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La storia geologica della Terra: come i processi antichi formano paesaggi moderni
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Formazione della Terra
La Terra ha carbonizzato circa 4,54 miliardi di anni fa, mentre il pianeta si è ridotto a un'atmosfera dispersa, che ha colpito la Terra, e che ha fatto un'azione di circa 4,4 miliardi di dollari, e che ha visto le particelle di polvere che si attaccano insieme per formare dei planetesi, che si sono scontrati e si sono fusi per creare dei protoplani.
Principali epoche geologiche
Terra’ la scala temporale geologica è divisa in eoni, epoche, periodi e epoche. I quattro principali eoni sono l'Adeo, l'Arciean, il Proterozoico e il Phanerozoico. Ogni epoca rappresenta un intervallo distinto segnato da eventi su scala globale come cambiamenti nella composizione atmosferica, l'assemblea e la rottura dei supercontinenti, e grandi passi evolutivi.
L'Eon Hadean (4.54–4.0 miliardi di anni fa)
L'Eon Hadean è giustamente chiamato Hades, riflettendo le condizioni infernali della Terra primitiva. In questo periodo la superficie era in gran parte fusa, con frequenti impatti meteoriti che hanno impedito una formazione crosta stabile per centinaia di milioni di anni fa. Le prove geochimiche dei cristalli di zircone trovati in Jack Hills, Australia, suggeriscono che alcune croste solide esistevano da 4.4 miliardi di anni fa.
The Archean Eon (4.0–2.5 miliardi di anni fa)
Le zone arcaiche sono state caratterizzate da un'atmosfera di granito-verde, che si presentava come il Cratere Kaapvaal in Sud Africa e il vigoroso Craton Pilbara nell'Australia Occidentale, formano il nucleo dei continenti moderni.
Il Proterozoic Eon (2.5 miliardi–541 milioni di anni fa)
La Proterozoic è stata un eone trasformativo, che ha visto il Grande Ossidazione Event (GOE) circa 2,4 miliardi di anni fa, quando i cianobatteri fotosintetici hanno rilasciato abbastanza ossigeno per alterare sostanzialmente la Terra & n. 8217; l'atmosfera. Questo evento ha portato alla formazione di formazioni di ferro bandite (BIF) e alla fine ha permesso l'evoluzione delle cellule eucariotiche.
Il Phanerozoic Eon (541 milioni di anni fa)
Il Phanerozoic è l'eone più familiare, che comprende le epoche Paleozoiche, Mesozoiche e Cenozoiche, che si definiscono con abbondanti prove fossili e drammatici cambiamenti tettonici.
- Era glacialeozoica (541–252 milioni di anni fa): L'esplosione cambriana introdusse la complessa fila animale. Continenti riuniti in Pangea. Le montagne dell'Appalacchia e le montagne Caledoniane formate durante la collisione di Laurentia, Baltica e Avalonia. L'era si concluse con la più grande estinzione della Terra di Permian-Triassic17&82
- Era mesozoica (252–66 milioni di anni fa):[ Pangea frammentato, aprendo l'Oceano Atlantico. La Sierra Nevada e Ande sono sorti dalla sottoduzione lungo i margini occidentali delle Americhe.
- Era cnenozoica (66 milioni di anni fa) presente): I mammiferi si diversificarono. L'Himalaya formata come India sconfinata con l'Asia. Le Alpi, le Montagne Rocciose e la Grande Rift Valley si svilupparono. Età glaciali scolpirono l'emisfero settentrionale durante il periodo quaternario.
Tettonici e Formazione Paesaggio
La tettonica del piatto è la teoria unificante che spiega il moto della Terra’ la litosfera, che è rotta in piastre rigide che si muovono in cima all'astenosfero. Questo processo spinge la formazione di montagne, bacini oceanici, vulcani e terremoti. La teoria è emersa dai primi ventesimo secolo idee della deriva continentale (Alfred Wegener) e è stata confermata dalla scoperta del fondo marino che si diffonde in tre tipi primari.
Profondazioni divergenti
In crosta oceanica, questo crea creste di metà ocea dove il magma si alza per formare un nuovo fondale marino. La Ridge Mid-Atlantic è un classico esempio; l'Islanda siede direttamente su questa cresta ed esperienze volcanesimo attivo. Nei continenti, la divergenza crea valli di rift come il sistema di Rift Africa orientale, che sta lentamente dividendo la placca africana alla fine può diventare nuovi oceani.
Boundary convergenti
Quando le placche si scontrano, si verificano tre scenari: la convergenza oceanica-oceanica forma archi dell'isola (ad esempio, Giappone, Isole Aleutie); la convergenza oceanica-continentale costruisce catene vulcaniche di montagna ad arco (ad esempio, Andes); e la convergenza continentale-continentale crea colossali cinture di montagna (ad esempio, Himalayas, Alpi).
Trasformare i rimbalzi
Le piastre si distinguono orizzontalmente a vicenda a confini di trasformazione, producendo guasti di scivolo. La San Andreas Fault in California è un esempio ben noto. Questi confini non creano o distruggono la crosta ma ospitano il movimento laterale. L'attrito lungo questi difetti provoca terremoti, che possono rimodellare i paesaggi attraverso la rottura del terreno e frane.
Edificio di montagna (Orogeny)
Le collisioni con la piastra convergente provocano ispessimento crostale, piegatura, difetto e metamorfo. L'Himalaya continua ad aumentare oggi ad un ritmo di circa 5 mm all'anno, mentre la placca indiana spinge in Eurasia. Il meteo e l'erosione continuano a muoversi, creando picchi drammatici e profonde valli.
Attività vulcanica
I vulcani legati alla sottoduzione (volcancanoes) producono eruzioni esplosive a causa di viscosi, magma ricco di gas. Esempi includono il Monte St. Helens, Mount Fuji e Mount Vesuvius. In contrasto, macchie calde & #8211; manto stazionarie prugne & #8211; creare catene di vulcani come le isole caldere del Pacifico si muove come il deposito di ruscelli.
Meteo e previsioni
Mentre la tettonica a piastre costruisce paesaggi, le intemperie e l'erosione li inaspriscono senza indugio. Il meteorismo rompe le rocce in particelle più piccole e l'erosione trasporta quelle particelle di distanza. Questi processi lavorano insieme per modellare tutto dal Grand Canyon alle colline rotolanti. Capire il meteo e l'erosione è essenziale per prevedere la salute del suolo, i pericoli di inondazione e l'evoluzione a lungo termine della topografia.
Meteorologia fisica
Chiamato anche clima meccanico, questo processo disintegra la roccia senza alterarne la composizione chimica.
- cicli di congelamento-squadra:[] I seggi d'acqua in crepe, congela e si espande, aggrovigliando la roccia.
- L'espansione termica:[] I cambiamenti di temperatura giornalieri causano l'espansione dei minerali e l'affluenza, portando all'esfoliazione nelle regioni desertiche.
- Crescita cristallina:[] L'acqua salina evapora nei pori, e i cristalli in crescita esercitano pressione sulla roccia circostante, soprattutto nelle zone costiere e aride.
- Attività biologica:[[ Le radici delle piante, gli animali scavanti, e anche i licheni possono rompere fisicamente le superfici rocciose.
Meteorizzazione chimica
I processi chimici alterano la composizione minerale delle rocce, spesso rendendole più sensibili all'erosione.
- Hydrolysis:[] L'acqua reagisce con minerali di silicato per formare minerali di argilla. Feldspar, un minerale comune in granito, si trasforma in argilla kaolinita.
- Ossidazione:[[] I minerali che portano il ferro reagiscono con l'ossigeno per produrre ruggine (ossidi di ferro), dando rocce colorate rossastre o giallastre.
- Carbonazione:[] L'anidride carbonica si dissolve in acqua forma acido carbonico, che dissolve calcare e altre rocce carbonate, creando grotte e topografia carsica.
- Soluzione:[] Minerali solubili come l'alito e il gesso si dissolvono direttamente nell'acqua.
Le meteoriti chimici si verificano più rapidamente nei climi caldi e umidi, spiegando perché le regioni tropicali hanno spesso terreni profondamente atmosferici (laterite) e regoliti fitti.
Meteorologia biologica
Gli organismi viventi contribuiscono in modo significativo alle intemperie. Le radici dell'albero si cuneono in crepe, li espandono. Gli acidi secretivi di Lichens che emettono superfici rocciose. Gli animali di colata e i lombrichi mescolano e aerano il suolo, aumentando l'esposizione all'aria e all'acqua. L'attività microbica nei suoli può accelerare le atmosfere chimiche producendo acidi organici.
Erosione e trasporti
L'erosione muove materiali atmosferici da una posizione all'altra. Gli agenti primari dell'erosione sono acqua, vento, ghiaccio e gravità. Ogni agente crea forme di terra distintive:
- L'erosione dell'acqua:[] fiumi e torrenti si innamorano vallate, canyon e delta. L'erosione del lavandino e del rill sulle piste può strisciare il topsoil. Il fiume Colorado ha formato il Grand Canyon per milioni di anni.
- Erosione del vino:[ Nelle zone aride e costiere, i sollevatori eolici e trasporta i sedimenti fini. La deflazione crea dei pompini, e forme di abrasione iardangs e i ventifattori.
- Ice erosione:[] I ghiacciai macinano la roccia sottostante, producendo valli a forma di U, fiordi, cirque e striature. Il paesaggio glaciale della valle di Yosemite esemplifica la potenza del ghiaccio.
- Mass spreca:[ Gravity spinge frane, scogliere, slumps e striscianti. Questi processi sono spesso innescati da terremoti, pioggia pesante, o attività umana e possono alterare rapidamente i profili delle colline.
Impatto di Erosione sull'evoluzione del paesaggio
L'erosione non è solo una forza distruttiva; crea anche nuove forme di terra. Il sedimento depositato dai fiumi costruisce pianure di alluvione, ventilatori alluvionali e deltas. I depositi a vento formano dune e altipiani di loess. Le pianure glaciali fino a evadere modellano il terreno post-glaciale. L'equilibrio tra l'alzata (tectonico e isostatico) e l'erosione determina l'erosione determina l'erosione determina l'altezza e la morfologia dei cambiamenti climatici.
Impatto umano sui processi geologici
Le attività umane sono diventate una forza geologica a loro diritto, dal minerario allo scivolo urbano, le nostre azioni modificano i paesaggi a tassi spesso superiori ai processi naturali.
Estrazione mineraria e di quarratura
Le miniere di carpit possono estendersi a chilometri di larghezza e a centinaia di metri di profondità, creando cicatrici permanenti sul paesaggio. L'estrazione di montagna negli Appalachi altera i flussi di acque e di buie. La coltivazione di calcare, e la dimensione di pietra altera la geologia e l'habitat locale.
Sviluppo urbano e infrastrutture
Le città sono essenzialmente formazioni geologiche artificiali. Costruzione di edifici, strade e gallerie scava e compatta il suolo e la roccia. Le superfici impervi aumentano il runoff, portando ad una maggiore erosione nei flussi urbani e a una riduzione della ricarica delle acque sotterranee. Le discariche trasformano le valli in colline artificiali. Le dighe sui fiumi intrappolano sedimenti, affamando i delta di ripieno e causando alterazioni delta (ad esempio, il clima, il tasso di e l', il tasso di estrazione del Mississippi).
Cambiamento climatico e processi geologici
Le temperature più calde aumentano il clima chimico in alcune regioni e intensificano i cicli di congelamento-salito in altre. Gli eventi più intensi aumentano l'erosione e il rischio di frane. La fusione dei ghiacciai e del permafrost destabilizza le piste, che portano a fallimenti catastrofici. L'aumento del livello del mare accelera l'erosione costiera e il ritiro dei sedimenti delle coste.
Agricoltura e Soil Degrado
La deforestazione per l'agricoltura espone il suolo alla pioggia e al vento, accelerando l'erosione molto sopra i tassi di base naturali. Il Dust Bowl degli anni '30 negli Stati Uniti è un esempio di statura di come la gestione del terreno povero può innescare l'erosione del vento su larga scala.
Conclusione: Antichi Processi, Paesaggi Viventi
La storia geologica della Terra non è un capitolo statico confinato ai libri di testo; è una storia continua e dinamica che si svolge sotto i nostri piedi e sopra le nostre teste. Dalla cristallizzazione dei primi cristalli di zirconi nell'Hadean alla lenta deriva dei continenti oggi, antichi processi hanno dotato i paesaggi moderni con le montagne, le valli, i fiumi e i suoli che dipendono.
Per ulteriori informazioni, esplorare le pagine ]USGS Geologia e Geofisica per i dati moderni tettonici e di pericolo, o Parco Nazionale Service’s risorse geologiche che collegano le storie di forma di terra ai parchi nazionali.