Ziemia istnieje od 4,6 mld lat, ale Homo Sapiens pojawił się dopiero około 200 tys. lat temu. Historia Ziemi jest nam znana pośrednio, dzięki rozmaitym metodom badania skał i szczątków zakopanych w Ziemi. 

Spis tematów (kliknij, aby przejść do wyboru tematów)


Wnętrze Ziemi

IX Historia geologiczna Ziemi

W rozumieniu zdarzeń w historii geologicznej, najważniejsze jest odwołanie się do:

  • Czasu trwania wybranych okresów
  • Istnienie charakterystycznych zdarzeń kończących/rozpoczynających okresy np. wielkich wymierań
  • Charakterystycznych gatunków dominujących w danym okresie i pozostałych po nich skamieniałości
  • Zmian klimatycznych w tym transgresji i regresji mórz i lądolodów
  • Zmian w położeniu lądów
  • Występowania orogenez

1. Tabela stratygraficzna

Tabela stratygraficzna to schemat przebiegu historii Ziemi, uwzględniający podział na eony, ery, okresy i epoki z podanym czasem ich trwania. Stosuje się też pewne jednostki umowne, którą jest np. Prekambr – obejmujący wszystkie eony, ery, okresy i epoki poprzedzające okres Kambru.

Tabela Stratygraficzna

Źródło: Opracowanie własne na podstawie danych Międzynarodowej Komisji Stratygrafii

*Kolory zgodne z oficjalną kolorystyką Międzynarodowej Komisji Stratygrafii
**Wysokość wierszy w Paleozoiku i Mezozoiku oraz Paleogenu i Neogenu proporcjonalna do długości trwania er i okresów.
***Okresy i epoki Er starszych niż Kenozoik zostały pominięte.
****Wszystkie daty podane w formacie BP – Before Present przy roku 2000 n.e. jako rok odniesienia.

2. Wydarzenia w historii Ziemi

Hadeik – najstarszy eon w historii Ziemi (jednostka nieformalna). Okres od 4,6 mld do 4 mld lat BP (trwał około 600 mln lat). Niewiele wiadomo na temat tego okresu. Ważniejsze wydarzenia:

  • Uformowanie Ziemi
  • Powstanie Księżyca

Archaik jest pierwszym formalnym eonem w historii Ziemi. Obejmuje czas od 4 mld do 2,5 mld lat BP (trwał około 1,5 mld lat). Ważniejsze wydarzenia:

  • Powstanie litosfery
  • Nieustanne ruchy górotwórcze i wulkanizm
  • Wraz ze spadkiem temperatury <100°C powstają pierwsze oceany
  • Pojawienie się życia na Ziemi – bakterii, a później sinic
  • Pojawia się tlen i powstają pierwsze zasoby żelaza

Proterozoik to ostatni z trzech najbardziej zagadkowych okresów w historii. To okres od 2,5 mld do 541 mln lat BP (trwał około 1959 mln lat). Ważniejsze wydarzenia:

  • W atmosferze znacznie przybywa tlenu
  • Powstaje warstwa ozonowa
  • Naprzemienne gwałtowne ocieplenia i ochłodzenia klimatu. Prawdopodobnie seria globalnych zlodowaceń obejmujących całą planetę – “ziemia śnieżka”
  • Powstaje ponad 90% światowych zasobów żelaza
  • Liczne ruchy górotwórcze
  • Dość intensywny rozwój życia morskiego
  • Powstały trzy pierwsze superkontynenty – Kolubmia, Rodinia oraz Pannocja

Superkontynent Rodinia około 750 mln lat BP

Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/Rodinia_reconstruction.jpg

Hipotetyczny superkontynent Pannocja około 600 mln lat BP

Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/Panotiaggg.jpg/220px-Panotiaggg.jpg

Hadeik, Archaik i Proterozoik obejmują czas nazywany także Prekambrem – czyli czas faktycznego formowania Ziemi i pojawienia się życia, o których to jednak wiadomo relatywnie mało. Okresy późniejsze wprowadzały znacznie szybsze modyfikacje, których ślady łatwiej jest dzisiaj identyfikować i są znacznie lepiej poznane.

Fanerozoik to eon obejmujący czas od około 541 mln lat BP do dziś. Dzieli się na 3 główne Ery: Paleozoik, Mezozoik i Kenozoik.

Paleozoik obejmuje okres od 541 mln lat do 252 mln lat BP, a więc około 289 mln lat.  Dzieli się na sześć okresów – Kambr, Ordowik, Sylur, Dewon, Karbon i Perm. Jest to era intensywnych orogenez, częstych i istotnych zmian klimatycznych oraz dużej zmiany położenia kontynentów i obszarów mórz. Era wyróżniona jest przede wszystkim ze względu na intensywny rozwój życia w morzach i na lądach.

Pierwszym okresem Paleozoiku jest Kambr. Trwał w okresie od 541 mln lat do 485 mln lat BP (56 mln lat). Ważniejsze wydarzenia:

  • Rozpoczyna się orogeneza Kaledońska
  • Eksplozja Kambryjska” – nagłe pojawienie się olbrzymiej ilości życia (zwłaszcza bezkręgowców), które dały początek wielu współczesnym gatunkom. Pojawiają się min. trylobity – skamieniałość przewodnia Paleozoiku. Życie wychodzi z morza na ląd na duża skalę.
  • Wielka transgresja mórz – powstanie osadów później wypiętrzanych

Drugi okres Paleozoiku to Ordowik. Obejmuje okres od 485 mln lat do 444 mln lat BP (41 mln lat). Ważniejsze wydarzenia:

  • Trwa orogeneza Kaledońska
  • Trwa wielka transgresja mórz – poziom morza mógł być najwyższy w historii
  • Powstaje superkontynent Gondwana (Ameryka Południowa, Australia, Afryka, część Azji w tym Indie, Antarktyda)
  • Zlodowacenie części południowej Gondwany i obniżenie poziomu morza
  • Wielkie Wymieranie Ordowickie – pierwsze znane masowe wymieranie gatunków w historii Ziemi – śmierć 85% gatunków (kilka możliwych przyczyn w tym wybuch supernowej i zniszczenie warstwy ozonowej lub masowe zlodowacenia)

Superkontynent Gondwana około 458 mln lat BP

Źródło: https://cdn.britannica.com/38/136138-050-725FA2B8/Distribution-landmasses-regions-seas-ocean-basins-Ordovician.jpg

Po Ordowiku nastąpił Sylur, który był dużo krótszy od innych okresów (trwał od 444 mln lat do 419 mln lat BP, a więc “tylko” 25 mln lat). Ważniejsze wydarzenia:

  • Trwa orogeneza Kaledońska
  • Topniejące lądolody z Ordowiku podnoszą poziom morza, który później opada
  • Silny wulkanizm
  • Zaczyna powstawać superkontynent Laurazja (Ameryka Północna, Europa, większość Azji)
  • Intensywny rozwój fauny morskiej – pojawiają się ryby

Kształtowanie się superkontynentu Laurazji w Sylurze (425 mln BP)

Źródło: https://cdn.britannica.com/37/136137-050-83DF315F/Distribution-landmasses-regions-seas-part-ocean-basins.jpg

Po krótkim Sylurze nastał znacznie dłuży Dewon (419 mln lat – 359 mln lat BP), który trwał 60 mln lat. Ważniejsze wydarzenia:

  • Orogeneza Kaledońska dobiega końca
  • Rozpoczyna się orogeneza Hercyńska (Waryscyjska)
  • Dalsze formowanie Laurazji
  • Pojawiają się pierwsze zwierzęta lądowe
  • Regresja, a później transgresja morza
  • Wielkie Wymieranie Dewońskie – śmierć 40% organizmów morskich (prawdopodobnie na skutek ochłodzenia wód oceanów)

Karbon trwał w okresie od 359 mln lat do 299 mln lat BP (podobnie jak Dewon – około 60 mln lat). Ważniejsze wydarzenia:

  • Najintensywniejszy okres orogenezy Hercyńskiej (Waryscyjskiej)
  • Bujny rozwój roślinności, zwłaszcza paprotników
  • Powstaje większość dzisiejszych zasobów węgla kamiennego i brunatnego
  • Pojawienie się pierwszych owadów i gadów
  • Kontynenty zaczynają ponownie się łączyć, koncentrując się w okolicach równikowych

Perm to ostatni okres Paleozoiku i trwał od 299 mln lat do 252 mln lat BP, czyli około 47 mln lat. Ważniejsze wydarzenia:

  • Orogeneza Hercyńska (Waryscyjska) trwa nadal
  • Powstaje superkontynent Pangea łączący wszystkie lądy (ostatni taki superkontynent w historii)
  • Powstają dwa wielkie oceany – Panthalassa i Tetydy
  • Klimat staje się bardziej kontynentalny – powstają rozległe pustynie
  • Intensywny wulkanizm
  • Wiele następujących po sobie transgresji i regresji mórz
  • Powstają duże zasoby soli
  • Na lądzie silnie rozwijają się rośliny iglaste
  • Ma miejsce wielkie zlodowacenie
  • Wielkie Wymieranie Permskie – największa w historii zagłada, śmierć około 90% gatunków (niejasna przyczyna – prawdopodobnie intensywny wulkanizm i związane z tym zmiany klimatyczne)

Pangea i jej pokrycie terenu

Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/30/Pangaea_%28230_million_years_ago%29.png

Współczesne państwa świata na mapie Pangei

Źródło: https://www.focus.pl/media/cache/default_view/uploads/media/default/0001/13/1fd6982781ad17e07cadc22cf24281268a42c5d5.jpeg

Drugą Erą we Fanerozoiku jest Mezozoik, trwający od 252 mln lat do 66 mln lat BP (186 mln lat), któremu początek dało Wielkie Wymieranie Permskie. Dzieli się na trzy okresy – Trias, Jurę i Kredę. W erze tej zaznacza się wyraźna dominacja gadów, a geologicznie dochodzi do rozpadu Pangei i wędrówki kontynentów w kierunku dzisiejszego położenia.

Trias to pierwszy okres Mezozoiku, trwający w okresie od 252 mln lat do 201 mln lat BP (51 mln lat). Ważniejsze wydarzenia:

  • Orogeneza Hercyńska (Waryscyjska) dobiega końca
  • Rozpoczyna się Orogeneza Alpejska
  • Pangea zaczyna się rozpadać na Gondwanę i Laurazję – kontynenty zaczynają przemieszczać się w kierunku dzisiejszego położenia, zaczyna powstawać Ocean Atlantycki i Ocean Indyjski
  • Pojawiają się pierwsze dinozaury, rozpoczyna się ekspansja gadów
  • Pojawiają się prymitywne ssaki
  • Następuje Wielkie Wymieranie Triasowe – zagłada około 80% organizmów morskich (np. liczne ryby i koralowce) oraz wielu gatunków lądowych min. płazów

Jura to środkowy okres Mezozoiku, trwający od 201 mln lat do 145 mln lat BP (56 mln lat). Ważniejsze wydarzenia:

  • Orogeneza Alpejska trwa nadal
  • Pangea definitywnie rozpada się na Laurazję i Gondwanę, a ta ostatnia później także zaczyna ulegać rozpadowi
  • Częste zmiany biegunowości Ziemi
  • Ponowna wielka transgresja morska
  • Szczyt dominacji gadów, a w oceanach – amonitów
  • Pojawiają się pierwsze ptaki

Rozpad Pangei w Jurze (152 mln lat BP)

Źródło: https://cdn.britannica.com/45/136145-050-0AC28C9A/Distribution-landmasses-regions-seas-ocean-basins-locations.jpg

Kreda to końcowy okres Mezozoiku trwający w okresie 145 mln lat – 66 mln lat BP (79 mln lat). Jest najdłuższym okresem od Prekambru. Ważniejsze wydarzenia:

  • Trwa orogeneza alpejska
  • Wielkie transgresje morskie
  • Powstają światowe zasoby kredy piszącej ze szczątków organizmów morskich
  • Szczytowy okres dominacji dinozaurów
  • Intensywny rozwój ptaków
  • Laurazja i Gondwana rozpadają się na współczesne kontynenty

Powstanie współczesnych kontynentów – stan około 94 mln lat BP

Źródło: https://cdn.britannica.com/s:700×500/44/136144-050-200CA3A5/Distribution-landmasses-regions-seas-ocean-basins-Cretaceous.jpg
  • Wielkie Wymieranie Kredowe – co prawda nie największe, ale najważniejsze. Śmierć około 75% żywych organizmów, w tym wszystkich dinozaurów oraz amonitów. Zdarzenie spowodowane uderzeniem planetoidy o średnicy około 10 km w półwysep Jukatan we współczesnym Meksyku (czego dowodem oprócz śladów w terenie, są także osady Irydu w skałach z tego okresu, który ma pochodzenie kosmiczne)

Miejsce uderzenia planetoidy i zaznaczona granica krateru uderzeniowego

Źródło: https://bi.im-g.pl/im/95/2d/12/z19061141Q,Krater_Chicxulub_na_polwyspie_Jukatan.jpg

Uderzenie asteroidy (planetoidy) w półwysep Jukatan i jej skutki, były inspiracją dla powstania kilku katastroficznych filmów opartych o podobne zagrożenie, min. Armagedon (1998).

Fragment filmu Armagedon (rez. Michael Bay, 1998)

Źródło: https://www.youtube.com/watch?v=N3nyn_yZQ98

Erą trwającą obecnie, której początek wyznaczyło Wielkie Wymieranie Kredowe jest Kenozoik, który rozpoczął się około 66 mln lat BP i trwa nadal. To era dynamicznego rozwoju ssaków i pojawienia się człowieka oraz uformowania współczesnego położenia lądów i oceanów. Dzieli się na Paleogen, Neogen oraz Czwartorzęd.

Paleogen to pierwszy okres Kenozoiku, który trwał od 66 mln lat do 23 mln lat BP (około 43 mln lat). Ważniejsze wydarzenia:

  • Orogeneza alpejska trwa nadal
  • Z dawnego Oceanu Tetydy zaczynają formować się góry na granicy Eurazji z Afryką i Indiami
  • Laurazja ulega ostatecznemu rozpadowi
  • Ciepły klimat sprzyja dynamicznemu rozwojowi życia
  • Rozpoczyna się ekspansja ssaków, pojawiają się kopytne i naczelne

Położenie kontynentów około 50 mln lat BP

Źródło: https://cdn.britannica.com/43/136143-050-8C4B3AF6/Distribution-landmasses-regions-seas-middle-ocean-basins.jpg

Neogen trwał w okresie 23 mln lat – 2,6 mln lat (około 20,5 mln lat) BP. Ważniejsze wydarzenia:

  • Orogeneza alpejska wchodzi w szczytową fazę. Powstają najważniejsze pasma tej orogenezy – Alpy, Himalaje, Andy
  • Kontynenty osiągają (niemal) dzisiejsze położenie – powstaje Morze Śródziemne
  • Tworzą się prądy morskie znane współcześnie
  • Rozwija się lądolód na Antarktydzie i Grenlandii
  • Klimat ochładza się, dochodzi do zlodowaceń

Czwartorzęd, czyli okres trwający współcześnie rozpoczął się około 2,6 mln lat BP. Dzieli się on na dwie epoki: Plejstocen oraz Holocen.

Plejstocen trwał od 2,6 mln lat do 11,7 tys. lat BP. Ważniejsze wydarzenia:

  • Orogeneza alpejska trwa nadal
  • Intensywne naprzemienne glacjały i interglacjały
  • Dominacja wielkich ssaków, które jednak później wymierają
  • Pojawienie się człowieka i jego ewolucja w kierunku Homo Sapiens
  • Poziom morza obniża się o nawet 100 metrów, powstają połączenia między kontynentami
  • Ludzkość zasiedla wszystkie kontynenty
  • Ostatnie wielkie zlodowacenie od 115 tys. lat do 11,7 tys. lat BP (zlodowacenie Wisły, zwane północnopolskim)

Holocen to okres na Ziemi trwający aktualnie. Rozpoczął się 11,7 tys. lat BP (9,7 tys. lat p.n.e.). Ważniejsze wydarzenia:

  • Orogeneza alpejska trwa nadal
  • Kontynenty i oceany uzyskują dzisiejsze położenie
  • Lądolody całkowicie ustępują i powracają do obszarów polarnych, następuje okres silnego ocieplenia klimatu
  • Poziom morza znacząco się podnosi
  • Rozpoczyna się formowanie Bałtyku i izostatyczne podnoszenie Skandynawii
  • Rozwój cywilizacji człowieka
  • Globalne ocieplenie klimatu

Wędrówka kontynentów – podsumowanie od Kambru do Współczesności

Źródło: http://www.geologypage.com/category/geologic-time-scale

Kambr -> Ordowik -> Sylur -> Dewon -> Karbon -> Perm -> Trias -> Jura -> Kreda -> Paleogen -> Neogen -> Holocen

Film podsumowujący ruch kontynentów


3. Życie w historii Ziemi

Rozwój życia biologicznego na Ziemi w toku ewolucji, trwał już od Archaiku, kiedy pojawiły się pierwsze bakterie. Życie na ląd wyszło w Paleozoiku, z kolei Mezozoik to era dominacji gadów, a Kenozoik – ssaków. Zanik jednych gatunków i rozwój innych był najczęściej wynikiem wielkiego (masowego) wymierania, czyli zagłady większości życia na Ziemi (z różnych powodów), co wymuszało adaptację do nowych warunków i umożliwiało rozwój innych organizmów – w miejsce wymarłych (np. wymieranie Kredowe umożliwiło rozkwit ssaków, które wcześniej były zdominowane przez gady).

Wykres rozwoju wybranych organizmów żywych w geologicznej skali czasu

Źródło: Opracowanie własne.