Глобальные экологические катастрофы в истории Земли

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Января 2013 в 15:25, реферат

Описание

По силе воздействия на эволюцию жизни (исчезновение 75 % - 90 % всех существовавших видов животных и растений) катастрофам произошедших: на рубежах перми и триаса (251,2 млн. лет назад) и мела и палеогена (65 млн. лет назад) не было равных в истории Земли. За исключением, пожалуй, еще одной катастрофы, которая произошла 3,9 млрд. лет назад на рубеже катархея и архея и которая, по мнению специалистов из университетов штатов Аризона и Теннеси (США), привела к возникновению жизни.

Содержание

Введение 3
1 Катастрофа на границе перми и триаса (251,2 ± 3,4 млн. лет назад) 4
1.1 Вспышка вулканизма 4
1.2 Накопление пограничных глин 5
1.3 Изменение режима осадконакопления 5
1.4 Климатические изменения 5
1.5 Уменьшение содержания кислорода в атмосфере 6
1.6 Вымирание фауны и флоры 6
2 Катастрофа на границе мела и палеогена (65 млн. лет назад) 7
2.1 Вспышка вулканизма 7
2.2 Накопление пограничных глин 8
2.3 Накопление сажи 9
2.4 Изменение режима осадконакопления 9
2.5 Климатические изменения 9
2.6 Уменьшение содержания кислорода 9
2.7 Вымирание фауны и флоры 9
3 Другие катастрофы 10
4 Уточненный сценарий катастроф 11
4.1Мрак, морозы, понижение содержания кислорода 11
4.2 Подъем уровня моря = Великий потоп 12
4.3 Кислотные дожди 13
5 Гибель Гипербореи и смещение земной оси 14
5.1 Миграция гипербореев на юг. Асы и ваны 14
Заключение 16
Список литературы 17

Работа состоит из  1 файл

Биогеография.docx

— 169.66 Кб (Скачать документ)

Г. Келлер из Принстонского университета (США), изучавшая пограничные мел-палеогеновые отложения в разрезе Эль Кеф в Тунисе и р. Бразос (Техас, США), пришла к выводу, что вымирание планктонных фораминифер началось за 300 тыс. лет до накопления и закончилось через 200-300 тыс. лет после накопления пограничных мел-палеогеновых отложений, т. е. продолжалось около 500 тыс. лет (Keller, 1989). Однако основное количество фораминифер погибло непосредственно перед отложением пограничных отложений и в течение 50 тыс. лет после этого. Это означает, что период массового вымирания микрофауны едва ли превышал 50-100 тысяч лет. Кроме того, первыми вымирали крупные теплолюбивые виды, а последними - мелкие, примитивные и холоднолюбивые.

В неморских разрезах непосредственно выше иридиевого слоя, по данным В.А. Красилова, резко возрастает содержание спор папоротников, иногда сохраняются также и листья этих растений. На этом уровне палеогеновые формы флоры сменяют меловые.

Другими важными событиями, относящимися к границе мела и палеогена, являются массовый выброс вулканического пепла и аэрозолей, кислотные дожди (о чем свидетельствует повышенное содержание серы в пограничных мел-палеогеновых отложениях Копет-Дага), существенные перерывы в осадконакоплении, а также обширная трансгрессия моря, приуроченная к самому началу палеогена.

Учеными геологического факультета МГУ под руководством А.Б. Вейнмара отмечены такие важные особенности пограничных мел-палеогеновых отложений, как космические соотношения в них сидерофильных элементов, присутствие ударно-метаморфизованного кварца и полевого шпата, стишовита, а также стекол ударного плавления (тектитов). Все это служит дополнительным доказательством того, что они образовались в результате столкновения с Землей крупного астероида.

По мнению Дж. Бурджейса и других исследователей (Bourgeois et al., 1988), пограничные мел-палеогеновые отложения р. Бразос в Техасе представлены невыдержанным по мощности и простиранию слоем хаотично перемешанных песчаников, алевролитов и глин, которые залегают на размытых серых мергелях маастрихта (верхний мел). Они интерпретируют их как отложения цунами, образованного в результате столкновения Земли с астероидом.

3 Другие катастрофы

Катастрофы, подобные произошедшим на границе перми-триаса и мела-палеогена, имели место и во многие другие моменты истории Земли. Некоторые важнейшие особенности этих катастроф, сближающие их с катастрофами перми-триаса и мела-палеогена. Это образование крупнейших базальтовых (трапповых) провинций:

- на границе триаса и юры (около 200 млн. лет назад; 200 ± 4 млн. лет по K-Ar и U-Pb датировкам) на обоих побережьях и дне Атлантического океана от Франции и Западной Африки до востока Северной Америки и Южной Бразилии (суммарная площадь около 7 млн. км2 ) ;

- на границе нижней и средней юры (183,6 ± 1 млн. лет по K-Ar датировкам) на плоскогорье Карру в Южной Африке (площадь около 50 тыс. км2) и в Антарктиде; - на границе юры и мела на плоскогорье Парана в Бразилии (площадь около 750 тыс. км2) и в пределах Азиатской базальтовой провинции, охватывающей, по данным В.А. Красилова, Забайкалье, Монголию и Северный Китай;

- в самом конце позднего эоцена (Чукотка, Западная Камчатка, Сахалин).

Это также иридиевые аномалии, обнаруженные Монтанари и другими исследователями (Montanari et.al., 1993) в нескольких местах на границе эоцена и олигоцена.

Наконец, это существование бескислородных условий (аноксия) примерно 183 млн. лет назад, установленное океанографом из Оксфордского университета Х. Дженкинсом (Великобритания) по двухметровым, богатым органикой, слоям в Антарктиде и других регионах, резкое похолодание на рубеже эоцена и олигоцена, миоцена и плиоцена.

4 Уточненный сценарий катастроф

4.1Мрак, морозы, понижение содержания кислорода

Проведенное разными исследователями  в различных уголках земного  шара изучение пограничных отложений  перми и триаса, мела и палеогена и других геологических эпох, а также связанных с катастрофическими событиями на рубежах эпох образований (разломов земной коры, траппов, распределения вулканического пепла и сажи в осадках и др.), позволяет привести более детальное описание последовательности событий во времена происходивших на Земле глобальных катастроф. Они были примерно следующими:

В результате столкновения с Землей крупного астероида, кометы или нескольких астероидов или комет (дальше можно было бы сказать "или в результате крупномасштабной ядерной войны", однако последнее заявление настолько противоречит нашим сегодняшним представлениям об истории Земли, что я его опускаю) происходил грандиозный выброс в атмосферу обломков и пыли горных пород. Крупные обломки падали в непосредственной близости от места столкновения, а мельчайшие обломки и пыль поднимались на большую высоту, смешивались с облаками (или формировали облака в результате конденсации вокруг них паров воды) и вовлекались господствовавшими ветрами в различные воздушные течения.

Выделявшаяся при столкновении астероида (астероидов) или кометы (комет) колоссальная энергия приводила к возгоранию растительности в районе (районах) катастроф, и помимо обломков и пыли в воздух поступало огромное количество дыма, золы и сажи от пожаров. Энергия от столкновения приводила к образованию многочисленных протяженных на тысячи километров разломов земной коры и верхней мантии (рифтовых зон и сдвигов), формирование которых сопровождалось прокатившимися по всему земному шару землетрясениями и грандиозной вулканической деятельностью (образование трапповых формаций). Изливавшаяся на огромных площадях горячая лава поджигала леса на сотнях тысяч квадратных километров, а выброшенный в воздух в гигантских количествах пирокластический материал смешивался с пылью от взрыва и продуктами горения.

В результате через некоторое время облака, состоящие из пыли, вулканического пепла, золы, сажи и других продуктов горения, обволакивали всю поверхность Земли и плотно закрывали ее от солнечных лучей. В зависимости от масштаба катастрофы поверхности Земли либо достигала значительно ослабленная часть солнечных лучей (в этом случае, по-видимому, вымирала только часть растительности и животных), либо солнечные лучи не достигали ее совсем. Тогда Землю покрывал густой мрак, который по косвенным оценкам (время гибели планктона) мог продолжаться от 10 до 100-150 тысяч лет. Хотя такие оценки времени отсутствия на Земле условий для фотосинтеза, возможно, являются сильно завышенными в связи с тем, что современная наука просто не в состоянии определить возраст пермско-триасовых и мел-палеогеновых пород с большей точностью; не исключено, что отмеченный период продолжался всего лишь одну тысячу или даже меньшее количество лет. В случае полного прекращения фотосинтеза вымирала подавляющая часть растительности и животных, что произошло, например, на рубежах перми и триаса, мела и палеогена.

Дальнейшие события. Сильно ослабившие или полностью перекрывшие доступ солнечных лучей к поверхности Земли плотные облака приводили к резкому похолоданию (по расчетам Н.Н. Моисеева, понижение температуры в разных местах Земли могло варьироваться от 20°C до -100°C). Это событие зафиксировано довольно отчетливо во многих пограничных отложениях перми и триаса, мела и палеогена. В результате такого похолодания происходило вымирание организмов, которые смогли выжить при отсутствии света. 

По всей вероятности, похолодание совпадало по времени с периодом "покрывшей Землю тьмы" и было довольно продолжительным (по имеющимся оценкам, от 10 до 100-150 тыс. лет). Об этом, в частности, свидетельствуют бескислородные условия на границе перми и триаса, нижней и средней юры и мела и палеогена, которые были возможны только при полном отсутствии фотосинтеза. Само же отсутствие кислорода служило дополнительным ускоряющим фактором вымирания уцелевших наземных (а возможно и морских) животных.

Итак, мрак, сильнейшие морозы на суше, значительное понижение температуры воды в океане, очень небольшое количество кислорода в воздухе или его полное отсутствие, продолжавшиеся, вероятно, в течение десятков или даже сотен тысяч лет (а может быть, и значительно меньше), приводили к тому, что в разные моменты геологической истории Земли (по геологическим меркам практически в одночасье) с поверхности Земли исчезало до 75-90 % всех живущих на ней животных и растений, которые до этого процветали в течение многих миллионов лет. 

Часть животных и растений каким-то образом сохранялись и после прекращения последствий катастроф начинали свою вторую жизнь. Количество уцелевших видов, скорее всего, зависело от масштаба катастрофы, который определял уровень прозрачности атмосферы и продолжительность периода «холода и мрака». В первую очередь, по-видимому, выживали глубоководные обитатели океана, а также животные и растения под землей, впадавшие в длительную «летаргическую» спячку (типа некоторых представителей сегодняшнего животного мира) или использовавших норы и пещеры в качестве укрытий. (В случае существования людей или других разумных существ в те далекие времена отдельные их представители также могли бы пережить время катастрофы в искусственных подземных убежищах и даже взять с собой некоторых представителей фауны и флоры).

4.2 Подъем уровня моря = Великий потоп

Перечисленные беды (мрак, морозы, понижение содержания кислорода и др.) еще не исчерпывают всего многообразия событий, связанного с глобальными катастрофами. Как было отмечено выше, пермо-триасовая и мел-палеогеновая катастрофы сопровождались значительным подъемом уровня моря, который происходил сразу после катастрофы (скорее всего, через 10-100 тыс. лет, а возможно, и раньше; по имеющимся данным мы не можем сказать это определенно).Этот подъем уровня моря очень напоминал Великий потоп, сведения о котором донесли до нас Библия и многочисленные устные предания.

Чем было вызвано отмеченное многими исследователями в разных уголках земного шара повышение уровня моря на границах разных эпох? Мне представляются возможными два объяснения этого события.

Во-первых, повышение уровня моря могло быть связано с продолжительными (образно говоря, - "в течение 40 дней и 40 ночей"; фактически - в течение намного более продолжительного отрезка времени) осадками, которые изливались с неба в виде непрекращающихся дождей (а также, вероятно, града или снега) после разогрева облачного слоя в результате интенсивной вулканической деятельности, пожаров и выброса в воздух огромного количества парниковых газов (в первую очередь, паров воды и углекислого газа), удерживающих отдаваемое Землей тепло. Вспомните, что именно такие события были предсказаны К. Саганом, П. Крутценом и Н.Н. Моисеевым.

Во-вторых, повышение уровня моря (причем, более катастрофическое, чем в первом случае), могло произойти, если бы какой-нибудь астероид или комета упали в океан. В этом случае должна была образоваться огромная (вероятно, высотой более 1 км) волна цунами, которая не один раз обошла бы земной шар. Именно такое событие реконструировали на границе мела и палеогена в Техасе Дж. Бурджейс и другие американские геологи.

 Вполне вероятно, что имели место оба этих события. В этом случае они должны были быть разделены во времени периодом несколько тысяч - десятки тысяч, возможно, первые сотни тысяч лет. С катастрофическим цунами, скорее всего, был связан размыв ранее накопленных осадков и накопление специфических, невыдержанных по мощности, пограничных отложений в ряде районов Земли, а с последующим подъемом уровня моря - черносланцевых и других толщ, образующихся в условиях трансгрессии.

4.3 Кислотные дожди

Широкомасштабные вулканические извержения, происходившие на границе перми и триаса, мела и палеогена и других эпох приводили к выбросу огромного количества вулканических газов: паров воды, углекислого газа, сернистого и серного газа, хлористого водорода, фтористого водорода, аммиака. Эти соединения поступали в воздух, насыщали его ядовитыми парами и в больших количествах накапливались в окутывавшем Землю плотном слое облаков. По мере нагревания облачного слоя они выпадали в виде дождей (или снега?), определяя их кислотную реакцию.

Таким образом, можно уверенно реконструировать, что "низвергавшиеся с неба потоки воды" или дожди (точнее, ливни) были кислотными. А предполагаемое продолжительное время выпадения таких дождей по всей территории Земли дает нам основание утверждать, что они насыщали кислотой реки, озера и даже поверхностные океанские воды, которые становились непригодными для жизни.

Все это (наводнение "всемирного масштаба", кислотные дожди, ядовитые туманы и воды с высоким содержанием  кислот) приводили к дальнейшему  вымиранию животных и растений.

 

5 Гибель Гипербореи и смещение земной оси

Мы не знаем, сколько тысячелетий  длился «золотой век» гипербореев –  ариев в их охотничьем раю, знаем только, когда он завершился - 12 тысяч лет назад. Известна и причина его завершения - крупнейшая из природных катастроф.

Да, 12 тысяч лет назад  произошел мощнейший катаклизм. До сих пор не вполне ясны его  причины. Большинство ученых сходится на том, что Земля столкнулась  с каким-то небесным телом, обладащим либо большой массой, либо большой относительной скоростью (некоторые исследователи считают, что катаклизм мог быть следствием захвата земным притяжением Луны, до того свободно блуждавшей в пространстве).

Стометровая стена воды трижды обошла земной шар... Дым сгоревших  лесов надолго погрузил планету  во мрак... Небывалые землетрясения  вскрывали землю, и реки лавы захлестывали все живое... Поселения людей на приморских равнинах были затоплены, и  родилась легенда-воспоминание о Великом  потопе... Но главное последствие  катаклизма - смещение земной оси и  передвижение полюсов в районы, в  которых они находятся и сейчас.

Эта катастрофа стала причиной и знаком завершения плейстоцена  и наступления голоценового (или четвертичного) периода. В популярной литературе с ней также связывают гибель платоновской Атлантиды. Мнение это не лишено оснований, хотя, как и все общепринятые мнения, в опосредованном виде. Так или иначе, началось таяние Великих ледников. Век за веком, метр за метром, поднимался уровень Мирового океана, заливая равнины Гипербореи; климат становился все более холодным и началось образование вечной мерзлоты.

5.1 Миграция гипербореев на юг. Асы и ваны

Каким-то образом в этом катаклизме протоиндоевропейцы уцелели - скорее всего, под прикрытием Новоземельского хребта - хотя наверняка понесли огромные потери. Животные уходили к югу, жизнь стала невыносимо трудной, и люди двинулись к теплу. Конечно, процесс этот был медленным и практически незаметным. Раз в два-три поколения роды перебирались к югу на несколько десятков километров, к лучшим охотничьим угодьям, и там проводили всю жизнь одно или два поколения. Так они шли шесть тысяч лет.

Информация о работе Глобальные экологические катастрофы в истории Земли