- •1.Палеогеография как наука. Геологическая и географическая
- •2. Методологические основы палеогеографии
- •3. Понятие суша и область сноса в палеогеографии
- •4. Методы изучения погребенного и реконструируемого палеорельефа
- •5. Реконструкция расположения древних рек и направлений древних ветров, направления движения древних ледников
- •6. Методы определения рельефа дна и глубин древних водоемов
- •7. Методы определения физико-химических свойств воды древних водоемов
- •8. Методы выявления древнего климата
- •9. Приемы составления и использования палеогеографических карт
- •10.Строение и основные закономерности (свойства) географической оболочки.
- •11. Общие закономерности развития географической
- •12. История создания теории тектоники литосферных плит и современные представления о развитии литосферы.
- •13. Догеологическая палеогеография Земли: образование Солнечной системы и двойной планеты Земля-Луна
- •14.Палеогеография Земли в катархее (Развитие первичной Земли)
- •15. Процесс выделения земного ядра и его значение для развития Земли
- •Тектоническое развитие континентальных щитов в архее. Формирование Моногеи
- •17.Тектоническое развитие литосферы в протерозое. Формирование и распад Мегагеи (Пангеи I), формирование Мезогеи (Родинии)
- •18.Тектоническое развитие литосферы в позднем протерозое и фанерозое. Распад Мезогеи, Формирование и распад Пангеи.
- •19. Общие закономерности современного рельефа и его развития
- •20. Общие закономерности строения и состава гидросферы и атмосферы
- •21.Происхождение гидросферы и история океанических вод
- •Этапы эволюции гидросферы
- •23.Основные причины и типы колебаний уровня моря. Изменения уровня океана в геологическом прошлом
- •24.Происхождение и эволюция атмосферы
- •25. Причины изменения климатов
- •1. Изменения наклона земной оси (с периодом около 40 тыс. Лет);
- •2. Изменения эксцентриситета земной орбиты (с периодом 92 тыс. Лет);
- •3. Изменения времени наступления равноденствий (около 21 тыс. Лет).
- •26. Климаты земли в геологическом прошлом
- •27. Древние коры выветривания и эволюция древних и
- •28.Древнее проявление жизни. Возникновение и эволюция животных
- •29.Возникновение и эволюция растений. Великие флоры прошлого
- •30.Псилофитовая флора и вестфальская флора
- •31.Юрская голосеменная флора. Позднемеловая и кайнозойская флора покрытосеменных
- •32.Закономерности биологической эволюции
- •33.Взаимосвязь организмов и условий среды в общей эволюции биосферы
- •34. Происхождение человека и его влияние на географическую оболочку
- •35.Раннепалеозойский и раннегондванский этапы развития географической оболочки
- •36.Среднепалеозойский и позднегондванский этапы развития географической оболочки
- •37.Пермо-триасовый, мел-палеогеновый и позднекайнозойский этапы развития географической оболочки
- •38.Палеагеаграфічнае развіццё тэрыторыі Беларусі ў палеазоі
- •39.Палеагеаграфічнае развіццё тэрыторыі Беларусі ў мезазоі
- •40.Палеагеаграфічнае развіццё тэрыторыі Беларусі ў кайназоі
24.Происхождение и эволюция атмосферы
Земля по сравнению с другими планетами земной группы имеет относительно обширную атмосферу, уступая в этом отношении только Венере. Атмосфера нашей планеты в основном имеет азотно-кислородный состав. В отличие от земной атмосферы по относительному содержанию газов в молекулярной форме атмосферы Венеры и Марса являются углекислыми с резким преобладанием СО2 над другими газами в совокупности. Среднее относительное содержание воды в атмосферах Венеры и Марса ниже, чем в земной атмосфере. В то же время атмосфера Земли содержит ничтожное количество инертных газов (кроме аргона), что представляет собой резкий контраст с их необычайно высоким распространением на Солнце, в звездах и в Космосе.
- Такие газы, как азот, углекислый газ и водяной пар, возникли в результате вулканической деятельности, за счет выделения из глубоких трещин в земной коре и из горячих источников.
- Кислород, вероятно, появился на более поздних стадиях развития Земли в результате деятельности фотосинтезирующих растений.
Атмосфера в свою очередь оказывала значительное влияние на эволюцию литосферы и гидросферы, и на живые организмы. В целом эволюция атмосферы и гидросферы была по существу единым процессом.
Круговороты газовых составляющих земной атмосферы.
Азот – главный элемент земной атмосферы, который непрерывно обменивается с живым веществом биосферы. Извлечение азота из атмосферы происходит неорганическим и биохимическим путями. Неорганическое извлечение связано с образованием его соединений N2O, N2O5, NO2, NH3. Они находятся в атмосферных осадках и образуются в атмосфере под действием электрических разрядов во время гроз или фотохимических реакций под влиянием солнечной радиации.
Биологическое связывание азота осуществляется некоторыми бактериями в симбиозе с высшими растениями в почвах. Азот также фиксируется некоторыми микроорганизмами планктона и водорослями в морской среде. В количественном отношении биологическое связывание азота превышает его неорганическую фиксацию.
Обмен всего азота атмосферы происходит примерно в течение 10 млн. лет. Азот содержится в газах вулканического происхождения и в изверженных горных породах (N2 и NH3). Однако главной формой присутствия азота как на Земле, так и на планетах земной группы, является молекулярная. Аммиак, попадая в верхние слои атмосферы, быстро окисляется, высвобождая азот.
Кислород. Содержание свободного кислорода в земной атмосфере отражает баланс между его фотосинтезирующей продукцией и процессами поглощения (окисление органики, деструкция вещества мертвых организмов). Кислород в атмосфере Земли обновляется в течение 3—4 тыс. лет. На ранних этапах свободный кислород возникал в очень малых количествах в результате фотодиссоциации молекул углекислого газа и воды в верхних слоях атмосферы. Однако эти малые количества быстро расходовались на окисление других газов. С появлением в океане автотрофных фотосинтезирующих организмов количество свободного кислорода стало быстро возрастать. Свободный кислород способствовал переходу закисных форм железа в окисные, а сульфидов в сульфаты. Постепенно количество свободного кислорода оказалось сбалансированным таким образом, что количество производимого стало равно количеству поглощаемого. В атмосфере установилось относительное постоянство содержания свободного кислорода.
Углерод (углекислота) — его большая часть в атмосфере находится в виде СО2 и значительно меньшая в форме СН4. Источником первичной углекислоты в биосфере является вулканическая деятельность. Миграция СО2 в биосфере протекает двумя способами.
1. Первый способ выражается в поглощении СО2 в процессе фотосинтеза с образованием органических веществ и в последующем захоронении в благоприятных восстановительных условиях в литосфере в виде торфа, угля, нефти, горючих сланцев.
2. По второму способу миграция углерода приводит к созданию карбонатной системы в гидросфере, где СО2 переходит в Н2СО3, НСОз-1, СО3-2. Затем с участием кальция (реже магния и железа) происходит осаждение карбонатов биогенным и абиогенным путем. Возникают мощные толщи известняков и доломитов. Соотношение органического углерода к карбонатному в истории биосферы составляло 1:4.
Аргон. Большая часть аргона атмосферы поступила из недр Земли на самых ранних этапах ее развития и значительно меньшая добавилась впоследствии в процессе вулканизма и при выветривании калийсодержащих горных пород.
Еще при первоначальном радиоактивном разогреве молодой Земли происходило выделение летучих веществ на поверхность, образовавших первичный океан и первичную атмосферу. Можно допустить, что первичная атмосфера нашей планеты по составу была близка к составу метеоритных и вулканических газов. В какой-то мере первичная атмосфера (содержание СО2 составляло 98%, аргона — 0,19%, азота — 1,5%) была аналогична атмосф Венеры — планеты, кот по размерам наиболее близка к нашей планете.
Первичная атмосфера Земли имела восстановительный характер и была практически лишена свободного кислорода. Только незначительная его часть возникала в верхних слоях атмосферы в результате диссоциации молекул углекислого газа и воды. На определенном этапе развития Земли ее углекислая атмосфера перешла в азотно-кислородную. Остается неясным в какую эпоху истории произошел перелом, был ли он быстрым или постепенным. Известно, что свободный кислород присутствовал в докембрии. Присутствие высокоокисленных соединений железа в красных полосах железных руд докембрия свидетельствуют о наличии свободного кислорода..
Установлено, что примерно 39% всего кислорода, выделившегося при фотосинтезе, оказалось связанным в Fе2О3, 56% сосредоточилось в сульфатах SО42- и 5% непрерывно остается в свободном состоянии в атмосфере Земли.
Этапы развития атмосферы
1. В раннем докембрии практически весь освобожденный кислород быстро поглощался земной корой при окислении, а также вулканическими сернистыми газами. Процессы образования джеспелитов привели к поглощению значительной части кислорода. Закисное железо в докембрийских морях явилось главным поглотителем кислорода. После того, как океаны очистились от растворенного железа, свободный кислород стал накапливаться в гидросфере и затем в атмосфере.
2. Новый этап в истории биосферы характеризовался тем, что в атмосфере 2000—1800 млн. лет назад отмечалось увеличение количества свободного кислорода. Поэтому окисление железа переместилось на поверхность древних континентов в область коры выветривания, что и привело к формированию мощных древних красноцветных толщ. Все большее количество свободного кислорода стало поступать в атмосферу, где устанавливалось его постоянное содержание. В общем балансе атмосферного кислорода возросла роль биохимических процессов живого вещества биосферы.
3. Современный этап в истории кислорода атмосферы Земли наступил с появлением растительного покрова на континентах. Это привело к значительному увеличению его содержания по сравнению с древней атмосферой нашей планеты.