CZAS GEOLOGICZNY
Powstanie Ziemi
Mechanizm powstania układu słonecznego nie jest wyjaśniony i wiąże się z teoriami
dotyczącymi powstania wszechświata.  Wielki wybuch uznawany przez współczesną
kosmologię za najbardziej prawdopodobny model powstania Wszechświata. 13,7
mld lat temu z gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat. Od
tamtej pory sama przestrzeń rozszerzała się z biegiem czasu "unosząc" ze sobą
galaktyki. Termin Wielki Wybuch określa moment, rozpoczęcia rozszerzania się
Wszechświata. Wielki wybuch nie był eksplozją, gdyż proces ten, nie polegał na
ekspansji w pustej przestrzeni lecz dotyczył "rozdymania" przestrzeni jako takiej.
Prawdopodobnie Układ Słoneczny jest względnie młody, bowiem kształtował się
około 5 mld lat temu, gdy Wszechświat osiągnął już dwie trzecie obecnej wielkości.
Obecnie powszechnie przyjęta jest hipoteza Harolda C. Ureya z 1952 roku, która
przyjmuje:
·ð SÅ‚oÅ„ce powstaÅ‚o z zagÄ™szczonej kosmicznej chmury gazowo-pyÅ‚owo-
meteorytowej
·ð z pozostaÅ‚oÅ›ci tej chmury powstaÅ‚y planety w wyniku koncentracji materii pod
wpływem grawitacji
·ð kondensacja materii spowodowaÅ‚a rozgrzanie planet i ich częściowe lub
całkowite upłynnienie
1
W stadium upłynnienia doszło do grawitacyjnego rozdzielenia materiału planetarnego
w ten sposób, że składniki najlżejsze znajdowały się na zewnątrz a cięższe we
wnętrzu planety.
Ziemia podobnie jak układ słoneczny powstała przed około 4,5 (4,6  4,8) mld lat.
Obecnie przypuszcza się, że dużo wcześniej.
(W XVII wieku arcybiskup James Usher na podstawie biblii ustalił datę powstania
Ziemi południe 23 paz
dziernik 4004 B.C.)
Skorupa ziemska była początkowo niestabilna, cienka i składała się ze skał typu
bazaltów. Nie było hydrosfery a atmosferę stworzyły tlenek i dwutlenek węgla,
siarkowodór, dwutlenek siarki, amoniak, chlorowodór, para wodna i inne gazy.
Gdy temperatura powierzchni obniżyÅ‚a siÄ™ poniżej 100°ðC mogÅ‚a kondensować siÄ™
para wodna. Powstały pierwsze zbiorniki wód  zaczął działać pra hydrologiczny
cykl. O istnieniu hydrosfery już ok. 0,5 mld lat od powstania Ziemi świadczą pierwsze
skały osadowe wieku ok. 3,8 mld lat.
Czas geologiczny
W okresie 4,5 mld skorupa ziemska ulegała daleko idącym przeobrażeniom. W
miejscu oceanów powstawały wysokie góry. Te z kolei były niszczone zrównane
(peneplenizacja) i w ich miejsce powstawały kolejne morza i oceany. Mimo, że
przebieg procesów geologicznych jest bardzo powolny, rozpatrywane w długim
okresie czasu są w pełni zrozumiałe.
Przykłady:
- jeśli w zbiorniku morskim lub oceanicznym odkłada się 1 mm osadu rocznie, to
przez milion lat mamy 1000000 mm czyli 1 km.
obserwowane obecnie procesy biegną dużo szybciej:
- próg wodospadu Niagara cofa się rocznie o 0,5 m. Podobnie nasze wybrzeża
klifowe.
- Płyty litosfery przemieszczają się z prędkością do 10 cm rocznie.
- W delcie Wisły osadziło się w czasie 10 000 lat do 30 m aluwiów.
2
Geologiczna skala czasu
http://www.ruf.rice.edu/~leeman/GeoTimeSpiral.gif
Podział dziejów Ziemi na ery, okresy i epoki oparty jest na ewolucji świata
organicznego i przebiegu zjawisk górotwórczych.
Definiowanie okresów geologicznych oparte było przede wszystkim na
skamieniałościach. Główne epizody wymierania spowodowały zasadnicze różnice
w składzie skamieniałości poszczególnych okresów. Inną cechą wykorzystaną do
wyznaczenia systemów geologicznych była litologia skał. Obecnie najważniejszym
z
ródłem wiedzy o historii życia są badania genetyczne współcześnie żyjących
organizmów. Porównując sekwencje genetyczne potrafimy ustalać drzewa
ewolucyjne. Na podstawie drzew genetycznych potrafimy wyznaczać momenty
powstania poszczególnych grup organizmów i poszczególnych cech.
Badania genetyczne nie maja jednak zastosowania do gatunków już wymarłych.
Podział dziejów Ziemi
Ponieważ najstarsze ze skał zawierające skamieniałości wydzielono pod nazwą
kambru, wszystkie starsze skały zostały określone jako prekambryjskie.
Prekambr jest nieformalnie stosowanym wydzieleniem, dzielony jest formalnie na
dwie jednostki geochronologiczne najwyższej rangi
- eon archaiczny
- eon proterozioczny,
3
granica pomiędzy nimi została określona wiekiem 2,5 mld lat.
Czas od kambru po dzień dzisiejszy reprezentuje eon fanerozoiczny  co oznacza
eon jawnego życia.
Eon fanerozoiczny dzielony jest na 3 ery definiowane historią życia na Ziemi:
"  okres starego życia - era paleozoiczna,
"  okres średniego życia - era mezozoiczna, era dinozaurów
"  okres współczesnego życia , - era kenozoiczna, zwana nieformalnie erą ssaków.
Główne epizody wymierania spowodowały zasadnicze różnice w składzie
skamieniałości poszczególnych okresów.
Początek i koniec poszczególnych okresów szacowane są przy pomocy pierwiastków
promieniotwórczych pochodzących ze skał, znajdujących się w pobliżu granic
okresów.
4
Określenie wieku Ziemi  metody:
- wieku bezwzględnego  polega na wykorzystaniu zjawiska połowicznego rozpadu
pierwiastków promieniotwórczych (jest to czas, w którym połowa atomów danego
pierwiastka zawartego w skale ulega rozpadowi), np.:
40K 1,3 mld lat
238U 4,5 mld lat
14C 5570 lat
- wieku względnego  polega na określeniu wieku skały względem innej (skała
młodsza - starsza); wykorzystuje się tu skamieniałości.
Jak pokazują datowania metodą rozpadu promieniotwórczego, najstarsze
skały na Ziemi mają ponad 3,8 mld lat. Himalaje tworzyły się przez ostatnie 15 mln lat
co stanowi zaledwie 0,3% historii Ziemi.
4,6 mld lat = 1 rok
.
January February March April
28 march first one celled
organisms
June July August
May
First marine organisms
November
October
September
December
11-25 .12  age of
18. 11. Cambrian
dinosaurs
expansion of life
31.12 23.37  first Homo
29.11 first land plant
species
and animals
5