Đại (Era)

Một đại thường được đánh dấu bởi những sự kiện quan trọng như sự xuất hiện hoặc tuyệt chủng hàng loạt của các loài, những biến đổi địa chất đáng kể như sự hình thành của các dãy núi hay sự thay đổi lớn về khí hậu toàn cầu. Việc phân chia thành các đại giúp các nhà địa chất học dễ dàng nghiên cứu và so sánh các giai đoạn khác nhau trong lịch sử Trái Đất. Sự thay đổi giữa các đại thường gắn liền với những sự kiện địa chất và sinh học mang tính bước ngoặt.

Phân chia các Đại:

Lịch sử Trái Đất được chia thành các Liên đại, và mỗi Liên đại lại được chia thành các Đại. Ví dụ, Liên đại Hiển Sinh (Phanerozoic) được chia thành 3 đại:

• Đại Cổ Sinh (Paleozoic): Bắt đầu khoảng 541 triệu năm trước và kết thúc khoảng 252 triệu năm trước. Được đặc trưng bởi sự xuất hiện của nhiều dạng sống đa bào phức tạp, sự phát triển mạnh mẽ của các loài sinh vật biển, và sự tiến hóa của thực vật và động vật trên cạn.
• Đại Trung Sinh (Mesozoic): Kéo dài từ khoảng 252 triệu năm trước đến 66 triệu năm trước. Được biết đến là “Thời đại của khủng long”, với sự thống trị của các loài bò sát khổng lồ. Đại Trung Sinh cũng chứng kiến sự xuất hiện của các loài chim và thực vật có hoa.
• Đại Tân Sinh (Cenozoic): Bắt đầu từ 66 triệu năm trước và kéo dài đến ngày nay. Được coi là “Thời đại của động vật có vú”, với sự đa dạng hóa và phát triển mạnh mẽ của các loài động vật có vú, bao gồm cả con người.

Mối quan hệ với các đơn vị thời gian địa chất khác

Thang thời gian địa chất được sắp xếp theo thứ bậc từ lớn đến nhỏ như sau:

Liên đại (Eon) > Đại (Era) > Kỳ (Period) > Thế (Epoch) > Kỷ (Age).

Một đại bao gồm nhiều kỳ, và mỗi kỳ lại được chia thành nhiều thế, cứ như vậy cho đến đơn vị nhỏ nhất là kỷ. Mỗi đơn vị thời gian này phản ánh những thay đổi cụ thể trong lịch sử Trái Đất, từ những biến đổi lớn lao kéo dài hàng trăm triệu năm (Liên đại) đến những thay đổi nhỏ hơn diễn ra trong vài triệu năm (Kỷ).

Xác định ranh giới của các đại

Ranh giới giữa các đại thường được xác định bởi những sự kiện tuyệt chủng hàng loạt hoặc những thay đổi địa chất lớn. Các nhà khoa học sử dụng nhiều phương pháp để xác định các ranh giới này, bao gồm:

• Phân tích hóa thạch: Sự xuất hiện hoặc biến mất đột ngột của các loài trong hồ sơ hóa thạch có thể chỉ ra ranh giới giữa các đại. Bằng cách so sánh các nhóm hóa thạch ở các lớp địa chất khác nhau, các nhà khoa học có thể xác định được thời điểm xảy ra sự thay đổi đáng kể trong thành phần sinh vật.
• Địa tầng học: Nghiên cứu các lớp đá và mối quan hệ giữa chúng. Sự thay đổi đột ngột về thành phần, cấu trúc, hoặc tính chất của các lớp đá có thể cho thấy một ranh giới địa chất quan trọng.
• Định tuổi bằng phóng xạ: Sử dụng các đồng vị phóng xạ để xác định tuổi của đá và các vật liệu khác. Phương pháp này cung cấp tuổi tuyệt đối cho các lớp đá, cho phép xác định chính xác thời điểm xảy ra các sự kiện địa chất.

Ví dụ

Sự kiện tuyệt chủng kỷ Permi-Trias, xảy ra khoảng 252 triệu năm trước, đánh dấu ranh giới giữa Đại Cổ Sinh và Đại Trung Sinh. Đây là sự kiện tuyệt chủng lớn nhất trong lịch sử Trái Đất, xóa sổ khoảng 96% các loài sinh vật biển và 70% các loài động vật có xương sống trên cạn. Sự kiện này đã tạo ra một sự thay đổi lớn trong hệ sinh thái toàn cầu, mở đường cho sự phát triển của các nhóm sinh vật mới trong Đại Trung Sinh.

Đại là một đơn vị thời gian địa chất quan trọng, giúp chúng ta hiểu được sự phát triển của Trái Đất và sự sống trên đó qua hàng triệu năm. Việc xác định và nghiên cứu các đại giúp chúng ta hiểu rõ hơn về quá khứ và dự đoán tương lai của hành tinh chúng ta.

Đặc điểm của một Đại

Một đại thường được đánh dấu bởi những sự kiện quan trọng như:

• Sự xuất hiện hoặc tuyệt chủng hàng loạt của các loài: Sự thay đổi đáng kể về đa dạng sinh học, đánh dấu sự kết thúc của một nhóm sinh vật thống trị và sự nổi lên của một nhóm khác. Ví dụ, sự tuyệt chủng của khủng long vào cuối Đại Trung Sinh đã mở đường cho sự phát triển của động vật có vú trong Đại Tân Sinh.
• Những biến đổi địa chất đáng kể: Sự hình thành các dãy núi, sự tách rời hay va chạm của các lục địa, sự thay đổi mực nước biển… Những biến đổi này tác động mạnh mẽ đến môi trường sống và sự phân bố của sinh vật.
• Sự thay đổi lớn về khí hậu toàn cầu: Biến đổi nhiệt độ, lượng mưa, thành phần khí quyển… Sự thay đổi khí hậu có thể gây ra những tác động sâu rộng đến hệ sinh thái và sự tiến hóa của sinh vật.

Phân chia các Đại trong Liên đại Hiển Sinh

Lịch sử Trái Đất được chia thành các Liên đại, mỗi Liên đại lại được chia thành các Đại. Hiện nay, Liên đại Hiển Sinh (Phanerozoic) được chia thành 3 đại chính:

• Đại Cổ Sinh (Paleozoic): Khoảng 541 – 252 triệu năm trước. Sự sống bùng nổ, đặc biệt là ở đại dương. Sự xuất hiện của nhiều nhóm động vật không xương sống, cá, động vật lưỡng cư, bò sát và thực vật trên cạn. Đại Cổ Sinh kết thúc bằng sự kiện tuyệt chủng Permi-Trias, sự kiện tuyệt chủng lớn nhất trong lịch sử Trái Đất.
• Đại Trung Sinh (Mesozoic): Khoảng 252 – 66 triệu năm trước. “Thời đại của khủng long”. Khủng long thống trị trên cạn, cùng với sự phát triển của các loài bò sát biển và bò sát bay. Sự xuất hiện của các loài chim và động vật có vú đầu tiên. Đại Trung Sinh kết thúc bằng sự kiện tuyệt chủng kỷ Creta-Paleogen, dẫn đến sự diệt vong của khủng long.
• Đại Tân Sinh (Cenozoic): Từ 66 triệu năm trước đến nay. “Thời đại của động vật có vú”. Động vật có vú đa dạng hóa và chiếm lĩnh nhiều ổ sinh thái sau sự tuyệt chủng của khủng long. Sự phát triển của loài người cũng diễn ra trong Đại Tân Sinh.

Phương pháp xác định ranh giới của các đại

• Phân tích hóa thạch (Biostratigraphy): Dựa trên sự xuất hiện và biến mất của các loài đặc trưng trong hồ sơ hóa thạch. Các nhà cổ sinh vật học sử dụng các hóa thạch chỉ thời để xác định tuổi tương đối của các lớp đá.
• Địa tầng học (Stratigraphy): Nghiên cứu các lớp đá và mối quan hệ không gian giữa chúng. Các mặt phân cách giữa các lớp đá có thể phản ánh những sự kiện địa chất quan trọng.
• Định tuổi bằng phóng xạ (Radiometric dating): Sử dụng sự phân rã phóng xạ của các nguyên tố trong đá để xác định tuổi tuyệt đối của chúng. Phương pháp này cung cấp tuổi chính xác cho các sự kiện địa chất.
• Từ địa tầng (Magnetostratigraphy): Nghiên cứu sự thay đổi từ trường Trái Đất được ghi lại trong đá. Việc so sánh các mẫu từ trường trong đá với thang thời gian từ trường chuẩn có thể giúp xác định tuổi của đá.
• Chemostratigraphy: Nghiên cứu sự thay đổi thành phần hóa học của đá trầm tích theo thời gian. Những thay đổi này có thể liên quan đến các sự kiện địa chất hoặc khí hậu quan trọng.

Sự phân chia chi tiết hơn

Mỗi đại lại được chia thành các kỳ, thế và kỷ. Sự phân chia này ngày càng được chi tiết hơn nhờ sự phát triển của các phương pháp nghiên cứu. Ví dụ, Đại Tân Sinh được chia thành các kỳ Paleogen, Neogen và Đệ Tứ. Sự phân chia chi tiết này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự biến đổi của Trái Đất và sự sống theo thời gian.

• International Commission on Stratigraphy (ICS). http://www.stratigraphy.org/
• Stanley, S.M. (2005). Earth System History. New York: W.H. Freeman and Company.
• Prothero, D.R., and Schwab, F. (2014). Sedimentary Geology: An Introduction to Sedimentary Rocks and Stratigraphy. New York: W.H. Freeman and Company.

Câu hỏi và Giải đáp

Sự kiện tuyệt chủng hàng loạt nào được coi là lớn nhất trong lịch sử Trái Đất và nó đánh dấu ranh giới giữa hai đại nào?

Trả lời: Sự kiện tuyệt chủng kỷ Permi-Trias, còn được gọi là “Great Dying”, xảy ra khoảng 252 triệu năm trước, được coi là sự kiện tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất trong lịch sử Trái Đất. Nó đã xóa sổ khoảng 96% các loài sinh vật biển và 70% các loài động vật có xương sống trên cạn. Sự kiện này đánh dấu ranh giới giữa Đại Cổ Sinh (Paleozoic) và Đại Trung Sinh (Mesozoic).

Đại Tân Sinh được chia thành những kỷ nào và đặc điểm nổi bật của mỗi kỷ là gì?

Trả lời: Đại Tân Sinh được chia thành ba kỷ:

• Kỷ Paleogen (66 – 23 triệu năm trước): Động vật có vú nhỏ phát triển mạnh mẽ và đa dạng hóa, chim tiến hóa thành nhiều dạng khác nhau. Khí hậu ban đầu ấm áp, sau đó nguội dần.
• Kỷ Neogen (23 – 2.6 triệu năm trước): Sự phát triển của các loài động vật có vú lớn, bao gồm cả linh trưởng. Khí hậu tiếp tục nguội đi và khô hơn.
• Kỷ Đệ Tứ (2.6 triệu năm trước – nay): Đặc trưng bởi các kỷ băng hà lặp lại và sự xuất hiện của loài người.

Tại sao việc nghiên cứu các đại địa chất lại quan trọng đối với việc hiểu biết về biến đổi khí hậu hiện nay?

Trả lời: Nghiên cứu các đại địa chất cho phép chúng ta xem xét các mô hình biến đổi khí hậu trong quá khứ, bao gồm cả nguyên nhân và hậu quả của chúng. Điều này cung cấp cho chúng ta những hiểu biết quan trọng về cách hệ thống khí hậu Trái Đất hoạt động và phản ứng với các tác động khác nhau, giúp chúng ta dự đoán và ứng phó với biến đổi khí hậu hiện nay một cách hiệu quả hơn.

“Hóa thạch chỉ thị” là gì và chúng đóng vai trò như thế nào trong việc xác định ranh giới của các đại?

Trả lời: Hóa thạch chỉ thị là hóa thạch của những sinh vật chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian địa chất nhất định và có phân bố địa lý rộng. Sự xuất hiện và biến mất của các hóa thạch chỉ thị trong các lớp đá giúp các nhà khoa học xác định tuổi tương đối của các lớp đá và xác định ranh giới giữa các đại.

Khái niệm “Anthropocene” là gì và tại sao nó lại gây tranh cãi?

Trả lời: “Anthropocene” là một thuật ngữ được đề xuất để chỉ một kỷ nguyên địa chất mới, trong đó hoạt động của con người trở thành tác động chủ đạo lên địa chất và hệ sinh thái Trái Đất. Tuy nhiên, khái niệm này vẫn gây tranh cãi vì chưa có sự thống nhất về thời điểm bắt đầu của Anthropocene và các dấu hiệu địa chất đặc trưng của nó. Một số nhà khoa học cho rằng Anthropocene bắt đầu từ cuộc cách mạng công nghiệp, trong khi những người khác cho rằng nó bắt đầu từ thời kỳ phát triển nông nghiệp hoặc thậm chí sớm hơn.