Геологические процессы климата: катархей и его значение

Кроманьонцы и искусство

Мало кому известно, что именно кроманьонцы сформировали концепцию, которая сейчас нам известна, как понятие творчества. На стенах большого количества пещер были найдены наскальные рисунки, сделанные кроманьонцами. Стоит подчеркнуть, что кроманьонцы всегда оставляли свои рисунки в труднодоступных местах. Возможно, они выполняли какую-то магическую роль.

Техника нанесения рисунков у кроманьонцев была разнообразная. Одни четко прорисовывали изображения, а другие выцарапывали их. Кроманьонцы использовали цветные краски. Преимущественно красный, желтый, коричневый и черный. Со временем они даже начали вытачивать фигурки людей. Все найденные экспонаты вы можете с легкостью найти практически в любом археологическом музее. Ученые отмечают, что кроманьонцы были достаточно развитыми и образованными. Они любили носить украшения из костей убитых ими животных.

Существует достаточно интересное мнение. Раньше считалось, что кроманьонцы вытеснили неандертальцев в неравной борьбе. Сегодня ученые предполагают иначе. Они считают, что на протяжении определенного количества времени неандертальцы и кроманьонцы жили бок о бок, но более слабые погибли от резкого похолодания.

Влияние катархея на климат

Одним из основных последствий катархея является изменение уровня мирового океана. Если под действием геологических процессов происходит смещение земной коры или падение астероида в океан, это приводит к возникновению огромных цунами и наводнений. Такие события имеют глобальные масштабы и значительно влияют на климат планеты, вызывая изменение температуры и влажности в воздухе.

Катархей также может приводить к изменению географического расположения континентов. Если происходит сдвиг плит, это может привести к формированию новых горных хребтов, островных цепей и закрытию морей. Это влияет на течение океанов, изменяет распределение тепла и влаги на поверхности Земли и, следовательно, влияет на климат.

Катархей также вызывает частые и сильные сейсмические активности, что оказывает непосредственное влияние на климат. Это связано с извержениями вулканов, которые выбрасывают в атмосферу пепел и газы, такие как диоксид серы и углекислый газ. Эти вещества способны отражать солнечное излучение и создавать эффект парникового газа, что в результате вызывает изменение климата.

Таким образом, катархей является мощным фактором, влияющим на климат Земли. Геологические процессы, связанные с катархеем, вызывают глобальные изменения в климатических условиях, включая изменение уровня мировых океанов, сдвиги континентов и сейсмическую активность. Имея понимание влияния катархея на климат, мы можем лучше понять природу и последствия этих процессов.

Факторы, влияющие на возникновение

• Изменения в составе атмосферы. Возникновение катархеев может быть вызвано значительными изменениями концентрации парниковых газов в атмосфере, таких как углекислый газ и метан. Это может быть результатом естественных процессов, таких как извержение вулкана, или антропогенных воздействий, таких как выбросы парниковых газов от промышленности и автотранспорта.
• Изменения в солнечной активности. Солнечная активность имеет непосредственное влияние на климат Земли. Изменения в солнечной активности могут вызывать периоды глобального потепления или охлаждения.
• Изменения в океанических течениях. Океанические течения играют важную роль в распределении тепла по Земле. Изменения в океанических течениях могут вызывать изменения в климате и возникновение катархеев.
• Изменения в ледниковом покрове. Изменения в ледниковом покрове могут вызывать значительные изменения в климате Земли. Распространение ледников и их таяние могут вызвать изменение паттернов атмосферного циркуляции и привести к возникновению катархеев.

Эти факторы взаимодействуют между собой и могут вызывать цепные реакции, приводящие к глобальным изменениям климата. Понимание этих факторов является ключевым вопросом для прогнозирования и принятия мер для смягчения и адаптации к изменению климата.

Окаменевшие свидетели раннего докембрия

Речь идёт о самых древних почвах, существовавших в архее (4,0—2,5 млрд лет назад) и палеопротерозое (2,5—1,6 млрд лет назад). Это информационно «тёмные» времена: работая с палеозаписью в древнейших почвах и породах, мы выхватываем лишь отдельные мелкие и разрозненные детали огромного «сумрачного» пространства прошлого. И подобные детали — лучшее, что есть в руках учёных; на основании этих данных можно строить гипотезы, формировать научное знание.

Раннедокембрийские почвы сильно расходятся с привычным образом почв как в массовом сознании, так и в традиционном понимании почвоведения

Сейчас они представляют собой камень, горную породу, но, что очень важно, формировались до появления сосудистых растений с корневой системой, которые определяют облик современных почв и их аналогов лишь в последние 400 с небольшим миллионов лет. Биотические покровы докембрийских почв существовали в форме плёнок и матов, сложенных прокариотами и позже эукариотами1

Такие «плёночные» формы верхних органогенных горизонтов почв доминировали на протяжении как минимум двух, а возможно и трёх миллиардов лет. При этом раннедокембрийские почвы часто имели мощные многометровые профили, в формировании которых была велика роль физического и химического выветривания (например, под воздействием угольной кислоты).

Криптоэндолитная система — «тайная» жизнь в камне (Восточная Антарктида).

Не так уж много мест на Земле, где хорошо сохранились раннедокембрийские палеопочвы. Их можно найти в районе так называемых кратонов, то есть сохранившихся фундаментов древних платформ: например, в районе кратонов Каапвааль в Южной Африке или Пилбара в Австралии. Можно предположить, что многие почвы архея и палеопротерозоя пока не обнаружены. В России такие почвы, вероятно, ещё предстоит распознать среди кор выветривания2, например на Балтийском или Анабарском щитах древних платформ.

Один из лучших примеров раннедокембрийских палеопочв — почвы в окрестностях города Барбертон в ЮАР. Там можно совершить экскурсию по сорокакилометровой геологической тропе3 и своими глазами увидеть выходы архейских пород.

Среди них самые впечатляющие — многометровые толщи песчаников и конгломератов группы Мудиз (Moodies Group) возрастом около 3,2 млрд лет. Их материал был отложен в мелководьях на окраине древнего континента. Это была пограничная зона между сушей и морем. По-видимому, к ней прилегала огромная речная дельта

Последнее очень важно, так как характеризует среду на суше, в которой могли формироваться почвы. Осадки пронизаны тысячами тонких разветвляющихся прослоев от бурого до чёрного цвета

Это уцелевшие на протяжении более чем трёх миллиардов лет микробные маты. Если растворить в кислоте минеральные компоненты таких прослоев, то останется тёмное вещество — кероген — смесь труднорастворимых органических соединений, образовавшихся путём сложной трансформации исходного органического вещества микробного мата. Сохранность слоистой структуры древних микробных матов поразительна, а морфология на макроуровне очень близка к современным цианобактериальным матам периодически затопляемых участков суши и мелководий. Наличие таких биогенных покровов говорит о том, что поверхность отложений в определённые промежутки времени была стабильна и образовывались почвы. На аллювиально-морской равнине механизмы формирования почвенной толщи в самых общих чертах могли быть схожи с теми, что реализуются на некоторых участках дельт современных рек. В них при перерыве в поступлении осадка на поверхности успевает закрепиться растительный покров. Потом он погребается материалом, принесённым рекой, и поселение растительности вместе с почвообразованием возобновляется на новой поверхности. В периоды «речного покоя» пионерные микробные сообщества быстро дополняются или сменяются сообществами сосудистых растений с корневыми системами. Но это сейчас, а в архее поселялись микробные и формировались ассоциированные с ними древнейшие аллювиальные почвы.

Среди отложений группы Мудиз были также распознаны почвы периодически засушливых обстановок (то есть условий. — Прим. ред.). Благодаря процессам внутрипочвенного преобразования минеральной массы в сочетании с сезонным колебанием уровня грунтовых вод и интенсивным испарением в них формировались гипсовые и карбонатные округлые образования, так называемые конкреции.

Палеопочвы Восточного Трансвааля, также в ЮАР, дают аргументы в пользу существования организмов на суше 2,7—2,6 млрд лет назад. Элементный и изотопный состав этих палеопочв позволяет предположить, что органическое вещество состояло изначально из остатков микробных матов, которые развивались на поверхности почвы.

Периодизация Архея

Архейской эре предшествовал катархей, но его осадочные породы неизвестны. Его нижней временной границей является время образования планеты Земля – 4,6 млрд лет назад, а закончился он 4 млрд лет назад.

Рис. 1. Архейская эра.

Периодов архейской эры геологи выделяют четыре:

• Эоархей. 4-3,6 млрд лет назад. Формировалась земная кора, вулканические кратеры, соленые водоемы с горячей водой. Появились организмы – цианобактерии.

• Палеоархей.

  3,6-3,2 млрд лет назад. На этот период пришлось образование мирового океана и шло формирование первого континента. Рельеф поверхности – действующие вулканы.

• Мезоархей. 3,2-2,8 лет назад. Размеры материка достигли площади современного Мадагаскара. Происходит изменение климата – охлаждение планеты и формируется ледниковое образование.
• Неоархей. 2,8-2,5 млрд лет назад. Появился второй материк – Ур и первых многоклеточных организмов, то есть развитие жизни. Происходит образование полезных ископаемых, например, гранита и золота, кобальта и марганца, серы и никеля.

На период эоархей приходится так называемая “Поздняя тяжелая бомбардировка” – время формирования кратеров на Луне и Марсе.

Рис. 2. Архейская эра: флора и фауна.

Палеозойская эра

Геологическая история палеозойской эры начинается с Кембрия, когда вся планета была во власти бактерий и водорослей. В течение миллионов лет ничего не менялось, никакого скачка в эволюции. Она застыла на месте, но атмосфера насыщалась кислородом, благодаря зеленым бактериям.

Последовательность геологических периодов в хронологическом порядке:

Период	Продолжительность	Эпохи	Основные происшествия
Кембрий	540 млн лет назад	Нижний Кембрий Средний Кембрий Верхний Кембрий	Развитие беспозвоночных морских обитателей
Ордовик	500 млн лет назад	Нижний Ордовик Верхний Ордовик	Разнообразная морская жизнь, включая позвоночных; растения, размножающиеся спорами
Силурийский	435 млн лет назад	Нижний Силурийский Верхний Силурийский	Коралловые рифы; гигантские скорпионы; первая челюстная рыба
Девонский	400 млн лет назад	Нижний Девон Верхний Девон	Многочисленные рыбы, первые бескрылые насекомые
Каменноугольный	345 млн лет назад	Верхняя, средняя и нижняя Миссисипская верхняя, средняя и нижняя Пенсильванская	Максимальное образование угля в болотистых лесах; Развиваются насекомые, земноводные, рептилии; рыбы, моллюски, ракообразные
Пермский	280 млн лет назад	Нижний Пермский Верхний Пермский	Крупные рептилии, амфибии; большинство видов вымерли

Кислород, который был в воде, окислял железо, и оно оседало на дно, соединяясь в большие глыбы. Спустя колоссальное количество времени, это оно станет одним из основных полезных ископаемых, что так необходимы в нашей жизни.

4 миллиарда лет назад, из-за сильнейшей тектонической активности, возник суперконтинент – Родиния. На Земле начинают взрываться вулканы, выбрасывая в атмосферу углекислый газ, которой смешивается с паром и выпадает на землю в виде кислотных дождей. Из-за большого скопления пыли и углекислого газа в атмосфере, тепло Солнца не задерживается, и температура начинает стремительно снижаться. Начинается первый, но самый жестокий ледниковый период, за всю историю существования нашей планеты. Если эпохи, перечисленные ранее, были во власти огня, то сейчас Земля погребенная под трехкилометровым слоем льда.

Создавайте будущее вместе с нами

Присоединяйтесь к нашей команде: мы создаем финтех-сервисы для 28 млн клиентов и опережаем рынок на 5 лет. Работаем на результат и делаем больше, чем от нас ждут.

Тектоническая активность снова начинает возрастать, вулканы, окруженные льдом, разрываются, снова наполняя планету углекислым газом. 15 миллионов лет потребовалось, чтобы полностью растопить мерзлоту. Несмотря на это, жизнь на планете существовала и в холодное время. Бактерии мутировали, приобретали стойкость и даже без тепла и света им удалось жить и развиваться.

Теперь планета наполняется кислородом, она готова принять жизнь и стать ее обителью. Температура поверхности 22 градуса – это идеальные условия для эволюции. Именно в кембрийский геологический период формирования Земли, появились первые растения, черви, моллюски и другие простейшие организмы.

Пока жизнь есть только в воде, но она захватывающая. Многоклеточные организмы еще не имеют позвоночника, эволюция наградила их нервной системой, острыми зубами и глазами. Теперь они могут существовать и даже охотиться. Прогресс не стоял на месте, мир наполнялся живыми существами, и они готовы были выйти на поверхность.

460 миллионов лет произошел новый сдвиг плит, образовался континент Гондвана, который потом разделился на 6 материков. Первые, кто осмелился выйти на поверхность – растения. Солнце все еще подвергало планету радиации, до формирования озонового слоя. Для нормального существования на суше должно пройти еще 150 миллионов лет.

Землю начали заселять растения, а в последующем, и животные вышли на поверхность в поисках еды. Около 360 миллионов лет назад эти животные были больше похоже на рептилий. Но природа была неумолима. Вулканы снова начали извергаться, атмосфера стала токсичной, и большинство животных, которым удалось выйти на поверхность погибли. Выжили только те, кто смог зарыться под землю, в поисках защиты от токсинов и пищи. В геологической истории Земли этот период назвали Пермским вымиранием.

Неандерталец

Жили неандертальцы около 350 тысяч лет назад. Найдено около 100 остатков их жизнедеятельности. Череп неандертальцев был куполообразным. Их рост составлял около 170 сантиметров. Они имели достаточно крупное телосложение, развитую мускулатуру и хорошую физическую силу. Им пришлось жить в ледниковый период. Именно благодаря этому неандертальцы научились шить одежду из кожи и постоянно поддерживать огонь. Существует мнение, что неандертальцы жили только на территории Евразии. Стоит также отметить, что они достаточно тщательно обрабатывали камень для будущего орудия. Неандертальцы часто использовали дерево. С него они создавали орудие труда и элементы для жилищ. Однако стоит отметить, что они были достаточно примитивные.

Фанерозой — явная жизнь

Фанерозой — последний эон в геологической истории. Он начался около полумиллиона лет назад и продолжается поныне. В этот период все формы жизни начали усиленно развиваться. Появляются разнообразный растительный мир и наземные животные. Формируется современное расположение материков и океанов.

Флора и фауна тесно взаимосвязаны. Жизнь во всех своих проявлениях распространяется по планете — в воздухе, на суше и в самых тёмных глубинах океана.

Происходит несколько крупных вымираний:

1. Ордовикско-силурийское.
2. Девонское.
3. Пермское.
4. Триасовое.
5. Мел-палеогеновое.

Последнее вымирание закончилось 65 млн лет назад.

Фанерозойский эон включает в себя 3 эры: палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую.

Палеозойская эра

Палеозой начался 541 млн л. н. Эра длилась более 290 миллионов лет. Все материки южного полушария соединяются и возникает очередной сверхконтинент — Гондвана. К ней постепенно пристыковываются остальные части суши. Всё заканчивается образованием Пангеи и крупнейшим пермским вымиранием.

Палеозойская эра довольно продолжительная, из-за этого она делится на 6 периодов:

1. Кембрийский.
2. Ордовикский.
3. Силурский.
4. Девонский.
5. Каменноугольный или карбон.
6. Пермский.

В палеозойскую эру впервые зарождаются позвоночные, в том числе костные и хрящевые рыбы. Растения и животные постепенно выходят на сушу. Наземная фауна представлена земноводными и древними ящерами. Во время великого пермского вымирания исчезло более 95% обитателей океана и приблизительно 70% видов позвоночных животных.

Мезозойская эра

Мезозой — это геологическая эра, являющаяся временем возникновения млекопитающих. Она заняла отрезок от 252 до 66 млн л. н. Тектоническая активность планеты заметно возрастает. Происходит раскол Пангеи на несколько частей, из которых впоследствии формируются современные континенты. Этот процесс способствует усиленному видообразованию и дальнейшей эволюции всех жизненных форм на планете. Развитию животного и растительного мира также способствует влажный и тёплый климат.

Периоды мезозойской эры:

1. Триас.
2. Юра.
3. Мел.

Флора того времени представлена голосеменными, в особенности хвойными видами. Начинают развиваться древесные формы покрытосеменных растений. Лидерами животного мира становятся рептилии и насекомые. Первые летающие ящеры, появившиеся в юрском периоде, уверенно захватывают воздушные просторы. Динозавры достигают колоссальных размеров — масса некоторых превышает 50 тонн.

Кайнозойская эра

Кайнозой является заключительным временным отрезком в хронологии Земли. Он берёт свой отсчёт 66 млн л. н. и длится по сей день. На заре эры происходит очередное массовое вымирание. Гигантские ящеры, царствовавшие много миллионов лет, исчезают. На смену приходят млекопитающие животные. Материки продолжают своё движение, расстояние между ними увеличивается. Карта мира приобретает современный вид.

Эра млекопитающих включает в себя 3 периода:

1. Палеогеновый.
2. Неогеновый.
3. Четвертичный.

Флора и фауна продолжает стремительно развиваться. Эволюция порождает неисчислимое количество видов растений и животных, обитающих в воде, на суше и в воздухе. Первые современные люди появляются в плейстоценовую эпоху четвертичного периода на африканском континенте. Это эпохальное событие произошло 200 тысяч лет назад.

Периоды развития жизни на Земле

Палеозойская, мезозойская и кайнозойская эры включают периоды развития. Это более короткие периоды времени, чем эпохи.

Палеозой:

• Кембрийский (кембрийский).
• Ордовик.
• Силурийский (силурийский).
• Девон (девон).
• Каменноугольный (карбонатный).
• Пермь (Пермь).

Мезозойская эра:

• Триас (триас).
• Юрский (Jurassic).
• Меловой (мел).

Кайнозойская эра:

• Нижний третичный период (палеоген).
• Верхний третичный период (неоген).
• Четвертичный или антропогенный (развитие человека).

Первые 2 периода включены в третичный сектор с длительностью 59 миллионов лет.

Эпоха, период	Продолжительность	Живая природа	Неодушевленная природа, климат
Архейский период (древняя жизнь)	3,5 миллиарда лет	Появление сине-зеленых водорослей, гетеротрофный фотосинтез	Преобладание Земли над океаном, минимальное количество кислорода в атмосфере.
Протерозойская эра (ранняя жизнь)	2,7 миллиарда лет	Появление червей, моллюсков, первых хордовых, почвообразование.	Материк — каменная пустыня. Накопление кислорода в атмосфере.
Палеозойская эра включает 6 периодов:
1. Кембрийский (кембрийский)	535-490 миллионов лет	Развитие живых организмов.	Жаркая погода. Земля безлюдна.
2. Ордовик	490-443 миллиона лет	Появление позвоночных.	Практически все платформы залиты водой.
3. Силурийский (силурийский)	443-418 мая	Появление растений на земле. Развитие кораллов, трилобитов.	Движение земной коры с образованием гор. Море преобладает над сушей. Климат разнообразный.
4. Девон (девон)	418-360 миллионов лет	Внешний вид грибов, рыб со скрещенными плавниками.	Образование межгорных котловин. Преобладание сухого климата.
5. Каменноугольный (карбонатный)	360-295 миллионов лет	Появление первых земноводных.	Оседание материков с подтоплением территорий и появлением болот. Атмосфера богата кислородом и углекислым газом.
6. Постоянный (постоянный)	295-251 мая	Вымирание трилобитов и большинства земноводных. Начало развития рептилий и насекомых.	Вулканическая активность. Жаркая погода.
Мезозойская эра включает 3 периода:
1. Триас (триас)	251-200 миллионов лет	Развитие голосеменных. Первые млекопитающие и костлявые рыбы.	Вулканическая активность. Горячий и холодный континентальный климат.
2. Юрский (Jurassic)	200-145 миллионов лет	Внешний вид покрытосеменных. Распространение рептилий, появление первых птиц.	Мягкий и теплый климат.
3. Гипс (гипс)	145-60 миллионов лет	Внешний вид птиц, высших млекопитающих.	Теплый климат сменяется похолоданием.
Кайнозойская эра включает 3 периода:
1. Нижний третичный период (палеоген)	65-23 миллиона лет	Цветение покрытосеменных. Развитие насекомых, внешний вид лемуров и приматов.	Мягкий климат с четкими климатическими поясами.
2. Верхний третичный период (неоген)	23-1,8 миллиона лет	Возникновение древних людей.	Сухой климат.
3. Четвертичный или антропогенный (развитие человека)	1,8-0 млн лет	Появление человека.	Холодная волна.

Результаты геологических исследований

Геологические исследования проводятся для изучения и анализа произошедших и происходящих геологических процессов и явлении. Они позволяют получить ценные данные о состоянии и изменениях климата, а также о причинах и последствиях катархея.

Одним из результатов исследований является определение субъектов и объектов катархея, таких как вулканы, землетрясения, извержения гейзеров и другие геологические явления. Исследования позволяют установить механизмы и причины возникновения проблемных ситуаций, которые могут привести к негативным последствиям.

Также геологические исследования помогают оценить степень уязвимости регионов к климатическим изменениям, выявить потенциальные риски и разработать меры по их предотвращению. Они предоставляют ценную информацию о геологической структуре и возможных угрозах, что позволяет принимать обоснованные решения по управлению рисками и ресурсами.

Наконец, результаты геологических исследований позволяют разрабатывать прогнозы и сценарии развития геологических процессов и климата. Они подтверждают или опровергают гипотезы, помогают строить модели и прогнозы, необходимые для понимания и предсказания изменений, связанных с катархеем

Это особенно важно для разработки эффективных стратегий приспособления к изменениям климата и минимизации их негативных последствий

Выводы геологических исследований позволяют лучше понять природу и масштабы происходящих изменений климата, а также оценить их влияние на окружающую среду и человеческую деятельность. Это способствует разработке эффективных мер по сокращению рисков и устойчивому развитию общества.

Архейский эон

Древний отрезок времени от 4 до 2,5 млрд л. н. по праву может называться периодом детства Земли. Несмотря на отсутствие привычной для человека атмосферы, в горных породах того времени обнаруживаются следы простейших жизненных форм. Это были анаэробные бактерии, способные легко обходиться без кислорода.

Архейский геологический эон включает в себя 4 эры:

1. Эоархей — 4−3,6 млрд л. н. Поверхность планеты затвердела ещё не полностью, она подвержена частой бомбардировке астероидами и метеоритами. Древняя атмосфера была бескислородная. Она состояла из углекислого газа и небольшого количества азота. Появляется гидросфера, но воды пока очень мало, никакого намёка на мировой океан. При исследовании отложений того периода были обнаружены следы первых бактериальных сообществ.
2. Палеоархей — 3,6−3,2 млрд л. н. Происходит дальнейшее формирование сверхконтинента Ваальбары. Бактериальные формы жизни распространяются, выделяя в атмосферу всё больше кислорода. В центре Земли полностью сформировалось тяжёлое металлическое ядро, а магнитное поле значительно усилилось.
3. Мезоархей — 3,2−2,8 млрд л. н. Земля почти полностью покрыта океаном, над которым возвышаются маленькие вулканические острова. Из них постепенно формируются крупные континенты. Начинается тектоническое движение литосферных плит, повышается вулканическая активность.
4. Неоархей — 2,8−2,5 млрд л. н. Благодаря тектонической активности увеличивается процентное соотношение суши. Появляются бактерии, использующие фотосинтез. Кислорода становится всё больше.

https://youtube.com/watch?v=RcCMX7j_A8E