JAR203 Jarðsaga

JAR203Jarðsaga Kennari Þorsteinn Barðason

Aldur jarðar • Jörðin er talin vera um 4600 milljón ára gömul. • Elsta berg á jörðinni er talið vera 4000 milljón ára gamalt.

Nútíminn er lykill fortíðarinnar. • Hægt er að gera ráð fyrir að sömu öfl myndi jarðlög í dag og í fortíðinni. • Sambærileg atburðarás byggir upp jarðlög með sama hraða í nútíð og í fortíð • James Hutton

Efra jarðlag er ávalt yngra en það sem undir liggur • Ummerki um það sem gerðist í jarðsögunni er að finna í jarðlögum og eru elstu lögin að finna neðst í jarðlagastafla. • Ef ráðið er í framvinduna og hún rakin í tímaröð, er því byrjað neðst og atburðarásin lesin upp eftir jarðlagastaflanum. • Til eru undantekningar frá þessari reglu t.d. Í fellingafjöllum og þar sem hraun treðst milli jarðlaga

Eyður í jarðlagastafla • Sjaldgæft er að finna samfellda jarðlagastafla á einum stað þar sem hægt er að lesa langa óslitna atburðarrás í jarðsögunni. • Roföflin hafa myndað slíkar eyður. Rof á einum stað þýðir upphleðslu á öðrum. • Eyður í jarðlagastafla þar sem upphleðslan hefur hætt í nokkurn tíma en hafist svo að nýju nefnist það mislægi

Jarðlagatengingar • Þar sem mislægi verða í jarðlagastaflanum leitast jarðvísindamenn við að tengja saman jarðlög á mismunandi stöðum í tímaröð til að fá heildamynd af jarðsögunni. • Það er einkum þrennt sem er notað til þess að tengja saman jafn gömul jarðlög á milli mismunandi staða. • Einkennislag eða leiðarlag. • Einkennissteingervingar. • Aldursákvarðanir.

Einkennislag eða leiðarlag • Jarðlag sem nær mikilli útbreiðslu og er auðþekkjanlegt. Oft er hægt að finna þar sérstaka steingervinga, setlög eða bergmyndanir. • Á Íslandi er að finna útbreidd og auðþekkjanleg hraunlög eða gjóskulög. • Við sérstakar aðstæður er hægt að notast við segulskipti sem einkenna ákveðin tímaskeið jarðsögunnar.

Einkennissteingervingar • Einkennissteingervingur nefnast steingerðar leifar lífveru sem náði mikilli útbreiðslu á stuttu tímaskeiði í jarðsögunni og hefur auk þess varðveitist vel í jarðlögum.

Aldursákvarðanir. • Þegar finna á raunverulegan aldur bergs er venjulega byggt á mælingum á geislavirkum samsætum í berginu eða í steingervingum. • Forsenda mælinganna er að geislavirkt efni lokist inni í berginu eða steingervingnum þegar bergið myndast. • Geislavirka efnið sem í þessu samhengi er nefnt móðurefni klofnar jafnt og þétt yfir í aðrar samsætur sem nefndar eru dótturefni, og er mælingin fólgin í því að finna hlutfall móður- og dótturefna

Frumþróun jarðar • Ekkert berg finnst á jörðinni frá fyrstu 600 ármilljónunum í sögu hennar, þ.e. frá 4600 til 3960 milljónum ára. Þetta tímaskeið hefur verið kallað hin gráa forneskja • Elsta berg jarðar er 3500 milljón ára gamalt og er að finna á svokölluðum meginlandsskjöldum sem mynda kjarna helstu meginlandanna.

Meginlandsskildir Elsta berg jarðar er að finna á svokölluðum meginlandsskjöldum sem mynda kjarna helstu meginlandanna

Elsta setbergið • Fljótlega eftir að meginlönd fóru að myndast tóku veður og vindar að mylja niður berg þeirra og set settist á hafsbotninn umhverfis. • Á Grænlandi er að finna 3800 milljón ára gamalt myndbreytt berg sem sýnir setlagamyndun í sjó. Hafið og bergið umhverfis það hlýtur þess vegna að vera eldra

Myndun lagskiptrar jarðar • Fyrir 4600 milljónum ára við það að loftsteinar, ryk og gas dróst saman fyrir áhrif eigin þyngdarkrafts. • Kjarninn og möttullinn urðu til þegar þung efni sukku niður í bráðna jörðina Svona var hugsanlega umhorfs á jörðinni fyrir meira en 4000 milljónum ára.

Myndun Tunglsins ? • Fyrir um 4500 milljónum ára að jörðin dró að sér heilan hnött á stærð við Mars. • Við áreksturinn þeyttist stórt brot úr jarðskorpunni og möttlinum út í geiminn og tunglið varð til.

Lagskipting Jarðarinnar • Lagskiptingin jarðar varð til við það að þyngstu efnin, málmarnir, sukku niður í jörðina sem var að hluta til bráðin. • Jörðin hefur sennilega bráðnað fullkomlega upp og orðið glóandi eldhnöttur. Það hefur gerst samhliða myndun hennar eða stuttu eftir.

Myndun lofthjúpsins • Upprunalegur lofthjúpur jarðar myndaðist úr loftegundum sem fylgdu geimskýinu sem sólkerfið varð til úr. • Það er að mestu úr metani (CH4), amoníaki (NH3), vatnsgufu (H2O) og vetni (H2) ásamt eðallofttegundum helíum, neon argon, krypton o.fl. • Nýr lofthjúpur myndaðist síðan úr gufu sem steig upp úr jörðinni á meðan hún var glóandi og gosgufu úr öllum þeim eldgosum sem orðið hafa eftir að jörðin tók að storkna

Myndun úthafanna • Gosgufur eru að mestu vatnsgufa (80%), en einnig er nokkuð af koltvíoxíði (CO2), vetni (H2), brennisteinstvíoxíði (SO2), nitri (N2) og saltsýru (HCl). • Loft getur í mesta lagi innihaldið um 3-4% vatnsgufu og því er ljóst að fljótlega eftir að skorpa tók að myndast um jörðina hefur vatnsgufan tekið að þéttast og falla sem regn. • Hafið hefur því myndast snemma þó svo að skammt væri í glóðina undir. • Klórið (Cl) úr saltsýrunni hefur meðal annars farið í að mynda saltið í sjónum (NaCl).

Andrúmsloftið • Frumbjarga lífverur taka upp mikið magn af CO2 og breyta því í súrefni og fjölsykrur við tillífun. • Koltvíoxíð + vatn + sólarljós  fjölsykrur + súrefni, eða • 6 CO2 + 6 H2O + sólarljós  C6H12O6 + 6 O2 • Þessi ferli hafa smátt og smátt leitt af sér þann lofthjúp sem við höfum á jörðinni í dag. Hann er að mestu úr nitri (um 78%) og súrefni (um 21%) en auk þess inniheldur hann dálítið af eðallofttegundum, koldíoxíði, vatnsgufu og fleiru

Verkefni í Jarðsögu: • Upphafsöld • Frumlífsöld • Fornlífsöld (Fyrri hluti) • Fornlífsöld (Síðari hluti) • Mörk Miðlífsadar og Fornlífsaldar • Miðlífsöld • Mörk Nýlífsaldar og Miðlífsaldar • Tertíer • Kvarter

JAR203 Jarðsaga