vytvorenej geologickými „postavami“ – vetrom, chladom, zemetraseniami, sopečnými erupciami – podrobne rozpráva veda o geológii.

Praktický význam geológie pre ľudskú spoločnosť možno len ťažko preceňovať. Zaoberá sa štúdiom zemského vnútra, čo jej umožňuje extrahovať z nich, bez ktorých by existencia človeka nebola možná. Ľudstvo prešlo dlhú cestu evolúcie – od „kamenného“ obdobia až po vek špičkových technológií. A každý jeho krok sprevádzali nové objavy v oblasti geológie, ktoré priniesli hmatateľné výhody pre rozvoj spoločnosti.

Geológiu možno nazvať aj historickou vedou, pretože s jej pomocou môžete sledovať zmeny v zložení minerálov. Štúdiom pozostatkov živých tvorov, ktoré obývali planétu pred tisíckami rokov, poskytuje geológia odpovede na otázky, kedy tieto druhy obývali Zem a prečo vyhynuli. Fosílie môžu byť použité na posúdenie sledu udalostí, ktoré sa odohrali na planéte. Cesta vývoja organického života v priebehu miliónov rokov je vtlačená do vrstiev Zeme, ktoré študuje geologická veda.

Podobné videá

Poznámka

Čo je geológia. Geológia (z geo a logika) - komplex vied o zemskej kôre a hlbších sférach Zeme; v užšom zmysle slova - náuka o zložení, štruktúre, pohyboch a histórii vývoja zemskej kôry a umiestnení minerálov v nej.

Užitočné rady

Tento článok bude diskutovať o tom, čo je geológia. Vynára sa otázka, o čom je táto veda, čo študuje a aké sú jej ciele a zámery. Povieme si o základoch a metódach geológie. Absolútne každá z týchto oblastí má svoje vlastné metódy, ako aj princípy výskumu. Historická geológia študuje postupnosť geologických procesov, ktoré prebiehali v minulosti.

Súvisiaci článok

Zdroje:

  • čo je geológia

V povedomí väčšiny ľudí je geológ fúzatý muž s kladivom a batohom, ktorý sa výlučne venuje hľadaniu minerálov v úplnej absencii spojenia s civilizáciou. V skutočnosti je geológia veľmi zložitá a mnohostranná veda.

Čo robia geológovia?

Geológia zloženia zemskej kôry, jej stavby, ako aj histórie jej vzniku. Existujú tri hlavné oblasti geológie: dynamická, historická a popisná. Dynamic skúma zmeny v zemskej kôre v dôsledku rôznych procesov, ako je erózia, ničenie, zemetrasenia, sopečná činnosť. Historickí geológovia sa zameriavajú na predstavovanie si procesov a zmien, ktoré sa udiali na planéte v minulosti. Špecialisti na deskriptívnu geológiu predovšetkým zodpovedajú zvyčajnému obrazu geológa, pretože práve táto veda študuje zloženie zemskej kôry, obsah určitých minerálov alebo hornín v nej.

Geológia sa stala populárnou vedou v ére vedecko-technickej revolúcie, keď ľudstvo potrebovalo množstvo nových zdrojov a energie.

Podpovrchové štúdie pre deskriptívnu geológiu zahŕňajú nielen odber vzoriek alebo prieskumné vrty, ale aj analýzu údajov, geologické mapovanie, hodnotenie vývoja a vytváranie počítačových modelov. Práca „v teréne“, teda priamy výskum na zemi, trvá len pár mesiacov sezóny a zvyšok času trávi geológ. Prirodzene, hlavným predmetom hľadania sú minerály.

Práve geológia sa zaoberá najmä zisťovaním presného veku planéty Zem. Vďaka rozvoju vedeckých metód je známe, že planéta je stará asi 4,5 miliardy rokov.

Úlohy aplikovanej geológie

Špecialisti v oblasti nerastnej geológie sa tradične delia na dve hlavné skupiny: na tých, ktorí hľadajú ložiská rúd a na tých, ktorí hľadajú nerudné nerasty. Toto rozdelenie je spôsobené tým, že princípy a vzorce tvorby nekovových minerálov sú odlišné, takže geológovia sa spravidla špecializujú na jednu vec. Užitočná ruda zahŕňa väčšinu kovov, ako je železo, nikel, zlato, ako aj niektoré druhy minerálov. Medzi nekovové minerály patria horľavé materiály (ropa, plyn, kameň), rôzne stavebné materiály (hlina, mramor, drvený kameň), chemické prísady a napokon drahokamy a polodrahokamy ako diamanty, rubíny, smaragdy, jaspis, karneol a mnoho ďalších.

Úlohou geológa je predpovedať na základe analytických údajov výskyt nerastov v určitej oblasti, vykonávať výskum na expedícii s cieľom potvrdiť alebo vyvrátiť ich predpoklady a potom na základe získaných informácií vypracovať záver o perspektívach priemyselného rozvoja ložiska. V tomto prípade geológ vychádza z odhadovaného počtu nerastov, ich percenta v zemskej kôre a komerčnej realizovateľnosti ťažby. Geológ preto musí byť nielen fyzicky silný, ale musí mať aj schopnosť analyticky myslieť, poznať základy ekonómie, geodézie a neustále si zdokonaľovať svoje vedomosti a zručnosti.

Podobné videá

Geoekológia je vedecký smer pokrývajúci študijné odbory ekológie a geografie. Predmet a úlohy tejto vedy nie sú presne definované, v jej rámci sa študuje mnoho rôznych problémov súvisiacich s interakciou prírody a spoločnosti, s vplyvom človeka na krajinu a iné geografické schránky.

História geoekológie

Geoekológia vznikla ako samostatná veda asi pred sto rokmi, keď nemecký geograf Karl Troll opísal oblasť krajinnej ekológie. Z jeho pohľadu by to malo spájať aj ekologické princípy pri skúmaní ekosystémov.

Geoekológia sa rozvíjala pomaly, v Sovietskom zväze bol tento termín prvýkrát vyhlásený v 70. rokoch. Začiatkom 21. storočia sa obe susedné oblasti – a – stali dostatočne presnými na to, aby predpovedali, ako sa bude meniť príroda a rôzne škrupiny Zeme v závislosti od vplyvu človeka. Navyše vedci už vedia, ako riešiť problémy spojené s negatívnym vplyvom technogénnych aktivít na prírodu. Preto sa geoekológia v novom tisícročí začala rýchlo rozvíjať, okruh jej činnosti sa rozširoval.

Geoekológia

Napriek tomu, že táto je čoraz populárnejšia, z vedeckého hľadiska nie je dostatočne popísaná. Výskumníci sa viac-menej zhodujú na úlohách geoekológie, ale nedávajú jasný predmet štúdia tejto vedy. Jeden z najbežnejších predpokladov o predmete je nasledovný: ide o procesy prebiehajúce v prostredí a v rôznych obaloch Zeme - hydrosféra, atmosféra a iné, ktoré vznikajú v dôsledku antropogénneho zásahu a majú určité dôsledky.

Pri štúdiu geoekológie je veľmi dôležitý faktor – pri výskume je potrebné brať do úvahy priestorové aj časové vzťahy. Inými slovami, pre geoekológov je dôležitý tak vplyv človeka na prírodu v rôznych geografických podmienkach, ako aj zmeny týchto dôsledkov v čase.

Geoekológovia skúmajú zdroje, ktoré ovplyvňujú biosféru, skúmajú ich intenzitu a odhaľujú priestorové a časové rozloženie ich pôsobenia. Vytvárajú špeciálne informačné systémy, pomocou ktorých je možné zabezpečiť neustálu kontrolu nad prírodným prostredím. Spolu s ekológmi zvažujú úrovne znečistenia v rôznych oblastiach: vo svetovom oceáne, v litosfére, vo vnútrozemských vodách. Snažia sa odhaliť vplyv človeka na formovanie ekosystémov a ich fungovanie.

Geoekológia sa zaoberá nielen súčasnou situáciou, ale predpovedá a modeluje aj možné dôsledky prebiehajúcich procesov. To vám umožňuje predchádzať nechceným zmenám, a nie riešiť ich následky.

Geológia- Ide o komplex vied o zložení, štruktúre a histórii vývoja zemskej kôry a Zeme ako celku.

Geológia:

    Priame metódy- V laboratóriu sa skúma vzorka horniny, uskutočňujú sa experimenty, merania; vŕtanie zemskej kôry. (Najväčší vrt na polostrove Kola v 80-90 rokoch, 1500 m, 12,5 km)

    Nepriame metódy- štúdium znečistenia ovzdušia pomocou rastlín, štúdium atmosférického vzduchu, röntgenové žiarenie,

Geologický objekt- je tvrdý obal zeme "litosféra" - kameň.

Geologický predmet– sústava geologických procesov v litosfére.

Metódy štúdia geológie:

    Geochemické - štúdium hornín pomocou chemickej analýzy (makroskopické)

    Geofyzikálne - štúdium štruktúr našej planéty pomocou fyzikálnych parametrov.

    Paleontologické - náuka o relatívnom veku sedimentárnych vrstiev zemskej kôry.

    Letectvo a kozmonautika

    Počítačové modelovanie a iné informačné metódy

    Metóda aktualizmu alebo metóda myslenia.

Podstata metódy myslenia: za podobných podmienok prebiehajú geologické procesy podobným procesom. Preto pri štúdiu moderných procesov je možné posúdiť, ako prebiehali analogické procesy v dávnej minulosti. Moderné procesy možno pozorovať v prírode (výbuchy sopiek, alebo umelé môžu byť vytvorené vystavením vzoriek hornín vysokoteplotnému tlaku a tlaku). Geologická a geografická situácia na historickej ceste sa však nenávratne zmenila a nemôžeme mať vždy úplne objektívnu predstavu o podmienkach, aké boli na našej planéte v minulosti. Preto čím staršie bolo štúdium vrstiev, tým obmedzenejšia bola aplikácia metódy aktuálnosti.

    Štruktúra a zloženie geologickej vedy.

Štruktúra geologickej vedy:

    Opisné (štatistické)

    Dynamický (dynamický)

    historické (retrospektívne)

Zloženie geologickej vedy:

      Geofyzika- komplex vied, ktoré fyzikálnymi metódami skúmajú štruktúru Zeme, jej fyzikálne vlastnosti a procesy prebiehajúce v jej obaloch.

      Geochémia - veda, ktorá študuje chemické zloženie Zeme, množstvo chemických prvkov a ich izotopov v nej, zákonitosť rozmiestnenia chemických prvkov v rôznych geosférach, zákonitosti správania, kombináciu a migráciu prvkov v prírodných procesoch.

      Geodynamika- odvetvie geológie, ktoré študuje sily a procesy v kôre, plášti a jadre Zeme, spôsobujúce hlboké a povrchové hmoty v čase a priestore.

      Tektonika- odvetvie geológie, ktoré študuje vývoj štruktúr zemskej kôry, jej zmeny pod vplyvom tektonických pohybov a deformácií spojených s vývojom Zeme ako celku.

      Mineralógia- náuka o mineráloch, ich zložení, vlastnostiach, znakoch a zákonitostiach fyzikálnej stavby, o podmienkach vzniku, umiestnení a štúdiu v prírode.

      Petrografia (petrológia)- náuka o horninách, ich mineralogickom zložení, chemickom zložení, štruktúre a textúre, podmienkach výskytu, zákonitostiach rozšírenia, vzniku a skúmaní v zemskej kôre a na jej povrchu.

      Litológia- náuka o sedimentárnych horninách a novovekých sedimentoch, ich materiálovom zložení, štruktúre, zákonitostiach v podmienkach vzniku a zmien.

      Paleontológia- náuka o vyhynutých živých organizmoch, zachovaných vo forme fosílnych zvyškov, odtlačkov a stôp života, o ich zmene a priestore a čase, o všetkých prejavoch života v geologickej minulosti dostupných na štúdium.

      hydrogeológie- náuka o podzemných vodách, ktorá študuje ich zloženie, vlastnosti, pôvod, vzorce distribúcie a pohybu, ako aj interakciu s horninami.

      Inžinierska geológia- procesy a javy, vlastnosti zemín, na ktorých sa budujú inžinierske stavby.

      geokryológia- veda, ktorá študuje zloženie a štruktúru, vlastnosti, pôvod rozšírenia a históriu vývoja zamrznutých vrstiev v zemskej kôre, ako aj procesy spojené s ich zmrazovaním a rozmrazovaním.

    Miesto geológie v systéme prírodných vied.

Medzi prírodovednými vedami má geológia popredné postavenie a úzko súvisí s ostatnými prírodovednými vedami. Pri skúmaní minerálnych zmien zeme prichádza geológia do styku s chémiou, fyzikou, mineralógiou, ba aj astronómiou, najmä pri rozbore otázky pôvodu zeme. Pri štúdiu organizovaných fosílnych pozostatkov vstupuje geológia do blízkych vzťahov s botanikou a zoológiou. Pri skúmaní niekdajších zmien na zemskom povrchu vstupuje do úzkej súvislosti s fyzickou geografiou a pri štúdiu moderných geologických javov ho nezaujíma ani tak ich kauzalita, ako skôr výsledky, ktoré tieto javy zanechávajú na zemskom povrchu. Geológia vniesla nový prvok nielen do oblasti prírodných vied, ale aj do rozsiahlej oblasti ľudského poznania. Mineralógovi, botanikovi či zoológovi, študujúcemu hotové produkty prírody, teda minerál, rastlinu alebo zviera, môže byť ľahostajné, kedy sa tento produkt prírody objavil na Zemi. Ale geológ otvára možnosť v dôslednom rozbore pamiatok života Zeme označiť tie stránky, na ktorých je viac či menej zreteľne vtlačená prítomnosť daného minerálu alebo organizmu. Jeho pobyt na zemskom povrchu môžete sledovať na nasledujúcich stránkach pamiatok života Zeme a napokon si môžete všimnúť moment, kedy daný organizmus buď úplne zmizne z povrchu Zeme, alebo ho nahradí nový.

Geológia vniesla do vied nový prvok – čas, ktorý umožňuje poňať ekonomiku prírody širším duchovným pohľadom a ukázať, aká dlhá a dôsledná je cesta, ktorou sa vyvíjala príroda okolo nás. Tu, samozrejme, možno nájsť paralelu s humanitnými vedami, pre ktoré sú dejiny ľudstva rovnakým základným kameňom ako geológia pre prírodné vedy. Geológia navyše priniesla množstvo materiálu, ktorý je z hľadiska klasifikácie úplne nový. Ako príklad si vezmite zoológiu. Jednokopytníky boli dlhú dobu úplne izolované medzi ostatnými cicavcami a ich genetické spojenie sa tak stratilo. Len vďaka geologickým nálezom sa podarilo dostatočne jasne a dôsledne dokázať, že jednokopytníky sú v ich modernom usporiadaní geneticky príbuzné s inými nepárnokopytníkmi, ktoré majú s jednokopytníkmi tak málo spoločného. Ak vezmeme do úvahy množstvo fosílnych organizmov, vodných aj suchozemských, ktoré už zmizli z povrchu Zeme, geológia objavila, a ak si všimneme takzvané embryonálne a prefabrikované typy, stáva sa to celkom jasné, že botanika a zoológia vďačia tejto vede.moderné klasifikácie.

Pri rozbore najnovších stránok života Zeme sa geológia dostáva do kontaktu aj s dejinami ľudstva. Pri výrobe rašeliny z močiarov Dánska sa oddávna ťažili výrobky z kameňa s hrubým alebo viac-menej dokonalým čalúnením, bronzové a železné výrobky. Dôsledným geologickým rozborom rašelinovej vrstvy sa zistilo, že tieto pozostatky sú v nej rozmiestnené so známou postupnosťou: kamenné výrobky sú rozmiestnené v spodných vrstvách, bronz v strede a železo vo vrchných. To viedlo k tomu, že v priebehu kultúry pravekého človeka západnej Európy sa ustanovil vek: kameň, bronz a železo. Ale neuspokojili sa s tým a pokúsili sa obnoviť vtedajšiu prírodu pomocou zvyškov rastlín v rašeline. Ukázalo sa, že dominantnými drevinami počas života človeka doby kamennej boli borovica, bronz - dub a železo - buk. Takéto vertikálne rozloženie drevinovej vegetácie umožňuje z porovnania s moderným rozmiestnením rastlín na Zemi dospieť k záveru, že od života človeka doby kamennej na Zemi nastali výrazné klimatické zmeny a že v tom čase bola klíma v Dánsku oveľa prísnejšie ako teraz. Dánsko je známe zo starovekých rímskych správ: neustále sa tam spomína ako dominantná drevina - buk; následne aj Rimania našli v tejto krajine buk; a keď pred nimi boli dubové lesy alebo borovicové lesy - to sa stráca v časoch hlbokej antiky, samozrejme, nielen nezachytené ľudskou históriou, ale aj dávno pred dobou eposu. Napokon, nálezy ešte dávnejších ľudských pozostatkov – súčasníka mamuta a sibírskeho nosorožca – by sa mali stratiť v časoch od nás ešte vzdialenejších.

    Štruktúra Zeme a obraz prírody v pohľade mysliteľov staroveku.

    Hlavné etapy rozvoja geologických poznatkov.

Počiatky geologických poznatkov siahajú do staroveku a spájajú sa s prvými informáciami o horninách, mineráloch a rudách. Už v staroveku bola mimoriadne vysoko cenená schopnosť nájsť, extrahovať a využiť cenné materiály v zemskej kôre, vrátane rôznych kovov. Prvotné geologické informácie získané ľuďmi boli teda úzko prepojené s procesom využívania zemskej kôry.

Starovekí grécki myslitelia: Táles z Milétu, Xenofanes z Kolofónu, Herakleitos z Efezu, Aristoteles, Theophrastus(alebo Theophrastus, alebo Tirtamos, alebo Tirtam) stovky rokov pred začiatkom novej éry sa vo svojich spisoch snažili vysvetliť pozemské procesy skutočnými procesmi.

Herakleitos z Efezu(530-470 pred Kr.) tvrdil, že svet je večný, že sa neustále mení a procesy stvorenia v ňom periodicky nahrádzajú procesy deštrukcie.

Aristoteles(384-322 pred Kr.) upozornil na fosílie ako pozostatky vyhynutých organizmov. Už v starovekom Grécku existovali 2 hlavné interpretácie podstaty geologických javov, neskôr nazývaných plutonizmus a neptunizmus.

Plínius starší(23-79 n. l.) v starovekom Ríme napísal asi 70 kníh, z ktorých veľká časť v tej či onej miere odhaľovala začiatok dejín Zeme.

Abu Ali Husayn ibn Abd Allah ibn Sina Abu, alebo Avicenna(980-1037) vo svojom encyklopedickom diele Kitab al-Shifa (kniha o uzdravení duše) načrtol veľmi vyspelé stredoveké názory. Hory a údolia podľa neho vznikali jednak pôsobením vnútorných síl zeme, najmä silných zemetrasení, jednak vplyvom vonkajších príčin, vody a vetra. Veril, že svet je večný.

V 15. storočí sa diela talianskeho umelca a vedca stali všeobecne známymi. Leonardo Davinci(1452-1519). Veril, že obrysy pevniny a oceánov sa začali meniť v dávnej minulosti, že tento proces je pomalý, tento proces je konštantný a je prototypom biblickej legendy o potope, tvrdil, že Zem existuje oveľa dlhšie ako ona. hovorí sa v písme.

Samotný pojem geológia zaviedol nórsky vedec Esholt M.P. v roku 1657

Odvetvie prírodnej geológie vzniklo samostatne v 18. storočí. - začiatok 19. storočia. Súvisí to s činnosťami: William Smith, Abraham Gottlob Werner, James Hutton, Charles Lyell alebo Lyell,Michail Vasilievič Lomonosov, Vasilij Michajlovič Severgin.

William Smith(1769-1839), anglický inžinier, jeden zo zakladateľov biostratigrafie, pracujúci na stavebných kanáloch, zistil, že vek sedimentárnych hornín je založený na pozostatkoch fosílnych organizmov, ktoré sa v nich nachádzajú. Zostavil prvú geologickú mapu Anglicka s rozložením hornín podľa veku.

    Biostratigrafia je odvetvie stratigrafie, ktoré študuje distribúciu fosílnych zvyškov organizmov v sedimentárnych ložiskách s cieľom určiť relatívny vek týchto ložísk.

Abraham Gottlob Werner(1749-1817) Nemecký geológ a mineralóg, zakladateľ nemeckej vedeckej mineralogickej školy. Vyvinul klasifikáciu hornín a minerálov. Zakladateľ Neptunizmu.

    Neptunizmus je geologický koncept (do 18. - začiatok 19. storočia), založený na predstavách o pôvode všetkých hornín z vôd oceánov.

James Hutton(1726-1797) Škótsky geológ prezentoval geologickú históriu Zeme ako ničenie a vznik (z jedného kontinentu na druhý). Poukázal na podobnosť moderných a starovekých geologických procesov. Zakladateľ plutonizmu.

    Plutonizmus je geologický koncept (do 18. - začiatok 19. storočia) o vedúcej úlohe vnútorných síl Zeme v geologickej minulosti spôsobujúcich vulkanizmus, zemetrasenia, tektonické pohyby.

Charles Lyell alebo Lyell(1797-1875) anglický prírodovedec, jeden zo zakladateľov aktualizmu a evolucionizmu v geológii. Vo svojich hlavných prácach s názvom „Základy geológie v protiklade s teóriou katastrof“ rozvinul náuku o medi a neustálej zmene povrchu Zeme pod vplyvom geologických faktorov.

Michail Vasilievič Lomonosov(1711-1765) prvý prírodovedec svetového významu. Objavil atmosféru na Venuši, opísal stavbu Zeme, vysvetlil pôvod mnohých minerálov a minerálov a vydal príručku o metalurgii. Metalurgicky zvažoval všetky prírodné javy.

Vasilij Michajlovič Severgin(1765-1826) ruský mineralóg a chemik. Jeden zo zakladateľov ruskej mineralogickej školy. Autor rozsiahlych informácií o mineralógii. Zaviedol koncept minerálnej paragenézy. Autor prác o chemickej technológii rozvíjal aj ruskú vedeckú terminológiu.

Vladimír Ivanovič Vernadskij(1863-1945) ruský prírodovedec, mysliteľ a verejný činiteľ. Zakladateľ celého komplexu moderných vied o Zemi. Geochémia, biogeochémia, rádiogeológia, hydrogeológia atď. Významne prispel k mineralógii a kryštalografii. Rozvinul genetickú mineralógiu, vytvoril spojenie medzi formou kryštalických minerálov, ich chemickým zložením, genézou a podmienkami vzniku. Formuloval hlavné myšlienky a problémy geochémie. Od roku 1907 viedol geologický výskum v rádiogeológii. 1916-1940 formuloval hlavné princípy a problémy biogeochémie, vytvoril aj náuku o biosfére a jej evolúcii, boli. Schematicky načrtol hlavné trendy vo vývoji biosféry:

    rozšírenie života na povrchu Zeme, posilnenie jeho transformačného vplyvu na abiotické prostredie.

    zvýšenie rozsahu a intenzity biogénnych migrácií atómov. Objavenie sa kvalitatívnych geochemických funkcií živej hmoty, dobývanie nových mineralogických a energetických zdrojov životom.

    prechod biosféry do noosféry

    Noosféra je nový evolučný stav biosféry, v ktorom sa racionálna činnosť človeka stáva rozhodujúcim faktorom jej rozvoja.

Kvalitatívny skok v dejinách geológie, a to jej premena na komplex vied (na prelome 19.-20. storočia). Je spojená s vykonávaním fyzikálno-chemických a matematických výskumných metód.

Súčasná etapa rozvoja geológie je spojená so zavádzaním informačných výskumných metód v geológii (geologické databázy, komplexné modelovanie), ako aj s nástupom moderných technických prostriedkov, ktoré umožňujú hlbšie a širšie pochopenie predmetu geológie, resp. geologické procesy (počítače, letecké nástroje, geofyzikálne zariadenia).

    Štruktúra slnečnej sústavy.

Slnečná sústava zahŕňa: hviezdu; Slnko, čo je žltý trpaslík, 2 alebo 3 generácie; planéty v poradí podľa vzdialenosti od Slnka: Merkúr, Venuša, Zem, Mars, Jupiter, Saturn, Urán, Neptún. Planéty sú rozdelené do 2 skupín: 1. skupina Zeme, 2. Vonkajšia skupina (obrovské planéty).

    Charakteristika terestrických planét.

Nachádzajú sa bližšie k Slnku, majú malé rozmery, vysokú hustotu, relatívne malú hmotnosť, majú niekoľko satelitov alebo ich nemajú vôbec. Ak majú atmosféru, ktorá pozostáva z ťažkých plynov: oxid uhoľnatý, dusík, ozón, kryptón, kyslík atď., ich atmosféra je endogénneho pôvodu, to znamená, že atmosférické plyny sa objavili z útrob planét v procese ich vývoja. . Tieto planéty sú väčšinou tuhá hmota, hmotou je oxid kremičitý a rôzne kovy, vonkajšie obaly (kôra) sú prevažne silikáty, najvnútornejšie obaly sú zliatiny ťažkých kovov železo nikel.

    Charakteristika obrovských planét

Veľké rozmery a hmotnosť, relatívne nízka hustota, sa nachádzajú ďalej od Slnka. Všetky majú veľké množstvo satelitov, majú prstence pozostávajúce z prachových častíc, ľadových kryštálikov a veľkých úlomkov hornín. Zloženie plynných obrích planét pozostáva hlavne z ľahkých plynov,

    Hypotézy vzniku slnečnej sústavy a ich klasifikácia.

Prvá teória vzniku slnečnej sústavy, ktorú v roku 1644 navrhol Descartes. Podľa Descarta vznikla slnečná sústava z primárnej hmloviny, ktorá mala tvar disku a pozostávala z plynu a prachu (monistická teória). V roku 1745 Buffon navrhol dualistickú teóriu; podľa jeho verzie bola látka, z ktorej sú planéty tvorené, odtrhnutá od Slnka nejakou veľkou kométou alebo inou hviezdou prechádzajúcou príliš blízko. Ak by mal Buffon pravdu, objavenie sa planéty, ako je tá naša, by bolo mimoriadne vzácnou udalosťou. Kant vychádzal z evolučného vývoja studenej prachovej hmloviny, počas ktorého najskôr vzniklo centrálne masívne teleso - budúce Slnko a potom planéty, kým Laplace považoval počiatočnú hmlovinu za plynnú a veľmi horúcu s vysokou rýchlosťou rotácie. Stláčaním pod vplyvom sily univerzálnej gravitácie sa hmlovina v dôsledku zákona zachovania momentu hybnosti otáčala stále rýchlejšie. V dôsledku veľkých odstredivých síl sa z nej postupne oddeľovali prstence. Potom kondenzovali a vytvorili planéty. Podľa Laplaceovej hypotézy teda planéty vznikli skôr ako Slnko. Napriek rozdielom je však spoločným dôležitým znakom myšlienka, že slnečná sústava vznikla v dôsledku pravidelného vývoja hmloviny. Preto je zvykom nazývať tento koncept „Kant-Laplaceova hypotéza“. Najslávnejšiu teóriu predložil Sir James Jeans, slávny popularizátor astronómie v rokoch medzi prvou a druhou svetovou vojnou. Je to úplný opak Kant-Laplaceovej hypotézy. Ak ten druhý zobrazuje formovanie planetárnych systémov ako jediný prirodzený proces evolúcie od jednoduchého k zložitému, potom je v Jeansovej hypotéze vznik takýchto systémov vecou náhody. Prvotnú hmotu, z ktorej neskôr vznikli planéty, vyhodilo Slnko (v tom čase už dosť „staré“ a podobné tomu dnešnému) pri náhodnom prechode istej hviezdy v jeho blízkosti. Tento priechod bol tak blízko, že by sa dal takmer považovať za kolíziu. Vďaka slapovým silám zo strany hviezdy, ktorá vletela do Slnka, je z povrchových vrstiev Slnka vyvrhnutý prúd plynu. Tento výtrysk zostane v gravitačnej sfére Slnka aj potom, čo hviezda opustí Slnko. Potom sa prúd skondenzuje a vzniknú planéty. Ak by bola Jeansova hypotéza správna, počet planetárnych systémov vytvorených za desať miliárd rokov jej vývoja by sa dal spočítať na prstoch. Ale v skutočnosti existuje veľa planetárnych systémov, preto je táto hypotéza neudržateľná. A z ničoho nič nevyplýva, že prúd horúceho plynu vyvrhnutý zo Slnka môže kondenzovať na planéty. Jeansova kozmologická hypotéza sa teda ukázala ako neudržateľná. Jadrom hypotézy O.Yu. Schmidt je myšlienka formovania planét spojením pevných a prachových častíc. Oblak plynu a prachu, ktorý sa objavil v blízkosti Slnka, spočiatku pozostával z 98 % vodíka a hélia. Zvyšné prvky kondenzovali na prachové častice. Chaotický pohyb plynu v oblaku rýchlo ustal: nahradil ho pokojný pohyb oblaku okolo Slnka.Prachové častice sa koncentrovali v centrálnej rovine a vytvárali vrstvu so zvýšenou hustotou. Keď hustota vrstvy dosiahla určitú kritickú hodnotu, jej vlastná gravitácia začala „súťažiť“ s gravitáciou Slnka. Vrstva prachu sa ukázala ako nestabilná a rozpadla sa na samostatné prachové zrazeniny. Navzájom sa zrážali a vytvorili mnoho súvislých hustých telies. Najväčšie z nich nadobudli takmer kruhové dráhy a vo svojom raste začali predbiehať ostatné telesá, pričom sa stali potenciálnymi zárodkami budúcich planét. Podobne ako masívnejšie telesá, aj novotvary na seba naviazali zvyšnú hmotu oblaku plynu a prachu. Nakoniec vzniklo deväť veľkých planét, ktorých pohyb na obežných dráhach zostáva stabilný po miliardy rokov.

    Všeobecná charakteristika Zeme. Základné fyzikálne parametre planéty.

    Fyzikálne polia Zeme.

Fyzikálne pole je forma hmoty, ktorá vykonáva určité interakcie medzi makroskopickými telesami alebo časticami, ktoré tvoria látku. Predstavujú ich gravitačné, magnetické, geometrické a elektrické polia a študujú ich príslušné vedné odbory. S.59 v geografii http://www.russika.ru/pavlov/glava4.pdf

    Všeobecná charakteristika geosfér.

K dnešnému dňu ľudstvo dostalo veľa údajov, ktoré umožnili s vysokou mierou istoty stanoviť charakteristiky hlavných geosfér Zeme.

Zemské jadro- zaberá centrálnu oblasť našej planéty. Toto je najhlbšia geosféra. Priemerný polomer jadra je asi 3500 km, nachádza sa hlbšie ako 2900 km. Skladá sa z dvoch častí – veľkého vonkajšieho a malého vnútorného jadra. Povaha vnútorného jadra Zeme z hĺbky 5000 km zostáva záhadou. Ide o guľu s priemerom 2200 km, o ktorej sa vedci domnievajú, že sa skladá zo železa a niklu a má teplotu topenia približne 4500 °C. Vonkajšie jadro je tekuté - roztavené železo s prímesou niklu a síry. Tlak v tejto vrstve je menší. Vonkajšie jadro je guľovitá vrstva s hrúbkou 2200 km.

Plášť- najmocnejšia škrupina Zeme, ktorá zaberá 2/3 jej hmotnosti a väčšinu objemu. Existuje aj vo forme dvoch guľovitých vrstiev – spodného a vrchného plášťa. Hrúbka spodnej časti plášťa je 2000 km, vrchná časť je 900 km. Vplyvom vysokého tlaku je materiál plášťa s najväčšou pravdepodobnosťou v kryštalickom stave. Teplota plášťa je cca 2500 °C. Práve vysoké tlaky spôsobili takýto agregátny stav hmoty, inak by udávaná teplota viedla k jej roztaveniu. Astenosféra, spodná časť horného plášťa, je v roztavenom stave. Toto je spodná vrstva horného plášťa a litosféry. Vo všeobecnosti má horný plášť zaujímavú vlastnosť: vo vzťahu ku krátkodobému zaťaženiu sa správa ako tuhý materiál a vo vzťahu k dlhodobému zaťaženiu sa správa ako plastový.

Litosféra je étosová kôra ako súčasť podložného plášťa, ktorý tvorí vrstvu hrubú asi 100 km. Zemská kôra má vysoký stupeň tuhosti, ale aj veľkú krehkosť. V hornej časti sa skladá z granitov, v spodnej časti - čadičov. Geologické vlastnosti kôry sú určené kombinovanými účinkami atmosféry, hydrosféry a biosféry - troch najvzdialenejších obalov planéty. Zloženie kôry a vonkajších obalov sa priebežne aktualizuje. Na povrchu litosféry v dôsledku kombinovanej činnosti viacerých faktorov vzniká pôda - je to najkomplexnejší systém, ktorý sa snaží o rovnovážnu interakciu s prostredím.

Hydrosféra- vodný obal Zeme predstavuje na našej planéte Svetový oceán, sladké vody riek a jazier, ľadovcové a podzemné vody. Celkové zásoby vody na Zemi sú 1,5 miliardy km 3 . Z tohto množstva tvorí 97 % slaná morská voda, 2 % zamrznutá voda z ľadovcov a 1 % sladká voda. Hydrosféra je súvislý obal Zeme, keďže moria a oceány na pevnine prechádzajú do podzemnej vody a medzi pevninou a morom prebieha neustály obeh vody, ktorej ročný objem je 100 tisíc km 3. Voda je charakterizovaná vysokou tepelnou kapacitou, teplom topenia a vyparovania. Voda je dobré rozpúšťadlo, takže obsahuje veľa chemických prvkov a zlúčenín potrebných na udržanie života. Väčšinu povrchu Zeme zaberajú oceány (71 % povrchu planéty). Obklopuje kontinenty (Eurázia, Afrika, Severná a Južná Amerika, Austrália a Antarktída) a ostrovy. Oceán je rozdelený podľa kontinentov na štyri časti: Tichý oceán (50 % plochy Svetového oceánu), Atlantický oceán (25 %), Indický (21 %) a Severný ľadový oceán (4 %). Dôležitou súčasťou hydrosféry Zeme sú rieky - vodné toky tečúce v prirodzených korytách a napájané povrchovým a podzemným odtokom z ich povodí.

Jazerá, močiare, podzemné vody aj súčasťou hydrosféry Zeme.

Ľadovce, ktoré tvoria zemský ľadový obal (kryosféra), sú tiež súčasťou hydrosféry našej planéty. Zaberajú 1/10 povrchu Zeme. Práve tie obsahujú hlavné zásoby sladkej vody (3/4).

Atmosféra- to je vzduchový obal Zeme, ktorý ju obklopuje a otáča sa s ňou. Tvorí ho vzduch – zmes plynov (dusík, kyslík, inertné plyny, vodík, oxid uhličitý, vodná para). Okrem toho vzduch obsahuje veľké množstvo prachu a rôznych nečistôt, ktoré vznikajú geochemickými a biologickými procesmi na povrchu planéty.

Atmosféra Zeme má vrstvenú štruktúru a vrstvy sa líšia fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami. Najdôležitejšie z nich sú teplota a tlak, ktorých zmena je základom oddeľovania vrstiev atmosféry. Atmosféra Zeme sa teda delí na: troposféru, stratosféru, ionosféru, mezosféru, termosféru a exosféru.

Troposféra- Toto je spodná vrstva atmosféry, ktorá určuje počasie na našej planéte. Má stálu teplotu. Jeho hrúbka je 10-18 km. S výškou klesá tlak a teplota. Troposféra obsahuje hlavné množstvo vodnej pary, tvoria sa oblaky a tvoria sa všetky druhy zrážok.

Hrúbka stratosféra dosahuje až 50 km. Dochádza k zvýšeniu teploty v dôsledku absorpcie slnečného žiarenia ozónom.

Ionosféra- táto časť atmosféry, začínajúca od výšky 50 km a pozostávajúca z iónov (elektricky nabitých častíc vzduchu). K ionizácii vzduchu dochádza pod vplyvom Slnka.

Od výšky 80 km začína mezosféra, ktorej úlohou je pohlcovať ultrafialové žiarenie zo Slnka ozónom, vodnou parou a oxidom uhličitým.

V nadmorskej výške 90–400 km sa nachádza termosféra. Prebiehajú v ňom hlavné procesy absorpcie a premeny slnečného ultrafialového a röntgenového žiarenia.

GEOLOGY
veda o stavbe a histórii vývoja Zeme. Hlavným predmetom výskumu sú horniny, do ktorých je vtlačený geologický záznam Zeme, ako aj moderné fyzikálne procesy a mechanizmy pôsobiace na jej povrchu aj v útrobách, ktorých štúdium nám umožňuje pochopiť, ako sa naša planéta vyvíjala v r. minulosť. Zem sa neustále mení. K niektorým zmenám dochádza náhle a veľmi rýchlo (napríklad sopečné erupcie, zemetrasenia alebo veľké povodne), ale najčastejšie k nim dochádza pomaly (za storočie sa zdemoluje alebo nahromadí vrstva zrážok s hrúbkou maximálne 30 cm). Takéto zmeny nie sú počas života jedného človeka badateľné, no nejaké informácie sa o zmenách nahromadili za dlhé obdobie a pomocou pravidelných presných meraní sa zaznamenávajú aj nepatrné pohyby zemskej kôry. Takto sa napríklad zistilo, že oblasť okolo Veľkých jazier (USA a Kanada) a Botnického zálivu (Švédsko) v súčasnosti stúpa, zatiaľ čo východné pobrežie Veľkej Británie sa potápa a zaplavuje. Oveľa zmysluplnejšie informácie o týchto zmenách však spočívajú v samotných horninách, ktoré nie sú len zbierkou minerálov, ale stránkami biografie Zeme, ktoré sa dajú prečítať, ak poznáte jazyk, v ktorom sú napísané. Táto kronika Zeme je veľmi dlhá. História Zeme sa začala súčasne s vývojom slnečnej sústavy asi pred 4,6 miliardami rokov. Geologický záznam sa však vyznačuje členitosťou a neúplnosťou, od r mnohé staroveké horniny boli zničené alebo prekryté mladšími sedimentmi. Medzery je potrebné vyplniť koreláciou s udalosťami, ktoré sa vyskytli inde a pre ktoré je k dispozícii viac údajov, ako aj analógiami a hypotézami. Relatívny vek hornín sa určuje na základe komplexov fosílnych zvyškov v nich obsiahnutých a ložísk, v ktorých takéto zvyšky chýbajú, na základe vzájomnej polohy oboch. Okrem toho sa dá geochemickými metódami určiť absolútny vek takmer všetkých hornín.
pozri tiež RÁDIOkarbónová zoznamka.
Geologické disciplíny. Geológia vznikla ako samostatná veda v 18. storočí. Moderná geológia je rozdelená do niekoľkých úzko súvisiacich odvetví. Patria sem: geofyzika, geochémia, historická geológia, mineralógia, petrológia, štruktúrna geológia, tektonika, stratigrafia, geomorfológia, paleontológia, paleoekológia, minerálna geológia. Existuje aj niekoľko interdisciplinárnych študijných odborov: morská geológia, inžinierska geológia, hydrogeológia, poľnohospodárska geológia a environmentálna geológia (ekogeológia). Geológia úzko súvisí s vedami ako hydrodynamika, oceánológia, biológia, fyzika a chémia.
PRÍRODA ZEME
Kôra, plášť a jadro. Väčšina informácií o vnútornej stavbe Zeme sa získava nepriamo na základe interpretácie správania seizmických vĺn, ktoré zaznamenávajú seizmografy. V útrobách Zeme boli stanovené dve hlavné hranice, pri ktorých dochádza k prudkej zmene charakteru šírenia seizmických vĺn. Jeden z nich, so silnou reflexnou a refrakčnou silou, sa nachádza v hĺbke 13-90 km od povrchu pod kontinentmi a 4-13 km - pod oceánmi. Nazýva sa Mohorovichichova hranica alebo Moho povrch (M) a považuje sa za geochemickú hranicu a zónu fázového prechodu minerálov pod vplyvom vysokého tlaku. Táto hranica oddeľuje zemskú kôru a plášť. Druhá hranica sa nachádza v hĺbke 2900 km od zemského povrchu a zodpovedá hranici medzi plášťom a jadrom (obr. 1).

Teploty. Na základe skutočnosti, že roztavená láva vyviera zo sopiek, sa verilo, že útroby Zeme sú rozžeravené do červena. Podľa výsledkov meraní teploty v baniach a ropných vrtoch sa zistilo, že teplota zemskej kôry neustále rastie s hĺbkou. Ak by tento trend pokračoval až do jadra Zeme, jeho teplota by bola cca. 2925 °C, t.j. by výrazne prekročili body topenia hornín bežne sa vyskytujúcich na zemskom povrchu. Na základe údajov o šírení seizmických vĺn sa však predpokladá, že väčšina vnútra Zeme je v pevnom stave. Riešenie problému teploty vnútra Zeme, ktorý úzko súvisí s ranou históriou Zeme, má veľký význam, no stále zostáva diskutabilné. Podľa niektorých teórií bola Zem spočiatku horúca a potom sa ochladila, podľa iných bola spočiatku studená a následne sa zahrievala pôsobením tepla vznikajúceho pri rozpade rádioaktívnych prvkov a vysokého tlaku v hĺbke.
Zemský magnetizmus. Zvyčajne sa verí, že magnetické pole sa vytvára vo vnútri Zeme, ale mechanizmus jeho výskytu nie je dostatočne jasný. Magnetické pole nemôže byť výsledkom permanentnej magnetizácie železného jadra Zeme, keďže teplota už v hĺbke niekoľkých desiatok kilometrov je hlboko pod Curieovým bodom, teplotou, pri ktorej hmota stráca svoje magnetické vlastnosti. Navyše, hypotéza permanentného magnetu v pevnej polohe je v rozpore s pozorovanými zmenami magnetického poľa v súčasnosti a v minulosti. Remanentná magnetizácia je zachovaná v sedimentárnych a vulkanických horninách. Častice magnetitu uložené v pokojných vodných útvaroch, ako aj magnetické minerály v lávových prúdoch pri teplotách pod Curieovým bodom sa ochladzujú a orientujú sa v smere siločiar miestneho magnetického poľa, ktoré existovalo počas formovania hornín. . Paleomagnetické štúdie hornín umožňujú zistiť polohu magnetických pólov, ktoré existovali počas sedimentácie a ovplyvnili orientáciu magnetických častíc. Získané výsledky naznačujú, že buď magnetické póly alebo časti zemskej kôry časom výrazne zmenili svoju polohu vzhľadom na os rotácie Zeme (prvá sa zdá byť nepravdepodobná). Existujú tiež silné dôkazy o tom, že kontinenty sa navzájom pohybovali. Napríklad polohy magnetického pólu určené z paleomagnetických údajov pre horniny rovnakého veku v Severnej Amerike, Európe a Austrálii sa priestorovo nezhodujú. Tieto skutočnosti potvrdzujú hypotézu, že kontinenty vznikli z jedného materského kontinentu v dôsledku jeho rozdelenia na samostatné časti a ich následného oddelenia.
pozri tiež GEOMAGNETIZMUS.
Gravitačné pole Zeme. Gravitačné štúdie preukázali, že zemská kôra a plášť sa ohýbajú pod vplyvom dodatočného zaťaženia. Napríklad, ak by zemská kôra mala všade rovnakú hrúbku a hustotu, potom by sa dalo očakávať, že v horách (kde je masa hornín väčšia) bude pôsobiť väčšia príťažlivá sila ako na rovinách alebo v moriach. Avšak asi od polovice 18. stor. bolo zaznamenané, že gravitačná príťažlivosť v horách a blízko nich je menšia, ako sa očakávalo (za predpokladu, že hory sú jednoducho dodatočnou hmotnosťou zemskej kôry). Táto skutočnosť bola vysvetlená prítomnosťou „dutín“, ktoré boli interpretované ako horniny rozložené počas zahrievania alebo ako soľné jadro hôr. Takéto vysvetlenia sa ukázali ako neudržateľné a v 50. rokoch 19. storočia boli navrhnuté dve nové hypotézy. Podľa prvej hypotézy sa zemská kôra skladá z blokov hornín rôznej veľkosti a hustoty, plávajúcich v hustejšom prostredí. Základy všetkých blokov sú na rovnakej úrovni a bloky s nízkou hustotou by mali byť vyššie ako bloky s vysokou hustotou. Horské štruktúry boli brané ako bloky nízkej hustoty a oceánske panvy - vysoké (s rovnakou celkovou hmotnosťou oboch). Podľa druhej hypotézy je hustota všetkých blokov rovnaká a plávajú v hustejšom prostredí a rozdielne výšky povrchu sa vysvetľujú ich rozdielnou hrúbkou. Je známa ako hypotéza horských koreňov, pretože čím vyšší je blok, tým hlbšie je ponorený do hostiteľského prostredia. V štyridsiatych rokoch minulého storočia boli získané seizmické údaje potvrdzujúce myšlienku zhrubnutia zemskej kôry v horských oblastiach.
Izostáza. Vždy, keď sa na zemský povrch pôsobí dodatočným zaťažením (napríklad v dôsledku sedimentácie, vulkanizmu alebo zaľadnenia), zemská kôra sa prepadá a klesá, a keď sa toto zaťaženie odstráni (následkom denudácie, topenia ľadových príkrovov, zemskej kôry atď.). atď.), zemská kôra stúpa. Tento kompenzačný proces, známy ako izostáza, sa pravdepodobne realizuje horizontálnym prenosom hmoty v plášti, kde môže dochádzať k prerušovanému taveniu materiálu. Zistilo sa, že niektoré časti pobrežia Švédska a Fínska sa za posledných 9 000 rokov zvýšili o viac ako 240 m, najmä v dôsledku topenia ľadovej pokrývky. Vyvýšené brehy Veľkých jazier v Severnej Amerike sa tiež vytvorili v dôsledku izostázy. Napriek fungovaniu takýchto kompenzačných mechanizmov, veľké oceánske korytá a niektoré delty vykazujú značný masový deficit, zatiaľ čo niektoré oblasti Indie a Cypru vykazujú jeho značný prebytok.
Vulkanizmus. Pôvod lávy. V niektorých častiach sveta magma počas sopečných erupcií vyteká na zemský povrch vo forme lávy. Zdá sa, že mnohé oblúky sopečných ostrovov sú spojené s hlbokými zlomovými systémami. Stredy zemetrasení sa nachádzajú približne v hĺbke do 700 km od úrovne zemského povrchu, t.j. vulkanický materiál pochádza z vrchného plášťa. Na ostrovných oblúkoch má často andezitové zloženie a keďže sú andezity zložením podobné kontinentálnej kôre, mnohí geológovia sa domnievajú, že kontinentálna kôra sa v týchto oblastiach hromadí v dôsledku vstupu plášťovej hmoty. Sopky, ktoré pôsobia pozdĺž oceánskych chrbtov (napríklad havajského), vyvrhujú materiál prevažne bazaltového zloženia. Tieto sopky sú pravdepodobne spojené s plytkými zemetraseniami, ktorých hĺbka nepresahuje 70 km. Keďže čadičové lávy sa nachádzajú na kontinentoch aj pozdĺž oceánskych chrbtov, niektorí geológovia predpokladajú, že priamo pod zemskou kôrou je vrstva, z ktorej čadičové lávy pochádzajú.
pozri tiež SOpky. Nie je však jasné, prečo v niektorých oblastiach vznikajú z príkrovovej hmoty aj andezity a bazalty, v iných len bazalty. Ak, ako sa teraz verí, plášť je skutočne ultramafický (t. j. obohatený o železo a horčík), potom lávy pochádzajúce z plášťa musia byť skôr bazaltové ako andezitové zloženie, pretože andezitové minerály v ultramafických horninách chýbajú. Tento rozpor rieši teória platňovej tektoniky, podľa ktorej sa oceánska kôra pohybuje pod ostrovnými oblúkmi a topí sa v určitej hĺbke. Tieto roztavené horniny sa vylievajú vo forme andezitových láv.
Zdroje tepla. Jedným z neriešených problémov prejavu sopečnej činnosti je určenie zdroja tepla potrebného na lokálne natavenie čadičovej vrstvy alebo plášťa. Takéto topenie musí byť vysoko lokalizované, pretože prechod seizmických vĺn ukazuje, že kôra a vrchný plášť sú zvyčajne v pevnom stave. Okrem toho musí byť tepelná energia dostatočná na roztavenie veľkých objemov pevného materiálu. Napríklad v USA v povodí rieky Columbia (Washington a Oregon) je objem bazaltov viac ako 820 tisíc km3; rovnaké veľké vrstvy bazaltov sa nachádzajú v Argentíne (Patagónia), Indii (Dekánska plošina) a Južnej Afrike (Veľký vzostup Karoo). V súčasnosti existujú tri hypotézy. Niektorí geológovia sa domnievajú, že topenie je spôsobené lokálnymi vysokými koncentráciami rádioaktívnych prvkov, ale takéto koncentrácie v prírode sa zdajú byť nepravdepodobné; iné naznačujú, že tektonické poruchy vo forme posunov a porúch sú sprevádzané uvoľňovaním tepelnej energie. Existuje ďalší uhol pohľadu, podľa ktorého je vrchný plášť v podmienkach vysokých tlakov v pevnom stave a pri poklese tlaku v dôsledku praskania sa roztopí a z puklín vyteká tekutá láva.
Geochémia a zloženie Zeme. Určenie chemického zloženia Zeme je náročná úloha, pretože jadro, plášť a väčšina kôry sú neprístupné pre priame odbery vzoriek a pozorovanie a závery je potrebné vyvodiť na základe interpretácie nepriamych údajov a analógií.
Zem je ako obrovský meteorit. Predpokladá sa, že meteority sú fragmenty už existujúcich planét, ktoré sa svojim zložením a štruktúrou podobali Zemi. Existuje niekoľko druhov meteoritov. Najznámejšie a pomerne bežné sú železné meteority pozostávajúce z kovového železa a zliatin železa a niklu, o ktorých sa predpokladá, že tvorili jadrá existujúcich planét a analogicky by mali byť identické so zemským jadrom v hustote, zložení a magnetických vlastnostiach. . Druhým typom sú kamenné meteority, ktoré pozostávajú najmä zo železo-horečnatých kremičitanových minerálov. Sú bežnejšie ako železné meteority a svojou hustotou zodpovedajú horninám, ktoré tvoria plášť. Zloženie kamenných meteoritov je veľmi blízke ultramafickým horninám Zeme. Tretím typom sú zmiešané meteority obsahujúce kovy a kremičitany, čo naznačuje ich pôvod z prechodnej (od plášťa k jadru) vrstvy už existujúcej planéty.
Hustota Zeme. Priemerná hustota Zeme je 5,5-krát väčšia ako hustota vody, 5-krát väčšia ako hustota Venuše a 3,9-krát väčšia ako hustota Marsu. Odhaduje sa, že nárast hustoty s hĺbkou, ktorý je v dobrej zhode s celkovou hmotnosťou Zeme, momentom zotrvačnosti, seizmickými vlastnosťami a stlačiteľnosťou, je rozdelený nasledovne. Priemerná hustota zemskej kôry (aspoň v jej hornej časti do hĺbky 32 km) je 3,32 g/cm3, pod povrchom Mohoroviča sa neustále zvyšuje (tento vzorec je trochu narušený na úrovniach 415 a 988 km) . V hĺbke 2900 km je hranica medzi plášťom a vonkajším jadrom, kde dochádza k prudkému skoku v hustote z 5,68 na 9,57 g/cm3. Od tejto značky až po hranicu medzi vonkajším a vnútorným jadrom v hĺbke 5080 km sa hustota neustále zvyšuje (obsahuje 11,54 g/cm3 v hĺbke 4830 km). Hustota vnútorného jadra sa odhaduje na 14 až 17 g/cm3.
Zem je ako obrovská vysoká pec. Niektorí geológovia sa domnievajú, že ak bola Zem kedysi v roztavenom stave, potom je pravdepodobné, že tento roztavený materiál bol rozdelený na vrstvy rôzneho zloženia, podobne ako sa to deje vo vysokej peci, keď sa kov hromadí na dne, nad - sulfidy, a ešte vyššie - silikáty. Je možné, že vnútro Zeme je rozdelené v rovnakom poradí na kovové jadro a sulfidové a silikátové obaly. Nenašli sa však žiadne dôkazy o sulfidovej vrstve.
Zloženie zemskej kôry. Väčšina zemskej kôry nie je prístupná na štúdium, pretože je prekrytá mladšími sedimentárnymi horninami, ukrytými vodami morí a oceánov, a aj keď sa niekde dostane na povrch, odber vzoriek sa dá robiť z relatívne malých vrstiev. Okrem toho rozmanitosť hornín a minerálov a rôzny stupeň ich príspevku k štruktúre Zeme sťažuje alebo znemožňuje získanie reprezentatívnych vzoriek. Akékoľvek kvantitatívne ukazovatele alebo spriemerované údaje o chemickom a mineralogickom zložení zemskej kôry predstavujú hrubú aproximáciu skutočnej charakteristiky. S väčšou či menšou mierou istoty bola zostavená všeobecná predstava o chemickom zložení zemskej kôry na základe analýzy viac ako 5000 vzoriek magmatických (vyvrelých) hornín. Je stanovené, že 99% z nich pozostáva z 12 prvkov. Ich podiel v hmotnostných percentách je rozdelený nasledovne: kyslík (46,6), kremík (27,7), hliník (8,1), železo (5,0), vápnik (3,6), sodík (2,8), horčík (2,6), titán (2,1), mangán (0,4), fosfor (0,1), síra a uhlík (spolu menej ako 0,1). Je zrejmé, že v zemskej kôre dominuje kyslík, takže 10 najbežnejších kovov je prítomných vo forme oxidov. Zvyčajne však minerály, ktoré tvoria horniny, nie sú jednoduché, ale zložité oxidy, ktoré zahŕňajú niekoľko kovov. Pretože kremík je jedným z najrozšírenejších prvkov na Zemi, mnohé minerály sú zložité silikáty rôznych druhov. Kombinácia minerálov v rôznych kvantitatívnych pomeroch vytvára rôzne horniny.
Chemické zloženie atmosféry. Súčasná atmosféra je výsledkom pomalej a dlhotrvajúcej straty pôvodnej zemskej atmosféry v dôsledku sopečnej činnosti a iných procesov. Približne pred 3,1-2,7 miliardami rokov, so začiatkom uvoľňovania veľkého množstva oxidu uhličitého a vodnej pary, sa objavili podmienky pre život prvých rastlín, ktoré vykonávajú proces fotosyntézy. Veľké množstvo kyslíka uvoľneného do atmosféry rastlinami sa prvýkrát použilo na oxidáciu kovov, o čom svedčí široká distribúcia prekambrických železných rúd na zemeguli. Pred 1,6 miliardami rokov dosahoval obsah voľného kyslíka v atmosfére asi 1 % jeho súčasného množstva, čo umožnilo zrod primitívnych živočíšnych organizmov. Prvotná atmosféra mala zrejme redukčný charakter, kým moderná, sekundárna, atmosféra sa vyznačuje oxidačnými vlastnosťami. Postupne sa jeho chemické zloženie menilo v dôsledku prebiehajúcej sopečnej činnosti a vývoja organického sveta.
Chemické zloženie oceánov. Predpokladá sa, že pôvodne na Zemi nebola žiadna voda. S najväčšou pravdepodobnosťou sú moderné vody na povrchu Zeme druhotného pôvodu, t.j. sa uvoľnili ako para z minerálov zemskej kôry a plášťa v dôsledku sopečnej činnosti a nevznikli spojením molekúl voľného kyslíka a vodíka. Ak by sa morská voda postupne hromadila, potom by sa objem Svetového oceánu musel neustále zväčšovať, ale o tejto okolnosti neexistujú žiadne priame geologické dôkazy; to znamená, že oceány existovali počas celej geologickej histórie Zeme. K zmene chemického zloženia oceánskych vôd dochádzalo postupne.
Sial a Sima. Existuje rozdiel medzi kôrovými horninami, ktoré ležia pod kontinentmi, a horninami, ktoré ležia pod dnom oceánu. Zloženie kontinentálnej kôry zodpovedá granodioritu, t.j. hornina, pozostávajúca z draselného a sodného živca, kremeňa a malého množstva železo-horečnatých minerálov. Oceánska kôra zodpovedá bazaltom zloženým z vápenatého živca, olivínu a pyroxénu. Horniny kontinentálnej kôry sa vyznačujú svetlou farbou, nízkou hustotou a zvyčajne kyslým zložením, často sa nazývajú sial (podľa prevahy Si a Al). Horniny oceánskej kôry vynikajú tmavou farbou, vysokou hustotou a základným zložením, nazývajú sa sima (podľa prevahy Si a Mg). Predpokladá sa, že horniny plášťa majú ultramafické zloženie a pozostávajú z olivínu a pyroxénu. V modernej ruskej vedeckej literatúre sa výrazy "sial" a "sima" nepoužívajú, pretože považované za zastarané.
GEOLOGICKÉ PROCESY
Geologické procesy sa delia na exogénne (deštruktívne a akumulačné) a endogénne (tektonické).
DEŠTRUKTÍVNE PROCESY
Denudácia. Pôsobením vodných tokov, vetra, ľadovcov, morských vĺn, mrazovým zvetrávaním a chemickým rozpúšťaním dochádza k deštrukcii a zmenšeniu povrchu kontinentov (obr. 2). Produkty deštrukcie pôsobením gravitačných síl sú unášané do oceánskych depresií, kde sa hromadia. Zloženie a hustota hornín, ktoré tvoria kontinenty a oceánske panvy, sa teda spriemerujú a amplitúda zemského reliéfu sa zníži.



Každý rok sa z kontinentov odoberie 32,5 miliardy ton troskového materiálu a 4,85 miliardy ton rozpustených solí, ktoré sa uložia do morí a oceánov, v dôsledku čoho sa vytlačí približne 13,5 km3 morskej vody. Ak by takéto miery denudácie pokračovali aj v budúcnosti, kontinenty (ktorých objem nadvodnej časti je 126,6 milióna km3) by sa za 9 miliónov rokov zmenili na takmer ploché pláne - peneplény. Takáto peneplanizácia (vyrovnanie) reliéfu je možná len teoreticky. V skutočnosti izostatické zdvihy kompenzujú straty spôsobené denudáciou a niektoré horniny sú také silné, že sú prakticky nezničiteľné. Kontinentálne ložiská sa prerozdeľujú v dôsledku kombinovaného pôsobenia zvetrávania (deštrukcia hornín), denudácie (mechanická demolácia hornín pod vplyvom prúdiacich vôd, ľadovcov, veterných a vlnových procesov) a akumulácie (nánosy sypkého materiálu a vznik tzv. nové kamene). Všetky tieto procesy prebiehajú len do určitej úrovne (zvyčajne hladiny mora), ktorá je považovaná za základ erózie. Počas prepravy sa sypký kal triedi podľa veľkosti, tvaru a hustoty. Výsledkom je, že kremeň, ktorého obsah v pôvodnej hornine môže byť len niekoľko percent, tvorí homogénnu vrstvu kremenných pieskov. Podobne častice zlata a niektorých ďalších ťažkých minerálov, ako je cín a titán, sa koncentrujú v kanáloch potokov alebo plytčinách a vytvárajú aluviálne usadeniny, zatiaľ čo jemnozrnný materiál sa ukladá ako bahno a potom sa mení na bridlicu. Zložky, ako napríklad horčík, sodík, vápnik a draslík, sa rozpúšťajú a odnášajú povrchovou a podzemnou vodou a potom sa ukladajú v jaskyniach a iných dutinách alebo sa dostávajú do morskej vody.
Etapy vývoja erózneho reliéfu. Reliéf slúži ako indikátor štádia nivelizácie (alebo peneplanizácie) kontinentov. V horách a oblastiach, ktoré zažili intenzívny vzostup, sú erózne procesy najaktívnejšie. Takéto oblasti sa vyznačujú rýchlym prerezaním riečnych údolí a zväčšením ich dĺžky v hornom toku a krajina zodpovedá mladému alebo mladému štádiu erózie. V iných oblastiach, kde je amplitúda výšok malá a erózia do značnej miery ustala, veľké rieky nesú najmä unášané a suspendované sedimenty. Takáto úľava je vlastná zrelému štádiu erózie. V oblastiach s malými výškovými amplitúdami, kde povrch pevniny mierne prevyšuje hladinu mora, prevládajú akumulačné procesy. Rieka tam zvyčajne tečie trochu nad všeobecnou úrovňou nížiny v prirodzenej nadmorskej výške zloženej zo sedimentárneho materiálu a tvorí deltu v zóne ústia. Ide o najstarší erózny reliéf. Nie všetky oblasti sú však v rovnakom štádiu vývoja erózie a majú rovnaký vzhľad. Formy reliéfu sa značne líšia v závislosti od klimatických a poveternostných podmienok, zloženia a štruktúry miestnych hornín a od charakteru erózneho procesu (obr. 3, 4).















Prestávky v cykloch erózie. Uvedená postupnosť eróznych procesov platí pre kontinenty a oceánske panvy, ktoré sú v statických podmienkach, no v skutočnosti podliehajú mnohým dynamickým procesom. Cyklus erózie môže byť prerušený zmenami hladiny mora (napríklad v dôsledku topenia ľadovcových štítov) a výšky kontinentov (napríklad v dôsledku budovania hôr, zlomovej tektoniky a sopečnej činnosti). V Illinois (USA) morény pokryli zrelý predľadový reliéf a dodali mu typický mladý vzhľad. Vo Veľkom kaňone v Colorade došlo k prerušeniu erózneho cyklu v dôsledku vzostupu krajiny na úroveň 2400 m. Ako sa územie zväčšovalo, rieka Colorado sa postupne zarezávala do svojej záplavovej oblasti a ukázalo sa, že je ohraničená bočnými stranami. údolia. V dôsledku tohto zlomu vznikli na seba nadsadené meandre, ktoré sú charakteristické pre dávne riečne údolia, ktoré existujú v podmienkach mladého reliéfu (obr. 5). V rámci Coloradskej náhornej plošiny sú meandre zarezané do hĺbky 1200 m. Hlboké meandre rieky Susquehanna, ktorá pretínala Apalačské pohorie, tiež svedčia o tom, že táto oblasť bola kedysi nížinou, cez ktorú pretekala „rozpadnutá“ rieka.





AKUMULÁTOROVÉ PROCESY
Sedimentácia je jedným z najdôležitejších geologických procesov, v dôsledku ktorých vznikajú nové horniny. Materiál odnesený zo zeme sa nakoniec hromadí v moriach a oceánoch, kde sa tvoria vrstvy piesku, bahna a ílu. Nánosy bahna a hliny sa zvyčajne ukladajú na morskom dne ďalej od pobrežia. Následným vyzdvihnutím týchto plôch sa premenia na hlinité bridlice. Piesky sa ukladajú prevažne na plážach a nakoniec sa premenia na pieskovce. Ak sa produkty ničenia netriedia, časom sa zmenia na konglomeráty. Chemické zlúčeniny prenášané v roztokoch dopĺňajú zásoby látok potrebných pre život morských rastlín a živočíchov. Napríklad vápnik sa používa na stavbu vápenatých schránok a schránok a spolu s fosforom na stavbu kostí a zubov zvierat; železo sa podieľa na krvotvorbe rýb a iných živočíchov a kobalt je súčasťou vitamínu B12. Keď zvieratá uhynú, ich schránky a kostry zložené z uhličitanu vápenatého sa usadia na morskom dne a keď sa územie následne zvýši, odkryjú sa ako vápencové vrstvy. Okrem toho sa pri odparovaní morskej vody môžu priamo usadzovať chemikálie. Práve týmto spôsobom sa vytvárajú usadeniny soli. Ak sa organická hmota hromadí v kontinentálnych podmienkach, vznikajú ložiská uhlia a v morských podmienkach vzniká ropa. Z väčšej časti sa tento druh sedimentácie vyskytuje na okrajoch kontinentov a má za následok zvýšenie ich plôch v dôsledku rastu delt, šelfov a útesov. Práve za týchto podmienok vznikajú biogénne karbonátové sedimenty. Keďže hlavná časť vybúraného materiálu sa usadzuje práve v zóne pobrežnej plytkej vody, táto zóna s miernym poklesom hladiny mora môže skončiť v subvzdušných podmienkach. Ďaleko za policu je vynesená len nepatrná časť klastického terigénneho materiálu (obr. 6).



TECTONIKA
Už dlho sa zistilo, že pohoria sa vytvárajú v dôsledku tvorby vrás a zlomov a tektonických zdvihov sedimentárnych vrstiev, ktoré sa nahromadili na dne mora. Okrem toho existuje veľa dôkazov o tom, že oblasti najintenzívnejších tektonických porúch sú obmedzené na pobrežné zóny morí, kde je najväčšia hrúbka zrážok. Budovanie hôr (orogenéza) je jedným z najdôležitejších procesov pri formovaní zemského reliéfu, v dôsledku čoho sú sedimentárne vrstvy odstránené z kontinentov opäť vystavené tektonickým výzdvihom. Pozorovania v moderných horských oblastiach naznačujú, že vo vývoji reliéfu možno rozlíšiť niekoľko odlišných štádií.
Tvorba geosynklinál. Predpokladá sa, že budovanie hôr začína akumuláciou hrubých sedimentárnych vrstiev v geosynklinách - veľkých pretiahnutých depresiách v zemskej kôre. Väčšina z nich zaznamenala pomalý dlhodobý pokles (viac ako 50-100 miliónov rokov) a vyplnenie sedimentmi niekedy až 9 km hrubých. Zistilo sa, že miera a rýchlosť týchto procesov sa v rámci tej istej depresie značne líšila a dokonca mala rôzne smery: zatiaľ čo jedna jej časť aktívne klesala, druhá bola v relatívne stabilných podmienkach a nehromadili sa tam žiadne sedimenty. Určitú cyklickosť možno vysledovať vo vytváraní geosynklinál a sedimentácii: transgresie morí sa pravidelne striedali s regresiami. Niektoré hornaté krajiny pozostávajú z vnútorných chrbtov zložených zo zvrásnených sedimentárnych vrstiev a paralelných vonkajších chrbtov, zložených najmä z vulkanických hornín. Je možné, že tieto pásma vznikli v rôznych geosynklinálnych panvách, ale boli vzájomne prepojené. Depresie so sedimentárnymi horninami sa nazývajú miogeosynklinály a priehlbiny s vulkanickými horninami sa nazývajú eugeosynklinály. Vzájomná poloha týchto dvoch typov bola konštantná: eugeosynklinály smerovali k moru, zatiaľ čo miogeosynklinály sa nachádzali medzi eugeosynklinálami a pevninou. Procesy výstavby hôr zvyčajne najskôr pokrývali eugeosynklinály a potom miogeosynklinály. Pobrežie Washingtonu a Oregonu a pohorie Sierra Nevada v Kalifornii zodpovedali eugeosynklinálnej zóne. Apalačské pohorie, pohorie Nového Anglicka (vrátane Bielych hôr) a Piemont majú rovnakú genézu. Naopak, Skalnaté hory v Montane, Wyomingu a Colorade, ako aj zóna Valleys and Ranges v Pensylvánii a Tennessee boli spojené s miogeocyklínmi.
Geosynklinálna transformácia. V určitých štádiách vývoja v geosynklinále dochádza k tvorbe vrás a zlomov, dochádza k metamorfácii výplňových sedimentov vplyvom vysokých teplôt a tlakov. Prejavujú sa procesy stláčania smerujúce v pravom uhle k osi priehlbín, čo je sprevádzané deformáciami sedimentárnych vrstiev.





Moderné geosynklinály sú depresie pozdĺž ostrovov Jáva a Sumatra, žľaby Tonga - Kermadec, Portoriko atď. Možno ich ďalší pokles povedie aj k vzniku hôr. Podľa mnohých geológov pobrežie Mexického zálivu v Spojených štátoch tiež predstavuje modernú geosynklinálu, hoci podľa údajov z vrtov tam nie sú vyjadrené známky budovania hôr. Aktívne prejavy modernej tektoniky a horského staviteľstva najvýraznejšie pozorujeme v mladých horských krajinách – Alpách, Andách, Himalájach a Skalistých horách.
Tektonické zdvihy. V záverečných fázach vývoja geosynklinál, keď je dokončená horská výstavba, dochádza k intenzívnemu všeobecnému zdvihu kontinentov; v rámci horských krajín v tomto štádiu tvorby reliéfu dochádza k disjunktívnym dislokáciám (posunutie jednotlivých blokov hornín po zlomových líniách).
GEOLOGICKÝ ČAS
Stratigrafická mierka. Štandardná geologická časová škála (alebo geologický stĺpec) je výsledkom systematického štúdia sedimentárnych hornín v rôznych oblastiach zemegule. Keďže väčšina raných prác bola vykonaná v Európe, stratigrafická sekvencia ložísk v tomto regióne bola braná ako referenčná pre iné oblasti. Z rôznych dôvodov má však táto stupnica nedostatky a medzery, preto sa neustále aktualizuje. Mierka je pre mladšie geologické obdobia veľmi podrobná, no pre staršie je jej detailnosť výrazne redukovaná. Je to nevyhnutné, pretože geologický záznam je najkompletnejší pre udalosti z nedávnej minulosti a s pribúdajúcim vekom ložísk sa stáva viac fragmentovaným. Stratigrafická škála je založená na zohľadnení fosílnych organizmov, ktoré slúžia ako jediné spoľahlivé kritérium pre medziregionálne korelácie (najmä vzdialené). Zistilo sa, že niektoré fosílie zodpovedajú presne definovanému času, a preto sa považujú za smerujúce. Horniny obsahujúce tieto vedúce formy a ich komplexy zaujímajú presne vymedzenú stratigrafickú polohu. Oveľa ťažšie je robiť korelácie pre paleontologicky tiché horniny, ktoré neobsahujú fosílie. Keďže dobre zachované schránky sa nachádzajú len z obdobia kambria (asi pred 570 miliónmi rokov), prekambrického času, ktorý pokrýva cca. 85 % geologickej histórie nemožno študovať a rozdeliť do takých podrobností ako mladšie obdobia. Na medziregionálne korelácie paleontologicky tichých hornín sa využívajú metódy geochemického datovania. V prípade potreby boli vykonané zmeny v štandardnej stratigrafickej škále, aby odrážali regionálne špecifiká. Napríklad v Európe je obdobie karbónu a v USA mu zodpovedajú dve - Mississippi a Pensylvánia. Všade vznikajú ťažkosti pri korelácii miestnych stratigrafických schém s medzinárodnou geochronologickou mierkou. Medzinárodná komisia pre stratigrafiu pomáha riešiť tieto problémy a stanovuje normy pre stratigrafickú nomenklatúru. Dôrazne odporúča využívať pri geologických prieskumoch lokálne stratigrafické jednotky a porovnávať ich s medzinárodnou geochronologickou mierkou. Niektoré fosílie majú veľmi široké, takmer globálne rozšírenie, zatiaľ čo iné sú úzko regionálne. Éry sú najväčšie časti histórie Zeme. Každá z nich spája niekoľko období charakterizovaných vývojom určitých tried starých organizmov. Na konci každej éry došlo k hromadnému vymieraniu rôznych skupín organizmov. Napríklad trilobity zmizli na konci paleozoika a dinosaury na konci druhohôr. Príčiny týchto katastrof zatiaľ neboli objasnené. Mohli by to byť kritické štádiá genetického vývoja, vrcholy kozmického žiarenia, emisie sopečných plynov a popola, ako aj veľmi prudké klimatické zmeny. Na podporu každej z týchto hypotéz existujú argumenty. Postupné vymiznutie veľkého počtu rodín a tried zvierat a rastlín na konci každej éry a objavenie sa nových so začiatkom ďalšej éry však stále zostáva jednou zo záhad geológie. Pokusy spojiť masový úhyn zvierat v záverečných fázach paleozoika a druhohôr s globálnymi cyklami budovania hôr boli neúspešné.
Geochronológia a absolútna veková stupnica. Stratigrafická stupnica odráža len postupnosť vrstvenia hornín, a preto sa môže použiť len na označenie relatívneho veku rôznych vrstiev (obr. 9). Možnosť stanovenia absolútneho veku hornín sa objavila po objavení rádioaktivity. Predtým sa robili pokusy odhadnúť absolútny vek inými metódami, napríklad analýzou obsahu soli v morskej vode. Za predpokladu, že zodpovedá pevnému odtoku svetových riek, možno zmerať minimálny vek morí. Na základe predpokladu, že pôvodne oceánska voda neobsahovala soľné nečistoty a pri zohľadnení rýchlosti ich príchodu sa vek morí odhadoval v širokom rozmedzí - od 20 miliónov do 200 miliónov rokov. Kelvin odhadol vek hornín, ktoré tvoria Zem na 100 miliónov rokov, pretože podľa jeho názoru trvalo tak dlho, kým pôvodne roztavená Zem vychladla na súčasnú povrchovú teplotu.



Okrem týchto pokusov sa raní geológovia uspokojili s určovaním relatívneho veku hornín a geologických udalostí. Bez akéhokoľvek vysvetlenia sa predpokladalo, že od okamihu, keď sa Zem objavila, do vzniku rôznych typov sedimentov v dôsledku procesov, ktoré fungujú dodnes, uplynulo pomerne veľa času. A až keď vedci začali merať rýchlosť rádioaktívneho rozpadu, dostali geológovia „hodiny“ na určenie absolútneho a relatívneho veku hornín obsahujúcich rádioaktívne prvky. Rýchlosti rádioaktívneho rozpadu niektorých prvkov sú zanedbateľné. To umožňuje určiť vek dávnych udalostí meraním obsahu takýchto prvkov a produktov ich rozpadu v konkrétnej vzorke. Keďže rýchlosť rádioaktívneho rozpadu nezávisí od parametrov prostredia, je možné určiť vek hornín nachádzajúcich sa v akýchkoľvek geologických podmienkach. Najčastejšie používané metódy urán-olovo a draslík-argón. Metóda urán-olovo umožňuje presné datovanie na základe meraní koncentrácie rádioizotopov tória (232Th) a uránu (235U a 238U). Počas rádioaktívneho rozpadu vznikajú izotopy olova (208Pb, 207Pb a 206Pb). Horniny obsahujúce tieto prvky v dostatočnom množstve sú však dosť zriedkavé. Draslíkovo-argónová metóda je založená na veľmi pomalej rádioaktívnej premene izotopu 40K na 40Ar, čo umožňuje datovať udalosti staré niekoľko miliárd rokov podľa pomeru týchto izotopov v horninách. Významnou výhodou draslíkovo-argónovej metódy je, že draslík, veľmi bežný prvok, je prítomný v mineráloch vytvorených vo všetkých geologických prostrediach – vulkanických, metamorfných a sedimentárnych. Inertný plyn argón vznikajúci pri rádioaktívnom rozpade však nie je chemicky viazaný a uniká. Na datovanie sa teda dajú spoľahlivo použiť len tie minerály, v ktorých je dobre zadržaný. Napriek tomuto nedostatku je metóda draslík-argón široko používaná. Absolútny vek najstarších hornín na planéte je 3,5 miliardy rokov. Veľmi staré horniny sú zastúpené v zemskej kôre všetkých kontinentov, takže otázka, ktorá z nich je najstaršia, ani nevzniká. Vek meteoritov, ktoré spadli na Zem, je podľa metód draslík-argón a urán-olovo približne 4,5 miliardy rokov. Podľa geofyzikov na základe údajov metódy urán-olovo má Zem aj vek cca. 4,5 miliardy rokov. Ak sú tieto odhady správne, potom v geologickom zázname existuje medzera 1 miliardy rokov, čo zodpovedá dôležitému ranému štádiu vývoja Zeme. Možno najstaršie dôkazy boli nejakým spôsobom zničené alebo vymazané, keď bola Zem v roztavenom stave. Je tiež celkom pravdepodobné, že najstaršie horniny Zeme boli obnažené alebo rekryštalizované v priebehu mnohých miliónov rokov.
HISTORICKÁ GEOLÓGIA
archejská éra. Najstaršie horniny vystavené na povrchu kontinentov vznikli v archeánskej ére. Rozpoznanie týchto hornín je náročné, pretože ich odkryvy sú rozptýlené a vo väčšine prípadov sú pokryté hrubými vrstvami mladších hornín. Tam, kde sú tieto horniny odkryté, sú natoľko metamorfované, že je často nemožné obnoviť ich pôvodný charakter. Počas mnohých dlhých štádií denudácie boli zničené hrubé vrstvy týchto hornín a zvyšné obsahujú veľmi málo fosílnych organizmov, a preto je ich korelácia ťažká alebo dokonca nemožná. Je zaujímavé poznamenať, že najstaršie známe archejské horniny sú pravdepodobne vysoko metamorfované sedimentárne horniny, zatiaľ čo staršie horniny, ktoré prekrývali, boli roztavené a zničené početnými vyvrelinami. Stopy primárnej zemskej kôry preto ešte neboli objavené. V Severnej Amerike sú dve veľké oblasti odkryvov archejských hornín. Prvý z nich – Canadian Shield – sa nachádza v strednej Kanade na oboch stranách Hudsonovho zálivu. Hoci miestami sú archejské skaly prekryté mladšími, tvoria denný povrch na väčšine územia Kanadského štítu. Najstaršie známe horniny v tejto oblasti predstavujú mramory, bridlice a kryštalické bridlice popretkávané lávami. Spočiatku sa tu ukladali vápence a bridlice, neskôr utesnené lávami. Potom tieto horniny zažili vplyv silných tektonických pohybov, ktoré boli sprevádzané veľkými žulovými prienikmi. Nakoniec vrstvy sedimentárnych hornín prešli silnou metamorfózou. Po dlhom období denudácie boli tieto vysoko metamorfované horniny miestami vynesené na povrch, ale celkové pozadie tvoria žuly. Výbežky archejských skál sa nachádzajú aj v Skalistých horách, kde tvoria hrebene mnohých hrebeňov a jednotlivých vrcholov, ako je Pikes Peak. Mladšie horniny sú tam zničené denudáciou. V Európe sú archejské horniny odkryté na území Baltského štítu v rámci Nórska, Švédska, Fínska a Ruska. Sú zastúpené žulami a vysoko metamorfovanými sedimentárnymi horninami. Podobné výbežky archejských hornín sa nachádzajú na juhu a juhovýchode Sibíri, v Číne, v západnej Austrálii, Afrike a na severovýchode Južnej Ameriky. Najstaršie stopy životnej aktivity baktérií a kolónií jednobunkových modrozelených rias Collenia boli nájdené v archejských skalách v južnej Afrike (Zimbabwe) a provincii Ontario (Kanada).
Proterozoická éra. Na začiatku prvohôr, po dlhom období denudácie, bola pôda z veľkej časti zničená, niektoré časti kontinentov zaznamenali pokles a zaplavili ich plytké moria a niektoré nízko položené panvy sa začali zapĺňať kontinentálnymi nánosmi. V Severnej Amerike sa najvýznamnejšie expozície proterozoických hornín nachádzajú v štyroch regiónoch. Prvý z nich sa obmedzuje na južnú časť Kanadského štítu, kde sú okolo jazera odkryté hrubé vrstvy bridlíc a pieskovcov uvažovaného veku. Horná a severovýchodná časť jazera. hurónsky. Tieto horniny sú morského aj kontinentálneho pôvodu. Ich rozloženie naznačuje, že poloha plytkých morí sa počas prvohôr výrazne zmenila. Na mnohých miestach sú morské a kontinentálne sedimenty prepojené hustými lávovými sekvenciami. Na konci sedimentácie prebiehali tektonické pohyby zemskej kôry, proterozoické horniny prešli vrásnením a vznikali veľké horské systémy. V predhorí východne od Apalačských vrchov sa nachádzajú početné výbežky proterozoických hornín. Spočiatku sa ukladali vo forme vrstiev vápenca a bridlíc a potom počas orogenézy (horskej stavby) metamorfovali a premenili sa na mramor, bridlicu a kryštalické bridlice. V oblasti Grand Canyonu prekrýva archejské horniny hrubý sled proterozoických pieskovcov, bridlíc a vápencov. V severnej časti Skalistých hôr sa zachoval sled proterozoických vápencov s mocnosťou cca. 4600 m. Hoci proterozoické súvrstvia v týchto oblastiach boli ovplyvnené tektonickými pohybmi a boli zvrásnené a rozbité zlomami, tieto pohyby neboli dostatočne intenzívne a nemohli viesť k metamorfóze hornín. Preto sa tam zachovali pôvodné sedimentárne textúry. V Európe sú v rámci Baltského štítu výrazné odkryvy proterozoických hornín. Predstavujú ich vysoko metamorfované mramory a bridlice. Na severozápade Škótska prekrýva archejské žuly a kryštalické bridlice hrubá vrstva proterozoických pieskovcov. Rozsiahle odkryvy proterozoických hornín sa nachádzajú v západnej Číne, strednej Austrálii, južnej Afrike a strednej Južnej Amerike. V Austrálii sú tieto horniny zastúpené hustým sledom nemetamorfovaných pieskovcov a bridlíc, zatiaľ čo vo východnej Brazílii a južnej Venezuele sú to silne metamorfované bridlice a kryštalické bridlice. Fosílne modrozelené riasy Collenia sú veľmi rozšírené na všetkých kontinentoch v nemetamorfovaných vápencoch proterozoického veku, kde sa našlo aj niekoľko úlomkov schránok primitívnych mäkkýšov. Pozostatky zvierat sú však veľmi zriedkavé, čo naznačuje, že väčšina organizmov sa vyznačovala primitívnou štruktúrou a ešte nemala tvrdé škrupiny, ktoré sú zachované vo fosílnom stave. Aj keď sú stopy ľadových dôb zaznamenané pre rané štádiá histórie Zeme, rozsiahle zaľadnenie, ktoré malo takmer globálne rozšírenie, je zaznamenané až na samom konci prvohôr.
paleozoikum. Po dlhom období denudácie na konci prvohôr došlo na niektorých jej územiach k poklesu a boli zaplavené plytkými morami. V dôsledku denudácie vyvýšených oblastí bol sedimentárny materiál unášaný vodnými tokmi do geosynklinály, kde sa nahromadili vrstvy prvohorných sedimentárnych hornín s hrúbkou viac ako 12 km. V Severnej Amerike sa na začiatku paleozoickej éry vytvorili dve veľké geosynklinály. Jeden z nich, nazývaný Apalačské pohorie, sa tiahol od severnej časti Atlantického oceánu cez juhovýchodnú Kanadu a ďalej na juh k Mexickému zálivu pozdĺž osi moderných Apalačských pohoria. Ďalšia geosynklinála spájala Severný ľadový oceán s Pacifikom a prechádzala trochu na východ od Aljašky na juh cez východnú Britskú Kolumbiu a západnú Albertu, potom cez východnú Nevadu, západný Utah a južnú Kaliforniu. Severná Amerika bola teda rozdelená na tri časti. V určitých obdobiach paleozoika boli jeho centrálne oblasti čiastočne zaplavené a obe geosynklinály boli spojené plytkými morami. V iných obdobiach sa v dôsledku izostatického zdvihnutia pevniny alebo kolísania hladiny svetového oceánu vyskytli morské regresie a potom sa terigénny materiál uložil do geosynklinál vyplavených z priľahlých vyvýšených oblastí. V paleozoiku boli podobné podmienky aj na iných kontinentoch. V Európe obrovské moria pravidelne zaplavovali Britské ostrovy, územia Nórska, Nemecka, Francúzska, Belgicka a Španielska, ako aj rozsiahlu oblasť Východoeurópskej nížiny od Baltského mora po pohorie Ural. Na Sibíri, v Číne a v severnej Indii sú tiež veľké odkryvy paleozoických hornín. Pochádzajú z väčšiny častí východnej Austrálie, severnej Afriky a severnej a strednej časti Južnej Ameriky. Paleozoické obdobie je rozdelené do šiestich období nerovnakého trvania, ktoré sa striedajú s krátkodobými štádiami izostatických výzdvihov alebo morských regresií, počas ktorých nedochádzalo k sedimentácii v rámci kontinentov (obr. 9, 10).







Obdobie kambria je najskorším obdobím paleozoickej éry, pomenované podľa latinského názvu Walesu (Cambria), kde boli horniny tohto veku prvýkrát študované. V Severnej Amerike v kambriu boli obe geosynklinály zaplavené a v druhej polovici kambria stredná časť pevniny zaujímala takú nízku polohu, že obe korytá spájalo plytké more a vrstvy pieskovcov, bridlíc, resp. sa tam nahromadili vápence. V Európe a Ázii sa odohrával veľký námorný priestupok. Tieto časti sveta boli z veľkej časti zaplavené. Výnimkou boli tri veľké izolované pevniny (Baltský štít, Arabský polostrov a južná India) a množstvo malých izolovaných pevnín v južnej Európe a južnej Ázii. Menšie morské priestupky sa vyskytli v Austrálii a strednej Južnej Amerike. Kambrium sa vyznačovalo skôr pokojným tektonickým prostredím. V ložiskách tohto obdobia sa zachovali prvé početné fosílie, naznačujúce vývoj života na Zemi. Hoci neboli zaznamenané žiadne suchozemské rastliny ani živočíchy, plytké epikontinentálne moria a zatopené geosynklinály oplývali množstvom bezstavovcov a vodných rastlín. V kambrických moriach boli rozšírené najneobvyklejšie a najzaujímavejšie živočíchy tej doby - trilobity (obr. 11), trieda vyhynutých primitívnych článkonožcov. Ich vápenato-chitínové schránky sa našli v horninách tohto veku na všetkých kontinentoch. Okrem toho tu bolo veľa druhov ramenonožcov, mäkkýšov a iných bezstavovcov. V kambrických moriach sa teda vyskytovali všetky hlavné formy bezstavovcových organizmov (s výnimkou koralov, machorastov a pelecypodov).



Na konci kambrického obdobia bola väčšina pevniny vyzdvihnutá a došlo ku krátkodobej morskej regresii. Obdobie ordoviku je druhým obdobím paleozoika (pomenované podľa keltského kmeňa Ordovikov, ktorí obývali územie Walesu). V tomto období kontinenty opäť zažili pokles, v dôsledku čoho sa geosynklinály a nízko položené panvy zmenili na plytké moria. Na konci ordoviku ca. 70% územia Severnej Ameriky bolo zaplavených morom, v ktorom boli uložené silné vrstvy vápenca a bridlíc. More pokrývalo aj významné oblasti Európy a Ázie, čiastočne Austráliu a centrálne oblasti Južnej Ameriky. Všetky kambrické bezstavovce sa naďalej vyvíjali do ordoviku. Okrem toho sa objavili koraly, lastúrniky, machorasty a prvé stavovce. V Colorade v ordovických pieskovcoch sa našli úlomky najprimitívnejších bezčeľustných stavovcov (ostrakodermy), ktorým chýbali skutočné čeľuste a párové končatiny a predná časť tela bola pokrytá kostenými platňami, ktoré tvorili ochrannú schránku. Na základe paleomagnetického štúdia hornín sa zistilo, že počas väčšiny paleozoika sa Severná Amerika nachádzala v rovníkovej zóne. Fosílne organizmy a rozšírené vápence tejto doby svedčia o prevahe teplých plytkých morí v ordoviku. Austrália sa nachádzala v blízkosti južného pólu a severozápadnej Afriky - v oblasti samotného pólu, čo potvrdzujú znaky rozsiahleho zaľadnenia vtlačených do ordovických skál Afriky. Na konci ordoviku došlo v dôsledku tektonických pohybov k vyzdvihnutiu kontinentov a morskej regresii. Miestami pôvodné kambrické a ordovické horniny zaznamenali proces vrásnenia, ktorý bol sprevádzaný horským rastom. Toto najstaršie štádium orogenézy sa nazýva kaledónske vrásnenie.
silur. Prvýkrát boli horniny tohto obdobia skúmané aj vo Walese (názov obdobia pochádza od keltského kmeňa Silur, ktorý tento región obýval). Po tektonických výzdvihoch, ktoré znamenali koniec obdobia ordoviku, sa začalo denudačné štádium a potom, na začiatku silúru, kontinenty opäť zažili pokles a moria zaplavili nízko položené oblasti. V Severnej Amerike, v ranom silure, sa plocha morí výrazne zmenšila, no v strednom silure zaberali takmer 60 % jej územia. Vznikla hrubá vrstva morských vápencov niagarského súvrstvia, ktorá dostala svoj názov podľa Niagarských vodopádov, ktorých prah tvorí. V neskorom silure boli plochy morí značne zmenšené. V páse tiahnucom sa od moderného štátu Michigan až po centrálnu časť štátu New York sa nahromadili hrubé vrstvy obsahujúce soľ. V Európe a Ázii boli silúrske moria rozšírené a zaberali takmer rovnaké územia ako kambrické moria. Rovnaké izolované masívy zostali nezaplavené ako v kambriu, ako aj rozsiahle oblasti severnej Číny a východnej Sibíri. V Európe sa na okraji južného cípu Baltského štítu nahromadili hrubé vápencové vrstvy (v súčasnosti ich čiastočne zaplavuje Baltské more). Malé moria boli bežné vo východnej Austrálii, severnej Afrike a v centrálnych oblastiach Južnej Ameriky. V silurských horninách sa vo všeobecnosti našli rovnakí hlavní predstavitelia organického sveta ako v ordoviku. Suchozemské rastliny sa v silúri ešte neobjavili. Medzi bezstavovcami sa oveľa viac rozmohli koraly, v dôsledku čoho sa v mnohých oblastiach vytvorili masívne koralové útesy. Trilobity, také typické pre kambrické a ordovické horniny, strácajú svoj dominantný význam: zmenšujú sa kvantitatívne aj druhovo. Koncom siluru sa objavilo veľa veľkých vodných článkonožcov, ktoré sa nazývali eurypteridy, čiže kôrovce. Silúrske obdobie v Severnej Amerike skončilo bez väčších tektonických pohybov. V západnej Európe sa však v tom čase vytvoril kaledónsky pás. Toto pohorie sa rozprestieralo naprieč Nórskom, Škótskom a Írskom. Orogenéza prebiehala aj na severnej Sibíri, v dôsledku čoho bolo jej územie zdvihnuté tak vysoko, že už nikdy nebolo zaplavené. Devónske obdobie je pomenované podľa grófstva Devon v Anglicku, kde sa prvýkrát skúmali horniny tohto veku. Po denudačnej prestávke jednotlivé oblasti kontinentov opäť zažili pokles a boli zaplavené plytkými morami. V severnom Anglicku a čiastočne v Škótsku mladí Kaledónci bránili prieniku do mora. Ich zničenie však viedlo k nahromadeniu hrubých vrstiev zemských pieskovcov v údoliach podhorských riek. Tento starobylý útvar z červeného pieskovca je známy svojimi dobre zachovanými fosílnymi rybami. Južné Anglicko v tom čase pokrývalo more, v ktorom boli uložené hrubé vrstvy vápenca. Významné územia na severe Európy vtedy zaplavili moria, v ktorých sa nahromadili vrstvy bridlíc a vápenca. Keď sa Rýn zarezal do týchto vrstiev v oblasti masívu Eifel, vytvorili sa malebné útesy, ktoré sa týčili pozdĺž brehov údolia. Devónske moria pokrývali mnohé oblasti európskej časti Ruska, južnej Sibíri a južnej Číny. Strednú a západnú Austráliu zaplavila obrovská morská panva. Táto oblasť nebola pokrytá morom od obdobia kambria. V Južnej Amerike sa morská transgresia rozšírila do niektorých stredných a západných oblastí. Okrem toho bol v Amazónii úzky sublatitudinálny žľab. Devónske horniny sú veľmi rozšírené v Severnej Amerike. Väčšinu tohto obdobia existovali dve hlavné geosynklinálne panvy. V strednom devóne sa morská transgresia rozšírila na územie moderného údolia rieky. Mississippi, kde sa nahromadila viacvrstvová vápencová vrstva. Vo vrchnom devóne sa vo východných oblastiach Severnej Ameriky vytvorili hrubé horizonty bridlíc a pieskovcov. Tieto klastické vrstvy zodpovedajú etape horskej výstavby, ktorá začala koncom stredného devónu a pokračovala až do konca tohto obdobia. Pohorie sa tiahlo pozdĺž východného úbočia Apalačskej geosynklinály (od dnešných juhovýchodných Spojených štátov po juhovýchodnú Kanadu). Táto oblasť bola silne vyvýšená, jej severná časť prešla vrásnením, následne sa tu vyskytli rozsiahle žulové intrúzie. Tieto žuly tvoria Biele hory v New Hampshire, Stone Mountain v Georgii a množstvo ďalších horských štruktúr. vrchný devón, tzv. Pohorie Acadian bolo prepracované denudačnými procesmi. Výsledkom je, že na západ od Apalačskej geosynklinály sa nahromadila vrstvená vrstva pieskovcov, ktorých hrúbka miestami presahuje 1500 m. Sú široko zastúpené v oblasti pohoria Catskill, z čoho pochádza aj názov Catskill prišli pieskovce. V menšom meradle sa zároveň salašníctvo prejavilo v niektorých oblastiach západnej Európy. Orogenéza a tektonické výzdvihy zemského povrchu spôsobili morskú regresiu na konci obdobia devónu. Devón zaznamenal niekoľko dôležitých zmien vo vývoji života na Zemi. V mnohých častiach sveta boli objavené prvé nespochybniteľné nálezy suchozemských rastlín. Napríklad v okolí Gilboa v ​​New Yorku bolo nájdených veľa druhov papradí vrátane obrovských stromov. Z bezstavovcov boli rozšírené huby, koraly, machorasty, ramenonožce a mäkkýše (obr. 12). Existovalo niekoľko typov trilobitov, aj keď ich početnosť a druhová diverzita boli v porovnaní so silurom výrazne znížené. Devón je často označovaný ako „vek rýb“ kvôli bujnému kvitnutiu tejto triedy stavovcov. Hoci ešte existovali primitívne bezčeľusťové, začali prevládať pokročilejšie formy. Žraločie ryby dosahovali dĺžku 6 m. V tomto čase sa objavili pľúcniky, u ktorých sa plávací mechúr premenil na primitívne pľúca, čo im umožnilo nejaký čas existovať na súši, ako aj krížoplutvé a lúčoplutvé . Vo vrchnom devóne boli nájdené prvé stopy suchozemských živočíchov – veľkých salamandrových obojživelníkov nazývaných stegocefaly. Kostrové znaky ukazujú, že sa vyvinuli z pľúcnika ďalším zdokonaľovaním pľúc a úpravou plutiev a ich premenou na končatiny.



Karbonské obdobie. Po prestávke kontinenty opäť zažili pokles a ich nízko položené oblasti sa zmenili na plytké moria. Začalo sa tak obdobie karbónu, ktoré dostalo svoj názov podľa rozšíreného výskytu uhoľných ložísk tak v Európe, ako aj v Severnej Amerike. V Amerike sa jeho rané štádium, charakterizované námornými podmienkami, predtým nazývalo Mississippian kvôli hrubej vápencovej vrstve, ktorá sa vytvorila v modernom údolí rieky. Mississippi a teraz sa pripisuje spodnej časti karbónu. V Európe boli počas celého obdobia karbónu územia Anglicka, Belgicka a severného Francúzska väčšinou zaplavené morom, v ktorom sa vytvorili mohutné vápencové horizonty. Zaplavené boli aj niektoré oblasti južnej Európy a južnej Ázie, kde sa uložili hrubé vrstvy bridlíc a pieskovcov. Niektoré z týchto horizontov sú kontinentálneho pôvodu a obsahujú veľa fosílií suchozemských rastlín, ako aj uhoľné sloje. Keďže formácie spodného karbónu sú slabo zastúpené v Afrike, Austrálii a Južnej Amerike, možno predpokladať, že tieto územia boli prevažne v subvzdušných podmienkach. Okrem toho tam existujú dôkazy o rozšírenom kontinentálnom zaľadnení. V Severnej Amerike bola Apalačská geosynklinála zo severu ohraničená Acadským pohorím a z juhu od Mexického zálivu do nej prenikalo Mississippi more, ktoré zaplavilo aj údolie Mississippi. Malé morské panvy zaberali niektoré oblasti na západe pevniny. V oblasti údolia Mississippi sa nahromadila viacvrstvová vrstva vápencov a bridlíc. Jeden z týchto horizontov, tzv. Vápenec Indiana alebo spergenit je dobrý stavebný materiál. Bol použitý pri stavbe mnohých vládnych budov vo Washingtone. Koncom karbónu sa v Európe široko prejavilo salašníctvo. Pohoria sa tiahli od južného Írska cez južné Anglicko a severné Francúzsko až po južné Nemecko. Toto štádium orogenézy sa nazýva hercýnsky alebo varizský. V Severnej Amerike došlo k lokálnym vzostupom na konci obdobia Mississippian. Tieto tektonické pohyby sprevádzala morská regresia, ktorej rozvoj uľahčilo aj zaľadnenie južných kontinentov. Vo všeobecnosti bol organický svet spodného karbónu (alebo mississippskej) doby rovnaký ako v devóne. Popri väčšej rozmanitosti druhov stromovitých papradí sa však flóra dopĺňala stromovitými kyjovými machmi a kalamitami (stromovité článkonožce z triedy prasličkov). Bezstavovce boli zastúpené najmä rovnakými formami ako v devóne. V Mississippskej dobe sa morské ľalie stali bežnejšími - bentické zvieratá podobné tvaru kvetu. Medzi fosílnymi stavovcami sú početné ryby podobné žralokom a stegocefalia. Na začiatku neskorého karbónu (Pensylvánia v Severnej Amerike) sa pomery na kontinentoch začali rýchlo meniť. Ako vyplýva z oveľa širšieho rozšírenia kontinentálnych sedimentov, moria zaberali menšie priestory. Severozápadná Európa bola väčšinu tohto času v subvzdušných podmienkach. Rozľahlé epikontinentálne Uralské more sa rozprestieralo v severnom a strednom Rusku a veľká geosynklinála sa tiahla cez južnú Európu a južnú Áziu (pozdĺž jeho osi sa nachádzajú moderné Alpy, Kaukaz a Himaláje). Tento žľab, nazývaný geosynklinála alebo more, Tethys, existoval počas niekoľkých nasledujúcich geologických období. Na území Anglicka, Belgicka a Nemecka sa rozprestierali nížiny. Tu v dôsledku malých oscilačných pohybov zemskej kôry došlo k striedaniu morského a kontinentálneho nastavenia. Keď more ustúpilo, vytvorila sa nízko položená bažinatá krajina s lesmi stromových papradí, stromových klubov a kalamit. S postupujúcim morom sedimentárne formácie zablokovali lesy a zhutnili drevné zvyšky, ktoré sa zmenili na rašelinu a potom na uhlie. V neskorom karbóne sa zaľadnenie rozšírilo na kontinenty južnej pologule. V Južnej Amerike bola v dôsledku morskej transgresie prenikajúcej zo západu zaplavená väčšina územia modernej Bolívie a Peru. Na začiatku pennsylvánskeho času v Severnej Amerike sa Apalačská geosynklinála uzavrela, stratila kontakt so Svetovým oceánom a vo východných a centrálnych oblastiach Spojených štátov sa nahromadili terigénne pieskovce. V polovici a na konci tohto obdobia vo vnútrozemí Severnej Ameriky (rovnako ako v západnej Európe) dominovali nížiny. Plytké moria tu pravidelne ustupovali močiarom, v ktorých sa nahromadili silné ložiská rašeliny, ktoré sa následne premenili na veľké uhoľné panvy, ktoré sa tiahnu od Pensylvánie po východný Kansas. Niektoré zo západných oblastí Severnej Ameriky boli počas väčšiny tohto obdobia zaplavené morom. Ukladali sa tam vrstvy vápencov, bridlíc a pieskovcov. Široká distribúcia subvzdušných prostredí výrazne prispela k evolúcii suchozemských rastlín a živočíchov. Obrovské lesy stromových papradí a machov pokryli rozsiahle bažinaté nížiny. Tieto lesy oplývali hmyzom a pavúkovcami. Jeden z druhov hmyzu, najväčší v geologickej histórii, bol podobný modernej vážke, ale mal rozpätie krídel cca. 75 cm.Výrazne väčšiu druhovú diverzitu dosiahli stegocefaly. Niektoré presahovali dĺžku 3 m. Len v Severnej Amerike bolo v bažinách z doby Pennsylvánie nájdených viac ako 90 druhov týchto obrovských obojživelníkov, pripomínajúcich mloky. V tých istých skalách sa našli pozostatky najstarších plazov. Vzhľadom na fragmentárnosť nálezov je však ťažké vytvoriť si ucelený obraz o morfológii týchto zvierat. Pravdepodobne boli tieto primitívne formy podobné aligátorom.
Permské obdobie. Zmeny prírodných podmienok, ktoré sa začali v neskorom karbóne, sa ešte výraznejšie prejavili v období permu, ktoré ukončilo paleozoickú éru. Jeho názov pochádza z oblasti Perm v Rusku. Na začiatku tohto obdobia more obsadilo geosynklinu Ural - koryto, ktoré nasledovalo po údere moderného pohoria Ural. Plytké more periodicky pokrývalo niektoré oblasti Anglicka, severného Francúzska a južného Nemecka, kde sa hromadili vrstvené vrstvy morských a kontinentálnych sedimentov – pieskovcov, vápencov, bridlíc a kamennej soli. Väčšinu tohto obdobia existovalo more Tethys a v oblasti severnej Indie a moderných Himalájí sa vytvorila hrubá vápencová vrstva. Hrubé permské ložiská sa nachádzajú vo východnej a strednej Austrálii a na ostrovoch južnej a juhovýchodnej Ázie. Sú široko rozšírené v Brazílii, Bolívii a Argentíne, ako aj v južnej Afrike. Mnohé permské útvary v severnej Indii, Austrálii, Afrike a Južnej Amerike sú kontinentálneho pôvodu. Predstavujú ich zhutnené ľadovcové usadeniny, ako aj rozšírené vodno-ľadovcové piesky. V strednej a južnej Afrike tieto horniny začínajú hustú sekvenciu kontinentálnych ložísk, známych ako séria Karoo. V Severnej Amerike zaberali permské moria menšiu plochu v porovnaní s predchádzajúcimi obdobiami paleozoika. Hlavná transgresia sa rozšírila zo západnej časti Mexického zálivu na sever cez územie Mexika a prenikla do južných oblastí strednej časti USA. Stred tohto epikontinentálneho mora sa nachádzal v modernom štáte Nové Mexiko, kde sa vytvorila hrubá séria vápencov série Capiten. Vďaka aktivite podzemných vôd získali tieto vápence plástovú štruktúru, ktorá je výrazná najmä v známych Carlsbad Caves (Nové Mexiko, USA). Na východe, v Kansase a Oklahome, boli uložené pobrežné fácie červenej bridlice. Na konci permu, keď sa plocha zaberaná morom výrazne zmenšila, sa vytvorili silné slané a sadrové vrstvy. Na konci paleozoickej éry, čiastočne v karbóne a čiastočne v perme, sa v mnohých oblastiach začala orogenéza. Hrubé vrstvy sedimentárnych hornín apalačskej geosynklinály boli zvrásnené do vrások a porušené zlommi. Výsledkom bolo vytvorenie Apalačského pohoria. Táto etapa horského staviteľstva v Európe a Ázii sa nazýva hercýnsky alebo varizský a v Severnej Amerike - Appalačský. Flóra permského obdobia bola rovnaká ako v druhej polovici karbónu. Rastliny však boli menšie a neboli také početné. To naznačuje, že klíma permského obdobia sa stala chladnejšou a suchšou. Bezstavovce permu boli zdedené z predchádzajúceho obdobia. Veľký skok nastal v evolúcii stavovcov (obr. 13). Na všetkých kontinentoch obsahujú permské kontinentálne ložiská početné pozostatky plazov dosahujúcich dĺžku 3 m. Všetci títo predkovia druhohorných dinosaurov sa vyznačovali primitívnou stavbou a navonok vyzerali ako jašterice alebo aligátory, ale niekedy mali nezvyčajné znaky, napr. vysoká plutva podobná plachte, ktorá sa tiahne od krku k chvostu pozdĺž chrbta, v Dimetrodon. Stegocefalovci boli stále početní.



Na konci permského obdobia viedla horská výstavba, ktorá sa prejavila v mnohých regiónoch zemegule na pozadí všeobecného pozdvihnutia kontinentov, k takým výrazným zmenám v životnom prostredí, že mnohí charakteristickí predstavitelia paleozoickej fauny začali umierať. von. Permské obdobie bolo posledným štádiom existencie mnohých bezstavovcov, najmä trilobitov. Obdobie druhohôr, rozdelené do troch období, sa od paleozoika líšilo prevahou kontinentálnych prostredí nad morskými, ako aj zložením flóry a fauny. Suchozemské rastliny, mnohé skupiny bezstavovcov a najmä stavovcov sa prispôsobili novému prostrediu a prešli výraznými zmenami. Obdobie triasu otvára éru druhohôr. Jeho názov pochádza z gréčtiny. trias (trojica) v súvislosti s jasnou trojčlennou štruktúrou vrstvy ložísk tohto obdobia v severnom Nemecku. Na báze sledu sa vyskytujú červeno sfarbené pieskovce, v strede vápence a na vrchole červeno sfarbené pieskovce a bridlice. Počas triasu zaberali veľké územia Európy a Ázie jazerá a plytké moria. Epikontinentálne more pokrývalo západnú Európu a jeho pobrežie možno vysledovať až na územie Anglicka. V tejto morskej kotline sa nahromadili spomínané stratotypové sedimenty. Pieskovce vyskytujúce sa v dolnej a hornej časti sledu sú čiastočne kontinentálneho pôvodu. Ďalšia triasová morská panva prenikla na územie severného Ruska a rozšírila sa na juh pozdĺž Uralského žľabu. Obrovské more Tethys vtedy pokrývalo približne rovnaké územie ako v období neskorého karbónu a permu. V tomto mori sa nahromadila hrubá vrstva dolomitických vápencov, ktoré tvoria Dolomity v severnom Taliansku. V južnej a strednej Afrike má väčšina hornej sekvencie kontinentálnej série Karoo triasový vek. Tieto horizonty sú známe množstvom fosílií plazov. Na konci triasu sa na území Kolumbie, Venezuely a Argentíny vytvorili pokryvy splavov a pieskov kontinentálnej genézy. Plazy nájdené v týchto vrstvách vykazujú nápadnú podobnosť s faunou série Karoo v južnej Afrike. V Severnej Amerike nie sú triasové horniny také rozšírené ako v Európe a Ázii. Produkty ničenia Apalačských pohorí – do červena sfarbené kontinentálne piesky a íly – sa nahromadili v depresiách nachádzajúcich sa na východ od týchto hôr a zaznamenali pokles. Tieto nánosy, preložené lávovými horizontmi a plošnými intrúziami, sú rozbité a klesajú na východ. V Newark Basin v New Jersey a Connecticut River Valley zodpovedajú podložiam série Newark. Plytké moria zaberali niektoré zo západných oblastí Severnej Ameriky, kde sa hromadil vápenec a bridlica. Po stranách Grand Canyonu (v Arizone) sa vynárajú kontinentálne pieskovce a bridlice triasu. Organický svet v období triasu bol v podstate iný ako v období permu. Táto doba je charakteristická množstvom veľkých ihličnatých stromov, ktorých zvyšky sa často nachádzajú v triasových kontinentálnych ložiskách. Bridlice zo súvrstvia Chinle v severnej Arizone sú nasýtené silicifikovanými kmeňmi stromov. V dôsledku zvetrávania bridlíc sa odkryli a tvoria dnes kamenný les. Cykasy (alebo cykadofyty), rastliny s tenkými alebo sudovitými kmeňmi a listami visiacimi z rozrezanej koruny, ako napríklad palmy, boli široko vyvinuté. Niektoré druhy cykasov existujú aj v moderných tropických oblastiach. Z bezstavovcov boli najrozšírenejšie mäkkýše, medzi ktorými prevládali amonity (obr. 14), ktoré mali vzdialenú podobnosť s modernými nautilami (alebo člnmi) a viackomorovou schránkou. Bolo veľa druhov lastúrnikov. Významný pokrok nastal v evolúcii stavovcov. Hoci stegocefalici boli ešte celkom bežní, začali prevládať plazy, medzi ktorými sa objavilo mnoho nezvyčajných skupín (napríklad fytosaury, ktorých tvar tela bol podobný moderným krokodílom a ich čeľuste boli úzke a dlhé s ostrými kužeľovitými zubami). V triase sa prvýkrát objavili skutočné dinosaury, evolučne vyspelejšie ako ich primitívni predkovia. Ich končatiny smerovali nadol, a nie do strán (ako u krokodílov), čo im umožňovalo pohybovať sa ako cicavce a držať telo nad zemou. Dinosaury sa pohybovali na zadných nohách, udržiavali rovnováhu dlhým chvostom (ako klokan) a boli malé na výšku - od 30 cm do 2,5 m. Niektoré plazy sa prispôsobili životu v morskom prostredí, napríklad ichtyosaury, ktorých telo vyzeralo ako žralok a končatiny sa zmenili na niečo medzi plutvami a plutvami a plesiosaury, ktorých telo sa sploštilo, krk sa natiahol a končatiny sa zmenili na plutvy. Obe tieto skupiny živočíchov boli početnejšie v neskorších štádiách druhohôr.



Obdobie Jury má svoj názov podľa pohoria Jura (v severozápadnom Švajčiarsku), ktoré pozostáva z viacvrstvovej vrstvy vápenca, bridlíc a pieskovca. Jurský čas zaznamenal jeden z najväčších morských priestupkov v západnej Európe. Obrovské epikontinentálne more sa rozprestieralo na väčšine územia Anglicka, Francúzska, Nemecka a preniklo do niektorých západných oblastí európskeho Ruska. V Nemecku sú známe početné odkryvy vrchnojurských lagunárnych jemnozrnných vápencov, v ktorých sa našli nezvyčajné fosílie. V Bavorsku, v známom meste Solenhofen, sa našli pozostatky okrídlených plazov a oboch známych druhov prvých vtákov. Tethysské more sa tiahlo od Atlantiku cez južnú časť Pyrenejského polostrova pozdĺž Stredozemného mora a cez južnú a juhovýchodnú Áziu až po Tichý oceán. Väčšina severnej Ázie sa v tomto období nachádzala nad hladinou mora, hoci epikontinentálne moria prenikali na Sibír zo severu. Jurské kontinentálne ložiská sú známe v južnej Sibíri a severnej Číne. Malé epikontinentálne moria zaberali obmedzené oblasti pozdĺž pobrežia západnej Austrálie. Vo vnútrozemí Austrálie sa nachádzajú výbežky jurských kontinentálnych ložísk. Veľká časť Afriky počas jury bola nad hladinou mora. Výnimkou bol jeho severný okraj, ktorý zaplavilo more Tethys. V Južnej Amerike vypĺňalo podlhovasté úzke more geosynklinálu nachádzajúcu sa približne na mieste moderných Ánd. V Severnej Amerike zaberali jurské moria veľmi obmedzené územia na západe pevniny. V oblasti Colorado Plateau, najmä na severe a východe od Grand Canyonu, sa nahromadili hrubé vrstvy kontinentálnych pieskovcov a nadložných bridlíc. Pieskovce sa vytvorili z piesku, ktorý tvorili krajinu púštnych dún v kotlinách. V dôsledku zvetrávania získali pieskovce nezvyčajné tvary (napríklad malebné špicaté vrcholy v národnom parku Zion alebo Národný pamätník Rainbow Bridge, čo je oblúk týčiaci sa 94 m nad dnom kaňonu s rozpätím 85 m; tieto atrakcie sa nachádzajú v Utahu). Bridlicové ložiská súvrstvia Morrison sú známe nálezmi 69 druhov fosílnych dinosaurov. Jemne rozptýlené sedimenty sa v tomto regióne pravdepodobne nahromadili v podmienkach močaristej nížiny. Flóra obdobia jury bola vo všeobecnosti podobná flóre, ktorá existovala v triase. Vo flóre dominovali cykasy a ihličnany. Prvýkrát sa objavili ginkgoaceae - nahosemenné širokolisté dreviny s olistením opadajúcim na jeseň (pravdepodobne ide o prepojenie medzi nahosemennými a krytosemennými). Jediný druh z tejto čeľade – ginkgo biloba – prežil dodnes a je považovaný za najstaršieho zástupcu stromov, skutočne živú fosíliu. Jurská fauna bezstavovcov je veľmi podobná triasu. Koraly stavajúce útesy však boli čoraz početnejšie a rozšírili sa morské ježovky a mäkkýše. Objavilo sa veľa lastúrnikov príbuzných moderným ustrám. Stále tam bolo množstvo amonitov. Stavovce boli prevažne plazy, pretože stegocefali vyhynuli na konci triasu. Dinosaury dosiahli vrchol svojho vývoja. Bylinožravé formy ako apatosaury a diplodocus sa začali pohybovať po štyroch končatinách; mnohí mali dlhé krky a chvosty. Tieto zvieratá nadobudli gigantické rozmery (až 27 m na dĺžku), niektoré vážili až 40 ton.Jednotliví zástupcovia menších bylinožravých dinosaurov, ako napríklad stegosaurus, si vyvinuli ochrannú schránku pozostávajúcu z doštičiek a hrotov. Mäsožravé dinosaury, najmä allosaury, vyvinuli veľké hlavy so silnými čeľusťami a ostrými zubami, dosahovali dĺžku 11 m a pohybovali sa na dvoch končatinách. Veľmi početné boli aj ďalšie skupiny plazov. Plesiosaury a ichtyosaury žili v jurských moriach. Prvýkrát sa objavili lietajúce plazy - pterosaury, u ktorých sa vyvinuli membránové krídla ako u netopierov a ich hmotnosť sa znížila v dôsledku rúrkových kostí. Vzhľad vtákov v jure je dôležitou etapou vo vývoji živočíšneho sveta. V lagúnových vápencoch Solenhofene sa našli dve kostry vtákov a odtlačky peria. Tieto primitívne vtáky však mali stále veľa spoločných znakov s plazmi, vrátane ostrých kužeľovitých zubov a dlhých chvostov. Obdobie jury sa skončilo intenzívnym vrásnením, ktoré vytvorilo pohorie Sierra Nevada na západe Spojených štátov, ktoré siahalo ďalej na sever do dnešnej západnej Kanady. Následne južná časť tohto zvrásneného pásu opäť zažila vzostup, ktorý predurčil štruktúru moderných pohorí. Na iných kontinentoch boli prejavy orogenézy v jure nevýznamné.
Obdobie kriedy. V tomto čase sa nahromadili mocné vrstevnaté vrstvy mäkkého, slabo zhutneného bieleho vápenca - kriedy, z čoho vznikol názov obdobia. Po prvýkrát boli takéto vrstvy študované vo výbežkoch pozdĺž brehov Pas de Calais pri Doveri (Veľká Británia) a Calais (Francúzsko). V iných častiach sveta sa ložiská zodpovedajúceho veku nazývajú aj krieda, hoci sa tam nachádzajú aj iné typy hornín. Počas kriedy pokrývali morské priestupky veľké časti Európy a Ázie. V strednej Európe zaplavili moria dve sublatitudinálne geosynklinálne žľaby. Jeden z nich sa nachádzal v juhovýchodnom Anglicku, severnom Nemecku, Poľsku a západných oblastiach Ruska a dosiahol na krajnom východe ponorný žľab Ural. Ďalšia geosynklinála, Tethys, si zachovala svoj bývalý úder v južnej Európe a severnej Afrike a spojila sa s južným cípom Uralského žľabu. Ďalej more Tethys pokračovalo v južnej Ázii a východne od Indického štítu sa spájalo s Indickým oceánom. S výnimkou severného a východného okraja nebolo územie Ázie počas celého obdobia kriedy zaplavené morom, preto sú tu rozšírené kontinentálne ložiská tejto doby. Hrubé vrstvy kriedových vápencov sú prítomné v mnohých častiach západnej Európy. V severných oblastiach Afriky, kam vstúpilo more Tethys, sa nahromadili veľké vrstvy pieskovcov. Piesky saharskej púšte vznikli najmä vďaka produktom ich ničenia. Austrália bola pokrytá kriedovými epikontinentálnymi morami. V Južnej Amerike bol počas väčšiny obdobia kriedy Andský žľab zaplavený morom. Na východ od nej, vo veľkej oblasti Brazílie, sa uložili pozemské bahno a piesky s početnými pozostatkami dinosaurov. V Severnej Amerike okrajové moria zaberali pobrežné pláne Atlantického oceánu a Mexický záliv, kde sa hromadili piesky, íly a kriedové vápence. Ďalšie okrajové more sa nachádzalo na západnom pobreží pevniny v Kalifornii a siahalo na južné úpätie obnovených hôr Sierra Nevada. Posledný najväčší morský priestupok sa však týkal západných oblastí strednej časti Severnej Ameriky. V tom čase sa vytvoril obrovský geosynklinálny žľab Skalistých hôr a obrovské more sa šírilo od Mexického zálivu cez moderné Veľké planiny a Skalnaté hory na sever (západne od Kanadského štítu) až po Severný ľadový oceán. Pri tomto prestupe sa uložil hrubý vrstevný sled pieskovcov, vápencov a bridlíc. Na konci kriedy prebiehala v Južnej a Severnej Amerike a vo východnej Ázii intenzívna orogenéza. V Južnej Amerike boli sedimentárne horniny nahromadené v andskej geosynklinále počas niekoľkých období zhutnené a zmačkané do záhybov, čo viedlo k vytvoreniu Ánd. Podobne v Severnej Amerike sa v mieste geosynklinály vytvorili Skalisté hory. Sopečná činnosť sa v mnohých častiach sveta zintenzívnila. Lávové prúdy pokryli celú južnú časť Hindustanského polostrova (tak vznikla rozľahlá Dekánska plošina), malé výlevy lávy prebiehali v Arábii a východnej Afrike. Všetky kontinenty zaznamenali výrazné zdvihy a všetky geosynklinálne, epikontinentálne a okrajové moria ustúpili. Obdobie kriedy bolo poznamenané niekoľkými významnými udalosťami vo vývoji organického sveta. Objavili sa prvé kvitnúce rastliny. Ich fosílne pozostatky predstavujú listy a dreviny, z ktorých mnohé rastú dodnes (napríklad vŕba, dub, javor, brest). Kriedová fauna bezstavovcov je vo všeobecnosti podobná faune jury. Medzi stavovcami nastala kulminácia druhovej diverzity plazov. Existovali tri hlavné skupiny dinosaurov. Mäsožravce s dobre vyvinutými mohutnými zadnými končatinami predstavovali tyranosaury, ktoré dosahovali dĺžku 14 m a výšku 5 m. Vyvinula sa skupina dvojnohých bylinožravých dinosaurov (alebo trachodontov) so širokými sploštenými čeľusťami pripomínajúcimi kačací zobák. Početné kostry týchto zvierat sa nachádzajú v kriedových kontinentálnych ložiskách Severnej Ameriky. Do tretej skupiny patria rohaté dinosaury s vyvinutým kosteným štítom, ktorý chránil hlavu a krk. Typickým predstaviteľom tejto skupiny je Triceratops s krátkym nosovým a dvoma dlhými nadočnými rohmi. Plesiosaury a ichtyosaury žili v kriedových moriach a objavili sa morské jašterice mosasaur s predĺženým telom a relatívne malými plutvovitými končatinami. Pterosaury (lietajúce jašterice) prišli o zuby a vo vzduchu sa pohybovali lepšie ako ich jurskí predkovia. U jedného z druhov pterosaurov - pteranodona - dosahovalo rozpätie krídel 8 m. Sú známe dva druhy vtákov z obdobia kriedy, ktoré si zachovali niektoré morfologické znaky plazov, napríklad kužeľovité zuby umiestnené v alveolách. Jeden z nich - hesperornis (potápavý vták) - sa prispôsobil životu v mori. Hoci prechodné formy, ktoré sú viac podobné plazom ako cicavcom, sú známe už od triasu a jury, po prvýkrát sa v kontinentálnych ložiskách vrchnej kriedy našli početné pozostatky skutočných cicavcov. Primitívne cicavce z obdobia kriedy mali malú veľkosť a trochu pripomínali moderné piskory. Procesy budovania hôr a tektonického výzdvihu kontinentov na konci kriedového obdobia, ktoré boli na Zemi široko rozvinuté, viedli k takým výrazným zmenám v prírode a klíme, že mnoho rastlín a živočíchov vymrelo. Z bezstavovcov zmizli amonity, ktorí dominovali v druhohorných moriach a zo stavovcov zmizli všetky dinosaury, ichtyosaury, plesiosaury, mosasaury a pterosaury. Obdobie kenozoika, ktoré zahŕňa posledných 65 miliónov rokov, sa delí na treťohory (v Rusku je zvykom rozlišovať dve obdobia - paleogén a neogén) a kvartérne obdobia. Napriek tomu, že posledne menovaná bola pozoruhodná svojím krátkym trvaním (odhady veku jej dolnej hranice sa pohybujú od 1 do 2,8 milióna rokov), zohrala veľkú úlohu v histórii Zeme, pretože s ňou sú spojené opakované kontinentálne zaľadnenia a objavenie sa človeka. .
Treťohorné obdobie. V tom čase boli mnohé oblasti Európy, Ázie a severnej Afriky pokryté plytkými epikontinentálnymi a hlbokomorskými geosynklinálnymi morami. Na začiatku tohto obdobia (v neogéne) more zaberalo juhovýchodné Anglicko, severozápadné Francúzsko a Belgicko a nahromadila sa tu hrubá vrstva pieskov a ílov. More Tethys stále existovalo, siahalo od Atlantiku po Indický oceán. Jeho vody zaplavili Pyrenejský a Apeninský polostrov, severné oblasti Afriky, juhozápadnú Áziu a sever Hindustanu. V tejto kotline boli uložené hrubé vápencové horizonty. Väčšinu severného Egypta tvorí nummulitový vápenec, ktorý bol použitý ako stavebný materiál pri stavbe pyramíd. V tom čase bola takmer celá juhovýchodná Ázia obsadená morskými panvami a malé epikontinentálne more siahalo do juhovýchodnej Austrálie. Treťohorné morské panvy pokrývali severné a južné výbežky Južnej Ameriky a epikontinentálne more preniklo na územie východnej Kolumbie, severnej Venezuely a južnej Patagónie. V povodí Amazonky sa nahromadili hrubé vrstvy kontinentálnych pieskov a bahna. Okrajové moria sa nachádzali na mieste moderných pobrežných plání susediacich s Atlantickým oceánom a Mexickým zálivom, ako aj pozdĺž západného pobrežia Severnej Ameriky. Na Veľkých planinách a v medzihorských depresiách sa nahromadili hrubé vrstvy kontinentálnych sedimentárnych hornín, ktoré vznikli v dôsledku denudácie oživených Skalistých hôr. Aktívna orogenéza prebiehala v mnohých oblastiach zemegule v polovici treťohôr. V Európe vznikli Alpy, Karpaty a Kaukaz. V Severnej Amerike tvorili posledné štádiá treťohôr pobrežné pásma (v rámci dnešných štátov Kalifornia a Oregon) a Kaskádové pohorie (v Oregone a Washingtone). Obdobie treťohôr bolo poznačené výrazným pokrokom vo vývoji organického sveta. Moderné rastliny vznikli v období kriedy. Väčšina treťohorných bezstavovcov bola priamo zdedená z kriedových foriem. Moderné kostnaté ryby sa stali početnejšími a početnosť a druhová diverzita obojživelníkov a plazov sa znížila. Vo vývoji cicavcov nastal skok. Z primitívnych piskorovitých foriem, ktoré sa prvýkrát objavili v období kriedy, mnohé formy pochádzajú zo začiatku treťohôr. Najstaršie fosílne pozostatky koní a slonov sa našli v spodnotreťohorných horninách. Objavili sa mäsožravé a artiodaktylové zvieratá. Druhová diverzita živočíchov sa výrazne zvýšila, no mnohé z nich do konca treťohôr vyhynuli, zatiaľ čo iné (ako niektoré druhohorné plazy) sa vrátili k morskému životnému štýlu, ako napríklad veľryby a sviňuchy, v ktorých sú plutvy premenené končatiny. Netopiere dokázali lietať vďaka membráne, ktorá spája ich dlhé prsty. Dinosaury, ktoré vyhynuli na konci druhohôr, ustúpili cicavcom, ktoré sa na začiatku treťohôr stali dominantnou živočíšnou triedou na súši. Kvartér sa delí na eopleistocén, pleistocén a holocén. Tá začala len pred 10 000 rokmi. Moderný reliéf a krajina Zeme sa v podstate formovala v období štvrtohôr. Horské budovanie, ku ktorému došlo na konci treťohôr, predurčilo výrazné vyzdvihnutie kontinentov a ústup morí. Obdobie štvrtohôr bolo poznačené výrazným ochladením podnebia a rozsiahlym rozvojom ľadovcov v Antarktíde, Grónsku, Európe a Severnej Amerike. V Európe bol centrom zaľadnenia Baltský štít, odkiaľ sa ľadová pokrývka rozšírila do južného Anglicka, stredného Nemecka a centrálnych oblastí východnej Európy. Na Sibíri bola ľadová pokrývka menšia, obmedzovala sa najmä na podhorské oblasti. V Severnej Amerike pokrývali ľadové štíty obrovskú oblasť vrátane väčšiny Kanady a severných oblastí Spojených štátov až po južné Illinois. Na južnej pologuli je štvrtohorný ľadovec typický nielen pre Antarktídu, ale aj pre Patagóniu. Okrem toho bolo horské zaľadnenie rozšírené na všetkých kontinentoch. V pleistocéne sa rozlišujú štyri hlavné štádiá aktivácie zaľadnenia, ktoré sa striedajú s interglaciálmi, počas ktorých sa prírodné podmienky blížili moderne alebo boli ešte teplejšie. Posledný ľadový štít v Európe a Severnej Amerike dosiahol najväčšiu veľkosť pred 18-20 tisíc rokmi a definitívne sa roztopil na začiatku holocénu. V období štvrtohôr mnohé treťohorné formy živočíchov vymreli a objavili sa nové, prispôsobené chladnejším podmienkam. Za zmienku stojí najmä mamut a nosorožec srstnatý, ktorí obývali severné oblasti v pleistocéne. V južnejších oblastiach severnej pologule sa našli mastodonty, šabľozubé tigre, atď. Primitívni ľudia, najmä neandertálci, pravdepodobne existovali už v poslednom medziľadovom období, ale moderný typ človeka - človek rozumný (Homo sapiens) - sa objavil až v poslednej ľadovej dobe pleistocénu a v holocéne sa usadil na celom svete. .
Veľký encyklopedický slovník