Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Кафедра геологии нефти и газа
Реферат
«Кайнозойская эра»
Выполнили студентки гр. ГНГ-11-1
Печенкина Е.А.
Гойда К.А.
Проверил: Ефимов А. А.
Пермь, 2012 г
КАЙНОЗОЙСКАЯ ЭРА (ЭРОТЕМА, ГРУППА)
Кайнозойская эра- это новый этап геологической истории Земли, который продолжается доныне. Длительность эры 66 млн. лет. В течение кайнозоя развивался новый цикл геологических процессов, изменивший и усложнивший структуры земной коры и создавший современную физико-географическую обстановку. В кайнозое сложился своеобразный органический мир, в котором млекопитающие играют ведущую роль; появился человек, и его деятельность стала одним из факторов преобразования поверхности Земли.
Первоначально кайнозойскую эру делили на два периода – третичный и четвертичный; в третичный период включали палеоген и неоген. Такое деление сохранилось еще в некоторых странах. С 1960 г. В СССР по решению Межведомственного стратиграфического комитета кайнозойская эра делится на три периода : палеогеновый, неогеновый и четвертичный ( антропогеновый).
История развития.
Палеогеновый период начался 60млн. лет назад и закончился 25 млн. лет назад; его продолжительность 41 млн. лет. Палеоген как самостоятельное подразделение был впервые выделен К. Науманном в 1866 г.
Подразделения.
Палеоген подразделяется на три отдела. Палеоцен (нижний), эоцен (средний), олигоцен (верхний). И семь подотделов. Общепринятого ярусного деления системы нет. Используются местные (“ярусные”) шкалы, разработанные для крупных регионов: Западной Европы, Крымско-Кавказской области, тихоокеанского побережья Северной Америки и др. Главную роль в геохронологии палеогенв играют биостратиграфические зоны, устанавливаемые по микроорганизмам ( планктонным фораминиферам, наннопланктону) и нуммулитам, что позволяет детально подразделять эти отложения и сопоставлять их на обширных территориях. Для магматических пород и толщ, лишенных органических остатков, применяется палеомагнитная шкала.
Общая характеристика.
В начале палеогена в Северном полушарии находилось два огромных материка, соединившихся в районе Берингова пролива,- Евразия и Северная Америка.
В южном полушарии существовало несколько материков – частей бывшей Гондваны: Африка, Индостан, Южная Америка. Полное отделение Антарктиды от Австралии и Южной Америки, вероятно, произошло во второй половине палеогена. Материки разделились Тихим, атлантическим, Индийским, Северным Ледовитым океанами. Однако контуры материков и океанов значительно отличались от современных. Между северными и южными материками располагалось море Тетис.
Палеоген-время появления альпийской складчатости, начавшейся еще в сасос конце мела ларамийскими движениями. Альпийская складчатость продолжалось и позднее-в неогене и даже четвертичный пертод. После сравнительно спокойного этапа, приходящегося на первую половину палеогенового периода, в конце эоцена усилились альпийские складчатые движения. Они были наиболее сильными в Тетисе, где привели к росту поднятий и к смене флишевых и вулканогенных толщ молассами, которые накапливались в межгорных впадинах и предгорных прогибах, ограниченных, как правило, разломами. Со складчатыми движениями палеогена связано внедрение основных, ультроосновных, а чаще кислых интрузий во многих районах Тетиса (Альпы, Малый Кавказ, Малая Азия, Памир и др.)
Одной из особенностей палеогеновый тектоники являются расколы земной коры и движения по ним. Они влияют на формирования контуров континентов и осложняют их внутренние строение. Возникают рифтовые зоны в Гренландии и Индостане; во второй половине палеогена закладывается система рифтов Восточной Африки, протягивающаяся на 2500 км в меридиальном направлении. Формирование этих зон сопровождается вулканизмом. В палеогене заканчивается трапповый магматизм на плато Декан (Индия). Вулканизм этого волзраста известен также в Камеруне, Нигерии, Исландии. Излияние базальтов широко проявилось в океанах. На северо-западе Западно-Тихоокеанской геосинклинальной области продолжается формирование Чукотско-Катазиатского вулканогенного пояса.
Кратковременная регрессия конца мела сменилась в палеогене трансгрессией, которая достигла своего максимума в эоцене. Это была последняя большая трансгрессия в истории Земли. Море из геосинклинальных поясов и океанов проникло на юг Восточной Европы, в пределы герцинид Западной Европы, в Среднюю Азию, Тургайский прогиб и Западную Сибирь, в низовья реки Миссисипи на Флориду, на север и запад Африки, на Аравийский полуостров. В Арктике эта трансгрессия превышала меловую. В конце палеогена происходит регрессия и море покидает почти все континенты.
Платформы и геосинклинали.
Евразия.
Большая часть Евразии представляла собой континент. Море проникало на запад и юг Европы и запад Азии. Оно протягивалось от юга Англии на западе до правобережья Сырдарья на востоке. На севере моря доходило до Северо-Германской низменности, где Среднерусской и Приволжской возвышенностей. Через Тургайский пролив оно соединялось с морским бассейном на территории Западной Сибири.
В пределах Европейской части СССР палеогеновые отложения представлены преимущественно мелкозернистыми терригенными осадками, карбонаты развиты обычно только на самом юге. Мощность палеогена невелика: 150-200 м. По направлению к югу увеличивается карбонатность и растет мощность палеогеновых отложений.
В целом Евразиатский континент в палеогене представлял собой невысокую, местами холмистую сушу, с примыкающей ней с востока горной страной, образованной мезозойскими складчатыми движениями. Широкая юго-западная окраина континента являлась шельфом мелководного моря, трансгрессировавшего из Тетиса. Через Тургайский пролив в палеоцене и эоцене это море соединялось с мелководным морским бассейном Западно-Сибирской низменности. Максимум трансгрессии приходился на эоцен. В олигоцене большинство шельфовых областей осушилось, и осадконакопление продолжалось на огромных внутриконтинентальных прибрежных низменностях. На западе континента (Гаронская низменность, Франко-Бельгийская впадина, Юго-Восточная Англия) со стороны атлантического океана происходили многократные ингрессии в низменные прибрежные участки. В восточной, более возвышенной части континента располагались впадины, где в условиях аллювиальных, озерных, иногда аридных равнин шло осадконакопление, местами сопровождавшиеся вулканической деятельностью.
Северная Америка.
Палеогеновые отложения в пределах этой территории образуют три крупные области: юго-восточную, внутреннюю и арктическую. На юго-востоке континента морские отложения занимают узкую полосу вдоль атлантического побережья, полуострова Флорида и широко распространяются по северному побережью Мексиканского залива. Осадки представлены глауконитовыми песками и песчаниками с многочисленными морскими моллюсками и фораминиферами. Толщи содержат пачки угленосных порд прибрежно-морского генезиса.
Во внутренней части континента (области Великих равнин) и во впадинах скалистых гор развиты преимущественно континентальные отложения значительной мощности. Палеоцен представлен песчаной угленосной толщей с редкими прослоями морских отложений. Он залегает обычно согласно на континентальных меловыхотложениях с массовыми захоронениями динозавров. Эоцен слагают красноцветные песчаники и конгломераты, а также тонкослоистые озерные, часто сапропелевые глины и сероцветные песчаники с прослоями туфов и глин. Общая мощность палеогена достигает 6 км; осадки состоят в основном из продуктов разрушения созданных ларамийскими движениями скалистых гор. Палеогеновые отложения Великих равнин содержат многочисленные остатки ползвоночных, имеющих здесь важное биостратиграфическое значение.
В Африке палеоген представлен в основном континентальными, иногда угленосными отложениями. Лишь на востоке Гренландии в верхней част палеогена распространены прибрежно-морские терригенные толщи. Интересно появление в некоторых районах Гренландии покров базальтов.
В палеогеографическом отношении Северо-Американский континент в палеогене представлял собой достаточно расчлененный материк; ег юго-восток занимали мелководные теплые шельфовые моря. На севере располагалась низменная равнина. На западе возвышались меридионально вытянутые горные хребты, образовавшиеся в конце мезозоя. В примыкавшей к ним внутренней части континента существовали широкие аллювиальные равнины. Достаточно теплый и влажный климат способствовал интенсивному накоплению.
Части бывшей Гондваны.
Южная Америка.
В палеогоне большая часть этого материка представляла собой возвышенную сушу, окаймленную на западе узкими береговыми хребтами, созданными киммерийской складчатостью. В центральной части континента формировались озерные и болотные осадки: алевриты, пески, глины с обугленной древесиной и торфами. На юг континента в эоцене проникло море; здесь в условиях мелководья накапливались пески и глины патагонской серии Южной Аргентины. Периодически море отступало, что приводило к формированию угленосных толщ.
Африка и аравийский полуостров.
Краевые части континента были охвачены морской трансгрессией, наиболее значительной на севере. Максимум трансгрессии приходится на эоцен. На севере формировалась карбонатная толща с преобладанием фораминиферовых, часто нуммулитовых известняков; на западной и восточной окраинах континента накапливались глинисто-карбонатные толщи. В центральной части континента в конце палеогена стали развиваться крупные депрессии, заполнявшиеся континентальными отложениями. На востоке (Эфиопия, юг Аравийского полуострова) происходили локальные трапповые излияния, вызванные заложением рифтовой системы.
Индостан.
В краевых частях континента развивалась морская трансгрессия; отлагались морские пески, глины, карбонатные илы. В прибрежных областях морские перемежались с континентальными или лагунными. В олигоцене северных разрезов отмечаются конгломераты, что свидетельствует о начавшихся горообразовательных движениях в снежном Средиземноморском геосинклинальном поясе. Центральная часть платформы представляла собой область сноса; в западной части продолжалось формирование раппов плато Декан.
Австралия.
Палеогеновые отложения распространены в центральной части Австралии (бассейн р. Эйр) и на отдельных участках юго-западного побережья. В бассейне р. Эйр развиты континентальные отложения: озерные мергели и глины, галечники, пески, буровые угли.
В целом Австралийский континент в палеогене представлял собой холмистую сушу, в восточной части которой находилась широкая аллювиально-озерная равнина. Узкая полоса вдоль юго-западного побережья была низменной, сюда во второй половине палеогена проникло море. До середины палеогена, вероятно, существовала связь между Австралией и Антарктидой.
Геосинклинальные пояса.
Тихоокеанский геосинклинальный пояс.
В Западно-Тихоокеанской геосинклинальной области геосинклинальный режим в палеогене существовал только на востоке, где земная кора сохранила высокую подвижность: это территория Корякского нагорья, Камчатки, Алеутских, Курильских. Японских, Филиппинских островов, Индонезии, Новой Зеландии. Здесь располагались цепи мелких и крупных островов, шельфовые области, океанические впадины.
В Восточно-Тихоокеанской геосинклинальной области геосинклинальный режим в палеогене сохранился в неширокой прибрежной полосе Северной и Южной Америке- по границе с глубоководными желобами окраины Тихого океана . На западе северо-американской части этой области в результате интенсивных тектонических движений и вулканической деятельности сформировались мощные толщи дислоцированных морских терригенно-кремнистых и вулканогенных пород.
Средиземноморский геосинклинальный пояс.
Средиземный геосинклинальный пояс в палеогене представлял собой сочетание мелководных морей, полуизолированных лагун , островных архипелагов и глубоководных впадин, обрамляющих Евроазиатский континент с юга. Внутри Альпийско-Гимолайской части пояса осадконакопление происходило в нескольких прогибах, отделенных друг от друга срединными массивами- областями палеозойской консолидации.
Климат и палеобиогеография.
Изучение животного мира палеогена и его расселения позволяет выделить для этого времени три зоогеографические провинции: центральную(средиземноморскую), северную и южную. Средиземноморская провинция охватывала Тетис и характеризовалась широким распространением нуммулитов, кораллов, пелеципод и гастропод с толстостенной раковиной. В северной и южной провинциях состав моллюсков значительно беднее, а кораллы и нуммулиты отсутствуют. Эта зональность подтверждается и при изучении растительных остатков. Вечнозеленые тропические растения, произраставшие почти на всей территории Европы и южной Азии, очерчивают зону тропического и субтропического климата. Зона умеренного теплого климата, судя по распространению листопадных и хвойных растений, занимала большую часть Азии, Северную Америку, современную Арктику, включая такие районы, как Шпицберген и Гренландия.
Приведенные данные относятся главным образом к первой половине палеогенового периода и показывают, что в то время климат на планете был значительно мягче современного. В раннем и среднем эоцене среднегодовая температура в Европе составляла +27˚С, но уже к концу эоцена она понизилась до +7˚С, а в олигоцене была всего +5˚С. Максимальное потепление совпадает с максимумом палеогеновой трансгрессии, похолодание отмечает начало регрессии. В это время появляются ледники в Антарктиде. Климатическая зональность становится резче. Границы климатических зон смещаются к экватору.
Органический мир.
Значительная часть организмов палеогена была специализированной и приуроченной к определенному зоогеографическим и батиметрическим зонам. Из простейших были широко развиты фораминиферы, представленные мелкими планктонными и относительно более крупными бентосными формами; из последних наиболее характерны нуммулиты. Большую роль играли разнообразные радиолярии. Из многоклеточных были широко распространены губки; их разрозненные спикулы местами образовывали массовые скопления, давшие своеобразную породу-споноглит. По частоте встречаемости следующее место после простейших занимали двустворчатые и брюхоногие моллюски. Брюхоногие моллюски, кроме того, освоили наземные условия. Достаточно широко были распространены мшанки и морские ежи. Низшие раки-остракоды заселяли морские, солоноватоводные и пресноводные водоемы. В водных бассейнах обитали многочисленные рыбы, преимущественно костистые и хрящевые. Среди позвоночных млекопитающие и беззубые птицы заняли господствующее положение. Земноводные и пресмыкающиеся были немногочисленны: в палеогене известны гигантские саломандры, лягушки и жабы, а также черепахи, ящерицы, змеи и крокодилы. Быстро развивались беззубые птицы, как летающие, так и нелетающие. Эволюция млекопитающих шла по пути их приспособления в основном к определенному образу передвижения и питания, что привело к специализации конечностей и зубов; увеличились и размеры животных. Наиболее многочисленными были представители архаичных непарнокопытных; затем по численности шли парнокопытные, примитивные грызуны хищники, насекомоядные и зайцеобразные.
В растительном мире господствовали покрытосемянные, представленные большей частью и ныне живущими родами деревьев, кустарников и трав. Из голосемянных растений были многочисленными только хвойные. Низшие растения играли значительную роль в растительных сообществах суши и воды. В водах океанов были широко распространены одноклеточные водоросли , обладавшие скелетом: кремнистым-у диатомовых водорослей, карбонатным-у нанофоссилий.
Полезные ископаемые.
В палеогеновых отложениях сосредоточен ряд важных полезных ископаемых. Это крупнейшие месторождения бокситов приэкаториальных районов: Австралии, Гвинеи, Ямайки, Суренама, Гайаны, заключающие 95% запасов алюминиевого сырья зарубежных стран. Можно назвать также олигоценовые месторождения марганца в причерноморье, на Кавказе, западной Африке. В крупнейших месторождениях нефти Ирана, Ирака, Венисуэлы и Афганистана, большие запасы сосредоточены в горизонтах палеогена. Каменные угли палеогена являются объектами добычи в бухте Угольная(на Сахолине, в Японии, на востоке Китая). Интенсивно разрабатываются бурые угли в ФРГ, ГДР, США. Палеогеновый возраст имеют месторождения фосфоритов Марокко, Алжира и Туниса. Широко распространены месторождения самородной серы в Иране, на побережье Мексиканского залива, в Боливии, Аргентине, Чили. Уникальные месторождения ртути Альмоден в Испании имеет частично палеогеновый возраст. В палеогене образовались громадные урановые месторождения штата Вайоминг(США). Значительная часть запасов меди США сосредоточены в месторождениях палеогенового возыраста. Проявление золота и серебра есть в вулканогенных образованиях Чукотки. Палеогеновый возраст имеют свинцово-цинковые месторождения на дальнем Востоке.
Неогеновый период.
Начался 25 млн. лет назад закончился около 0.7 млн. лет назад; продолжительность периода 24 млн. лет. В качестве самостоятельного стратиграфического подраздделения неоген выделен австралийским геологом М. Гернесон а 1853 году; до конца 60-ых годов 20 века он входил в состав тритичной системы.
Подразделения.
Для неогена нет общепринятых ярусов. Имеет два отдела Миоцен, Плиоцен и 5 подотделов.
Общая характеристика.
Геологическая история Земли в неогене определялась тем, что в это время достигла своего максимума альпийская складчатость и широко проявился эпиплатформенный орогенез. Альпийская складчатость, начавшаяся еще в самом конце позднего мела, продолжалась в течение кайнозоя. Эти движения широко проявились в конце эоцена, в конце олигоцена, в конце миоцена и в конце плиоцена. Уже после пиренейской фазы началось воздымание антиклинорных структур в Средиземноморском геосинклинальном поясе, которое продолжалось до конца неогена, сопровождаясь образованием и расширением краевых и межгорных прогибов, в которых накапливалось молассовая формация. В Тихоокеанском геосинклинальном поясе альпийская складчатость отразилась слабее, здесь геосинклинальные прогибы продолжали развиваться в миоцене, местами до начала плиоцена, и поэтому краевые прогибы менее типичны. Таким образом альпийская складчатость привела к отмиранию геосинклинального режима на всей оставшейся территории Средиземноморского пояса, включающей Андалузские горы, Пиренеи, север Атласских гор, Альпы, Апеннины, Корпаты, Динарские горы, горы Греции, Горные Крым, Кавказ и Закавказье, Малую Азию, Эльбрус, Загрос, Копетдак.
Платформы и геосинклинали.
Особенностью неогеновой истории платформ является господство в их пределах континентальных условий осадконакопления. Лишь их краевые части покрывались мелководными лагунными и морскими бассейнами, куда вода проникала из сопердельных геосинклинальных областей и океанов. Другая особенность их развития в неогене-платформенный орогенез.
Евразия.
На докембрийских Восточно-Европейской и Сибирской платформах осадконакопление происходило на ограниченных площадях, занятых озерами, болотами, долинами рек. Здесь наблюдаются маломощные толщи песков и глин, местами содержащие пласты и линзы лигнита и бурого угля. На Сибирской платформе эти отложения сохранились в межгорных впадинах и котловинах. На южную окраину Восточно-Европейской платформы проникли мелководные моря, в которых откладывались пески , глины, мергели и карбонатные илы. В бассейне Каспия эта трансгрессия достигла максимума в акчагыльское время, когда море по долинам Волги, Камы и ее притоков продвинулось далеко на север. Вдоль западного и северного краев Евроазиатского континента произошло осушение всей площади современного шельфа, на котором развилась речная сеть.
Северная Америка.
На платформенной территории Северной Америки в неогене господствовали поднятия. Накопление осадкой, обычно небольшой мощности, происходило на ограниченных площадях и озерно-болотных и речных условиях. Исключения представляли русловые и дельтовые районы Миссисипи, где в течение неогена сформировалась толща аллювиальных отложений, мощностью 17 км, а также обширные площади в Скалистых горах и Кордильерах, охваченные эпмплатформенным орогенезом. Здесь в межгорных впадинах происходило накопление мощных толщ конгломератов и грубозернистых песчаников, сопровождавшиеся на обширной территории(от Канада до Мексики) излиянием базальтов, образовавших толщу общей мощностью до 1700 метров.
Части бывшей Гондваны.
В пределах платформенных частей Южной Америки, Австралии и на Мадагаскаре осадконакопление шло также на ограниченных площадях. Море проникло лишь на окраины Австралии, что сопровождалось накоплением карбонатных, в том числе рифогенных толщ. Важным событием ознаменовалось в неогене геологическая история древней Африканской платформы. В конце олигоцена-начале миоцена она испытала мощное поднятие, сопровождавшееся излиянием базальтов в ряде района Западной, Северной и Восточной Африки, на Мадагаскаре и на юге Аравийского полуострова. В середине миоцена эти движения ослабевают, окраины континента погружаются под уровень моря. На востоке континента они выразились в дальнейшем росте сводово-глыбовых поднятий, в осевой части которых еще с конца палеогена шло формирование самой крупной на континентах систем рифтов, прослеживающийся на 6500 км. Центральные части грабенов были заняты озерами Восточной Африки, Красным и Мертвым морями, Аденским и Суэцким заливами. В позднем миоцене в грабеная Красного моря, Аденского и Суэцкого заливов сформировались толщи эвопоритов мощностью до 1500 м. Образование рифтовой системы сопровождалось активным вулканизмом. В это время возникли вулканы Килиманджаро, Кения. В плиоцене заложились крупные впадины Конго, Калахари, Чад, выполненные преимущественно озерными терригенными осадками. На Антарктиде в неогене существовал покровный ледник.
Геосинклинальные пояса.
Средиземноморский геосинклинальный пояс в неогене испытывает орогенную стадию. Осадконакопление локализуется сравнительно узких предгорных прогибах и между цепями растущих горных сооружений. Поэтому для неогеновых толщ пояса характерно господство терригенных отложений, начиная с конца миоцена-континентальных, а также присутствие лагунных отложений. В западной части пояса уже в раннем миоцене возвышаются в виде горных хребтов Пиренеи, Альпы, Апеннины, Карпаты, Балканы, Кавказ и Эльбрус; возникают горы на территории Греции, Турции. Они представляли собой области сноса обломочного материала.
Климат и палеобиогеография.
Палеобиогеографическая зональность в течение неогена постепенно приближалась к современной. Сократились размеры тропической провинции. Особенно резкие изменения претерпел органический мир суши. Происходило обеднение листопадной флоры, холоднолюбивые активно расселялись в низкие широты. Эти явления связаны с похолоданием в полярных областях и разрастанием покровного ледника Антарктиды. Особенно усилилось похолодание в конце плиоцена(около 3 млн. лет назад). В целом в неогене выделяются экваториальная гумидная, северные и южные аридные и гумидные зоны.
Органический мир.
На протяжении неогена общий состав фауны и флоры приближается к современному; большинство представителей органического мира неогена существуют и в настоящее время, хотя географическое их распространение значительно изменилось. Особенно заметно это на примере органического мира суши.
В морях нормальной солености развиваются те же группы, что и в палеогене. Продолжают господствовать двустворчатые и брюхоногие моллюски; многочисленные мелкие фораминиферы, кораллы и мшанки, различные иглокожие, губки, а также разнообразные рыбы, из млекопитающих-киты. Для фауны широко распространенных в неогене солоноватоводных бассейнов наиболее характерны пелициподы, гастраподы, а также мшанки-рифостроители. Среди наземных млекопитающих уже в начале миоцена вымирают примитивные формы: древние хищники, титанотерии, ряд групп парнокопытных.
Господствующее место занимают ныне продолжающие существовать семейства и роды хищных, хоботных и копытных. В раннем миоцене появляются древние медведи, антилопы, быки, жирафы, слоны, овцы, козы; В конце миоцена и в раннем миоцене- человекообразные обезьяны, гиппопотамы, олени, первые настоящие лошади. В начале позднего плиоцена широко распространяются слоны, мастодонты, саблезубые тигры. Важнейшая особенность позднего плиоцена-появление представителей рода человека.
В миоцене на территории современных экваториального и умеренного поясов продолжали существовать тропические и субторопические древесные растения. Но уже к концу этой эпохи в пределах умеренного пояса они сменяются листопадной, главным образом широколиственной флорой. В начале плиоцена здесь возникают степные и лесостепные пространства, обширные зоны занимают хвойные леса. В позднем плиоцене появляются темнохвойные тайга и тундра.