3 Вопрос: Структуры Архейско-протерозойской (докембрийской) складчатости

Доке́мбрийский период, или криптозо́й (от греч. κρυπτός kryptós — скрытный и греч. ζωή, zoe — жизнь) — общее название той части геологической истории Земли, которая предшествовала началу кембрийского периода (раньше 500 млн лет), когда возникла масса организмов, оставляющих ископаемые остатки в осадочных породах.

На докембрий приходится большая часть геологической истории Земли — около 3,8 млрд лет. При этом его хронология разработана гораздо хуже, чем последовавшего за ним фанерозоя. Причина этого в том, что органические остатки в докембрийских отложениях встречаются крайне редко, что является одной из отличительных особенностей этих древнейших геологических образований. Поэтому палеонтологический метод изучения не применим для докембрийских толщ.

Интенсивное изучение геологической истории докембрия началось в конце XX века, в связи с появлением мощных методов изотопной геохронологии.

Стратиграфическое деление докембрия было предметом многочисленных споров. Обычно он делится на протерозой и архей. В 90-х годах Стратиграфической комиссией была принята единая временная шкала докембрия, однако она вызывает много споров.

Породы докембрия выходят на земную поверхность на кристаллических щитах и слагают фундамент платформ. Очень часто они претерпевали несколько этапов сильных деформаций, метаморфизма, внедрения расплавов и частичного плавления. Расшифровка таких событий представляет собой весьма сложную задачу, и геология докембрия считается специалистами одной из сложнейших областей геологии.

Органический мир архейской эры:

Органические остатки в архейских отложениях почти не встречаются, однако из этого не следует, что животные и растения в архейской эре вообще не существовали. Считают, что в архее, по крайней мере в конце, на земном шаре обитали одноклеточные, а может быть и многоклеточные организмы, не имевшие минерального скелета, который мог бы сохраниться в ископаемом состоянии до наших дней.

Органический мир протерозойской эры:

В протерозейских отложениях органические остатки встречаются намного чаще, чем в архейских. Они представлены известковыми выделениями синезелёных водорослей, кремнистыми и известковыми скелетами радиолярий и фораминифер, спикулами губок, ходами червей, остатками кишечнополостных и членистоногих, примитивными раковинами брахиопод. Кроме известковых водорослей, к числу древнейших растительных остатков относятся скопления графито-углистого вещества, образовавшегося в результате разложения Coryciumenigmaticum. В кремнистых сланцах железорудной формации Канады найдены нитевидные водоросли, грибные нити и формы, близкие современным кокколитофоридам. В железистых кварцитах Северной Америки и Сибири обнаружены железистые бактерии.

Древние (докембрийские) платформы:

Северо-Американская, Восточно-Европейская и Сибирская – северные;

Южно-Американская, Африкано-Аравийская (Северо-Африканская и Аравийская), Индостанская, Австралийская и Антарктическая – южные.

Платформы, наиболее устойчивые блоки земной коры. Различают океанические и континентальные платформы. Им соответствуют равнинные типы рельефа как на суше, так и на дне океана. Материковые платформы состоят из фундамента, сформировавшегося в геосинклинальный период. Он состоит из смятых в складки и пронизанных застывшей магмой метаморфических пород, разбит разломами на блоки. Поверхность платформ образована мощной толщей горизонтально залегающих пород – осадочным чехлом. Участки платформ, перекрытые осадочным чехлом, называются плитами, а лишенные его – щитами. Возраст платформ определяется по фундаменту: у древних платформ он сформировался в докембрийское время, у молодых – в палеозое.

смотреть только на докембрийские щиты.

Билет №4 Хар-ка палеозойских складчатостей и плит.

Палеозой, палеозойская эра (от греч. πᾰλαιός – древний и ζωή (zoe) – жизнь) –  наиболее ранняя геологическая эра входящая в состав фанерозойского эона. Согласно современным представлениям нижней границей палеозоя является  время 542 миллиона лет назад. За верхнюю границу принимается время  251-248 млн. лет – период самого массового вымирания живых организмов в  истории Земли (пермско-триасовое вымирание видов). Длительность палеозоя около 290 млн. лет. Палеозой был выделен в 1837 г. английским  геологом А. Седжвиком, включившим в него два геологических периода –  силурийский и девонский. Ныне палеозойская эра включает 6 геологических  периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский,  каменноугольный и пермский. Деление палеозоя на периоды основано на данных стратиграфии. Например, во время кембрийского периода возникли трилобиты и множество животных с минеральным скелетом. Ордовик, следующий за кембрием – время масштабной трансгрессии моря. Силур  примечателен возникновением псилофитов – первых растений, которые вышли  на сушу, а девон – возникновением первых наземных лесов, почвы и  многочисленных рыб, из-за чего его ещё называют "веком рыб".  Каменноугольный период, предпоследний из периодов палеозойской эры, получил своё  название в связи с массовым угленакоплением, в результате широкого  распространения голосеменных растений. В это же время происходило  слияние древних континентов Лавразии и Гондваны в единый суперконтинент – Пангею. Наконец с последним из геологических периодов палеозоя –  пермью, связано широкое распространение красноцветных континентальных  отложений и отложений соленосных лагун.

Тектоника В течении протерозоя – геологического эона, предшествующего палеозою,  оформились платформы и геосинклинальные области, контуры которых с  небольшими изменениями сохранялись в течение всей палеозойской эры. Временами, во время неоднократных трансгрессий (наступлений) моря участки платформ затапливались, образуя мелководные моря, в которых отлагались  разнообразные осадки небольшой мощности, формирующие осадочный чехол  платформ. Земная кора была пронизана сетью разломов, по которым  происходило перемещение отдельных блоков; по трещинам изливались лавы и  выбрасывались продукты вулканических извержений. Геосинклинальные  участки осадконакопления отличаются мощными толщами вулканогенных и  кремнистых пород наряду с разнообразными обломочными толщами. Палеозойская эра характеризуется двумя главными эпохами складчатости. 

Что же такое складчатость?  Термин складчатость имеет два значения.Прежде всего складчатость – это  собственно структуры, которые образовались как результат изгибов слоев  горных пород в специфических тектонических (или иначе – геодинамических) обстановках в пределах континентальных блоков земной коры. Поскольку  существует очень большое разнообразие типов слоистости по толщине слоев и механическим свойствам пород с одной стороны, а также значительный  спектр тектонических обстановок, которые сменяют друг друга во времени, с другой стороны, то складчатые структуры очень разнообразны по размерам, степени деформированности и времени своего образования. Складчатость  как совокупность морфологических объектов изучается структурной  геологией, и – шире – геотектоникой.) Одна из них – каледонская  складчатость – с наибольшей интенсивностью проявилась в начале и  особенно в середине палеозойской эры и грандиозная герцинская  складчатость охватывает конец палеозоя; наиболее интенсивные её  проявления отмечаются во второй половине каменноугольного периода и в  пермском периоде. По окончании герцинской складчатости впервые возникли  складчатые горные сооружения  Западной, Центральной и Южной Европы,  Северо-Западной Африки (Марокканская Месета), Северного Кавказа и  Предкавказья, Урала, Тянь-Шаня, Алтая, Монголии, Большого Хингана,  Аппалачей, Уошито, Канадского Арктического архипелага, Анд Южной  Америки, Австралийских Альп и др. С каледонской и герцинской складчатостью связывают образование древних континентов и суперконтинентов Земли. 

Так, в конце ордовика – силуре, в течении которого происходила каледонская  складчатость, образовались Гондвана: в результате столкновения южных  платформ и Лавразия: в результате объединения Сибирской, Русской,  Китайской и Северо-Американской платформ. До образования этих крупнейших массивов суши на Земле уже существовали другие материки: Лавренций  (объединял Северную Америку и Гренландию), Бразильский, Африканский  (вместе с островом Мадагаскар и Аравийским п-вом), Русский (на месте  одноимённой платформы), Ангарида (Сибирская платформа), Китайский,  Австралийский. Каменноугольный и пермский периоды – время герцинской  складчатости, отмечены слиянием образовавшихся ранее Лавразии и Гондваны в суперконтинент Пангею. Этому способствовали интенсивные тектонические движения, происходившие на окраинах платформ в геосинклинальных поясах.

№5 Хар-ка поясов мезозойской складчатости

Мезозойская эра делится на триасовый, юрский и меловой периоды общей продолжительностью 173 млн. лет. Отложения этих периодов составляют соответствующие системы, которые в совокупности образуют мезозойскую группу. Триасовая система выделена в Германии, юрская и меловая — в Швейцарии и Франции. Триасовая и юрская системы делятся на три отдела, меловая — на два.

В начале мезозойской эры структура земной коры сильно отличалась от структуры, существовавшей в начале позднего палеозоя. Большие изменения произошли в строении геосинклинальных поясов. В результате герцинской складчатости завершилось геосинклинальное развитие Урало-Монгольского, Атлантического и Арктического поясов, частей Тихоокеанского и Средиземноморского поясов. С начала мезозоя все эти колоссальные по площади территории превратились в молодые платформы, которые соединили древние платформы северного полушария в огромный платформенный массив Лавразия, отделявшийся от Гондваны геосинклинальными областями Средиземноморского пояса. Геосинклинальный режим продолжал существовать только в Средиземноморском и Тихоокеанском поясах на значительно меньших площадях, чем в начале палеозойской эры, так как отдельные области этих поясов превратились в молодые платформы.

История геологического развития геосинклинальных поясов

Геосинклинальные пояса в течение мезозоя развивались по-разному. На значительных территориях Средиземноморского и Тихоокеанского поясов продолжалось геосинклинальное развитие. Существенным различием в истории этих поясов было интенсивное проявление мезозойской складчатости в Тихоокеанском, в то время как в Средиземноморском поясе она сказалась гораздо слабее и охватила меньшие площади.Все другие пояса в течение мезозоя развивались как молодые платформы.

№6. Хар-ка поясов кайнозойской складчатости

Кайнозойская эра подразделяется на три периода: палеогеновый, неогеновый и четвертичный. Геологическая история четвертичного периода имеет присущие только ей отличительные особенности, поэтому она рассматривается отдельно.

Палеогеновый и неогеновый периоды

Долгое время палеогеновый и неогеновый периоды объединяли под единым названием — третичный период. Начиная с 1960 г. они рассматриваются как отдельные периоды. Отложения этих периодов составляют соответствующие системы, имеющие собственные названия. Внутри палеогена выделяют три отдела: палеоцен, эоцен и олигоцен; внутри неогена — два: миоцен и плиоцен. Этим отделам соответствуют эпохи с теми же названиями.

Органический мир

Органический мир палеогенового и неогенового периодов существенно отличается от мезозойского. На смену вымершим или пришедшим в упадок мезозойским животным и растениям пришли новые — кайнозойские. В морях начинают развиваться новые семейства и роды двустворчатых и брюхоногих моллюсков, костистых рыб и млекопитающих; на суше — млекопитающих и птиц. Среди наземных растений продолжается быстрое развитие покрытосеменных.

Структура земной коры и палеогеография в начале эры

В начале кайнозойской эры структура земной коры была достаточно сложной и во многом близкой к современной. Наряду с древними платформами существовали молодые, которые занимали обширные площади внутри геосинклинальных складчатых поясов. Геосинклинальный режим сохранился на значительных территориях Средиземноморского и Тихоокеанского поясов. По сравнению с началом мезозойской эры площади геосинклинальных областей сильно сократились в Тихоокеанском поясе, где к началу кайнозоя возникли обширные мезозойские горные складчатые области. Существовали все океанические впадины, очертания которых несколько отличались от современных.

В северном полушарии располагались два огромных платформенных массива — Евразия и Северная Америка, состоявшие из древних и молодых платформ. Они были разделены впадиной Атлантического океана, но соединялись в районе современного Берингова моря. На юге уже не существовало материка Гондваны как единого целого. Австралия и Антарктида представляли собой отдельные континенты, а связь между Африкой и Южной Америкой сохранялась до середины эоценовой эпохи.

История геологического развития древних платформ

В течение палеогена и неогена древние платформы находились в континентальных условиях, исключая окраинные части, которые испытывали незначительные прогибания и покрывались мелководными морями. Наибольшая трансгрессия в краевые части древних платформ наблюдалась в эоценовую эпоху.

№7 Геологическое строение территории России с точки зрения теории литосферных плит.

Строение земной коры. Наиболее крупные черты рельефа страны определяются особенностями геологического строения и тектонических структур. Территория России, как и всей Евразии, сформировалась в результате постепенного сближения и столкновения отдельных крупных литосферных плит и их осколков.

Строение литосферных плит неоднородно. В их пределах есть относительно устойчивые участки — платформы и подвижные складчатые пояса. От строения литосферных плит зависит размещение крупнейших форм рельефа суши — равнин и гор. Равнины расположены на платформах.

Тектонические структуры и время их образования показаны на тектонических картах, без которых невозможно объяснить закономерности размещения основных форм рельефа.

В подвижных складчатых поясах образовались горы. Эти пояса возникали в разное время в краевых частях литосферных плит при их столкновении друг с другом. Иногда складчатые пояса находятся во внутренних частях литосферной плиты. Таков, например, Уральский хребет. Это говорит о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, которые позже превратились в единую, более крупную плиту. В подвижных складчатых поясах образовались горы. Эти пояса возникали в разное время в краевых частях литосферных плит при их столкновении друг с другом. Иногда складчатые пояса находятся во внутренних частях литосферной плиты. Таков, например, Уральский хребет. Это говорит о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, которые позже превратились в единую, более крупную плиту.

№8 Основные факторы формирования морфоструктур и морфоскульптур рельефа России.

К важнейшим событиям четвертичного периода наряду с неотектоническими движениями относятся древние оледенения и морские трансгрессии, оказавшие непосредственное влияние на морфоскульптуры.

Длительные, продолжительностью в десятки миллионов лет, холодные этапы в развитии Земли в геологическом прошлом бывали неоднократно. Их называют ледниковыми периодами.

Неоднократность оледенений была вызвана ритмическими изменениями климата, чередованием теплых и холодных, влажных и сухих условий.

Ледники имели большое рельефообразующее значение. Они покрывали свыше 20% территории России. В широкой полосе у края ледников ведущую роль в формировании рельефа играли талые воды.

На территории России прослеживаются следы трех ледниковых эпох в плейстоцене: миндельской (или окской) - ранний плейстоцен; рисской (днепровской с московской стадией) - средний плейстоцен; вюрмской (валдайской) - поздний плейстоцен.

Что касается раннеплейстоценового оледенения, то, занимая меньшую площадь, чем днепровское, оно фактически не выражено в современном рельефе и обнаруживается главным образом по наличию морены, лежащей под днепровской.

Формы рельефа, созданные древними ледниками и потоками талых ледниковых вод, занимают среди морфоскульптур в России второе место после флювиальных (эрозионно-аккумулятивных форм). Ледниковые формы горных и равнинных областей весьма различны. Современные различия в древнем ледниковом рельефе связаны с его разновозрастностью и вытекающей из этого неодинаковой продолжительностью его переработки последующими склоновыми, флювиальными и другими процессами.

Свежие формы древнего ледникового рельефа характерны для области валдайского (в Сибири - зырянского) оледенения.

Формы ледниковой экзарации сохранились в пределах Скандинавского, Уральско-Новоземельского, Таймырского и Путоранского центров оледенения. На Кольском полуострове и в Карелии, например, широко распространены такие формы, как бараньи лбы икурчавые скалы (скопления мелких бараньих лбов).

Северо-запад и север Восточно-Европеской равнины, север Западной Сибири, Северо-Сибирская низменность, прилегающая к плато Путорана часть Среднесибирского плоскогорья отличаются ярко выраженным ледниково-аккумулятивным рельефом. Здесь распространены беспорядочно разбросанные моренные холмы с понижениями между ними, занятыми озерами или заболоченными (поозерья). Среди них обычны друмлины - продолговатые холмы, вытянутые вдоль движения ледника и имеющие ядро из коренных пород, перекрытое мореной. Здесь же встречаются озы - длинные узкие валы, напоминающие железнодорожную насыпь, пересекающие различные элементы рельефа. Они сложены песчано-гравийно-галечным материалом и представляют собой отложения рек, протекавших внутри тела ледника или по его поверхности. С озами генетически связаны камы - холмы неправильной формы, сложенные слоистым песчано-суглинистым или песчано-гравийным материалом наледниковых, подледниковых или внутриледниковых водоемов (озер). В краевой полосе обычны конечно-моренные гряды, фиксирующие остановки в движении ледника.

Особенно характерны четкие ледниково-аккумулятивные формы рельефа для северо-запада Восточно-Европейской равнины. В Западной Сибири они выражены слабее и не имеют столь широкого распространения, возможно, в связи с развитием здесь морских трансгрессий в ледниковом периоде и образованием ледниково-морских форм рельефа и отложений (Попов А.И., Мещеряков Ю.А. и др.). В пределах Среднесибирского плоскогорья преобладают формы ледниковой экзарации, а ледниково-аккумулятивный рельеф выражен значительно слабее из-за слабой подвижности менее мощных ледниковых покровов.

Южнее полосы грядово-холмистого рельефа, фиксирующей границу позднеплейстоценового оледенения, характер морфоскульптуры меняется. Здесь преобладают волнистые или плоские вторичные моренные равнины с отдельными участками сглаженного холмистого рельефа. Созданный московским (тазовским в Сибири) ледником холмисто-моренный рельеф подвергся значительной переработке в эпоху валдайского оледенения и послеледниковое время. Произошло сглаживание холмов, заполнение межморенных котловин снесенным со склонов материалом, что привело в целом к сглаживанию рельефа. Так возникли вторичные моренные равнины. Основными факторами переработки рельефа были плоскостной смыв и солифлюкция. В последующем расчленении поверхности все бóльшую роль начинают играть процессы линейной эрозии.

Еще сильнее переработан рельеф в области максимального (днепровского, в Сибири самаровского) оледенения. Древняя ледниковая морфоскульптура подверглась здесь столь длительной переработке преимущественно эрозионными процессами, что поверхность почти повсеместно приобрела характер моренно-эрозионных и эрозионных равнин.

В развитии рельефа областей древних оледенений важную роль сыграли талые ледниковые воды и приледниковыэрозионно-аккумулятивная и абразионная деятельность. Там, где ледник в процессе своего движения на юг достигал обширных понижений, обеспечивающих отток талых вод от его тела, у края ледника формировались обширные зандровые (флювиогляциальные) равнины. Там, где сток был затруднен, возникали приледниковые водоемы или обходные ложбины стока талых вод, которые постепенно соединялись в крупные эрозионные понижения, наследующие погребенные речные долины.

Суровые климатические условия перигляциальных районов благоприятствовали развитию эоловых процессов. В результате эоловой переработки песчаного материала зандровых равнин на них сформировались параболические дюны, продольные и поперечные гряды.

Особенно большие площади зандровые поля занимают у границ московской (тазовской) стадии среднеплейстоценового оледенения. Наиболее обширный приледниковый водоем существовал в среднеплейстоценовое время у границ ледника в Западной Сибири, где при общем уклоне поверхности к северу сток талых ледниковых вод в этом направлении сдерживался расположенным здесь ледником.

Для гор, подвергавшихся оледенению, характерны резкие формы так называемого альпийского рельефа. Гребни гор зубчатые, вершины пикообразные, склоны осложнены древнеледниковыми цирками и карами, на днищах которых нередко встречаются озера. Расположение каров указывает на положение снеговой границы в горах в период оледенения. Крупные долинные ледники спускались ниже этой границы, формируя U-образные троговые долины. Такой тип рельефа образуется при горно-долинном оледенении. В горах, где имеется современное оледенение, его формирование продолжается.

В горах Северо-Востока и возрожденных горах Южной Сибири (Алтай, Саяны, Прибайкалье) более раннее оледенение былополупокровным. Ледник залегал в виде сплошного покрова на выровненных поверхностях и спускался по склонам короткими широкими лопастями.

Особенности древнего оледенения различных горных областей определялись не только общей климатической обстановкой, но и высотой гор на момент оледенения по сравнению с высотой снеговой границы в данном районе.

Флювиальная морфоскульптура. Огромные площади нашей страны охвачены флювиальной морфоскульптурой. Водные потоки различных размеров являлись главным фактором экзогенного рельефообразования почти на половине территории России. Однако деятельность их в разных районах различна, как различно и сочетание с другими процессами рельефообразования.

Речные долины - наиболее крупные формы флювиальной морфоскульптуры - распространены по всей территории России. Многие из них существовали уже к началу плейстоцена. Овражно-балочный рельеф наиболее типичен для внеледниковых областей, особенно для возвышенностей южной части страны. Однако эрозионными процессами и соответственно флювиальной морфоскулъптурой охвачены и районы распространения древнеледниковой морфоскульптуры. Особенно широко флювиальные морфоскульптуры представлены в горах.

Прочие морфоскульптуры. Эоловые формы рельефа не типичны для России. Лишь на небольшой территории Прикаспия они продолжают развиваться в настоящее время. Однако закрепленных дюн довольно много по боровым террасам рек и берегам морей. В Якутии и на полуострове Ямал участки с современным эоловым рельефом встречаются в тайге и даже в тундре.

Наряду с древнеледниковой, криогенной, флювиальной и аридной морфоскулыпурой, связанной с древней или современной климатической зональностью, на территории России представлены типы морфоскулыпуры, обусловленные прежде всего литологическими особенностями субстрата: карстовые, суффозионно-просадочные и оползневые.

Карстовые формы (воронки, поноры, исчезающие реки и ручьи, пещеры) приурочены к районам распространения легкорастворимых, преимущественно карбонатных пород, выходящих на поверхность или залегающих на небольшой глубине. Кроме карбонатных, карстующимися породами являются также гипсы и легкорастворимые соли.

Наиболее широко карстовые формы развиты на территории Восточно-Европейской равнины, в Предуралье, в горах Урала и Кавказа. В Средней Сибири, где довольно значительные площади заняты карбонатными породами палеозоя, развитие карстовых форм ограничивается распространением многолетней мерзлоты.

Суффозионно-просадочные формы (степные блюдца, западины, поды), связанные с механическим выносом тонких частиц просачивающимися сквозь толщу грунта осадками, приурочены к слабодренированным участкам, сложенным лессом и лессовидными суглинками в южной части Западной Сибири и Восточно-Европейской равнины.

Развитие оползней контролируется определенными геологическими условиями залегания песчано-глинистых отложений, глубиной расчленения поверхности и достаточным увлажнением. Наиболее широко они распространены в средней полосе Восточно-Европейской равнины, особенно в Поволжье.

В связи с тем, что в формировании морфоскульптур существенную роль играют современные экзогенные рельефообразующие процессы, в распределении их по территории России достаточно отчетливо прослеживается зональность. Прослеживается она также в скорости и направлении переработки реликтовых морфоскульптур.

Наложение весьма различных морфоскульптур на разные морфоструктуры, сформировавшееся на территории России, создает большое разнообразие рельефа нашей страны.