Палеогеография (стр. 8 )

Следовательно, на ранней стадии развития существовала анаэробная восстановительная атмосфера, и если, в конце концов, произошел переход к атмосфере окислительной и аэробной, то фактором, ответственным за этот переход, явилась жизнедеятельность фотосинтезирующих организмов. Сущность жизнедеятельности этих организмов заключается в том, что при поглощении из внешней среды неорганических веществ (углекислого газа и воды) и солнечной энергии с помощью хлорофилла они производят органические вещества и кислород. Суммарная химическая реакция этого процесса выражается уравнением:  CO2 + 6H2 = C6H12O6 + 6O2. 
Живые организмы, появившиеся в водах древнего океана, стали определяющим фактором развития атмосферы. Важнейшим результатом деятельности этих организмов явилось накопление большого количества кислорода в атмосфере, сопровождаемое поглощением углекислого газа. Процесс накопления в атмосфере кислорода способствовало возникновению озонового слоя, который способен задерживать большую часть коротковолновых и ультрафиолетовых лучей, губительных для всего живого. Озоновый слой образовался на высоте 25—30 км от поверхности Земли за счет фотохимической реакции. Когда озоновый слой атмосферы сформировался полностью, ультрафиолетовые лучи уже не достигали поверхности Земли и живые организмы смогли обитать на суше. Эволюция живых организмов пошла еще быстрее благодаря пышному развитию растительности. Все увеличивающееся содержание кислорода в атмосфере способствовало окислению аммиака, выделяющегося при интенсивном вулканизме. В результате реакции окисления аммиака образовывался азот: 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O. Так постепенно создавалась азотно-кислородная атмосфера Земли. Большая часть кислорода, выделившегося вследствие фотосинтеза за геологическую историю планеты, была захоронена в литосфере в виде карбонатов, сульфатов, оксидов железа и других осадочных образований. Захоронению подвергался не только кислород, но и углерод. Продукцией биохимической деятельности живых организмов стали залежи каменных и бурых углей, нефти. Процесс захоронения органического вещества способствовал обеднению атмосферы углекислым газом и обогащению кислородом. Древняя атмосфера, по современным расчетам, была насыщена СО2 в 1000 раз больше, чем современная. Источником фотосинтетического кислорода является морская и континентальная растительность. Около 80 % общего его количества образуется в результате жизнедеятельности фитопланктона, содержащегося в верхних слоях морей и океанов. Фитопланктон представляет собой микроскопические растительные морские организмы. Наземные растительные организмы дают примерно 20 % фотосинтетического кислорода. По современным представлениям, весь свободный кислород атмосферы образовался в основном за счет двух мощных источников — фотосинтетического и эндогенного (глубинного), т. е. в результате дегазации базальтовой магмы. 
По подсчетам , общее количество свободного кислорода в атмосфере оценивается в 1,5 • 1015 т, что согласуется с настоящими определениями. 

Лекция №7. Эволюция литосферы.

Геологическое развитие Земли характеризуется направленностью и необратимостью всех геологических событий, в том числе и тектонических, которые привели к формированию современной сложной структуры литосферы. Известный российский тектонист . Виктор Ефимович (1914 г. р.) в 1973 году выделил этапы ее развития:

I. догеологический (4,6 -4,5 млрд. лет);

II. лунный; от образования земной коры до формирования гидросферы (4,5 -4,0 млрд. лет);

III. катархейский, образуется первичная континентальная литосфера, слагающая ядра будущих материков (4,0 -3,5 млрд. лет);

IV. подзднеархейско-раннепротерозойский или раннегеосинклинальный: образование протогеосинклиналей и первых платформ (3,5 -2,0 млрд. лет);

V. среднепротерозойский - раннерифейский или раннеплатформенный, консолидация первичной континентальной коры, 2,0 -1,4 млрд. лет;

VI. позднепротерозойский - палеозойский или геосинклинально-платформенный; обособление древних платформ и их развитие (1,4 -0,2 млрд. лет);

VII. мезозойско-кайнозойский или континентально-океанический; оформление современных континентов, создание на палеозойских и раннемезозойских складчатых структур молодых платформ; образование молодых океанов (0,2 млрд. лет).

В геологическом развитии последних этапов истории Земли наблюдается определенная направленность: постоянно увеличивается объем литосферы и верхней мантии, а также размеры устойчивых плит, несмотря на прослеживание противоположного процесса - океанизация за счет обрушения и развития облаков материков.

Для направленного развития литосферы характерна цикличность процессов, которые проявляются преимущественно на различных территориях. Т. о. в истории Земли наблюдаются определенные этапы развития литосферы, на протяжении которых тектонические процессы приводят к тектонической перестройке то одних участков литосферы то других.

Лекция №8. Эволюция биосферы.

Эволюция биосферы и её основных составляющих (по Ф. Рамаду,1981)

Время, число лет	Геологическая эпоха	Биосфера	Литосфера	Гидросфера	Атмосфера
5*109 4.5*109	Ранний архей		Формирован солнечной сис-мы. Наиболее древние породы.	Конденсация океана	Свободный кислород отсутствует
3*109 2*109	Докембрий	Первые бактерии Первые орган., способные к фотосинтезу Быстрый рост фитопланктона	Вулканизм Докембрийск. оледенение	Появление кислорода из оксидов железа	Содержание кислорода состов. 1% современ. значения. Образование озонового слоя.
7*108 5*108 2,25*108	Палеозойская эра	Появление многоклеточных Появление сосудистых растений и насекомых	Оледенение Сахары. Образование каменноугольных отложений	Увеличение обьема океана	Содержание кислорода составляет 3-10% современн.
108 - 7*107	Мезозойская эра	Появление млекопитающих Появление покрытосеменных растений	Вулканизм Отложение мела и гипса в осадочных породах		Содержание кислорода увеличивается
5*107 2*107 107 106	Кайнозойская эра Эоцен Олигоцен Миоцен Плиоцен Четвертичный период	Появление злаковых Увеличение видимого разнообразия млекопитающих Первый примат по линии антропоидов. Первый из известных человекообразных Оледенение	Образование бурого угля. Вулканизм	Уровень моря на 120 км ниже современн.	Процентное содержание кислорода близко к современному Содержание кислорода соответствует современному

В жатом виде идеи об эволюции биосферы могут быть сформулированы следующим образом:

1. Вначале сформировалась литосфера - предвестник окружающей среды, а затем после появления жизни на суше - биосфера.

2. В течение всей геологической истории Земли никогда не наблюдались азойные геологические эпохи (т. е. лишение жизни). Следовательно, современное живое вещество генетически связано с живым веществом прошлых геологических эпох.

3. Живые организмы - главный фактор миграции химических элементов в земной коре, “по крайней мере, 90% по весу массы ее вещества в своих существенных чертах обусловлено жизнью”.

4. Грандиозный геологический эффект деятельности организмов обусловлено тем, что их количество бесконечно велико и действуют они практически в течение бесконечно большого промежутка времени.

5. Основным движущим фактором развития процессов в биосфере является биохимическая энергия живого вещества.

Венцом творчества стало учение о ноосфере, т. е. сфере разума.

В целом, учение о биосфере заложило основы современных представлений о взаимосвязи и взаимодействии живой и не живой природы. Практическое значение учения о биосфере огромно. В наши дни оно служит естественнонаучной основой рационального природопользования и охраны окружающей среды.

Приложение 2

Практические занятия

Планы практических занятий

Практическое занятие №1-2. Стратиграфическая шкала.

Построим геологический разрез по линии I-I на геологической карте (рис. 3), с использованием стратиграфической колонки (рис. 1) и описания буровых скважин (табл. 3). На основании анализа стратиграфической колонки и разреза попытаемся восстановить историю геологического развития района.

Для построения разреза принимаем горизонтальный масштаб 1:10000, вертикальный 1:1000. Пример построения разреза по линии I-I в уменьшенном масштабе приведен на рис. 4.

Строить разрез рекомендуется на миллиметровой бумаге в следующем порядке. В нижней части листа делаем три строки для характеристики скважин и указания расстояний между ними. Намечаем начало и откладываем вправо длину разреза в масштабе 1: 10000. У начала разреза строим шкалу абсолютных отметок с таким расчетом, чтобы максимальная отметка была несколько выше верхней точки рельефа, а минимальная ниже забоя самой глубокой скважины.

Рис. 3. Геологическая карта: 1 – граница стратиграфического несогласия; 2 – оползни; 3 – буровая скважина и ее номер; 4 – болото; 5 – карстовая воронка; 6 – линия разреза и ее номер.

Таблица 3

Описание буровых скважин к геологической карте

№ скв. Абсолютная отметка устья	№ слоя	Геол. возраст	Описание горных пород	Глубина залегания подошвы слоя, м	Глубина залегания уровня воды, м (дата замера 2005г)
Появившегося	Установившегося
107, 2	aQ4	Супесь серая, текучая	7,2	6,0(15.01)	6,0(10.9)
	aQ4	Песок мелкий иловатый	13,9		11.4 над устьем (24.01)
	aQ3	Песок средней крупности, плотный	19.0
	C1	Известняк трещиноватый, закарстован	35,0
	D3	Аргиллит серый	58,8
	γPR	Гранит трещиноватый, выветрелый до гл. 61 м	65,0*	58.8(23.01)
117,0	aQ3	Суглинок бурый твердый	5,0
	aQ3	Супесь желтая пластичная	13,5
	aQ3	Песок средней крупности, плотный	20,8	16,1(25.01)	16,5(10.9)
	C1	Известняк трещиноватый, закарстован	45,4
	D3	Аргиллит серый	65,0
	γPR	Гранит трещиноватый, выветрелый	67,2	65,0(30.01)	1,6(31.01)
104.8	aQ4	Супесь бурая текучая	5.6	3,9(02.02)	4,4(10.09)
	aQ4	Песок мелкий, рыхлый	14,2		8,0 над устьем (08.02)
	aQ3	Песок средней крупности, плотный	24, 4
	fgQ1	Песок гравелистый средней плотности	32,7
	C1	Известняк трещиноватый	34,1
	D3	Аргиллит серый	52,0
	γPR	Гранит трещиноватый, выветрелый	61,2	52,0(07.02)
115,4	aQ3	Суглинок бурый полутвердый	6.1
	aQ3	Супесь желтая пластичная	13,3
	aQ3	Песок средней крупности, плотный	35,5	13,9(10.02)	14,4(10.9)
	fgQ1	Песок гравелистый средней плотности	47,8
	D3	Аргиллит серый	52,2
115,8	aQ3	Суглинок коричневый твердый	7,9	13,0(15.02)	13,6(10.9)
	aQ3	Супесь желтая пластичная	15,0
	aQ3	Песок средней крупности, плотный	32,7
	fgQ1	Песок гравелистый средней плотности	38,0
	C1	Известняк трещиноватый	44,4
	D3	Аргиллит серый	62,0
	γPR	Гранит трещиноватый, выветрелый до гл. 63,0 м	70,2	62,0(22.02)	2,3(23.02)

* Последняя цифра по скважине означает глубину до забоя скважины. Подошва последнего слоя проходит ниже забоя скважины.