Varsta si evolutia Pamantului

Varsta si evolutia Pamantului

Varsta planetei Pamant este apreciata la 5 miliarde de ani, iar varsta primei scoarte terestre la 3,5 miliarde.

In evolutia Pamantului, se pot distinge doua mari etape - una cosmica si alta geologica.

A Etapa cosmica sau paleogeologica, care a durat cca 1,5-2 miliarde de ani, se caracterizeaza prin aceea ca Pamantul era constituit dintr-o materie fluida, incandescenta, cu temperatura foarte mare (4000-5000⁰C), care prin racire treptata a trecut de la faza gazoasa la cea lichida, apoi la faza lichida-vascoasa si vascoasa.    Din materia vascoasa s-a format scoarta terestra.

Etapa geologica sau terestra propriu-zisa a inceput o data cu formarea primei scoarte solide (cu cristalizarea mineralelor si a rocilor) si ea dateaza de cca 3-3,5 miliarde de ani.

Evolutia geologica a Pamantului se refera, in special, la evolutia litosferei, in care s-au format bazinele oceanice si continentale, si unde au avut loc miscarile tectonice.

Se poate vorbi de o varsta geologica relativa, stabilita pe baza datelor stratigrafice, paleontologice, si de o varsta geologica absoluta, raportata la scara timpului astronomic pe baza datelor radioactivitatii.

Varsta relativa s-a stabilit pe baza superpozitiei stratelor, utilizandu-se datele paleontologice (fosile caracteristice) si tectonice (discordantele unghiulare ale stratelor) etc.

Timpul geologic (scara geocronologica) cuprinde mai multe diviziuni de mai multe ordine, dintre care cele mai mari sunt erele, dupa care in ordine descrescanda urmeaza perioadele, epocile si varstele (tabelul 1). Acestor diviziuni le corespund in spatiu grupele, sistemele, seriile si etajele.

Istoria geologica a Pamantului cuprinde cinci ere: arhaica, proterozoica (care impreuna alcatuiesc precambrianul), paleozoica, mezozoica si neozoica.

Precambrianul reprezinta partea cea mai lunga din istoria Pamantului, care a durat cca 2,5-3 miliarde de ani. El se subdivide in doua ere: arhaica si proterozoica.

Era arhaica (cunoscuta si sub numele de arhenian sau laurentian) se caracterizeaza prin doua faze specifice: una anhidra, cu roci magmatice si o atmosfera incarcata cu vaporii diferitelor saruri, si o alta oceanica veche, cand se formeaza primul inceput al hidrosferei si apar primele roci sedimentare, care sub influenta metamorfismului devin roci metamorfice (sisturi cristaline). In aceasta era au avut loc primele miscari tectonice tangentiale, cunoscute sub numele de cutarile laurentiene, si au aparut primele forme de viata.    

Era proterozoica (sau eozoicul) se caracterizeaza prin extinderea rocilor sedimentare, dar si a celor magmatice si metamorfice, si prin aparitia unor forme de vietuitoare, diferentiate in plante si animale.

Formatiunile proterozoice au fost puternic cutate de orogeneza huroniana.

In precambrian s-au pus, deci, bazele scheletului orografic al reliefului terestru, prin formarea anumitor scuturi continentale, si s-a dezvoltat prima glaciatie a Pamantului.

Grosimea relativa a formatiunilor precambriene a fost apreciata la cca 24 km, predominante fiind cele sedimentare partial metamorfozate.

s Era paleozoica a durat cca 345 milioane de ani si se imparte in cinci perioade: cambriana, siluriana, devoniana, carbonifera si permiana. In aceasta era, formatiunile geologice au atins grosimi de cca 30 km, fiind reprezentate prin conglomerate, gresii, calcare dolomitice, carbuni, sisturi argiloase, care au fost apoi metamorfozate, precum si prin roci magmatice: granite, granodiorite, gabrouri, porfire etc.

Sub raport tectonic, paleozoicul a fost o era foarte zbuciumata, cu un vulcanism accentuat si cu doua faze orogenice foarte importante: orogeneza caledonica, care a avut loc la inceputul paleozoicului in silurian-devonian, si orogeneza hercinica din carbonifer-permian.

Prin aceste miscari orogenice, s-au format numeroase catene muntoase: M-tii Scandinaviei, M-tii Insulelor Britanice, Masivul Central Francez, M-tii Vosgi, M-tii Padurea Neagra, Masivul Boemiei, M-tii Dobrogei, M-tii Urali, M-tii Apalasi, Cordiliera Australiana etc.

In aceasta era, s-au dezvoltat puternic nevertebratele marine, pestii si amfibienii, iar dintre plante pteridofitele, care au format primele paduri si din care au rezultat cele mai importante depozite de carbune de pe glob.

Clima a fost in general calda, o racire mai puternica simtindu-se in permian, cand pe continentul sudic Gondwana a aparut a doua mare glaciatie a Pamantului.

La sfarsitul paleozoicului, existau doua continente in emisfera nordica (continentul Nord Atlantic si continentul Sino-Siberian) si unul in emisfera sudica (Gondwana).

Era mezozoica, care a durat cca 155 milioane de ani, se imparte in trei perioade: triasica, jurasica si cretacica, ultima reprezentand ca durata mai mult de jumatate din intreaga era.

Tab. 1. Evolutia geologica a Pamantului

Formatiunile geologice mezozoice sunt alcatuite din calcare, dolomite, gresii, sisturi argiloase, conglomerate, marne, gresii calcaroase, calcare coraligene etc. si au o grosime destul de mare - cca 6 km.

Sub raport tectonic, mezozoicul se caracterizeaza prin trei faze orogenice mai importante: kimerica in triasic, austrica in cretacicul mediu si laramica in cretacicul superior, prin care s-au format noi lanturi muntoase alaturi de cele paleozoice si a inceput schitarea lantului alpin si a cordilierelor americane.

w In triasic, se disting numai doua continente: unul nordic (Laurasia) si altul sudic (Gondwana).

w In jurasic se ajunge la o faramitare a marilor continente precedente in peste cinci blocuri in emisfera nordica si trei in cea sudica.

w La sfarsitul mezozoicului, in cretacicul superior, in emisfera sudica predomina oceanul, uscatul fiind reprezentat prin mici blocuri (in Brazilia, Africa, Madagascar, India si Australia). Clima a fost in general calda, dupa cum rezulta din marea dezvoltare a calcarelor coraligene.

In era mezozoica, in regnul animal s-au dezvoltat, devenind dominante, reptilele, amonitii si belemnitii, iar in cadrul vegetatiei gimnospermele.

s Era neozoica (sau kainozoica) dureaza de cca. 70 milioane de ani. Se imparte in trei perioade: paleogena, neogena si cuaternara (antropogena).

Formatiunile geologice ocupa mari suprafete. Ele sunt constituite din argile, marne, gresii, calcare, nisipuri, pietrisuri, conglomerate, tufuri vulcanice etc., avand o grosime de cca. 4 km.

Sub raport tectonic, in mezozoic a avut loc orogeneza alpina, prin care s-au format cele mai mari lanturi muntoase de pe glob (lantul Pirinei - Alpi - Carpati - Himalaia, lantul Cordilierelor americane).

Aceste lanturi s-au format in mai multe faze orogenice - pirineica, savica, attica, rodanica si valaha (sau pasadenica).

Vulcanismul s-a desfasurat pe suprafete mari si cu intensitati deosebite, mai ales in cuprinsul zonelor de orogeneza alpina si a lanturilor din jurul Oceanului Pacific. Cel mai tanar lant neovulcanic se afla in Carpatii Orientali (Calimani - Gurghiu - Harghita).

In neozoic, cele trei continente nordice s-au conturat mai bine, prin bratele marine ce le separau, iar in emisfera sudica nucleele vechi se extind si intregesc mai bine infatisarea Americii de Sud, Africii si Australiei.

w In neogen, uscatul se extinde mult in cele doua emisfere, ajungand la o imagine apropiata de cea actuala. Atunci s-au conturat bine cele doua mari blocuri de uscat, euro-afro-asiatic si american, ca si cele trei oceane - Pacific, Indian si Atlantic.

In era neozoica, s-au dezvoltat puternic mamiferele si foraminiferele (numulitii), lamelibranhiatele si gasteropodele, iar in regnul vegetal s-au extins puternic angiospermele.

w In perioada cuaternara, care dureaza de cca 1-2 milioane de ani, a aparut omul si s-a dezvoltat cea mai mare glaciatie din istoria geologica a Pamantului, ale carei urme se mai pastreaza si astazi in Antarctica, Groenlanda si Artica. Cuaternarul, asa cum remarca P. Cotet, este considerat teatrul unor importante fenomene tectonice, vulcanice, climatice si biologice.

Glaciatiunile au determinat schimbari importante ale agentilor externi si, deci, ale reliefului si compozitiei covorului vegetal.

Cuaternarul se imparte in trei epoci:

- diluviu - ce corespunde potopului lui Noe, cu mari raciri si ploi bogate;

- glaciar - cand au avut loc cele patru glaciatii;

- antropogen - cand a aparut omul.

Cuaternarul a fost impartit in doua subdiviziuni:

pleistocenul, care a durat cea mai mare parte;

holocenul (postglaciarul), care dateaza de cca 10-20 mii de ani.

Glaciatia pleistocena a fost foarte extinsa fata de cea actuala holocena. Mari suprafete din Europa, Asia si America de Nord au fost acoperite cu calote de gheata. Glaciatia a avut loc si in zonele montane, unde s-au format ghetari de vale sau circuri glaciare. In fazele reci, glaciare, aceste calote coborau in altitudine, iar in cele interglaciare mai calde se retrageau, micsorandu-si volumul.

Aceste faze au fost distinse pentru prima data in Alpi, de catre A. Penk si E. Brückner, unde au fost stabilite patru faze glaciare principale: Gunz, Mindel, Riss si Wurm, despartite de trei faze interglaciare. Cea mai puternica glaciatie a fost Riss.

In fazele glaciare, nivelul marilor a scazut, iar in cele interglaciare era mai ridicat.

Pe continente, la altitudini joase, au fost distinse tot patru faze glaciare si trei interglaciare.

Glaciatia cuaternara a avut importante consecinte de ordin climatic, morfohidrografic si biologic. Ea a fost pregatita lent, datorita unor fenomene astronomice (schimbarea axei polilor, a vitezei de rotatie a Pamantului, a cantitatii de caldura solara), cat si a unor cauze geologico-geografice (schimbarea compozitiei aerului atmosferic, a reliefului terestru), ca urmare a miscarilor tectonice, a configuratiei continentelor si oceanelor, a curentilor oceanici sau cosmici (modificarea caldurii solare primite de Pamant, ca urmare a trecerii acestuia printr-un nor cosmic sau ca urmare a unor intinse pete solare).

Ipoteza astronomica a lui N. Milancovič (1924) explica aparitia glaciatiunilor prin schimbarea oblicitatii eclipticei, migrarea periheliului si schimbarea periodica a excentricitatii drumului planetei. Fazele glaciare corespund cu o excentricitate mai mare in acelasi timp cu o coincidenta a afeliului cu anotimpul de iarna si cu o oblicitate maxima a eclipticei, ce conditioneaza un minim de caldura solara pe Pamant. Fazele interglaciare corespund unei excentricitati mai mici in acelasi timp cu o coincidenta a afeliului cu vara si o oblicitate minima a eclipticei, care are ca urmare un maxim de caldura solara pe Pamant.

In curba lui N. Milancovič si-a gasit confirmarea si schema geomorfologica a glaciatiei alpine a lui A. Penck si E. Brückner (1909), cu cele patru subdiviziuni de baza - Gunz, Mindel, Riss si Wurm (fig. 3).

Fig. 3. Curba climatica a fazelor glaciare din Alpi (dupa A. Penk si E. Brückner)

Pana in prezent, se poate spune ca problema genezei glaciatiunilor cuaternare n-a fost rezolvata definitiv.

Varsta absoluta, determinata prin metode radioactive, folosind metoda heliului sau a radiocarbonului, se apreciaza la cca 3 miliarde de ani (dupa altii 4,5 miliarde de ani), iar cele mai vechi roci dateaza de 2,1 milioane de ani. Paleozoicul a inceput acum 570 milioane de ani, iar mezozoicul acum 255 milioane de ani. Varsta oceanului planetar este de cca 70 milioane de ani, iar cuaternarul a inceput acum 1-2 milioane de ani.