
- •1. Предмет и задачи исторической геологии.
- •Общегеологические.
- •II Садиментологические.
- •III Собственностратиграфические.
- •Методы относительной геохронологии. (методы стратиграфии)
- •1)Не палеонтологические: Литологические, структурные, геофизические, геохимические, событийные.
- •2) Палеонтологические методы определения относительного возраста (биостратиграфия).
- •Методы абсолютной геохронологии.
- •Стратиграфическая шкала.
- •Эволюция представлений о строении зк.
- •1910–1950–Кризис , затемначинается новое развитие науки, открывается радиоактивность. Теории этого времени: «Гипотеза дрейфа материков» (Вайнер) и «Гипоетза конвективных течений» (Холмс).
- •Основные черты строения верхней части твёрдой Земли.
- •II Внешние зоны складчатых систем.
- •Фанерозой.
- •Мезозой. Мz
- •Койнозой kz
Фанерозой.
Время явной жизни. Выделяют палеозойскую, кайнозойскую и мезозойскую эры.
Палеозойская эра
PZ3–C2,P
PZ2–S,D,C1
PZ1–Є1,O
Выделяли в 20–70 года двадцатого века.
PZ2–D,C,P
PZ1– Є,O,S
Выделяют с 80–ых годов.
Кембрий: Є, делится на три отдела. В России делится на 9ярусов. В МСШ–1 ярус. Нижняя граница 560–570Ма, МСШ–542Ма. Продолжительность 54Ма (МСШ) Выделили по появлению первой скелетной фауны, небольшие трубчатые формы: брахиоподы, двустворки, спикулы губок. Долее археоциаты, тнриллобиты, почти все типы беспозвоночных животных. Проблемы: у Є фауны нет достоверных предшественников.
Ордовик: Щ начало 488Ма,проолжительность 45Ма
Силур: S продолжительность 28Ма (Россия: 2 отдела и 4 яруса, МСШ 4 отдела). Начало 543,7 Ма, конец 416Ма.
Органический мир раннего палеозоя.
Мелкомерня фауна, руководящие ископаемые–археоциаты и трилобиты. Археоциаты выполняли роль рифостроителей. В среднем и позднем кембрии основными рифостроителями становятся зелёные ибурые водоросли. Трилобиты ( в основном миомерные и полимерные с маленьким хвостом, не могли сворачиваться) появляются во втором ярусе кембрия. Брахиоподя в основном беззамковые, с органо–фосфатной раковиной. Замковые с карбонатной раковиной были, но не имели большого значения. Наутилоидеи (плохо плавали). Иглокожие–мало. В раннем кембрии появляются первые однокамерные фораминиферы, с аглютинированной раковиной и радиолярии. Первые находки позвоночных животных. В позднем кембрии появились наиболее примитивные конодонты. Граптолиты.
В ордовике появляются редкие споры высших растений. Граптолиты и конодонты. В раннем ордовике–кустистые формы, позднее с прямыми ветвями (1,2,3,4–рядные) Конодонты быстро эволюционируют, из–за этого используются для зонального расчленения О. По ним О расчленён на 19зон.
Большое разнообразие триллобитов, темп их эволюции по сравнению с кембрием упал, но их становится больше по численности, Большинство групп имеет один головной и хвостовий щит, они могут сворачиваться. В раннем ордовике преобладают безпозвоночные брахиоподы, далее замковые, быстро эволюционируют и представленны большим числом форм. Из головоногих преобладают наутилоидеи с прямой раковиной (до 9 метров).Расцвет иглокожих, в основном примитивные формы, появляются ежи. Появляется три группы кораллов (О2–О3), трех–четырёх–лучевые и табуляты. Являются рифостроителями. Появляются страмотолиты (сейчас рссматриваются как коралловые губки). В раннем ордовике главные рифостроители губки. В позднем появились современные рифы. Мшанки. С среднего ордовика по ранний девон жили телоиды (рыбки), и разнощитковые рыбки.
Силурийская фауна: Характерны почти однорядные граптолиты, преобладает группа граптолоидей. Канодонты на втором месте. По граптолитам выделяют 26 зон, продолжительность одной зоны чуть больше 1Ма. Появляются первые однокамерные фораминиферы с известковой раковиной, планктонные формы. Брахиоподы становятся более разнообразными, быстро эволюционируют. Трилобиты представленны большим разнообразием, но «сдают позиции» по сравнению с ордовиком. Появились титакулиты–узкоконические раковины, покрытые снаружи рёбрами, длины раковин до 3см. Титакулиты используются для региональной стратиграфии силура. На силур приходится расцвет ракоскорпионов. Появляются первые настоящие рыбы:группа пластинокожих и группа Акантод (с хрящевым скелетом, жили до конца палеозоя).
История геологического развития в раннем Палеозое.
В начале кембрия завершилась Байкальский тектонический цикл. Далее локальная Салоинская складчатость (средний и поздний кембрий). Основные тектонические события объединяются в каледонский тектонический цикл. В начале кембрия большая часть суши сконцентрирована в континенте Гондвана (находится в южном полушарии, кроме отдельных частей). Гондвана–вытянутая прамоугольная лента, не косается южного полюса. Существуют Лаврентия, Сибирь и Балтия (Лаврентия––ядро северной Америки, Сибирь–восточная Сибирь в пределах Восточно–Сибирской платформы, Балтия–континент Восточно–Европейской платформы). Континенты были разделены рифтовыми зонами, в следствии чего они раздвигались, но со стороны Юга двигалась крупная океаническая плита, которая не давала им разбежаться. Существовало примерно 15 маленьких континентов, выстроенных в дугу от экватора, петлёй в северном полушарии, вдоль Гондваны и в южное полушарии. Вокруг каждого континента формировались свои вулканические дуги, от них откалывались блоки, открывались задуговые бассейны. Существовали океан Епетус, Панталасса. Между Сибирью, Балтией и Гондваной водное пространство разделялось на две части Монголо–Казахской дугой–Палео–уральский океан (между МКД и Гондваной). Океан Прототетисс. Продолжаются импульсы Байкальской складчатости. В среднем кембрии в области монгольской дуги начинается салаирская складчатость, в результате которой образуется континентальная масса, слагающая сейчас Алтайсалаярскую складчатую область. Продолжается до позднего кембрия, протекает локально. Таконская дуга приближается к берегам Лаврентии, в конце раннего ордовика испытывает коллизию с современным восточным берегом Лаврентии, в результате чего образуется Аппалачинская складчатая система. В ордовике спрединг в океане, разделяющем Лаврентию, Балтию и Сибирь прекращается. У берегов Гондваны в океане Епетус зарождается новая ось спрединга, которая в раннем ордовике откалывает от Гандваны микроконтинент Авалония. Параллельно появляется океан Ренкум, который давольнобыстро раскрывается, в следствии чего быстро сокращается площадь Епетуса. В позднем ордовике Ренкум откалывает от Гандваны Американско–Богемский микроконтинент (территория Франции, южной Германии, Чехии), Гибирейский микроконтинент (Испания без Португалии и без Периней). Кроме крупных микроконтинентов, откололось много совсем мелких континентальных блоков, которые потом войдут в состав Альпийско–Гималайского складчатого пояса. За счёт раскрытия Ренкума происходит смещение Балтиии в тропические широты (почти достигает экватора). В позднем ордовике проявляются первые импульсы складчатости в пределах Казахской дуги (Раннеколедонская), образуется акреционная область (ныне Казахская складчатая система). Завершается во второй половине силура. В раннем силуре происходит коллизия трёх континентов: Балтии, Лаврентии и Аволонии, что даёт рост горных сооружений, полное замыкание океана Епетус. Зона коллизии между Гренландским и Балтийским щитом. В зоне основной коллизии: Лаврентия погрузилась под Балтию на 120 км, в результате возникли Гренландскии и Норвежские каледонии. Образование этой складчатой системы происходило без передовых прогибов. Около сформировалась Аппалачская складчатая система.Коледонская складчатость проявлялась в Австралии (Коспеанийская складчатая система). Импульсы сжатия продолжаются до начала девона. По оценке коледонские горы достигали 8–9км.
Осадконакопление на платформах в раннем Палеозое.
Восточно–Европейская платформа: в раннем кембрия находился крупный мелководный бассейн. В его центральной части накапливались синие глины, на периферии песчанистый материал. Бал ограничен двумя щитами–Балтийским и Сармакским (погрузился под осадочным чехлом–массив). Бассейн, формирующийся в ордовике–Палеобалтийский бассейн. После накопления синих глин море уходит с платформы, в раннем и позднем кембрии происходит несколько трансгрессий (Саблинская и Ладожская свиты, мощность в Московской синеклизе больше). В раннем ордовике трансгрессия, накапливается оболовый песчаник и черные сланцы, море отступает. Новая трансгрессия до конца среднего ордовика, затем регрессия–море откатывается к западу. В силуре на месте западной части ордовикского бассейна формируется ещё один маленький.
Сибирская платформа: испытывает максимальное затопление в кембрии. Практически вся поверхность покрыта морем. По диоганали развивается мощная рифовая система (приурочена к поднятию). Разделяет платформу на две области осадконакопления: юг и запад–пёстроцветные и терригенные породы, гипсы соли; восток и север–чёрные известняки, глины, алевролиты и пески. В ордовике и силуре площадь бассейна уменьшается. В конце силура платформа почти не занята морем, в ордовике–западная и южная часть заняты. Осадков кембрия–5км,ордовика–2км, силура–1км.
На Северо–Американской платформе море занимает только южную часть (близко к экватору). Находятся известковые и каронатные породы. В позднем силуре–эвапориты. Максимальная трансгрессия в позднем ордовике.
На территории Гандваны осадконакопление происходит на огромных площадях, большая часть высоко поднята, близко к экватору в кембриии происходт солинакопление, на территории Аравиской платформы–соли. В конце ордовика–оледенение, формируются морены (южная Америка и Южная Африка).В силуре известны следы горных оледенений.
Климат раннего палеозоя.
Кембрий: Климат на всей территории ровный и мягкий, Известняки накапливатся в очень высоких широтах, существуют рифы, затем незначительное похолодание.
Ордовик: Постепенное похолодание, в среднем ордовике развивается холодноводная циркуляция. На берегах Балтии накапливаются губковые слои.
Силур: Холодный климат. В высоких широтах развиваются горные оледенения.
ПИ.
Большие запасы солей и гипсов, приуроченных к кембрию. Фосфориты (в раннем кембрии, пластовые, казахстан, китай и ракушечники в Палеобалтийском бассейне). Горючие сланцы (Сибирь, США, Палеобалтийский бассейн). Везде где коллизия–месторождения полиметалических руд (медь, свинец, цинк).
Поздний палеозой.
Объединяет три периода:D,C и P.
Девон: красноцветные терригенные осадки, продукты размыва каледонских гор. Для отделов и ярусов девона выбраны разрезы на территории Франции и Южной Германии. Начало–416Ма,продолжительность–57Ма. Делится на три отдела, на семь ярусов. Эти же ярусы и отделы приняты в ОСШ.
Карбон: 1822 год–Филлипс. Изобилие каменных углей. В ОСШ система делится на три отдела. В МСШ–на два отдела. В США на две самостоятельные системы. В ОСШ и МСШ подразделяется на 7 ярусов. Начало 350Ма, продолжительность 50Ма.
Пермь: 1841год–Мурчисон. Красноцветные отложения за счёт размыва Уральских гор. В ОСШ–2 схемы подразделения (для большей части СССР–2отдела, для Памира и Кавказа–3отдела). ОСШ–2отдела,7 ярусов. МСШ–3 отдела, 9ярусов. Отделы: Лопинский Р3, гваделупский Р2, Цизуральский Р1. Начало 299Ма, продолжительность 48Ма.
Органический мир позднего палеозоя.
В результате каледонской коллизии происходит массовое вымирание, которое затрагивает главным образом безпозвоночных–4–5% семейств. Но многие руководящие ископаемые. Из граптолитов только один вид доживает до конца раннего девона. Растения и животные очень быстро осваивают сушу.
Флора: В раннем девоне–расцвет травенистых форм и плауновидных. В позднем девоне от них происходят гигантские древовидные плауны (Lepidodendron, Sigillaria). В среднем девоне возникают папоротниковидные. В позднем девоне на территории Евразии флора в основном представлена папоротниками. От них происходят голосеменные и хвощевидные. В карбоне и перми быстро развиваются голосеменные, от них глоссоптериевые, от них гинковые (пермь), от них цикадовые (поздняя пермь). В девоне на суше появляются настоящие почвы.
По флоре выделяли 4 зоны: 1. Лавро–Американская (доминировали гигантские плауновидные). 2. Кат–Азиатская (доминировали гигантские плауновидные). 3. Гондванская (Южная Гондвана, главным образом глоссоптеривые). 4. Ангарская (восточная Сибирь).
Гигантские плауновидные занимали в основном низменные участки суши, преобразовывали ландшафты, превращая их в болота.
Для карбона характерно переслаивание углей и терригенных осадков, которые приносились либо при увеличении уровня моря, либо с материка из области сноса.
Фауна: Конодонты, фораминиферы, тенуокулиты.
Фораминиферы: в девоне изменяются мало, основная эволюция в карбоне и перми, для позднего корбона и ранней перми характерно сложно устроенные швагерины и фузулины. В поздней перми фораминиферы утрачивают биостратиграфическое значение. Но в силуре они его востанавливают.
Основными рифостроителями являлись ругозы, табуляты, позже мшанки. Расцвет ругоз приходится на карбон и раннюю пермь, в поздней перми они вымирают.
Брахиоподы: Максимальное разнообразие и численность приходится на девон. В карбоне господствуют продуктиды и сперифириды, гигантопродуктусы достигают 40 см. В поздней перми происходит угасание многих групп. На рубеже палеозоя и мезозоя вымирают, эту границу пересекают только три отряда.
Иглокожие: Угасают примитивные. Активное развитие криноидей. В бентосных сообществах большую роль играют морские ежи.
Амонодеи: первые появляются в силуре и существуют по девон. Агониотиты–силур–триас, гониатиты–девон–пермь, наиболее важны для стратиграфии, испытывают расцвет в карбоне, для позднего карбона и перми харарктерны дисковидные и сплющенные раковины, церититы–переходят границу палеозоя и мезозоя.
Членистоногие: В девоне появляются первые хелицеровые (пауки и клещи) и насекомые. Летающие насекомые появляются в позднем карбоне. С девона по пермь–ракоскорпионы. Причина гигантзма у насекомых корбона: кислород в трахею поступал путём диффузии, а размеры трахей определяют размеры насекомого. В карбоне было аномально повышенно количество кислорода в атмосфере (размах крыльев у стрекозы–1метр).
Позвоночные: кистепёрые рыбы, размер до 5метров, характерны лабиринтные зубы. Двоякодышащие рыбы. Лучепёрые рыбы–длинные плавники лучевого и хрящевого состава (до 9метров).
В позднем девоне появляются земноводные, которые произошли от кистепёрых. В карбоне и перми испытывали расцвет. Парариптилии: черепахи от земноводных. В карбоне появляются зверообразные рептилии (расцвет в перми), для них характерна дифференциация зубного аппарата и волосяной покров. Внешне были похожи на млекопитающих, вымерли в силуре.
История геологического развития.
Тетоника: До позднего девона продолжается сжатие главной каледонской коллизии. Продукты размыва каледонских гор скапливаются в Лаврентии, Балтии и Авалонии, Шпицберген (девонские пёстроцветы). По мере затухания тектонических движений начинают опускаться материки.
С позднего девона–Герцинский тектоническо–магматический цикл (+рис. на листке). В следствии зарождения рифта открывается новый океан Палеотетис и отсекает от Гондваны 4 континента: Северный Китай, Южный Китай, Тарибский, Индокитай. Ещё продолжает существовать Прототетис. Палеотетис начинает быстро раскрываться, в следствии чего отколовшиеся материки начинают двигаться в сторону Казахской дуги. Площадь Прототетиса уменьшается. Гондвана начинает поворачиваться по часовой стрелке, центральная её часть оказывается на южном полюсе.
С позднего девона по карбон происходит три орогении: Вулканическая дуга причленяется в Австралии, формируется Тосманская складчатая система. Вторая дуга присоединяется к Северной Канаде и Гренландии. Раннем карбоне возникают Северно–Американские Кордильеры. (итого: в позднем девоне и раннем карбоне происходит причленение к северной Гандване и Лаврентии вулканичесикх дуг).
Происходит коллизия между Американско–Богемским континентом и Лаврентией. Она сопровождается сокращением океана Теикум.
Варецисская орогения: (рис)
Формируется Герцинская складчатость в пределах Западной Европы и Британии. В Америке формируется южная часть Аппалач и складчатая система УотитоМуратон. Ныне разрушена и частично торчит. Образуется Мараканский Атлас–складчатые горы. В результате коллизии в Казахстане, в Европейской части Лавруссии и Сибири образуется Урало–Монгольский складчатый пояс (Урал, складчатая область Казахстана, Саянь). Горы растут на месте современных платформ: Западно–Сибирской, Даримской, Скифской (Северный Крым, Прикавказье), Мезинской (Карпаты).
Формируется новый суперконтинент Пангея №2. В перми присоединяется Таринский Континент и Северный Китай. У берегов Восточной Гондваны в позднем карбоне возникает новый рифт и образуется океан Тетис. Между Сибирью и Монгольской дугой возникает Монгольский океан, которые начинает закрываться в поздней перми и закрывается в поздней Юре, образуется новая складчатость Герцинско–Ранне–Киммерийская.
Первое проявление рифтинга появляется в рифее (Радингия). В среднем девоне захватывает Балтию и Восточно–Европейскую платформу, на их территории начинают развиватья рифты. Балтия приближается к Гренландии, в результате чего образуется Лавруссия. Образуются Баренцово–Морские рифты (Северный и Южный), Печёро–Холминский рифт (ныне Тимано–Печёрская низменность), система рифтов на востоке платформы. Самый крупный рифт Днепропетровско–Донецкий распадается к востоку от Украинского щита. С юга образуется Донбасс (пермские угольные толщи, 18км, 300 пластов угля). В следствии всего был полностью изменён план строения Восточно–Европейской платформы (ранний палеозой). Окаймлённый двумя считами: Сармитский и Балтийский щиты. Потом образуются синиклизы: Волго–Уральская (Урало–Тименская), Воронежская. Беларусская антиклиза постепенно заносится осадки. Это остатки Сарматского щита. Все платформы, кроме Восточно–Европейской, менее затронуты девонским рифтингом. На Сибирской платформе идёт интенсивное развитие кимберлитов (к Ю–В от анабарского щита).
На всех палеозойских континентах ранний девон отмечен регрессией. В среднем девоне континенты постепенно затопляются. На поздний девон приходится максимум трансгрессии. Но в конце девона во многих участках перерыв в осадконакопление. В раннем карбоне уровень воды повышается. В позднем карбоне регрессия. В перми континенты находятся высоко и осадконакопление идёт в зонах в зонах, которые прилегают к зонам герцинской складчатости.
Климат.
Ещё в раннем карбоне начинается великое Гондванское оледенение, которое продолжалось до перми.
На южном полюсе –Южная Америка, Африка, Индостан, Аравия, Австралия, Антарктида. На всех этих континентах бывшей Гондваны есть ледниковые структуры.
Одновременно с формировнием Пангеи начинается общий рифтогенез. Также начинается симгерцинский рифтогенез, приуроченный не к платформам, а к складчатым областям, образовавшимся в герцинскую складчатость. Наиболее ярко он проявлен на Западно–Сибирской платформе. Рифты имеют меридиональное направление. Наиболее крупный от Обской губы до восточного Казахстана. Один из боковых рифтов проникает в ЕнисейХатамский прогиб и начинается формирование трапов.
Другая система рифтов формируется в западной Европе: Грабен осфальд, Рейнский грабен, Грабен Сев. Моря, Ла–Манш (средний и поздний карбон). Часть этих рифтов дали начало Атлантическому и Индийскому океану. Другая часть рифтов так и не открылись и были заполнены осадками (терригенные и эвапориты).
ПИ
Каменный угль ( 50% мировых запасов образовались в С–Р). В позднем карбоне образуются нефтяные месторождения ( Китай, западная Сибирь, Техас). Соли и гипсы (Предуральский прогиб средняя пермь, Западный техас, Западно–Европейская платформа). Алмазы (Сибирь). Бокситы (поздний девон –ранний карон Тихвин, бокситогорск). Полиметалические месторождения (связано с внедреннием коллизионных гранитоидов). На рубеже позднего Палеозоя и Мезозоя происходит крупнейшее массовое вымирание в истории.