Гипотезы происхождения Земли. (Лекция 1)

Июль 27, 2022

Главная
История
Гипотезы происхождения Земли. (Лекция 1)

Содержание

2. О. Ю. Шмидт: Солнце – захват твердых частиц из скопления – их движение вокруг Солнца –
3. Гипотезы происхождения жизни на Земле Направления: А. И. Опарин, Дж. Бернал: вначале Земля безжизненна – абиогенный
4. 2. В. И. Вернадский, Л. С. Берг, Л. А. Зенкевич – жизнь возникла в космосе: -
5. Признаки существования организмов в прошлом: - морфологические. Окаменение (фоссилизация) остатков: животных, растений, микроорганизмов (в коллоидах). Окремнение,
6. - биохимические – в химических соединениях осадочных горных пород. Биологическая органика – рассеянная – гидролиз –
7. - изотопно-геохимические. Изотопные методы – следы жизнедеятельности – в самых древних. Сера: изотоп 32S – формирование
8. Первичная биожизнь: - в водной среде, - гетеротрофные – питались органикой, возникшей в космохимических условиях (1%
9. Химическая эволюция (каталитические реакции с образованием молекул ДНК). Почему лишь на Земле: - развитие живого вещества
10. Развитие биосферы – три этапа: - восстановительный (космос – Земля): гетеротрофная биосфера (малые сферические анаэробы) –
11. Догеологический, или азойский этап развития Земли (4,6-4,0 млрд. лет назад). Газо-пылевая туманность. Аккреция. Разогрев, бомбардировки. Расслоение
12. Жизнь: гетеротрофные – переход к автотрофному питанию – появление кислорода. Понятие «единого живого вещества» – саморегулирующейся
13. Раннеархейский этап, или катархей (4,0-3,5 млрд. лет назад) Формирование протоконтинентальной коры. Ядра будущих материков. Начало фотосинтеза.
14. Средне-позднеархейский этап (3,5-2,5 млрд. лет назад) Кратонизация : зеленокаменные (базальт-ультраосновные) пояса – к ядрам коры –
15. Атмосфера – слабоокислительный этап: снижается содержание метана, аммиака, водорода, накопление углекислого газа, образование кислорода – связывался
16. Раннепротерозойский этап (2,5-1,7 млрд. лет назад) Этап формирования фундаментов древних платформ, первых геосинклинальных прогибов и разрастания
17. Образование пород: 1) в подвижных поясах: интенсивное прогибание, излияние базальтовых и более кислых лав, кремнисто-глинистые и
18. Начало: снизилась плотность атмосферы, температура – до упала до 50-70С. Соленость океана – 2-3%, 45-55С, состав
19. Позднепротерозойский этап (1,7-0,6 млрд. лет назад) Рифей и венд. Н. С. Шатский
20. Глобальная перестройка литосферы: кора океанического типа – в кору материковую. Древние платформы: - рифей – авлакогенный
21. Байкальская складчатость 1,2-0,5 млрд. лет назад - вокруг озера Байкал, Тимано-Печорская область, Северный Таймыр, Енисейский кряж.
22. 1,3 млрд. лет назад – зарождение многоклеточных растений и животных. Нектон – активно плавающие Бентос –
23. Поздний рифей (900-600 млн. лет) Червеобразные (плоские и кольчатые) многоклеточные животные Членистоногие (Precambridium), грибковые Многощетинковая дикинзония
24. Кишечнополостные, или радиальные (лат. Coelenterata, Radiata) Мягкотелые медузоподобные, «парившие» в толще воды, и прикрепленные полипоидные (одиночные
25. Тип губки (Porifera), класс Spongia Нет ясно дифференцированных тканей и обособленных органов Корковые, подушковидные, ковриговидные или
27. Около 1,4 млрд. лет назад – распад МЕГАГЕИ.
28. Около 1 млрд. лет назад – возникновение МЕЗОГЕИ из блоков ранее распавшейся Мегагеи
29. 800-750 млн. лет назад. Распад МЕЗОГЕИ на ЛАВРАЗИЮ и ГОНДВАНУ. Палеоокеан Тетис Мн — Монгольская плита;
30. 650 млн. лет назад. Распад ЛАВРАЗИИ И ГОНДВАНЫ Палеоокеан Япетус. Ар — Аравийская плита
31. Палеотектоническая карта центра Восточно-Европейской платформы (Р. Г. Гарецкий, М. А. Нагорный) Позднебайкальский этап Волынская (ранневендская) фаза
32. Валдайско-балтийский подэтап. Ранне- (а) и позднередкинская (б) подфазы. I – Скандинавско-Уральская зона перикратонных опусканий; II –
33. Котлинская (а) и балтийская (б) фазы. 1 – зона складчатости. Структуры: 1 – Грязовецкий (Грязовецко-Тотьминский) прогиб,
34. Отложения моря, суши, рек, гор, пустынь и ледников (тиллиты) – климат протерозоя разнообразен. Тиллиты Шпицбергена
36. Скачать презентацию

Слайд 2

О. Ю. Шмидт: Солнце – захват твердых частиц из скопления –

их движение вокруг Солнца – сгустки – планеты – распад РЭ – разогрев Земли

В. Г. Фесенков: планеты – «дети молодого Солнца».
Оно – вращаясь и сгущаясь – горячие вихревые сгущения – будущие планеты.

Слайд 3

Гипотезы происхождения жизни на Земле
Направления:
А. И. Опарин, Дж. Бернал:
вначале

Земля безжизненна –
абиогенный синтез органических соединений (2 млрд. лет) –
живое вещество.

Слайд 4

2. В. И. Вернадский, Л. С. Берг, Л. А. Зенкевич –

жизнь возникла в космосе:
- 3-4 млрд. лет недостаточно (до 10 млрд.),
- в докембрии следы жизни скрыты геологическими процессами,
- организмы не имели твёрдого скелета.
«Мы не нашли указаний на время, когда живого вещества на нашей планете не было. Жизнь на ней геологически вечна» (В. И. Вернадский).
Древнейшая жизнь – гетеротрофные бактерии (пищу и энергию – от органики абиогенного происхождения) – более 4 млрд. лет назад.

Слайд 5

Признаки существования организмов в прошлом:
- морфологические.
Окаменение (фоссилизация) остатков:
животных, растений, микроорганизмов (в

коллоидах).
Окремнение, карбонатизация.
Строматолиты (мелководные биогермы) – деятельность сине-зеленых водорослей и бактерий. Микрофоссилии. Отложения Западной Австралии – до 3,5 млрд. лет.

Строматолиты плато
Анабар

Современные
строматолиты
Австралии

Слайд 6

- биохимические – в химических соединениях осадочных горных пород.
Биологическая органика

– рассеянная – гидролиз – нефть.
Докембрийские породы – метаморфизм органики – графит, шунгит.

Слайд 7

- изотопно-геохимические.
Изотопные методы – следы жизнедеятельности – в самых древних.
Сера: изотоп

32S – формирование сероводорода H2S, изотоп 34S – бактериальная сульфатредукция в древних водоемах. Рассматривается отношение 32S/34S. Железистые кварциты КМА.

Слайд 8

Первичная биожизнь:
- в водной среде,
- гетеротрофные – питались органикой, возникшей в

космохимических условиях (1% вещества Земли – материал типа углистых хондритов),
- гетеротрофные – размножение – дефицит питательной базы – переход к автотрофному (фотосинтез) питанию,
- нет свободного кислорода – облучение ультрафиолетовой радиацией Солнца,
- автотрофные – создание свободного кислорода,
- возникновение озонового экрана – использование излучения в видимой части спектра.

Слайд 9

Химическая эволюция (каталитические реакции с образованием молекул ДНК). Почему лишь на

Земле:
- развитие живого вещества – ранняя биосфера как сочетание благоприятных условий (атмосфера, гравитация),
- на других планетах – эволюция заморожена.
Первичная атмосфера и гидросфера – с дегазацией первичной мантии.

Слайд 10

Развитие биосферы – три этапа:
- восстановительный (космос – Земля): гетеротрофная биосфера

(малые сферические анаэробы) – следы свободного кислорода, фиксация азота (ультрафиолет разлагал аммиак),
- слабоокислительный: предки цианобактерий – появление фотосинтеза; кислород – строителями строматолитов, но – связывался железом (до завершения образования железистых формаций),
- окислительный (2-1,8 млрд. лет назад): развитие фотоавтотрофной биосферы – кислорода достаточно для дыхания животных.

Слайд 11

Догеологический, или азойский этап развития Земли (4,6-4,0 млрд. лет назад).
Газо-пылевая

туманность.
Аккреция. Разогрев, бомбардировки.
Расслоение Земли на оболочки (фаза первичной коры, или лунная).
Дегазация мантии – первичные атмосфера и гидросфера.
Атмосфера: пары сероводорода, аммиака, угарного газа; нет кислорода; ультрафиолетовое излучение.

Слайд 12

Жизнь: гетеротрофные – переход к автотрофному питанию – появление кислорода.
Понятие

«единого живого вещества» – саморегулирующейся система: клетки – контакт со всеми химическими элементами – выбор «благоприятных» элементов.
Сравнение атмосфер первичной Земли и Венеры

Слайд 13

Раннеархейский этап, или катархей
(4,0-3,5 млрд. лет назад)
Формирование протоконтинентальной коры.

Ядра будущих материков.
Начало фотосинтеза.
Жизнь: первые прокариоты (бактерии и сине-зеленые) - не обладают клеточным ядром и хромосомным аппаратом (наследственность – через ДНК).
Давление воздуха – не менее 2-3 атм.
Температура – от 70С до 100С.

Слайд 14

Средне-позднеархейский этап
(3,5-2,5 млрд. лет назад)
Кратонизация : зеленокаменные (базальт-ультраосновные) пояса –

к ядрам коры – переплавление – гранит-зеленокам.области.
Складчатость (карельская) – 2,6 млрд. лет назад. Мощность коры – до 30-35 км.

Архейские протоплатформы и раннепротерозойские подвижные пояса в составе фундамента древних платформ (по В. Е. Хаину):
1 — стрелки показывают местонахождение «серых гнейсов» — древнейшей континентальной коры; 2 — архейские протоплатформы; 3 — раннепротерозойские подвижные пояса

Слайд 15

Атмосфера – слабоокислительный этап: снижается содержание метана, аммиака, водорода, накопление углекислого

газа, образование кислорода – связывался железом.
Мировой океан Панталасса – хлоридный раствор с сульфатами (соленость 1 %); к концу – карбонатно-хлоридный. Известняки. Строматолиты.
Первый «архипелаг» Археогея (первая Пангея).

Слайд 16

Раннепротерозойский этап
(2,5-1,7 млрд. лет назад)
Этап формирования фундаментов древних платформ,

первых геосинклинальных прогибов и разрастания континентальной коры.
2,2 млрд. лет назад – распад Археогеи.
2 млрд. лет назад – складчатость.
Жизнь – основной фактор развития.

Слайд 17

Образование пород:
1) в подвижных поясах: интенсивное прогибание, излияние базальтовых и более

кислых лав, кремнисто-глинистые и песчанистые толщи, железистые кварциты.
В Африке – золотоносные и ураноносные конгломераты, на Восточно-Европейской платформе – железорудные формации;
2) в пологих структурах или грабенах (протоплатформенный чехол).
Проявления складчатых, метаморфических процессов, гранитизации – сформирован фундамент древних платформ (кратонов).

Слайд 18

Начало: снизилась плотность атмосферы,
температура – до упала до 50-70С.
Соленость

океана – 2-3%, 45-55С, состав – похож на современный.
Развиты прокариоты – сине-зеленые водоросли: широкое распространение строматолитов.
1,9 млрд лет назад – появление эукариотов.
1,8-2 млрд. лет назад – начало окислительного этапа; уровень кислорода в атмосфере – приблизился к современному.
1,8 млрд. лет назад – образование суперконтинента МЕГАГЕЯ

Слайд 19

Позднепротерозойский этап
(1,7-0,6 млрд. лет назад)
Рифей и венд. Н. С.

Шатский

Слайд 20

Глобальная перестройка литосферы: кора океанического типа – в кору материковую.
Древние платформы:
-

рифей – авлакогенный (орогенный) этап,
- венд – начало формирования платформенного (плитного) чехла.
Месторождения: 66 % запасов Fe, 50 % запасов Mn, Cu, U, Ti, многоч. месторождения Cr, Ni, Co, Pb, Zn, Ag, Au.
Заложение подвижных геосинклинальных поясов Среднегодовые температуры рифея – 33С–45С.

Слайд 21

Байкальская складчатость
1,2-0,5 млрд. лет назад
- вокруг озера Байкал, Тимано-Печорская область,

Северный Таймыр, Енисейский кряж.

1,4 млрд. лет назад – конец господства прокариот, появление планктонных одноклеточных эукариот («акритарх»).
Капсулы
шарообразной,
эллиптической
или
дискоидальной
формы.
От 8-500 мкм
до 1 мм.

Слайд 22

1,3 млрд. лет назад – зарождение многоклеточных растений и животных.
Нектон

– активно плавающие
Бентос – обитающие на морском дне
Планктон (планос, блуждающий) – дрейфующие или малоподвижные

Растения – водоросли: гигантский генератор свободного кислорода.
Сине-зелёные – жгутиковые – зелёные.

Слайд 23

Поздний рифей (900-600 млн. лет)
Червеобразные (плоские и кольчатые) многоклеточные животные

Членистоногие (Precambridium), грибковые

Многощетинковая
дикинзония

Слайд 24

Кишечнополостные, или радиальные
(лат. Coelenterata, Radiata)
Мягкотелые медузоподобные, «парившие» в толще воды,

и прикрепленные полипоидные (одиночные или колониальные), напоминающие современных альционарий, или морские перья.

Венд

Nemiana

Trilobozoa

Слайд 25

Тип губки (Porifera), класс Spongia
Нет ясно дифференцированных тканей и обособленных

органов
Корковые, подушковидные, ковриговидные или комкообразные обрастания и наросты. Спикулы – игольчатые выросты
Сейчас – 4 отряда: известковистые, шестилучевые (стеклянные), четырёхлучевые и кремнероговые
Бокал или цилиндр – к субстрату; отверстие – устье (оскулум), сообщающееся с атриальной, или парагастральной, полостью.
Стебельчатые, кустистые

Слайд 26

Слайд 27

Около 1,4 млрд. лет назад –
распад МЕГАГЕИ.

Слайд 28

Около 1 млрд. лет назад – возникновение МЕЗОГЕИ из блоков ранее

распавшейся Мегагеи

Слайд 29

800-750 млн. лет назад. Распад МЕЗОГЕИ на
ЛАВРАЗИЮ и ГОНДВАНУ.
Палеоокеан Тетис
Мн —

Монгольская плита; Ам — Амурская плита;
Ир — Иранская плита

Слайд 30

650 млн. лет назад.
Распад ЛАВРАЗИИ И ГОНДВАНЫ Палеоокеан Япетус.
Ар — Аравийская плита

Слайд 31

Палеотектоническая карта центра Восточно-Европейской платформы
(Р. Г. Гарецкий, М. А. Нагорный)
Позднебайкальский

этап

Волынская (ранневендская) фаза
1 – фундамент; 2 – бывший ранее чехол; 3 – траппы;
4 – океанская кора; 5-6 – контуры и палеоизопахиты волынских образований, 7 – краевой шов платформы, 8-9 – разломы
1 – Скандинавско-Уральская зона перикратонных опусканий,
2 – Среднерусский авлакоген, 3 – Смоленско-Рязанский прогиб,
4 – Кобринско-Могилевский прогиб.

Слайд 32

Валдайско-балтийский подэтап.
Ранне- (а) и позднередкинская (б) подфазы.
I – Скандинавско-Уральская

зона перикратонных опусканий;
II – Московская синеклиза; III – Кобринско-Полоцкий прогиб.

Слайд 33

Котлинская (а) и балтийская (б) фазы. 1 – зона складчатости.
Структуры:

1 – Грязовецкий (Грязовецко-Тотьминский) прогиб,
2 – Галичский прогиб, 3 – Рыбинско-Сухонский мегавал.

Слайд 34

Отложения моря, суши, рек, гор, пустынь и ледников (тиллиты) – климат

протерозоя разнообразен.

Тиллиты
Шпицбергена

Гипотезы происхождения Земли. (Лекция 1)

Содержание

О. Ю. Шмидт: Солнце – захват твердых частиц из скопления –

Гипотезы происхождения жизни на Земле Направления:А. И. Опарин, Дж. Бернал: вначале

2. В. И. Вернадский, Л. С. Берг, Л. А. Зенкевич –

Признаки существования организмов в прошлом:- морфологические.Окаменение (фоссилизация) остатков:животных, растений, микроорганизмов (в

- биохимические – в химических соединениях осадочных горных пород. Биологическая органика

- изотопно-геохимические.Изотопные методы – следы жизнедеятельности – в самых древних.Сера: изотоп

Первичная биожизнь:- в водной среде,- гетеротрофные – питались органикой, возникшей в

Химическая эволюция (каталитические реакции с образованием молекул ДНК). Почему лишь на

Развитие биосферы – три этапа:- восстановительный (космос – Земля): гетеротрофная биосфера

Догеологический, или азойский этап развития Земли (4,6-4,0 млрд. лет назад). Газо-пылевая

Жизнь: гетеротрофные – переход к автотрофному питанию – появление кислорода. Понятие

Раннеархейский этап, или катархей (4,0-3,5 млрд. лет назад) Формирование протоконтинентальной коры.

Средне-позднеархейский этап (3,5-2,5 млрд. лет назад)Кратонизация : зеленокаменные (базальт-ультраосновные) пояса –

Атмосфера – слабоокислительный этап: снижается содержание метана, аммиака, водорода, накопление углекислого

Раннепротерозойский этап (2,5-1,7 млрд. лет назад) Этап формирования фундаментов древних платформ,

Образование пород:1) в подвижных поясах: интенсивное прогибание, излияние базальтовых и более

Начало: снизилась плотность атмосферы, температура – до упала до 50-70С. Соленость

Позднепротерозойский этап (1,7-0,6 млрд. лет назад) Рифей и венд. Н. С.

Глобальная перестройка литосферы: кора океанического типа – в кору материковую.Древние платформы:-

Байкальская складчатость 1,2-0,5 млрд. лет назад- вокруг озера Байкал, Тимано-Печорская область,

1,3 млрд. лет назад – зарождение многоклеточных растений и животных. Нектон

Поздний рифей (900-600 млн. лет) Червеобразные (плоские и кольчатые) многоклеточные животные

Кишечнополостные, или радиальные (лат. Coelenterata, Radiata)Мягкотелые медузоподобные, «парившие» в толще воды,

Тип губки (Porifera), класс Spongia Нет ясно дифференцированных тканей и обособленных

Около 1,4 млрд. лет назад – распад МЕГАГЕИ.