Кам'яновугільний період

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Кам'яновугільний період
Хронологія 358,9–298,9 млн років тому
Середня концентрація кисню (O2) впродовж періоду бл. 32.5 %[1]
(163 % від сучасного рівня)
Середня концентрація вуглекислого газу (CO2) впродовж періоду бл. 800 ppm[2]
(у 3 разів більше доіндустріального періоду)
Середня температура поверхні впродовж періоду бл. 14 °C[3]
(на 0 °C вище сучасного рівня)
Рівень моря (вище або нижче сучасного рівня, в метрах) Зменшився з +120 м вродовж міссісіпію до сучасного рівня моря, потім постійно зростав до +80 м до кінця періоду.[4]

Кам'яновугільний період (система), карбон (рос. каменноугольная система (период), карбон; англ. Carboniferous System; англ. Carbonian нім. Steinkohlensystem n (Periode f), Karbon n, Kohlenzeit f) — п'ятий період палеозойської ери. Настав після девонського й змінився пермським. Тривав від 358,9 ± 0,4 до 298,9 ± 0,15 млн років тому[5], тобто близько 60 млн років.

Назва[ред. | ред. код]

Означення «кам'яновугільний» походить від значних шарів кам'яного вугілля, що сформувалися в Західній Європі впродовж цього періоду. Перша частина періоду називається міссісіпієм, а друга — пенсильванієм. Протягом цього періоду виникли хвойні дерева.

Загальна характеристика[ред. | ред. код]

Рослинність кам'яновугільного періоду

У карбоні відбулися значні гороутворювальні рухи й пов'язані з ними регресії моря, що чергувалися з широкими трансгресіями. Були поширені комахи й земноводні, з'явилися рептилії, у морях переважали безхребетні. Великого розвитку набула наземна рослинність (лепідодендрони, сигілярієві, деревоподібні папороті тощо). З їхніх решток утворилося кам'яне вугілля.

Відклади, що утворилися впродовж кам'яновугільного періоду, становлять кам'яновугільну систему. Кам'яновугільна система названа за значним поширенням покладів викопного вугілля. Їхні поклади у карбоні становлять близько 25 % загальних світових запасів. Вугільні басейни і родовища карбону широко представлені в Європі й Північній Америці, де сконцентровано понад 80 % загальних геологічних запасів вугілля цієї доби.

Корисні копалини[ред. | ред. код]

Хоча ліси існували уже у девонському періоді, вони не лишили значних покладів вугілля, оскільки не містили багато лігніну. Масове накопичення вугілля у карбоні пояснюють тим, що рослини навчилися виробляти лігнин, а гриби, що зараз його уміють розкладати, ще не з'явилися. Таким чином біомаса не встигала розкладатися.[6]

Основні вугільні копалини  — в Україні — Донецький і Львівсько-Волинський. В Азії — Кузнецький, Карагандинський, Екібастузький і Тунгуський та інші.

З покладами карбону пов'язані найбільші в Європі вугільні басейни: Південному Уельсі, Ланкаширі, Нортумберленді, Кенті — у Великій Британії, Астурійський — в Іспанії, Валансьєн — у Франції, Льєж і Кампін — у Бельгії, Нижньорейнсько-Вестфальський (Рурський) — у ФРН, Верхньосілезький — у Польщі, Остравський — у Чехії.

В Північній Америці з пенсильванськими товщами пов'язане найбільше вугленакопичення (Аппалачський, Іллінойський, Пенсильванський, Мічиганський вугільний басейн, Техаський вугільний басейн).

Басейни Австралії: Боуен, Новий Південний Уельс.

У відкладах кам'яновугільної системи зосереджено багато різних руд осадового та магматогенного походження: бурі залізняки, боксити, вогнетривкі глини, руди поліметалів, нерудні корисні копалини.

Підрозділи кам'яновугільної системи[ред. | ред. код]

Система/
Період
Відділ/
Епоха
Ярус/
Вік
Вік
(млн років)
Перм, P Цисуралій, P1 Ассельський, P11 молодше
Карбон, C Пенсильваній* Гжельський, C3g 298,9 303,7
Касимовський, C3k 303,7 307,0
Московський, C2m 307,0 315,2
Башкирський, C2b 315,2 323,2
Міссісіпій* Серпуховський, C1s 323,2 330,9
Візейський, C1v 330,9 346,7
Турнейський, C1t 346,7 358,9
Девон, D Верхній/Пізній, D3 Фаменський, D3fm древніше
Примітки і коментарі
          Підрозділи XXX системи наведені згідно МКС, станом на 2018 рік[7].

* - Пенсильваній і міссісіпій не є окремими епохами/відділами, а підперіодами/підсистемами кам'яновугільного періоду. Геологічними епохами/відділами є верхній, середній, нижній пенсильваній та верхній, середній, нижній міссісіпій.

Міжнародна стратиграфічна комісія в 2018 році поділила кам'яновугільну систему на 2 підсистеми, 6 відділів і 7 ярусів[5]. Водночас у Західній Європі прийнятий поділ на 2 відділи та 5 ярусів. Нижче наведена порівняльна таблиця підрозділів кам'яновугільної системи.

Зміна тривалості доби[ред. | ред. код]

У зв'язку з притяганням Місяця], видимим проявом чого є припливи, швидкість обертання Землі поступово зменшується. За сторіччя тривалість земної доби збільшується приблизно на 2 мілісекунди.

Зміну довжини дня протягом геологічного часу було перевірено експериментально, завдяки підрахунку кільцевих ліній у викопних коралів. Корали відкладають на своєму зовнішньому скелеті у вигляді кілець карбонат кальцію; циклічність відкладення кілець пов'язана як з денним освітленням, так і з періодичними сезонними змінами: в 1963 році американський палеонтолог Джон Уеллс (1907-1994) відкрив, що з кільцевих утворень на епітеке коралів можна визначити кількість днів в році тієї епохи, коли ці корали жили. З огляду на зміну тривалості року і екстраполюючи назад в часі уповільнення швидкості обертання Землі завдяки впливу Місяця, можна також визначити тривалість доби в той чи інший геологічний період[8][9]:

Час Геологічний період Число днів в році Тривалість доби
Сьогодні Четвертичний 365 24 год
100 млн л.т Юра 380 23 год
200 млн л.т Перм 390 22,5 годин
300 млн л.т Карбон 400 22 год
400 млн л.т Силур 410 21,5 год
500 млн л.т Кембрій 425 20,5 год

Щоб дізнатися тривалість доби до епохи виникнення коралів, вченим довелося вдатися до допомоги синьозелених водоростей. З 1998 року китайські дослідники Чжу Шісін, Хуан Сюегуан і Синь Хоутянь з Тяньцзіньського інституту геології і мінеральних ресурсів проаналізували більше 500 копалин строматолітів віком 1,3 мільярда років, що росли колись біля екватора і похованих на горах Яньшань. Синьозелені водорості реагують на зміну світлого і темного часу доби напрямком свого зростання і глибиною кольору: вдень вони пофарбовані в світлі тони і ростуть вертикально, вночі мають темне забарвлення і ростуть горизонтально. За зовнішнім виглядом даних організмів, враховуючи швидкість їх росту і накопичені наукові дані по геології і кліматології, виявилося можливим визначити річний, місячний і щоденний ритми росту синьозелених водоростей. Згідно з отриманими результатами, вченими був зроблений висновок, що 1,3 мільярда років тому (в докембрійських епоху) земна доба тривала 14,91-16,05 годин, а рік складався з 546-588 днів. Звіт про дослідження був опублікований у Journal of Micropaleontology та привернув велику увагу як у країні, так і за кордоном[10][11].

Існують і противники цієї оцінки, що вказують що дані досліджень стародавніх приливних відкладень, субліторальних карбонічних фацій (тайдалітів), суперечать їй[9].

Згідно з новим міжнародним дослідженням[12], збільшення тривалості дня могло мати важливий вплив на характер і час насичення Землі киснем.

«Незмінне питання в науці про Землю полягає в тому, як атмосфера Землі отримала кисень і які чинники відбувалися під час оксигенації», - відзначив співавтор дослідження Грегорі Дік, геомікробіолог з Департаменту наук про Землю та довкілля Мічиганського університету (США).

Див також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Image:Sauerstoffgehalt-1000mj.svg
  2. Image:Phanerozoic Carbon Dioxide.png
  3. Image:All palaeotemps.png
  4. Haq, B. U.; Schutter, SR (2008). A Chronology of Paleozoic Sea-Level Changes. Science 322 (5898): 64–68. Bibcode:2008Sci...322...64H. PMID 18832639. doi:10.1126/science.1161648. 
  5. а б International Chronostratigraphic Chart. International Commission on Stratigraphy. 2018-08. Архів оригіналу за 2019-03-12. 
  6. Episode 86: Coal (uk-UA). Процитовано 2020-01-06. 
  7. Chart/Time Scale : [англ.] : [арх. 22 червня 2019 року] // stratigraphy.org. — International Commission on Stratigraphy. — Дата звернення: 22 червня 2019 року.
  8. 1969LAstr..83..411K Page 411. articles.adsabs.harvard.edu. Процитовано 2021-08-06. 
  9. а б Дендрохронологический метод датировки. medbiol.ru. Процитовано 2021-08-06. 
  10. Algae Fossil Betrays Time Secret of 1.3 Billion Years Ago. www.china.org.cn. Процитовано 2021-08-06. 
  11. Shixing, Zhu (2003). THE EARTH-SUN-MOON DYNAMICS FROM GROWTH RHYTHMS OF 1300MA STROMATOLITES. undefined (en). Процитовано 2021-08-06. 
  12. Klatt, J. M.; Chennu, A.; Arbic, B. K.; Biddanda, B. A.; Dick, G. J. (2021-08-01). Possible link between Earth’s rotation rate and oxygenation. Nature Geoscience (en) 14 (8). с. 1–7. ISSN 1752-0908. doi:10.1038/s41561-021-00784-3. Процитовано 2021-08-06. 

Література[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]

Карбон
Міссісіпій Пенсильваній
Турне | Візе | Серпуховій Башкирій | Московій | Касимовій | Гжелій