Wykład III

Czas geologiczny - wiek względny i bezwzględny

Metody badania wieku względnego skał:

- metoda stratygraficzna

- metoda tektoniczna

- metoda petrograficzna

- metoda paleontologiczna

Metoda stratygraficzna bada wiek względny na postawie wzajemnego ułożenia warstw skalnych. Opiera się na kilku zasadach:

- zasadzie superpozycji, zgodnie z którą osady młodsze spoczywają na osadach starszych

- zasadzie pierwotnego poziomego ułożenia warstw skalnych

- zasadzie, zgodnie z którą procesy prowadzące do zaburzenia pierwotnego ułożenia warstw muszą być młodsze od tych osadów

Metoda tektoniczna pozwala określić wiek ruchów skorupy ziemskiej.

Metoda petrograficzna pozwala określić, w jaki sposób dana skała powstała oraz jakie warunki panowały na Ziemi na podstawie składu mineralnego skały oraz jej struktury i tekstury.

Przykładowo może być stosowana w archeologii metoda datowania hydratacji obsydianu.

Metoda paleontologiczna pozwala określić wiek względny skał na podstawie zawartych w nich skamieniałości przewodnich.

Skamieniałości przewodnie - szczątki organizmów, które żyły w danych epokach geologicznych na dużym obszarze i w krótkim okresie czasu.

Metody badania wieku bezwzględnego

Metody radiometryczne - izotopowe - polegają one na badaniu zawartości w skale pierwiastka radioaktywnego i pierwiastka, który powstaje na skutek rozpadu tego pierwszego. Każdy pierwiastek po pewnym czasie ulega rozpadowi. Okres, jaki mija do momentu, kiedy ze 100% izotopu zostanie 50% nazywamy czasem połowicznego rozpadu. Porównując ilość izotopu i pierwiastka wtórnego oraz znając czas połowicznego rozpadu izotopu możemy określić wiek bezwzględny skały.

Ponadto wyróżniamy dendrochronologię i warwochronologię.

Metody izotopowe:

- metoda węglowa (¹⁴C) pozwala na datowanie obiektów nie starszych niż 70 tysięcy lat

- metoda ołowiowa - do badanie wieku bezwzględnego najstarszych skał na Ziemi, gdyż czas połowicznego rozpadu ¹³⁸U wynosi 4,5 miliarda lat.

- metoda potasowo-argonowa (⁴⁰K >> ⁴⁰Ar) - do oceny wieku minerałów potasu, zwłaszcza muskowitu

- metoda rubidowo-strontowa (⁸⁷Rb >> ⁸⁷Sr) - do oceny wieku minerałów potasu (mik i skaleni)

Dendrochronologia i warwochronologia

Dendrochronologia - to jedna najdokładniejszych metod badania wieku bezwzględnego skał (do 1 roku). Zasięg czasowy bardzo ograniczony.

Warwochronologia - polega na badaniu deglacjacji zlodowacenia skandynawskiego na postawie ilości warw w jeziorach zastoiskowych, tworzących się czoła wycofującego się lądolodu. Warwa to osad jeziorny powstały ciągu jednego roku.

Fauna Ediakariańska:

Prymitywne organizmy o miękkich ciałach zamieszkiwały morza pod koniec prekambru, około 560 - 540 milionów lat temu.

Paleozoik:

Najpierw pojawiły się bakterie i glony a później bezkręgowce (kambr). W ordowiku i w sylurze w odach pojawiły się już pierwsze ryby i trylobity a w dewonie życie „wyszło na ląd”. Powstały pierwsze rośliny lądowe stanowiące pożywienie pierwszych płazów. Okres karbonu to dominacja roślin zarodnikowych. Potężne powodzie i osuwiska często niszczyły ówczesne „lasy” powalając je i przykrywając warstwami wody i piasku. Pod wpływem dużego ciężaru tych warstw i braku dostępu powietrza tworzyły się pokłady, najpierw węgla brunatnego a później kamiennego. W okresie permu ponad powierzchnię wody wystawał tylko jeden olbrzymi kontynent - Pangea. Wtedy też Ziemia przeżyła największy kataklizm w swej historii a jego przyczyny nie są znane. Wyginęło wtedy 90% wszystkich roślin i zwierząt.

Kambr (543 - 490 milionów lat temu).

Ordowik (490 - 443 milionów lat temu) - żyły głowonogi.

Sylur (443 - 417 milionów lat temu) - żyły trylobity.

Dewon (417 - 354 milionów lat temu) - gwałtowny rozwój roślinności.

Karbon (354 - 290 milionów lat temu) - ogromne drzewa, paprotniki, roślinność bagienna.

Mezozoik:

Era mezozoiczna (225 milionów lat temu) przyniosła „eksplozję” życia na Ziemi. Powstały głównie lasy iglaste, wśród których żyły stada dinozaurów i małe ssaki (trias).

W okresie jury morzach pływały amonity a powietrzem zawładnęły ptaki. Wiele wskazuje na to, że ptaki to też dinozaury, które w drodze ewolucji zmieniły swój sposób życia. Stały się stałocieplne, pokryły się piórami (dla izolacji termicznej) a to umożliwiło im z kolei latanie.

Rośliny kwiatowe pojawiły się pod koniec ery mezozoicznej (kreda) i to głównie one oraz ssaki przetrwały następną katastrofę wywołaną upadkiem wielkiego meteorytu.

Trias (245 - 208 milionów lat temu) - pojawiły się pierwsze płazy.

Jura (206 - 144 milionów lat temu).

Kreda (144 - 65 milionów lat temu) - pojawiają się „prawdziwe ssaki”. Ich rozmieszczenie jest zbieżne z występowaniem roślin okrytozalążkowych.

Kenozoik:

Czas lodu i śniegu zaczął się około 600 tysięcy lat temu, gdy w Europie żyli przodkowie neandertalczyków, zakończył się 11 tysięcy lat temu. Pod koniec ochłodzenia wymarło wiele gatunków roślin i zwierząt.

Paleogen (65 - 23,8 milionów lat temu) - ssaki „archaiczne” - gatunki przystosowane do życia w tropikach.

Neogen (23,8 - 1,8 milionów lat temu).

Plejstocen (1,8 miliona - 8 tysięcy lat temu).

Holocen (8 tysięcy lat temu do dziś).

2

---