Биосфера
<<  Радиоактивность в биосфере Учение В.И. Вернадского о биосфере  >>
Галактические циклы в истории геосферы и биосферы
Галактические циклы в истории геосферы и биосферы
Космические причины ключевых геологических событий
Космические причины ключевых геологических событий
Кратность геологических периодов
Кратность геологических периодов
Геохронология планет земной группы
Геохронология планет земной группы
Геохронология планет (продолжение)
Геохронология планет (продолжение)
Кратность геологических процессов
Кратность геологических процессов
Тектоника древних континентов (суперконтинентальный цикл Уилсона)
Тектоника древних континентов (суперконтинентальный цикл Уилсона)
Тектономагматические эпохи (циклы Бертрана)
Тектономагматические эпохи (циклы Бертрана)
Тектономагматические эпохи (продолжение)
Тектономагматические эпохи (продолжение)
Древние оледенения на Земле
Древние оледенения на Земле
Криоэры и термоэры (продолжение)
Криоэры и термоэры (продолжение)
Трансгрессии и регрессии Мирового океана
Трансгрессии и регрессии Мирового океана
Биологические катастрофы (фанерозой)
Биологические катастрофы (фанерозой)
Биологические катастрофы (докембрий)
Биологические катастрофы (докембрий)
Падения сверхбольших метеоритов
Падения сверхбольших метеоритов
События на границах галациклов
События на границах галациклов
Новая геохронологическая шкала
Новая геохронологическая шкала
Эпоха сверхматерика Пангеи – фанерозой: 24-й галактический год
Эпоха сверхматерика Пангеи – фанерозой: 24-й галактический год
Заключение
Заключение
Литература
Литература
Литература (продолжение)
Литература (продолжение)
Спасибо за внимание
Спасибо за внимание

Презентация на тему: «Галактические циклы в истории геосферы и биосферы». Автор: Garshin, Igor. Файл: «Галактические циклы в истории геосферы и биосферы.ppt». Размер zip-архива: 425 КБ.

Галактические циклы в истории геосферы и биосферы

содержание презентации «Галактические циклы в истории геосферы и биосферы.ppt»
СлайдТекст
1 Галактические циклы в истории геосферы и биосферы

Галактические циклы в истории геосферы и биосферы

Гаршин И.К. Новороссийск, 2012–2013 igor@garshin.ru

2 Космические причины ключевых геологических событий

Космические причины ключевых геологических событий

Давно замечено, что периодические процессы и ключевые события истории Земли часто имеют космические причины. Миланкович [2] связал изменения климата в межледниковьях последнего миллиона лет с колебаниями оси и орбиты Земли. Другие ученые обнаружили связь различных геологических мегациклов с периодом обращения Солнечной системы [1, 14] вокруг центра Галактики (галактическим годом), предложив этому свои объяснения [5]. В этой работе предпринято циклостратиграфическое исследование геохронологической шкалы и геологических циклов для выявления возможных взаимосвязей и их причин. Главным результатом работы стала шкала геологического времени, основанная на циклах Уилсона и Бертрана, синхронизированных с галактическими годами.

3 Кратность геологических периодов

Кратность геологических периодов

Для упрощения было принято, что галактический год (далее – галацикл) равен примерно 200 млн. лет. Большинство эонов, эр и докембрийских периодов оказались кратны этой величине: мезозой – 185 млн. лет (около 1 галацикла); палеозой с эдиакарием – 385 млн. лет (около 2 галациклов); неопротерозой без эдиакария – 365 млн. лет (почти 2 галацикла); мезопротерозой – 600 млн. лет (3 галацикла); палеопротерозой – 900 млн. лет (4–5 галациклов); неоархей – 300 млн. лет (2–3 галацикла); мезоархей – 400 млн. лет (2 галацикла); палеоархей – 400 млн. лет (2 галацикла); эоархей – 400 млн. лет (2 галацикла); катархей - 600 млн. лет (3 галацикла). Геологическая история ряда планет также согласуется с галактическими годами.

4 Геохронология планет земной группы

Геохронология планет земной группы

Земля

Земля

Земля

Луна

Луна

Меркурий

Меркурий

Марс

Марс

Гал. года

Гал. года

Эоны

Эры

Нач.

Пер.

Нач.

Эры

Нач.

Эпохи

Нач.

Койперская (1000)

Койперская (1000)

1000

1000

Мансурская (~2000)

Мансурская (~2000)

Мансурская (~2000)

Мансурская (~2000)

Мансурская (~2000)

Мансурская (~2000)

Мансурская (~2000)

Мансурская (~2000)

3000- 3500

3000- 3500

3000- 3500

3000- 3500

3000- 3500

3000- 3500

3000- 3500

3000- 3500

Неоархей

Неоархей

Палео-архей

Поздняя калорская (~800)

Поздняя калорская (~800)

Поздняя калорская (~800)

Поздняя калорская (~800)

3800

3800

3800

3800

Эоархей

Эоархей

Эоархей

Эоархей

Эоархей

3900- 4000

3900- 4000

Коперни-ковский (1100)

Коперни-ковский (1100)

Эратосфе-новский (2100)

Эратосфе-новский (2100)

Эратосфе-новский (2100)

Эратосфе-новский (2100)

Эратосфе-новский (2100)

Эратосфе-новский (2100)

Эратосфе-новский (2100)

Эратосфе-новский (2100)

Фанерозой с эдиакарием (635)

Фанерозой с эдиакарием (635)

635

1100

1100

Амазо-ний-ская (2900-3300)

Амазо-ний-ская (2900-3300)

Амазо-ний-ская (2900-3300)

Амазо-ний-ская (2900-3300)

Амазо-ний-ская (2900-3300)

Амазо-ний-ская (2900-3300)

Амазо-ний-ская (2900-3300)

Амазо-ний-ская (2900-3300)

Амазо-ний-ская (2900-3300)

Амазо-ний-ская (2900-3300)

3000

3000

3000

3000

3000

3000

3000

3000

3000

3000

24,23, 21,22

Проте-розой (1958)

Проте-розой (1958)

Проте-розой (1958)

Проте-розой (1958)

Проте-розой (1958)

Неопроте-розой без эдиакария

1000

19, 20

19, 20

Мезопро-терозой

Мезопро-терозой

1600

1600

3200

3200

3200

3200

3200

3200

3200

3200

16,17,18

16,17,18

Палеопро-терозой

Палеопро-терозой

2500

2500

12,13, 14,15

12,13, 14,15

Архей (1500)

Архей (1500)

Архей (1500)

Архей (1500)

Архей (1500)

Архей (1500)

Архей (1500)

Архей (1500)

Архей (1500)

Архей (1500)

2800

2800

10, 11

10, 11

Мезоархей

Мезоархей

3200

3200

8, 9

3600

3800

3800

3800

Геспе-рий-ская (200-600)

Геспе-рий-ская (200-600)

3700

3700

6, 7

6, 7

3800

3800

3800

Ноачи-анская (400)

Ноачи-анская (400)

Ноачи-анская (400)

Ноачи-анская (400)

4100

4100

4100

4100

5

5

5

3850

4000

4000

3920

3920

4

Калорская (60) Толстовская(40)

Калорская (60) Толстовская(40)

Имбрийский (650): Позднеимбр. / Архимед.(600) Раннеимбр./ Апенни-нская (50)

Имбрийский (650): Позднеимбр. / Архимед.(600) Раннеимбр./ Апенни-нская (50)

Имбрийский (650): Позднеимбр. / Архимед.(600) Раннеимбр./ Апенни-нская (50)

Имбрийский (650): Позднеимбр. / Архимед.(600) Раннеимбр./ Апенни-нская (50)

Нектарский/Пто-лемеевский (70)

Нектарский/Пто-лемеевский (70)

5 Геохронология планет (продолжение)

Геохронология планет (продолжение)

Земля

Земля

Земля

Луна

Луна

Меркурий

Меркурий

Марс

Марс

Гал. года

Гал. года

Эоны

Эры

Нач.

Пер.

Нач.

Эры

Нач.

Эпохи

Нач.

Катархей (600)

4600

Донектарский парховский(613): Эра 9 групп бассейнов (252). Криптийская (361)

4533

Дотолстовская (500-600)

4500

4500

1, 2, 3

Доноа-чианская (400-600)

6 Кратность геологических процессов

Кратность геологических процессов

Кроме того, были проанализированы следующие геологические процессы и события: распад и образование материков (геодинамический цикл Уилсона); смены эпох горообразования (цикл Бертрана); наступление и окончание ледниковых эпох; колебания уровня Мирового океана; расцвет и вымирание биологических видов; падение очень крупных метеоритов; ритмы осадконакопления, нефтеобразования и другие. Выяснилось, что все эти ритмы кратны галактическому году.

7 Тектоника древних континентов (суперконтинентальный цикл Уилсона)

Тектоника древних континентов (суперконтинентальный цикл Уилсона)

Разные авторы [10, 15, 16, 17] предлагают различный состав сверхматериков , но у всех, в среднем, длительность суперконтинентального цикла – около 800 млн. лет. Причём, в полуцикле (примерно через 400 млн. лет) образуются непродолжительные сверхматерики:

230

Пангея 360–200

250

Пангея 300–200

625

Паннотия 600

625

Мезогея 700

1020

Родиния 1050–750

1000

Палеогея 1100–900

1415

*1375

Эогея 1500

1800

Колумбия 1800–1500

1750

Мегагея 1900–1700

2215

*2125

Протогея 2300

2610

Кенорленд 2800–2100

2500

Моногея 2700–2600

3005

Ур 3000

Прогея 3100

*3400

Ваальбара 3600–2800

Археогея 3500–3300

*3795

Дейтерогея 3900

*4190

Матригея 4300

В.Е. Хаин, Н.А.Божко

О.Г.Сорохтин, С.А. Ушаков

В.Е. Хаин, Н.А.Ясаманов

Н.А. Божко

Современная концепция

Габду-ллин

Авторская концепция

1

Пангея 230±10

Пангея 435–220

2

3

Пангея-2 1000

Мезогея 1000±70

Палеогея 1080–865

4

5

Пангея-1 1650

Мегагея 1800±100

Мегагея 1725–1510

6

Протогея 2370-2155

7

Пангея-0 2500

Моногея 2600±100

8

Прогея 3015–2800

9

Археогея 3660–3445

10

11

8 Тектономагматические эпохи (циклы Бертрана)

Тектономагматические эпохи (циклы Бертрана)

В истории Земли выделяются около 20 тектономагматических эпох [7],: альпийская: 50–0 млн. лет – через 210 млн. лет после начала герцинской; киммерийская: 90–50 млн. лет; герцинская: 260–90 млн. лет – через 390 млн. лет после начала кадомской; каледонская: 410–260 млн. лет; салаирская: 520–410 млн. лет; кадомская : 650—520 млн. лет – через 210 млн. лет от начала делийской; делийская: 860–650 млн. лет – через 230 млн. лет от начала гренвильской; байкальская: 930–860 млн. лет; гренвильская: 1090–930 млн. лет – через 400 млн. лет от нач. лаксфордской; эльсонская: 1,21–1,09 млрд. лет; готская: 1360–1210 млн. лет; лаксфордская: 1,49–1,36 млрд. лет – через 180 млн. лет после начала гуронской; гуронская: 1,67–1,49 млрд. лет – через 160 млн. лет начала гудзонской; гудзонская: 1,83–1,67 млрд. л. – через 400 млн. лет от начала карельской

9 Тектономагматические эпохи (продолжение)

Тектономагматические эпохи (продолжение)

балтийская: 1,98–1,83 млрд. лет; карельская: 2,23–1,98 млрд. лет – через 270 млн. лет после начала альгонкской; альгонкская: 2,5–2,23 млрд. лет – через 200 млн. лет после начала беломорской; беломорская: 2,7–2,5 млрд. лет – через 350 млн. лет после начала кольской; кольская: 3,05–2,7 млрд. лет – через 450 млн. лет после начала белозёрской; белозерская: 3,5–3,05 млрд. лет. Всего за 3,45 млрд. лет произошло 19 циклов тектогенеза (кроме альпийского - он только начался) – в среднем, 1 за 182 млн. лет. Краткий киммерийский тектогенез является, вероятно, продолжением герцинского – в сумме 210 млн. лет. Длительность 2 самых древних эпох (кольская – 350, белозёрская – 450 млн. лет) составляет около 2 галактических лет. Возможно, каждая из них, на самом деле, состояла из 2 эпох. Итак, периодичность тектогенеза примерно равна галактическому году или кратна ему.

10 Древние оледенения на Земле

Древние оледенения на Земле

За последний 1 млрд. лет на Земле было 6 пиков похолоданий и 5 межледниковий [3, 11. 13, 17]. Т.е., в среднем, оледенения повторялись каждые 200 млн. лет. Рис. 1. Ледниковые эпохи в истории Земли по Тарлингу (по оси абсцисс – возраст в млн. лет).

11 Криоэры и термоэры (продолжение)

Криоэры и термоэры (продолжение)

Ледниковые эпохи группируются в ледниковые эры (гляциоэры, или криоэры), между которыми наступают тёплые эпохи – термоэры: Лавразийская – началась 30 млн. лет назад. Термоэра - около 200 млн. лет. Гондванская с ордовикским - около 200 млн. лет. Термоэра - около 200 млн. лет. Африканская – чуть больше 400 млн. лет. Интервал 1,7 млрд. лет (криоэры неизвестны). Канадская – 2 по 200 млн. лет. Т.о., гляциоэры имеют длительность 200–400 млн. лет а термоэры – 150–250 млн. лет – каждая около 200 млн. лет (или кратна этому). Рис. 2. Ледниковые эры в истории Земли.

12 Трансгрессии и регрессии Мирового океана

Трансгрессии и регрессии Мирового океана

Как правило [4], в термоэры уровень моря повышается, в криоэры – понижается: Видно, что за 800 млн. лет было 4 трансгрессии – в среднем, раз в 200 млн. лет. Рис. 3. Совпадение крупных ледниковых периодов и периодов регрессии моря на Земле.

13 Биологические катастрофы (фанерозой)

Биологические катастрофы (фанерозой)

За последние 500 млн. лет произошло 6 крупных биокатастроф [6,9,10,18]: Рис. 4. Процент вымерших морских родов на протяжении фанерозоя. Заметим, что меловая биокатастрофа произошла через 196 млн. лет после пермской. Пермская – через 186 млн. лет после ордовикской. Ордовикская – примерно через 200 млн. лет после вендской (если она пришлась на середину варангского оледенения).

14 Биологические катастрофы (докембрий)

Биологические катастрофы (докембрий)

Из докембрийских известны не менее 4 значительных биокризисов в протерозое [12]: Они появляются как спады строматолитов – цианобактериальных матов. Рис. 5. Этапы формирования строматолитовых построек (А) и кривые изменения 87Sr/86Sr морской воды (Б) в докембрии. От вендской катастрофы до 3-го спада строматолитов –приблизительно 200 млн. лет. Между спадами строматолитов – 700–900 млн. лет. Вывод: средний интервал между кризисами биоценоза – около 200 млн. лет (или кратен этому).

15 Падения сверхбольших метеоритов

Падения сверхбольших метеоритов

Из анализа времени образования 24 крупнейших метеоритных кратеров [6, 14] видно, что Земля испытывает не только эпизодические столкновения с крупными болидами, но и их "серийные нападения" (0,78; 34–37; 65–70; 251; 470; 1900–2000; 2400–2500; 3240 млн. лет назад). Результатами таких массированных атак являются, как правило: биотические кризисы (30, 65, 210, 251, 364, 450, 2400 млн. лет назад); резкие похолодания (34, 460, 2500) или тектонические события (49, 251, 1980, 3240 млн. лет назад).

16 События на границах галациклов

События на границах галациклов

Распределив все проанализированные циклы и события по геологическим эрам, обнаружилось, что на границах галациклов происходили катастрофные события в истории Земли: обширные оледенения (30% совпадений по известным данным) и/или падение крупных болидов (минимум 40% совпадений). Болиды могли быть внесолнечного происхождения, а их удары нередко носили серийный характер. Причиной этих событий могло служить периодическое гравитационное либо радиационное воздействие структур или объектов Галактики. Данные катаклизмы обычно приводили к биотическим кризисам, когда погибало 40-95% всех видов.

17 Новая геохронологическая шкала

Новая геохронологическая шкала

После определения геологической галацикличности была составлена геохронологическая шкала, соответствующая галактическим годам. Каждый галацикл представлен эрой продолжительностью около 200 млн. лет, и обычно характеризуется своей эпохой складчатости (цикл Бертрана). 4 эры объединяются в эон длительностью примерно 800 млн. лет, которому соответствует эпоха образования и распада сверхматерика (суперконтинентальный, или геодинамичемкий цикл Уилсона). Таким образом, история Земли была разделена на 6 эонов и 24 эры. Каждая эра делится на 4 периода, являющиеся тектоническими фазами. В результате получилась настоящая "периодическая система" геологического времени:

18 Эпоха сверхматерика Пангеи – фанерозой: 24-й галактический год

Эпоха сверхматерика Пангеи – фанерозой: 24-й галактический год

(прохладный) – кайнозой 23-й галактический год (тёплый) – мезозой 22-й галактический год (прохладный) – верхний палеозой (силур – пермь) 21-й гал. год (тёплый) – нижний палеозой (эдиакарий – ордовик) Эпоха сверхматерика Родинии – верхний протерозой (17–20 галактические года: эктазий, стений, тоний, криогений) Эпоха сверхматерика Колумбии – нижний протерозой (13–16 галактические года: риасий, орозирий, статерий, калимий) Эпоха сверхматерика Кенорленда – верхний архей (9–12 галактические года: поздний мезоархей, ранний неоархей, поздний неоархей, сидерий) Эпоха сверхматерика Ваальбары – нижний архей (5–8 галактические года: поздний эоархей, ранний палеоархей, поздний палеоархей, ранний мезоархей) Доплатформенная эпоха – катархей (1-й – 4-й галактические года). В итоге геохронологическая шкала обретает твёрдую физическую основу и чёткую ритмичность.

19 Заключение

Заключение

Кульминация сборки мономатерика происходит в середине эона на границе его 2-й и 3-й эр. Долговременные суперконтиненты формируются каждые 800 млн. лет, а в середине этого интервала могут образовываться временные сверхматерики. Глобальная трансгрессия асинхронна формированию единых континентальных масс. Чётные эры обычно являются криоэрами (причем, каждая 4-я – как правило, еще более холодная), нечетные – термоэрами. В середине каждой эры происходит расцвет биоты (даже в гляциоэрах) и максимум нефтенакопления, а на границах эр – биокризисы и минимум нефтенакопления. “Катастрофная” маркировка эр, возможно, обуславливается временным разрушением обратной связи в биосферном механизме регулировки климата.

20 Литература

Литература

Астрономия: век XXI. / Ред.–сост. Сурдин В.Г. – Фрязино: "Век 2", 2008. – 2–е изд., испр. и доп. – 608 с. Герасимов И.П., Марков К.К. Четвертичная геология. ГУПИ Наркомпроса РСФСР, Москва, 1939. – 362 с. Джон Б.,и др.. Зимы нашей планеты: Земля подо льдом. / М.: Мир. Ред. лит. по геол., 1982. - 336 с.. Епифанов В.А. Геологические циклы и геохронологическая шкала в системе галактических пульсаций Земли. // Новые идеи в науках о Земле: Мат-лы VIII Межд. конф. – Москва, 2007. – Т.1. – С. 120–123. Епифанов В.А. Вклад Томской геологической школы в идею пульсационного развития Земли. Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 314. №1. С. 101–104 Ипатов С.И. Миграция небесных тел в Солнечной системе. М.: Физматлит, 2010. Ковалёв С.Г. Основы исторической геологии. Уфа: 2010. – 64 с. Корень Т.Н. Междунар. стратигр. шкала докембрия и фанерозоя… СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. – 40 с. Михайлова И.А., Бондаренко О.Б. Палеонтология. М.: Издательство МГУ, 2006. Свиточ А.А., Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Палеогеография. М.: Академия, 2004.

21 Литература (продолжение)

Литература (продолжение)

Свиточ А.А. Ледниковые пустыни в истории Земли. // Природа. 2008. № 3. С. 47–52. Семихатов М.А., Раабен М.Е. Динамика глобального разнообразия строматолитов протерозоя // Стратигр. Геол.корр. С.Евраз., Кит., Инд.. 1994, т.2, #6. С.10. Афр., Австр., С.Амер. 1996, т.4, #1. С.26. Серебрянный Л.Р. Древнее оледенение и жизнь. – М.: Наука, 1980. – 128 с. Солнечная система. Редактор и составитель В.Сурдин. М.: Физматлит, 2009. – 400 с. Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых. М.: Акад. проект, "Мир", 2006. – 512 с. Ушаков С.А., Ясаманов Н.А. Дрейф материков и климаты Земли. М.:Мысль, 1984.– 206 с. Хаин В.Е., Халилов Э.Н. Цикличность геодин. процессов: её возм. природа. М.: Науч. мир, 2009. – 520 с. Черепанов Г.О., Иванов А.О. Палеозоология позвоночных. М.: Академия, 2007. – 352 с. Michael H. Carr & James W. Head. Geologic history of Mars. Earth and Planetary Science Letters 294 (2010).. Paul D…. Guest. Stratigraphy and geologic history of Mercury. Lunar and Planetary Institute., Houston. 2001. Don E. Wilhelms. The geologic history of the Moon. U.S. Government Printing Office, Washington: 1987.

22 Спасибо за внимание

Спасибо за внимание

E-mail: garchine@mail.ru Полная версия работы: http://www.garshin.ru/evolution/biology/paleontology/galactic-periods.htm

«Галактические циклы в истории геосферы и биосферы»
http://900igr.net/prezentacija/geografija/galakticheskie-tsikly-v-istorii-geosfery-i-biosfery-61250.html
cсылка на страницу
Урок

География

196 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по географии > Биосфера > Галактические циклы в истории геосферы и биосферы