Геодезия и геология — Бурение скважин

Палеонтология

Палеонтология изучает древний органический мир Земли по окаменевшим его остаткам — окаменелостям (скелеты и их части, раковины, окаменевшие и обугленные растительные остатки, отпечатки, следы ползания, отпечатки лап животных, ходы червей и др.), сохранившимся в земной коре.
Палеонтология делится на палеозоологию и палеоботанику. Палеозоология изучает древний животный мир. Она делится в свою очередь на палеозоологию беспозвоночных и палеозоологию позвоночных. Палеоботаника изучает древние растения.
Палеонтология очень тесно связана с биологией (неонтологией), которая изучает современный органический мир Земли. Между ними нет резкой грани, так как многие современные организмы появились на Земле давно и нередко встречаются в ископаемом состоянии. Палеонтология и биология вместе решают проблему возникновения и развития жизни на Земле.
Палеонтология очень тесно связана и с науками геологического цикла: с исторической геологией, литологией, учением о фациях. Она помогает определять последовательность образования древних пород и условия их образования. С другой стороны, органический мир Земли развивался в тесной связи с развитием земной коры и Земли в целом и потому выяснение истории развития органического мира невозможно без изучения тех процессов и изменений, которые происходили на Земле в прошлом.

Класс трилобитов (trilobita)

Трилобиты жили в морях на различной, чаще небольшой, глубине, плавая у дна или ползая по дну. Не исключена возможность, что некоторые трилобиты жили в пелагической области моря и вели нектонный и даже планктонный (мелкие трилобиты с длинными шипами) образ жизни.
Трилобиты имели членистое тело, покрытое хитиновым панцирем, пропитанным углекислым или фосфорнокислым кальцием. Периодически панцирь сбрасывался, и в это время, до появления нового панциря, животное росло. Со спинной стороны панцирь трилобитов был более толстый, прочный и потому в ископаемом состоянии встречается именно эта его часть. В продольном направлении панцирь делился на три части («трилобос» — трехчленный): срединную, обычно более выпуклую, и две боковые. В поперечном направлении панцирь также делится на три части: переднюю — головной щит, реднюю— туловищый щит (отдел) и заднюю — хвостовой щит. Головной щит образовался за счет срастания передних, а хвостовой — задних члеников, на что указывают борозды в области этих щитов. Членики туловищного щита (от 2 до 44) сочленялись подвижно, в результате чего многие трилобиты могли свертываться, поджимая головной щит к хвостовому. Это позволяло им прятать менее защищенную брюшную часть, прикрытую более тонким покровом.

Тип хордовые (chordata)

Хордовые — двустороннесимметричные животные. Название тип» происходит от двух слов — chorda dorsalis — спинная струна. Она представляет собой сплошной гибкий стержень, являющийся внутренним осевым скелетом. У низших хордовых этот стержень сохраняется в течение всей жизни. У высших же — лишь на ранних стадиях индивидуального развития, замещаясь позже позвоночным столбом — columna vertebralis. Отсюда и их название — позвоночные — Verteb-rata.
Тип хордовых объединяет три подтипа: 1) оболочники — Tunicata, 2) бесчерепные — Асгапіа и 3) позвоночные, или черепные — Vertebrate, или Craniota. Ныне известные ископаемые хордовые относятся к подтипу позвоночных.

Сбор ископаемых остатков

Окаменелости представляют очень ценный геологический материал только в том случае, если они собраны правильно, полно и детально. Ниже перечисляются некоторые основные правила, которые должны соблюдаться при сборе палеонтологических остатков.
Отбирать органические остатки следует строго послойно.
Сборы по возможности должны быть массовыми. Следует отобрать все разновидности окаменелостей, встреченные в слое. Если же материал отбирается не весь, нужно брать образцы так, чтобы количество преобладающих форм было больше, более редких — меньше, еще реже встречающихся — еще меньше и так далее (или хотя бы отметить это в полевой книжке).
При сборе растительных остатков должны быть взяты все части растения, так как определение систематического положения ископаемых растений по отдельным его частям — задача очень трудная, а иногда и неразрешимая. Особенно внимательно нужно искать отпечатки плодов, семян, цветков.
Не следует освобождать окаменелости от вмещающей породы, так как она улучшает сохранность образца и помогает выяснять обстановку захоронения и окаменения. Для характеристики степени сортировки, сохранности, для изучения ориентировки фауны, явлений прикрепления, следов жизнедеятельности и для выяснения направления течений и других целей следует брать, когда это возможно, плиты с фауной. В этом случае помечают верхнюю и нижнюю поверхность образца и ориентируют образцы по странам света.

Методы восстановления характера и возраста движении земной коры

Земная кора испытывает движения двух основных типов: медленные колебательные и дислокационные.
Медленные колебательные движения происходят непрерывно в пределах всей земной коры: скорости и амплитуды этих движений очень невелики. Они не вызывают резких нарушений первоначального залегания горных пород. Эти движения приводят к перераспределению морских бассейнов и участков суши и являются причиной чередования в разрезе земной коры морских и континентальных отложений.
Для дислокационных движений характерно, что их амплитуда, скорость и градиент значительно больше. Эти движения приводят к изменениям первичного залегания пород, т. е. к появлению различных дислокаций. Характер и возраст медленных колебательных и дислокационных движений восстанавливаются путем изучения разрезов земной коры.
Для изучения медленных колебательных движений. А. П. Карпинский еще в 80-е годы 19 века применил и разработал палеогеографический метод. В основе этого етода лежит представление о том, что перемещение береговой линии моря является результатом колебательных движений земной коры. Изучение разрезов земной коры позволяет составить представление о времени и знаке этих движений и построить палеогеографическую кривую, или кривую смены фаций (рис. 71).

Платформы

Русская платформа. Нижнекембрийские отложения, представленные песками и глинами с морской фауной, выходят на поверхность по побережью Финского залива. Они прослеживаются до Вологды, за Валдай и в Подолии. В центральных и северных частях платформы развиты континентальные песчано-глинистые толщи, содержащие споры нижнего кембрия. Все эти породы представляют отложения неглубоких эпиконтинентальных морей и примыкающих к ним равнин. На востоке и юге кембрий не установлен.
Средний и верхний кембрий известны только на северо-западной окраине платформы, в области южной Швеции, где они представлены морскими сравнительно глубоководными отложениями (рис. 79).
Все это позволяет сделать вывод о том, что в раннем кембрии на северо-западе и юго-западе платформы развивалась трансгрессия, которая пришла из Грампианской геосинклинальной области, та как именно в этом направлении растет мощность кембрийских отложений, и они становятся все более глубоководными. В среднем и позднем кембрии вся Русская платформа (за исключением Южной Швеции) приподнимается, здесь устанавливается континентальный режим, и преобладают процессы не осадконакопления, а размыва.

Платформы

Русская платформа. По площади распространения каменноугольные отложения занимают здесь второе место после девона. Выходы карбона известны в Московской синеклизе, на Тимане и в других областях. В отличие от девона каменноугольная система представлена всеми отделами и ярусами, хотя многие из них распространены не повсеместно и разрезы карбона в разных местах не одинаковы. Чаще всего каменноугольные отложения сложены карбонатными породами: известняками, доломитизированными известняками и доломитами (рис. 87), мощность которых измеряется сотнями метров (более 500 м). Все эти породы накапливались в море, которое появляется на Русской платформе уже в турнейском веке. Турнейское море занимало западную, восточную и центральную области Русской платформы. Северная ее часть была приподнятой, возвышенной сушей.

Геосинклинальные пояса

В Альпийско-Гималайском поясе в меловое время складкообразовательные движения развиваются слабее, чем в юре, и уже в начале мелового периода здесь происходит прогибание и развивается трансгрессия.
На Кавказе уже существовала в виде узкого длинного острова осевая часть Главного Кавказского хребта, являющаяся источником терригенного материала. К югу от этого острова в области южного склона Большого Кавказа накапливались терригенные флишевые толщи, а также толщи туфогенных пород, В зоне северного склона в это время образуются преимущественно мергельно-меловые толщи. С меловыми отложениями северного склона Кавказа связаны месторождения нефти и газа.
В Западно-Тихоокеанской области в нижнемеловое время заканчивается киммерийская складчатость и происходит общее поднятие складчатых сооружений. На поднимающемся континенте во впадинах и на предгорных равинах, как и в верхней юре, накапливаются угленосные толщи (Сучанский и Зыряновский угольные бассейны). В верхнемеловое время эта область уже была молодой горной страной, и здесь лишь местами накапливались континентальные, часто угленосные отложения сравнительно небольшой мощности. В некоторых местах развиты эффузивы.

Эволюция органического мира

Изучение ископаемых остатков животных и растений с несомненностью доказывает, что эти изменения носили направленный характер: органический мир Земли развивался, эволюционировал в сторону появления все более высокоорганизованных форм.
Эволюция органического мира, его направленное развитие — первая, главная закономерность развития органического мира Земли.
Вторая закономерность — чередование длительных этапов медленных и постепенных изменений органического мира с относительно более короткими этапами значительных и очень крупных преобразований. Для иллюстрации этого положения достаточно вспомнить о тех изменениях, которые произошли в составе флоры и фауны в конце палеозоя и мезозоя. Тогда имело место вымирание за сравнительно короткий срок многих более древних групп, на смену которым приходили новые, более высокоорганизованные.
Третья закономерность заключается в том, что ратения в своем развитии опережали животных и «обновление» флоры происходило на полпериода раньше, чем «обновление» фауны. Несомненно, это связано с тем, что наземные организмы, особенно растения, наиболее чувствительны ко всем климатическим изменениям и они первые реагировали на эти изменения. Очевидно существуют и иные, пока что неизвестные нам причины такого опережающего развития растений.

Сибирская платформа

Сибирская платформа расположена между pp. Енисей и Лена, южной оконечностью оз. Байкал и Хатангским прогибом (см. рис. 96). Она занимает западную часть Восточной Сибири. На западе границу Сибирской платформы проводят по геофизическим данным на 100— 200 км западнее р. Енисей от г. Красноярска на юге до Енисейского залива (несколько южнее него) на севере. Далее она почти под прямым углом поворачивает на восток и, пересекая 72 параллель, идет к бухте Нордвик, а отсюда к устью р. Лены. Здесь граница платформы снова под прямым углом поворачивает к югу и по Приверхоянскому прогибу проходит вдоль Лены до впадения в нее Алдана, а затем следует уже вдоль Алдана и Сеттэ-Дабанского антиклинория. С последним она граничит по зоне разломов. В области этого антиклинория граница платформы, сделав еще один поворот, проходит уже в меридиональном наравлении и выходит к Охотскому морю. Отсюда она поворачивает на запад и, проходя по границе Станового хребта с Тукурингро-Джагдин-ским антиклинорием, тянется к южной оконечности оз. Байкал. Далее она поворачивает на северо-запад и по водораздельному гребню Восточных Саян выходит снова к Красноярску.
Фундамент Сибирской платформы, так же как и Русской, был сформирован в докембрийское время в результате саамской, карельской п байкальской эпох складчатости. Байкалиды слагают фундамент платформы на юго-западе и западе, а также в Вилюйской синеклизе. В других областях платформы он сложен саамидами и карелидами. Области беломорской складчатости пока не установлены. Известны лишь многочисленные магматические породы, по времени образования соответствующие беломорскому циклу.