Рубрика: Историческая геология

Для определения абсолютного возраста горных пород, т. е. воз­раста, выраженного в единицах времени, в настоящее время применя­ются радиологические методы: свинцовый, гелиевый, аргоновый, строн­циевый, иониевый и радиоуглеродный.
Все эти методы основаны на том, что радиоактивный распад эле­ментов протекает с постоянной скоростью, не изменяющейся под дей­ствием каких бы то ни было факторов. Для разных химических эле­ментов эта скорость неодинакова. Она устанавливается эксперимен­тально. Зная, какое количество продуктов распада инеразложившегося вещества находится в данной породе, можно определить то количество этого вещества, которое было во время образования породы, а затем, зная скорость распада, можно определить время, за которое образова­лось данное количество продуктов распада.
Наиболее точным из всех перечисленных методов является радио­углеродный (по изучению изотопа Сн), который позволяет определять десятки и сотни тысяч лет.

Геологическая стадия развития Земли продолжается 4— 4,5 млрд. лет. Она начинается с докембрия. В СССР докембрий делится на четыре эры (группы): архейскую (AR), продолжительность которой около 2 млрд. лет, нижнепротерозойскую (PR1), среднепротерозойскую (PR2) и верхнепротерозойскую, или рифейскую (PR3 или R), об­щей продолжительностью также около 2 млрд. лет. Из них на рифей приходится 1030 млн. лет. Верхняя часть толщи докембрия нередко опи­сывается также под названием синийского комплекса (Sn). Синий примерно соответствует верхнему протерозою или рифею, отличаясь от него несколько меньшим объемом. Продолжительность синия не­сколько больше 700 млн. лет. В настоящее время термин «синий» вы­ходит из употребления и заменяется термином «рифей».

Этот материк состоял из разновозрастных структур, находящихся на различных этапах развития. Ядро его составляли древние платформы: Канадская, Русская, Сибирская, Северо-Китайская и Южно-Китайская. Кроме них, в его состав входил Урало-Сибирский палеозойский складча­тый пояс, Северо-Атлантические каледониды и герцинские структуры Западно-Европейской, Аппалачской, Скифско-Мангышлакской и Монго­ло-Охотской складчатых областей. В течение всего триаса Лавразия оставалась высоко приподнятым континентом.
В Урало-Сибирском палеозойском складчатом поясе в Зауралье, в области Туранской плиты и Тургайских степей продолжалось формирование узких грабенов, грабен-синклиналей и об­ширных депрессий. В этих впадинах накапливались континентальные отложения: глинисто-алевролитовые, а затем грубообломочные песча-но-сланцевые толщи с горизонтом каменных углей.
В Скифско — Мангышлакской области в триасе происхо­дят дифференцированные тектонические движения по разломам и зак­ладываются Валахская впадина, Манычский прогиб и целый ряд впадин на границе этой области с Русской платформой — Преддобруджинский прогиб и другие. С разломами связаны эффузивные процессы и образо­вание порфиритов, дацитов, туфов, туфоконгломератов, туфобрекчий и туфопесчаников, которые переслаиваются с осадочными породами.

В Альпийско — Гималайском поясе неогеновые отложения распространены  наиболее  широко  и  представлены  разнообразными фациями.
В начале неогена в этом поясе, к северу от складчатых сооружений, протягивался узкий и длинный морской бассейн, в западной части кото­рого накапливались конгломераты, пески и известняки с фауной от­крытого моря (ежи, головоногие и др.), а в восточной — накапливались песчано-глинистые отложения, слагающие верхнюю часть майкопской свиты и представляющие собой отложения опресненного бассейна.
На границе нижнего и среднего миоцена в результате поднятий этот бассейн разделился на два: западный — с нормальной соленостью и восточный (Крымско-Кавказский) — опресненный. До конца миоцена в них накапливались мелководные пески, ракушечники, глины и только по окраинам и в северо-западной и северо-восточной частях облагались более глубоководные и более мощные глины и тонкослоистые мергели с остатками фауны, 80% которой еще и сейчас обитает в Черном море, соленость которого не превышает 2%.
В начале верхнего неогена, в понтическом веке, новое поднятие по меридиану Ставрополь — Эльбрус привело к разделению Крымско-Кавказского бассейна на два, которые дали начало современному Чер­ному и Каспийскому морям. Дальнейшая история этих бассейнов очень сложна: они неоднократно меняли свои очертания, иногда между ними: устанавливалась связь. В течение всего верхнего неогена в них накап­ливались толщи обломочных пород, образующиеся за счет разрушения; поднимающихся горных сооружений Кавказа. Это типичная меласса.. В промышленном отношении наиболее интересны киммерийский ярус на Керченском полуострове, с которым связаны богатые залежи бурого железняка и широко распространенная продуктивная толща, богатая нефтью.
В неогене на Кавказе появляются современные ледники.

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, которое 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.