книги из ГПНТБ / Борголов И.Б. Геология с основами минералогии и петрографии учеб. пособие для студентов с.-х. вузов, обучающихся по специальности агрономия, агрохимия и почвоведение

миллиарда лет, т. е. с начала возникновения Земли как планеты и до появления первых признаков жизни на ней.

В архее формировалась земная кора и образовались пер­ вичные моря, в которых происходило накопление первых толщ осадочных горных пород (конгломераты, песчаники и

.яр.). Это было время интенсивных и повсеместных горообра­ зовательных процессов и сильной магматической деятель­ ности. Горообразовательные процессы сопровождались час­ тыми расколами земной коры и излиянием расплавленной магмы на поверхности Земли.

270

Являясь наиболее древними, архейские геологические об­ разования оказались глубокометаморфизованными и сильно дислоцированными. Породы архея прорваны различными интрузиями.

В настоящее время глубокометаморфизовацные массивнокристаллические породы архейской эры выходят на поверх­ ность Земли в пределах Балтийского и Украинского крис­ таллических щитов, в Анабарском массиве, в Восточном Саяне и в других местах. Архейские образования состоят глав­ ным образом из различных гнейсов, кристаллических слан­ цев, а также гранитов. В породах архейского комплекса об­

от архейской, эта эра характеризуется появлением простей­ ших, самых примитивных видов растительных организмов (остатки водорослей). В это время жизнь развивалась глав­ ным образом в море в виде одно- и многоклеточных бакте­ рий и водорослей. В протерозое происходит формирование таких крупных геологических структур, как платформы и геосинклинали. В пределах нашей страны в протерозойскую эру сформировались Русская и Сибирская платформы — ма­ лоподвижные участки земной коры, подвергающиеся медлен­ ным колебательным движениям. В отличие от этого, геосинклинальные области являлись ареной интенсивных горооб­ разовательных процессов и магматической деятельности, в результате чего осадочные отложения, сформировавшиеся в протерозое, оказались прорванными различными интрузия­ ми. Образовавшиеся в этот период горно-складчатые соору­ жения известны под названием байкальской складчатости.

Сюда относятся Саяно-Байкальская горная область, Ени­ сейский кряж и другие.

Породы протерозоя аналогичны архейским, но среди них значительно больше развиты такие осадочные образова­ ния, как известняки и продукты их метаморфизма.

Протерозойские метаморфические породы (гнейсы, кри­ сталлические сланцы, мраморы, кварциты и др.) в пределах нашей страны распространены на северо-восточной окраине Русской платформы, на Северном Кавказе, Урале и Сибири. Они нередко встречаются совместно с архейскими массивнокристаллическими породами на кристаллических щитах.

В магматических и метаморфических породах протерозоя

271

встречаются скопления как рудных, так и нерудных полез­ ных ископаемых.

Палеозойская эра («паляйос» — древний). Она характе­ ризуется дальнейшим развитием жизни в море и на суше. Она продолжалась около 300—350 млн. лет. На протяжении

(Урал, Тянь-Шань и др.). Продолжалось также дальнейшее формирование земной коры — расширение платформ за счет сокращения геосинклиналей. Характерной особенностью этой эры является образование на земной поверхности мощ­ ных толщ осадочных пород, в которых сохранились остатки различных организмов в виде окаменелостей и отпечатков. На основании этих остатков эту эру подразделяют на шесть периодов.

Кембрийский период, который продолжался около YÜ— 90 млн. лет, характеризуется развитием жизни в море в ви­ де примитивных беспозвоночных форм. Наиболее распрост­ раненными были трилобиты. Из растений преобладали мор­ ские водоросли. Кембрийский период был временем относи­ тельного покоя, так как горообразовательные процессы и магматическая деятельность в то время проявлялись слабо.

На территории СССР кембрийское море занимало огром­ ное пространство, простираясь от берегов современного Бал­ тийского моря на восток до Урала; морем в то время была покрыта и Сибирская платформа, поэтому отложения этого периода в основном представлены осадочными породами морского происхождения. Наиболее распространенными по­ родами кембрия являются зеленовато-синие очень пластич­ ные глины, толщи кварцевых песчаников, а также кремни­ стые и глинистые сланцы. В Сибири, кроме них, кембрий представлен песчаниками, конгломератами, сланцами и из­ вестняками. Среди полезных ископаемых этого периода из­ вестны месторождения каменной соли, горючих сланцев, бок­ ситов, фосфоритов, а также месторождения железа и мар­ ганца.

Ордовикский период также продолжался около 70— 80 млн. лет. Для данного периода характерен более разно­ образный, чем в кембрии, органический мир. В это время по­ являются новые формы трилобитов, значительно возрастает количество брахиопод с известковой раковиной. Большое развитие получают кораллы и головоногие моллюски. Появ­

272

ляются первые наземные высокоразвитые организмы — мно­ гоножки и скорпионы. Также как и кембрийский, ордовик­ ский период был временем относительного покоя. Морские отложения ордовика на территории нашей страны в основном представлены известняками и различными глинистыми слан­ цами, выходы которых известны в Прибалтике и Сйбири. На некоторых обзорных геологических картах ордовикский период не выделяется как самостоятельный, а рассматрива­ ется совместно с нижним отделом силура.

Силурийский период продолжался около 40—45 млн. лет. В это время в морях пышно развивается фауна беспозво­ ночных, особенно губки, кораллы, иглокожие, моллюски, ра­ кообразные и гигантские раки. Впервые появляются позво­ ночные из класса рыб. На суше появилась первая раститель­ ность в виде первобытных папоротников, плаунов и других.

Вторая половина силура характеризуется интенсивными горообразовательными процессами. В этот период начинается каледонская фаза складчатости, в результате которой обра­ зовались обширные горные массивы как в Европе (Сканди­

и др.). Горообразовательные процессы сопровождались ин­ тенсивной магматической деятельностью и обширными ре­ грессиями моря. Силурийские отложения широко распрост­ ранены в Сибири — в верховьях Лены, по Ангаре и севернее Вилюя, а также в Прибалтике. Среди отложений этого воз­ раста встречаются месторождения многих различных метал­ лов, как-то: золота, свинца, молибдена, меди, а также зале­ жи фосфоритов, горючих сланцев и др.

Девонский период продолжался около 50 млн. лет. В это время широкое развитие получили панцирные и двоякоды­ шащие рыбы. Трилобиты, наиболее широко распространен­ ные в силуре, вымирают. В морях встречаются водоросли. Наземная растительность представлена папоротниками, пла­ унами и хвощами. Появились первые родоначальники совре­ менных хвойных растений. Девонский период характеризо­ вался относительным покоем. Значительная часть территории нашей страны в начале периода была сушей, затем она была затоплена морем, которое покрывало Западную Сибирь и Среднюю Азию. В конце девона море отступило, а большая часть территории вновь стала сушей. Поэтому среди девон­ ских отложений встречаются как континентальные — красно-

цветные песчаники, так и морские образования— доломитизированные известняки и мергели.

Среди девонских отложений большое народнохозяйствен­ ное значение имеют залежи каменной и калийной соли, гип­ са, а также месторождения нефти и угля.

Каменноугольный период имел продолжительность около 55 млн. лет. Характерным для этого периода является то, что растительность на суше достигла небывалого расцвета. Непроходимые леса гигантских древовидных папоротников, лепидодендронов, каломитов покрывали громадные прост­ ранства земного шара. Пышному развитию растительности благоприятствовал теплый и влажный климат. Обилие рас­ тительности в сочетании с теплым влажным климатом и бо­ лотно-лагунными условиями обусловило образование мощ­ ных залежей каменных углей. Среди животных организмов ■большое развитие получили земноводные, огромные пауки и насекомые. В морях встречались главным образом рыбы, плеченогие.

В конце каменноугольного периода начинается интенсив­ ное горообразование, известное под названием терцинской складчатости. В результате этой складчатости образовались Уральские горы, хребты Тянь-Шаня, Казахстана, горы Мон­ голии и др. Наряду с образованием гор интенсивно развива­ лась магматическая деятельность, которая сопровождалась образованием различных интрузивных и эффузивных пород.

В морях в это время отлагались известняки, огнеупорные глины и сланцы. Из полезных ископаемых среди каменно­ угольных отложений встречаются, кроме угля и нефти, бок­ ситы, горючие газы, а с интрузиями связаны месторождения редких и цветных металлов. Главнейшими угленосными бассейнами этого периода на территории нашей страны яв­ ляются Подмосковный, Донецкий и Кузнецкий бассейны. Выходы каменноугольных отложений известны также в Сред­ ней Азии, на Урале и в других местах.

Пермский период завершает палеозойскую эру. Этот пе­ риод продолжался около 25—30 млн. лет. Органический мир на суше получает дальнейшее бурное развитие. Гигантские папоротниковые растения постепенно вымирают, сменяясь хвойными деревьями и новыми видами папоротников. В пермское время появляются пресмыкающиеся, родоначаль­ ники современных змей, ящериц, крокодилов и черепах, ши­ роко развиваются земноводные. В это время завершается герцинская складчатость. Уральские горы достигают макси­

274

мальной высоты, начинается образование Памира и Алтая. В Сибири в это время большое развитие получили излия­ ния основных лав, известных под названием сибирских трап­ пов.

Пермское море, которое вначале занимало огромную тер­ риторию, к концу периода резко сокращается в размерах и усыхает. Поэтому среди пермских отложений, представлен­ ных преимущественно известняками, красноцветными гли­ нами, мергелями, глинистыми сланцами и конгломератами, встречаются также каменная соль, сильвин, карналлит и гипс. Из других полезных ископаемых следует отметить мес­ торождения" рудных, в частности никель- и медьсодержащих минералов, которые были связаны с вышеупомянутыми си­ бирскими траппами.

Мезозойская эра («мезос» — средний). Мезозойская эра началась более 180 млн. лет назад и продолжалась около ПО—130 млн. лет. В эту эру в результате альпийской склад­ чатости имели место мощные складчатые движения с обра­ зованием горных цепей, например, Кордильеры в Америке, Верхоянская складчатая область и др. Мезозой, или эра средней жизни, характеризуется новым органическим миром, более высокоразвитым и разнообразным. Впервые появля­

Триасовый период продолжался около 30—35 млн. лет. В течение этого периода пышного развития достигли аммони­ ты, появились белемниты. Из растений преобладали хвойные и саговниковые. Развились пресмыкающиеся, земноводные, появились первые костистые рыбы и начальные формы мле­ копитающих.

Территория нашей страны в триасе представляла в основ­ ном сушу, поэтому отложения этого периода представлены преимущественно континентальными образованиями в виде красноцветных песчаников и песков, а также мергелями, глинами и известняками. Полезных ископаемых мало. Выхо­ ды триасовых отложений в пределах нашей страны можно встретить в виде небольших массивов в Прибалтике и в се­ веро-восточных областях европейской части СССР, а также в Сибири и других местах.

Юрский период, пришедший на смену триасу, характери-

дуется усилением горообразовательных процессов (Кавказ, Крым и др.) и наступлением моря на континенты, которые в течение перми и триаса были сушей. Продолжительность юры составляет около 25—30 млн. лет. Этот период можноназвать периодом расцвета пресмыкающихся. Дальнейшее развитие получили различные рыбы и млекопитающие. По­ является первоптица — архиоптерикс.

Морские трансгрессии приводят к образованию большого юрского моря, которое в пределах СССР заливало всю Рус­ скую платформу. Отложения этого периода представлены преимущественно морскими толщами известняков, глин и мергелей. Среди континентальных отложений получили рас­ пространение конгломераты, пески и такие полезные иско­ паемые, как каменные и бурые угли, горючие сланцы и нефть. Из рудных полезных ископаемых встречается железо, извест­ ны также месторождения фосфоритов и гипса. Выходы юр­ ских отложений известны в восточных районах европейской части СССР, а также на Урале и в Восточной Сибири.

Меловой период, который продолжался около 55—60 млн. лет, характеризуется дальнейшим развитием млекопитаю­ щих, появлением новых форм зубастых и водных птиц и др, В верхнемеловую эпоху появились цветковые растения и флора приобрела вид, близкий к современному. В меловом периоде имели место грандиозные горообразовательные про­ цессы (альпийская складчатость), сопровождавшиеся интен­ сивной магматической деятельностью, а также — сильные трансгрессии и регрессии моря. К этому времени относится начало образования современных горных цепей в Европе (Альпы, Карпаты) и в Америке (Анды, Кордильеры).

На территории нашей страны меловые отложения распо­ лагаются на Русской равнине, в Средней Азии, Сибири, бас­ сейнах рек Лены, Амура и в других местах. Среди пород ме­ лового возраста наиболее широко распространены известня­ ки, пески и глины. Особое место занимает белый пишущий мел, по которому исследователи дали название данной систе­ ме. Кроме вышеуказанных пород встречаются конгломера­ ты, песчаники, опоки, часто каменные угли, эффузизы и их туфы. Многие из них, как, например, каменный уголь, мел, опоки и др. являются ценными полезными ископаемыми. Кроме них, из полезных ископаемых в меловых отложениях встречаются фосфориты, железные руды и нефть.

Кайнозойская эра. Ее называют эрой новой жизни («кай-

276

В течение кайнозоя интенсивно проявляется альпийская складчатость, начавшаяся еще в меловом периоде и не за­ кончившаяся до наших дней. Это выражается в землетрясе­ ниях, извержениях вулканов и дальнейшем воздымании гор (Альпы, Гималаи, хребты Сихотэ-Алиня и др.). В кайнозое возникли провалы в земной коре (грабены), образовались оз. Байкал, Мраморное и Эгейское моря. Происходило ста­ новление материков и океанов, и они приобрели присущий им современный облик.

Органический мир еще в конце мелового периода весьма существенно обновился и приобрел черты, близкие к совре­ менным. Большое развитие получили млекопитающие, пти­ цы, костистые рыбы, моллюски. В конце неогена появился человек.

Климатические условия эры характеризуются похолода­ нием в середине четвертичного периода и оледенением зна­ чительной части территории, после чего снова наступило по­ тепление. Кайнозойская эра состоит из двух периодов.

Третичный период делится на два отдела: палеогеновый (Pg) и неогеновый (N). В целом данный период характери­ зуется поразительным разнообразием форм органической жизни. Наибольшего развития достигли млекопитающие. Из растений преобладали высшие цветковые. В истории Земли этот период является временем колоссальных движений зем­ ной коры, сопровождавшихся мощными горообразовательны­ ми процессами. В третичном периоде завершилось образо­ вание современных горных цепей Альп, Аппенин, Балкан. Карпат, Крыма, Кавказа, Гималаев и Памира. Движения земной коры сопровождались вулканической деятельностью. К этому времени относится образование ныне потухших вул­ канов Кавказа — Эльбруса и Казбека, а также вулканов Об­ ручева, Мушкетова, Кропоткина в Сибири и др.

Среди отложений данного периода встречаются известня­ ки, пески, мергели, глины, песчаники, сланцы, а на Камчат­ ке. Сахалине и Курильских островах в составе третичных отложений встречаются различные эффузивы (андезиты, ту­ фы и др.).

Из полезных ископаемых среди палеогеновых отложений встречаются бурые и отчасти каменные угли и большое коли­ чество нефтяных месторождений. Неогеновые отложения

277

также богаты нефтью, а с интрузиями неогенового возраста связаны месторождения полиметаллов.

Выходы третичных отложений распространены довольно широко и встречаются на Украине, в Средней Азии, Сибири, на Камчатке и в других местах.

Четвертичный период начался около 1—2 млн. лет назад и продолжается по настоящее время. Этот период, также как и третичный, подразделяется на два отдела: плейстоцен и го­ лоцен. Наиболее продолжительным был плейстоцен, продол­ жавшийся более 600 тыс. лет. В целом же данный период характеризуется господством млекопитающих и цветковых растений и знаменателен появлением высокоорганизованного мыслящего существа — человека (antropoc — человек), по­ этому именуется еще и антропогеновым периодом.

Важнейшим событием этого периода явились неоднократ­ но повторявшиеся оледенения значительной части суши. В

СССР оледенения охватили Русскую равнину, распространи­ лись в отдельные пункты Западной и Восточной Сибири.

Европейская территория нашей страны была трижды по­ крыта ледником, который спускался из района Скандинавии. Эти трехкратные оледенения четвертичного периода полу­ чили названия лихвинской, днепровской и валдайской ледни­ ковых эпох (по альпийской терминологии соответственно — миндельской, рисской и вюрмской). Ледник достиг на юге широты Днепропетровска и Волгограда, на востоке — Урала.

Во время оледенения происходило массовое накопление продуктов геологической деятельности ледников. К ним отно­ сятся: моренный материал, представленный разнообразными обломочными породами, в том числе и валунником, флювиогляциальные отложения (пески, суглинки), а также различ­ ного типа озерные образования (пески, супеси, суглинки) и осадки древних и современных р>ек (галька, гравий, пески, суглинки и глины).

Во внеледниковых районах четвертичные континенталь­ ные отложения представлены исключительно продуктами гео­ логической деятельности, перенесенными атмосферными водами и ветром. Среди них развиты аллювиальные, делю­ виальные и пролювиальные отложения, а также эоловые (вет­ ровые) накопления в виде лёссовых пород и песков, занимаю­ щих значительные площади, иногда заходя в области древних оледенений. В отличие от этого современные морские от­ ложения (глинистые пески, чистые пески, глины и т. п.) имеют подчиненное значение и встречаются только в прибрежных

278

районах Черного, Каспийского, Балтийского морей и Север­ ного Ледовитого океана. Основная масса современных мор­ ских осадков находится на дне морей.

Для четвертичного периода характерна активная вулкани­ ческая деятельность (в Карпатах, на Камчатке и Курильских островах) и землетрясения (Крым, Средняя Азия и др.).

Совместное влияние различных геологических факторов, которые имели место в течение этого периода, привело к фор­ мированию современного облика материков и отложению на­

образования других систем, начиная с третичного, принято называть коренными породами. Этим подчеркивается, что четвертичные породы представляют собой свежие и рыхлые отложения, которые чаще всего имеют малую мощность и чрезвычайно пестрый минеральный и химический состав. Современные четвертичные отложения несут следы произ­ водственной деятельности человека.

В заключение необходимо отметить, что на Земле нигде не сохранился полный разрез земной коры, состоящий из по­ род, начиная от кембрия до наших дней. В природе, в резуль­ тате проявления различных геологических процессов, разре­ зы являются всегда неполными. И поэтому реконструкция геологической истории Земли является очень сложной и в то же время важной не только для познания объективных зако­ нов развития Земли, но и с точки зрения выяснения законо­ мерностей размещения полезных ископаемых, формирования почв и т. д.

Г л а в а IX. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПРИНЦИПЫ

ИЗУЧЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ

§ I. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И РАЗРЕЗЫ. ПРИНЦИПЫ ИХ СОСТАВЛЕНИЯ

Геологическая карта представляет собой уменьшенную в определенном условном масштабе проекцию на горизонталь­ ную плоскость выходов различных по возрасту и составу гор­ ных пород. Она является основным документом, на котором графически изображено геологическое строение какого-ли­ бо участка земной коры.

279