Vēsturiskā teoloģija. Vēsturiskā ģeoloģija: pamatzinātne, dibinātāji, literatūras apskats. Vēsturiskā ģeoloģija ar paleontoloģijas un astronomijas pamatiem
PRIEKŠVĀRDS................................................. .. .................................................. ...................................... 3
IEVADS.................................................. ...................................................... .............................................................. 4
I DAĻA VĒSTURES ĢEOLOĢIJAS PAMATPRINCIPI UN METODES 7
1. NODAĻA. VĒSTURES ĢEOLOĢIJAS PRIEKŠMETS UN UZDEVUMI................................................. 7
2. NODAĻA. STRATIGRĀFIJA UN ĢEOHRONOLOĢIJA................................................ ...................... 14
2.1. STRATIGRĀFISKĀS VIENĪBAS VEIDI UN TO IDENTIFIKĀCIJAS KRITĒRIJI 16
2.2. RELATĪVĀ ĢEOHRONOLOĢIJA................................................ .............. 18
2.3. ABSOLŪTA ĢEOHRONOLOĢIJA................................................ ..................................... 36
2.4. STARPTAUTISKĀ ĢEOHRONOLOĢISKĀ MĒRĶA .................................................. 41
2.5. STRATIGRĀFISKĀS VIENĪBAS STANDARTI................................................ 42
3. NODAĻA. VĒSTURES UN ĢEOLOĢISKĀS ANALĪZES PAMATMETODES 47
3.1. SEJAS METODE................................................ ............................................... 48
3.2. PALEONTOLOĢISKĀ MATERIĀLA ANALĪZE (BIOFACIĀLĀ UN PALEOEKOLOĢISKĀ ANALĪZE)................................................ .................................................. ...................................................... ...... 54
33. PALEOGĀFISKĀS METODES................................................................ .............................................. 57
3.4. FORMĀCIJAS ANALĪZE.................................................. ..................................... 77
3.5. PALEEOGRĀFISKĀS KARTES................................................ .................................................. 79
II DAĻA. ZEMES SENĀ VĒSTURE................................................ .......................... 82
4. NODAĻA. ZEMES RAŠANĀS UN PIRMSARHEJA VĒSTURE.................................. 82
4.1. SAULES SISTĒMAS VEIDOŠANĀS................................................ .......................... 82
4.2. PLANĒTU IZVEIDOŠANĀS, KONDENSĀCIJA UN STARPZVAIGŽŅU MATERIJAS UZKRĀŠANA 84
4.3. ZEMES ATTĪSTĪBAS PIRMSARHEAN (HADEAN) POSMS.................................................. 86
5. NODAĻA. ARHEJU VĒSTURE................................................ .............................................. 88
5.1. PRIEKAMBRIJAS VISPĀRĒJĀ NODAĻA................................................ .......................... 88
5.2 AGRINĀJAIS ARHEJS (4,0-3,5 miljardi gadu)................................... .... ................................ 90
5.3. VIDĒJAIS UN VĒLAIS ARHEJS (3,5-2,5 miljardi gadu)................................................ ...................... 98
5.4. ĢEOLOĢISKIE IESTATĪJUMI ARHEJĀ................................................ ......... 106
5.5. DZĪVES IZCELSME .............................................. ..................................................... 108
5.6. MINERĀLI................................................................ ................................ 109
6.2. SEDIMENTĀCIJAS VIDE................................................ ............................ 121
6.3. MINERĀLI................................................................ ................................ 122
7. NODAĻA. VĒLAIS PROTEROZOIKS................................................ .............................................. 123
7.1. STRATIGRAFISKAIS IEDALĪJUMS UN STRATOTIPI................................................ 123
7.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ................................................... 129
7.3. PALEOTEKTONISKIE UN PLEEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI.. 129
7.4. KLIMATISKĀ ZONA .................................................. .............................. 141
7. 5. MINERĀLRESURSI................................................ ...................................... 142
III DAĻA ZEMES FANEOZOIKĀ VĒSTURE................................................... ......... ......... 145
PALAEOZOJS.................................................. . .................................................. .......................... 145
8. NODAĻA. VENDIJAS PERIODS................................................... ...................................................... .... 149
8.1. PAR VENDIJAS SISTĒMAS POZĪCIJU VISPĀRĒJĀ HRONOSTRATIGRĀFISKAJĀ MĒRGOJĀ 149
8.2. VENDIJAS SISTĒMAS STRATOTIPI................................................ .......... 150
8.3. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 155
8.4. PALEOTEKTONISKIE UN PLEEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI.. 156
8.5. KLIMATISKĀ ZONA................................................. ...................... 162
9. NODAĻA. KAMBRIJAS PERIODS................................................ ...................................................... 166
9.1. STRATIGRAFISKAIS IEDALĪJUMS UN STRATOTIPI................................................ 166
9.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 170
9.3. PALEOTEKTONISKIE UN PLEEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI.. 173
9.4: KLIMATISKAIS UN BIOĢEOGRĀFISKS ZONĒJUMS......... 180
9.5. MINERĀLI................................................................ ................................ 185
10. NODAĻA. ORDOVĪCIJAS PERIODS................................................ .............................................. 185
10.1. STRATIGRAFISKAIS IEDALĪJUMS UN STRATOTIPI................................................ 186
10.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 187
103. PALEOTEKTONISKIE UN PALEOĢEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI. 191
10.4. KLIMATISKAIS UN BIOĢEOGRĀFISKAIS ZONĒJUMS....... 201
10.5. MINERĀLI................................................................ .......................... 204
11. NODAĻA. SILŪRA PERIODS................................................... ...................................... 205
11.1. STRATIGRAFISKAIS IEDALĪJUMS UN STRATOTIPI.................................. 205
11.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 207
11.3. PALEOTEKTONISKIE UN PALEOĢEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI 209
11.4. KLIMATISKAIS UN BIOĢEOGRĀFISKAIS ZONĒJUMS....... 216
11.5. MINERĀLI................................................................ .......................... 219
12. NODAĻA. DEVONIJAS PERIODS................................................ ...................................................... 219
12.1. STRATIGRAFISKAIS IEDALĪJUMS UN STRATOTIPI................................................ 219
12.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 221
12.3. PALEOTEKTONISKIE UN PLEOĢEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI 224
12.4. KLIMATISKAIS UN BIOĢEOGRĀFISKAIS ZONĒJUMS....... 236
12.5. MINERĀLI................................................................ .......................... 239
13. NODAĻA. OGĻU PERIODS................................................... .................. 240
13.3. STRATIGRAFISKAIS IEDALĪJUMS UN STRATOTIPI................................................. 240
13.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 246
13.4. KLIMATISKAIS UN BIOĢEOGRĀFISKAIS ZONĒJUMS....... 263
135. MINERĀLRESURSI................................................... ...................................... 269
14. NODAĻA. PĒRMISKAIS PERIODS................................................ ...................................................... 270
14.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 271
14.3. PALEOTEKTONISKIE UN PALEOĢEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI 274
14.5. MINERĀLI................................................................ .......................... 289
MEZOZOIKA ĒKA .................................................. ................................................... ...................... 290
15. NODAĻA. TRIASIKA PERIODS................................................... ...................................................... 290
15.1. STRATIGRAFISKAIS IEDALĪJUMS UN STRATOTIPI................................................ 290
15.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 292
15.3. PALEOTEKTONISKIE UN PALEOĢEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI 294
15.4. KLIMATISKAIS UN BIOĢEOGRĀFISKAIS ZONĒJUMS....... 303
15.5. MINERĀLI................................................................ .......................... 305
16. NODAĻA. JURAS PERIODS................................................ ...................................................... .... 307
16.1. STRATIGRAFISKAIS IEDALĪJUMS UN STRATOTIPI................................................ 307
16.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 312
163. PALEOTEKTONISKIE UN PALEOĢEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI. 315
16.4. KLIMATISKAIS UN BIOĢEOGRĀFISKAIS ZONĒJUMS....... 325
165. MINERĀLRESURSI................................................... ...................................... 331
17. NODAĻA KRETACEUS ................................................ ...................................................... 331
17.1. STRATIGRAFISKAIS IEDALĪJUMS UN STRATOTIPI................................................ 332
17.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 335
17.3. PALEOTEKTONISKIE UN PALEOĢEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI 341
17.4. FAUNAS ATTĪSTĪBA UN IZNĪŠANA KRETACEUSA........ 356
175. KLIMATISKAIS UN BIOĢEOGRĀFISKAIS ZONĒJUMS........ 358
17.6. MINERĀLRESURSI................................................... ..................................... 363
CENIOZOIKA ĒKA................................................................ ................................................... ...................... 364
18.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ..................................................... 368
18.3. PALEOTEKTONISKIE UN PALEOĢEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI 369
18.4. KLIMATISKAIS UN BIOĢEOGRĀFISKAIS ZONĒJUMS....... 383
18.5. MINERĀLI................................................................ .............................. 388
19. NODAĻA. NEOGĒNA PERIODS................................................... .............................................. 389
19.1. STRATIGRAFISKAIS IEDALĪJUMS UN STRATOTIPI................................................. 389
19.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 391
19.3. PALEOTEKTONISKIE UN PALEOĢEOGRĀFISKIE APSTĀKĻI 393
19.4. KLIMATISKAIS UN BIOĢEOGRĀFISKAIS ZONĒJUMS....... 407
19.5. MINERĀLRESURSI................................................... ..................................... 410
20. NODAĻA. QUATERĀRAIS (ANTROPOĢĒNISKAIS) PERIODS.................................................. 412
20.1. STRATIGRAFISKAIS DALĪJUMS................................................ .................. 412
20.2. ORGĀNISKĀ PASAULE................................................ ........................................... 417
20.3. DABISKI APSTĀKĻI................................................ .................................. 420
20.4. MINERĀLI................................................................ .......................... 427
SECINĀJUMS.................................................. .................................................. ...................................... 428
LITERATŪRA.................................................. .................................................. ...................................... 438
VĒSTURISKĀ ĢEOLOĢIJA
Apmācība
PRIEKŠVĀRDS
Vēsturiskā ģeoloģija ir viens no pamatpriekšmetiem "Ģeoloģijas" nozares speciālistu apmācības programmā. Lai efektīvi apgūtu materiālu, ir nepieciešams nodrošināt studentus ar pietiekamu daudzumu izglītojošās un metodiskās literatūras. Pēdējās pusotras desmitgades laikā valsts vadošās komandas ir izdevušas trīs labi zināmas mācību grāmatas, kuras plaši izmanto lielākajā daļā universitāšu. Šī ir Sanktpēterburgas Valsts kalnrūpniecības institūta (tagad SPGU) Vēsturiskās un dinamiskās ģeoloģijas nodaļas komandas mācību grāmata “Vēsturiskā ģeoloģija ar paleontoloģijas pamatiem”, 1985. gads. Autori - E.V. Vladimirskaja, A.Kh. Ka-garmanovs, N.Ya. Spasskis u.c.. 1986. gadā tika izdota G.I.Ņemkova, E.S. mācību grāmata “Vēsturiskā ģeoloģija”. Levitskis, I.A. Grečišņikova u.c., kas sagatavoti Maskavas Ģeoloģiskās izpētes institūta (tagad MGGA) Reģionālās ģeoloģijas un paleontoloģijas nodaļā. 1997. gadā MSU zinātnieki izdeva mācību grāmatu “Vēsturiskā ģeoloģija”; autori - V.E. Hains, N.V. Koronovskis un N.A. Jasamanovs. Visas šīs mācību grāmatas tika izmantotas, sagatavojot šo vēsturiskās ģeoloģijas rokasgrāmatu. Pieminēsim arī 1998. gadā izdoto “Vēsturiskā ģeoloģija ar paleontoloģijas pamatiem” (autors – M.D. Parfenova). Rokasgrāmata sagatavota Tomskas Politehniskās universitātes Vispārējās un vēsturiskās ģeoloģijas nodaļā. Taču mācību grāmatu trūkums šim kursam nav novērsts, jo pirmās divas mācību grāmatas izdotas diezgan sen, un pēdējās divas ir ar nelielu tirāžu un jau kļuvušas par bibliogrāfisku retumu. Bija nepieciešams sagatavot jaunu mācību grāmatu, kas būtu pieejama mūsu skolēniem un ņemtu vērā oriģinālo Sibīrijas materiālu.
Jāuzsver arī šāds apstāklis. Pazīstamās vēsturiskās ģeoloģijas mācību grāmatas dažādi interpretē Zemes attīstību un pievērš nevienlīdzīgu uzmanību jaunās globālās tektonikas jautājumiem. Ja E.V.Vladimirskas u.c.(1985), G.I.Ņemkova u.c.(1986) mācību grāmatās litosfēras plātņu tektonikas jautājumi tikpat kā nav aplūkoti vai ieņem ļoti pieticīgu vietu, tad jaunākā V.E.Khaina mācību grāmata N.V. Koronovskis un N. A. Jasamanovs (1997) pilnībā balstās uz šo koncepciju.
Pēc autoru domām, ir nepieciešams kritiski izturēties pret mobilisma hipotēzi, jo daudzus faktu datus nevar ietvert tikai plātņu tektonikas ietvaros. Litosfēras plākšņu jēdziens saskaras ar īpašām grūtībām saistībā ar zemes vēstures paleozoja un prekembrija posmu. Galvenā pretruna ir kontinentu dziļās saknes, kas neļauj tiem brīvi pārvietoties pa astenosfēras slāni, kā arī gredzenveida struktūru klātbūtne un lielu nogulumiežu materiāla uzkrāšanās neesamība subdukcijas zonās. Mūsuprāt, pulsācijas hipotēzes izmantošana, kas balstās uz mainīgiem Zemes saspiešanas un izplešanās laikmetiem kosmisku iemeslu dēļ, ir pamatota. Acīmredzot paplašināšanās laikmeti ir saistīti ar plaisu zonu parādīšanos un kontinentu diverģenci. Pēc V.A.Obručeva un M.A.Usova darbiem šīs idejas pēdējos gados īpaši aktīvi attīstījis E.E.Milanovskis un viņa atbalstītāji; šīm idejām šajā apmācībā ir piešķirta prioritāte. Jaunās vēsturiskās ģeoloģijas koncepcijā acīmredzot būtu jāņem vērā tikai ierobežota izplatība Zemes pulsējošās attīstības laikā, visu ģeoloģisko procesu cikliskums un evolūcija, tostarp organiskās pasaules evolūcija, kas novērota uz paleontoloģiskā materiāla.
Piedāvātās mācību grāmatas apjoms ir salīdzināms ar iepriekš minētajām mācību grāmatām un aptver visas programmā paredzētās kursa sadaļas. Viens no jauninājumiem šajā mācību grāmatā ir dažādu fanerozoja periodu paleoģeogrāfijas informācijas apvienojums ar raksturīgākajiem griezumiem, kuros redzama arī fosilo atlieku izplatība. Par pamatu paleoģeogrāfiskajām rekonstrukcijām ņemtas labi zināmās N.M.Strahova shēmas, ko papildina autori. Šīs vispārinātās diagrammas pirmo reizi tiek parādītas krāsās, kam vajadzētu būtiski uzlabot prezentētā materiāla uztveri. Līdzās šīm shēmām, kurās nav ņemts vērā jaunās globālās tektonikas jēdziens, mācību grāmatā ir iekļautas seno kontinentu platektoniskās rekonstrukcijas, kuras aizguvām no J. Monro & R. Wicander grāmatas, 1994. Dažādu organismu raksturīgo organismu tabulas. sistēmas ir sastādītas pēc G. I. Ņemkovas u.c. mācību grāmatas (1986) parauga, papildinātas ar Sibīrijas materiālu un maksimāli; ir tuvu kolekcijām, kas pieejamas Tomskas Valsts universitātes Paleontoloģijas un vēsturiskās ģeoloģijas katedrā.
Mācību grāmatas saturs tika pārrunāts ar kolēģiem TSU Paleontoloģijas un vēsturiskās ģeoloģijas katedrā. Autori ir pateicīgi asociētajai profesorei N.I. Savinai par palīdzību mācību grāmatas rediģēšanā, TSU profesoram A.I.Rodyginam un asociētajam profesoram G.M.Tatjaņinam par vērtīgiem padomiem, lasot vairākas nodaļas, kā arī Maskavas Valsts universitātes asociētajam profesoram D.I.Panovam, kurš izteica svarīgus kritiskus komentārus, kas ļāva pilnveidot mācību grāmatas saturu un struktūru. Izsakām pateicību Krievijas Dabas resursu ministrijas departamenta vadītājam, Krievijas godājamajam ģeologam L.V. Oganesjanam un Geoinformmark CJSC ģenerāldirektoram G.M. Geišerikam par palīdzību mācību grāmatas izdošanā 300. 1. Krievijas kalnrūpniecības un ģeoloģijas dienests. Pateicamies V.A.Konovalovai, T.N.Afanasjevai un E.S.Ab-durakhmanovai, kuras piedalījās datorrakstā, kā arī visiem cilvēkiem, kuri piedalījās šī darba izdošanā.
IEVADS
Vēsturiskā ģeoloģija- sintētiska disciplīna, kas integrē datus no daudzām citām ģeoloģijas zinātnēm. Priekšmets Vēsturiskās ģeoloģijas pētījums ir Zeme, precīzāk, tās augšējais cietais apvalks - zemes garoza. Mērķis vēsturiskā ģeoloģija - ģeoloģiskā laikā zemes garozā notikušo procesu identificēšana, tās attīstības modeļu noskaidrošana, ar vislielāko pilnību atveidojot biosfēras evolūcijas attēlus mūsu planētas pagātnes ģeoloģiskajos laikmetos.
Galvenie dokumenti, pēc kuriem tiek rekonstruēta reģiona attīstības ģeoloģiskā vēsture, ir ieži un tajos esošās fosilās organiskās atliekas, kas savāktas ģeologu lauka darbos. Uz šiem materiāliem balstīta informācija par ģeoloģiskām parādībām un epizodēm, kas notikušas ģeoloģiskajā pagātnē. Visaptveroša iežu paraugu izpēte laboratorijās, dzīvnieku un augu izskata atjaunošana, to dzīvesveids un mijiedarbība ar vidi.Ļauj atšifrēt atsevišķus notikušus ģeoloģiskos notikumus un rekonstruēt uz Zemes pastāvošos fiziskos un ģeogrāfiskos apstākļus. virsma pagātnes ģeoloģiskajos laikmetos.
Vēsturiskā ģeoloģija atrisina šādus pamata jautājumus uzdevumi:
1. Iežu slāņu rašanās izpēte, hronoloģiskās secības atjaunošana
Sīkāka informācija par viņu izglītību, relatīvā vecuma noteikšana. Akmeņi, kas veido zemes garozu
veidojās nevis uzreiz, bet kaut kādā secībā; un tajā pašā laika periodā
Dažādās zemes virsmas daļās radās dažādi sastāvi un izcelsme.
šķirnes Šis uzdevums ir izpētīt iežu slāņu sastāvu, veidošanās vietu un laiku, un
arī to attiecību identificēšanu un salīdzināšanu (korelāciju) savā starpā izlemj
loģiskā disciplīna stratigrāfija(no latīņu stratum — slānis un grieķu grapho — rakstīt).
Tajā pašā laikā stratigrāfijā lielā mērā tiek izmantoti dati no litoloģijas, paleontoloģijas,
strukturālā ģeoloģija, relatīvā un absolūtā ģeohronoloģija.
2. Dzīvības veidošanās un attīstības analīze uz Zemes ir prerogatīva paleontoloģija. Sadaļas pa
Leontoloģija: paleofaunistika Un paleofloristika attiecīgi izpētiet kopumu
sugas un augi, kas dzīvojuši noteiktā laikā dažādos klimatiskajos apstākļos, kā arī par
faunas un floras izcelsme un attīstība laika gaitā. nodaļa paleobioģeogrāfija dabiski atklāj
fosilo dzīvnieku un augu izplatība telpā, kā arī laikā.
3. Zemes virsmas fizisko un ģeogrāfisko apstākļu atjaunošana ģeoloģiskā
pagātne, jo īpaši zemes un jūras izplatība, sauszemes un Pasaules okeāna reljefs, dziļumi, sāls
jūras baseinu dinamika, temperatūra, blīvums, klimats, bioloģiskā un ģeoķīmija
ķīmiskie apstākļi ir viena no sarežģītākajām vēsturiskās ģeoloģijas problēmām. Viņa ir galvenā
zinātnes uzdevums paleoģeogrāfija, kas pagājušajā gadsimtā radās no vēsturiskās ģeoloģijas uz
neatkarīga zinātnes atziņu nozare. Paleoģeogrāfiskā izpēte nav iespējama
vadīja, nepētot nogulumiežu kalnu materiālo sastāvu, strukturālo un faktūru struktūru
jaunas šķirnes.
4. Tektonisko kustību vēstures rekonstrukcija. Vairāku vecumu un daudzu mēroga
tektonisko kustību pēdas traucējumu veidā iežu slāņu primārajā rašanās un
ģeoloģiskie ķermeņi tiek novēroti visur uz zemes virsmas. Laika definīcija
noteiktas tektonisko kustību izpausmes, raksturs, apjoms un virziens reģionālā ģeotektonika, un pēta atsevišķu teritoriju un visas zemes garozas dažādu strukturālo elementu attīstības vēsturi vēsturiskā ģeotektonika.
5. Vulkānisma, plutonisma un metamorfisma vēstures rekonstrukcija un skaidrojums. Pamatā
Pētījumi ir saistīti ar vulkanogēno nogulumu relatīvā un absolūtā vecuma noteikšanu.
magmatiskie, magmatiskie un metamorfie ieži, kā arī primārās dabas izveidošanās pēc
dienas. Pēc tam tiek apzinātas vulkāniskās aktivitātes zonas, apzināta un rekonstruēta teritorija
Vulkānisma un plutonisma ietekme nosaka mantijas plūsmu ģeoķīmiskās iezīmes.
Tādi ir uzdevumi ģeoķīmija Un petroloģija.
6. Minerālu izplatības modeļu noteikšana zemes garozā - šis uzdevums
palīdz atrisināt ģeoloģijas sadaļu minerālu doktrīna.
7. Zemes garozas struktūras un attīstības modeļu noteikšana. Šis ir viens no svarīgākajiem
vēsturiskās ģeoloģijas problēmas, kuras nevar atrisināt, neizmantojot zināšanas no daudziem
ģeozinātņu disciplīnas un jomas. Šo problēmu var atrisināt galvenokārt ar reģionālā
naya ģeoloģija, reģionālā Un vēsturiskā ģeotektonika, ģeoķīmija, kosmosa ģeoloģija, ģeofizika
zika, petroloģija un citas zinātnes.
Vēsturiskā ģeoloģija, balstoties uz vispārinājumu, dažādu faktu analīzi un dokumentālu materiālu, atjauno zemes garozas evolūcijas fragmentus un ģeoloģiskās pagātnes attēlus. Tas patiesībā ir tās galvenais uzdevums.
Vēsturiskajā ģeoloģijā galvenokārt tiek izmantoti dati par zemes ģeoloģisko uzbūvi, kas aizņem tikai vienu trešdaļu no zemes virsmas. Jūras ģeoloģijas straujā attīstība pēdējo divu desmitgažu laikā ir devusi mums jaunu informāciju par jūru un okeānu dibena ģeoloģiju; šie materiāli palīdz rekonstruēt tikai salīdzinoši neseno okeāna garozas attīstības vēsturi. Šajā gadījumā atklātos modeļus diez vai var interpolēt uz attālākām ģeoloģiskajām zonām un laikmetiem (prekembrija, paleozoika). Atjaunot Zemes ģeoloģisko vēsturi kopumā, izmantojot visu gan iepriekšējo, gan jauno metožu un modeļu kopumu, ir nākamā 21. gadsimta pētnieku uzdevums.
Vēsturiskās ģeoloģijas zināšanas ir nepieciešamas, pētot reģionālo ģeoloģiju, kas aplūko atsevišķu Zemes reģionu ģeoloģisko uzbūvi to ģeoloģiskās vēstures rezultātā. Tajā pašā laikā reģionālo ģeoloģisko datu vispārināšana un analīze ļauj rekonstruēt Zemes vēsturi kopumā un noteikt tās attīstības modeļus pagātnes ģeoloģiskajos laikmetos.
Vēsturiskā ģeoloģija kā zinātne radās 18. un 19. gadsimta mijā. Tomēr cilvēci jau sen interesē iežu izcelsme un tajos esošās fosilijas, kā arī zemes virsmas pārveidošanas veidi. Senās Ēģiptes, Grieķijas, Romas, Indijas un Ķīnas zinātnieku darbos par šīm problēmām ir daudz interesantu ģeoloģisko novērojumu un ideju, taču līdz renesanses laikmetam tiem netika piešķirta liela nozīme.
1669. gadā dāņu dabaszinātnieks Nīls Stensens (1638-1686), kurš strādāja Itālijā un zinātnieku aprindās bija pazīstams kā Nikolass Stenons, formulēja sešus stratigrāfijas pamatlikumus (postulātus).
1. Zemes slāņi ir sedimentācijas rezultātā ūdenī.
2. Pēc tā izveidojās slānis, kurā bija cita slāņa fragmenti.
3. Katrs slānis tika uzklāts vēlāk nekā slānis, uz kura tas atrodas, un agrāk nekā tas, kas ir pirms tā
vāki.
5. Slānim ir jābūt nenoteiktam apjomam, un to var izsekot pāri
jebkura ieleja.
6. Vispirms slānis tika uzklāts horizontāli; ja ir sašķiebies, tad ir piedzīvojis kaut kādu izliekšanos. Ja cits slānis balstās uz slīpiem slāņiem, tad to locīšana notika pirms šī otrā slāņa nogulsnēšanās.
Šajos Stenona pamatnoteikumos mēs, pirmkārt, redzam tādu zinātņu kā stratigrāfija un tektonika aizsākumu,
18. gadsimta vidū. Parādījās J. Bufona un I. Kanta darbi, kuros uz kosmogonisko ideju pamata tika paustas idejas par Zemes vēstures mainīgumu un attīstību.
Vispareizākais ģeoloģisko parādību skaidrojums sniegts izcilā krievu zinātnieka M.V.Lomonosova (1711-1765) darbos. Viņš sadalīja ģeoloģiskos procesus iekšējos un ārējos un piešķīra vadošo lomu iekšējiem cēloņiem kalnu un ieplaku veidošanā. M.V.Lomonosovs faktiski bija pirmais, kurš pielietoja aktualisma principu. Viņš skaidri norādīja, ka mūsdienu ģeoloģisko procesu izpēte ļauj izprast Zemes pagātni. Atsaucoties uz nogulumiežu veidošanās apstākļiem, savā darbā “Par zemes slāņiem” (1763) viņš rakstīja: “... šie dažādie matērijas veidi, kas atrodas viens virs otra (ko sauc par plakaniem) parāda, ka tie nav radušies vienlaikus; tomēr kopā ir notikušas... vispārīgas un specifiskas izmaiņas. Smilšainie slāņi agrāk bija jūras dibens vai liela upe."
Vēsturiskā ģeoloģija radās 18. gadsimta otrajā pusē. un veidoja vienotu veselumu ar stratigrāfiju. Tomēr stratigrāfiskie pētījumi bija reti un sadrumstaloti. Lielu ieguldījumu šīs zinātnes attīstībā sniedza itāļu zinātnieks D. Arduino, kurš 1760. gadā izveidoja pirmo shēmu iežu dalīšanai pēc vecuma. Pateicoties vācu ģeologu, īpaši A. Vernera (1750-1817) pētījumiem, tika izstrādāta Vidusvācijas reģionālā stratigrāfiskā shēma un uz tās pamata rekonstruēta Eiropas ģeoloģiskā attīstības vēsture.
Līdz 18. gadsimta beigām. Ģeoloģiskās informācijas ir sakrājies daudz, taču pagaidām nav atrasta uzticama metode nogulumu sinhronitātes un līdzsvara vecuma un līdz ar to arī tos izraisījušo procesu noteikšanai. Tāpēc savāktās informācijas vēsturiska sistematizācija nebija iespējama. Šī atslēga bija paleontoloģiskā (biostratigrāfiskā) metode, kuras pamatlicējs bija angļu inženieris V. Smits (1769-1839). Tiesa, viņa priekšgājējs franču abats Žirū Soulavi tālajā 1779. gadā izveidoja konsekventu fosilo organismu kompleksu virkni Dienvidfrancijas nogulumiežu slāņu daļā un nonāca pie secinājuma, ka dažādu kompleksu dominēšanas laikmetu hronoloģiskā secība. jūras dzīvnieki atbilst šīs faunas šķirņu kalnu slāņu sastopamības secībai un relatīvajam vecumam Taču fosilo organismu praktisko nozīmi nogulumiežu slāņu dalīšanā un korelācijā parādīja V. Smits, kurš, balstoties uz biostratigrāfiskās metodes, Anglijā sastādīja pirmo nogulumiežu vertikālās secības skalu.
Paleontoloģiskās metodes pamatlicēji kopā ar V. Smitu ir franču zinātnieki J. Kuvjē (1769-1832) un A. Bronjārs (1801-1876). Vienlaicīgi, bet neatkarīgi viens no otra veicot ģeoloģiskos pētījumus, viņi nonāca pie vienādiem secinājumiem saistībā ar tajos esošo slāņu un fosilās faunas atlieku rašanās secību, kas ļāva sastādīt pirmās stratigrāfiskās kolonnas. , vairāku Anglijas un Francijas reģionu griezumi un ģeoloģiskās kartes. Balstoties uz paleontoloģisko metodi, 19. gadsimtā tika apzināta lielākā daļa šobrīd zināmo ģeoloģisko sistēmu un sastādītas ģeoloģiskās kartes. Jaunas metodes atklāšana veicināja strauju vēsturiskās ģeoloģijas attīstību un iezīmēja “stratigrāfiskā” posma sākumu šīs zinātnes attīstībā. Par 20 gadiem 19. gs. (:1822-1841), ko B.S. Sokolovs nodēvēja par “varoņu laikmetu” ģeoloģijas attīstībā, tika izveidoti gandrīz visi galvenie vispārējā stratigrāfiskā mēroga sadalījumi, kas ļāva sistematizēt plašu ģeoloģisko materiālu hronoloģiskā secībā. Taču šos sasniegumus iezīmēja katastrofas ideju, dievišķo Radīšanas aktu dominēšana, kas vertikālā griezumā izskaidroja dzīvnieku un augu kompleksu maiņu.
Lielākais franču zinātnieks J. Cuvier bija ne tikai viens no paleontoloģiskās metodes pamatlicējiem, bet arī savulaik plašu popularitāti baudījušais katastrofu teorijas autors. Pamatojoties uz ģeoloģiskiem novērojumiem, viņš parādīja, ka dažas organismu grupas ģeoloģiskā laika gaitā izmira, bet to vietā stājās jaunas. Viņa sekotāji J. Agassiz (1807-1873), A. d'Orbigny (1802-1857), L. Elie de Bomont (1798-1874) un citi sāka skaidrot ne tikai organismu izzušanu, bet arī daudzus citus notikumus Zemes virsma ar katastrofām Pēc viņu domām, jebkuras klinšu rašanās, reljefa izmaiņas, ainavu vai biotopu apstākļu izmaiņas, kā arī organismu izzušana bija dažādu mēroga katastrofu parādību rezultāts, kas notika uz zemes virsmas.Vēlāk , katastrofu teoriju asi kritizēja izcilie 19. gadsimta zinātnieki Dž.Lamarks (1744-1829), Šarls Laiels (1797-1875), Šarls Darvins (1809-1882).Franču dabaszinātnieks Dž.Lamarks radīja organiskās pasaules evolūcijas doktrīnu un pirmo reizi pasludināja to par universālu dzīvās dabas likumu.Angļu ģeologs Čārlzs Laiels savā darbā "Ģeoloģijas pamati" apgalvoja, ka lielas izmaiņas uz Zemes nav notikušas destruktīvu katastrofu rezultātā. bet gan lēnu, ilgstošu ģeoloģisko procesu rezultātā.Zināšanas par Zemes vēsturi Čārlzs Laiels ierosināja sākt ar mūsdienu ģeoloģisko procesu izpēti, uzskatot, ka tie ir "pagātnes ģeoloģisko procesu zināšanu atslēga". Šo Čārlza Laiela nostāju vēlāk sauca par “aktālisma principu”.
Satriecošu triecienu katastrofai deva Čārlza Darvina grāmatas “Par sugu izcelsmi ar dabiskās atlases līdzekļiem” (1859) parādīšanās. Viņa secinājumi par dabiskās atlases nozīmi organiskās pasaules evolūcijā nostiprināja fosilo organisko atlieku lomu kā dzīvības vēstures dokumentus un kā pamatu iežu slāņu hronoloģiskajam dalījumam. Liela nozīme vēsturiskās ģeoloģijas attīstībā bija arī Čārlza Darvina idejām par ģeoloģiskā un paleontoloģiskā ieraksta nepilnīgumu. Čārlza Darvina darbu parādīšanās sniedza lielu atbalstu evolucionistu mācībām, jo tie pierādīja, ka organiskā pasaule tiek pārveidota lēnu evolūcijas pārmaiņu rezultātā.
Saskaņā ar V. M. Podobina un G. M. Tatjaņina (Evolution.., 1997) teikto, Zemes vēsturē pārsvarā kosmisku un tektonisku faktoru ietekmē tiek novērota pakāpeniska biotas komplikācija ar periodiskiem tās līdzsvara traucējumiem un vienmērīgu attīstību. Kopš Dž. Kuvjē laikiem pētnieki vairākkārt ir novērojuši, kā daži organismi noteiktos intervālos ekosistēmās piekāpās citām, progresīvākām formām. Taču šādu ideju attīstība uz zinātniska pamata kļuva iespējama tikai 20. gadsimtā, uzkrājoties informācijai par pagājušo ģeoloģisko laikmetu organisko pasauli. Ģeohronoloģiskais faktors (ģeoloģiskais laiks) šajā gadījumā kļūst par vienu no vadošajiem. Nepārtrauktas biotas attīstības raksturs ir globālā organismu evolūcijas procesa neatņemama sastāvdaļa, un, kā liecina daudzu zinātnieku pētījumi, to nosaka Zemes revolūcija kopā ar Saules sistēmu ap Galaktikas centru. , dažādu galaktikas orbītas sektoru pāreja un citi “kosmiski” iemesli, to mijiedarbība ar Zemes iekšējo enerģiju.
Sarežģīti organizētās formās ar seksuālo diferenciāciju tiek novērota cikliska attīstība (veidošanās, attīstība un izzušana), un šādi organismi ir vairāk pakļauti izzušanai dabas katastrofu laikā. Progresīvā (mainstream) evolūcija, pēc V. M. Podobina un G. M. Tatjaņina (1997) domām, papildus dabiskajai atlasei pēc Čārlza Darvina domām, acīmredzot ir saistīta ar tā saukto “katalizatoru” (aktīvo zonu, plaisu utt.) ietekmi. ..d.), kas veicināja paātrinātu mutāciju procesu un strauju organismu attīstību, kas migrācijas laikā iekļuva šajās zonās.
Pētot fanerozoiskā foraminifera, kā arī ņemot vērā citu organismu attīstību saskaņā ar publicētajiem darbiem, V.M. Podobina un G.M. Tatjanins norāda, ka biotas evolūciju ietekmēja šādi galvenie faktori:
1. Kosmiskā (Zemes cirkulācija kopā ar Saules sistēmu ap Galaktikas centru,
saules starojuma izmaiņas, asteroīdu, meteorītu krišana, ekscentricitātes maiņa
Zemes orbitālā sistēma, Zemes rotācijas ass utt.).
2. Tektoniskā (oroģenēze, riftēšana, dziļūdens tranšeju veidošanās, iegrimšana,
pacēlumi utt.).
3. Ģeohronoloģiskais (ģeoloģiskais laiks).
Šie divi faktori ir savstarpēji saistīti ar pirmajiem diviem faktoriem:
4. Paleoģeogrāfiskā (ekosistēmu pārkārtošanās: abiotiskas un biotiskas izmaiņas
nia, organismu attiecības).
5. Temperatūra (klimatiskais un vertikālais zonējums: temperatūras pazemināšanās virzienā uz
stabi un ar dziļumu, temperatūras paaugstināšanās noteiktās vietās, kas saistīta ar endogēno
procesi).
6. Migrācijas faktors (liela nozīme mezozojā un it īpaši kainozojā).
Ģeoloģiskajā laikā šo faktoru ietekme uz organismu evolūciju bija nevienlīdzīga. Kā norādīts, pirmajā un turpmākajā biotas attīstības stadijā dominēja pirmā un līdz ar to arī otrā faktora darbība, pēc tam sākās ģeohronoloģisko un citu faktoru ietekme. Sestais faktors kļuva īpaši pamanāms ar aktīvi vai pasīvi kustīgu nektonisko, planktonisko un dažu bentosa organismu parādīšanos daudzveidīgākas klimatiskās un citas vides rašanās rezultātā, kas izraisīja atsevišķu šo organismu grupu paātrinātu evolūciju.
Tāpēc biotas pārstāvju evolūcijas ātrums nepalika nemainīgs. Pamatojoties uz dažu foraminiferu kārtu izpēti, atbilstoši evolūcijas ātrumam ir noteiktas trīs galvenās grupas, kuras var izsekot starp citām organiskajām formām:
1) paātrināta evolūcija (planktons, nektons un daļēji mobilais bentoss); 2) mērena evolūcija (mobilais bentoss); 3) lēna evolūcija (lēni kustīgs un sēdošs bentoss). Katras grupas ietvaros, savukārt, vadoties pēc evolūcijas ātruma, var izdalīt pakārtotas apakšgrupas, kas atšķiras pēc noteiktām pazīmēm.
Viens no katastrofālajiem organismu izmiršanas gadījumiem uz krīta-paleogēna robežas skāra, kā zināms, visspecializētākās formas, kuras lielākoties atradās trešajā attīstības (izmiršanas) stadijā. Tie galvenokārt ir globotrunkāni (foraminifera), amonīti, belemnīti, dinozauri utt. Pēc evolūcijas ātruma tie pieder pie pirmās grupas. Lielākā daļa otrās un galvenokārt trešās grupas organismu izturēja šo atskaites punktu bez ievērojamām izmaiņām.
Vienlaicīgi ar vēsturiskās ģeoloģijas attīstību 18. gadsimta beigās. Bija doma par daudzveidīgākas ģeoloģijas zinātnes pastāvēšanu, ko sāka saukt par “ģeognoziju”. Satura ziņā ģeognozija atbilda ģeozinātnei, jo tā pārbaudīja visu zināmo Zemes čaulu stāvokli. Kā atzīmēja G.P.Leonovs (1980), līdz 19. gadsimta sākumam. Tika noteikti divi būtiski atšķirīgi Zemes izpētes virzieni: ģeoloģiskais un ģeognostiskais. Ģeoloģiskais virziens savu uzmanību koncentrēja uz zemes garozas augšējā nogulumiežu slāņa izpēti, un tā uzbūve un attīstība tika aplūkota galvenokārt no vēsturiskā viedokļa; ģeognostiķis - ar saviem pētījumiem aptvēra visu planētu un iekļāva izpētes objektos ne tikai zemes garozu, bet arī visus pārējos Zemes čaulas. Tas savukārt lika ģeologiem ne tikai aplūkot Zemi no vēsturiskā perspektīvas, bet arī koncentrēt savu uzmanību uz ģeosfēru sastāva noteikšanu, ģeoloģisko procesu rašanos un attīstību. Tāpēc laika gaitā vēsturiskais pētniecības virziens pamazām sāka atkāpties otrajā plānā.
Līdz 19. gadsimta vidum. Tie ietver pirmos mēģinājumus rekonstruēt atsevišķu ģeoloģisko laikmetu fiziskos un ģeogrāfiskos apstākļus gan lielām zemes platībām (G.A. Trautschold, J. Dana, V. O. Kovaļevskis), gan visai zemeslodei (J. Markū). Šie darbi iezīmēja "pa-
leoģeogrāfiskais" posms vēsturiskās ģeoloģijas attīstībā. Liela nozīme paleoģeogrāfijas veidošanā bija A. Greslija (1814-1865) 1838. gadā ieviestajam fasijas jēdzienam, kura būtība ir tāda, ka viena vecuma ieži var ir dažādas kompozīcijas, struktūras. » forma un faktūra, atspoguļojot to veidošanās apstākļus.
1859. gadā Ziemeļamerikā radās ideja par ģeosinklīnām (J. Hols), bet 19. gadsimta beigās izcilais krievu ģeologs A. P. Karpinskis savos darbos atklāj Krievijas Eiropas daļas ģeoloģiskās attīstības modeļus. , lika pamatus platformu doktrīnai Ideja par ģeosinklīnijām un platformām kā svarīgākajiem zemes garozas struktūras elementiem saskanīgas teorijas veidā veidojās franču zinātnieka E. Hauga darbā "Ģeosinklīnas". un kontinentālie apgabali" (1900) un kļuva par svarīgāko zemes garozas ģeoloģiskās vēstures vispārinājumu.
Krievijas ģeoloģijas zinātne par šo ideju plašo izplatību un attīstību ir parādā A. A. Borisjakam, kurš, sekojot E. Ogam, sāka uzskatīt vēsturisko ģeoloģiju par ģeosinklīnu un platformu attīstības vēsturi. A.A. Borisjaka idejas ir daudzu mūsdienu vēsturiskās ģeoloģijas jomu pamatā. 20. gados A.A.Borisjaka students D.V.Nalivkins lika pamatus fasiju doktrīnai; nedaudz vēlāk R.F.Hekera, B.P.Markovska un citu pētnieku darbos sāka veidoties “paleoekoloģiskais” virziens organismu un vides attiecību izpētē pagātnē.
Drīz pēc E. Oga darba vācu ģeofiziķis A. Vēgeners vispilnīgākajā formā formulēja hipotēzi par kontinentālo novirzi (mobilisma hipotēzi). Pēc aizmirstības perioda, sākot ar 20. gadsimta 60. gadiem, šī ideja tika atdzīvināta uz jauna faktu pamata kā neomobilisma (jaunās globālās tektonikas jeb litosfēras plātņu tektonikas) hipotēze. A. Holms, G. Hess, R. Dietz, F. Wayne, D. Metthews, D. Wilson, Z. Le Pi+shon un daudzi citi pētnieki sniedza lielu ieguldījumu šīs koncepcijas attīstībā.
20.-40.gadi bija reģionālo ģeoloģisko pētījumu plašas attīstības laiks, uz kura pamata tika veidoti lieli vispārīgi ziņojumi par Eiropas (S.N.Bubnovs), Sibīrijas (V.A.Obručevs), PSRS (A.D.Arhangeļskis) teritoriju. Šo darbu realizāciju veicināja izcilā vācu tektonista G. Stilles idejas par locīšanas fāzēm. Pamatojoties uz milzīgā faktu materiāla par stratigrāfiju, paleoģeogrāfiju, magmatismu un tektoniku vispārinājumu, galvenie Zemes ģeoloģiskās attīstības modeļi ir formulēti ārzemju (L. Kobers, G. Stille) un pašmāju darbos (A. D. Arhangeļskis, D.V. Naļivkiščs N.M. Strahovs, N.S. Šatskis un citi) zinātnieki.
Ja XIX beigas - XX gadsimta 60. gadi. var identificēt kā "tektonisko" posmu vēsturiskās ģeoloģijas attīstībā, tad mūsdienu posmu raksturo precizētu datu sintēze par kontinentu ģeoloģiju, arvien pieaugošās informācijas plūsmas analīze par ģeoloģijas ģeoloģiju. okeāna dibena, darbs, lai radītu pilnīgu priekšstatu par Zemes ģeoloģisko vēsturi, identificētu šīs vēstures modeļus un izskaidrotu to cēloņsakarības. Tajā pašā laikā zinātne balstās ne tikai uz vecām, pastāvīgi pilnveidotām pētniecības metodēm, bet arī uz jaunām metodēm: absolūto ģeohronoloģiju, ģeoķīmisko, ģeofizikālo, paleomagnētisko, dziļo un īpaši dziļo urbšanu.
Līdz ar zinātnisko izpēti jau 20. gadsimta sākumā. Vadošie profesori sāka mācīt vēsturiskās ģeoloģijas kursus augstskolās - sākotnēji Sanktpēterburgā, pēc tam citās Krievijas pilsētās.
Pirmajā mācību posmā tika izmantotas tulkotas mācību grāmatas, piemēram, M. Neimara divsējumu “Zemes vēsture” (1897-1898) A. A. Inostranceva redakcijā. Vēlāk parādījās krievu zinātnieku sarakstītās mācību grāmatas. Imperatoriskajā Sanktpēterburgas universitātē profesors A. A. Inostrancevs (1903, II sējums) vispirms lasīja lekciju kursu par vēsturisko ģeoloģiju. Līdzās citu pasaules valstu ģeoloģisko griezumu aprakstam A.A. Ārzemnieki
Ir dotas atsevišķu Krievijas reģionu ģeoloģiskās īpašības. Viņš sniedz īpaši detalizētu informāciju par kvartāra sistēmu, kuras izpētei līdz tam laikam nebija pievērsta pietiekama uzmanība.
1910.-1911.gadā Sanktpēterburgas Kalnrūpniecības institūtā F.N.Černiševs lasīja lekciju kursu par vēsturisko ģeoloģiju, kurā tika ņemti vērā viņa daudzu gadu pētījumi par atsevišķiem Krievijas reģioniem.
Kā jau norādīts, A.A. Borisjaka idejas ir pamatā paleoģeogrāfiskajām rekonstrukcijām un ar to saistītajām konsekventajām fiziogrāfisko iestatījumu izmaiņām. Pēc tam D. V. Nalivkina izstrādātā fasiju doktrīna arī veicināja vēsturiskās ģeoloģiskās izpētes attīstību un universitātes vēsturiskās ģeoloģijas kursa bagātināšanu. Turklāt D.V. Nalivkins 1932. gadā vēsturiskās ģeoloģijas gaitā ieviesa informāciju par magmatismu un minerāliem. 40. gados B.S.Sokolovs lasīja šo lekciju kursu Ļeņingradas Valsts universitātē, papildinot periodu raksturojumu ar kontinentu paleoģeogrāfiskajām iezīmēm. Tajā pašā laikā tika izdotas G. F. Mirčinoka, A. N. Mazaroviča, M. K. Korovina u.c. vēsturiskās ģeoloģijas mācību grāmatas. N. M. Strahova divu sējumu izdevums “Vēsturiskās ģeoloģijas pamati” (1948) bija galvenā mācību grāmata apmēram trīsdesmit gadus. likme, un tā paleoģeogrāfiskās shēmas nav zaudējušas savu nozīmi līdz mūsdienām.
Amerikāņu pētnieka V. Stoksa “Zemes vēstures pamati jeb ievads vēsturiskajā ģeoloģijā” (W. Stoks, 1960) sniedz priekšstatu par vienotu zemes garozas un tās organiskās pasaules vēsturi, kuras pamatā ir vietējo notikumu integrācija gan telpā, gan laikā.
Viena no fundamentālām ir G.P.Leonova mācību grāmata (1980), kurā vēsturiskā ģeoloģija aplūkota kā zinātnes nozare, kas izgaismo zemes garozas un visas Zemes attīstības modeļus.
Nozīmīgs notikums vēsturiskās ģeoloģijas pētniecībā bija Starptautiskā zinātniski metodiskā konference, ko organizēja Sanktpēterburgas Kalnrūpniecības institūta (Tehniskās universitātes) Vēsturiskās un dinamiskās ģeoloģijas katedra (katedras vadītājs, profesors A.Kh. Kagarmanovs) ( 1999. gada 20.–21. aprīlis) un veltīta izcilā zinātnieka akadēmiķa D.V. Naļivkina 110. dzimšanas gadadienai. Šī konference sekmēja šīs mācību grāmatas koncepcijas izstrādi, deva iespēju pārdomāt uzkrāto jauno teorētisko materiālu un būtiski pilnveidot tā demonstrācijas daļu.
Pēdējos gados galvenie vēsturiskās ģeoloģijas kursi ir bijuši profesora A.Kh.Kagarmanova (1985), profesora G.I.Ņemkova (1986) un akadēmiķa V.E.Khaina (1997) redakcijas mācību grāmatas.
Vēsturiskās ģeoloģijas attīstības perspektīvas ir saistītas ar sakarīgas teorijas izveidi par zemes garozas attīstību, apkopojot visu jaunāko informāciju, ko pēdējā laikā ieguvusi ģeofizika, ģeoķīmija, petroloģija, paleontoloģija un citas zinātnes. Ir nepieciešams pareizi atspoguļot attiecības starp zemes garozas vertikālajām un horizontālajām kustībām. Pamats šiem vispārinājumiem, iespējams, vairs nav mobilisms, kas nespēj izskaidrot uzkrātos faktus, kas ir pretrunā tam, bet, piemēram, pulsācijas koncepcija, kas balstīta uz ģeoloģisko procesu cikliskuma un virziena idejām, ko šobrīd izstrādā akadēmiķis E. E. Milanovskis. un citi pētnieki.
Vienu no svarīgākajiem vēsturiskās ģeoloģijas uzdevumiem - derīgo izrakteņu izplatības modeļu identificēšanu - sarežģī mineralizācijas poligenitāte un polihroniskais raksturs. Lielu interesi rada jaunākie spalvu tektonikas (superplūmju u.c.) dati un pavērušās perspektīvas rūdas veidošanās, naftas un gāzes veidošanās koncepcijas konstruēšanai uz jauna pamata.
Jaunu dzīvības pēdu meklējumi prekembrijā un vēlīnā proterozojā var sniegt interesantus rezultātus un papildināt mūsu izpratni par biosfēras un zemes garozas attīstības agrīnajiem posmiem.
VĒSTURES ĢEOLOĢIJAS PAMATJĒDZIENI UN METODES
Lai veiksmīgi atrisinātu uzdotās problēmas, vēsturiskajai ģeoloģijai ir jābūt kopumam metodes. Pamatojoties uz vēsturiskās ģeoloģijas sarežģīto, sintētisko raksturu, tā savā rīcībā izmanto visu ievadā uzskaitīto ģeoloģijas zinātņu metodes, kā arī bioloģijas, fizikas, ķīmijas, astronomijas, matemātikas, datorzinātņu u.c.
Apskatīsim vēsturiskās ģeoloģijas metodes.
1. nodaļa. Vēsturiskā ģeoloģija - kā zinātne
Prekembrija paleozoja fosilās ģeosinklinālas
Vēsturiskā ģeoloģija ietver vairākas sadaļas. Stratigrāfija ir iežu slāņu sastāva, atrašanās vietas un veidošanās laika un to korelācijas izpēte. Paleoģeogrāfija pēta klimatu, reljefu, seno jūru, upju, ezeru attīstību utt. pagātnes ģeoloģiskajos laikmetos. Ģeotektonika nodarbojas ar tektonisko kustību laika, rakstura un lieluma noteikšanu. Petroloģija rekonstruē magmatisko iežu veidošanās laiku un apstākļus. Tādējādi vēsturiskā ģeoloģija ir cieši saistīta ar gandrīz visām ģeoloģisko zināšanu jomām.
Viena no svarīgākajām ģeoloģijas problēmām ir nogulumu iežu veidošanās ģeoloģiskā laika noteikšanas problēma. Ģeoloģisko iežu veidošanos fanerozojā pavadīja pieaugoša bioloģiskā aktivitāte, tāpēc paleobioloģijai ir liela nozīme ģeoloģiskajos pētījumos. Ģeologiem svarīgs aspekts ir tas, ka organismu evolūcijas izmaiņas un jaunu sugu rašanās notiek noteiktā ģeoloģiskā laika periodā. Galīgās pēctecības princips paredz, ka okeānā vienlaikus ir izplatīti vieni un tie paši organismi. No tā izriet, ka ģeologs, noteicis fosilo atlieku kopumu klintī, var atrast iežus, kas veidojušies vienlaikus.
Evolūcijas transformāciju robežas ir nogulumu apvāršņu veidošanās ģeoloģiskā laika robežas. Jo ātrāks vai īsāks šis intervāls, jo lielāka iespēja veikt detalizētākus slāņu stratigrāfiskos iedalījumus. Tādējādi tiek atrisināta nogulumu slāņu vecuma noteikšanas problēma. Vēl viens svarīgs uzdevums ir dzīves apstākļu noteikšana. Tāpēc ir tik svarīgi noteikt biotopa uzliktās izmaiņas organismiem, kuras zinot, mēs varam noteikt apstākļus nokrišņu veidošanās procesam.
"Ģeoloģiskā kolonna" un tās interpretācija no kreacionistu un uniformistu puses
Ģeoloģija jeb zemes zinātne ir zinātnes disciplīna, ko skeptiķi visveiksmīgāk izmantojuši, lai diskreditētu Bībeli. Zemes uzbūves izpēte, īpaši ieži, kas veido Zemes garozas augšējo daļu...
Līdz 19. gadsimtam tēma “cilvēks un daba” tika pētīta gandrīz tikai filozofijas ietvaros. Attiecīgie fakti netika sistematizēti. Cilvēka ietekmes uz dabu formu klasifikācija nav veikta...
Cilvēka ģeoloģiskā darbība un tās sekas
"Doma nav enerģijas veids," rakstīja V.I. Vernadskis. "Kā tas var mainīt materiālos procesus?" Patiešām, tehnoģenēze darbojas kā ģeoloģisks spēks, kas iekustina milzīgas matērijas masas...
Krasnodaras rezervuāra ekosistēmas stāvokļa un funkcionēšanas ģeoekoloģiskās problēmas
1973. gada oktobrī Krasnodaras laikrakstos parādījās pirmās piezīmes par Kubaņas lielākās ūdenskrātuves – Krasnodaras ūdenskrātuves – grandiozo būvniecību. Tā celta pēc PSRS Ministru padomes rīkojuma...
Zemes zinātne kā zinātne
Augsnes zinātne ir zinātne par augsni, tās veidošanu (ģenēzi), dabu, krātuvi, spēku, ģeogrāfiskās izplešanās modeļiem, attiecībām ar apkārtējo vidi, dabas lomu, ceļiem un meliorācijas metodēm...
Magmatisko un metamorfo iežu petrogrāfija
Petrogrāfija ir zinātne par ģeoloģisko ciklu, kuras mērķis ir visaptveroša iežu izpēte, ieskaitot to izcelsmi. Jāatzīmē, ka petrogrāfijas pamatā vajadzētu būt visu veidu iežiem...
Ļeņingradas apgabala Gatčinas apgabala augsnes
Lielākoties Gatčinas reģions atrodas Ordovika kaļķakmens plato. Šis ir salīdzinoši paaugstināts līdzenums ar nelielu nogāzi dienvidu un dienvidaustrumu virzienā, kas sastāv no ordovika kaļķakmeņiem...
Kombinētais rūdas attīstības projekts
Lebedinskoje ieguves atradnes attīstība
Lebedinskoje lauks aprobežojas ar Kurskas magnētiskās anomālijas ziemeļaustrumu joslas centrālo daļu, kas iet Centrālās Krievijas augstienes dienvidu daļā gar Dņepras (rietumos) un Donas (austrumos) upju baseinu. .
Vēsturiskā ģeoloģija ir sarežģīta zinātne, kas pēta planētas un zemes garozas attīstību un ģeoloģisko notikumu secību.
Pētījumi ģeoloģiskā cikla disciplīnās tiek veikti vēsturiskā kontekstā. Katra no zinātnēm pēta pētāmo objektu un parādību attīstību un secību. Turklāt ģeoloģijā ir vairākas disciplīnas, kas iesaistītas vispārējās ģeoloģijas vēstures izpētē. Tie ietver vēsturisko ģeoloģiju.
Stāsts
Zināšanas par Zemes ģeoloģisko vēsturi kopš seniem laikiem ir uzkrātas vienā ģeoloģiskā virzienā. Taču priekšnoteikumi vēsturiskās ģeoloģijas veidošanai radās tikai 19. gadsimtā, kad J. Kuvjē, V. Smits un A. Bronjarts guva secinājumus par apvāršņu izmaiņu secību ar organiskām atliekām. Tas kalpoja par pamatu paleontoloģiskā metode, viens no galvenajiem šajā disciplīnā.
Tā kā neatkarīga zinātne radās 19. gadsimtā. un ietvēra divus posmus, kas izdalīti, pamatojoties uz izmantotajiem teorētiskajiem principiem. Tādējādi gadsimta pirmajā pusē šīs disciplīnas attīstību ietekmēja A. d'Orbīnī un Dž. Kuvjē izstrādātā katastrofu teorija, bet otrajā pusē to aizstāja Čārlza evolūcijas attīstības idejas. Darvins, J. Lamarks un Čārlzs Laiels.
Turklāt saskaņā ar radniecīgo disciplīnu veidošanās kārtību, kas valdīja vēsturiskās ģeoloģijas attīstībā, šis process līdz 20. gadsimta vidum. ir sadalīti trīs posmos: stratigrāfiskā, paleoģeogrāfiskā, tektoniskā. Gadsimta sākumā veidojās stratigrāfija: veidoja stratigrāfiskā mēroga struktūru, izstrādāja skalu Eiropai, hronoloģiski sistematizēja ģeoloģisko materiālu. Gadsimta vidū paleoģeogrāfijas veidošanās sākās, pateicoties J. Dan un V. O. fiziogrāfisko apstākļu rekonstrukcijai. Kovaļevskis un A. Greslija jēdziena “facies” ieviešana. Nedaudz vēlāk sāka parādīties doktrīna par ģeosinklīniem, bet līdz gadsimta beigām - platformu doktrīna, kas veido tektonikas pamatu. Tad sākās mūsdienu posms.
Pati vēsturiskā ģeoloģija veidojās 19. gadsimta otrajā pusē. Vienlaikus tika formulēti galvenie pētījumu virzieni.
Vēsturiskā ģeoloģija ir devusi nozīmīgu ieguldījumu ģeoloģisko zināšanu attīstībā. Līdz ar to šīs zinātnes ietvaros tika noskaidroti ģeoloģisko procesu attīstības likumi (kontinentu veidošanās, platformu un ģeosinklīnu rašanās un transformācija, magmatisma rakstura izmaiņas u.c.) un vispārējais ģeoloģisko procesu virziens. tika prognozēta planētas un zemes garozas evolūcija.
Mūsdienu zinātne
Tagad vēsturiskā ģeoloģija ietver divus virzienus:
- Ģeoloģijas vēstures izpēte tektonikas, paleoģeogrāfijas, stratigrāfijas kontekstā
- Vispārējā vēsturiskā un ģeoloģiskā attēla veidošana ar rakstu un to attiecību noteikšanu.
Tādējādi šī zinātne ietver ģeohronoloģiju, paleotektoniku, paleoģeogrāfiju, stratigrāfiju.
Šobrīd vēsturiskās ģeoloģijas studiju virziens ietver vairākus priekšmetus. Tajos ietilpst iežu vecums (to veidošanās hronoloģiskā secība un novietojums griezumā, kā arī organiskās atliekas, organismu attīstības vēsture), fizikālie un ģeogrāfiskie apstākļi (zemes un okeāna stāvoklis, klimats, reljefs dažādās vietās). ģeoloģiskās vēstures periodi), tektoniskais novietojums un magmatisms (zemes garozas attīstība, dislokāciju veidošanās un attīstība: pacēlumi, krokas, ieplakas, lūzumi utt.), ģeoloģisko procesu attiecības, atradņu dabiskā saistība ar magmatiskajiem ķermeņiem, ģeoloģiskie kompleksi un struktūras.
Tādējādi vēsturiskās ģeoloģijas galvenais mērķis ir rekonstruēt ģeoloģisko procesu secību planētas iekšienē un virspusē.
Kopā ar citām ģeoloģiskajām disciplīnām vēsturiskā ģeoloģija veido vispārējās ģeoloģijas pamatu, pētot Zemes attīstības likumus. Turklāt šai zinātnei ir lietišķa nozīme, kas sastāv no tās datu izmantošanas, lai radītu zinātnisku bāzi derīgo izrakteņu meklēšanai un izpētei, noskaidrojot to rašanās nosacījumus un atradņu atrašanās vietas likumus.
Šī disciplīna ir saistīta ar visām ģeoloģijas zinātnēm, jo mācību priekšmetu izskatīšana šajā jomā notiek vēsturiskā kontekstā. Turklāt vēsturiskajā ģeoloģijā tiek izmantoti dati, secinājumi un metodes no daudziem no tiem: stratigrāfija, litoloģija, paleontoloģija, petroloģija, tektonika, ģeoķīmija, reģionālā ģeoloģija, paleoģeogrāfija, ģeofizika. Vēsturiskā ģeoloģija ir vistuvākā citām vēstures un ģeoloģiskajām disciplīnām, piemēram, stratigrāfijai un paleontoloģijai. Turklāt pirmais no tiem dažreiz tiek uzskatīts par vēsturiskās ģeoloģijas nozari. Stratigrāfija, tajā skaitā biostratigrāfija, veido apskatāmās zinātnes pamatu, nosakot iežu veidošanās secību un veidojot ģeohronoloģisko sistēmu, kas nodrošina mijiedarbību ar ģeohronoloģiju. Ar biostratigrāfijas palīdzību veidojas saikne starp vēsturisko ģeoloģiju un paleontoloģiju. Fizisko un ģeogrāfisko apstākļu rekonstrukcija, pamatojoties uz iegūtajiem datiem, attiecas uz paleoģeogrāfiju. Zemes garozas attīstības un tajā notiekošo procesu secības izpēte ietilpst tektonikas jomā. Magmatisma, metamorfisma un vulkānisma procesu vēstures izpēte saista vēsturisko ģeoloģiju ar petrogrāfiju.
Priekšmets, uzdevumi, metodes
Vēsturiskās ģeoloģijas priekšmets ir ieži un organiskās atliekas, uz kuru pamata tiek noteikta ģeoloģisko procesu secība.
Šīs zinātnes mērķos ietilpst zemes garozas un biosfēras attīstības posmu rekonstrukcija un sistematizēšana, šo procesu likumu un virzošo spēku noskaidrošana. Tas ietver iežu vecuma aprēķināšanu, tektonisko struktūru un kustību atjaunošanu, vulkānismu, metamorfismu, plutonismu, kā arī pagātnes fiziskos un ģeogrāfiskos apstākļus.
Stratigrāfiju izmanto, lai noteiktu ģeoloģisko procesu ilgumu un secību. Fāciju uzstādījumi galvenokārt tiek rekonstruēti, pētot iežus un organiskās atliekas petroloģijas un paleontoloģijas ietvaros. Tektonika nodarbojas ar tektonisko kustību secības noskaidrošanu, izmantojot neatbilstības, sedimentācijas pārtraukumus, disjunktīvus un plicatīvās deformācijas. Lai noteiktu zemes garozas uzbūves un evolūcijas likumus, tiek izmantoti ģeotektonikas, ģeofizikas un reģionālās ģeoloģijas dati.
Vēsturiskā ģeoloģija, kā minēts iepriekš, izmanto citu ģeoloģisko disciplīnu metodes:
- Biostratigrāfija(evolucionārās, vadošās fosilijas, paleoekoloģiskās, kvantitatīvās korelācijas metodes),
- Ģeoloģiskā(litoloģiskā, mineraloģiski-petrogrāfiskā, strukturālā, ekostratigrāfiskā, ritmostratigrāfiskā, klimatostratigrāfiskā),
- Ģeofizisks(magnetostratigrāfisks, seismostratigrāfisks),
- Absolūtā ģeohronoloģija(urāns-torijs-svins, svins, rubīdijs-stroncijs, kālijs-argons, samārijs-neodīms, radioaktīvā ogleklis, skaldīšanas pēdas),
- Vēsturiski ģeoloģiski(fācijas, veidojumu analīzes).
Papildus iepriekš minētajām pielietotajām metodēm šajā zinātnē tiek izmantotas vispārīgas teorētiskās, piemēram, dialektiskās un aktualistiskās.
Izglītība un darbs
Vēsturiskā ģeoloģija tiek pētīta ģeoloģisko specialitāšu ietvaros, jo tā veido šīs zināšanu jomas pamatu. Tā reti sastopama kā atsevišķa specialitāte.
Darba sfēru nosaka specialitātes fokuss un absolventa izvēle, jo daudzas ģeoloģijas specialitātes ļauj strādāt vairākās profesijās. Pārsvarā šādi speciālisti strādā ražošanā un zinātnes un izglītības jomā. Kas attiecas uz cilvēkiem, kas specializējas tieši vēsturiskajā ģeoloģijā, viņi galvenokārt strādā zinātnē un izglītībā.
Secinājums
Vēsturiskā ģeoloģija ir viena no galvenajām ģeoloģiskā cikla disciplīnām. Tas ir savstarpēji saistīts ar citām zinātnēm, izmantojot to datus un metodes un veidojot vēsturisko un ģeoloģisko bāzi to pētījumiem. Turklāt to izmanto noguldījumu meklēšanai. Neskatoties uz to, ka šādas profesijas nav, zināšanas šajā jomā tiek izmantotas visās ģeoloģijas nozarēs.
Senākie ieži, kas atklāti uz kontinentu virsmas, veidojās Arhejas laikmetā. Šos iežus ir grūti atpazīt, jo to atsegumi ir izkliedēti un vairumā gadījumu tos klāj biezi jaunāku iežu slāņi. Vietās, kur šie ieži ir atklāti, tie ir tik pārveidoti, ka to sākotnējo raksturu bieži nevar atjaunot. Daudzos garos denudācijas posmos tika iznīcināti šo iežu biezie slāņi, un izdzīvojušajos ir ļoti maz fosilo organismu, tāpēc to korelācija ir sarežģīta vai pat neiespējama. Interesanti atzīmēt, ka vecākie zināmie arhejas ieži, iespējams, ir ļoti metamorfēti nogulumieži, un vecākie ieži, uz kuriem tie klājās, tika izkusuši un iznīcinājuši daudzu magmatisko iebrukumu rezultātā. Tāpēc primārās zemes garozas pēdas vēl nav atklātas.
Ziemeļamerikā ir divas lielas Arhejas iežu atsegumu platības. Pirmais no tiem, Kanādas vairogs, atrodas Kanādas centrālajā daļā abās Hadsona līča pusēs. Lai gan dažviet Arhejas ieži ir pārklāti ar jaunākiem akmeņiem, lielākajā daļā Kanādas vairoga teritorijas tie veido virsmu. Vecākie šajā apgabalā zināmie ieži ir bumbiņas, slānekļi un kristāliskas šķiedras, kas ieklātas ar lāvu. Sākotnēji šeit tika nogulsnēts kaļķakmens un slānekļi, kas vēlāk tika noslēgti ar lavas palīdzību. Tad šie akmeņi tika pakļauti spēcīgām tektoniskām kustībām, ko pavadīja lieli granīta iebrukumi. Galu galā nogulumieži piedzīvoja nopietnu metamorfozi. Pēc ilgstošas denudācijas šie stipri metamorfētie ieži vietām tika izcelti virspusē, bet kopējais fons ir granīti.
Arhejas iežu atsegumi ir sastopami arī Klinšainajos kalnos, kur tie veido daudzu grēdu un atsevišķu virsotņu virsotnes, piemēram, Pikes Peak. Jaunākie ieži ir iznīcināti denudācijas rezultātā.
Eiropā arhejas ieži ir atsegti Baltijas vairogā Norvēģijā, Zviedrijā, Somijā un Krievijā. Tos attēlo granīti un ļoti metamorfēti nogulumieži. Līdzīgi Arhejas iežu atsegumi ir sastopami Sibīrijas dienvidos un dienvidaustrumos, Ķīnā, Austrālijas rietumos, Āfrikā un Dienvidamerikas ziemeļaustrumos. Senākās baktēriju dzīvībai svarīgās aktivitātes pēdas un vienšūnu zilaļģu Collenia kolonijas tika atklātas Dienvidāfrikas (Zimbabvē) un Ontario provincē (Kanāda) Arhejas klintīs.
Proterozoja laikmets.
Proterozoika sākumā pēc ilga denudācijas perioda zeme tika lielā mērā iznīcināta, atsevišķas kontinentu daļas tika iegremdētas un applūda seklā jūrā, un daži zemie baseini sāka piepildīties ar kontinentāliem nogulumiem. Ziemeļamerikā nozīmīgākie proterozoja iežu ekspozīcijas ir atrodami četros apgabalos. Pirmā no tām aprobežojas ar Kanādas vairoga dienvidu daļu, kur ap ezeru ir atklāti biezi attiecīgā vecuma slānekļa un smilšakmeņu slāņi. Ezera augšdaļā un ziemeļaustrumos. Hurons. Šie ieži ir gan jūras, gan kontinentālas izcelsmes. To izplatība liecina, ka seklo jūru stāvoklis ievērojami mainījās visā proterozoja laikā. Daudzviet jūras un kontinentālos nogulumus klāj biezi lavas slāņi. Sedimentācijas beigās notika zemes garozas tektoniskas kustības, proterozoja ieži salocījās un veidojās lielas kalnu sistēmas. Pakājē uz austrumiem no Apalačiem ir daudz proterozoja iežu atsegumu. Sākotnēji tie tika nogulsnēti kā kaļķakmens un slānekļa slāņi, un pēc tam oroģenēzes (kalnu apbūves) laikā tie metamorfējās marmorā, šīferī un kristāliskajās slāņos. Lielā kanjona reģionā bieza proterozoiskā smilšakmeņu, slānekļa un kaļķakmens virkne neatbilstoši pārklāj arhejas iežiem. Klinšu kalnu ziemeļos proterozoja kaļķakmeņu secība, kuras biezums ir apm. 4600 m.Lai gan proterozoiskos veidojumus šajās zonās ietekmēja tektoniskās kustības un tie bija salocīti un lauzti lūzumu dēļ, šīs kustības nebija pietiekami intensīvas un nevarēja izraisīt iežu metamorfismu. Tāpēc tur tika saglabātas sākotnējās nogulumu faktūras.
Eiropā Baltijas vairoga ietvaros ir nozīmīgi proterozoja iežu atsegumi. Tos attēlo ļoti metamorfēti bumbiņas un šīferis. Skotijas ziemeļrietumos bieza proterozoiskā smilšakmeņu virkne klāj arhejas granītu un kristālisku šķelšanos. Plaši proterozoja iežu atsegumi sastopami Ķīnas rietumos, Austrālijas centrālajā daļā, Āfrikas dienvidos un Dienvidamerikas centrālajā daļā. Austrālijā šos iežus attēlo bieza nemetamorfētu smilšakmeņu un slānekļa secība, bet Brazīlijas austrumos un Venecuēlas dienvidos - ļoti metamorfēti šīferi un kristāliski slānekļi.
Fosilās zilaļģes Collenia ir ļoti plaši izplatītas visos kontinentos proterozoiskā vecuma nemetamorfētos kaļķakmeņos, kur tika atrasti arī daži primitīvu gliemju čaumalu fragmenti. Tomēr dzīvnieku atliekas ir ļoti reti sastopamas, un tas liecina, ka lielākajai daļai organismu bija primitīva struktūra un tiem vēl nebija cietu čaumalu, kas saglabājas fosilajā stāvoklī. Lai gan ledus laikmetu pēdas ir reģistrētas Zemes vēstures agrīnajos posmos, plašs apledojums, kam bija gandrīz globāla izplatība, tiek atzīmēts tikai proterozoika pašās beigās.
Paleozoja.
Pēc tam, kad Proterozoika beigās zeme piedzīvoja ilgu denudācijas periodu, dažas tās teritorijas piedzīvoja iegrimšanu, un tās appludināja sekla jūra. Paaugstināto apgabalu denudācijas rezultātā nogulumiežu materiāls ar ūdens plūsmām tika nogādāts ģeosinklīnos, kur uzkrājās vairāk nekā 12 km biezi paleozoja nogulumiežu slāņi. Ziemeļamerikā paleozoja laikmeta sākumā izveidojās divas lielas ģeosinklīnas. Viens no tiem, ko sauc par Apalačiem, stiepjas no Atlantijas okeāna ziemeļdaļas caur Kanādas dienvidaustrumiem un tālāk uz dienvidiem līdz Meksikas līcim gar mūsdienu Apalaču asi. Vēl viena ģeosinklīna savienoja Ziemeļu Ledus okeānu ar Kluso okeānu, ejot nedaudz uz austrumiem no Aļaskas uz dienvidiem caur Britu Kolumbijas austrumiem un Albertas rietumiem, tad caur Nevadas austrumiem, Jūtas rietumiem un Kalifornijas dienvidiem. Tādējādi Ziemeļamerika tika sadalīta trīs daļās. Atsevišķos paleozoja periodos tā centrālie reģioni bija daļēji appludināti, un abas ģeosinklīnas savienoja sekla jūra. Citos periodos izostatisku zemes pacēlumu vai Pasaules okeāna līmeņa svārstību rezultātā notika jūras regresijas, un pēc tam no blakus esošajām paaugstinātajām teritorijām izskalots terigēnais materiāls tika nogulsnēts ģeosinklīnos.
Paleozoja laikā līdzīgi apstākļi pastāvēja citos kontinentos. Eiropā milzīgas jūras periodiski applūdināja Britu salas, Norvēģijas, Vācijas, Francijas, Beļģijas un Spānijas teritorijas, kā arī plašu Austrumeiropas līdzenuma teritoriju no Baltijas jūras līdz Urālu kalniem. Lieli paleozoja iežu atsegumi ir sastopami arī Sibīrijā, Ķīnā un Indijas ziemeļos. Tie ir pamatiedzīvotāji lielākajā daļā Austrālijas austrumu daļu, Āfrikas ziemeļu un Dienvidamerikas ziemeļu un centrālās daļas.
Paleozoja laikmets ir sadalīts sešos nevienāda ilguma periodos, kas mijas ar īslaicīgiem izostatisku pacēlumu vai jūras regresijas posmiem, kuru laikā kontinentos nenotika sedimentācija.
Kembrija periods
- senākais paleozoiskā laikmeta periods, kas nosaukts pēc Velsas (Cumbria) latīņu nosaukuma, kur pirmo reizi tika pētīti šī laikmeta ieži. Ziemeļamerikā, Kembrijā, abas ģeosinklīnas bija applūdušas, un kembrija otrajā pusē kontinenta centrālā daļa ieņēma tik zemu stāvokli, ka abas siles savienoja sekla jūra un smilšakmeņu, slānekļa un kaļķakmens slāņi. tur uzkrāta. Eiropā un Āzijā notika liels jūras pārkāpums. Šīs pasaules daļas bija lielā mērā applūdušas. Izņēmums bija trīs lieli izolēti sauszemes masīvi (Baltijas vairogs, Arābijas pussala un Indijas dienvidi) un vairāki mazi izolēti sauszemes masīvi Dienvideiropā un Āzijas dienvidos. Mazāki jūras pārkāpumi notika Austrālijā un Dienvidamerikas centrālajā daļā. Kembrijam bija raksturīgi diezgan mierīgi tektoniskie apstākļi.
Šī perioda atradnes saglabāja pirmās daudzās fosilijas, kas liecina par dzīvības attīstību uz Zemes. Lai gan netika reģistrēti sauszemes augi vai dzīvnieki, seklās epikontinentālās jūras un iegremdētās ģeosinklīnas bija bagātas ar daudziem bezmugurkaulniekiem un ūdensaugiem. Visneparastākie un interesantākie tā laika dzīvnieki bija trilobīti (11. att.), izmirušo primitīvo posmkāju klase, kas bija plaši izplatīti Kembrija jūrās. To kaļķaini-hitīna čaumalas ir atrastas šī vecuma iežos visos kontinentos. Turklāt bija daudz veidu brahiopodu, mīkstmiešu un citu bezmugurkaulnieku. Tādējādi Kembrija jūrās bija sastopamas visas galvenās bezmugurkaulnieku organismu formas (izņemot koraļļus, bryozoans un pelecypodus).
Kembrija perioda beigās lielākā daļa zemes tika pacelta un notika īslaicīga jūras regresija.
Ordovika periods
- otrais paleozoja laikmeta periods (nosaukts ķeltu ordoviķu cilts vārdā, kas apdzīvoja Velsas teritoriju). Šajā periodā kontinenti atkal piedzīvoja iegrimšanu, kā rezultātā ģeosinklīnas un zemie baseini pārvērtās seklās jūrās. Ordovika beigās apm. 70% Ziemeļamerikas applūda jūra, kurā nogulsnējās biezi kaļķakmens un slānekļa slāņi. Jūra aptvēra arī lielas Eiropas un Āzijas teritorijas, daļēji Austrāliju un Dienvidamerikas centrālos reģionus.
Visi kembrija bezmugurkaulnieki turpināja evolucionēt par ordoviku. Turklāt parādījās koraļļi, pelecypodi (divvāku dzimtas dzīvnieki), bryozoans un pirmie mugurkaulnieki. Kolorādo, Ordovika smilšakmeņos, tika atklāti primitīvāko mugurkaulnieku fragmenti - bezžokļu (ostrakodermi), kuriem trūka īstu žokļu un sapārotu ekstremitāšu, un ķermeņa priekšējā daļa bija pārklāta ar kaulainām plāksnēm, kas veidoja aizsargapvalku.
Pamatojoties uz iežu paleomagnētiskajiem pētījumiem, ir noskaidrots, ka lielākajā daļā paleozoja Ziemeļamerika atradās ekvatoriālajā zonā. No šī laika fosilie organismi un plaši izplatītie kaļķakmeņi norāda uz silto, seklo jūru dominēšanu Ordovikā. Austrālija atradās netālu no Dienvidpola, savukārt Āfrikas ziemeļrietumi atradās pašā pola reģionā, ko apstiprina Āfrikas Ordovika iežos iespiestas plaši izplatītas apledojuma pazīmes.
Ordovika perioda beigās tektonisko kustību rezultātā notika kontinentālais pacēlums un jūras regresija. Vietējie kembrija un ordovija ieži piedzīvoja locīšanās procesu, ko pavadīja kalnu augšana. Šo seno oroģenēzes posmu sauc par Kaledonijas locīšanu.
Silūrietis.
Pirmo reizi šī perioda ieži tika pētīti arī Velsā (laika nosaukums cēlies no ķeltu siluriešu cilts, kas apdzīvoja šo reģionu).
Pēc tektoniskajiem pacēlumiem, kas iezīmēja ordovika perioda beigas, sākās denudācijas posms, un pēc tam Silūra sākumā kontinenti atkal piedzīvoja iegrimšanu, un jūras appludināja zemās vietas. Ziemeļamerikā, agrīnajā silūrā, jūru platība ievērojami samazinājās, bet Vidussilūrā tās aizņēma gandrīz 60% no tās teritorijas. Veidojās bieza Niagāras veidojuma jūras kaļķakmeņu secība, kas savu nosaukumu ieguvusi no Niagāras ūdenskrituma, kura slieksni tas veido. Vēlajā silūrā jūru platības bija ievērojami samazinātas. Biezi sāli saturoši slāņi, kas sakrājušies joslā, kas stiepjas no mūsdienu Mičiganas līdz Ņujorkas centram.
Eiropā un Āzijā Silūra jūras bija plaši izplatītas un aizņēma gandrīz tādas pašas teritorijas kā Kembrija jūras. Neapplūduši palika tie paši izolētie masīvi kā Kembrijā, kā arī ievērojamas teritorijas Ķīnas ziemeļos un Austrumsibīrijā. Eiropā biezi kaļķakmens slāņi uzkrājās gar Baltijas vairoga dienvidu gala perifēriju (šobrīd tos daļēji iegremdē Baltijas jūra). Nelielas jūras bija izplatītas Austrālijas austrumos, Āfrikas ziemeļos un Dienvidamerikas centrālajā daļā.
Silūra iežos kopumā tika atrasti tie paši organiskās pasaules pamatpārstāvji, kas ordovikā. Silūrā vēl nebija parādījušies sauszemes augi. Starp bezmugurkaulniekiem daudz biežāk ir kļuvuši koraļļi, kuru dzīvībai svarīgās darbības rezultātā daudzās vietās izveidojušies masīvi koraļļu rifi. Kembrija un Ordovika iežiem tik raksturīgie trilobīti zaudē savu dominējošo nozīmi: tie kļūst mazāki gan daudzuma, gan sugu ziņā. Silūra beigās parādījās daudzi lieli ūdens posmkāji, ko sauca par eiripteridiem jeb vēžveidīgajiem.
Silūra periods Ziemeļamerikā beidzās bez lielām tektoniskām kustībām. Tomēr Rietumeiropā šajā laikā izveidojās Kaledonijas josta. Šī kalnu grēda stiepās visā Norvēģijā, Skotijā un Īrijā. Oroģenēze notika arī Sibīrijas ziemeļos, kā rezultātā tās teritorija tika pacelta tik augstu, ka tā nekad vairs netika appludināta.
devona
nosaukts Anglijas Devonas grāfistes vārdā, kur pirmo reizi tika pētīti šī vecuma ieži. Pēc denudācijas pārtraukuma atsevišķi kontinentu apgabali atkal piedzīvoja iegrimšanu un tos appludināja sekla jūra. Anglijas ziemeļos un daļēji Skotijā jaunie Kaledonīdi neļāva iekļūt jūrā. Tomēr to iznīcināšana izraisīja biezu terigēno smilšakmeņu slāņu uzkrāšanos kalnu pakājes upju ielejās. Šis seno sarkano smilšakmeņu veidojums ir pazīstams ar labi saglabātajām fosilajām zivīm. Dienvidangliju šajā laikā klāja jūra, kurā tika nogulsnēti biezi kaļķakmens slāņi. Pēc tam lielas teritorijas Ziemeļeiropā appludināja jūras, kurās uzkrājās mālainu slānekļa un kaļķakmeņu slāņi. Kad Reina iegriezās šajos slāņos Eifeļa masīva teritorijā, izveidojās gleznainas klintis, kas paceļas gar ielejas krastiem.
Devona jūras aptvēra daudzas Eiropas Krievijas teritorijas, Sibīrijas dienvidos un Ķīnas dienvidos. Austrālijas vidieni un rietumu daļu applūdināja plašs jūras baseins. Šo apgabalu jūra nav klājusi kopš kembrija perioda. Dienvidamerikā jūras pārkāpumi attiecās uz dažiem centrālajiem un rietumu apgabaliem. Turklāt Amazonē bija šaura apakšplatuma sile. Devona šķirnes ir ļoti izplatītas Ziemeļamerikā. Lielāko daļu šī perioda pastāvēja divi lieli ģeosinklinālie baseini. Vidusdevona laikmetā jūras pārkāpumi izplatījās mūsdienu upju ielejas teritorijā. Misisipi, kur uzkrājušies daudzslāņu kaļķakmens slāņi.
Augšdevonā Ziemeļamerikas austrumu reģionos veidojās biezi slānekļa un smilšakmens apvāršņi. Šīs klastiskās sekvences atbilst kalnu apbūves stadijai, kas sākās vidusdevona beigās un turpinājās līdz šī perioda beigām. Kalni stiepās gar Apalaču ģeosinklīnas austrumu sāniem (no mūsdienu ASV dienvidaustrumiem līdz Kanādas dienvidaustrumiem). Šis reģions bija ļoti pacēlies, tā ziemeļu daļa tika salocīta, un tad tur notika plaši granīta iebrukumi. Šie granīti tiek izmantoti, lai izveidotu Baltos kalnus Ņūhempšīrā, Akmens kalnu Džordžijas štatā un vairākas citas kalnu struktūras. Augšdevona, t.s Akadijas kalni tika pārstrādāti ar denudācijas procesiem. Rezultātā uz rietumiem no Apalaču ģeosinklīnas ir uzkrājusies slāņaina smilšakmeņu secība, kuras biezums vietām pārsniedz 1500 m. Tie ir plaši pārstāvēti Katskilu kalnu reģionā, no šejienes arī radies Katskilas smilšakmeņu nosaukums. Tajā pašā laikā kalnu apbūve dažos Rietumeiropas apgabalos parādījās mazākā mērogā. Oroģenēze un zemes virsmas tektoniskais pacēlums izraisīja jūras regresiju devona perioda beigās.
Devona laikā dzīvības evolūcijā uz Zemes notika daži svarīgi notikumi. Pirmie neapstrīdami sauszemes augu atklājumi tika veikti daudzās pasaules daļās. Piemēram, Gilboa (Ņujorka) apkaimē tika atrastas daudzas paparžu sugas, tostarp milzu koki.
Starp bezmugurkaulniekiem bija plaši izplatīti sūkļi, koraļļi, bryozoans, brahiopodi un mīkstmieši (12. att.). Bija vairāki trilobītu veidi, lai gan to skaits un sugu daudzveidība bija ievērojami samazināta salīdzinājumā ar silūriem. Devonu bieži sauc par “zivju vecumu”, jo šīs mugurkaulnieku klases ziedēšana ir lieliska. Lai gan primitīvi dzīvnieki bez žokļiem joprojām pastāvēja, dominēja progresīvākas formas. Haizivīm līdzīgās zivis sasniedza 6 m garumu.Šajā laikā parādījās plaušu zivis, kurām peldpūslis tika pārveidots par primitīvām plaušām, kas ļāva tām kādu laiku pastāvēt uz sauszemes, kā arī daivu un raju spuras. zivis. Augšdevonā tika atklātas pirmās sauszemes dzīvnieku pēdas - lielie salamandrai līdzīgi abinieki, kurus sauc par stegocefālijām. Viņu skeleta pazīmes liecina, ka tās attīstījušās no plaušu zivīm, vēl vairāk uzlabojot plaušas un pārveidojot spuras ekstremitātēs.
Oglekļa periods.
Pēc neliela pārtraukuma kontinenti atkal piedzīvoja iegrimšanu, un to zemie apgabali pārvērtās seklās jūrās. Tā sākās oglekļa periods, kas savu nosaukumu ieguva no plaši izplatītās ogļu atradņu sastopamības gan Eiropā, gan Ziemeļamerikā. Amerikā tās agrīnā stadija, ko raksturo jūras apstākļi, iepriekš tika saukta par Misisipi, pateicoties biezajam kaļķakmens slānim, kas veidojās mūsdienu upes ielejā. Misisipi, un tagad tiek attiecināts uz zemāko oglekļa periodu.
Eiropā visā karbona periodā Anglijas, Beļģijas un Francijas ziemeļu teritorijas pārsvarā applūda jūra, kurā veidojās biezi kaļķakmens apvāršņi. Applūda arī daži Dienvideiropas un Dienvidāzijas apgabali, kur nogulsnējās biezi slānekļa un smilšakmeņu slāņi. Daži no šiem apvāršņiem ir kontinentālas izcelsmes un satur daudzas sauszemes augu fosilās atliekas, kā arī ogles saturošus slāņus. Tā kā lejaskarbona veidojumi Āfrikā, Austrālijā un Dienvidamerikā ir maz pārstāvēti, var pieņemt, ka šīs teritorijas pārsvarā atradās subaerālos apstākļos. Turklāt tur ir pierādījumi par plaši izplatītu kontinentālo apledojumu.
Ziemeļamerikā Apalaču ģeosinklīnu no ziemeļiem ierobežoja Akadijas kalni, bet no dienvidiem, no Meksikas līča, to caurplūda Misisipi jūra, kas arī appludināja Misisipi ieleju. Nelieli jūras baseini aizņēma dažus apgabalus kontinenta rietumos. Misisipi ielejas reģionā uzkrājās daudzslāņu kaļķakmens un slānekļa secība. Viens no šiem apvāršņiem, t.s Indijas kaļķakmens jeb spergenīts ir labs celtniecības materiāls. To izmantoja daudzu valdības ēku celtniecībā Vašingtonā.
Oglekļa perioda beigās kalnu apbūve kļuva plaši izplatīta Eiropā. Kalnu ķēdes stiepās no Īrijas dienvidiem cauri Anglijas dienvidiem un Francijas ziemeļiem līdz Vācijas dienvidiem. Šo oroģenēzes stadiju sauc par hercīnu vai varisku. Ziemeļamerikā vietējie pacēlumi notika Misisipi perioda beigās. Šīs tektoniskās kustības pavadīja jūras regresija, kuras attīstību veicināja arī dienvidu kontinentu apledojumi.
Kopumā lejaskarbona (jeb Misisipi) laika organiskā pasaule bija tāda pati kā devona laikmetā. Taču līdztekus lielākai koku paparžu veidu daudzveidībai flora tika papildināta ar koku sūnām un kalmītiem (kokiem līdzīgiem kosa klases posmkājiem). Bezmugurkaulniekus galvenokārt pārstāvēja tādas pašas formas kā devona laikmetā. Misisipi laikos jūras lilijas, dibena dzīvnieki, kas pēc formas ir līdzīgi ziedam, kļuva arvien izplatītāki. Starp fosilajiem mugurkaulniekiem ir daudz haizivīm līdzīgu zivju un stegocefāliju.
Vēlā karbona sākumā (Pensilvānija Ziemeļamerikā) apstākļi kontinentos sāka strauji mainīties. Kā izriet no ievērojami plašākas kontinentālo nogulumu izplatības, jūras aizņēma mazākas telpas. Ziemeļrietumu Eiropa lielāko daļu šī laika pavadīja subaerālos apstākļos. Plašā epikontinentālā Urālu jūra plaši izpletās pāri Krievijas ziemeļiem un centrālajai daļai, un liela ģeosinklīna stiepās pāri Dienvideiropai un Dienvidāzijai (gar tās asi atrodas mūsdienu Alpi, Kaukāzs un Himalaji). Šī sile, ko sauc par Tethys ģeosinklīnu jeb jūru, pastāvēja vairākos turpmākajos ģeoloģiskos periodos.
Zemienes stiepās pāri Anglijai, Beļģijai un Vācijai. Šeit nelielu zemes garozas svārstību kustību rezultātā notika jūras un kontinentālās vides maiņa. Jūrai atkāpjoties, veidojās zemas purvainas ainavas ar koku paparžu, koku sūnu un kalmītu mežiem. Jūrai virzoties uz priekšu, nogulumi klāja mežus, sablīvējot koksnes paliekas, kas pārvērtās kūdrā un pēc tam oglēs. Vēlā karbona laikos apledojums izplatījās pa dienvidu puslodes kontinentiem. Dienvidamerikā jūras pārkāpuma rezultātā, kas iekļuva no rietumiem, lielākā daļa mūsdienu Bolīvijas un Peru teritorijas tika appludināta.
Pensilvānijas laika sākumā Ziemeļamerikā Apalaču ģeosinklīna slēdzās, zaudēja kontaktu ar Pasaules okeānu, un ASV austrumu un centrālajos reģionos uzkrājās terigēnie smilšakmeņi. Šī perioda vidū un beigās Ziemeļamerikas (kā arī Rietumeiropas) iekšienē dominēja zemienes. Šeit seklās jūras periodiski padevās purviem, kas uzkrāja biezas kūdras nogulsnes, kas vēlāk pārvērtās lielos ogļu baseinos, kas stiepjas no Pensilvānijas līdz Kanzasas austrumiem. Lielāko daļu šī perioda daļu Ziemeļamerikas rietumu applūdināja jūra. Tur tika nogulsnēti kaļķakmens, slānekļa un smilšakmens slāņi.
Plaši izplatītā subaerālo vidi lielā mērā veicināja sauszemes augu un dzīvnieku evolūciju. Milzīgi koku paparžu un spārnu sūnu meži klāja plašo purvaino zemieni. Šajos mežos bija daudz kukaiņu un zirnekļveidīgo. Viena kukaiņu suga, lielākā ģeoloģiskajā vēsturē, bija līdzīga mūsdienu spārei, bet tai bija apm. 75 cm Stegocephalians sasniedza ievērojami lielāku sugu daudzveidību. Daži no tiem pārsniedza 3 m garumu.Ziemeļamerikā vien Pensilvānijas perioda purvu nogulumos tika atklātas vairāk nekā 90 šo milzu abinieku sugas, kas bija līdzīgas salamandrai. Šajos pašos iežos tika atrastas seno rāpuļu atliekas. Tomēr, ņemot vērā atradumu fragmentāro raksturu, ir grūti iegūt pilnīgu priekšstatu par šo dzīvnieku morfoloģiju. Šīs primitīvās formas, iespējams, bija līdzīgas aligatoriem.
Permas periods.
Dabas apstākļu izmaiņas, kas sākās vēlajā karbonā, kļuva vēl izteiktākas Permas periodā, kas beidza paleozoja laikmetu. Tās nosaukums cēlies no Permas apgabala Krievijā. Šī perioda sākumā jūra ieņēma Urālu ģeosinklīnu - sile, kas sekoja mūsdienu Urālu kalnu triecienam. Sekla jūra periodiski aptvēra Anglijas, Francijas ziemeļu un Vācijas dienvidu daļas, kur uzkrājās slāņaini jūras un kontinentālo nogulumu slāņi - smilšakmeņi, kaļķakmeņi, slānekļi un akmens sāls. Tetijas jūra pastāvēja gandrīz visu periodu, un Indijas ziemeļu daļā un mūsdienu Himalajos veidojās bieza kaļķakmeņu virkne. Biezās Permas atradnes atrodas Austrālijas austrumos un centrālajā daļā, kā arī Dienvidu un Dienvidaustrumāzijas salās. Tie ir plaši izplatīti Brazīlijā, Bolīvijā un Argentīnā, kā arī Āfrikas dienvidos.
Daudziem permas veidojumiem Indijas ziemeļos, Austrālijā, Āfrikā un Dienvidamerikā ir kontinentāla izcelsme. Tos pārstāv sablīvētas ledāju nogulsnes, kā arī plaši izplatītas fluvioledus smiltis. Centrālajā un Dienvidāfrikā šie ieži sāk biezu kontinentālo nogulumu secību, kas pazīstama kā Karoo sērija.
Ziemeļamerikā Permas jūras aizņēma mazāku platību, salīdzinot ar iepriekšējiem paleozoja periodiem. Galvenais pārkāpums izplatījās no Meksikas līča rietumu daļas uz ziemeļiem caur Meksiku un uz ASV dienvidu-centrālo daļu. Šīs epikontinentālās jūras centrs atradās mūsdienu Ņūmeksikas štatā, kur veidojās bieza Kapitānijas kaļķakmeņu secība. Pateicoties gruntsūdeņu aktivitātei, šie kaļķakmeņi ieguva šūnveida struktūru, kas īpaši izteikta slavenajos Karlsbādas dobumos (Ņūmeksika, ASV). Tālāk uz austrumiem piekrastes sarkanā slānekļa fācijas tika nogulsnētas Kanzasā un Oklahomā. Permas beigās, ievērojami samazinoties jūras aizņemtajai platībai, izveidojās biezi sāli un ģipsi saturoši slāņi.
Paleozoiskā laikmeta beigās, daļēji karbonā un daļēji permā, daudzos apgabalos sākās oroģenēze. Apalaču ģeosinklīnas biezie nogulumieži tika salocīti un salauzti defektu dēļ. Tā rezultātā izveidojās Apalaču kalni. Šo kalnu apbūves posmu Eiropā un Āzijā sauc par hercīnu vai varisku, bet Ziemeļamerikā - par Apalaču.
Permas perioda flora bija tāda pati kā karbona otrajā pusē. Tomēr augi bija mazāki un ne tik daudz. Tas liecina, ka Permas klimats kļuva aukstāks un sausāks. Permas bezmugurkaulnieki tika mantoti no iepriekšējā perioda. Liels lēciens notika mugurkaulnieku evolūcijā (13. att.). Visos kontinentos Permas vecuma kontinentālajos nogulumos ir neskaitāmas rāpuļu atliekas, kuru garums sasniedz 3 m. Visi šie mezozoja dinozauru priekšteči izcēlās ar primitīvu uzbūvi un izskatījās pēc ķirzakas vai aligatoriem, taču dažkārt tiem bija neparastas pazīmes, piemēram, , augsta buras formas spura, kas stiepjas no kakla līdz astei gar muguru, Dimetrodonā. Stegocefāliju joprojām bija daudz.
Permas perioda beigās kalnu apbūve, kas izpaudās daudzos zemeslodes apgabalos uz vispārējā kontinentu pacēluma fona, izraisīja tik būtiskas izmaiņas vidē, ka daudzi raksturīgie paleozoja faunas pārstāvji sāka izmirt. . Permas periods bija daudzu bezmugurkaulnieku, īpaši trilobītu, pastāvēšanas pēdējais posms.
mezozoja laikmets,
sadalīts trīs periodos, tas atšķīrās no paleozoika ar kontinentālo vides pārsvaru pār jūras, kā arī ar floras un faunas sastāvu. Sauszemes augi, daudzas bezmugurkaulnieku grupas un jo īpaši mugurkaulnieki ir pielāgojušies jaunai videi un piedzīvojuši būtiskas izmaiņas.
Triass
atklāj mezozoja laikmetu. Tās nosaukums cēlies no grieķu valodas. trias (trīsvienība) saistībā ar šī perioda nogulumu slāņu skaidru trīslocekļu struktūru Vācijas ziemeļos. Secības pamatnē atrodas sarkanie smilšakmeņi, vidū - kaļķakmeņi, bet augšpusē - sarkanie smilšakmeņi un slānekļi. Triasa laikā lielas Eiropas un Āzijas teritorijas aizņēma ezeri un seklas jūras. Epikontinentālā jūra aptvēra Rietumeiropu, un tās piekrasti var izsekot līdz Anglijai. Šajā jūras baseinā uzkrājās iepriekš minētie stratotipa nogulumi. Smilšakmeņi, kas sastopami secības apakšējā un augšējā daļā, ir daļēji kontinentālas izcelsmes. Vēl viens triasa jūras baseins iekļuva Krievijas ziemeļu teritorijā un izplatījās uz dienvidiem gar Urālu siles. Milzīgā Tētijas jūra toreiz aptvēra aptuveni tādu pašu teritoriju kā vēlā karbona un permas laikos. Šajā jūrā ir uzkrājies biezs dolomīta kaļķakmens slānis, kas veido Itālijas ziemeļu dolomītus. Dienvidāfrikas centrālajā daļā kontinentālās Karoo sērijas augšējās daļas lielākā daļa ir triasa vecums. Šie apvāršņi ir pazīstami ar rāpuļu fosilo atlieku pārpilnību. Triasa beigās Kolumbijas, Venecuēlas un Argentīnas teritorijā izveidojās kontinentālas izcelsmes nogulumu un smilšu segumi. Šajos slāņos atrastie rāpuļi uzrāda pārsteidzošu līdzību ar Dienvidāfrikas Karoo sērijas faunu.
Ziemeļamerikā triasa ieži nav tik plaši izplatīti kā Eiropā un Āzijā. Apalaču iznīcināšanas produkti - sarkanās kontinentālās smiltis un māli - uzkrājās ieplakās, kas atradās uz austrumiem no šiem kalniem un piedzīvoja iegrimšanu. Šīs nogulsnes, starp kurām ir lavas horizonti un lokšņu iebrukumi, ir bojātas un iegrimušas austrumu virzienā. Ņūarkas baseinā Ņūdžersijā un Konektikutas upes ielejā tie atbilst Ņūarkas sērijas pamatiežiem. Seklas jūras aizņēma dažus Ziemeļamerikas rietumu apgabalus, kur uzkrājās kaļķakmeņi un slānekļi. Lielā kanjona (Arizonas) malās parādās kontinentālie smilšakmeņi un triasa slānekļi.
Organiskā pasaule triasa periodā būtiski atšķīrās no permas perioda. Šo laiku raksturo lielu skuju koku pārpilnība, kuru atliekas bieži atrodamas triasa kontinentālajās atradnēs. Činlas veidojuma slānekļi Arizonas ziemeļos ir noslogoti ar pārakmeņotiem koku stumbriem. Slānekļa laikapstākļi tos ir atklājuši un tagad veido akmeņu mežu. Cikādes (vai cikadofīti), augi ar plāniem vai mucveida stumbriem un atdalītām lapām, kas karājas no augšas, tāpat kā palmām, ir kļuvušas plaši izplatītas. Dažas cikādu sugas pastāv arī mūsdienu tropu apgabalos. No bezmugurkaulniekiem visizplatītākie bija mīkstmieši, starp kuriem dominēja amonīti (14. att.), kuriem bija neskaidra līdzība ar mūsdienu nautilām (vai laivām) un daudzkameru apvalks. Bija daudz gliemeņu sugu. Nozīmīgs progress ir noticis mugurkaulnieku evolūcijā. Lai gan stegocefālijas joprojām bija diezgan izplatītas, sāka dominēt rāpuļi, starp kuriem parādījās daudzas neparastas grupas (piemēram, fitozauri, kuru ķermeņa forma bija līdzīga mūsdienu krokodiliem un kuru žokļi bija šauri un gari ar asiem koniskiem zobiem). Triasā pirmo reizi parādījās īstie dinozauri, kas evolūcijas ziņā bija vairāk attīstīti nekā viņu primitīvie senči. Viņu ekstremitātes bija vērstas uz leju, nevis uz āru (kā krokodiliem), kas ļāva viņiem pārvietoties kā zīdītājiem un atbalstīt ķermeni virs zemes. Dinozauri staigāja uz pakaļkājām, saglabājot līdzsvaru ar garas astes palīdzību (kā ķengurs), un izcēlās ar mazo augumu - no 30 cm līdz 2,5 m.Daži rāpuļi pielāgojās dzīvei jūras vidē, piemēram, ihtiozauri, kuru ķermenis atgādināja haizivi, un ekstremitātes tika pārveidotas par kaut ko starp pleznām un spurām, un pleziozauri, kuru rumpis kļuva saplacināts, kakls izstiepts un ekstremitātes pārvērtās pleznās. Abas šīs dzīvnieku grupas kļuva lielākas vēlākos mezozoja laikmeta posmos.
Juras periods
savu nosaukumu ieguva no Jura kalniem (Šveices ziemeļrietumos), kas sastāv no daudzslāņu kaļķakmens, slānekļa un smilšakmeņu slāņiem. Viens no lielākajiem jūras pārkāpumiem Rietumeiropā notika juras laikmetā. Milzīga epikontinentālā jūra stiepās pāri Anglijas, Francijas, Vācijas lielākajai daļai un iekļuva dažos Krievijas Eiropas rietumu reģionos. Vācijā ir neskaitāmi augšējā juras perioda lagūnas smalkgraudainu kaļķakmeņu atsegumi, kuros atklātas neparastas fosilijas. Bavārijā, slavenajā Solenhofenas pilsētā, tika atrastas spārnoto rāpuļu atliekas un abas zināmās pirmo putnu sugas.
Tetijas jūra stiepās no Atlantijas okeāna cauri Ibērijas pussalas dienvidu daļai gar Vidusjūru un caur Dienvidāziju un Dienvidaustrumu Āziju līdz Klusajam okeānam. Lielākā daļa ziemeļu Āzijas šajā periodā atradās virs jūras līmeņa, lai gan epikontinentālās jūras iekļuva Sibīrijā no ziemeļiem. Juras laikmeta kontinentālie nogulumi ir zināmi Sibīrijas dienvidos un Ķīnas ziemeļos.
Nelielas epikontinentālās jūras aizņēma ierobežotas teritorijas gar Austrālijas rietumu krastu. Austrālijas iekšienē ir sastopami juras laikmeta kontinentālo nogulumu atsegumi. Lielākā daļa Āfrikas juras perioda laikā atradās virs jūras līmeņa. Izņēmums bija tās ziemeļu nomale, ko appludināja Tethys jūra. Dienvidamerikā iegarena šaura jūra aizpildīja ģeosinklīnu, kas atrodas aptuveni mūsdienu Andu vietā.
Ziemeļamerikā juras laikmeta jūras aizņēma ļoti ierobežotas teritorijas kontinenta rietumos. Biezie kontinentālo smilšakmeņu un slānekļa slāņi uzkrājās Kolorādo plato reģionā, īpaši uz ziemeļiem un austrumiem no Lielā kanjona. Smilšakmeņi veidojās no smiltīm, kas veidoja baseinu tuksnešaino kāpu ainavas. Laikapstākļu procesu rezultātā smilšakmeņi ieguvuši neparastas formas (piemēram, gleznainās smailās virsotnes Ciānas nacionālajā parkā vai Varavīksnes tilta nacionālais piemineklis, kas ir arka, kas paceļas 94 m virs kanjona grīdas ar 85 m laidumu; šīs atrakcijas ir atrodas Jūtā). Morisona slānekļa atradnes ir slavenas ar 69 dinozauru fosiliju sugu atklāšanu. Smalkie nogulumi šajā apvidū, iespējams, uzkrājušies purvainos zemienes apstākļos.
Juras perioda flora kopumā bija līdzīga tai, kas pastāvēja triasā. Florā dominēja cikādes un skuju koku sugas. Pirmo reizi parādījās ginkgo - ģimnosēkļi, platlapu kokaugi ar lapām, kas nokrīt rudenī (iespējams, saite starp ģimnosēkļiem un segsēkļiem). Vienīgā šīs dzimtas suga - ginkgo biloba - ir saglabājusies līdz mūsdienām un tiek uzskatīta par senāko koku pārstāvi, patiesi dzīvu fosiliju.
Juras perioda bezmugurkaulnieku fauna ir ļoti līdzīga triasam. Tomēr rifus veidojošo koraļļu skaits kļuva arvien lielāks, jūras eži un mīkstmieši kļuva plaši izplatīti. Parādījās daudzi gliemeži, kas saistīti ar mūsdienu austerēm. Amoniešu joprojām bija daudz.
Mugurkaulniekus galvenokārt pārstāvēja rāpuļi, jo stegocefālijas izmira triasa beigās. Dinozauri ir sasnieguši savas attīstības kulmināciju. Zālēdāju formas, piemēram, Apatosaurus un Diplodocus, sāka kustēties uz četrām ekstremitātēm; daudziem bija garš kakls un aste. Šie dzīvnieki ieguva milzīgus izmērus (garumā līdz 27 m), un daži svēra līdz 40 tonnām.Daži mazāku zālēdāju dinozauru pārstāvji, piemēram, stegozauri, izveidoja aizsargapvalku, kas sastāv no plāksnēm un muguriņām. Gaļēdāju dinozauri, īpaši alozauri, attīstīja lielas galvas ar spēcīgiem žokļiem un asiem zobiem; tie sasniedza 11 m garumu un pārvietojās uz divām ekstremitātēm. Arī citas rāpuļu grupas bija ļoti daudz. Pleziozauri un ihtiozauri dzīvoja Juras laikmeta jūrās. Pirmo reizi parādījās lidojošie rāpuļi – pterozauri, kuriem līdzīgi sikspārņiem attīstījās plēvveida spārni, kuru masa samazinājās cauruļveida kaulu dēļ.
Putnu parādīšanās juras laikmetā ir svarīgs posms dzīvnieku pasaules attīstībā. Solenhofenas lagūnas kaļķakmeņos tika atklāti divi putnu skeleti un spalvu nospiedumi. Tomēr šiem primitīvajiem putniem joprojām bija daudzas kopīgas iezīmes ar rāpuļiem, tostarp asi, koniski zobi un garas astes.
Juras periods beidzās ar intensīvu locīšanu, kā rezultātā ASV rietumos izveidojās Sjerranevadas kalni, kas sniedzās tālāk uz ziemeļiem līdz mūsdienu rietumu Kanādai. Pēc tam šīs salocītās jostas dienvidu daļa atkal piedzīvoja pacēlumu, kas noteica mūsdienu kalnu struktūru. Citos kontinentos oroģenēzes izpausmes juras laikmetā bija nenozīmīgas.
Krīta periods.
Šajā laikā uzkrājās biezi slāņaini mīksta, vāji sablīvēta balta kaļķakmens — krīta — slāņi, no kuriem periods ieguvis savu nosaukumu. Pirmo reizi šādi slāņi tika pētīti atsegumos Pasdekalē jūras šauruma krastos netālu no Doveras (Lielbritānija) un Kalē (Francija). Citviet pasaulē šī vecuma nogulumus sauc arī par krītu, lai gan tur sastopami arī cita veida ieži.
Krīta periodā jūras pārkāpumi aptvēra lielu daļu Eiropas un Āzijas. Centrāleiropā jūras aizpildīja divas apakšplatuma ģeosinklinālas siles. Viens no tiem atradās Anglijas dienvidaustrumos, Vācijas ziemeļos, Polijā un Krievijas rietumu reģionos un galējos austrumos sasniedza zemūdens Urālu siles. Cita ģeosinklīnija, Tethys, saglabāja savu iepriekšējo streiku Dienvideiropā un Āfrikas ziemeļdaļā un bija savienota ar Urālu siles dienvidu galu. Tālāk Tetijas jūra turpinājās Dienvidāzijā un uz austrumiem no Indijas vairoga, kas savienojās ar Indijas okeānu. Āzijas teritoriju, izņemot ziemeļu un austrumu malas, jūra neapplūdināja visā krīta periodā, tāpēc šī laika kontinentālās atradnes tur ir plaši izplatītas. Biezi krīta kaļķakmens slāņi ir sastopami daudzos Rietumeiropas apgabalos. Āfrikas ziemeļu reģionos, kur ieplūda Tetisas jūra, uzkrājās lieli smilšakmeņu slāņi. Sahāras tuksneša smiltis veidojās galvenokārt to iznīcināšanas produktu dēļ. Austrāliju klāja krīta epikontinentālās jūras. Dienvidamerikā lielākajā daļā krīta perioda Andu siles appludināja jūra. Austrumos plašā Brazīlijas teritorijā tika nogulsnētas terigēnas nogulsnes un smiltis ar daudzām dinozauru paliekām.
Ziemeļamerikā marginālas jūras aizņēma Atlantijas okeāna un Meksikas līča piekrastes līdzenumus, kur uzkrājās smiltis, māli un krīta kaļķakmeņi. Vēl viena margināla jūra atradās kontinentālās daļas rietumu krastā Kalifornijā un sasniedza atdzimušo Sjerranevadas kalnu dienvidu pakājē. Tomēr jaunākais lielākais jūras pārkāpums notika Ziemeļamerikas rietumu centrālajā daļā. Šajā laikā izveidojās milzīga Klinšu kalnu ģeosinklināla sile, un milzīga jūra izplatījās no Meksikas līča caur mūsdienu Lielajiem līdzenumiem un Klinšu kalniem uz ziemeļiem (Rietumos no Kanādas vairoga) līdz pat Ziemeļu Ledus okeānam. Šī pārkāpuma laikā tika nogulsnēts biezs smilšakmeņu, kaļķakmens un slānekļa slānis.
Krīta perioda beigās Dienvidamerikā un Ziemeļamerikā un Austrumāzijā notika intensīva oroģenēze. Dienvidamerikā vairākos periodos Andu ģeosinklīnā uzkrātie nogulumieži tika sablīvēti un salocīti, izraisot Andu veidošanos. Līdzīgi Ziemeļamerikā Klinšu kalni veidojās ģeosinklīnas vietā. Vulkāniskā aktivitāte ir palielinājusies daudzās pasaules vietās. Lavas plūsmas aptvēra visu Hindustānas pussalas dienvidu daļu (tādējādi veidojot plašo Dekas plato), un nelielas lavas izplūdes notika Arābijā un Austrumāfrikā. Visi kontinenti piedzīvoja ievērojamu pacēlumu, un notika visu ģeosinklinālo, epikontinentālo un marginālo jūru regresija.
Krīta periodu iezīmēja vairāki nozīmīgi notikumi organiskās pasaules attīstībā. Parādījās pirmie ziedoši augi. To fosilās atliekas attēlo lapu un sugu koksne, no kurām daudzas aug arī mūsdienās (piemēram, vītols, ozols, kļava un goba). Krīta bezmugurkaulnieku fauna kopumā ir līdzīga juras periodam. Mugurkaulnieku vidū rāpuļu sugu daudzveidība sasniedza kulmināciju. Bija trīs galvenās dinozauru grupas. Plēsējus ar labi attīstītām masīvām pakaļējām ekstremitātēm pārstāvēja tirānozauri, kuru garums sasniedza 14 m un augstums sasniedza 5 m. Attīstījās divkāju zālēdāju dinozauru (jeb trachodontu) grupa ar platiem saplacinātiem žokļiem, kas atgādina pīles knābi. Daudzi šo dzīvnieku skeleti ir atrodami Ziemeļamerikas krīta laikmeta kontinentālajās atradnēs. Trešajā grupā ietilpst ragainie dinozauri ar attīstītu kaulu vairogu, kas aizsargāja galvu un kaklu. Tipisks šīs grupas pārstāvis ir Triceratops ar īsu degunu un diviem gariem supraorbitālajiem ragiem.
Krīta laikmeta jūrās dzīvoja pleziozauri un ihtiozauri, un parādījās jūras ķirzakas, ko sauca par mozauriem ar iegarenu ķermeni un salīdzinoši mazām pleznveidīgajām ekstremitātēm. Pterozauri (lidojošās ķirzakas) zaudēja zobus un labāk pārvietojās gaisa telpā nekā viņu juras laikmeta senči. Vienam pterozauru veidam, pteranodonam, spārnu plētums bija līdz 8 m.
Ir zināmas divas krīta perioda putnu sugas, kas saglabājušas dažas rāpuļu morfoloģiskās iezīmes, piemēram, konusveida zobus, kas atrodas alveolos. Viens no tiem, hesperornis (niršanas putns), ir pielāgojies dzīvei jūrā.
Lai gan kopš triasa un juras laikmeta ir zināmas pārejas formas, kas vairāk līdzīgas rāpuļiem nekā zīdītājiem, daudzas īstu zīdītāju atliekas pirmo reizi tika atklātas kontinentālajos augšējā krīta nogulumos. Krīta perioda primitīvie zīdītāji bija maza izmēra un nedaudz atgādināja mūsdienu ķirbjus.
Plašie kalnu apbūves procesi uz Zemes un kontinentu tektoniskie pacēlumi krīta perioda beigās izraisīja tik būtiskas izmaiņas dabā un klimatā, ka daudzi augi un dzīvnieki izmira. Starp bezmugurkaulniekiem pazuda amonīti, kas dominēja mezozoja jūrās, un starp mugurkaulniekiem pazuda visi dinozauri, ihtiozauri, pleziozauri, mozauri un pterozauri.
Kainozoja laikmets,
aptver pēdējos 65 miljonus gadu, iedala terciārā (Krievijā pieņemts izdalīt divus periodus - paleogēnu un neogēnu) un kvartāra periodos. Lai gan pēdējais bija īslaicīgs (vecuma aprēķini tās apakšējā robeža svārstās no 1 līdz 2,8 miljoniem gadu), tai bija liela nozīme Zemes vēsturē, jo ar to ir saistīti atkārtoti kontinentālie apledojumi un cilvēku parādīšanās.
Terciārais periods.
Šajā laikā daudzus Eiropas, Āzijas un Ziemeļāfrikas apgabalus klāja sekla epikontinentāla un dziļa ģeosinklināla jūras. Šī perioda sākumā (neogēnā) jūra okupēja Anglijas dienvidaustrumus, Francijas ziemeļrietumus un Beļģiju, un tur uzkrājās biezs smilšu un mālu slānis. Tetijas jūra joprojām pastāvēja, stiepjoties no Atlantijas okeāna līdz Indijas okeānam. Tās ūdeņi appludināja Ibērijas un Apenīnu pussalu, Āfrikas ziemeļu reģionus, Āzijas dienvidrietumus un Hindustānas ziemeļus. Šajā baseinā tika nogulsnēti biezi kaļķakmens horizonti. Liela daļa Ēģiptes ziemeļu daļas sastāv no nummulīta kaļķakmeņiem, kas tika izmantoti kā celtniecības materiāls piramīdu celtniecībā.
Šajā laikā gandrīz visu Dienvidaustrumu Āziju aizņēma jūras baseini, un neliela epikontinentāla jūra stiepās līdz Austrālijas dienvidaustrumiem. Terciārie jūras baseini aptvēra Dienvidamerikas ziemeļu un dienvidu galus, un epikontinentālā jūra iekļuva Kolumbijas austrumos, Venecuēlas ziemeļos un Patagonijas dienvidos. Amazones baseinā uzkrājušies biezi kontinentālo smilšu un nogulumu slāņi.
Margas jūras atradās mūsdienu piekrastes līdzenumu vietā, kas atrodas blakus Atlantijas okeānam un Meksikas līcim, kā arī gar Ziemeļamerikas rietumu krastu. Biezie kontinentālo nogulumiežu slāņi, kas izveidojušies atdzimušo Klinšu kalnu denudācijas rezultātā, uzkrājušies Lielajos līdzenumos un starpkalnu baseinos.
Daudzās zemeslodes apgabalos aktīva oroģenēze notika terciārā perioda vidū. Eiropā izveidojās Alpi, Karpati un Kaukāzs. Ziemeļamerikā terciārā perioda beigu posmā izveidojās Piekrastes grēdas (mūsdienīgajos Kalifornijas un Oregonas štatos) un Kaskādes kalni (Oregonā un Vašingtonā).
Terciārais periods iezīmējās ar ievērojamu progresu organiskās pasaules attīstībā. Mūsdienu augi radās krīta periodā. Lielākā daļa terciāro bezmugurkaulnieku tika tieši mantoti no krīta formām. Mūsdienu kaulainās zivis ir kļuvušas daudz vairāk, un abinieku un rāpuļu skaits un sugu daudzveidība ir samazinājusies. Zīdītāju attīstībā notika lēciens. No primitīvām formām, kas ir līdzīgas cirpļiem un pirmo reizi parādījās krīta periodā, daudzas formas rodas, sākot ar terciārā perioda sākumu. Senākās zirgu un ziloņu fosilās atliekas tika atrastas Lejas terciārajos iežos. Parādījās plēsēji un pārnadžu dzīvnieki.
Dzīvnieku sugu daudzveidība ievērojami palielinājās, taču daudzi no tiem izmira līdz terciārā perioda beigām, savukārt citi (piemēram, daži mezozoja rāpuļi) atgriezās pie jūras dzīvesveida, piemēram, vaļveidīgie un cūkdelfīni, kuru spuras ir pārveidotas ekstremitātes. Sikspārņi varēja lidot, pateicoties membrānai, kas savienoja to garos pirkstus. Dinozauri, kas izmira mezozoja beigās, padevās zīdītājiem, kas terciārā perioda sākumā kļuva par dominējošo dzīvnieku klasi uz sauszemes.
Kvartāra periods
sadalīts eopleistocēnā, pleistocēnā un holocēnā. Pēdējais sākās tikai pirms 10 000 gadu. Mūsdienu Zemes reljefs un ainavas galvenokārt veidojās kvartāra periodā.
Kalnu apbūve, kas notika terciārā perioda beigās, noteica ievērojamu kontinentu pieaugumu un jūru regresiju. Kvartāra periods iezīmējās ar ievērojamu klimata atdzišanu un plašu apledojuma attīstību Antarktīdā, Grenlandē, Eiropā un Ziemeļamerikā. Eiropā apledojuma centrs bija Baltijas vairogs, no kura ledus sega sniedzās līdz Anglijas dienvidiem, Vācijai un Austrumeiropas centrālajiem reģioniem. Sibīrijā seguma apledojums bija mazāks, galvenokārt tikai pakājes apgabalos. Ziemeļamerikā ledus segas klāja plašu teritoriju, tostarp lielāko daļu Kanādas un ASV ziemeļu daļas līdz pat Ilinoisai. Dienvidu puslodē kvartāra ledus sega ir raksturīga ne tikai Antarktīdai, bet arī Patagonijai. Turklāt kalnu apledojums bija plaši izplatīts visos kontinentos.
Pleistocēnā ir četri galvenie pastiprināta apledojuma posmi, kas mijas ar starpledus periodiem, kuru laikā dabas apstākļi bija tuvi mūsdienu vai pat siltāki. Pēdējā ledus sega Eiropā un Ziemeļamerikā savu lielāko apmēru sasniedza pirms 18–20 tūkstošiem gadu un beidzot izkusa holocēna sākumā.
Kvartāra periodā daudzas terciārās dzīvnieku formas izmira un parādījās jaunas, pielāgotas aukstākiem apstākļiem. Īpaši jāatzīmē mamuts un vilnas degunradzis, kas apdzīvoja pleistocēna ziemeļu reģionus. Ziemeļu puslodes dienvidu reģionos tika atrasti mastodoni, zobenzobu tīģeri u.c.. Ledus loksnēm kūstot pleistocēna faunas pārstāvji izmira un to vietā stājās mūsdienu dzīvnieki. Primitīvie cilvēki, it īpaši neandertālieši, iespējams, pastāvēja jau pēdējā starpleduslaikā, bet mūsdienu cilvēki - Homo sapiens - parādījās tikai pleistocēna pēdējā ledāju laikmetā un holocēnā apmetās visā pasaulē.
Literatūra:
Strahovs N.M. Litoģenēzes veidi un to evolūcija Zemes vēsturē. M., 1965. gads
Elisone A., Palmers D. Ģeoloģija. Zinātne par pastāvīgi mainīgu zemi. M., 1984. gads
Pastāvēja dažādos laikos ģeoloģijas vēsturē.
tektoniskā situācija un pagātnes būtība, zemes garozas attīstība, rašanās un attīstības vēsture - pacēlumi, ieplakas, ieloces, lūzumi un citi tektoniskie elementi.
Vēsturiskā ģeoloģija ir viena no galvenajām ģeoloģijas zinātņu nozarēm, kas pēta Zemes ģeoloģisko pagātni hronoloģiskā secībā. Tā kā zemes garoza joprojām ir pieejama ģeoloģiskiem novērojumiem, dažādu dabas parādību un procesu aplūkošana attiecas arī uz zemes garozu. Zemes garozas veidošanos nosaka dažādi faktori, no kuriem galvenie ir laiks, fiziogrāfiskie apstākļi un tektonika. Tāpēc, lai atjaunotu zemes garozas vēsturi, tiek atrisināti šādi uzdevumi:
Akmeņu vecuma noteikšana.
Pagātnes zemes virsmas fizisko un ģeogrāfisko apstākļu atjaunošana.
Tektonisko kustību un dažādu tektonisko struktūru rekonstrukcija
Zemes garozas struktūras un attīstības modeļu noteikšana
1. Ietver iežu slāņu sastāva, veidošanās vietas un laika un to korelācijas izpēti. To risina vēsturiskās ģeoloģijas nozare – stratigrāfija.
2. Apsver klimatu, reljefu, seno jūru, upju, ezeru attīstību utt. pagātnes ģeoloģiskajos laikmetos. Visi šie jautājumi tiek izskatīti paleoģeogrāfijā.
3. Tektoniskās kustības maina iežu primāro sastopamību. Tie rodas atsevišķu zemes garozas bloku horizontālu vai vertikālu kustību rezultātā. Ģeotektonika nodarbojas ar tektonisko kustību laika, rakstura un lieluma noteikšanu. Tektoniskās kustības pavada magmatiskās aktivitātes izpausme. Petroloģija rekonstruē magmatisko iežu veidošanās laiku un apstākļus.
4. Risināts, pamatojoties uz pirmo trīs uzdevumu risināšanas rezultātu analīzi un sintēzi.
Visi galvenie uzdevumi ir cieši savstarpēji saistīti un tiek risināti paralēli, izmantojot dažādas metodes.
Kā zinātne vēsturiskā ģeoloģija sāka veidoties 18.-19. gadsimta mijā, kad V. Smits Anglijā un Dž. Kuvjē un A. Bronjars Francijā nonāca pie vienādiem secinājumiem par secīgu slāņu maiņu un fosilo organismu atliekas, kas atrodas tajās. Pamatojoties uz biostratigrāfisko metodi, tika sastādītas pirmās stratigrāfiskās kolonnas, posmi, kas atspoguļo nogulumiežu vertikālo secību. Šīs metodes atklāšana iezīmēja stratigrāfiskās stadijas sākumu vēsturiskās ģeoloģijas attīstībā. 19. gadsimta pirmajā pusē tika izveidoti gandrīz visi galvenie stratigrāfiskā mēroga dalījumi, hronoloģiskā secībā sistematizēts ģeoloģiskais materiāls, izstrādāta stratigrāfiskā kolonna visai Eiropai. Šajā periodā ģeoloģijā dominēja katastrofas ideja, kas saistīja visas izmaiņas, kas notiek uz Zemes (slāņu rašanās izmaiņas, kalnu veidošanās, dažu veidu organismu izzušana un jaunu rašanās utt. .) ar lielām katastrofām.
Katastrofu ideja tiek aizstāta ar evolūcijas doktrīnu, kas visas izmaiņas uz Zemes uzskata par ļoti lēnu un ilgstošu ģeoloģisko procesu rezultātu. Mācības pamatlicēji ir J. Lamarks, K. Laiels, K. Darvins.
Līdz 19. gadsimta vidum. Tie ietver pirmos mēģinājumus rekonstruēt fiziskos un ģeogrāfiskos apstākļus atsevišķiem ģeoloģiskiem laikmetiem lielām zemes platībām. Šie darbi, ko veica zinātnieki J. Dana, V.O. Kovaļevskis un citi, lika pamatus paleoģeogrāfiskajam posmam vēsturiskās ģeoloģijas attīstībā. Lielu lomu paleoģeogrāfijas attīstībā spēlēja zinātnieka A. Greslija 1838. gadā ieviestajam faciju jēdzienam, kura būtība slēpjas apstāklī, ka viena vecuma iežiem var būt dažāds sastāvs, kas atspoguļo to veidošanās apstākļus.
19. gadsimta otrajā pusē. parādās ideja par ģeosinklīnām kā paplašinātām ieplakām, kas piepildītas ar bieziem nogulumiežu slāņiem. Un līdz gadsimta beigām A.P. Karpinskis ieliek platformu doktrīnas pamatus.
Ideja par platformām un ģeosinklīnijām kā galvenajiem Zemes garozas struktūras elementiem rada trešo “tektonisko” posmu vēsturiskās ģeoloģijas attīstībā. Pirmo reizi tas tika izklāstīts zinātnieka E. Oga darbos “Ģeosinklīnas un kontinentālie apgabali”. Krievijā ģeosinklīnu jēdzienu ieviesa F.Yu. Levinsons-Lesings 20. gadsimta sākumā.
Tādējādi mēs redzam, ka līdz 20. gadsimta vidum. vēsturiskā ģeoloģija attīstījās ar viena zinātnes virziena pārsvaru. Pašreizējā posmā vēsturiskā ģeoloģija attīstās divos virzienos. Pirmais virziens ir detalizēts Zemes ģeoloģiskās vēstures pētījums stratigrāfijas, paleoģeogrāfijas un tektonikas jomā. Tajā pašā laikā tiek pilnveidotas vecās izpētes metodes un tiek izmantotas jaunas, piemēram: dziļa un īpaši dziļa urbšana, ģeofiziskā, paleomagnētiskā; kosmosa uztveršana, absolūtā ģeohronoloģija utt.
Otrs virziens ir darbs, lai radītu holistisku priekšstatu par zemes garozas ģeoloģisko vēsturi, identificētu attīstības modeļus un noteiktu cēloņsakarības starp tiem.
1. Lentmālu metodes pamatā ir nogulumu sastāva izmaiņu fenomens, kas nogulsnējas mierīgā ūdens baseinā sezonālu klimata pārmaiņu laikā. 1 gada laikā veidojas 2 slāņi. Rudens-ziemas sezonā nogulsnējas mālainu iežu slānis, bet pavasara-vasaras sezonā veidojas smilšainu iežu slānis. Zinot šādu slāņu pāru skaitu, var noteikt, cik gadu pagāja, līdz izveidojās viss biezums.
2.Kodolģeohronoloģijas metodes
Šīs metodes balstās uz elementu radioaktīvās sabrukšanas fenomenu. Šīs sabrukšanas ātrums ir nemainīgs un nav atkarīgs no apstākļiem, kas notiek uz Zemes. Radioaktīvās sabrukšanas laikā mainās radioaktīvo izotopu masa un uzkrājas sabrukšanas produkti - radiogēnie stabilie izotopi. Zinot radioaktīvā izotopa pussabrukšanas periodu, jūs varat noteikt to saturošā minerāla vecumu. Lai to izdarītu, jums ir jānosaka attiecība starp radioaktīvās vielas saturu un tās sabrukšanas produktu minerālā.
Kodolģeohronoloģijā galvenie ir:
Svina metode - tiek izmantots 235U, 238U, 232Th sabrukšanas process izotopos 207Pb un 206Pb, 208Pb. Izmantotie minerāli ir monacīts, ortīts, cirkons un uranīts. Pussabrukšanas periods ~ 4,5 miljardi gadu.
Kālijs-argons - K sabrukšanas laikā izotopi 40K (11%) pārvēršas par argonu 40Ar, bet pārējie par izotopu 40Ca. Tā kā K atrodas iežu veidojošajos minerālos (laukšpatos, vizlās, piroksēnos un amfibolos), metode tiek plaši izmantota. Pussabrukšanas periods ~1,3 miljardi. gadiem.
Rubidijs-stroncijs - rubidija 87Rb izotops tiek izmantots stroncija 87Sr izotopa veidošanai (izmantotie minerāli ir rubīdiju saturoša vizla). Tā kā tā pussabrukšanas periods ir ilgs (49,9 miljardi gadu), to izmanto senākajiem zemes garozas iežiem.
Radiokarbons – izmanto arheoloģijā, antropoloģijā un jaunākajos Zemes garozas nogulumos. Radioaktīvais oglekļa izotops 14C veidojas kosmisko daļiņu reakcijā ar slāpekli 14N un uzkrājas augos. Pēc to nāves ogleklis 14C sadalās, un sabrukšanas ātrums nosaka organismu nāves laiku un saimniekiežu vecumu (pussabrukšanas periods 5,7 tūkstoši gadu).
Visu šo metožu trūkumi ietver:
zema noteikumu precizitāte (kļūda 3-5% dod novirzi 10-15 milj. gadu, kas neļauj attīstīties frakcionētai stratifikācijai).
rezultātu sagrozīšana metamorfisma dēļ, kad veidojas jauns minerāls, kas līdzīgs pamatieža minerālam. Piemēram, sericīts-muskovīts.
Tomēr kodolmetodēm ir liela nākotne, jo aprīkojums tiek pastāvīgi uzlabots, ļaujot iegūt ticamākus rezultātus. Pateicoties šīm metodēm, tika noskaidrots, ka Zemes garozas vecums pārsniedz 4,6 miljardus gadu, savukārt pirms šo metožu izmantošanas tas tika lēsts tikai desmitiem un simtiem miljonu gadu.
Relatīvā ģeohronoloģija nosaka iežu vecumu un to veidošanās secību ar stratigrāfiskām metodēm, un ģeoloģijas sadaļu, kas pēta iežu attiecības laikā un telpā, sauc par stratigrāfiju (no latīņu stratum-layer + grieķu grapho).
biostratigrāfiskā vai paleontoloģiska,
nav paleontoloģisks.
Paleontoloģiskās metodes (biostratigrāfija)
Metode balstās uz seno organismu fosilo atlieku sugu sastāva noteikšanu un ideju par organiskās pasaules evolucionāro attīstību, saskaņā ar kuru senajās atradnēs ir vienkāršu organismu atliekas, bet jaunākajos - sarežģītus organismus. struktūra. Šo funkciju izmanto, lai noteiktu iežu vecumu.
Ģeologiem svarīgs aspekts ir tas, ka organismu evolucionāras izmaiņas un jaunu sugu rašanās notiek noteiktā laika periodā. Evolūcijas transformāciju robežas ir nogulumu slāņu un horizontu uzkrāšanās ģeoloģiskā laika robežas.
Slāņu relatīvā vecuma noteikšanas metodi, izmantojot vadošās fosilijas, sauc par vadošo fosiliju metodi. Saskaņā ar šo metodi slāņi, kas satur līdzīgas vadošās formas, ir līdzvērtīgi. Šī metode kļuva par pirmo paleontoloģisko metodi iežu vecuma noteikšanai. Uz tā pamata tika izstrādāta daudzu reģionu stratigrāfija.
Lai izvairītos no kļūdām, kopā ar šo metodi tiek izmantota paleontoloģisko kompleksu metode. Šajā gadījumā tiek izmantots viss izmirušo organismu komplekss, kas atrodams pētītajos slāņos. Šajā gadījumā var izšķirt:
1-fosilās formas, kas dzīvoja tikai vienā slānī; 2-formas, kas pirmo reizi parādījās pētāmajā slānī un pāriet uz pārklājošo (tiek novilkta slāņa apakšējā robeža); 3-formas, kas iziet no apakšējā slāņa un beidz savu eksistenci pētītajā slānī (izdzīvojušās formas); 4-formas, kas dzīvoja apakšējā vai augšējā slānī, bet netika atrastas pētāmajā slānī (slāņa augšējās un apakšējās robežas) .
Nepaleontoloģiskās metodes
Galvenie ir sadalīti:
litoloģiskais
strukturāli-tektonisks
ģeofizisks
Litoloģiskās metodes slāņu atdalīšanai balstās uz atšķirībām atsevišķos slāņos, kas veido pētāmos slāņus pēc krāsas, materiāla sastāva (mineraloģiskais un petrogrāfiskais) un faktūras īpatnības. Starp sadaļas slāņiem un vienībām ir tādi, kas krasi atšķiras pēc šīm īpašībām. Šādi slāņi un vienības ir viegli identificējamas blakus esošajos atsegumos, un tos var izsekot lielos attālumos. Tos sauc par marķēšanas horizontu. Metode nogulumu slāņu sadalīšanai atsevišķās vienībās un slāņos tiek saukta par marķēšanas horizonta metodi. Atsevišķos reģionos vai vecuma intervālos marķiera horizonts var būt kaļķakmens, silīcija slānekļa, konglomerātu utt. starpslāņi.
Minerāliski petrogrāfisko metodi izmanto, ja nav marķiera horizonta un nogulumiežu slāņi ir diezgan viendabīgi pēc litoloģiskā sastāva, tad, lai salīdzinātu atsevišķus griezuma slāņus un to relatīvo vecumu, tie balstās uz atsevišķu slāņu mineraloloģiski petrogrāfiskajām iezīmēm. Piemēram, vairākos smilšakmens slāņos tika identificēti tādi minerāli kā rutils, granāts, cirkons un noteikts to % saturs. Pamatojoties uz šo minerālu kvantitatīvo attiecību, biezums tiek sadalīts atsevišķos slāņos vai horizontos. Tāda pati darbība tiek veikta blakus esošajā sadaļā, un pēc tam rezultāti tiek salīdzināti savā starpā, un sadaļas slāņi tiek korelēti. Metode ir darbietilpīga – nepieciešams atlasīt un analizēt lielu skaitu paraugu. Tajā pašā laikā šī metode ir piemērojama nelielām platībām.
Strukturālā-tektoniskā metode - tās pamatā ir ideja par sedimentācijas pārtraukumiem lielos zemes garozas apgabalos. Sedimentācijas pārtraukumi rodas, kad jūras baseina platība, kurā uzkrājas nogulsnes, kļūst paaugstināta un uz šo periodu apstājas nogulumu veidošanās. Turpmākajos ģeoloģiskajos laikos šī teritorija var atkal sākt grimt, atkal kļūstot par jūras baseinu, kurā uzkrājas jauni nogulumu slāņi. Robeža starp slāņiem ir neatbilstības virsma. Izmantojot šādas virsmas, nogulumu secība tiek sadalīta vienībās un salīdzināta blakus esošajās sadaļās. Tiek uzskatīts, ka secības, kas atrodas starp identiskām neatbilstības virsmām, ir viena vecuma. Atšķirībā no litoloģiskās metodes lielu stratigrāfisko vienību salīdzināšanai slāņos izmanto strukturāli tektonisko metodi.
Īpašs strukturālās-tektoniskās metodes gadījums ir ritmostratigrāfijas metode. Šajā gadījumā nogulumiežu sekcija tiek sadalīta vienībās, kas izveidojās baseinā pārmaiņus nogulsnēšanās un sedimentācijas virsmas pacēluma laikā, ko pavadīja jūras virzība un atkāpšanās. Šī maiņa atspoguļojās nogulumiežu slāņos kā dziļūdens iežu horizontu secīga maiņa uz seklūdens iežu horizontiem un otrādi. Ja šāda secīga horizontu maiņa tiek novērota atkārtoti sadaļā, tad katrs no tiem tiek izdalīts ritmā. Un saskaņā ar šādiem ritmiem tiek salīdzināti stratigrāfiskie griezumi vienā sedimentācijas baseinā. Šo metodi plaši izmanto, lai korelētu biezu ogles saturošu slāņu posmus.
Magmatisko ķermeņu veidošanās procesu pavada to iekļūšana iežu nogulumiežu slāņos. Tāpēc viņu vecuma noteikšanas pamatā ir attiecību izpēte starp magmatiskajiem un dzīslu ķermeņiem un nogulumiežu vienībām, kuras tie krustoja un kuru vecums ir noteikts.
Ģeofizikālās metodes ir balstītas uz iežu salīdzināšanu pēc fizikālajām īpašībām. Ģeofizikālās metodes pēc savas ģeoloģiskās būtības ir tuvas mineraloģiski-petrogrāfiskajai metodei, jo šajā gadījumā tiek identificēti atsevišķi horizonti, salīdzināti to fizikālie parametri un, izmantojot tos, tiek korelēti griezumi. Ģeofizikālās metodes pēc būtības nav neatkarīgas, bet tiek izmantotas kombinācijā ar citām metodēm.
Aplūkotās absolūtās un relatīvās ģeohronoloģijas metodes ļāva noteikt iežu vecumu un veidošanās secību, kā arī noteikt ģeoloģisko parādību periodiskumu un noteikt posmus garajā Zemes vēsturē. Katrā posmā iežu slāņi uzkrājās secīgi, un šī uzkrāšanās notika noteiktā laika periodā. Tāpēc jebkura ģeohronoloģiskā klasifikācija satur dubultu informāciju un apvieno divas skalas - stratigrāfisko un ģeohronoloģisko. Stratigrāfiskā skala atspoguļo slāņu uzkrāšanās secību, un ģeohronoloģiskā skala atspoguļo šim procesam atbilstošo laika periodu.
Pamatojoties uz lielu datu apjomu no dažādiem reģioniem un kontinentiem, tika izveidota Zemes garozai kopīgā starptautiskā ģeohronoloģiskā skala, kas atspoguļo laika dalījumu secību, kurā veidojās noteikti nogulumu kompleksi, un organiskās pasaules evolūciju.
Stratigrāfijā vienības tiek uzskatītas no lielām līdz mazām:
eonotēma - grupa - sistēma - nodaļa - līmenis. Tie atbilst
laikmets - laikmets - periods - laikmets - gadsimts
