Рубрика: Историческая геология

Универсальные шкалы. Все вышеперечисленные методы определения последовательности образования горных пород позволили расчленить земную кору на отдельные части или подразделения. Са­мые крупные подразделения были названы группами. Группы под­разделяются на системы, системы — на отделы, а отделы — на ярусы. Ярусы нередко расчленяются на горизонты и зоны. Эти подразделения составляют универсальную стратиграфиче­скую шкалу земной коры.
Стратиграфическая шкала — это вертикальный разрез всей земной коры, который показывает, какое положение по отношению друг к другу занимают те или иные подразделения в земной коре.
Отрезок геологической истории, за который накопилась группа пород, назвали эрой. Время образования системы назвали перио­дом, отдела — эпохой, яруса — веком, зоне или горизонту соответ­ствует время. Эра, период, эпоха и век составляют универсальную геохронологическую шкалу геологической истории Земли. Она показывает время образования того или иного стратиграфического подразделения, слагающего земную кору, и историческую последова­тельность главнейших геологических событий в развитии земной коры.

Изучение докембрийских пород позволяет сделать вывод, что уже в начале докембрия Земля имела основные оболочки — атмос­феру, гидросферу и литосферу, так как среди самых древних гнейсов докембрия широко распространены парагнейсы — продукты метамор­физма осадочных пород. Последние же образуются в результате взаи­модействия литосферы с атмосферой, гидросферой и биосферой.
Установлено также, что в докембрии уже существовали зоны с бо­лее теплым и более холодным, даже полярным климатом. Как распо­лагались эти климатические зоны, пока неясно. Данные палеомагнетиз­ма позволяют говорить о том, что северный полюс в начале докембрия был на севере Южной Америки, а в конце докембрия — в центральной части Северо-Американского материка (в Канаде).
Из характеристики докембрийских отложений следует также вы­вод о том, что в докембрии происходили все те эндогенные и экзоген­ные процессы, которые происходят и сейчас. Однако имеется немало данных, которые позволяют думать, что газовый состав атмосферы, содержание солей и их состав в водной оболочке Земли, строение и свойства литосферы значительно отличались от того, что мы наблю­даем сейчас.
Атмосфера Земли состояла в основном из азота и углекислого газа с примесью метана и других газов. Кислород отсутствовал. Та­ким образом, в докембрии на поверхности Земли существовала не окислительная, а восстановительная обстановка, и процессы выветри­вания носили другой характер. Очевидно, более интенсивно проходило химическое выветривание. Такой состав атмосферы сохранялся 1000— 1500 млн. лет спустя после начала архея.
Кислород появился на Земле позже за счет фотохимических реак­ций, которые проходили в верхних слоях атмосферы. В результате этих реакций пары воды разлагались на кислород и водород. Другим, более мощным источником кислорода явились процессы жизнедеятель­ности зеленых растений.

В начале девона в западной части северного полушария продолжал существовать Северо-Атлантический материк, а в восточной части северного полушария — Ангарида. К югу от этого материка распола­галась Китайская платформа. В южном полушарии по-прежнему су­ществовал единый докембрийский материк Гондвана, который в те­чение всего девона оставался высоко приподнятым континентом (рис. 83).
Геосинклинальные пояса в начале девона были построены слож­нее, чем в начале палеозоя, а некоторые из них превратились в склад­чатые пояса. Значительно сократились в своих размерах Северо-Ат­лантический и Урало-Сибирский пояса. В Европейско-Азиатском и Ти­хоокеанском геосинклинальных поясах, где каледонские движения развивались слабо, появились отдельные   устойчивые зоны.
Высокоподнятые молодые каледониды и платформенные массивы обусловили господство суши над морем, котор продолжалось в те­чение всей первой половины девона. В это время в северном полуша­рии климат был резко континентальный, а местами и пустынный. И только во второй половине девона, когда снова широко развиваются прогибание и трансгрессии, климат становится влажным, умеренным. Складкообразовательные движения в девоне развиваются относительно слабо.

Уже в конце палеогена этот единый материк испытал общее под­нятие и осушение, и на нем началось формирование современной гидро­графической сети — закладывались долины современных рек, озера и болота.
Установившийся континентальный режим сохранялся здесь в тече­ние всего неогена, за исключением небольших кратковременных транс­грессий в миоцене, которые развивались в пределах Скифской плиты и на южной окраине Русской платформы. Эти транс­грессии приходили из морского бассейна, заполнявшего предгорные прогибы Альпийско-Гималайского пояса. В результате по южной окраине Русской платформы и в пределах Скифской плиты появлялись опресненные мелководные морские заливы, в которых накапливались главным образом глины и известняки — ракушечники. Плиоцен же представлен почти повсеместно континентальными песчано-глинистыми отложениями. Только в Прикаспийской синеклизе в акчагыльском веке развивалась большая трансгрессия, во время которой море проникало далеко на север по долинам Волги, Камы, Белой, а в долине Маныча образовался пролив, соединивший Каспий с Черным морем. Другая, апшеронская, трансгрессия была меньшей и распространялась только в южной части Прикаспийской синеклизы. Эти моря были опреснен­ными. Они оставили толщи песков и глин.

Все осадочные породы образовались в результате геологических процессов, происходивших в определенной физико-географической об­становке. Особенности этих процессов и обстановки отражены в пале­онтологических и литологических особенностях пород.
Под палеонтологическими особенностями понимают характер органических остатков: видовой и родовой состав, разнообра­зие этого состава, абсолютные и относительные размеры и толщину раковины, степень сохранности и другие.
Разнообразие видового и родового состава означает, что порода накапливалась в условиях неглубокого, сравнительно теплого моря с нормальной соленостью и нормальным газовым режимом. Мелкая фауна обычно характерна для бассейнов с ненормальной соленостью, массивные же раковины имеют организмы, живущие на небольшой глубине в тепловодных морских бассейнах и т. д.
Под литологическими особенностями понимают: цвет породы, ее минеральный, химический и гранулометрический состав, структуру, текстуру, неорганические включения (стяжения, конкреции), форму осадочного тела и некоторые другие особенности. Изучение всех этих особенностей начинается в полевых условиях, так как образец по­роды никогда не может дать полного представления о ее происхожде­нии.

В протерозойских и рифейских отложениях встречаются остатки различных беспозвоночных: радиолярий, фораминифер, губок, червей и некоторых других. Установлено также, что многие карбонатные породы докембрия образовались в результате жизнедеятельности известковых водорослей и бактерий. Таким образом, уже в докембрии на Земле жили разнообразные организмы, в том числе и многоклеточные.
Как же появилась на Земле живая материя?
Современной наукой установлено, что носителями жизни являются сложно построенные высокомолекулярные соединения углерода — белки, нуклеиновые кислоты. Без них невозможен основной процесс, свойственный исключительно живым организмам — обмен веществ. Ф. Энгельс еще в конце прошлого века, писал: «Жизнь это способ су­ществования белковых тел, существенным моментом которого является остоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, при­чем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что-приводит к разложению белка». Взяв за основу это положение, ака­демик А. И. Опарин создал теорию, объясняющую, каким образом могли появиться на Земле высокомолекулярные органические соеди­нения, обладающие свойством обмена. Ниже излагаются основы этой теории.

В Урало — Сибирском геосинклинальном поясе в девоне существовала очень сложная палеогеографическая обста­новка.
В западной зоне Урала полный разрез девона развит севернее р. Печоры и южнее р. Белой. На остальной площади этой зоны из­вестны только средний и верхний девон. Отсутствие нижнего девона, очевидно, связано с поднятием, которое произошло здесь в конце ка­ледонского тектогенеза и удерживалось и в нижнем девоне.
Девонские отложения в западной зоне Урала представлены глав­ным образом органогенными известняками, значительно реже песча­никами и глинами, очень редко эффузивами. Некоторые известняки, мергели и глинистые сланцы девона битуминозны. Эти пачки и свиты, обогащенные органическим веществом, называют домаником (основание верхнего девона) и инфрадомаником (средний де­вон) и считают нефтематеринскими породаи Волго-Уральской нефте­носной области.
В восточной зоне Урала в течение девона существует морской бассейн, оставшийся от силура, и в нем накапливаются песчаники, кремнистые и глинистые сланцы, яшмы и известняки, переслаиваю­щиеся с горизонтами основных и более кислых лав и их туфов. Тол­щи кремнистых пород образовались за счет кремнезема, выносимого из глубоких зон во время подводных вулканических извержений.
В других областях Урало-Сибирского пояса было распространено море, в котором накапливались главным образом мощные массивные рифовые известняки, а в Алтае и Казахстане, кроме того, толщи эффузивов и туффитов.

Юрский период (рис. 90) — это время очень активного развития киммерийских движений. В геосинклинальных областях Тихоокеан­ского сектора эти движения формируют горные сооружения. В Альпийско-Гималайском поясе они развиваются слабее, однако и здесь они создают ядра будущих складчатых сооружений. Тектонические движе­ния в геосинклинальных областях сопровождаются интенсивной эффу­зивной деятельностью.
В пределах платформ движения приводят к образованию разломов. По этим разломам продолжается распад Лавразии и Гондваны, обра­зование океанов — Атлантического и Индийского и опускание крупных блоков, которые дают начало плитам (Западно-Сибирской и другим), синеклизам, впадинам, прогибам. Эти процессы сопровождались очень напряженным вулканизмом, который развивался особенно активно в Восточной Африке. Здесь изливалос огромно количество базальтовой лавы, которая образовала потоки и покровы — базальтовые траппы мощностью 500—600 м, а иногда 1500 и даже 3000 м. Они аналогичны траппам Сибирской платформы.
В результате тектонических движений, происходивших в юре, рельеф земной поверхности снова усложняется. По побережью Тихого океана поднимаются горные сооружения. В конце юры поднимаются и платформы. Начинается новая теократическая эпоха.

В 1829 г. бельгийский геолог Ж. Денуайе выделил под именем четвертичной системы самые молодые отложения, почти повсеместно перекрывающие более древние породы. А. П. Павлов предложил на­зывать эту систему антропогеновой, так как из этих отложений известны многочисленные остатки ископаемого человека.
На обычных геологических картах четвертичные отложения пока­заны только в тех местах, где они имеют значительную мощность и где поведение границ более древних геологических образований нам неиз­вестно. Для четвертичных отложений составляются специальные карты, на которых они расчленены по времени и условиям образования.
Изучением четвертичных отложений занимается наука чет­вертичная геология, основоположником которой является А. П. Павлов.
Продолжительность четвертичного периода 1,5—2 млн. лет. Он начинается с материкового оледенения Северного полушария и эту часть четвертичного периода выделяют под именем нижнечетвер­тичной, ледниковой эпохи. Следующая за ней эпоха, когда ледники приняли современные очертания, называется верхнечет­вертичной, послеледниковой.
В ледниковую эпоху размеры ледников не оставались неизмен­ными. И поэтому эту эпоху делят еще на ледниковые и межлед­никовые века. В Западной Европе ледниковые века получили названия: гюнцский, миндельский, рисе кий, вюрмский. У нас в Европейской части СССР ледниковый отдел также делят на несколько ледниковых и межледниковых ярусов, которые приведены в табл. 13.
Такое деление четвертичного периода и четвертичной системы не единственное. Для стратиграфическсго расчленения четвертичной си­стемы на отделы используют и палеонтологический метод. По органи­ческим остаткам ее делят на плейстоцен (нижний отдел) и голо­цен (верхний отдел). Такое двухчленное деление четвертичной системы оказывается недостаточно детальным и поэтому еще в 1932 г. на конференции Международной ассоциации по изучению четзертичного периода было решено делить его на четыре эпохи, а систему на четыре отдела: эоплейстоцен, мезоплейстоцен, неоплейсто­цен и голоцен.