1. Историческая геология: предмет изучения, задачи, значение для геологии, основные проблемы.

Предмет изучения: реконструкция и систематизация естественных этапов развития земной коры и биосферы, выяснение общих закономерностей развития Земли и движущих сил историко-геологического процесса.

Задачи: 1) Определение возраста пород. 2) Восстановление физико-географических условий земной поверхности геологического прошлого. 3) Восстановление и объяснение истории вулканизма, плутонизма и метаморфизма. 4) Восстановление истории тектонических движений. 5). Установление строения и закономерностей развития ЗК.

Значение: благодаря историко-геологическим наблюдениям/анализам были открыты многие месторождения полезных ископаемых.

Основные проблемы: неполнота геологической летописи

2. Стратиграфия, задачи и значение. Классификация методов стратиграфических исследований.

Стратиграфия - раздел геологии, изучающий последовательность формирования геологических тел и их первоначальные пространственные взаимоотношения.

Задачи стратиграфии: 1) Определение относительного геологического возраста осадочных горных пород. 2) Расчленении толщ пород. 3) Корреляции различных геологических образований.

Значение стратиграфии:

Классификация методов стратиграфических исследований:

Классификация методов:

-Биостратиграфический (палеонтологический)

• Метод руководящих ископаемых

• Метод органических комплексов

• Эволюционный (филогенеический) метод

• Палеоэкологический метод

• Количественные методы корреляции

- Непалеонтологичекие методы:

• Литостратиграфический

• Ритмостратиграфические

• Структурные методы

• Геофизические

• Магнитостратиграфические

• Сейсмостратиграфические

• Геохимические

• экостратиграфический

3. Основные принципы стратиграфии.

- Общие геологические

1.Принцип актуализма - общий принцип. Сформулирован Ч. ёЛайелем. Современная формулировка: Происходящие в настоящее время процессы и их результаты, позволяют составить общее представление о характере событий и процессов, происходящих в геологическом прошлом.

2.Принцип необратимости геологической и биологической эволюции. Сформулирован Дарвином: Организм не может вернутся даже частично к одному из состояний уже осуществленных в ряду его предков(полного подобия с предками при регрессии не достичь).

3.Принцип неполноты стратиграфической и палеонтологической летописи: Стратиграфическая летопись в виде толщ ГП ЗК является неполной, т. к. более или менее значимая часть геологического времени в каждом геологическом разрезе не отражена в пластовании и приходится на перерыв(20% времени осадконакопление, остальное перерывы).

4.Закон Геттона: 1. Закон пересечений: Секущая порода всегда моложе вмещающей;

2. Закон включений: Включённая порода всегда древнее, чем вмещающая её.

-Седиментологические.

1.Принцип фациальной дифференциации одновозрастных отложений (сформулирован Герсли) :

Фацию можно определить как породу, которая образована в определенной физико-географической обстановке, на которую указывает генетические принципы самой породы. По определенному облику породы мы определяем её генезис.

Принцип: Одновозрастные отложения претерпевают в горизонтальном направлении фациальные изменения, обусловленные существованием различий их литологического состава и палеонтологических отложений.

1.Принцип возрастной миграции границ осадочного тела (сформулирован Головкинским–Вальтером): Границы поверхностей литологически однородных осадочных тел не являются вполне изохронными на всём протяжении. Градиент возрастания миграции увеличивается в направлении перпендикулярно берегу и уменьшается в направлении параллельно берегу.

2. Принцип Вальтера: в вертикальном разрезе нередко соседствуют отложения , которые формируются рядом во времени осадконакопления.

-Собственностратиграфические.

1.Принцип Стенона: При ненарушенном залегании каждый нижележащий слой древнее, чем перекрывающий его.

2.Принцип Смитта: Обнажения можно расчленять по содержащимся в них органическим остаткам.

Принцип палеонтологической последовательности (сукцессии):

Ископаемые фауны и флоры следуют в разрезе друг за другом в определённом порядке, обусловленном историческим развитием Земли.

4. Литосферный уровень строения верхней части твердой Земли. Литосферные плиты и процессы, происходящие на их границах.

Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы. Литосфера разбита на блоки — литосферные плиты, которые двигаются по относительно пластичной астеносфере.

Литосферная плита — это крупный стабильный участок земной коры, часть литосферы. Согласно теории тектоники плит, литосферные плиты ограничены зонами сейсмической, вулканической и тектонической активности - границами плиты. Границы плит бывают трех типов: дивергентные, конвергентные и трансформные.

Дивергентная граница - граница между расходящимися литосферными плитами. Проявление такой границы - рифты, к которых происходит образование новой коры.

Конвергентная граница - граница между сходящимися литосферными плитами. Выделяется два типа конвергентных границ: при сближении континентальных плит образуются коллизионные границы (столкновение), а при схождении океанских или океанской и континентальной – субдукционные (погружение).

Литосферные плиты постоянно меняют свои очертания, они могут раскалываться в результате рифтинга и спаиваться, образуя единую плиту в результате коллизии. С другой стороны, разделение земной коры на плиты не однозначно, и по мере накопления геологических знаний выделяются новые плиты, а некоторые границы плит признаются несуществующими. Поэтому очертания плит меняются со временем и в этом смысле. Особенно это касается малых плит, в отношении которых геологами предложено множество кинематических реконструкций, зачастую взаимно исключающих друг друга.

Более 90% поверхности Земли покрыто 13-ю крупнейшими литосферными плитами: 1.Австралийская плита, 2.Антарктическая плита, 3.Аравийский субконтинент, 4.Африканская плита, 5.Евразийская плита, 6.Индостанская плита, 7.Плита Кокос, 8.Плита Наска, 9.Тихоокеанская плита, 10.Плита Скотия, 11.Северо-Американская плита, 12.Южно-Американская плита, 13. Филипинская плита

5. Литологические методы стратиграфии: область применения, задачи, возможности, ограничения.

Литостратиграфический метод самый доступный, распространенный, дешевый. Он решает первую задачу стратиграфии, при решении второй–возможности метода ограничены. Был разработан Вагнером.

Литостратиграфический метод используется для расчленения и ближней корреляции отложений по их литологическим особенностям. Суть метода заключается в том, что изучаемый разрез делится на ряд слоёв, пачек и свит; установленные стратоны затем прослеживаются последовательно всё далее и далее, пока это возможно. Метод приемлем в пределах ограниченного района. Слой – (Пласт) – геологическое тело, сложенное литологически однородным материалом, которое имеет мощность меньше чем материальное простирание и ограниченно более или менее плоскими поверхностями напластования. Слой является элементарной единицей наблюдения в литостратиграфии. Однородность литологического состава в пределах слоя относительна. От подошвы слоя к его кровле могут наблюдаться постепенные изменения, например уменьшение гранулометрического состава от песчаного до алевритового, смена биоморфного известняка органогенно-детритовым и т. д. Главным в определении границ слоя является наличие четких поверхностей напластования. Визуальное выделение слоёв возможно благодаря структурным изменениям. Накопление слоя отвечает относительно стабильному этапу осадконакопления, а образование поверхности наслоения – быстрому скачкообразному изменению условий седиментации. Эти изменения могут быть обусловлены либо сменой характера бассейна (например, осолонением его в результате изоляции от открытого моря), либо быстрой миграцией по площади фациальных зон в процессе передвижения береговой линии и, как частный случай, перерывами в осадконакоплении. Выделение слоёв основано на выделение поверхностей напластования. Суть метода заключается в том, что сначала в одном из разрезов выделяют все имеющиеся слои, а далее производится сравнение соседних и более отдаленных разрезов по изменению литологического состава пород по вертикали. Для стратиграфической корреляции особый интерес представляют слои, выдержанные на большой площади и характеризующиеся своеобразным составом. Они называются маркирующими. Им может быть слой ракушняков, прослои туфов или вулканического пепла и т.д. Маркирующие слои позволяют расчленять осадочные толщи на отдельные части и прослеживать границы на большие расстояния.

Собственно-литостратиграфический метод может проводиться по признакам, которые видны (цвет, состав, наличие включений, соотношение цемента матрикса, текстура и т.д.).

Циклостратиграфический метод. Основан на том, что во многих разрезах наблюдается повторяемость одних и тех же пород. Ритм – это повторение определенных пород, имеющих малую мощность. Цикл - последовательность ритмов, имеет большую мощность. Мощность циклично построенных толщ достигает 1 км. Каждый ритм резко отличается от соседнего по набору пород и по соотношению мощностей внутри цикла и по общей мощности. Ритмы и циклы можно сопоставлять в отдельных разрезах.

Причины ритмичности (стратиграфия не изучает):1) смены времён года, 2) в аллювиальных отложениях–изменение положения речных русел в пределах пояса миандрирования, 3) изменение климата, ритмичность связана с изменением параметров ЗК (изменение угла наклона, эксцентриситета).

6. Подразделения докембрия в Международной стратиграфической шкале и Общей стратиграфической шкале России.

7. Геофизические методы стратиграфии: область применения, возможности, ограничения.

Каротажные методы:

Применяются там, где есть скважины. Из них извлекается столбик породы – керн. По скважине измеряются значения физических свойств пород, слагающих стенки скважин, делается при помощи зонда (долго, дорого). Бескерновый способ – шарошечный метод бурения: используют буровой раствор.

Виды каротажа:1) электрокаротаж (измеряются естественные потенциалы, кажущееся сопротивление). 2)ядерный (гамма) каротаж (для изучения свойств породы измеряют естественную радиоактивность), преимущество этого метода – дистанционное рачленение разреза, более дешевый. 3)акустический каротаж. Результатом каротажа является некая диаграмма, по одной оси которой откладывается глубина, а по другой, изменяющийся параметр. Сопоставление каротажных диаграмм па разным скважинам позволяет строить разрез. В районе исследования берётся одна параметрическая скважина с извлечением керна, который изучается.

Недостатки: 1-Свойства пород не всегда зависят от литологического состава. 2-Некоторые пики и аномалии на диаграмме возникают в результате разбуривания инородных предметов или при смене бурового раствора. 3-Границы изменения физических свойств проводят посередине между максимумом и минимумом. Из этого следует, что корреляционные возможности зависят от расстояния между скважинами и сложности геологического строения. Чем больше расстояние между исследуемыми скважинами, тем менее точная корреляция. Метод работает при изучении структур второго, третьего порядка и шельфа. Не применим в складчатых областях, т.к. возможности метода ограничены территорией с субгоризонтальным залеганием.

Сейсмостратиграфические методы: Сейсмостратиграфия основана на прослеживании и регистрации отражающих границ внутри толщи горных пород по профилю. Волны генерируются с помощью взрывов. Метод основан на отражении сигнала. Волны, достигнув границы раздела частично отражаются. Воссоздается временной профиль, а на его основании строится геологический разрез. Применяется при изучении морских и платформенных отложений. Сейсмограмма решает обе задачи стратиграфии: даёт расчленение разреза и корреляцию разреза по профилю. Сейсмостратиграфия позволяет рисовать форму погребённого рельефа, определять положение рифтовых зон, синклинальных, антиклинальных и моноклинальных областей, выявлять зоны разломов, внутренние поверхности несогласия. Область применения ограничена участками шельфа и платформенными территориями горизонтального залегания. Недостатки: дорогое оборудование, даёт ошибку в определении границ залегания пластов, неизвестно между какими породами проходит сигнал.

–Магнитостратиграфия (палеомагнитный метод): Метод основан на способности горных пород, в момент их образования, приобретать намагниченность, по направлению и величине соответствующую магнитному полю, существовавшему во время их образования. Характеризуются вектором остаточной намагниченности – магнитные стрелки ориентированы по силовым полям. Минералы приобретают магнитные свойства при прохождении точки Кюри, после охлаждения минерал намагничивается в соответствии с магнитным полем.

8. Геохимические методы стратиграфии.

Расчленение и корреляция отложений геохимическим методом основаны на изучении характера распределения и миграции редких химических элементов и изотопов в земной коре. Основное внимание при этом уделяется выявлению в разрезах повышенных или пониженных концентраций отдельных химических элементов и границ, отмечаемых резкими перепадами этих концентраций. Наиболее эффективен геохимический метод при расчленении и корреляции внешне однородных осадочных толщ с большой протяжённостью, слабо охарактеризованных органическими остатками.

Анализ распространения элементов в магматических и метаморфических породах позволяет определить: первичную породу, первичное место образования, направление и угол оси субдукции. В стратиграфии геохимия используется слабо: ее цель выявление и прослеживание реперных уровней, из которых нельзя составить связанную региональную или глобальную стратиграфическую шкалу, то есть нельзя решить первую задачу.

Геохимические методы делятся на 3 группы:

1. Метод аномальных концентраций. Метод основан на прослеживании горизонтов, обогащенных редкими элементами (иридием, платиноидами и др.) и выявлении резкой смены концентраций этих веществ. Пример: на границе мела и палеогена концентрация иридия во много раз превышает норму. Похожие аномалии были обнаружены в V, D3, P/T, K/ᵱ, ᵱ2/ ᵱ3.

2. Метод малых элементов. Метод основан на распределении малых элементов в однородных толщах. Расчленение однородных толщь без смены литологического состава и органических остатков происходит по следующей схеме: а) Берутся пробы из разных уровней, б) Выберается элемент, который ведет себя непостоянно по всему разрезу(Ba, P и др.), в) Производится корреляция с другими разрезами.

3. Изотопный метод. Метод основан на распределении изотопов различных элементов (O, Sr и др.) и их соотношении в породах различного возраста.

Широко используется изотопно-кислородный метод (О16,О17,О18). Метод используется для исследования континентального климата по морским осадкам, чаще всего по карбонатным раковинам. В первую очередь при испарении из мирового океана выносятся лёгкие изотопы О16, вода попадает на сушу, испаряется и возвращается в море - круговорот воды замкнут, значит, соотношение изотопов остается постоянным. Если круговорот не замкнут, то О16 уходит, происходит рост ледяных шапок на поверхности континента. Следовательно, зная соотношение легкого и тяжелого изотопов кислорода в воде, можно сделать выводы о времени роста и таяния ледяных шапок. Это соотношение фиксируется в известковых раковинах, т.к. в раковинах на 3% больше изотопов, чем в воде. Это дает основание для расчленения разрезов содержащих раковины фораминифер. Недостаток: трудоемкий (большое кол-во лаб. работ и изучаемой литературы), не полевой, необходимо много времени и аналитических работ, требует сложной техники бурения для извлечения колонок, используется только для содержащих карбонат горных пород.

9. Событийная стратиграфия.

или стратиграфия по событиям, имеет своей целью изучение событий, документируемых в разрезах, и их использование в качестве опорных хронологических рубежей для совершенствования временной корреляции осадочных толщ. Она представляет собой метод мультидисциплинарных стратиграфических исследований осадочных и вулканогенно-осадочных комплексов верхнего докембрия и фанерозоя, направленных на изучение свойств пород, характера строения толщ, состава и разнообразия биоты на рубежах критических изменений или в событийных интервалах. Событийная стратиграфия основана на концепции существования глобальных синхронных событий. Многие из этих событий приурочены к границам подразделений общей стратиграфической шкалы, и с начала ее становления были распознаны как крупные региональные перестройки. Выявление последовательности событийно-стратиграфических уровней для геологического региона или палеобассейна в целом опирается на весь комплекс литологических, седиментологических и биостратиграфических методов. Практическая ценность событийного подхода при расчленении и корреляции региональных и местных стратонов очевидна. Последовательность событийных уровней представляет собой опорный каркас любых геологических построений и служит основой для определения и ранжирования переломных рубежей в истории геологического развития изучаемой территории.

Событие определяется как кратковременное, часто катастрофическое прекращение непрерывности какого-либо геологического процесса.

Глобальное событие - проявляется синхронно на разных палеоконтинентах (в сравнимых палеогеографических обстановках) и прослеживается в пределах биостратиграфической зоны.

События: глобальные и региональные. Также делятся на геологические и биологические.

10. Палеонтологические методы стратиграфии: область применения, основные задачи, значение и недостатки.

Палеонтологический (биостратиграфический)– осн. метод стратиграфич. расчленения осадочных толщ фанерозоя, определения их относит, возраста и установления корреляции между слоями разных регионов по сохранившимся в них ископаемым остаткам организмов. П. м. основан на последоват. смене комплексов животных и растений во времени, одни и те же формы к-рых не возникают повторно в процессе историч. развития органич. мира. При применении П. м. важны те группы организмов, к-рые быстро изменялись во времени и были широко распространены (напр., фораминиферы, конодонты, граптолиты, головоногие моллюски, брахиоподы, а также споры и пыльца растений). Характерные для толщ определённого возраста организмы наз. руководящими ископаемыми. П. м. является основным при уточнении объёма эр, периодов, эпох и др. подразделений геохронологической шкалы.

Критерии отбора руководящих форм:

1) Данный организм должен иметь широких ареал распространения.

2) Необходимость высокой плотности обитания (данный вид должен встречаться очень часто)

3) Данный организм должен иметь незначительное вертикальное распространение (т.е. должен быстро распространиться и быстро вымирать)

11. Биостратиграфические подразделения: принципы выделения, поведение в пространстве, область применения, задачи и значение.

Биостратиграфические подразделения выделяются только на основе палеонтологической характеристики, на закономерной смене фаунистических или флористических комплексов по разрезу. Под биостратиграфической зоной следует понимать отложения, охарактеризованные определенным комплексом ископаемых организмов. При чем данный комплекс характерен только для данной биостратиграфической зоны и не повторяется в непосредственно перекрывающих или подстилающих ее слоях. По палеобиогеографическому критерию биостратиграфические зоны подразделяются на провинциальные (лоны), распространенные в пределах палеобиогеографической провинции или области и местные, установленные в определенном районе. Провинциальные зоны (лоны) подчинены по рангу горизонту. Местные зоны по своему содержанию могут быть разных видов (биозоны, комплексные зоны, экозоны и др.) . Границы биостратиграфических подразделений могут совпадать, а могут и не совпадать с границами литостратиграфических подразделений.

12. Методы абсолютной геохронологии.

Методы абсолютной геохронологии определяют абсолютный возраст ГП в годах. Используются изотопные методы, основанные на постоянстве скорости распада радиоактивных изотопов. Радиоактивные минералы содержатся в виде примесей.

–Уран–свинцово–ториевый метод: базируется на использовании трех процессов радиоактивного распада изотопов урана и тория: 238U-206Pb, 235U-207Pb, 232Th-208Pb. Период полураспада 238U составляет 4510 млн. лет, из-за такого большого периода полураспада используется для определения возраста докембрийских и фанерозойских пород(по минералам содержащим U b Th – циркон, монацит и др.). Ошибка метода порядка 5%.

–Калиево–аргоновый метод: основан на распаде радиоактивного 40K, при котором около 12% этого изотопа превращаются в 40Ar с периодом полураспада 1300 млн. лет. Этот метод используется для магматических и метаморфических ГП, минералов калия (амазонит, биотит, мусковит, микроклин), а так же для осадочных пород (глауконит). Определение возраста метаморфических пород калий-аргоновым методом не рекомендуется из-за значительных утечек аргона, происходящим при температурах свыше 300оС и при больших давлениях. Используется очень редко.

-Рубидий-стронциевый метод: основан на очень медленном распаде радиоактивного изотопа 87Rb и превращении его в изотоп стронция 87Sr. Применяется для минералов, содержащих рубидий (мусковит, амазонит, микроклин). Погрешность метода от 3до5%.

-Самарий-неодимовый метод: основан на очень медленном распаде изотопа самария 147Sm, который встречается в смеси со стабильными изотопами 144Sm, 148-150Sm, 152Sm, 154Sm с периодом полураспада 153 млрд. лет. Конечным продуктом распада является радиогенный 144Nd. Элементы малоподвижны, тяжёлые, не опасен метаморфизм. Определяется возраст докембрийских и фанерозойских пород, обычно ОГП и УОГП, пород Земного и лунного происхождения.

-Радио–углеродный метод: измеряет содержание изотопа 14С в органическом веществе раковин, древесине, костях, сталактитах. В атмосфере образуется под действием космического излучения:14N14C и усваивается живыми организмами. После отмирания происходит распад 14С, и зная скорость его распада, удается определить возраст захоронения организма. Четырнадцатый изотоп углерода живёт 5750 лет. Для датировки молодых пород (10–100тысяч лет). Используются 12,13 и14 изотопы углерода. Погрешность метода 7,5%. Искажение результатов происходит при:1 выветривание,2 адсорбция органическим веществом органических веществ другого возраста, растворенного в грунтовых водах.

-Лютеций-Гафниевый метод: основан на превращении 176Lu в 176Нf. Метод только начинает применяться в связи с аналитической сложностью точного определения изотопного состава гафния. Этот метод используется для определяется возраст докембрийских и фанерозойских пород, обычно ОГП и УОГП, пород Земного и лунного происхождения.

-Рений-осмиевый метод: основан на бета-превращении 187Re, основного изотопа природного рения, в 187Os. Период полураспада 187Re – 105 млрд. лет. Метод используется в основном для определения возраста иридиевых аномалий, серых сланцев и алмазов. Метод не нашел особенно широкого распространения из-за низких концентраций изотопов Re и Os и большого периода полураспада 187Re и применяется в основном при космохимических исследованиях.

-Термо –люминисцентный метод: основан на способности химических веществ светится при нагревании, после облучения (кварц, кальцит, ПШ). При нагревании минералы испускают свет, излучают определённый спектр. Интенсивность спектра зависит от того сколько минерал пролежал в породе.

-Трековый метод: базируется на том, что во всех минералах, содержащих уран, возникают структурные изменения, фиксирующие пробег осколков от спонтанного деления урана. Используется для породообразующих минералов, содержащих радиоактивные элементы.

Недостатки методов абсолютной геохронологии: не полевые, требуют отбора образцов, необходимой подготовки, дорогие, трудоёмкие, погрешность 3–5%. Важно знать сколько преобразований претерпели породы. Не применимы к осадочным, обломочным породам и породам не содержащим радиоактивных частиц. Не имеют широкого распространения. Постоянно уточняется постоянная распада.

13. Международная стратиграфическая шкала: история создания, подразделения, традиционный и формальный подходы к выделению подразделений, современное состояние.

В своей основе современная международная геохронологическая шкала в качестве «общей стратиграфической классификации» была принята в 1881 г. на 2-м Международном геологическом конгрессе в Болонье(Италия). По праву приоритета стратиграфическая шкала Европы была признана международным стандартом.

Созданию глобальной стратиграфической шкалы предшествовала довольно длительная история. Первая схема этапности геологического развития была предложена Д. Ардуино в 1759 г. Он выделил три этапа формирования горных пород: первичный, вторичный и третичный(прообраз палеозойских, мезозойских и кайнозойских отложений). С появлением палеонтологического метода на рубеже ХVIII и ХIХ вв. началось расчленение отложений, на системы и отчасти отделы, а к середине ХIХ в. осадочные фанерозойские толщи Европы были полностью расчленены на группы и системы, а в дальнейшем стали выделять более дробные стратиграфические подразделения - отделы, ярусы и зоны. На 2-м МГК была утверждена иерархия стратиграфических подразделений: группа, система, отдел и ярус, и для них введены единые для всех стран названии. На 8-ой сессии МГК в 1900 г. (Париж) к ним была добавлена самая мелкая стратиграфическая единица международной шкалы - зона, указанным стратиграфическим подразделениям соответствовали геохронологические эквиваленты; эра, период, эпоха, веки время (или фаза). По мере расширения геологических исследований стало все труднее применять стратиграфические названия, имеющие европейское происхождение, для других континентов. Если наиболее крупные стратиграфические подразделения, группы и системы удавалось выделить практически повсеместно, то ярусы подчас было невозможно установить. Поэтому стати выделять местные стратиграфические единицы на основании совокупности литологических и палеонтологических данных. Эти региональные стратиграфические подразделении стати основой при составлении региональных геологических карт.

Основные стратиграфические подразделения представляют собой совокупности горных пород, естественное геологическое тело, время формировании которых соответствовало определенному этапу геологической истории Земли. Общие подразделения устанавливаются с помощью различных методов. Для докембрийских образований в основном используют радиогеохронологические методы, а для фанерозоя - палеонтологические.

Общие геохронологические подразделения: Эонотема, Эратема, Система, Отдел, Ярус, Зона, Звено.

Эонотема – отложения, образовавшиеся в течении самой крупной геохронологический единицы – эона длительностью в многие сотни миллионов и даже миллиарда лет. Выделяют три эонотемы – архейскую, протерозойскую и фанерозойскую.

Эротема, или группа, составляет часть эонотемы и характеризует отложения, образовавшиеся в течение эры продолжительностью в первые сотни миллионов лет. В фанерозое выделяют три эратемы: палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую.

Система составляет часть эратемы и характеризует отложения, образовавшиеся в течение периода длительностью в десятки миллионов лет. В настоящее время принято выделять в фанерозое 12 систем: кембрийская, ордовикская, силурийская, девонская, каменноугольная, пермская, триасовая, юрская, меловая, палеогеновая, неогеновая и четвертичная. Конкретные названия системам давали по разным признакам. Чаще всего использовали географические названия. Так, название кембрийской системы происходит от лат. Cambria — названия Уэльса, когда он был в составе Римской империи, девонской — от графства Девоншир в Англии, пермской — от г. Перми, юрской — от гор Юра́ в Европе. В честь древних племён названы вендская (в́енды — нем. название славянского народа лужицких сорбов), ордовикская и силурийская (племена кельтов ордо́вики и силу́ры) системы. Реже использовались названия, связанные с составом пород. Каменноугольная система назван из-за большого количества угольных пластов, а меловая — из-за широкого распространения писчего мела.

Отдел – часть системы; он характеризует отложения, образовавшиеся в течение одной эпохи, длительность которой обычно составляет первые десятки миллионов лет.

Ярус-часть отдела. Ему отвечают отложения, образовавшиеся в течение века продолжительность в несколько миллионов лет.

14. Строение земной коры континентов

Континентальный тип земной коры имеет мощность от 35 до 75 км, в области шельфа — 20 — 25 км., а на материковом склоне выклинивается. Выделяют 3 слоя континентальной коры:

1 — ый — верхний, сложенный осадочными горными породами мощностью от 0 до 10 км. на платформах и 15 — 20 км. в тектонических прогибах горных сооружений.

2 — ой — средний «гранитно — гнейсовый» или «гранитный» — 50 % граниты и 40 % гнейсы и др. метаморфизированные породы. Его средняя мощность — 15 — 20 км. (в горных сооружениях до 20 — 25 км.).

3 — ий — нижний, «базальтовый» или «гранитно — базальтовый», по составу близок к базальту. Мощность от 15 — 20 до 35 км. Граница между «гранитовым» и «базальтовым» слоями — раздел Конрада..

15. Строение земной коры океанов.

По современным данным океанический тип земной коры также имеет трехслойное строение мощностью от 5 до 9 (12) км, чаще 6 -7 км.

1 — ый слой — верхний, осадочный, состоит из рыхлых осадков. Его мощность — от нескольких сот метров до 1 км.

2 — ой слой — базальты с прослоями карбонатных и кремниевых пород. Мощность от 1 — 1,5 до 2,5 — 3 км.

3 — ий слой — нижний, бурением не вскрыт. Сложен основными магматическими породами типа габрро с подчиненными, ультраосновными породами (серпентинитами, пироксенитами).

16. Процессы новообразования континентальной коры в современных зонах субдукции. Проблема зарождения древнейшей (нижнеархейской) континентальной коры.

Главный путь, которым новая континентальная кора формируется – это ее образование в зонах субдукции. Хотя зона субдукции – это участки разрушения плит, они также являются фабриками формирования новой континентальной коры. Это получается потому, что вода проникает в нижележащие слои тающей мантии. А эта магма – строительный материал для островных вулканических дуг и кордильер. Островные дуги формируются в случае подныривания океанской коры, расстояние от глубоководного желоба до дуги может быть показателем крутизны зоны субдукции. Под островной дугой возникает целый набор новых вулканических пород, создающих новую кору, которая является слишком плавучей, чтобы быть субдуцированной. В конечном счете за геологическое время эта островная дуга острова припаивается к континенту (процесс аккреции), добавляя его объем. Когда субдукция происходит под существующим континентом, изверженные породы утолщают его кору, создавая горные цепи типа кордильев.

На этом этапе развилось несколько генераций зеленокаменных поясов, которые закладывались на утоненной протоконтинентальной коре, последняя испытывала при этом дальнейшее утонение (пластичный рифтинг) и насыщалась основными и ультраосновными магматитами, что способствовало ее утяжелению и погружению. Появление в позднем архее известково-щелочных вулканитов и нормальных гранитов свидетельствует о явлении субдукции этой субокеанической коры под протоконтинентальную. Зеленокаменные пояса последовательно причленялись к ядрам протоконтинентальной коры, которая на значительных площадях подверглась переплавлению с образованием уже калиевых гранитоидов. В конечном счете этот процесс привел к созданию обширных гранит-зеленокаменных областей с настоящей континентальной корой, которые составили основу фундамента древних кратонов. Судя по тому, что низы этой коры испытывали метаморфизм гранулитовой фации, требующий не только высоких температур, но и высоких давлений, мощность коры была порядка 30—35 км (близка к современной). Площадь, занимаемая архейской корой, составляет 70% от общей площади современной континентальной коры.

17. Фанерозойские складчатые пояса континентов: географическое распространение, причины образования, внутреннее строение.

1. Тихоокеанский (Круготихоокеанский) - альпийский.

2. Урало-Охотский (или Урало-Монгольский) - герцинский.

3. Средиземноморский (или Альпийско-Гималайский) - альпийский.

4. Северо-Антлантический - каледонский.

5. Арктический - киммерийский.

1 – складчатые пояса (Т – Тихоокеанский, УО – Урало-Охотский, С – Средиземноморский, СА-Северо-Атлантический, А – Арктический);

2 – древние платформы (кратоны) и их фрагменты.

Существует два главных типа складчатых поясов. Один из них составляет межконтинентальные пояса, возникшие на месте вторичных океанов, образовавшихся в результате деструкции среднепротерозойского суперконтинента. К этому типу принадлежат все перечисленные выше складчатые пояса, кроме тихоокеанских. Последние составляют второй тип складчатых поясов — окраинно-континентальный, образовавшийся на границе среднепротерозойского суперконтинента и его фрагментов с Панталассой — предшественницей Тихого океана. Межконтинентальные пояса заканчивают свое развитие полным поглощением океанической коры и коллизией ограничивающих их континентов. Окраинноконтинентальные пояса еще не закончили свое развитие, и кора Тихого океана продолжает субдуцироваться под эти пояса. Вот почему пояса первого типа именуются еще коллизионными, а второго типа — субдукционными.

Внутреннее строение складчатых поясов отличается большой сложностью, ибо любой такой пояс представляет собой коллаж разнородных структурных элементов — обломков континентов, островных дуг, образований ложа океанов и их окраинных морей, внутриокеанских поднятий.

Передовые (краевые) прогибы. Складчатые системы занимающие в поясе окраинное положение и пограничные с континентальными платформами, нередко отделяются от последних прогибами, получившими название передовых, или краевых. В некоторых случаях такие прогибы отсутствуют и тогда складчатое сооружение оказывается непосредственно надвинутым на десятки, иногда даже на сотни километров на платформу. В других случаях отсутствие передового прогиба связано с поперечным поднятием фундамента прилегающей платформы. Различают два типа сочленения складчатых систем с платформами — вдоль краевых прогибов и краевых швов. Первый тип характерен для сочленения складчатых систем с плитами, а второй — со щитами.

Швы, в отличие от прогибов, представляют фронтальные зоны пологих надвигов — шарьяжей.

Прогибы на начальной стадии формирования могут представлять собой относительно глубоководные бассейны с дефицитным глинистым или глинисто-кремнистым осадконакоплением. В соответствующих климатических условиях далее начинается накопление эвапоритов, в том числе каменной и даже калийных солей или угленосных толщ. С усилением роста смежного складчатого горного сооружения прогибы начинают заполняться молассами, но, как показывает, в частности, пример Предкавказья, существенную роль может сыграть и принос обломочного материала с испытывающей осушение платформы.

Погружение передовых прогибов резко усиливается с началом непосредственного надвигания на них тектонических покровов. В дальнейшем процесс надвигания охватывает и внутренние крылья самих передовых прогибов, обусловливая в конечном счете их асимметричную форму с контрастом между интенсивно деформированным внутренним и обычно относительно пологим и просто построенным внешним крыльями.

Внешние зоны периферических складчатых систем. В отличие от внутренних зон эти зоны однообразны по развитию и строению. Характерной чертой внешних зон является их расположение на той же континентальной коре, что и кора (фундамент) прилегающей платформы. Фундамент платформы погружается под осадочный комплекс внешних зон. Этот осадочный комплекс, отвечающий образованиям внешнего шельфа и континентального склона, обычно оказывается сорванным с фундамента и перемещенным на значительное расстояние — многих десятков, даже более сотни километров — в сторону платформы

Внутренние зоны орогенов. Приводимая ниже характеристика относится как к внутренним зонам периферических систем складчатых поясов, так и целиком к более внутренним системам этих поясов. Как подчеркивалось выше, их строение отличается очень большой разнородностью и разнообразием. Наиболее характерный элемент — офиолитовые покровы. Они могут располагаться либо-на осадочных образованиях внутреннего края внешних зон, либо непосредственно на их кристаллическом фундаменте, что может являться следствием обдукции океанской коры.

В составе внутренних зон значительную роль может играть складчатое осадочно-пирокластическое выполнение преддуговых, междуговых и тыльно-дуговых прогибов, также нередко испытавшее шарьирование. Встречаются фрагменты рифовых построек, венчавших отмирающие вулканические дуги.

Существенные изменения в развитии и структуре складчатых поясов происходят вдоль их простирания. Меняются их ширина, внутреннее устройство, в частности распределение микроконтинентов и складчатых систем, интенсивность и морфология складчатости, амплитуда надвигов и шарьяжей, степень развития гранитоидного плутонизма, проявления метаморфизма, что в свою очередь не может не отражаться на металллогенических особенностях. Эти изменения, как правило, происходят скачкоообразно, вдоль поперечных разломов, которые на доорогенном этапе развития пояса играли роль трансформных.

18. Метод фациального анализа: общая характеристика и значение.

Фациальная анализ – реконструкция географических, физико-химических и биологических условий образования осадков.

Фация – это физико-географические условия или обстановки, отраженные в осадке. (Комплекс горных пород, образующихся в строго определённых физико-географических условиях и характеризирующихся специфическими литологическими, палеонтологическими и другими особенностями.)

Фациальный анализ состоит из двух главных этапов: литофациальный и биофациальный анализ.

19. Литофациальный анализ.

Литофациальный анализ состоит в определении фаций по текстурным и структурным особенностям пород.

Текстурные особенности осадочных пород: слоистость, механоглифы (следы струй, знаки ряби и т.п.) Зернистость и структура. Окраска. Степень сортированности.

Расположение.

20. Биофациальный анализ.

Палеоэкология – изучение взаимосвязи древних организмов со средой их обитания.

В основе биофациального анализа лежит интерпретация качественно-количественных характеристик ископаемых органических остатков, а также следов жизнедеятельности организмов. Биофациальный анализ – определение фаций на основе изучения органических остатков и следов жизнедеятельности организмов

Биофациальный анализ начинают с определения характера захоронения ископаемых остатков. Они бывают двух типов:

1. Ископаемый биоценоз - захоронение на месте обитания самих организмов.

2. Танатоценоз - место захоронения удалено от места обитания.

Основные изучаемые характеристики обстановки: 1-соленость, 2-температура, 3-свет, 4-газовый режим, 5-глубина, 6-движение воды или гидродинамика, 7-состав грунта.

21. Методы реконструкции климатических условий геологического прошлого.

Изучение осадочных горных пород, сформировавшихся в то время. В зависимости от породы можно сделать определенные выводы о климате.

Биогеографические методы, основанные на связи ареалов распространения организмов от климатических условий.

Минералогические признаки, основанные на минералах-индикаторах, формирующихся при определенных условиях.

Оценка температуры вод древних морских бассейнов осуществляется с помощью количественных соотношений изотопов кислорода O¹⁸ и O¹⁶ в кальците раковин ископаемых беспозвоночных (белемнитов, фораминифер), а также соотношений Ca:Mg и Ca:Sr в карбонатных осадках и скелетах ископаемых организмов.

Палеомагнитный метод, позволяющий вычислить положение древних широт с использованием остаточной намагниченности некоторых вулканических и осадочных пород, содержащих ферромагнитные минералы (магнетит, гематит, титаномагнетит), приобретённой под влиянием магнитного поля Земли, существовавшего во время формирования этих пород.

22. Террейновый анализ: к каким объектам применяется, последовательность операций, какие виды геологического анализа складчатых систем ему предшествовали.

Террейновый анализ – раздел тектоники плит, занимающийся изучением структуры и истории развития складчатых поясов. С точки зрения этой теории в пределах складчатых поясов можно выделить отдельные блоки - террейны, которые обладают индивидуальной историей. Террейновый анализ состоит в комплексе специфических методов для изучения этих исключительно сложных частей земной коры.

Террейн - это ограниченное разломами геологическое тело региональной протяженности, которое характеризуется своими собственными стратиграфическими, магматическими, метаморфическими и структурными особенностями, определяющими тектоническую историю, отличающую его от соседних геологических тел.

Последовательность операций:

1. Распознавание террейна, отличие от соседних.

2. Картирование террейна, выделение границ, выявление природы.

3. Комплексно изучить породы, слагающие террейн – выявить условия осадконакопления слагающих его осадочных толщ. Определить ископаемую фауну и флору, установить последовательность и особенности магматизма и метаморфизма. Сделать вывод о геотектонической обстановке его формирования.

4. Выявление времени присоединения террейна к континенту, характера постаккреционных процессов.

5. Поиск места, откуда прибыл террейн.

Предшествующие виды анализа: 1. Формационный. 2. Анализ литогеодинамических зон. 3.Анализ структурных единиц.

23. Палеомагнитные методы реконструкции положения континентов в геологическом прошлом.

1. Использование линейных магнитных аномалий океанского дна. Работает по принципу лишнее удалить (убрать участки коры, моложе определенного возраста), оставшееся соединить. Для образований не старше 160 -167 млн. лет.

2. Использование магнитного наклонения (один из параметров остаточной намагниченности) для реконструкции палеошироты.

24. Что такое цикл Уилсона и цикл Бертрана.

Цикл Уилсона(600 - 800 миллионов лет): 1. Рифтинг (раскалывание лит. блоков) раскалывает континент. 2. Рифтинг переходит в спрединг (раздвигание блоков литосферы). Раскрывается молодой океан. 3. Раскрытие океана. 4. Начало субдукции (опускание г.п в астеносферу) океан. литосферы, развитие акт. конт. окраин, сокращение площади океана. 5. Поглощение океанич. литосферы. Присоединение разнородных океанических образований к краям континентов. 6. Коллизия (столкновение) континентов, формирование складчатого пояса по середине суперконтинента. 7.Эрозия, утонение коры, пенепленизация (выравнивание поверхности в ходе эрозии).

Цикл Бертрана(150 - 200 миллионов лет) – глобальные эпохи максимально интенсивного проявления орогенеза: 1. Байкальская. (середина стения — тоний) (930—860 млн лет)

2. Каледонская. (силур — пермь) (410—260 млн лет) 3. Герцинская. (пермь — конец юры) (260-145 млн лет) 4. Киммерийская (конец юры — палеоцен) (145-60 млн лет) 5. Альпийская. (палеоцен — кайнозой) (60-0 млн лет).

25. Что такое мантийные плюмы и какие следы они оставляют в геологической летописи.

Плюм - узкий, поднимающийся в твердом состоянии поток в мантии.

Считается, что его диаметр порядка 100 км и образуется плюм в горячем граничном слое с низкой вязкостью, расположенном непосредственно над сейсмическим разделом 660 км или около границы ядро-мантия на глубине 2900 км.

Плюмы на поверхности Земли представлены в виде вулканических излияний, как правило, щелочного состава.

Согласно теории мантийных струй, с большинством горячих точек связано проявление вулканической деятельности. Очаги мантийных струй находятся в мантии на большой глубине, вплоть от границы ядра, что доказывается практически одинаковым щёлочно-базальтовым составом магмы, не зависящей, таким образом, от строения литосферы и состава земной коры.

Рядом учёных выдвинута гипотеза о «суперплюмах» — гигантских мантийных струях, являющихся главной причиной глобальной тектоники и в частности, деструкции суперконтинентов. Считается, что образование плюмов связано с субдукцией: субдуцирующие плиты, погружаясь, инициируют подъём плюмов, использующих материал субдуцирующих плит. Согласно гипотезе, суперконтинент, окружённый со всех сторон зонами субдукции, порождает гигантский плюм, раскалывающий его и разгоняющий литосферные плиты с его частями — континентами. Предполагается также, что такой плюм, зарождаясь в глубинах мантии, по достижении подошвы литосферы расщепляется на множество более мелких плюмов, образующих соответствующее скопление «горячих точек» — «горячее пятно».

26. Органический мир докембрия.

По последним данным, первые организмы появились 3.8 млрд. лет назад. Сохранились следы мембран бактерий в графитовых частицах.

3.446 млрд. лет – возраст следов коккоидных бактерий.

3.45 млрд. лет – возраст первых строматолитов, 3.2 млрд. лет – появление акритархов(?),

Жизнь возникла на грани катархея и архея. Об этом свидетельствуют находки остатков микроорганизмов в ранних архейских породах возрастом 3,5—3,8 млрд. лет. О жизни в архее известно немного. Горные породы архея содержат большое количество графита. Считается, что графит происходит из остатков органических соединений, входивших в состав живых организмов. Это были клеточные прокариоты — бактерии и сине-зеленые. Продуктами жизнедеятельности этих примитивных микроорганизмов являются и древнейшие осадочные породы (строматолиты) — известковые образования в виде столбов, обнаруженные в Канаде, Австралии, Африке, на Урале и в Сибири. Бактериальную основу имеют осадочные породы железа, никеля, марганца. До 90% мировых запасов серы возникли в результате жизнедеятельности серобактерий. Многие микроорганизмы — активные участники формирования колоссальных, пока еще мало разведанных ресурсов полезных ископаемых на дне Мирового океана. Там обнаружены залежи железа, марганца, меди, никеля, кобальта. Велика роль микроорганизмов и в образовании горючих сланцев, нефти и газа.

Сине-зеленые, бактерии быстро распространяются в архее и становятся хозяевами планеты. Эти организмы не имели обособленного ядра, но обладали развитой системой обмена веществ, способностью к размножению. Сине-зеленые, кроме того, обладали аппаратом фотосинтеза. Появление последнего было крупнейшим ароморфозом (прогрессивное эволюционное изменение строения) в эволюции живой природы и открыло один из путей (вероятно, специфически земной) образования свободного кислорода.

К концу архея (2,8—3 млрд. лет назад) появляются первые колониальные водоросли, окаменевшие остатки которых найдены в Австралии, Африке, Советском Союзе.

27. Фанерозойский эон: подразделения, основные этапы развития флоры и фауны.

Первый этап характеризуется развитием водорослей и почти полным отсутствием наземных растительных форм. Начало его уходит, вероятно, в криптозой (докембрий); конец же приурочен к середине силурийского периода палеозойской эры. С начала палеозоя (кембрий, ордовик, первая половина силура) появляются многочисленные высокоорганизованные водоросли (красные, зеле­ные), также относящиеся к первому этапу в развитии растений на Земле.

Второй этап начинается с появления высших древнейших растений "псилофитов". Первые их находки наблюдаются в позднем силуре. В раннем девоне "псилофиты" явля­лись господствующей группой наземных растений, занявшей прибрежные участки водоемов.

Третий этап прослеживается с начала среднедевонской эпохи, когда "псилофиты" уступают место более организованным растениям — плауновидным, хвощевидным, папоротниковидным, древним группам голосеменных, так называемым кордаитам и семенным папоротникам. Наибольшего богатства и разнообразия эти группы растений достигли в середине карбона. Но свое преобладающее значение они сохраняют и позже, вплоть до середины пермского периода. В каменноугольном периоде и на протяжении раннепермской эпохи растительность это­го типа дает начало образованию мощных залежей каменного угля.

Четвертый этап отмечается с середины пермского периода (с позднепермской эпохи). В это время начинают вымирать наиболее характерные представители флоры предыдущего этапа: лепи­дофиты, каламиты, многие древние папоротники, птеридоспермы и кордаиты. Вытесняя эти древ­ние формы, получают наибольшее развитие различные голосеменные растения (которые и заняли постепенно господствующее по­ложение среди наземной флоры. Расцвет голосеменных, начавшийся с середины перми, продол­жался в течение почти всего мезозоя, вплоть до середины мелового периода.

Пятый этап начинается с конца раннемеловой эпохи, когда появляются первые представите­ли покрытосеменных растений, и их количество с течением времени быстро увеличивается. С на­чала позднемеловой эпохи они достигают значительного развития. Этот этап продолжается до настоящего времени. Покрытосеменные цветковые растения постепенно завоевали все континенты.

Животный мир

Первый этап охватывает в основном кембрийский период, когда среди морских животных появились первые панцирные, раковинные и другие скелетные формы. Однако, судя по многооб­разию высокоорганизованных бесскелетных форм в предшествующем венде, можно условно от­носить к этому этапу животный мир и этого периода. В кембрии среди морских животных, имею­щих раковины, господствовали брахиоподы. Панцирь приобрели представители членистоногих -трилобиты. Для раннего кембрия особенно характерны археоциаты, морские прикрепленные организмы, имевшие одно- и двустенный пористый скелет.

Второй этап отмечается с начала ордовика и по пермский период включительно. Быстро развиваются наиболее характерные животные палеозоя, к числу которых относятся: граптолиты, четырехлучевые кораллы, табуляты, брахиоподы, почти все стебельчатые иглокожие, древние морские ежи, наутилоидеи, ортоцератиты, гониатиты, трилобиты, гигантские раки, конодонты, панцирные, двоякодышащие, кистеперые и акуловые рыбы, панцирноголовые амфибии (стегоце­фалы) и звероподобные рептилии. Многие из этих классов и отрядов животных достигают своего наибольшего развития в начале рассматриваемого этапа - в ордовикском и силурийском периодах, отличавшихся исключительным богатством и разнообразием форм животного мира. В последующие периоды палеозоя эти древнепалеозойские группы (граптолиты, цистоидеи, ортоцератиты, табуляты, трилобиты), некоторые быстро, другие более постепенно, вымирают, не дожив до нача­ла мезозоя. Оставшаяся часть палеозойской фауны достигает своего наибольшего расцвета в кон­це палеозоя. Подобными позднепалеозойскими формами являются крупные фораминиферы (фузу-линиды), бластоидеи, древние морские ежи, гониатиты, акуловые рыбы, четвероногие позвоноч­ные (земноводные и пресмыкающиеся).

На протяжении палеозойского этапа развития фауны наблюдаются, таким образом, кроме кембрийского, два подэтапа: древнепалеозойский и позднепалеозойский, не разделенные, однако, резкой границей и связанные целым рядом общих элементов. В большей степени специфичность органического мира позднего палеозоя выявляется как по характеру растительности, так по от­дельным группам животных, расцвету фораминифер - фузулинид.

К концу пермского периода большинство как древнепалеозойских, так и позднепалеозойских групп животных вымирает. Лишь некоторые из них - ортоцератиты, древние гониатиты, морские ежи, конодонты, стегоцефалы, звероподобные рептилии - имеют своих немногих представителей в начале триаса.

Третий этап развития животного мира - мезозойский. С начала триасового периода получа­ют быстрое и широкое развитие многие новые группы животных, которые в палеозое отсутствова­ли или были представлены малым числом форм. К ним относятся шестилучевые кораллы, новые морские ежи и неокриноидеи, многие семейства двустворчатых и брюхоногих моллюсков, аммо-ноидеи со сложным строением перегородок (цератиты и аммониты), белемниты, разнообразные высшие рептилии (плезиозавры, ихтиозавры, динозавры и др.). Этот этап характеризуется расцве­том, ДОМИНИРУЮЩИМ Положением таких групп ЖИВОТНЫХ, как головоногие моллюски - аммониты, белемниты - и пресмыкающиеся. Своего полного развития и типичного выражения мезозойская фауна достигает в юрском периоде.

Четвертый этап — господство переходит к двустворчатым и брюхоногим моллюскам, пти­цам, млекопитающим и новым отрядам и семействам фораминифер. Тем самым определяется на­чало нового, последнего, кайнозойского этапа развития животного мира..

28. Органический мир раннего палеозоя.

Органический мир раннего палеозоя представлен всеми типами животных и низших растений, развитие которых происходило в морских условиях. Господствовали древние группы беспозвоночных и различные водоросли, позвоночные были немногочисленны и примитивны.

Органический мир кембрийского периода. В кембрийских морях обитали почти все типы беспозвоночных животных, многие из них имели хитиновофосфатный или известковый скелет. Наиболее широко были распространены трилобиты, археоциаты и брахиоподы. Трилобиты господствовали, они составляли до 60% всех известных палеонтологических остатков кембрия. Трилобиты ползали по дну, разгребали ил в поисках пищи. Среди них было много слепых малочленистых форм, типичным представителем которых был маленький агностус. Среди разнообразных многочленистых трилобитов часто встречались крупные формы. Так, например, широко распространенный род парадоксидес достигал в длину 70 см. Кембрийские трилобиты не могли свертываться, морские хищники еще отсутствовали.

Археоциаты были типичными животными раннего кембрия. Кубкообразная форма археоциат свидетельствует о том, что они были прикрепленными организмами, как губки, кораллы и др. Археоциаты участвовали в построении рифов. Среди брахиопод были развиты примитивные беззамковые формы. Кроме того, известны остатки простейших, губок, кишечнополостных, червей, моллюсков, иглокожих.

В морях кембрия произрастало значительно больше водорослей, чем в протерозое.

Органический мир ордовикского периода. В ордовикских морях широко были распространены беспозвоночные и водоросли, появились первые позвоночные. Среди беспозвоночных господствовали древние группы: трилобиты, граптолиты, кишечнополостные, брахиоподы, иглокожие и головоногие моллюски.

Трилобиты сохранили свое ведущее значение, хотя их было меньше, чем в кембрии. Они стали разнообразнее по форме, преобладали многочленистые формы с прочным известковым скелетом; все трилобиты уже могли свертываться, спасаясь от врагов и защищая мягкие ткани своего брюшка. Типичным представителем трилобитов ордовика является род азафус, который обладал способностью свертываться и имел глаза на длинных стебельках. Зарывшись в ил и подняв над поверхностью дна свои глаза, как телескопы, азафус мог высматривать себе добычу и следить за приближением хищников.

Важную роль играли граптолиты. Сначала господствовали кустистые формы, а затем двурядные. Их колонии, снабженные воздушным пузырем, переносились течениями на огромные расстояния.

Брахиоподы продолжали свое развитие. В раннем ордовике были широко распространены беззамковые брахиоподы с хитиново-фосфатной раковиной малых размеров, а к концу периода появилось много замковых форм. Среди кишечнополостных развивались трубчатые кораллы -- табуляты и первые четырехлучевые; все они участвовали в построении рифов. На морском дне обитало много иглокожих, среди них преобладали прикрепленные морские пузыри правильной шаровидной формы. Среди моллюсков широко распространились головоногие -- первые хищники с очень крупной раковиной. Наиболее опасными были гигантские моллюски эндоцерас, раковина которых достигала в длину 3--4 и даже до 9,5 м, и ортоцерас с раковиной меньших размеров (до 1,5 м). По-видимому, они и были врагами трилобитов.

Начало ордовика ознаменовалось появлением первых позвоночных -- это были примитивные бесчелюстные, похожие на рыб, Древнейшим представителем которых является телодус -- самое архаичное морское позвоночное животное.

Водоросли в морях становились богаче и разнообразнее.

29. Флора и беспозвоночные животные позднего палеозоя.

30. Позвоночные животные позднего палеозоя(вместе с 29)

Органический мир позднего палеозоя был значительно богаче раннепалеозойского, его развитие происходило как в морях, так и на суше. На смену вымершим или пришедшим в упадок древним раннепалеозойским группам животных пришли новые -- позднепалеозойские. Среди морских беспозвоночных достигли расцвета замковые брахиоподы, четырехлучевые кораллы, простейшие - фузулиниды, головоногие моллюски - гониатиты. Из позвоночных в морях в изобилии встречались различные рыбы. Интенсивно заселялась суша, на ней произрастала пышная растительность; появились и быстро расселялись наземные позвоночные.

Органический мир девонского периода. В девоне органический мир достиг большого разнообразия не только в морях, но и на суше. Органический мир моря. Замковые брахиоподы были очень разнообразны, быстро эволюционировали и господствовали среди беспозвоночных, заселив лучшие мелководные участки девонских морей. Гониатиты, появившись в начале девона, быстро и широко распространились в морях. Они имели раковину со слабой скульптурой и простой перегородочной линией.

Среди иглокожих были широко распространены морские лилии. Продолжали свое развитие простейшие - фораминиферы, губки, мшанки, двустворчатые и брюхоногие моллюски, но все они имели второстепенное значение.

Среди водных позвоночных в изобилии встречались разнообразные рыбы, и поэтому девон часто называют «веком рыб». В начале девона появились и вымерли в его конце пластинокожие рыбы. В девонских континентальных бассейнах широко распространились кистеперые и двоякодышащие рыбы. Из девонских кистеперых можно указать голоптихиуса, а из двоякодышащих - диптеруса.

Органический мир суши. На суше произошли сильные изменения по сравнению с силуром. Континенты стали обитаемы. В конце девона появились первые наземные позвоночные -- древнейшие земноводные -- стегоцефалы. Они произошли от кистеперых рыб. Позднедевонская ихтиостега из Гренландии сохранила в строении тела много общих черт с кистеперыми рыбами, но ее пятипалые конечности свидетельствуют уже о наземном образе жизни.

Поразительно быстро развивались и расселялись наземные растения. В течение девона появились основные типы высших растений: плауновидные, членистостебельные, древние папоротники и голосеменные. Риниофиты, появившись в силуре, достигли расцвета в середине девона и вымерли к концу периода. Типичным представителем этих примитивных наземных растений был род риния со стеблем, ветвящимся на две части.

Органический мир каменноугольного периода. В карбоне органический мир достиг исключительного разнообразия как в морях, так и на суше. Это было время расцвета палеозойских животных и растений.

Органический мир моря. Среди беспозвоночных господствовали фораминиферы -- фузулиниды, замковые брахиоподы, гониатиты, четырехлучевые кораллы, мшанки, морские лилии и древние морские ежи.

Среди простейших исключительного развития достигли фузулиниды. Их раковинки похожие на рисовые зерна, участвовали в формировании фузулиновых известняков.

Брахиоподы были многочисленны, изменился их состав по сравнению с девонским периодом. Среди кораллов достигли расцвета четырехлучевые, как одиночные, так и колониальные. Типичным представителем колониальных кораллов является строитель рифов - род литостроцион. Широко были распространены хететиды. - Все каменноугольные кораллы участвовали в построении рифов, обычно вместе с ними встречаются и мшанки. Продолжали свое развитие гониатиты, усложнялась их перегородочная линия и скульптура раковины. Среди иглокожих были разнообразны и многочисленны морские лилии, из члеников стеблей которых сложены пласты так называемых криноидных известняков.

Продолжали развиваться рыбы, хотя их количество и разнообразие несколько уменьшилось по сравнению с девоном. Особенно много было хрящевых акуловых рыб, карбон был временем их расцвета.

Органический мир суши бурно развивался. На континентах росли настоящие леса с гигантскими деревьями, до 30-40 м в высоту и до 2 м в поперечнике. Достигли расцвета плауновидные. В изобилии росли членистостебельные и среди них колоннообразные каламиты - предки современных хвощей. Много произрастало настоящих папоротников и примитивных голосеменных. В конце карбона наметилась четкая дифференциация растительного мира -- появились три флористические области: тропическая -- Еврамерийская (Европа и Северная Америка), северная умеренная -- Ангарская (Сибирь) и южная холодная -- Гондванская.

На суше было много различных насекомых, которые быстро размножались благодаря отсутствию птиц. В воздухе летали гигантские стрекозы с размахом крыльев до 1 м.

Стегоцефалы достигли расцвета, населяли берега озер и болот, лесные заросли. В конце периода появились первые древние группы пресмыкающихся - котилозавры и зверообразные ящеры.

Органический мир пермского периода. В течение этого периода органический мир претерпел серьезные изменения. В начале периода он был сходен с каменноугольным, а в поздней перми он стал резко сокращаться за счет вымирания многих палеозойских групп животных и растений. Это было следствием больших перемен на поверхности Земли из-за интенсивных процессов горообразования (сокращение морских бассейнов, аридизация климата и т. п.).

Органический мир моря. Среди беспозвоночных господствовали фузулиниды, замковые брахиоподы и гониатиты. Уменьшилась роль четырехлучевых кораллов, мшанок и иглокожих. Фузулиниды были весьма разнообразны в течение всего периода. Среди головоногих моллюсков в ранней перми были обильны гониатиты, а в поздней перми они уступили свое место цератитам, достигшим расцвета в триасе. Брахиоподы играли значительную роль в ранней перми; продолжали строить рифы кораллы и мшанки. Постепенно увеличивалась роль двустворчатых и брюхоногих моллюсков.

Конец пермского периода ознаменовался вымиранием многих палеозойских беспозвоночных: фузулинид, четырехлучевых кораллов и табулят, гониатитов, трилобитов, большинства брахиопод и морских лилий. Изменения произошли и среди морских позвоночных: вымерли древнейшие кистеперые и двоякодышащие рыбы, сократилось количество хрящевых рыб.

Органический мир суши также испытал сильные перемены. Аридизация климата существенно повлияла на состав наземной растительности и позвоночных. Особенно резкие изменения произошли в тропической провинции во второй половине периода.

Постепенно вымирают гигантские древовидные плауновидные, членистостебельные и кордаиты, но широко распространяются древние хвойные. Флористический состав повсюду обновляется, достигает своего максимума обособленность на фитогеографические провинции.

Вымирает большинство стегоцефалов, только часть из них приспособилась к жизни в сухих областях. Наоборот, палеозойские пресмыкающиеся достигли своего расцвета. Среди них были широко распространены коротконогие парейазавры - неуклюжие, но довольно крупные (до 2--3 м) травоядные животные и хищники.

Процесс вымирания палеозойских животных и растений происходил длительное время. Он был обусловлен как естественными законами эволюционного развития органического мира, так и сильными изменениями палеогеографических условий.

31. Флора и беспозвоночные животные мезозойской эры.

32. Позвоночные животные мезозойской эры (вместе с 31).

В наземном растительном мире триасового периода основное место занимали голосеменные: хвойные, саговиковые и гинкговые. Довольно широко были представлены папоротники; другие же споровые растения были выражены слабо. Среди морских беспозвоночных широкое распространение имели аммоноидеи. В конце триасового периода появились первые белемниты, были значительно распространены двустворчатые моллюски. Появились шестилучевые кораллы и новые виды морских ежей. Доживали последние века представители палеозойской группы земноводных - панцирноголовые.

Пресмыкающиеся подразделялись на наземных ящеров (динозавры), водных ящеров (ихтиозавры и плезиозавры) и первых летающих ящеров (птерозавры). Размеры ящеров и панцирноголовых амфибий достигали 5 м. Многие динозавры имели массивные задние конечности и массивный хвост; передние конечности у таких форм заметно атрофировались.

Из растений представлены классы голосеменных характерные только для мезозоя. Значительную роль играют и папоротники. Юрская флора в целом сходна с флорой триасового периода и раннего мела. Широко развиты на севере хвойные со стволами.

В середине мезозоя, в юрском периоде, среди морских беспозвоночных особенного расцвета достигли аммониты. Характерны также многочисленные белемниты, большое распространение получили двустворчатые моллюски, брюхоногие моллюски (гастроподы), морские ежи, появились первые неправильные ежи.

Из позвоночных лучше всего представлены пресмыкающиеся, появились также первые птицы и первые млекопитающие.

В раннемеловую эпоху флора напоминала юрскую: продолжали существовать хвойные, гинкговые, саговиковые, папоротники. Вместе с тем появились первые покрвтосеменные (цветковые), которые быстро эволюционировали и распространялись на меловой суше. К началу позднемеловой эпохи покрытосеменные начинают занимать господствующее положение, а голосеменные отодвигаются на второй план.

Среди морских животных наряду с аммонитами и белемнитами большое распространение получили двустворчатые моллюски, морские ежи, губки, кораллы, фораминиферы. Среди ископаемых позвоночных по-прежнему ведущее место занимают пресмыкающиеся. На суше появились многие крупные динозавры.

Из водных ящеров были широко распространены плезиозавры, змееподобные мозазавры, слабее - ихтиозавры., летающие ящеры и др. В группе наземных пресмыкающихся появились змеи. Меловые птицы представлены формами, еще имевшими во рту зубы, но уже лишившимися признаков, напоминающих пресмыкающихся. Наступил расцвет костистых рыб.

К концу мелового периода вымерли все аммониты и почти все белемниты.

33. Органический мир кайнозойской эры.

На рубеже мезозоя и кайнозоя вымирают господствовавшие в мезозое группы рептилий и их место в наземном животном мире занимают млекопитающие, составляющие вместе с птицами большую часть наземных позвоночных кайнозойской эры. На материках преобладают высшие плацентарные млекопитающие, и только в Австралии развивается своеобразная фауна сумчатых и отчасти однопроходных. С середины палеогена появляются почти все ныне существующие отряды. Часть млекопитающих вторично переходит к обитанию в водной среде (китообразные, ластоногие). С начала кайнозойской эры появляется отряд приматов, длительная эволюция которых привела к появлению в неогене высших человекообразных обезьян, а в начале четвертичного периода - и первых примитивных людей. Фауна беспозвоночных кайнозойской эры от мезозойской отличается менее резко. Полностью вымирают аммониты и белемниты, доминируют двустворчатые и брюхоногие моллюски, морские ежи, шестилучевые кораллы и т.п. Бурно развиваются нуммулиты (крупные фораминиферы), слагающие мощные толщи известняков в палеогене. В наземной растительности господствующее место продолжали занимать покрытосеменные (цветковые), появляются злаковые растения. Начиная с середины палеогена появляются травянистые формации типа саванн и степей, с конца неогена - формации хвойных лесов таёжного типа, а затем лесотундр и тундр.

34. Догеологическая история Земли.

Рассматривать геологическую историю Земли мы начинаем обычно с раннего архея (катархей), т.е. с того момента, с которого сохранились древнейшие горные породы. Со времени образования Земли как планеты Солнечной системы - 5 млрд. лет назад - около 1 млрд. лет прошло до формирования сравнительно тонкой, неустойчивой земной коры, которая легко дробилась, расплавлялась и возникала вновь. Через трещины изливались огромные количества магмы, заполняя большие пространства и образуя "лавовые моря", напоминающие, наверное, таковые на Луне.

В эту же эпоху грандиозной вулканической деятельности Земля подвергалась усиленной метеоритной бомбардировке. Земная кора становилась толще и прочнее, лавы изливались уже более сосредоточенно, вдоль крупных разломов.

Возникла первичная атмосфера, отличавшаяся от современной. Основным источником газообразных соединений были вулканические извержения, поставлявшие азот, аммиак, углекислоту, водяные пары, метан, водород, инертные газы, соляную, борную, плавиковую кислоты и многие другие. Сначала атмосфера была бескислородной, она теряла гелий и водород за счет отделения их в мировое пространство.

Когда земная кора остыла до температуры ниже точки кипения воды, последняя стала занимать определенные пространства на Земле - возникли первые озерные и морские бассейны. Появилась возможность размыва и переотложения материала, т.е. начали формироваться осадочные породы. Таким образом, догеологический этап развития Земли, иногда называемый Лунным, продолжался сравнительно недолго - от образования первой земной коры до появления гидросферы.

35. Основные геологические процессы и события докембрия.

36. История геологического развития Земли на раннеархейском этапе.

Древнейшие из сохранившихся участков земной коры, слагающие кратоны — фундамента древних архейских плит и выходящие на поверхность на щитах платформ, представлены ТТГ-ассоциацией, называемой также "серые гнейсы". Определение абсолютного возраста комплекса серых гнейсов позволяет определять нижнюю границу архейской эры. Древнейший комплекс серых гнейсов выступает на западе Канадского щита. Его возраст (3.96 млрд. лет) устанавливает приблизительное время начала архея. Серые гнейсы являются исходно-магматическими породами, подвергшимися гранитизации и метаморфизму. Наиболее распространена гипотеза происхождения серых гнейсов в результате плавления первичной базальтовой коры.

Установлено существование атмосферы в раннем архее, состоявшей в основном из углекислого газа и некоторого количества воды и азота. Предполагается, что атмосфера начала формироваться более 4 млрд. лет назад в результате дегазации недр Земли. Наличие гидросферы, сформировавшейся в следствие понижениея температуры атмосферы, подтверждено водным происхождением кварцитов раннеархейского комплекса Исуа в Гренландии.

Итоги: 1. Появление атмосферы(могла быть появиться раньше) 2. Появление биосферы. 3. Формирование тонкой континентальной коры. 4. Начало формирования зеленокаменных поясов, появление первых офиолитов.