Методы реконструирования древних климатов

Существуют три группы методов восстановления климатов (на основе фациального анализа): литологические, палеонтологические и геохимические.

Литологические методы основаны на изучении состава отложений. Для гумидного климата чрезвычайно характерно накопление отложений, содержащих каустобиолиты, бокситы, каолиниты, бурые железняки; для аридного (сухого) климата характерны каменные и калийные соли, гипсы, ангидриты, хемогенные карбонаты, различные пестроцветные песчано-глинистые породы; для нивального (холодного) — ледниковые толщи (моренные и флювиогляциальные), озерно-ледниковые ленточные глины, кремнистые осадки полярных морей.

Палеонтологические методы заключаются в изучении ископаемой фауны и флоры. Для тропической морской фауны характерны крупные раковины моллюсков и других морских организмов, многочисленные коралловые постройки (древние рифы), наличие мела, почти нацело состоящего из раковинок фораминифер. Для морской фауны холодных морей характерны диатомовые водоросли. Признаком холодного климата являются останки мамонтов в четвертичных отложениях. Теплолюбивая флора суши дает пласты каменного угля и т.д.

Геохимические методы — изучение в морских раковинах изотопов кислорода с целью получения соотношения О18/О16. Содержание O18 зависит от температуры морской воды, в которой формируются раковины. Накопленное количество О18 сохраняется в раковине и после захоронения организма морскими осадками. Таким образом, подобные раковины служат своеобразными термометрами.

Тектонические движения

механические движения земной коры, вызываемые силами, которые действуют в земной коре и главным образом в мантии Земли (См. Мантия Земли), приводящие к деформации слагающих кору пород. Т. д. связаны, как правило, с изменением химического состава, фазового состояния (минерального состава) и внутренней структуры подвергающихся деформации горных пород. Т. д. охватывают одновременно очень большие площади. Геодезические измерения показывают, что практически вся поверхность Земли находится непрерывно в движении, однако скорость Т. д. невелика, изменяясь от сотых долей до первых десятков мм/год, и только накопления этих движений в ходе очень продолжительного (десятки — сотни млн. лет) геологического времени приводят к крупным суммарным перемещениям отдельных участков земной коры.

Американский геолог Г. Джильберт предложил (1890), а немецкий геолог Х. Штилле развил (1919) классификацию Т. д. с разделением их на эпейрогенические, выражающиеся в длительных поднятиях и опусканиях крупных участков земной поверхности, и орогенические, проявляющиеся эпизодически (орогенические фазы) в определённых зонах образованием складок и разрывов и ведущие к формированию горных сооружений (см. Орогенез). Эта классификация применяется до сих пор, но её основной недостаток — объединение в единое понятие орогенеза двух принципиально различных процессов — складко- и разрывообразования, с одной стороны, и горообразования — с другой. Поэтому были предложены др. классификации. Одна из них (советские геологи А. П. Карпинский, М. М. Тетяев и др.) предусматривала выделение колебательных складко- и разрывообразующих Т. д., другая (немецкий геолог Э. Харман и голландский учёный Р. В. ван Беммелен) — ундационных (волновых) и ундуляционных (складчатых) Т. д. (см. Колебательные движения земной коры). Стало ясным, что Т. д. весьма разнообразны как по форме проявления, так и по глубине зарождения, а также, очевидно, по механизму и причинам возникновения. По др. принципу Т. д. были разделены ещё М. В. Ломоносовым на медленные (вековые) и быстрые. Быстрые движения связаны с землетрясениями и, как правило, отличаются высокой скоростью, на несколько порядков превышающей скорость медленных движений. Смещения земной поверхности во время землетрясений составляют несколько м, иногда более 10 м. Однако такие смещения проявляются эпизодически и в сумме дают эффект, не намного превышающий эффект медленных движений.

Существенное значение имеет подразделение Т. д. на вертикальные (радиальные) и горизонтальные (тангенциальные), хотя оно и носит в большей мере условный характер, ибо эти движения взаимосвязаны и переходят одни в другие (см. Горизонтальные движения земной коры). Поэтому правильнее говорить о Т. д. с преобладающей вертикальной или горизонтальной компонентой. Преобладающие вертикальные движения обусловливают поднятия и опускания земной поверхности, в том числе образование горных сооружений. Они являются основной причиной накопления мощных толщ осадочных пород в океанах и морях, а отчасти и на суше. Горизонтальные движения наиболее ярко проявляются в образовании крупных сдвигов отдельных блоков земной коры относительно других с амплитудой в сотни и даже тысячи км, в их надвигах с амплитудой в первые сотни км, а также (спорно) в образовании океанических впадин шириной в тысячи км в результате раздвига глыб континентальной коры (см. Мобилизм).

Восстановление геотектонического режима развития земной коры

В мезозое происходит обновление органического мира, который является промежуточным между палеозоем и кайнозоем. Мезозой - это эра рептилий и моллюсков, в юре появляются древние птицы, а в мелу - расцвет фораминифер и динозавров. В триасе появляются первые млекопитающие. Для растений - это расцвет голосеменных, а в меловой период - появление покрытосеменных.

Особенности осадконакопления.

Для Триаса типичны континентальные красноцветные толщи и коры выветривания. Морские осадки локализовались в геосинклинальных областях. В широких масштабах проявился трапповый магматизм на платформах- Сибирской, Ю.-Американской и на юге Африканской. Выделяют три типа - эксплозивный, лавовый и интрузивный (силлы).

В Юре осадки более разнообразны. Среди морских - кремнистые, карбонатные, глинистые и глауконитовые песчаники; континентальных - преобладают отложения коры выветривания, а в лагунах формируются угленосные толщи. Магматизм проявился в геосинклинальных областях - Кордильеры и Верхояно-Чукотской, а трапповый - на платформах -Ю.Американской и Африканской.

Особенностью меловых отложений является максимальное накопление писчего мела (состоит из фораминифер и остатков панцирей водорослей кокколитофорид).

Палеогеография мезозоя.

С образованием суперматерика Пангея-2 связана величайшая регрессия моря в истории Земли. Лишь небольшие участки, прилегающие к геосинклинальным поясам покрывались неглубокими морями (области, прилегающие к Кордильерам и Верхояно-Чукотской геосинклинали). Герцинские складчатые пояса представляли области расчлененного рельефа.

Климат Триаса - аридный континентальный, лишь в приморских областях (Колыма, Сахалин, Камчатка и др.)- умеренный. В конце Триаса начинается трансгрессия моря, которая широко проявилась в поздней Юре. Море распространялось в западную часть Северо-Американской платформы, почти на всю В.-Европейскую платформу, в северо-западной и восточной частях Сибирской платформы. Максимальная трансгрессия моря проявилась в верхнем Мелу. Для климата этих периодов характерно чередование влажного тропического и сухого аридного.

Строение Земной коры в Мезозое.

Для мезозоя характерно проявление перестройки Земной коры в один тектонический этап - Киммерийский.

В конце Триаса начинается раскол суперматерика Пангея-2. Группа платформ северного полушария отходит от Гондваны и происходит новое заложение геосинклинального пояса на месте Палеотетиса.

На рубеже Триаса и Юры начинается раскол континента Лаврентий на Сев.-Американскую и В.-Европейскую платформы. Он начинается с процесса заложения рифтовой зоны в Северной Атлантике, которая с конца Юры распространяется на Центральную и Южную Атлантику. Морской бассейн начал формироваться с ранней Юры в Северной Атлантике, а в конце раннего Мела практически сформировалась система Атлантического океана. Параллельно шло формирование Индийского океана, а все это вместе знаменует раскол Гондваны. С конца Юры начинается обособление Африканской платформы, от которой затем отделились Индостанская и Австралийская платформы.

Геосинклинальный режим существовал в Тихоокеанском поясе и представлен Верхояно-Чукотской и Кордильерской геосинклиналями. Особенность их формирования - это положение по окраинам платформ, накопление мощной толщи флишевых отложений. Завершение геосинклинального этапа сопровождалось внедрением гранитов и складкообразованием. После горообразования геосинклинальный режим в этих частях Тихоокеанского пояса сохраняется, только область его развития смещается в сторону океанской плиты.

По - другому происходило развитие Средиземноморского геосинклинального пояса, в котором выделяют Альпийско-Гималайскую, Тибетско-Индостанскую и Индонезийскую области. Каждая из них характеризуется своими особенностями развития.

Альпийская область подразделялась на три широтные зоны - две внешние с миогеосинклинальным типом разреза и одну внутреннюю - эвгеосинклинальную, которая в свою очередь подразделялась на систему глубоководных прогибов с ультраосновным магматизмом и систему поднятий. На рубеже Юры и Мела горообразовательные движения проявились в восточной части (Кавказ, Иран, Афганистан) и сопровождались внедрением гранитной магмы.

В Тибетско-Индостанской области геосинклинальный режим в триасе и юре являлся продолжением позднепалеозойского, т.е. здесь происходили завершающие этапы геосинклинального развития, которые в киммерийский тектонический этап завершились формированием складчатости, и впоследствии развивались как молодые платформы.

В Мезозое области проявления герцинской и каледонской складчатости вступили в платформенный этап развития - горные системы интенсивно разрушались и поставляли обломочный материал в краевые прогибы, межгорные впадины и платформенный чехол. Для Урало-Монгольского пояса - это Предуральский краевой прогиб, Тимано-Печерская, Западно-Сибирская и Туранская плиты.

На древних платформах наряду с формированием осадочного чехла происходят глыбовые движения или эпиплатформенный орогенез. Особенно мощно он проявился на Северо-Американской платформе с образованием Скалистых гор. На Сибирской и Африканской платформах мощно проявился трапповый магматизм, с образованием силлов и кимберлитовых трубок.

К концу мелового периода происходит новый раскол Гондваны - Австралия вместе с Антарктидой перемещалась на юг, Африка двигалась на север, Ю.-Америка начала движение на запад, хотя еще и не полностью откололась от Африки.

Начинается верхнемеловая великая трансгрессия моря. На рубеже мезозоя и кайнозоя вымирают рептилии, аммониты и многие другие виды животных. Существует много гипотез, объясняющих это явление, но какой-то ясности пока нет.

В Киммерийский (Мz) этап развития Земной коры - разнообразие полезных ископаемых различного генезиса. На платформах формируются:

угленосные толщи (Сибирь, Китай, Австралия);

эпоха оолитовых Fe руд (Зап.Сибирь, Германия, Франция);

бокситы (Урал, Сибирь, Ср.Азия, Франция, Испания и др.);

фосфориты (пояс от Марокко до Сирии);

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: