«УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ Палеогеография Для студентов, обучающихся по специальностям 020401 География (очное отделение), 050103География (заочное отделение) Составитель: к.г-м.н., доцент Кочеева Н.А. ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования

«ГОРНО-АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Географический факультет

Кафедра физической географии

«СОГЛАСОВАНО» «УТВЕРЖДАЮ»

Декан ГФ Проректор по УР А.В. Бондаренко _Е.Е. Шваков «»_2009 г. «»2009 г.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Палеогеография»

Для студентов, обучающихся по специальностям 020401 «География» (очное отделение), 050103«География» (заочное отделение) Составитель:

к.г-м.н., доцент Кочеева Н.А.

Зав. кафедрой физической географии К.г.н., доцент Климова О.В.

Горно-Алтайск, 2009 г.

Горно-Алтайск, 2009 г.

Федеральное агентство по образованию государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ГОРНО-АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра физической географии

ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ

Учебно-методический комплекс Для студентов, обучающихся по специальностям 020401 «География» (очное отделение), 050103«География» (заочное отделение Горно-Алтайск РИО Горно-Алтайского госуниверситета Печатается по решению методического совета Горно-Алтайского госуниверситета УДК 551.1/. ББК Авторский знак Палеогеография: учебно-методический комплекс (Для студентов, обучающихся по специальностям 020401 «География» (очное отделение), 050103«География» (заочное отделение - Горно-Алтайск: РИО ГАГУ, 2009. - с.

Составитель:

Кочева Н.А., к.г-м.н., доцент Рецензенты:

Чернышов А.И., д. г-м.н., профессор, зав. кафедрой петрогафии Томского государственного университета Сухова М.Г., к.г.н., доцент кафедры Геоэкологии и природопользования Горно-Алтайского государственного университета В учебно-методическом комплексе представлены учебно-методические материалы по дисциплине «Палеогеография», включая рабочую программу, методические указания студентам, содержание и порядок проведения экзаменов. Дисциплина «Палеоегеграфия» является дисциплиной федерального компонента для студентов второго курса, обучающимся по

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие…………………………………………………………………. I. Квалификационная характеристика выпускника………………………… II. Компетенции выпускника………………………………………………… III. Рабочая программа………………………………………………………. 3.1. Объяснительная записка…………………………………………….. 3.2. Требования к обязательному минимуму содержания дисциплины, определенные ГОС 3.3. Технологическая карта учебного курса …………………………… 3.4. Содержание учебного курса………………………………………… 3.6. Минимальный объем теоретических знаний, необходимых для получения положительной оценки на экзамене 3.7. Методические указания для выполнения лабораторно-практических заданий IV. Методические указания по самостоятельной работе студентов………... V. Темы рефератов…………………………………………………………… VI. Темы курсовых работ……………………………………………………. VII. Контрольные вопросы, выносимые на экзамен……………………. Методические указания к выполнению лабораторно-практических работ X. Приложения……………………………………………………………………

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящий учебно-методический комплекс по курсу «Палеогеография» составлен с учетом рекомендаций Научно-методического совета по природопользованию УчебноМетодического Объединения университетов. Его структура и содержание соответствуют требованиям Государственного образовательного стандарта по специальностям «География» (очное отделение), 050103«География» (заочное отделение, утвержденного приказом Министерства образования РФ 10.03.2000 г.

Учебно-методический комплекс включает в себя: квалификационную характеристику и компетенции выпускника географа; рабочую программу дисциплины с технологической картой; краткое содержание лекционного курса; методические указания к выполнению лабораторно-практических работ; глоссарий; рекомендуемую литературу (основную и дополнительную); методические указания по самостоятельной работе студентов; темы рефератов и курсовых работ; контрольные вопросы, выносимые на экзамен; контрольноизмерительные материалы по модульно-рейтинговой оценке знаний студентов, приложения.

I. КВАЛИФИКАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫПУСКНИКА

Географ по специальностям 020401 «География» (очное отделение), 050103«География»

(заочное отделение может занимать должности, требующие высшего профессионального образования, согласно действующему законодательству Российской Федерации: географа, эколога, младшего научного сотрудника (по рекомендации вуза), инженера (должность по Общероссийскому классификатору должностей служащих, разработанных Минтруда РФ по состоянию на 10.06.1999 /М., 1999/ №22446), инженера по охране окружающей среды (№22656), стажера-исследователя в области экологии, экономиста-природопользователя, научного редактора (№26039), инженера-исследователя (№22488) и др.

Содержание курса «Палеогеография» направлено на формирование у студентовгеографов, умений и навыков работы с различными видами геологической информации, это анализ и синтез теоретического материала, статистическая обработка геоданных, данных биологических наук, климатических показателей, выявление закономерностей распространения различных природных показателей, составление прогнозов протекания экзогенных и эндогенных процессов в географической оболочке, оценка вероятности развития географической оболочки по одному из сценариев, комплексная палеогеографическая характеристика той или иной территории.

Знания, полученные при изучении курса позволяют осуществлять деятельность в следующих сферах: проектных, научно-исследовательских, научно-производственных организациях; общеобразовательных и специальных учебных заведениях (в установленном порядке).

II. КОМПЕТЕНЦИИ ВЫПУСКНИКА

Профессиональные:

- умение применять полученные знания при решении научных, хозяйственных, научнопедагогических задач;

- умение проводить палеогеографические наблюдения, делать расчеты, составлять палеогеографические карты;

- умение анализировать и обобщать полученные знания.

- умение составлять комплексные палеогеографические характеристики.

СПИСОК ПРАКТИЧЕСКИХ НАВЫКОВ И УМЕНИЙ

• владение терминологией;

• умение проводить анализ литературных материалов по дисциплине;

• умение анализировать современные тенденции в науке о литосфере, биосфере, гидросфере, педосфере;

• умение выбирать оптимальный комплекс методов восстановления географической • умение наблюдать, анализировать и объяснять современные тенденции в природе;

• умение читать и анализировать специальную документацию;

• знание основных этапов эволюции литосферы, биосферы, атмосферы и гидросферы;

• умение сопоставлять климатические изменения в геологическом прошлом и в

III. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Изучение курса «Палеогеография» - необходимое условие подготовки специалиста с квалификацией «Географ». Палеогеография – наука о географической оболочке прошлых геологических периодов, о процессах происходящих в ней. Все процессы, происходящие в литосфере, тесно взаимосвязаны и зависят не только от внутренних, но и от внешних условий. Поэтому следует рассматривать их в тесном единстве с окружающей средой.

Познание закономерностей строения, развития и динамики Земли с целью обеспечения устойчивого развития ее верхней оболочки – земной коры.

Задачи курса. Получение фундаментальных знаний о Земле, ее месте в космическом пространстве и среди других планет Солнечной системы. Познание внутреннего строения планеты и методов ее изучения. Кроме того, необходимо понимание роли тектоники литосферных плит в эволюции Земли. Получение знаний об эндогенных и экзогенных процессах, изменяющих лик Земли.

Место курса в профессиональной подготовке выпускника.

В системе фундаментального географического образования курс «Палеогеография»

выполняет несколько важных функций:

- вводит будущего географа в мир изменяющейся географическоай оболочки Земли, закладывая основы понимания того, что изменения в природе это закономерный естественный и постоянный процесс;

- палеогеография – это наука о распространении ландшафтов, а так же их эволюции в геологической истории, которая закладывает основы понимания географии и экологии во временном аспекте;

- палеогеография служит теоретической базой практически для всех дисциплин, изучающих географическую оболочку и глобальную экологию, т.к. именно разнообразные геологические процессы влияют на изменения поверхностной - палеогеография представляет собой связующее звено между знаниями по географии, элементами геологии и будущими представлениями географического - палеогеографические знания являются базой комплексного экологического мировоззрения, необходимого для развития постиндустриального общества.

3.2. Требования к обязательному минимуму содержания дисциплины В соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальностям «География» (очное отделение), 050103«География» (заочное отделение, утвержденным Министерством образования Российской Федерации от 02.03.2000 г. №686, для дисциплины федерального компонента «Палеогеография» утвержден следующий обязательный минимум содержания:

• Происхождение географической оболочки и ее составляющих;

• эволюция геосфер и их пространственно-временные характеристики;

• связь палеогеографии с другими науками о Земле;

• особенности изучения палеогеографии четвертичного периода;

• источники палеогеографической информации;

• методы исследования в палеогеографии.

3.3. Технологическая карта учебного курса (очное отделение) Факультет Географический Кафедра Физической географии палеогеографии в ряду геологогеографических наук.

Форма контроля – письменный опрос на практическом занятии - 5 мин; 5 мин – проверка, выставление балов.

палеогеографических реконструкций Форма контроля: 1) проверка тетрадей признаки отложений.

Форма контроля: 1) письменный опрос 5 мин., проверка и выставление баллов на занятии;

2) составная часть выполненных практических работ.

документация Оформленный литолого-фациальный разрез и литолого-палеогеографическая карта биоты и климата в ходе геологической истории палеобиогеография древних геологических периодов Форма итогового контроля – экзамен Темы 5-7 выносится на экзамен без предварительной проработки на практических занятиях.

Технологическая карта учебного курса (заочное отделение) Факультет Географический Кафедра Физической географии ряду геологогеографических наук.

Форма контроля – письменный опрос на практическом занятии - 5 мин; 5 мин – проверка, выставление балов.

палеогеографических реконструкций Форма контроля: 1) проверка тетрадей признаки отложений.

Форма контроля: 1) письменный опрос 5 мин., проверка и выставление баллов на занятии;

2) составная часть выполненных практических работ.

документация Оформленный литолого-фациальный разрез и литолого-палеогеографическая карта биоты и климата в ходе геологической истории палеобиогеография древних геологических периодов Форма итогового контроля – экзамен Темы 5-7 выносится на экзамен без предварительной проработки на практических занятиях.

3.4. Содержание учебного курса по Государственному стандарту Введение. Определение объекта и предмета науки, связь палеогеографии с другими науками о Земле. Принцип историзма как один из важнейших в современной географии.

Палеогеография как часть физической географии. Географическая концепция палеогеографии. Соотношение палеогеографии с исторической географией, геоморфологией, исторической геологией, литологией и другими науками. Структура палеогеографии. Проблемный, дискуссионный и крайне противоречивый характер большинства вопросов палеогеографии.

Теоретическое и практическое значение познания истории природы. Особенности изучения палеогеографии четвертичного периода для понимания современного состояния географической оболочки. Специфические особенности четвертичного времени.

1. Методологические основы палеогеографии История развития палеогеографии. Значение изучения истории науки. Два направления в истории палеогеографии - геологическое и географическое. Основные этапы развития палеогеографических идей. Развитие эволюционных представлений в геологии, географии и биологии - предыстория палеогеографии (с глубокой древности до 30-х гг. ХХ в.). Оформление палеогеографии как самостоятельной отрасли знаний. Развитие генетической концепции в географии и обоснование палеогеографического подхода (с 30-х гг. ХIХ в. до 30-х гг. XX в.) Внедрение методов фундаментальных наук в палеогеографию, современный этап ее развития.

Источники палеогеографической информации. Рельеф и осадочные породы носители палеогеографической информации. Ландшафты современности как источник палеогеографической информации. Теоретические основы палеогеографических реконструкций. Наиболее значимые для палеогеографии физико-географические идеи и концепции: пространства - времени, единства и целостности географической оболочки, зональности, направленно-ритмического развития, ландшафтная. Метод актуализма и принцип униформизма как основа интерпретации фактического материала.

исследований. Структура методов палеогеографии. Основной метод — естественно исторический. Общие методы: сравнительно-географический, фациально-генетический, геологический, реликтов, диахронический. Частные методы: палеонтологические, геоморфологические, биологические, геофизические, геохимические, археологические.

Полевые исследования в палеогеографии. Подготовительный, полевой и камеральный этапы. Математическая обработка и представление результатов исследования. Комплексный анализ новейших отложений.

Законы и закономерности, теории и гипотезы в палеогеографии. Законы убывания палеогеографической информации и устойчивости функционирования геосистем (регуляторных функций отдельных подсистем); палеогеографическое выражение периодического закона зональности; закон направленно-ритмического изменения и метахронности развития географической оболочки; закон эргодичности (позиционноэволюционный принцип); вероятностно-статистический принцип интеграции геосистем;

сравнительно-исторический униформистский закон.

Выделение четвертичной (антропогеновой) системы и развитие взглядов "о ее таксономическом ранге и содержании. Пространственно-временное районирование.

Проблемы палеогеографической периодизации. Краткая история изучения антропогена.

Роль трудов К.К. Маркова в создании географического направления палеогеографии антропогена. Палеогеографические школы Московского университета и Института географии Академии наук.

Критический анализ ледниковой и ледово-морской концепций: современные представления об оледенениях и их геологической деятельности, о соотношении оледенений и межледниковий, трансгрессий и регрессий моря; признаки и свидетельства ледниковой и ледово-морской деятельности.

2. Развитие природы земной поверхности.

Космогонические основы палеогеографии. Важнейшие космогонические идеи, их значение для понимания развития планеты Земля. Факторы эволюции планет и глобальной эволюции Земли. Современные представления о происхождении Земли. Ее ранняя история: фазы аккреции, расплавления, «лунная». Геологическая история - новый этап развития Земли как планеты в целом, литосферы и природы земной поверхности.

Основные этапы геологической истории и характеристика их событий.

Развитие литосферы Земли, Общее строение Земли как планеты. Образование планетарных оболочек как результат эволюции земных недр. Литосфера, ее структура и развитие. Планетарный рельеф — материки и океаны, его связь со строением земной коры.

Гипотезы происхождения океанов. Этапы развития земной коры и рельефа планеты.

Развитие атмосферы и гидросферы Земли. Своеобразие атмосферы Земли в сравнении с другими планетами. Происхождение газов атмосферы. Роль живого вещества в формировании состава атмосферы. Солевой состав вод Мирового океана. Гипотезы его происхождения. Изменение уровня Мирового океана в истории Земли. Экзогенные и эндогенные факторы колебания уровня Мирового океана. Климаты Земли, причины климатических изменений: солнечная радиация и климат; состав атмосферы и климат;

подстилающая поверхность и климат. Общие закономерности развития климатов Земли.

Древность климатической зональности. Чередование теплых и холодных периодов в истории Земли.

Происхождение и развитие биосферы Земли. Понятие биосферы. Биосфера в понимании В.И. Вернадского. Гипотезы происхождения жизни на Земле. Эволюция биосферы.

Происхождение и развитие географической оболочки. Соотношение стратиграфической, геохронологической и палеогеографической шкал. Палеопериоды развития ландшафтной сферы. Добиогенный, биогенный и антропогенный этапы развития географической оболочки. Местные особенности развития географической оболочки.

Изменения структуры природы земной поверхности по мере ее развития. Древнейшие ландшафты Земли. Этапы развития ландшафтной сферы. Исторические корни современных ландшафтов.

3. Кайнозойский этап развития природы Особенности палеогеографии кайнозойского этапа развития природы. Важнейшие события позднего кайнозоя в целом и четвертичного времени в особенности: увеличение площади и высоты материков, направленное похолодание климата, изменение состава и пространственной структуры органического мира, усиление дифференциации географической оболочки.

Понятие позднего кайнозоя. Ранг и объем четвертичного времени в геохронологии.

Важнейшие события новейшей геологической истории -антропогенного этапа развития географической оболочки. Колебательность природного процесса в четвертичное время, выраженная в чередовании ледниковых и межледниковых эпох. Трансгрессии и регрессии Мирового океана. Гиперзональность ледниковых эпох: образование гляциальноперегляциального и плювиального поясов внетропического пространства и изменение границ тропико-экваториального пространства. Проявление в современных ландшафтах четвертичной истории. Четвертичный период (антропоген) - период становления человека и его материальной культуры. Возрастающее влияние человеческой деятельности на природу.

Современная концепция взаимодействия природы и человека.

Главные составляющие природного процесса в позднем кайнозое. Направленность, ритмичность и местная индивидуальность хода природного процесса в антропогене.

Палеогеографическое районирование.

Палеогеография антропогена крупнейших естественноисторических областей.

Северное внетропическое пространство. Области наземного и подземного оледенений, внеледниковые и морских трансгрессий. Понятие о плювиальных эпохах. Южное внетропическое пространство. Ледниковая и внеледниковая области. Тропикоэкваториальное пространство. Смещение границ географических поясов и зон и история тропических пустынь и влажного экваториального пояса. Палеолитические памятники и проблема появления человека. Особенности палеогеографии высоких гор. Палеогеография океана. Гидрократические и геократические колебания уровня. Мировой террасовый ряд океанического побережья. Термический режим океана в антропогене.

Особенности палеогеографии позднего кайнозоя России. Развитие некоторых процессов и компонентов природы: неотектоника, климат, осадконакопление, разновозрастность и этапность формирования рельефа, общие тенденции эволюции и развития типов современных растительности и фауны, оледенения и колебания уровня моря.

Естественноисторическое районирование. Восточно-Европейская (Русская) платформенная равнина и Западно-Сибирская низменность: области морских трансгрессий, ледниковые и внеледниковые. Восточно-Сибирская возвышенность и юг Дальнего Востока. Области современной геосинклинали и Алтае-Саянская горная область. Черноморско-Каспийская область. Некоторые проблемы палеогеографии Севера Евразии: корреляция континентальных и морских отложений, генезис валуносодержащих толщ, проблема материковых оледенений и великих трансгрессий. Дискуссионные представления последних лет.

Заключение. Общие закономерности развития Земли, наиболее отчетливо проявившиеся в четвертичном времени. Значение палеогеографии в теории и практике географических исследований. Успехи в области теории и методологии. Философские вопросы палеогеографии: эволюционная и революционная формы развития географической оболочки, восходящая и нисходящая тенденции, сущность катастрофизма. Нерешенные и дискуссионные проблемы. Учение об истории развития геосистем — одно из наиболее общих фундаментальных основ современной физической географии.

3.5. Лекции по дисциплине геолого-географических наук палеогеографии. Цели, задачи и 2 Методы палеогеографических Фации и фациальный анализ. Метод 4 Особенности палеогеографии Ранний палеозой. Поздний палеозой. 5 Особенности мезо-кайнозойского Основные этапы перестройки 7 Особенности климатических Похолодания в истории развития перестроек в истории развития климатов. Литологические географической оболочки комплексы – индикаторы 8 История развития семейства Три рода. Проблема переходного 9 Восстановление основных Палеогеографическое содержание палеогеографических событий с тектонических и геологических карт помощью геологической и тектонической карт 3.6. Минимальный объем теоретических знаний и практических навыков для получения положительной оценки на экзамене Климаты геологического прошлого Геологическая история 3емли начинается с момента образования древнейших осадочных пород. Возраст этих, нижнеархеозойских, пород определяют в настоящее время числом от 2 до 3-4 миллиардов лет.

Еще недавно было принято думать, что интенсивность солнечного излучения за все время существования солнца беспрерывно уменьшается. Однако в настоящее время астрономы считают, что на протяжении всей истории солнечной системы солнце должно было находиться примерно в одинаковом физическом состоянии и потому доставляло 3емле приблизительно одинаковое количество тепла.

Стало быть, в течение всех 2-4 миллиардов лет существования осадочных пород, климат 3емли не мог испытать особых, резких изменений, о чем можно судить и по тому, что с наличием осадочных пород неразрывно связана жизнь. Наиболее катастрофические изменения, какие испытывали климаты Земли, это -наступление ледниковых эпох.

Оледенения представляют собою одни из самых заметных пароксизмов в истории нашей планеты.

Весьма распространено мнение, что в археозойские времена собственная теплота Земли должна была оказывать гораздо большее влияние, чем теперь на температуру поверхности 3емли, а также и на температуру воздуха. Однако мнение это неправильно.

В настоящее время, благодаря собственной теплоте Земли, средняя годовая температура поверхности суши повышается всего на 0,1С. Таким образом, влияние внутренней теплоты Земли в современную эпоху ничтожно. Но это же справедливо и для археозоя. Чтобы быть огражденной от воздействия внутренней теплоты Земли, земной коре достаточно иметь мощность всего в несколько десятков метров. Допустим, что некогда на небольшой глубине от поверхности Земли находилась расплавленная магма. Это предположение весьма спорно, и некоторые геофизики считают, что Земля всегда была холодной, магма же сосредоточена только в отдельных очагах. Для того чтобы поверхность Земли получала изнутри такое же количество тепла, какое она получает сейчас от солнца, расплавленная магма должна была бы находиться на глубине уже от 10 до 30 м, смотря по породе, слагающей земную кору. А мощность только одних осадочных пород археозойского возраста местами выражается тысячами метров. Это значит, что уже в то время климаты 3емли определялись главным образом излучением солнца.

Равным образом и приход тепла на поверхность Земли от распада радиоактивных веществ внутри 3емли всегда был ничтожен.

В вопросе о геологических климатах большое значение имеет предположение о допускаемых некоторыми авторами значительных передвижениях земного полюса. Мы не думаем, чтобы за время геологической истории Земли полюс мог испытать большие перемещения. Как известно, для случая твердой Земли (а по современным взглядам твердость 3емли в среднем вдвое больше твердости стали) Дж. Дарвин (1877} доказал, что в течение всей геологической истории Земли перемещения полюса не могли превосходить самое большее 1-3°.

В пользу этого говорит, между прочим, географическое распространение организмов в прошлые эпохи. Так, в настоящее время флора хвойных южного полушария резко разнится от флоры хвойных северного. Но та же картина наблюдается, в общем, и для прошлых геологических периодов; начиная с перми, а особенно с юры, флоры хвойных обоих полушарий резко различны, причем северные хвойные представлены гораздо большим количеством родов и видов чем южные (как и в современную эпоху).

По нашему мнению, этого не могло бы быть, если бы полюс перемещался: в этом случае наземные флоры южного и северного полушарий смешались бы. Хвойные - это преимущественно деревья умеренных широт; в тропиках они приурочены главным образом к горам. Все это говорит за то, что климатические зоны, во всяком случае с конца палеозоя, располагаются примерно в том же порядке, что и теперь.

Другая проблема, на которой нужно вкратце остановиться, это теория перемещения материков, предложенная Ф. Тэйлором и А. Вегенером. Теория эта, нашедшая много сторонников, лишена однако физического основания. Известный геофизик Джэфрис высказывает по этому поводу следующие соображения: Нет никаких физических доказательств, говорит он, для подтверждения взгляда Вегенера о горизонтальном смещении материков. Геофизика не знает таких сил, которые были бы в состоянии осуществить подобное перемещение участков суши. Наибольшая из известных сил, действующих в горизонтальном направлении, могла бы произвести смещение материков к экватору, т. е.

вызвала бы скопление материковых масс в виде пояса у экватора. Все это противоречит построениям Вегенера. Помимо того, эта теория требует такой малой степени вязкости того материала, в котором плавают, согласно Вегенеру, материки, что Земля должна была бы вёсти себя в отношении приливно-отливных сил как жидкое тело. Существовали, бы не океанические приливы и отливы, а магматические, чего, как мы знаем, нет. «Думать, что могли происходить перемещения материков по литосфере, нет ни малейшего основания»,говорит Джефрис. Приливо-отливное трение было бы в состоянии оторвать Америку от Старого света, но на это потребовалось бы 1017 лет, - время, которым не располагает вся галактика. Не невозможно, что перемещалась земная кора, как целое, вокруг внутренности 3емли, но такого рода движение не могло превысить 5° по широте в течение всей истории Земли.

Единственно, что на первый взгляд говорит в пользу теории Вегенера, - это зеркальное сходство очертаний восточного берега Южной Америки и западного берега Африки. Однако Джефрис,указывает, что все же невязка между выступом южной Америки в области мыса С.-Роке и Гвинейской бухтой Африки составляет около 15°. Кстати отметим, что ван-Веммелегг объясняет сходство очертаний западных и восточных берегов Атлантического океана как результат опусканий, происшедших параллельно простиранию подводного атлантического хребта.

Если принять во внимание общее сходство очертаний: 1) Кордильер, 2) восточных берегов Америки, 3) подводного атлантического хребта, 4) западного берега Африки, то, по нашему мнению, следует признать, что причина этого сходства лежит в каких-то напряжениях, происходящих в недрах земной коры, а вовсе не в расползании материков.

Но есть и другие, пока загадочные, явления в подводном рельефе Атлантического океана, которые никак нельзя объяснить теорией расползания материков. Мы имеем в виду замечательные сходства в подводном рельефе между северной и южной частью Атлантического океана, на что обратил внимание Штилле.

Наиболее привлекательна теория раздвижения материков для биогеографов, так как если бы она была правильна, то могла бы - так, по крайней мере, думали - объяснить некоторые черты сходства между фауной и флорой Южной Америки и Африки. Однако первоначально, в 1920 году, Вегенер считал, что соприкосновение Южной Америки с Африкой осуществлялось в эоцене. Но в изданиях своей книги, вышедших в свет в 1922 и 1929 годах, он перенес это время на меловой период. Таким образом, согласно новым взглядам Вегенера, оба материка в течение всего третичного времени (палеоген и неоген) были разъединены: раздвижение произошло незадолго до середины мелового периода.

Прибавим, что, по данным геологии, Атлантический океан существовал еще в нижнемеловое время.

Юрское же примыкание ничего не дает для объяснения современного распространения животных и растений.

Переходим теперь к краткому описанию климатов геологического прошлого. Но предварительно заметим, что докембрийское время Л.С. Берг делит, как тогда было принято, на две эры, более древнюю -археозой (или архей) и более молодую - протерозой.

Археозой. В высокой степени замечательно, что еще во время верхнего археозоя некоторые области Земли испытали оледенение. Таковое известно в обоих полушариях - в юго-западной Африке и в Северной Америке, в области Великих озер.

В юго-западной Африке археозойский комплекс состоит из двух отделов - нижнего и верхнего. Более молодой отдел (система Дамара) сложен главным образом осадочными, более или менее метаморфизованными породами. Мощность системы Дамара громадна.

Ближе к началу, чем к концу ее, располагается серия Чуос, представленная донной мореной (тиллитом) громадной мощности - до 500 м, а также метаморфизованными водно-ледниковыми отложениями, между прочим - ленточными глинами. Эти последние породы очень похожи на подобные же слоистые образования в археозое Финляндии, достигающие большой мощности и некоторыми исследователями признаваемые за ленточные глины, аналогичные четвертичным. Археозойские тиллиты юго-западной Африки представляют собой донную морену обширного материкового оледенения, отложенную на пенепленезированной поверхности археозойского материка. Нет оснований думать, чтобы это оледенение было горного типа.

Протерозой делят на два периода: нижний или Гурон, и верхний или кьюино.

В среднегуронских отложениях Великих озер, в Канаде тиллиты занимают громадную площадь – свыше – 1500 км с запада на восток и свыше 1200 км с севера на юг. Это оледенение распространялось по низменной стране, лишенной возвышенностей.

Еще более внушительным было верхнепротерозойское оледенение, приходящееся на время, переходное между протерозоем и низами кембрия и обозначаемое самыми разнообразными именами – липалийской системы, инийской системы, гиперборейской формации, эокембрия. Следы этого оледенения отмечены по всей Земле – и в северном, и в южном полушарии. Оно известно в Гренландии, на Шпицбергене, в северной Европе, на западном склоне Южного Урала, в Китае на юг до 25 с.ш., во всей Австралии, в Африке от тропиков до самого юга, наконец, повидимому, на западе Северной Америки.

Такое повсеместное распространение – от современных полярных стран до тропиков – говорит о том, что это оледенение нельзя приписать перемещениям полюса или передвижением материков. Необходимо принять изменение климата, охватившее всю Землю вплоть до тропиков, где, впрочем, верхнепротерозойское оледенение принадлежало, повидимому, в значительной степени к горному типу.

Наличие оледенений в докембрийское время свидетельствует о том, что тогда климаты Земли были такого же типа, что и в течение четвертичного периода. Тогда существовали короткие климатические периоды такой же приблизительно периодичности, как и в настоящее время: верхнему протерозою западного склона Южного Урала подчинены катавские ленточные мергели, обладающие ясной сезонной слоистостью; по этим мергелям оказалось возможным установит наличие 30-35 летних (а также 5-6-летних) климатических периодов.

Кембрий. В это время климат кажется повсюду более или менее однообразным, если судить по остаткам морской фауны.

Впрочем, некоторые, принимая перемещение полюсов, признают известное расчленение на зоны. Основанием служит распространение археоциатов, своеобразных, обычно строящих рифы, организмов, одними относимые к губкам (Тейлор, Вологдин), другими - к кораллам. Археоциаты имеют всесветное распространение, от 72° с. ш. до Антарктиии. Сибирское нижнекембрийское море было теплым, судя по мощному накоплению известковых осадков. В первой половине среднекембрийского времени в области теперешнего Среднесибирского плоскогорья, отлагались мощные слои гипса, ангидрита, а также соли натрия, кальция, магния, калия. Очевидно, климат был жаркий и засушливый. По мнению А. Г. Вологдигга, в кембрие жаркой зоной на Земле была полоса, тянувшаяся в восточно-северо-восточном направлении от Ферганы и Горного Алтая к Чукотскому полуострову. Между тем в других областях Земли климат был не жаркий. Таким образом, повидимому, в кембрие были уже намечены климатические зоны.

Силур. Пo общепринятому мнению, в течение силура климат на всей Земле, повидимому, был более или менее равномерным. В качестве примера можно было бы привести распространение рода зеленых известковых водорослей Cyclocrinus. Они известны из нижнего силура (ордовисия) - с одной стороны Гренландии под 80° с. ш., а с другой Гималаев, южнее 32° с. ш.5 Однако вспомним, что и многие современные морские растения имеют очень широкое распространение. Таковыми обладает, например, биполярная «морская трава», цветковое Zostera. Широчайшим распространением пользуются морские зеленые водоросли U1va и Enteromorpha.

Но допустим, что в силуре между 80 и 32° с. ш. не было больших климатических различий.

Является вопрос: чем может быть вызвана равномерность климата от тропиков до высоких широт? Ведь, при любой интенсивности солнечной радиации и при любом наклоне земной оси, количество тепла, получаемое экватором и полюсами, должно быть различно, и в результате должны обнаруживаться климатические пояса. Нужно отметить, прежде всего, что следует говорить лишь об относительной равномерности. Taк, силурийские кораллы с Гриннелевой земли обнаруживают карликовый рост, свидетельствуя тем, что климатические условия были не особенно благоприятны для их развития. Большая или меньшая равномерность климата может обусловливаться, особенно для морской фауны, иным распределением материков и морей, высот и глубин, а следовательно, иным распределением барометрических максимумов и минимумов, ветров, течений и так далее. Представим себе, что между Гренландией и Европой залегает сплошной перешеек; в этом случае Гольфштром не смог бы попадать в Баренцово море, и климат Мурмана был бы гораздо суровее; кроме того, упомянутый барьер преграждал бы холодным полярным водам доступ к югу, благодаря чему температура умеренных широт и тропиков была бы выше; таким образом, разница между зонами в этих условиях была бы очень значительна. Напротив, уничтожение этого перешейка повлекло бы за собою смягчение контрастов между экватором и полюсом;

контраст стал бы еще меньше, если бы температура повысилась до того, что ледниковый покров Гренландии растаял бы. Одним словом, комбинация ряда благоприятных условий может обусловить наличие равномерного - до известной степени климата.

Еще один пример. В настоящее время северное полушарие имеет зиму в перигелие, а южное - в афелие. Следовательно, нужно было бы ожидать, что в северном полушарии разница между зимою и летом будет несколько сглажена и получится более умеренный климат; напротив, в южном - эта разница будет увеличена, усиливая противоположность между зимою и летом. На самом же деле мы видим обратное. По вычислению Ганна, средние температуры января и июля в обоих полушариях таковы:

Годовая амплитуда в северном полушарии 24,5°, а в южном - всего 7,0°, т. е. климат южнoгo полушария гораздо умереннее климата северного: северное полушарие имеет холодную зиму и жаркое лето, южное - умеренную зиму и прохладное лето. Причина заключается в том, что в северном полушарии сравнительно много суши и мало воды, в южном же - резко преобладает вода.

Однако в доказательство существования климатических зон в силуре можно привести наличие в те времена ясно выраженных засушливых областей. Так, в конце верхнего силура (или готландия) в Северной Америке, на протяжении от Мичигана до Пенсильвании, господствовал пустынный климат, и в здешнем внутреннем «море» в это время отлагались громадные толщи соли и гипса, давшие начало формации Salina. На юго-западе эта формация сменяется наземными образованиями-красными глинами.

Девон. О климатах девонского периода пока известно очень мало. Обращают на себя внимание условия образования древних красных песчаников (Old red sandstones), относящихся к нижнему, среднему и верхнему девону. В них одни видят отложения пустынь, другие - лагун, третьи, дельтовые осадки. В отношении древнего красного песчаника Шотландии Флетт приходит к таким выводам: характер этих пород позволяет предполагать климат, в котором выпадали обильные дожди, прерывавшиеся засухами. Последние могли продолжаться недели и даже месяцы. Указаний на существование оледенений или продолжительных морозов нет. В общем климат был теплый, но не жаркий. В Шотландии средняя годовая температура была, во всяком случае, не ниже современной. К сожалению, флоры древнего красного песчаника не дают, по мнению Сьюрда, никаких достоверных указаний на климат того времени. С другой стороны, температурные зоны должны были тогда существовать - таков взгляд Сьюрда.

Корн обнаружил в верхне-девонских слоистых осадках Тюрингии, помимо сезонной слоистости; еще перемежаемость слоев, соответствующую 11-летнему периоду солнечных пятен. Следовательно, в те времена состояние солнца было таково же, что и в настоящее время.

Карбон. Каменноугольный период, как показывает название,. отличается мощным отложением каменных углей. Угли, как известно, делятся на два типа - сапропелевые, в образовании которых принимала участие низшая, обычно водная, растительность, и гумусовые, получившие начало из высшей и притом наземной растительности.

Сапропелевые угли отлагались с самого начала геологической истории Земли, гумусовые известны с верхнего силура. Но впервые значительные накопления гумусовых углей наблюдаются в самых низах карбона, именно в нижнем турне. К этому возрасту у нас относится берчогурское месторождение в Мугоджарах. В средним и верхнем карбоне углеобразование достигает громадных размеров; на весь каменноугольный период приходится 23,7% мировых запасов углей; из них на средний и верхний карбон падает 22,2%, причем один только московский или вестефальский ярус среднего карбона доставляет наибольшее количество каменного угля (США и Европа вплоть до Донецкого бассейна на востоке).

Некоторые (Готан) считали, что каменный уголь мог откладываться только в условиях влажного и умеренного климата, основываясь на том, что и в современную эпоху торф образуется в умеренной, но не в тропической зоне. Однако мы знаем теперь, что и в тропиках есть обширные болота в Африке, на Суматре и в других местах. Кроме того отсутствие колец. в древесине каменноугольных деревьев свидетельствует о том, что рост происходил в течение всего года, не прерываясь ни холодным, ни засушливым сезоном Климатические зоны на Земле хорошо обнаруживаются в среднекарбоновое время. По взглядам А. Н. Криштофовича, в течение карбона постепенно выработались три типа растительности: экваториально-тропический, тип зоны северного умеренного климата, где развилась тунгусская флора, и тип зоны южного умеренного климата, или гондванский. Для последней характерны папоротники Glossopteris. Другие авторы считают флору Гондваны пермскою.

Замечательно, что верхнекарбоновое (а по другим нижнепермское время отличается развитием мощного оледенения, особенно хорошо выраженного в южном полушарии.

Многочисленные, прекрасно выраженные следы этого оледенения известны в южной Африке, начиная от Капской колонии и на север до экватора, в южной Австралии, в Аргентине и Бразилии. Хорошо описаны ледниковые отложения Индии, приуроченные к низам уральского яруса карбонa.

В северном полушарии верхнепалеозойское оледенение, по-видимому, было развито гораздо слабее чем в южном. Помимо Индии следы его указываются в Северной Америке по атлантическому побережью Соединенных Штатов (особенно - у Бостона) и в Аляске.

Причину более слабого оледенения северного полушария Кольмэн склонен видеть в тогдашнем более океаническом характере этого полушария и в наличии теплых течений, направлявшихся к северу. Как бы то ни было, в конце кapбoнa похолодание заметно и в северном полушарии. Так, у кордаита (голосеменное растение) Dadoxylon amadokense, из самых верхов каменноугольной системы Донецкого бассейна, нередко заметны годовые кольца в древесине, что свидетельствует о наличии холодного сезона. Между тем древесина одного нижнекарбонового вида Dadoxylon, описанного Готаном со Шпицбергена, лишена сезонных колец. Согласно М. Д. 3алесскому, похолодание в северном полушарии произошло в самом конце карбона. Кокен принимал, что в Индии, в горах Араваии, где найдены следы интенсивного верхнепалеозойского оледенения, высоты достигали тогда не 500 м, как в настоящее время, а свыше 4000 м. Однако вряд ли это предположение соответствует действительности. По крайней мере известно, что южно-африканское оледенение того же возраста распространялось по низменной стране.

В отношении этого последнего оледенения известный географ У.М. Дэвис в свое время показал, что оно не могло быть вызвано ни поднятием суши, ни изменениями в распределении суши и моря, ни переменами в направлении морских течений. Причину оледенения Дэвис склонен искать в общем понижении температуры воздуха на Земле, ибо иначе трудно представить себе накопление снегов на низменности под 25° широты. При этом в южной Африке летом в те времена должны были, вместо теперешних дождей, выпадать снега, а зима отличалась большой суровостью и сухостью.

В бассейне Конго под 1° ю. ш. наблюдались два яруса верхнекарбоновых валунных отложений, причем нижнее из этих оледенений выражено, в свою очередь, двумя фазами.

Пермь. В пермское время обнаруживаются явные признаки наличия на земле засушливых зон. В Европе место господствовавших в каменноугольное время влажных лесов из плауновых и папоротникообразных занимают в нижней перми леса из сухолюбивых хвойных деревьев Walchia, принадлежащих к семейству араукариевых, близкому к сосновым (некоторые рассматривают араукариевые как подсемейство сосновых). Вальхия распространена и в нижней Перми Северной Америки (Hermit shales), а также на Кавказе, в Приуралье и в Чаткальском хребте. А. Н. Криштофович называет вальхию «арчой (Juniperus) палеозоя». Напротив, в Китае сухой климат наступил в верхнепермстсое время.

В пермское время пустыни имели не меньшее распространение на Земле чем в современную эпоху. Из нижней и верхней перми, как в Европе, так и в Северной Америке, известны мощные отложения каменной соли; гипса и ангидрита, местами хлористого калия (сильвина). Знамениты месторождения солей в Соликамске, подчиненные кунгурскому ярусу нижней перми; отложения солей в Стассфурте подчинены цехштейну (верхняя пермь).' Среднюю температуру рапы, из которой происходила садка соликамских более богатых хлористым калием сильвинитов и карналлитов П. Чирвинстсий исчисляет в 17-18 и до 20°С. При этом садка хлористого натрия шла в жаркое время года, а хлористого калия - в холодное. Для отложения цехштейновых калиевых солей Германии принимают температуру садки в 25°С. Раз зимою температура регулярно поднималась до 17-18° и даже до 20-25°, стало быть климат тех времен был жаркий и сухой.

Явные признаки засушливости несет кунгурская флора Урала, флора дехштейна Европы и нижнепермских красных глинистых сланцев Hermit shales области каньона Колорадо (верхи нижней перми).

Между тем на значительной территории Азии климат оставался: влажным, и зона с Walchia не простиралась в нижнепермское время до восточной окраины тогдашней Азии. В конце пермского и начале триасового времени засушливый климат распространяется и на некоторые области Азии.

В пермское время были хорошо выражены климатические пояса. Тогда как в одних местах господствовал климат пустыни, в других, отличавшихся влажным климатом, накоплялись мощные толщи каменных углей. Напомним, что пермское углеобразование доставило 17% мировых запасов углей. В СССР пермские угли господствуют, составляя до 57% запасов нашей страны {Кузнецкий бассейн, Тунгусская угленосная: область).

В зоогеографическом отношении можно различить бореальную область на севере и экваториальную, приуроченную к морю Тетис.

Триас. В течение нижнего и среднего триаса в Европе и Северной Америке продолжали существовать условия засушливого климата. Растительность яруса пестрых песчаников (нижний триас) Германии носит ясно выраженный отпечаток пустынного климата. Здесь росла Pleuromeia, из плауновых - типичный ксерофит песков, высотою около 1 м, с корою, несколько напоминающей сигиллярии. По общему облику растение походило на кактус. Между прочим оно известно из нижнего триаса острова Русского у Владивостока.

Далее надо упомянуть о хвойном Voltzia -тоже показателе засушливого климата.

Растительность самого верхнего триаса (рэт) носит в Европе отпечаток влажного и, повидимому, теплого климата.

Юра. Юрская флора имеет в общем однообразный характер. Однако, говорит А. Н.

Криштофович, «средняя и северная Сисирь питали растительность более умеренного состава - без саговниковых или с небольшим числом их, но зато с преобладанием гинкговых, тогда как Европа и особенно ее западная часть давала приют гораздо более теплолюбивой флоре, где количество гинкговых было очень незначительно».

Юрская флора Новосибирских островов и 3емли Франца-Иосифа «говорит об умеренном или прохладном климате», у деревьев ясно обнаруживаются годичные кольца.

Из Антарктики известна среднеюрская флора с земли Грээма (Graham Land), под 63° 15' ю. ш. Она дает возможность судить о флоре, господствовавшей в те времена на антарктическом материке. Здесь были богато представлены папоротникообразные, саговники, беннетиты, хвойные (Araucariасеае, Podocarpaceae). Все это свидетельствует об умеренном климате Антарктики того времени. Вообще для дочетвертичного времени в Антарктике не обнаружено следов обширных оледенений материкового типа.

Установить климатические зоны для юрского времени, руководясь морской фауной, в настоящее время затруднительно.

Мел. В нижнем мелу мы встречаем более или менее резкую климатическую зональность, причем ясно намечается умеренный пояс южного полушария. Геологи считают, что уже с нижнего мела пустыни начинают господствовать в Центральной Азии.

Климатические зоны хорошо выражены и в верхнемеловое время; стоит упомянуть о средиземно-экваториальной зоне, где распространены строящие рифы рудисты. кораллы, неринеи, некоторые типичные аммониты и проч. Что это расчленение климатическое, а не фациальное, видно из того, что на севере (в Германии, южной Англии, южной Швеции) спорадически встречаются рудисты, но в мелких формах, свидетельствующих о неблагоприятных климатических условиях.

В сеноне климатические зоны выступают совершенно ясно вследствие распространения в умеренных широтах белемнитов из родов Ве1еmnitella и Actinocamax, отсутствующих в тропиках. Представители первого рода водились в верхнемеловое время в Европе, местами в западной Азии, в Северной Америке (на север до Аляски); отсутствуют в тропиках и снова появляются в южном полушарии, в Квинслэнде - в форме, близкой к Belemnitella mucronata. Подобным образом и верхнемеловая флора Арктики носила отпечаток умеренного климата.

Следов ледниковых явлений для мелового периода неизвестно.

Третичный период. В третичное время, как и в меловое, были хорошо выражены климатические пояса. 3амечательно, что в палеоценовое время (предшествовавшее эоцену в узком смысле слова) в морях, покрывавших части Франции и Англии, жили моллюски, характерные для бореальных морей (Astarte, Axinus, Cyprina и другие). Между тем значительно более теплыми были палеоценовые моря Среднего Поволжья, а фауна, встречаемая в «короваях» Поволжья (нижнесаратовский ярус), носит даже тропический отпечаток. Палеоценовая флора Поволжья 6ыла субтропической; климат страны, которую она населяла, был равномернотеплый и влажный, приблизительно такой, какой сейчас на юге Японии, в юго-восточном Китае или в горах Явы на высоте приблизительно 2 000 м.

Здесь росли пальмы и папоротники, Scitamineae, вечнозеленые дубы, лавровые деревья. Это были вечнозеленые густые леса, среди которых однако встречались, как и ныне в Китае или Японии, такие формы более умеренного климата с опадающими листьями, каковы: буки, березы, дубы, тополи, ясени.

В эоцене в Европе уже господствует тропический тип растительности. Но о том, что климатические зоны были выражены, можно судить по сильному развитию нуммулитов и коралловых рифов в средиземно-тропической зоне и отсутствию их в северных широтах (наличие нуммулитов в Англии, Гренландии и Новой 3еландии объясняют теплыми течениями). Однако в эоценовое время климатические пояса были менее резко выражены, чем в верхне-меловое; климат Европы был значительно теплее нынешнего.

На Украине, у Вознесенска, во время верхнего эоцена, росли пальмы Nipa, ныне распространенные в Индокитае, на Филиппинских островах и в Индо-малайском архипелаге.

Антарктика (остров Сеймура под 64° 16' ю. ш., острова Кергелен под 48° 30'-50° ю, ш.) в эоценовое время была покрыта хвойными лесами из араукариевых и подокарповых, что свидетельствует об умеренном климате. В верхнем эоцене Волыни найдены в изобилии пальма Sаbаluсrаiniса, секвоя (Sequoia), лавр (Cinnamomum), наряду с деревьями с опадающей листвой; средняя годовая температура была 16-17° С.

3амечательно, что в Туркестане в верхнеэоценовое время уже существовали засушливые условия. В Туркмении, между реками Тедженом и Мургабом, близ озера. Еройлан-дуз обнаружены остатки узколистных и мелколистных растений верхнеэоценового возраста; это были деревья и кустарники, характерные для сухих областей. Здесь найдена Dryandra gchranki, ископаемый представитель современного рода Dryandra, относящегося к двудольным из семейства Proteaceae, ныне распространенного в Австралии, Капсной земле и юго-восточной Азии. Возможно, что тогда уже в средней Азии расстилались пустыни или саваны. Как полагают, воспоминанием об этом времени в современной флоре Туркестана служат, например, следующие виды: 1) Niedzwedskia semiretschenskia, описанная из Чуилийских гор. Это растение, принадлежащее к семейству Реdаliасеае, близко к некоторым южноафриканским видам. 2) Asparagus turkestanicus, растущий в Каракумах и Кызылкумах.

Эта спаржа имеет сходство с некоторыми видами спаржи из Капской области. 3) Сlеоmе Gordjagini из семейства каперсовых (Capparidaceae) - вид, родственный одному австралийскому роду.

В олигоцене в Европе снова наступило охлаждение, но все же, наряду с формами умеренного климата, каковы ива, тополь, береза, ольха, орешник, граб, бук, каштан, виноград и другие, встречаются и тропические пальмы, Cinnamomum, хлебное дерево (Artocarpus), древовидные лилейные Dracaena draco и прочие.

У олигоценовых деревьев средней Европы годичные кольца выражены так же хорошо, как и у современных.

В верхнем олигоцене или нижнем миоцене (аквитанский ярус) в северной Азии (собственно на восток от Стерлитамака) до Сахалина и Аляски существовала «тургайская»

флора умеренного климата. Здесь, наряду с тополем, ольхой, буком, дубом и орешником, росли Sequoia Langsdorffi, Тахоdium distichum, Liquidambar europaeum, Diospyros - растения, близкие к современным американским и азиатским видам, растущим в более южных широтах.

В Гренландии в неогеновых (или верхнеолигоценовых) отложениях найдены представители родов Ginkgo, Sequoia, Liriodendron, Liquidambar, затем - тополи, ивы, ольхи, лещины, буки, дубы, магнолия и другие. Та же флора обнаружена на Гриннелевой Земле под 82° с. ш. Нe следует думать, чтобы эта растительность свидетельствовала о субтропическом климате, как полагал в свое время Геер. Она могла произрастать во влажном умеренном климате, которому не чужды были даже морозы. В южном Чили и по берегам Магелланова пролива в настоящее время из деревьев преобладают вечнозеленые буки (Nothofagus Dombeyi и N. Ьеtuloides), магнолия (Drimys Winteri), кипарис (Libocedrus tetragana), а также вечнозеленые кустарники. Между тем климат здесь умеренный, осадков много, причем распределены они в течение года равномерно, небо по большей части покрыто облаками, снег выпадает во все сезоны, но даже зимой лежит недолго. Морозы тоже могут случаться в любое время года, но непродолжительны.

В средней Европе в миоценовое время был теплый климат (однако все же с зимними морозами); к северу он становился более умеренным. По общему характеру миоценовая флора западной Европы напоминала современную флору атлантических штатов Северной Америки, южного Китая и 3акавказья. Во Франции росли различные лавровые (например, Cinnаmomum, камфарное дерево), Myrtus, секвоя, Taxodium, бамбук., драконовое дерево (Dracaena drасо), пальмы, древовидные папоротники из Osmundaceae.

Сарматская флора южной Украины имела вполне выраженный характер современной растительности умеренных широт Китая. Это были деревья главным образом с опадающей листвою. 3десь росли каштан, граб, клен, орех, бук, дубы, лавр и проч., затем Zelkova Ungeri, Sapindus. Эти формы сближают донскую флору, где они найдены, с восточноазиатской:

Eucommia ulmoides обитает ныне в Китае, в провинциях Ху-бей и Сы-чуань.

В Севастополе открыта богатая фауна сарматских наземных млекопитающих. Здесь найден представитель семейства жирафов Achtiaria expectans, антилопа Tragoceras, хищник Ictitherium, носорог Aceratherium, наконец, лошадиное Hipparion, - вся фауна более теплого климата чем современный.

В самом конце миоцена, в меотическое время климат южной России, судя по находкам ископаемых растений в южной Бессарабии, снова испытал охлаждение. Насколько можно судить по немногочисленным данным, флора носила отпечаток умеренного климата.

Однако мы знаем из Украины меотическую фауну наземных млекопитающих, свойственную климату более теплому чем современный. Так, на юго-западе Украины в меотических отложениях найдены остатки носорогов (Rhinoceras, Aceratherium), антилоп (Tragoceras), жирафов (Сатеlорагdalia), затем Helladotherium (из семейства жирафов), страуса и других. Подобного же характера, но гораздо более богатая фауна описана из с. Тараклии, недалеко от Бендер в Бессарабии; но замечательно, что здесь; среди остатков носорогов, жирафов, антилоп, обезьян (Mesopithecus) и других, найдены остатки бобра (Caator fiber), обитателя лесов умеренной зоны.

В плиоцене охлаждение еще более усилилось, и в конце этой эпохи у полюсов, вероятно, образовались скопления льда. В европейской России климат стал настолько умеренным, что реки зимою начали покрываться льдом. По берегу Бугского лимана, а также у Одессы находили в понтичесних известняках валуны гранита и сиенита, а близ Одессы (у колонии Рорбах), кроме того, валуны криворожского железистого кварцита в значительном удалении от их коренного месторождения, километрах в 180-230 к юго-западу. Валунов много, и размерами они до полуметра. По предположению Н. А. Соколова, валуны эти были разнесены льдинами по понтическому морю, волны которого омывали кварцитовые скалы криворожского района. На Дону, у станции Нижне-Курмоярской и в других местах, в верхнеплиоценовых наземных отложениях найдены куски известняка и других пород с каменноугольными и меловыми ископаемыми, принесенные речным льдом с берегов Дона, из мест, расположенных гораздо выше Нижне-Курмоярскойе.

Но вместе с тем нахождение в западной Европе остатков гиппопотама в верхнеплиоценовых отложениях показывает, что все же климат был значительно теплее современного. Остатки гиппопотама найдены в сред нем плиоцене Бессарабии (куяльницкие слои) вместе с остатками мастодонта, носорога, верблюда, газелей, гиппариона и других.

Что касается арктических широт, то, по словам А. Н. Криштофовича, «арктические третичиые флоры характеризуются преобладанием растений умеренного климата, и определение О. Геером многих остатков именами субтропических родов Ficus, Laurus, Benzoin явно сомнительно». Несомненно присутствие в третичных отложениях Гренландии отпечатков листьев тополей, ив, лещины, ольхи, бука, дуба, платана, клена, ясеня, Sequoia, Ginkgo, Comptonia, Liquidambar, Liriodendron, Magnolia, Sassafras: Указание на присутствие пальмы неверно.

Для времени, пограничного между плиоценом и четвертичным периодом для устьев Оби указывается находка ореха duglana cinerea. Этот орех, ныне свойственный Северной Америке, был находим в ископаемом со стоянии в доледниковых отложениях Алдана, в четвертичных отложениях или в верхнем плиоцене Японии, в среднем плиоцене долины Роны. Распространение его свидетельствует об умеренном климате верхнего плиоцена. Это обстоятельство - умеренность климата Арктики в третичное время - заставляет считать, что полюс в те времена находился там же, где и ныне. По этой причине, а также по другим основаниям я не разделяю теории Вегенера о перемещении материков и потому не могу признать влияния этого фактора на изменения климатов.

Четвертичный период. Для этого периода характерно чрезвычайно обширное оледенение, которое по площади превосходило даже верхнепалеозойское. В Европе ледниковый покров спускался по Днепру до 48° 45' с. ш., в Америке - по долине Миссисипи южнее 37°. В южном полушарии следы этого оледенения известны по всему протяжению Анд, начиная от экватора. Затем в южной и тропической Африке, в южной Австралии, в Тасмании, на южном острове Новой 3еландии, на Новой Гвинее. В Альпах, Карпатах, в горах южных полуостровов Европы, в Атласе, Малой Азии, на Кавказе, Тянь-Шане, Алтае, Гималаях, Куэн-луне, на Гавайских островах имеются ясные следы ледниковой эпохи: там, где сейчас имеются ледники, некогда они спускались гораздо ниже; где их сейчас нет, в ледниковое время они были. Кроме перечисленных районов оледенения, есть основание предполагать бывшее распространение ледников еще для многих мест восточной Азии.

Что касается причин, вызывавших оледенения, то по этому вопросу имеется масса гипотез, привлекающих к рассмотрению факторы астрономические, атмосферические, геоморфологические и так далее. На разборе всех этих предположений мы не имеем возможности здесь останавливаться. При оценке их нужно, прежде всего, считаться с тем, что оледенения в четвертичное время, подобно тому как и в верхнепалеозойское (а также и более ранние), были многократными.

Много споров возбуждал вопрос, были ли оледенения в северном и южном полушариях одновременны, или же, как предполагал Кролл, оледенение попеременно охватывало то одно, то другое полушарие. Путем «геохронологических» исследований, которые производили Де Геер и его ученики над ленточными глинами, установлено, что оледенения IIIвеции, Альп, Северной Америки, Южной Америки, Новой Зеландии, тропической Африки, Гималаев происходили одновременно. Равным образом и межледниковые эпохи в обоих полушариях приходились на одно и то же время. Помимо того, одновременность оледенений в обоих полушариях подтверждается исследованиями Клуте над положением снеговой линии - современной и времени последнего оледенения. В Кордильерах: на всем протяжении этой горной цепи, начиная от Скалистых гор и кончая югом Чили, обе эти линии идут параллельно. Об одновременности климатических колебаний в обоих полушариях свидетельствует и расширение сухих и влажных зон.

В ледниковое время охлаждению подвергались и тропики. Это обстоятельство, в связи с тем, что оледенения в обоих полушариях, как мы выяснили, были одновременны, заставляет придти к заключению, что понижение температуры воздуха и поверхности моря захватило одновременно оба полушария. А это показывает, что причина ледниковых эпох лежит в факторах космического порядка.

По нашим соображениям, основанным на данных о распространении биполярных морских организмов, в ледниковую эпоху температура воды и воздуха понизилась в тропиках самое меньшее на 4-5°. Для западной Европы Пенк оценивает понижение температуры в ледниковое время не менее чем 8 градусами.

Первопричиной образования материковых ледниковых покровов было понижение температуры воздуха, а вовсе не поднятия данных участков земной поверхности, как полагают некоторые.

Раздел «Климаты геологического прошлого» приводится по книге - Берг Л.С. Климат и жизнь. Издание 2-е переработанное и дополненное. М.:Государственное издательство географической литературы. 1947. С.308-324. Авторская редакция полностью сохранена. До конца шестидесятых годов 20-го века палеогеновый и неогеновый периоды были объединены в третичный период. Однако деление на эпохи осталось без изменений. Ниже приведено это деление.

фанерозойский кайнозойская четвертичная Голоцен Необходимо отметить, что во время написания Л.С. Бергом этого раздела деление палеозойской эры осуществлялось на 5 частей, без выделения ордовикского периода.

Данные по климату ордовикского периода приводятся по другим источникам.

В ордовике проявилась одна из обширных трансгрессий палеозоя. Общая площадь ордовикских отложений занимает около половины территории современных северных материков; распространены на большей части Китайской и Сибирской платформ. Гондвана оставалась возвышенностью, кроме почти половины современной Австралии. Ордовикские отложения широко распространены в геосинклиналях.

В морях широко распространены животные с карбонатным скелетом. На ордовик пришелся расцвет головоногих моллюсков с прямой или слабо изогнутой раковиной с простыми перегородочными линиями. Флора ордовика представлена сине-зелеными, зелеными и багряными водорослями. Почти все живое в ордовике обитало в море. О жизни на древних континентах почти ничего не известно.

Материал для сдачи экзамена по разделу «методы палеогеографических реконструкций» нужно смотреть в разделе 3.7.

3.7. Методические указания к выполнению лабораторно-практических работ Лабораторные занятия призваны закрепить знания студентов по курсу "Палеогеография", привить им первые навыки самостоятельной работы с каменным геологическим материалом, литолого-палеогеографическими картами, а также умение анализа литостратиграфических колонок с целью восстановления по ним палеогеографических обстановок прошлых эпох.

Лабораторно-практические занятия по каждому модулю, приведенному в технологической карте учебного курса, выполняются согласно данному Учебнометодическому комплексу. Каждая лабораторная работа пособия включает описание объектов, материалов, оборудования, цель и методику выполнения, формы таблиц для записи результатов опытов, контрольные вопросы и задания для самоподготовки и выполнения работы. Для выполнения лабораторно-практического задания студент получает индивидуальное оборудование и самостоятельно выполняет работу в соответствии с планом, с соблюдением необходимой техники безопасности, при необходимости получает консультацию у преподавателя.

Работа считается выполненной, если студент:

- индивидуально выполнил лабораторную работу;

- осмыслил теоретический материал на уровне свободного воспроизведения;

- аккуратно оформил необходимые рисунки, таблицы и другие графические приложения;

- сформулировал правильные выводы и дал письменные ответы на контрольные вопросы;

- защитил работу.

Тема 1. Основы фациального анализа Задание 1. Пользуясь определителем окаменелостей, а также таблицами приложений необходимо определить и описать руководящие формы. В результате должна быть заполнена таблица (табл.1).

Задание 2. Описание в тетради 10-15 образцов с установлением фациальных признаков.

Внимательно рассмотрите полученный образец и прежде всего, выясните, есть ли в нем органические остатки. Если органические остатки присутствуют, необходимо провести биофациальный анализ.

Сначала определите характер захоронения (ископаемый биоценоз или танатоценоз).

Установите, какие органические остатки имеются; перечислите и укажите преобладающие.

Если органические остатки не удается определить, кратко их охарактеризуйте.

Конкретно охарактеризуйте сохранность всех имеющихся групп органических остатков.

Например, целые раковины с обеими створками и сохранившимися на них шипами, разрозненные створки брахиопод, окатанные обломки игл морских ежей, растительный детрит и т.п. Что преобладает? Как повлияли на сохранность вторичные процессы?

Перечислите размеры всех органических остатков, указав преобладающие.

Сортировку рассмотрите как в целом для всего комплекса окаменелостей, так и отдельно для каждой группы.

Укажите положение в плоскости напластования и перпендикулярно к ней всех окаменелостей отдельно и взаиморасположение встреченных форм.

Вспомните условия, определяющие расселение организмов в воде. Проверьте, могли ли организмы, остатки которых вы определили, существовать вместе. Выясните, где они обитали (в воде или на суше). Какие это формы (эвригалинные или стеногалинные)? Могли ли они жить в одном бассейне? Попытайтесь определить соленость бассейна. Какой образ жизни они вели (нектон, планктон, бентос)? На какой глубине могли жить и в какой среде (малоподвижной, сильного движения воды и т.п.)? На каком грунте обитали? Какиепризнаки об этом говорят? Находятся остатки на месте обитания или перенесены?

Где могло образоваться такое захоронение? Можно ли по этим органическим остаткам судить о древнем климате?

После того как охарактеризованы все органические остатки и получена вся возможная информация об условиях жизни организмов и их захоронении, переходите к литофациальному анализу.

Охарактеризуйте горную породу, указав: 1) цвет, 2) состав (однородный, неоднородный, примеси), 3) зернистость, 4) слоистость, 5) характер поверхностей напластойания, 6) вес (тяжелая, легкая), 7) плотность, 8) пластичность, 9) хрупкость, 10) вторичные изменения (окремнение, выщелачивание, доломитизация, ожелезнение и т.п.) Для обломочных пород определите размер, состав, сортировку, ориентировку, степень окатанности, форму, поверхность обломков. Укажите пределы вариаций, особенности преобладающих обломков. Дайте характеристику цемента, а также соотношения цементирующей массы и обломочного материала.

Какие из наблюдавшихся вами особенностей позволяют судить об условиях образования отложений?

Сопоставьте результаты биофациального и литофациального анализов.

Какие предположения о фациях можно сделать по данному образцу?

Какие дополнительные исследования в поле необходимо провести для окончательного вывода?

Результаты наблюдений и выводы в устной форме сообщите преподавателю и только после проверки запишите в тетрадь для лабораторных занятий.

По разделу фациальный анализ надо описать и проанализировать 10-15 образцов.

Оформление анализа каждого образца включает:

палеонтологические данные, т.е. только фактический материал);

2) схематическую зарисовку образца, и если нужно, его частей;

3) анализ фактического материала и обоснование предположений о возможных условиях образования данной породы;

4) вывод о фациях.

При оформлении задания следует четко отделить подробное описание образца (факты) от умозаключений, подобно тому как это делается в полевых дневниках, где на одной странице записывают геологические наблюдения, а на противоположной излагают соображения геолога.

Примеры описания образцов даны в приложении 5. Для установления фации можно пользоваться материалом приведенном в разделе «Фациальный анализ и палеогеография».

ФАЦИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ

литологическими и палеонтологическими признаками, обособляющими эту часть слоя от соседних. Подобные признаки следует называть фациальными.

обстановки прошлого, опирается на сравнительно-исторический метод, являющийся современным развитием принципа актуализма. Фациальный восстановления палеогеографической обстановки по породам и биономический ископаемым остаткам организмов.

Основная масса осадков образуется в морях и океанах, гораздо меньше их формируется на суше.

В Мировом океане выделяют две крупнейшие области: пелагиаль, представляющую всю толщу воды, и бенталь - донную область. Дно по геоморфологическим особенностям разделяют обычно на материковую отмель (шельф), материковый склон и ложе океанов. Шельф и материковый склон образуют подводную окраину континента, куда простираются основные материковые структуры и где земная кора имеет гранитно-метаморфичеркий слой. В пределах ложа океанов господствуют свои специфические структуры и развита кора океанского типа. Глубины на шельфе изменяются от нулевых отметок до 200 м, изредка вблизи края достигая 500 м; углы наклона обычно не более девятых долей градуса. Материковый склон простирается до глубин 3 - км; средние углы наклона около 5°. Океанское ложе с глубинами 3 - 6 км представляет сочетание равнин и плато, океанских хребтов и глубоководных желобов (с глубинами 6 - 11 км). Донную область (бенталь) подразделяют на ряд вертикальных фаунистических зон, которые называют также биономическими зонами моря. Однако общепринятой схемы такого деления не существует. Сверху вниз можно выделить следующие зоны: литораль, сублитораль, псевдоабиссаль, батиаль и абиссаль (подробная характеристика дана ниже).

Границей океана принято считать линию наибольшего понижения приливного уровня; это линия нулевых глубин. Литораль, расположенная выше нулевой линии, формально принадлежит суше, но влияние океана здесь так сильно, что эта зона считается зоной моря.

Морские отложения формируются главным образом в пределах материковой ступени и подножия материкового склона; гораздо меньшее количество осадков образуется на склоне (в силу активного перемещения неуплотненных осадков к подножию склона) и в пределах абиссальных равнин.

На шельфе развиты преимущественно пески; илы отлагаются в защищенных от волнения местах или в понижениях; грубо-обломочные осадки, наоборот, приурочены к местам действия сильных течений и волн. На характере осадконакопления сильно сказываются и климатические особенности соответствующих районов: илы обильны в районах влажных тропиков; пески развиты повсюду, но в максимальных количествах известны в зонах умеренного климата; гравий и галька чаще встречаются в областях низких температур; рифовые известняки известны главным образом в тропиках, а ракушечники наиболее характерны для аридных областей.

У подножия материкового склона, вероятно, формируется основная масса терригенного материала и морских осадков в целом. Мощность толщи осадков достигает здесь 8 -10 км. Кроме того, сравнительно много осадков захоронится в глубоководных желобах, где их мощность достигает 3 км.

масштабах. Континентальные образования весьма разнообразны по генезису;

их облик в значительной степени зависит от климата. Основные области распространения континентальных отложений: равнины аридных и гумидных областей (часто прибрежные), горные подножия и межгорные котловины, области материкового оледенения.

Кроме того, обособляются районы, где идет образование отложений переходных от континентальных к морским; это дельты рек, лагуны и лиманы.

Здесь характер осадконакопления также существенно зависит от климата.

ОСНОВЫ ЛИТОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

географическую обстановку путем изучения горных пород в целом и отдельных особенностей их минерального состава и строения.

СВЕДЕНИЯ ОБ ОСНОВНЫХ ТИПАХ ГОРНЫХ ПОРОД И УСЛОВИЯ

ИХ ОБРАЗОВАНИЯ

Одни и те же типы осадочных горных пород (например, песчаники, глины и др.) могут образовываться в разных физико-географических условиях.

Несмотря на сходство литологического состава, эти породы обладают целым рядом различных структурных, текстурных и других признаков, по которым можно с большей или меньшей степенью достоверности определить место и условия их накопления на земной поверхности.

Брекчии осадочные — наземные образования, формирующиеся осыпями, обвалами и временными потоками в зоне горных подножий и как результат выветривания в пустынных и горных областях (элювиальные брекчии); морские брекчии образуются в зоне прибоя в результате обвалов, а также на склонах рифов в результате разрушения последних.

Галечники и конгломераты, образовавшиеся во временных потоках и конусах выноса, отличаются плохой сортировкой, различной, часто плохой степенью окатанности обломочного материала. В зоне прибоя для них типичны хорошая сортировка и окатанность материала; они обычны в морях, редки в озерах и, вероятно, не формируются на глубинах более 10 - 15 м. В долинах и дельтах горных рек галечники состоят из хорошо окатанного обломочного материала.

характеризуются неоднородным составом, наличием глинистых частиц, плохой сортировкой, угловатыми зернами. Подобные образования в речных долинах имеют однородный состав, хорошо сортированные, с высокой степенью окатанности обломочного материала. Озерные пески напоминают морские (особенно в крупных озерах); эоловые - хорошо сортированные, с мелкими, очень хорошо окатанными зернами. Морские пески обычно хорошо сортированные, зерна окатанные; они развиты в зоне мелководья и прибоя, редко встречаются на глубине в несколько сотен метров (пески донных течений).

Глины и аргиллиты. Глины на континентах образуются в зоне выветривания, в речных долинах и озерах. Глины коры выветривания иногда сохраняют реликтовое строение исходной породы; в глинистой основе породы могут встречаться в виде песчаной или гравийной примеси неразложившиеся минералы и обломки материнской породы. Озерные и старичные глины отличаются тонкой и правильной, местами ленточной слоистостью, обычно чистые, лишенные песчаной примеси. Морские глины накапливаются во всех биономических зонах: от литорали до абиссали. Литоральные глины отличаются плохой сортировкой, присутствием глиняных «окатышей»; они формируются в заливах и проливах, отделяющих острова от материка. Глины сублиторали и особенно псевдоабиссали встречаются в ископаемом состоянии очень часто; они хорошо сортированные, ясно слоистые. Глубоководные глины похожи на псевдоабиссальные и выделение их в ископаемом состоянии затруднено. Следует отметить, что разделение глин (аргиллитов) по условиям образования можно проводить только с учетом минералогических, текстурных и палеонтологических признаков.

Известняки образуются в условиях разной солености на. любых глубинах моря от абиссали до зоны прибоя, в лагунах, реже в озерах полупустынных областей. Обычно известняки связаны с открытыми морями, граничащими с низменной сушей.

Оолитовые известняки характерны для литорали и самых верхних участков сублиторали (в тропиках и субтропиках).

Мел представляет собой биогенную осадочную породу, состоящую преимущественно из обломков известковых оболочек морских планктонных водорослей - кокколитофорид и раковин мелких фораминифер; мел образовался из пелагического осадка тепловодных морей, отлагавшегося на глубинах порядка 100—300 м и более.

Доломиты распространены локально. Они формируются в лагунах, в приливно-отливной зоне изолированных морей, в озерах, обычно в условиях повышенной солености. Иногда встречаются в бассейнах с нормальной или даже пониженной соленостью воды. Вторичные доломиты образуются в результате процессов, идущих в породах (доломитизация известняков), и не должны рассматриваться при восстановлении палеогеографической обстановки. В качестве признака вторичных доломитов может быть указано их «пятнистое» распространение в слоях карбонатных пород, что связано с развитием в породе трещин, облегчающих циркуляцию подземных вод.

континентальных (озерного происхождения).

представлены разнообразными типами. Диатомиты, трепелы и опоки в мезозое часто формировались на мелководье эпиконтинентальных морей при накоплении на дне кремневых оболочек диатомей (диатомиты) или имели биогенно-хемогенное и хемогенное происхождение (трепелы, опоки). В современных океанах диатомовые и радиоляриевые илы располагаются ниже «критических глубин», где растворяются карбонатные скелеты мельчайших организмов. Разнообразные силициллиты, вероятно, могли формироваться на различных по глубине участках моря в зонах действия подводных термальных источников, выносящих из глубин растворенный кремнезем. Особым типом пород являются яшмы, которые (скорее всего связаны с деятельностью подводных вулканов.

Бокситы образуются первоначально как элювий в зонах жаркого и влажного климата. Транспортировка и переотложение бокситов в континентальных условиях приводят к тому, что глиноподобные и бобовообломочные разности встречаются в делювиальных шлейфах, заполняют карстовые депрессии, слагают прослои и линзы в аллювиальных, озерных и болотных осадках. Особенности бокситов последнего типа - ассоциации с сидеритом, углистыми прослоями. Оолитовые и бобовые бокситы могут накапливаться в верхней части шельфа (до глубин 50-60 м) вблизи низменных берегов; они иногда связаны с рифовыми постройками. Цвет бокситов красный, серый, зеленый.

Бурый железняк (смесь гётита и лимонита) распространен очень широко в областях гумидного климата. В этих областях скопления окислов и гидроокислов железа изредка наблюдаются в элювии, где они сохраняются на месте образования. Переотложение этих соединений приводит к тому, что они образуют скопления в карстовых полостях, среди аллювиальных и дельтовых осадков, в озерах и болотах. В виде оолитов, бобовин и сплошных масс бурый железняк накапливается в море в прибрежной песчаной зоне ( в лагунах, в заливах и проливах) до глубин 50-60 м. Образуется всегда в окислительной среде.

Марганцевые руды, состоящие из псиломелана и других минералов этой группы, образуются в процессе накопления осадков в мелководной части шельфа (до глубин 50-60 м) в зонах гумидного климата в спокойной гидродинамической обстановке при незначительном поступлении терригенного обломочного материала. На различных (часто больших) глубинах появление соединений марганца обусловлено деятельностью подводных вулканов; в этом случае соединения марганца встречаются обычно с кремнистыми породами.

Рассмотренные выше бокситы, осадочные железные и марганцевые руды образуют единый ряд, отдельные элементы которого обнаруживают последовательное смещение в сторону моря. Скопления бокситов тяготеют к континентам, железные руды образуются на континентах и в море, в то время как марганцевые руды в подавляющем большинстве имеют морское происхождение.

Угли образуются из торфяников, располагавшихся на обширных приморских и внутриконтинентальных аллювиально-дельтовых равнинах в условиях влажного климата. Угли, связанные в своем образовании с приморскими равнинами, слагают выдержанные по площади пласты небольшой мощности и имеют малую зольность. Угли аллювиальных равнин образуют часто мощные, но быстро выклинивающиеся по простиранию пласты и отличаются повышенной зольностью.

Горючие сланцы образуются обычно в море на значительном удалении от берега и изредка - в прибрежной мелководной зоне (в связи с развитием донных растений).

Соли (хлориды и сульфаты натрия, калия, кальция и магния) садятся в отшнурованных от моря лагунах, в замкнутых бассейнах с повышенной соленостью вод в аридных областях.

МИНЕРАЛЫ - ИНДИКАТОРЫ УСЛОВИЙ ОСАДКООБРАЗОВАНИЯ

Пирит и марказит встречаются в виде кристаллов, конкреций, псевдоморфоз по органическим остаткам, в тонкорассеянном состоянии.

Образуются на дне морских водоемов в застойных водах без доступа кислорода, в условиях сероводородного заражения (в этом случае в породе отсутствуют остатки бентосных организмов) или в осадке в восстановительной среде {при наличии в породе остатков бентосных организмов).

Псиломелан и другие минералы этой группы встречаются в виде натечных и землистых масс от черного до красно-бурого цвета. Образуются в зонах окисления.

Гематит (железная слюдка, красный железняк) встречается в виде кристаллов, скрытокристаллических и порошкообразных масс; образует скопления, но часто тонко распылен в кремнистых, карбонатных и терригенных породах. В порошке имеет вишнево-красный цвет. Образуется всегда в окислительной среде.

Гётит, лимонит (гидроокислы железа) обычно встречаются в натечных или порошкообразных массах, реже в виде кристаллов; часто тонко распылены в горных породах. В порошке имеют желто-бурый цвет. Образуются в условиях полного доступа кислорода и влаги.

Сидерит известен в тонкорассеянном виде, в конкрециях и прослоях.

Образуется в осадках в мелководных лагунах и морских заливах или на значительных глубинах и в псевдоабиссали, но всегда в застойных водах при недостатке кислорода. Иногда развит среди болотных отложений.

Гипс встречается в виде кристаллов, конкреций, прослоев; обычно образуется в лагунах, реже в озерах в аридных областях.

скоплений; образуется в замкнутых бассейнах в областях аридного климата.

Фосфорит (агрегат землистых, аморфных и тонкокристаллических разностей апатита) встречается в конкрециях, псевдоморфозах и пластах.

Образуется в зоне шельфа на глубинах до 100 м в областях как гумидного, так и аридного климата. Пластовые фосфориты обычны для закрытого шельфа, конкреционные — более мелководные образования, формирующиеся не только на открытом шельфе, но и в заливах, лагунах, проливах. Большие скопления фосфоритов указывают на замедленный снос с суши обломочного материала.

Вивианит известен в осадочных породах в виде землистых масс вместе с железными рудами. Образуется в восстановительных условиях в болотах.

Каменная соль (галит) и калийная соль (сильвин) образуют как отдельные кристаллы, так и пласты разной мощности. Формируются в замкнутых морях, лагунах в условиях интенсивного испарения воды (в областях аридного климата).

Шамозит образует тонкодисперсные массы и микроконкреции (округлые зерна и бобовины) среди алеврито-глинистых морских осадков, обогащенных железом и органическим веществом: глубина образования 10 - м в тропической зоне (?).

Глауконит в виде тонкодисперсных масс и микроконкреций образуется в море за пределами литорали до глубин 300 - 500 м в океанах и 100 - 200 м в эпиконтинентальных морях. Формирование глауконита происходит в поверхностном слое донных осадков при обогащении последних органическим веществом. Для широкого развития глауконита, вероятно, необходимы теплый и ровный климат, низкое положение континентов, развитие трансгрессий и кор выветривания. В зонах мелководья глауконит уступает место шамозиту.

Ратовкит - землистая разность флюорита. Обычно встревчается вместе с доломитами, гипсами и ангидритами; свидетельствует о повышенной солености вод.

ЦВЕТ ПОРОДЫ

Окраска пород может зависеть от цвета минералов, слагающих основную массу породы, или от малых примесей ярко окрашенных минералов.

Она нередко указывает на условия образования первичного осадка.

Белый (светло-серый) цвет является естественным цветом многих минералов, входящих в состав осадочных пород: группы кремнезема, карбонатов (кальцита, доломита), сульфатов (гипса) и хлоридов (галита). Этот цвет сохраняется в случае отсутствия окрашивающих примесей.

Черный и серый цвет терригенных и карбонатных пород обычно обусловлен присутствием органического вещества (углистого, битуминозного) и сопутствующих ему сульфидов железа и меди. Типичен для отложений области гумидного климата.

Зеленый цвет и его оттенки связаны с присутствием глауконита, соединений закисного железа, реже меди. Типичен для отложений области гумидного климата, если цвет не обусловлен вторичными изменениями или присутствием обломков минералов зеленого цвета (листочков, зерен или обломков таких минералов зеленого цвета, как хлорит, эпидот, роговая обманка и др.).

Красный цвет и его оттенки терригенных и карбонатных пород связаны обычно с присутствием тонкорассеянных окислов железа (чаще безводных).

Эти соединения образуются при выветривании коренных пород с высоким содержанием железа как в зонах гумидного, так и аридного климата. Они накапливаются в латеритах - элювии, формирующемся в условиях жаркого и влажного климата. Если происходит транспортировка окислов железа в виде обломков, коллоидов или растворов, то красная окраска осадка обычно возникает при отложении этих соединений в континентальных бассейнах или в морской обстановке в различных климатических зонах (гумидных, аридных).

Однако эти окраски сохраняются, как правило, при образовании осадка в окислительной обстановке.

Бурый и желтый цвет различных по составу осадочных пород обусловлен развитием водных окислов железа и возникает в тех же условиях, что и красный цвет. Предполагается, что первичная окраска осадка обычно бывает желтой или бурой и только в процессе диагенеза появляются красные цвета.

ТЕКСТУРНЫЕ ПРИЗНАКИ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

Под текстурой пород следует понимать совокупность признаков, обусловленных ориентировкой, распределением и относительным расположением составных частей породы (обломков или кристаллов).

Слоистость пород Слоистость обязана своим происхождением перерывам или изменениям в процессе образования осадка.

Косая слоистость характеризуется расположением слойков косо под углом к поверхности ограничения (подошве, кровле) основного слоя. Она образуется под действием воздушного или водного потока. В речных и подобных им потоках косая слоистость однонаправленная, с общим наклоном в сторону движения воды (в дельте более крупная, чем в русле). В прибрежной зоне моря - разнонаправленная мелкая. Особой неправильностью отличается косая слоистость эолового типа.

поверхностями наслоения. Она образуется при периодически изменяющихся движениях воды главным образом в морях в зоне прибрежного мелководья выше уровня действия волн (выше линии ила).

Параллельная слоистость характеризуется близкими к плоскостям поверхностями напластования; она образуется в относительно неподвижных водах морей (озер) ниже уровня действия волн (ниже линии ила). В зависимости от мощности слоев выделяют крупную слоистость (мощности отдельных слоев до метров), мелкую (до сантиметров), тонкую (до миллиметров).

Неслоистая (однородная) текстура образуется в зоне спокойного морского осадконакопления. Отсутствует слоистость и в некоторых континентальных образованиях (ледниковых, элювиальных).

Знаки и следы на поверхности слоя Многоугольники и трещины высыхания образуются на суше (такыры) и на плоских берегах морей (отливная зона); встречаются часто в пустынных областях. Знаки от дождевых капель и града - на суше и в отливной зоне в областях аридного климата (редки).

Струйчатые желобки возникают в приливно-отливной зоне, реже в зоне придонных течений как следы струй течения.

Следы, оставляемые колышущимися водорослями и плавающими предметами (следы волочения), в виде дугообразных и прямых борозд известны ниже зоны отлива и в приливно-отливной зоне. Следы от ползанья и движения животных могут появляться на суше, в приливно-отливной зоне, на морском дне на разных глубинах.

Знаки от кристаллов льда изредка встречаются на суше и в приливноотливной зоне в областях холодного климата.

Знаки от кристаллов гипса и соли образуются на суше по берегам соленых озер, обсыхающих лагун в областях аридного климата.

Волноприбойные знаки (рябь) эолового типа асимметричные, низкие и длинные; они развиты в аридных областях. Знаки речного типа асимметричные, но более высокие и короткие, чем эоловые; развиты преимущественно в гумидных областях. Симметричные знаки волн с острыми гребнями и округлыми впадинами образуются в морях на глубинах до 20 - 40 м (изредка до 200 м) и реже в крупных озерах.

ОСНОВЫ БИОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Биономический анализ позволяет восстановить по остаткам ископаемых организмов генезис отложений, физико-географические условия и их смену во времени.

При проведении палеогеографических реконструкций исследуется комплекс ископаемых организмов, встреченных в одном месте, в одном слое (ориктоценоз). Изучение ориктоценозов позволяет подойти к восстановлению палеобиоценозов, т. е. сообществ некогда совместно живших организмов.

Задача эта крайне трудная, но без ее решения невозможно установить характер среды, в которой жили эти организмы. Например, при анализе морского ориктоценоза необходимо выделить бентосные, планктонные и нектонные формы. Среди бентосных следует обособить подвижные и прикрепленные формы. Затем выясняют прижизненное положение, степень разрушения скелетов, дальность их возможного переноса до момента захоронения. Только после решения этих вопросов можно говорить об образе жизни отдельных организмов, об условиях обитания палеобиоценоза и, наконец, о физикогеографической обстановке прошлого.

Исследователь, восстанавливающий геологическую историю изучаемого района, должен прежде всего решить, в какой области - на суше или в море шло накопление осадков. Континентальные отложения распознаются по остаткам наземных животных, пресноводных беспозвоночных (двустворок, гастропод и др.), а также по остаткам наземных растений. В отложениях морского генезиса содержатся остатки морских животных и растений (водорослей). Если среди них будут находиться остатки наземных растений, то совершенно очевидно, что последние занесены в море реками или ветром с суши.

СВЕДЕНИЯ ОБ ОБРАЗЕ ЖИЗНИ ОТДЕЛЬНЫХ ГРУПП РАСТЕНИЙ И

БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ

Синезеленые водоросли (цианофиты) - микроскопических размеров, многочисленные и широко распространенные растительные организмы;

обитают в самых разнообразных условиях, как водных, так и наземных. При жизни водоросли нуждаются в солнечном свете, поэтому живут в пресных водоемах на незначительных глубинах, а в морях - в области литорали и сублиторали (до глубины 60 м). Они приспосабливаются к воде различной степени солености: от сильносоленой до совершенно пресной, а также к разной температуре: от - 1,8° до + 80°С. Многие из них колониальные. Среди обитающих в водоемах имеются как бентосные, так и планктонные формы.

Наибольший интерес представляют известьвыделяющие синезеленые водоросли, продуктами жизнедеятельности которых являются строматолиты и онколиты, указывающие на морское мелководье.

В образовании строматолитовых построек участвовали, вероятно, цементировавшую осаждавшийся из взвеси обломочный материал. Внешний вид строматолитов обусловлен в значительной степени характером движения воды и интенсивностью осадконакопления, а тонкое внутреннее строение определяется систематическим составом водорослей.

Кокколитофориды - микроскопические одноклеточные планктонные морские организмы, относящиеся к золотистым водорослям. Ископаемые кокколитофориды, наиболее известные в мезозойских и кайнозойских отложениях, являются микропланктоном экваториальных и теплых морей.

Современные кокколитофориды живут в чистой воде, богатой кислородом, при кокколитофориды обитают в солоноватоводных бассейнах.

Зеленые водоросли — обширная группа преимущественно морских планктонных водорослей, характеризующихся зеленым цветом пигмента и большим разнообразием строения. Большинство современных зеленых водорослей обитают в морях на глубинах 50—60 м в тропической и субтропической зонах; группа харовых водорослей живет в пресных водах.

Некоторые зеленые водоросли (сифонеи) выделяют известь и участвуют в построении рифов.

организмов, обитающих исключительно в водной среде (главным образом в морях нормальной солености), на глубине от 0 до 150 м. Некоторые из них (литотамнии) являются известьвыделяющими и участвуют в построении рифов.

Фораминиферы в настоящее время встречаются во всех водоемах:

озерных, болотных, морских. Бентосные и планктонные. В морях бентосные формы обитают на всех участках шельфа, континентального склона и океанического ложа до глубин 5 - 10 км. Бентосные толстостенные палеозойские фузулиниды и кайнозойские нуммулитиды обитали на небольших глубинах (около 20 - 40 м) в теплых морях. Планктонные пористые тонкостенные формы могут заноситься морскими течениями во все области и захороняться в отложениях любых глубин, но фораминиферовые илы все же свойственны пелагическим областям океана и образуются на больших глубинах вплоть до «критической границы», ниже которой растворяются карбонатные раковины.

Радиолярии - планктонные организмы. Для определения глубины почти не имеют значения. Однако радиоляриевые илы чаще всего накапливаются на дне океана на глубинах более 4 км. В теплых водах раковина в виде колпачка, шлема или плоского колокола с гранеными иглами; в холодных - узкая, башенковидная, булавовидная или простая эллиптическая с иглами округлого сечения.

Археоциаты - вымершие раннекембрийские морские бентосные, одиночные или колониальные животные. Обитали на мелководье (от 20 до м) теплых морей преимущественно на карбонатных илистых грунтах.

Рифостроители.