1. Экзогенные геологические процессы общая характеристика. Экзогенные процессы
 Скачать 76.88 Kb.
|
|
Геохронология — комплекс методов определения абсолютного и относительного возраста горных пород или минералов. В число задач этой науки входит и определение возраста Земли как целого. 34. Методы определения относительного возраста горных пород. Определение относительного возраста пород- это установление, какие породы образовались раньше, а какие – позже. Относительный возраст осадочных горных пород устанавливается с помощью геолого-стратиграфических (стратиграфического, литологического, тектонического, геофизических) и биостратиграфических методов. Стратиграфический метод основан на том, что возраст слоя при нормальном залегании определяется – нижележащие их слои являются более древними, а вышележащие более молодыми. Этот метод может быть использован и при складчатом залегании слоев. Не может быть использован при опрокинутых складках. Литологический метод основан на изучении и сравнении состава пород в разных обнажениях (естественных- в склонах рек, озер, морей, искусственных – карьерах, котлованах и т.д.). На ограниченной по площади территории, отложения одинакового вещественного состава (т.е. состоят из одинаковых минералов и горных пород) , могут быть одновозрастными. При сопоставлении разрезов различных обнажений используют маркирующие горизонты, которые отчетливо выделяются среди других пород и стратиграфиески выдержаны на большой площади. Тектонический метод основан на том, что мощные процессы деформации г.п. проявляются (как правило) одновременно на больших территориях, поэтому одновозрастные толщи имеют примерно одинаковую степень дислоцированности (смещения). В истории Земли осадконакопления периодически сменялись складчатостью и горообразованием. Изучение остаточной намагниченности г.п. называют палеомагнитным методом; он основан на том, что магнитные минералы, выпадая в осадок, распластаются в соответствии с магнитным полем Земли той эпохи которая, как известно, постоянно менялась в течении геологического времени. Эта ориентировка сохраняется постоянно, если порода не подвергается нагреванию выше 500С (т.н. точка Кюри) или интенсивной деформации и перекристаллизации. 35. Методы определения абсолютного возраста горных пород и минералов. Абсолютный возраст – это продолжительность существования («жизни») породы, выраженная в годах. Определение абсолютного времени в геологии стало возможным в XX в. в связи с появлением возможности использования для этих целей радиоактивных элементов, содержащихся в горных породах и минералах. Радиологический метод основан на том, что ядра атомов некоторых неустойчивых (радиоактивных) элементов с постоянной, присущей каждому из них скоростью, не зависящей от внешних условий, самопроизвольно распадаются, образуя устойчивые химические элементы. Для каждого радиоактивного элемента характерен свой период полураспада, т. е. свой промежуток времени, в течение которого то или иное количество радиоактивного вещества уменьшается наполовину. Длительность процесса полураспада исчисляется у большинства элементов десятками и сотнями миллионов лет. Учитывая относительное содержание в минерале или горной породе остатка радиоактивного элемента, количество появившихся устойчивых элементов и скорость полураспада радиоактивного элемента, можно вычислить абсолютный возраст минерала. Радиологический метод исследования дал возможность выразить в годах продолжительность определенных отрезков времени в истории земной коры. Абсолютная шкала времени привязана к ранее созданной относительной геохронологической шкале. 36. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы. Международная геохронологическая шкала - это естественная периодизация истории Земли. Каждому геохронологическому подразделению отвечает комплекс отложений, выделенный в соответствии с изменением органического мира и называемый стратиграфическим. Поэтому существуют две шкалы: геохронологическая и стратиграфическая. Первую мы используем, когда говорим об относительном времени в истории Земли, а вторую, когда имеем дело с отложениями, так как в каждом месте земного шара в любой промежуток времени происходили какие-то геологические события. Стратиграфические Геохронологические подразделения подразделения 1. Акротема Акрон 2. Эонотема Эон 3. Эратема Эра 4. Система Период 5. Отдел Эпоха 6. Ярус Век 7.Хронозона Фаза 8. Звено Пора 37. Естественная периодизация истории Земли. Тектоно-магматические эпохи. Основные этапы развития земной коры. 38. Докембрий в истории Земли; геологические процессы и развитие органического мира. Первичная земная кора, возникшая из остывающего мантийного расплава, имела океанический тип строения – состояла из базальтового слоя. Температура поверхности новорожденной Земли превышала 100 С, и вода некоторое время в парообразном состоянии формировала атмосферу. Остывание Земли вызвало конденсацию паров в атмосфере, что привело к формированию первичной гидросферы. Возникает первичный океан Панталасса (или Мировия), менее глубокий чем современный мировой океан. Первые в истории Земли граниты образовали гранитоидные купола – овальные структуры диаметром до 100 км (эти купола позднее стали ядрами древних платформ). Поверхность куполов являла собой небольшие и низкие участки суши, разделенные океанами – мелководными бассейнами с пологими бортами. 3,5-2,5 млрд. лет назад появилась первая пангея. Органическая жизнь была сосредоточена в прибрежной мелководной, хорошо освещенной, экологически оптимальной полосе морей. В этих условиях значительное развитие получили строматолиты (продукт жизнедеятельности бактерий), некоторые виды водорослей (Grypania spiralis) и беспозвоночных животных (цикломедузы). Докембрийские массивы суши, лишенные растительности, возвышались над морскими пространствами в виде оголенных, обширных скалистых островов. 39. Байкальская ТМЭ и результаты ее завершения. В результате активной магматической и тектонической деятельности в ранне- и позднебайкальские эпохи произошли сближение и соединение в единый суперконтинент Гондвану пяти крупнейших платформ южного полушария — Африкано-Аравийской, Южно-Американской, Австралийской, Антарктической и Индостанской. Гондване в северном полушарии противостояли разрозненные Восточно-Европейская, Северо-Американская, Сибирская и Китайская платформы. 40. Ранний палеозой в истории Земли; геологические периоды, органический мир и полезные ископаемые.
Органический мир. Этот период начинает эру палеозойской или даже современной жизни, т. к. уже в отложениях нижнего кембрия найдены остатки почти всех типов беспозвоночных животных - так называемые древние примитивные формы. К кембрию же приурочен важный этап в развитии жизни — у животных появился твердый скелет. Более 60 % всех животных в кембрии составляли трилобиты (рода: оленеллиды и редлихииды). Они представлены как мелкими малочленистыми, так и крупными до 70 см многочленистыми (род Paradoxides). Малочленистые были обильными, но к концу периода в значительной степени вымерли. Они имели хитиново-фосфатный панцирь и не обладали способностью свертываться. Вторая важная группа кембрийских животных — это одиночные и колониальные, одностенные и двухслойные археоциаты, обитавшие в теплых мелких морях. Жили только в кембрии. Тектоника. В конце кембрия произошла первая фаза каледонской складчатости (салаирская), которая сопровождалась интенсивным магматизмом (Алтае-Саянская область, Монголия, Китай, Баргузинский батолит). Полезные ископаемые. Нефть и соль Иркутского амфитеатра, фосфориты в Средней Азии и в Китае.
Органический мир. В этот период все большее значение стали приобретать животные с карбонатным скелетом: строматопораты, табуляты, гелиолитоидеи, ругозы, иглокожие (морские лилии, морские пузыри). Трилобиты приобрели способность свертываться и заменили свой хитиново-фосфатный панцирь на известковый. Хвостовой и головной щиты у них были примерно одинаковыми. Количество туловищных сегментов небольшое (род Asafus). Из моллюсков — распространены головоногие с прямой или слабоизогнутой раковиной — главные хищники в морях ордовика (род Endoceras). В стратиграфическом отношении важны безосные граптолиты. В ордовике обнаружены и первые древние позвоночные — остатки древнейших рыбоподобных бесчелюстных животных телодонтов. Вся жизнь была сосредоточена в морях и на мелководье.
Органический мир. Значительно более разнообразен, чем в ордовике. Широкое развитие получили кораллы (табуляты, гелиолитоидеи, ругозы), брахиоподы, свертывающиеся трилобиты. Меньше стало головоногих моллюсков, которые все же продолжали оставаться грозой силурийских морей, зато более многочисленны стали морские лилии. Граптолиты в виде однорядных осеносных форм в силуре испытали взрыв численности и разнообразия, но к концу периода почти все вымерли. К концу периода в результате регрессии моря появились морские бассейны с ненормальной соленостью, в которых обитали лингулы, двустворчатые моллюски, ракообразные. В силуре найдены остатки первых рыб и высших растений — псилофиты. По-прежнему все живое обитает в морях, но появляются первые признаки жизни и на суше — высшие растения, обитатели пресных вод. Полезные ископаемые. Нефть в США, оолитовые железные руды Клинтона (США) и в Африке, золото, хромит, асбест, каменная соль Мичигана (США). 41. Каледонская ТМЭ и результаты ее завершения. Каледонская тектоно-магматическая эпоха характеризовалась не только усилением магматизма, но и подъемом и образованием в северном полушарии нового суперконтинента Лавразии. Этот суперконтинент, состоящий из Северо-Американской, Восточно-Европейской, Сибирской и Китайской платформ отделялся от Гондваны крупным океаном — палео-Тетисом В отличие от более древних этапов тектоно-магматически эпохи фанерозоя вследствие сохранности горных пород и их хорошей изученности подразделяются на целый ряд фаз. Последние, так же как и сами тектоно-магматические эпохи характеризовались высоким стоянием континентов над уровнем моря (преобладание воздымания), развитием магматизма и значительными тектоническими движениями. Такие фазы названы геократическими. В противоположность имталассократические фазы продолжительнее по времени. Для них характерно активное прогибание платформ и развитие трансгрессии, т. е. наступания моря на сушу, и мощное осадконакопление. В составе каледонской тектоно-магматической эпохи выделяются таконская и позднекаледонская фазы. В результате столкновения континентов были образованы горно-складчатые системы, носящие название каледонид. Они сохранились на западе Северо-Американской платформы (Аппалачи), в Центральной Азии (Центральный Казахстан, Алтай, Саяны, Монголия), Восточной Австралии, на о-ве Тасмания и в Антарктиде. 42. Поздний палеозой в истории Земли; геологические периоды, органический мир и полезные ископаемые. Геологическая история Земли в палеозое — это история континентов, т. к. совершенно неясно для современных ученых, что было на месте океанов и какова их геологическая история. Известно только, что на севере Атлантического океана существовал подвижный Северо-Атлантический пояс — океан ЯПЕТУС, а на месте Средиземноморского складчатого пояса — океан праТЕТИС. Каким-то образом развивался океан ТИХИЙ.
Органический мир. Для девона характерно развитие жизни не только в водных условиях, как это было до этого, но и на суше. Большую роль стали играть позвоночные — рыбы и рыбоподобные организмы, отчего девонский период иногда называют веком рыб. В девоне почти исчезли граптолиты, редкими стали трилобиты, наутилоидеи (головоногие моллюски). Впервые в истории Земли стали играть большую роль двустворчатые моллюски и некоторые низшие ракообразные, что связано с развитием в девоне многочисленных бассейнов с ненормальной соленостью. Широко были распространены рыбоподобные бесчелюстные и рыбы: двоякодышащие, хрящевые (акулы, скаты), панцирные и кистеперые. При этом панцирные рыбы достигали в длину 2–8 м, двоякодышащие — 1 м. В континентальных отложениях встречаются скорпионы, многоножки и бескрылые насекомые. Появляются первые земноводные — стегоцефалы (ихтиостеги). К середине девона достигает расцвета псилофитовая растительность, которая уже к концу периода полностью вымирает, на суше появляются плауны, хвощи и папоротники , Земля начинает одеваться в леса. Появлению наземной растительности, вероятно, способствует возникновение в атмосфере Земли в это время озонового слоя. Полезные ископаемые. Благодаря влажному тропическому климату многие девонские месторождения были осадочного генезиса: уголь Норвегии и Тиманского кряжа, железо Татарии, Урала, Аппалачей, Испании, Турции, бокситы Тимана, восточного склона Урала. Из месторождений аридных зон следует указать на калийные соли Канады и СНГ. Из девона известны нефтегазоносные горизонты в Волго-Уральской и Тимано-Печорской нефтегазоносных провинциях, в Припятском прогибе, в Канаде, США, и на Гондване (Амазонская впадина, Сахарская плита). Девонский возраст имеют некоторые медно-колчеданные и железомарганцевые, и свинцово-цинковые месторождения, железные руды гор Благодать и Высокая на Урале.
Органический мир. Органический мир периода развивается активно в море и на суше. Континенты покрываются высокоствольными лесами, которые становятся ареной обитания различных членистоногих (тараканы, стрекозы, саранча), Сырые леса и болота заселяются разнообразными земноводными — стегоцефалами, саламандроподобными болотными формами, змеевидными и тритоновидными. Появляются батрихозавры — лягушкоящеры — родоначальники рептилий, котилозавры. В конце периода появляются черепахи, звероподобные пресмыкающиеся. Размах крыльев стрекоз до 1 м. Археоптерисовая флора сменяется комплексом древовидных растений — астрокофит, который господствовал до середины перми. Это были сосудистые споровые растения (плауны, хвощи, папоротники), а также первые голосеменные (кордаит). Полезные ископаемые. Это, прежде всего, уголь 27% мировых запасов (Донецк, Караганда, Подмосковье, Экибастуз, Польша и др.), нефть — 50% запасов Волго-Уральской провинции.
Органический мир. В морях господствовали фораминиферы (фузулиниды и швагерины), многочисленны были пелециподы, гастроподы, остракоды, рыбы, появляются шестилучевые кораллы, аммониты. Начали угасать стегоцефалы, освобождая место разнообразным пресмыкающимся (рептилиям). Широко известны из перми две рептилии: хищник Иностранцевия и травоядный Парейазавр. Прогрессивные черты рептилий: роговой покров, предохраняющий организм от потери влаги; размножение яйцами, откладываемыми на суше, позволили им проникнуть вглубь континентов. В конце перми вымерли последние трилобиты, четырехлучевые кораллы, многие древние рыбы, фузулиниды. Наземная флора перми — это обедненная каменноугольная флора, отличающаяся от нее присутствием хвойных. Со второй половины перми состав флоры начал меняться и особенно резко в пределах тропической зоны. Здесь наступил, по сути дела, уже мезофит — эра господства голосеменных растений, представленных хвойными, цикадовыми и гинкговыми. 43. Герцинская складчатость и ее сооружения. ГЕРЦИНСКАЯ СКЛАДЧАТОСТЬ — эра тектогенеза, проявившаяся в палеозойских геосинклиналях; завершилась возникновением складчатых горных систем — герцинид (варисцид). Геосинклинальные системы, испытавшие герцинскую складчатость, возникли в раннем — начале среднего палеозоя в основном на более древнем, байкальском, основании и были выполнены мощными толщами морских осадочных и вулканических горных пород. Первая эпоха герцинской складчатости (или последняя — каледонской) — акадская (середина девона) проявилась в Аппалачах, Канадском Арктическом архипелаге, Андах, центральных частях палеозойской геосинклинали Западной Европы, Центральной Азии (Куньлунь) и восточной Австралии. Следующая эпоха (фаза) — бретонская (конец девона — начало карбона) наиболее интенсивно проявилась в центрально-европейской зоне поднятий, а также в Иберийской и Марокканской Месетах. Главная эпоха (фаза) герцинской складчатости — судетская (конец раннего — начало среднего карбона) играла основную роль в создании складчатой структуры европейской герцинидских и преобразовании палеозойских геосинклиналей в складчатые горные сооружения. Отложения среднего карбона (вестфала) смяты в складки движениями так называемой астурийской эпохи (фазы) складчатости, а верхнего карбона (стефана) и низов перми — заальской. С середины ранней или с поздней перми на большей части областей (Центральная и Западная Европа), охваченных герцинской складчатостью, установился платформенный режим, в то время как в южной Европе ещё продолжались, а в восточной Европе, на Урале и в Донецком кряже только начались процессы складчатости и горообразования. Для Донбасса, Предкавказья, Урала, Аппалачей главная эпоха складчатости относится к концу карбона — началу перми. В Карпато-Балканской области, на Большом Кавказе, Алтае и в Монголо-Охотской системе горообразование началось в конце раннего карбона, орогенный период охватил весь поздний палеозой и начало триаса. Герцинское горообразование распространилось и на области Каледонской складчатости северно-западной Европы, западной части Центрального Казахстана, восточной части Алтае-Саянской области, северной Монголии и северного Забайкалья. Подводный вулканизм эпохи геосинклинальных погружений, предшествующий герцинскому горообразованию, сопровождался формированием колчеданных месторождений меди, свинца, цинка на Урале, Алтае, Северном Кавказе и других, а со становлением основных и ультраосновных интрузий было связано образование промышленных концентраций платины, хромитов,титаномагнетитов, асбеста на Урале и в других областях. Гранитообразование в орогенный период герцинского цикла способствовало образованию месторождений руд свинца, цинка, меди, олова, вольфрама, золота, серебра, урана в Европе, Азии (Тянь-Шань и др.), восточной Австралии. С передовыми и межгорными прогибами герцинид связаны крупные каменно-угольные бассейны (в СССР — Донецкий, Печорский, Кузнецкий; за рубежом — Рурский, Саарско-Лотарингский, Верхнесилезский, Южный Уэльс, Валансьен-Льежский, Аппалачский), а также бассейны каменных и калийных солей (Предуральский прогиб). 44. Мезозой в истории Земли; геологические периоды, органический мир и полезные ископаемые. На рубеже палеозоя и мезозоя в результате герцинского горообразования и регрессии произошло значительное изменение климата, его дифференциация. В эпоху максимума регрессии (Р2–Т1) на планете господствовал жаркий, засушливый климат, что привело к вымиранию в конце палеозоя большинства палеозойских групп организмов. Возникли условия для развития новых групп животных и растений — мезозойских. |