证据灾难性有机地质记录的变化

如果问到他们理解“灾难”这个词,大多数人可能会认为这是大,不好,突然,涉及损害生物体。在今天的自然世界,或许最引人注目的从大地震灾难的结果,成千上万的人可以在几分钟内死亡。在人类历史上,我们允许更多的时间了。因此,在十四世纪中期,经过一段五年,估计有三分之一的欧洲人口死亡直接感染鼠疫的结果:“黑死病”。无论怎么看这是一场灾难。它有一个戏剧性的多年对欧洲社会的影响。当我们扩展考虑地质时间,它是常规处理变化经过数百万年的进化,持续只有几千年的事件可能被视为灾难性如果与“背景”足够锋利。

各种各样的定义提出了大规模灭绝。方便简洁,如果不准确我支持是世界上很大一部分的灭绝的动物和植物生活(生物)在地质微不足道的一段时间。不精确的灭绝的程度可以处理相当满意在特定情况下通过给百分比的化石家庭,属或物种,但不精确的时间是更难对付。关于大规模灭绝一个重要的问题是评估他们是多么灾难性的,所以我们还需要一个“灾难”在这种情况下的定义。一个发人深省的尝试这样的定义是,一场灾难是生物圈的摄动,似乎是瞬时的详细级别,可以查看时在地质记录中得到解决。

在这一点上需要说更多的自然地质记录。地质学家和古生物学家的材料处理发生在沉积岩的分层继任的问题,主要是砂岩、页岩,石灰岩,显然可以观察到岩石暴露良好,自然的,在沿海峭壁或山区,或人工的,如采石场或钻孔岩心。尽管地层的继承的原则——higher-lying地层是年轻——首先阐述在17世纪晚期,直到19世纪早期,充分重视,这是一个记录地球历史的如果我们能正确地解释它。主要需要的是建立一个相对时间尺度,即我们可以将岩石世界各地,从而建立同时代的事件。建立这样一个时间表,先锋研究地层使用后由威廉·史密斯在英格兰和化石居维叶和Brongniart在法国,是19世纪最伟大的科学成就。

图3.1显示了地质时代和时期,基于化石继承今天,被接受。它可能是有用的显示名称的起源,每个地质的学生必须学习。他们提出的英国、法国和德国地层学家,主要是在19世纪早期。“寒武纪”来自威尔士的罗马名字;“奥陶系”和“花纹”从古代英国威尔士地区部落的名字罗马人的战斗历程。“泥盆纪”显然来自于英国,和石炭纪的事实,其岩石包含最重要的煤矿西欧,燃料的工业革命。“二”是来自小镇的烫发乌拉尔山脉俄罗斯,三师的“三叠”地层的时代在德国。“侏罗纪”

时代	期	时代	年龄在10®	大灭绝事件
新生代	第四纪(Sub-period)	f全新世^更新世上新世中新世渐新世始新世古新世	0.01 - 2 5 25 38 55
侏罗纪 三叠纪		144年200°50	*
古生代	二叠纪		286 360 408 438 505 545	«
	石炭系
	泥盆世
	志留纪
	奥陶系
	寒武纪

图3.1时间尺度的显生宙。年龄所示数百万年。星号表示stratigraphie位置的“五大”大规模灭绝。

图3.1为显生宙时间表。年龄所示数百万年。星号表示stratigraphie位置的“五大”大规模灭绝。

来自瑞士和法国东南部,西北部的侏罗山和“白垩纪”这个词来自拉丁语的粉笔(白垩),因为这是这一时期的主要岩石类型在西欧。年轻的地层治疗有点不同。莱尔的更持久的贡献之一就是这些地层细分根据物种的比例,因为他们知道在19世纪早期,这一比例随着年龄递减。因此始新世,中新世”和“上新世”分别来自希腊的黎明(eos),那么(甜瓜),和更多的(pleion)。“古,

cene”、“渐新世”和“更新世以后被他人添加的。

最初的各个时期和系统(相对应的岩石单位时间单位)被分组为初级,二级,三级,四级,但在19世纪中叶约翰·菲利普斯,牛津大学的地质学教授,提出三个条件,迅速成为普遍接受指定的地质时代。“古生代”、“中生代”和“新生代”(原“新生代”)是源于古希腊语,中间,和最近的生活。有趣的是,甚至早在19世纪中期,它是容易认识到有重大有机跨边界的三个时期的变化。新生代拥抱第三,唯一仍保留旧词,和第四纪,其中包括更新世和全新世时期。(一个时代是一段时间内的一个分支)。使用最广泛的细分的新生代(始新世等等),的确,时代而不是时间,与古生代和中生代。二十世纪的需要感到额外的术语,显生宙,来自希腊的“明显的生活”,这都代表了三个时代。在此之前,的前寒武纪很长一段时间被认为是贫瘠的化石。化石目前已知存在,但几乎都是微小的,所以没有明显的前几代的地质学家。直到那些高度独特的节肢动物三叶虫,首次出现在寒武纪早期,与许多其他多细胞群体,它是容易阅读的化石继承肉眼明显。前寒武纪化石记录,我们知道它今天依然非常贫穷和有限而显生宙,和大规模灭绝的研究基本上局限于显生宙。

在细尺度地层学家工作,细分的关键是生物带,以一种独特的化石,这使它的名字,或一个化石的组合。最好的“区化石”,因为他们被称为,是那些经历了一个相对快速周转时间由于高水平的进化和灭绝。这允许地层的精细度精度。很好的例子是鹦鹉螺化石(图3.2),其往往惊人地美丽的螺旋贝壳点缀许多博物馆。这些鱿鱼和鹦鹉螺的亲戚提供的标准方案分区的大部分中生代。浮游有孔虫提供了另一个例子。他们是微小的单细胞有机体与方解石壳从晚白垩世时期开始形成了浮游生物的一部分,大量的生物漂移被动地海洋,河流,和内陆水域。笔石动物的古生代,另一个浮游集团(图3.2 b),在奥陶纪、志留纪很重要。研究在过去几十年里已经建立了最好的整个古生代化石带牙形刺,形形色色的小型脊椎动物游泳保存微观phos-phatic代表动物的喂养装置的结构。所有这些团体只住在海里。海相地层,实际上,更容易与世界各地比沉积沉积物在大陆,是否在湖泊和池塘或沿海和河流冲积平原。因为哺乳动物进化的高流动率,哺乳动物牙齿的部分骨架最耐的破坏,这些化石是最成功地用于三级非海相地层。中生代、古生代、花粉和孢子提供最大的承诺带化石,但不幸的是大多数形式具有相对较长的时间范围。

地层学家制定更详细的版本的图3.1中所示的表细分的地质时间打包成有序的计划,他们使用术语年代地层学(time-rock地层学)地层学分支,这是关心解释地球的历史,通过时间序列的沉积岩。(生物地层学是地层学的术语用于分支使用动物和植物化石相对约会和相关性。岩相层序涉及岩石的岩性特征及其空间关系。)年代地层表中,生物带组成

图3.2 a + b的例子的化石生物地层的价值高。

(一)一个奥陶系笔石。(b)一个白垩纪亚扪人。

图3.2 a + b的例子的化石生物地层的价值高。

(一)一个奥陶系笔石。(b)一个白垩纪亚扪人。

分组的生产阶段,并先后到时代(然而,用于练习),时间,和时代。因此,侏罗纪,例如,由大约60亚扪人区(数量在世界的不同地区不同)和11个阶段。阶段提供的国际通用语地层学家,因此是非常重要的专业地质学家熟悉他们的名字以及地质系统。(然而,学生往往不愿意学习这些名字,除非受到某种冲动,这是现代教育界过时)。艺名显然是辨认通过后缀“伊恩”,其余的名称源自一些地理位置。因此白垩纪的几乎所有的十二个阶段名称来自法国。“森诺曼阶”来勒芒的拉丁名称;的“科尼亚克阶”和“Cam-panian白兰地和champagne-producing干邑(镇)和香槟(省)。在这本书中艺名是只会偶尔使用,但它是必要的去欣赏,例如,白垩纪的最年轻的阶段是马斯特里赫特统和最古老的第三阶段的大年。在研究白垩纪—第三纪,或k - t大灭绝,边界,然后,定位一个完整的地层连续的唯一希望是找到证据的存在两个阶段。(Non-geologists常常会想,顺便说一下,为什么白垩纪通常缩写为K,而不是C在白垩纪末期灭绝的讨论。它仅仅是为了避免混淆与寒武系和石炭系(-)的缩写(C))。识别的连续性在给定的继承是一个至关重要的问题在各种各样的地质研究中,因为存在一个中断或不整合可能显著影响解释。

二十世纪后期以来,技术进步成为可能的各种化学和物理方法可用于地层的目的。技术,如电缆测井(利用岩石的电阻率)或伽马射线光谱被证明是有价值的石油公司对于钻孔岩心的相关性,但他们使用不超越有限的地区,如一个特定的沉积盆地。全球各地的长程相关性,其他方法是必要的。在同位素地层学,通过地层的变化结果表明氧和锶同位素的比率的证明了它们的价值。

例如,氧同位素地层学是广泛用于关联海洋世界各地第四纪钻孔岩心。该方法是基于事实,氧18的比率(18 o) oxygen-16 (16 o)根据海水的温度变化。16 o / 18 o比例准确地记录在有孔虫的贝壳,他们是否住在海洋的表面或底部。过去几十年的伟大成就之一是确认的米兰柯维奇理论。这个理论假设,第四纪冰期循环控制的变化在地球的轨道,使地球表面的温度波动。在氧同位素地层学工作发挥了重要作用。物理方法中,磁性地层学证明了世界各地的相关的有价值的方法,主要为新生代岩石。继承的方法是基于地球的磁场极性逆转,可在沉积岩中发现磁力计滇池流域的敏感。所有这些最终依赖的化学和物理方法,然而,在生物地层学校准,没有适当的化石时尤其有用。

决定的绝对年龄和时间的事件而言,数百万年的数字显然是在学习更多关于至关重要地质历史中。放射性同位素提供现代约会的主要方法。通过测量原始同位素之间的比例和形成的同位素(“父”和“女儿”同位素)可以确定当特定矿物岩石成为一个封闭的化学系统。在20世纪早期英国地质学家亚瑟霍姆斯做先锋工作从铀和使用数据铅同位素建立第一个地质时间尺度。因为有一个巨大的复杂性增加的质谱仪,以及各种放射性同位素使用,增加了相应的精度和准确性的日期,但没有显著的变化在显生宙的时间表。因此福尔摩斯抵达日期大约5亿年的寒武纪的基地,而今天这一数字540是公认的。

它需要欣赏福尔摩斯的成就建立地质时间尺度并不是一个简单的问题。只有数量有限的岩石含有适当的矿物质与放射性元素在足够的数量。使用的福尔摩斯都是火成岩,包络的火成岩地层的关系必须被确定。因此,一个给定的花岗岩可能发现侵入地层相对时间尺度上的一定年龄由化石,因此必须小于地层。其他地方相同的花岗岩可能回其他地层包含了鹅卵石或巨石的花岗岩和必须年轻。福尔摩斯也使用层的最大厚度不同地质时期世界各地来衡量时间的相对时间。在地层的权力更替,唯一可用于约会都是火山,以及火山沉积缺席许多继任的问题。也有很多并发症,不能总是消除使用更复杂的技术,对化学的解释结果。这些普遍关心的改变后的同位素比值矿物质首先形成。放射性同位素测定从而有内置的不确定性,通常以图形方式显示(如“误差”)为表现的结果。

大部分时间历史地质学家不关心年龄相对多,比如在古环境研究。我记得我第一次田野调查作为研究学生,多西特海岸上的西莱姆里吉斯,较低的蓝色石灰岩(基底侏罗纪)的页岩和灰岩表面有明显的不整合的所谓上层湿砂中期白垩纪时代在该地区,形成悬崖顶端,如著名的黄金海岸Charmouth东部的上限。我的兴趣是在沉积环境蓝色蓝色石灰岩的岩石的形成。亚扪人分带的地层进行详细,但几乎没有知道他们已经沉积的环境心理条件,除了他们的海洋。当偶尔好奇的度假者问我在做什么在岩石海滩,我最初尝试一个诚实的答案,毫无疑问,在一个相当傲慢地教师,但是我很快发现他们的眼睛开始呆滞。所以最终我放弃了,告诉他们我正在寻找化石。这似乎满足他们完全和他们去,毫无疑问,告诉他们的朋友和亲戚一个有趣的与现实生活中的化石猎人遇到他们了。

然而,一个十岁的男孩,给我一定的思考时间。他带我一块深蓝色的蓝色石灰岩石灰岩,他捡起海滩上,问我多大了。假装仔细观察标本,我的思绪回到福尔摩斯时间表我学会了作为一个大学生,及时回答,而“1.8亿年”。他看起来合适的印象,回来之后用一块黄色的砂岩,显然从上层湿砂悬崖之上。“先生,”他说,“这一个多大了呢?“回到福尔摩斯,答案”约1亿年。“嘿,先生,”他回答,“你怎么能告诉岩石的年龄只要看他们吗?我常常会想那个男孩在今后的生活中发生了什么事。我想他可能就有了一个好的科学家,因为他显示在早期正确的组合的强烈好奇心,敏锐的观察,和不愿接受成人的油嘴滑舌的答案。

地层的相关性就其本身而言,至关重要的,但它是一个干旱的主题,为一代又一代的学生发现。只有通过试图解释过去的改变环境,历史地质学来生活。是有用的在这里引入一个重要地质术语,相,拉丁语“脸”或“方面”。的上下文中证明古代及环境指的是沉积岩的特征的总和,其岩性和mineral-ogical字符以及它所包含的化石。“相”可以在特定的环境下以不同的方式使用。因此它可以纯粹描述性的,如“灰岩相”,但更广泛应用于一种解释,如“浅”或“深深的海洋相”。正确认识环境是至关重要的理解发生了什么在特定灭绝的视野。不可避免的,因为这件事是如此的重要,它是许多争议的话题。不过很容易在重要领域取得共识。例如,化石是有用的,不仅对地层的相关性,但是对环境的解释。 Thus all living representatives of particular marine invertebrate groups such as corals, sea urchins, and brachiopods, together with many others, are exclusively海洋。沉积各种年龄段的岩石,含有多种有机的这些生物因此可以被视为合理沉积在海洋环境中。此外,灭绝tri-lobites等团体,因为它们发生在与这样的化石,还可以推断有海洋栖息地。

通常是可以超越区分古代存款是否制定海洋或陆地上说他们是否存入湖泊或池塘,或在沿海和河流冲积平原。来自这里的沉积物本身可以证明有价值的信息。因此,存款一般躺在浅水中有独特的特点,让他们区别于那些在深水沉积。这些特征包括波浪作用的证据(波不穿透超过几十米的海平面以下),如对称振动涟漪在砂岩或独特的风暴沉积。同样,透光区下面的光不能穿透,将所指生物化石的存在取决于光,如之处是生活在海底附近钙质藻类或造礁珊瑚生活在共生的藻类。通常不是很难推断海洋对于一个给定的相对深度地层的连续利用沉积物和化石证据,但不幸的是非常困难的,如果不是不可能的,以确定绝对深度与可靠性。厚继承相对深水沉积物通常意味着下沉盆地的领域,而等效薄继承相对浅水沉积物可能意味着邻膨胀。从盆地膨胀条件下通过层序通常显示一些变化的区域构造沉积模式。

继续阅读:如何massextinction灾难性事件吗

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