Наиболее молодым в истории развития Земли является четвертичный (антропогеновый) период. Коренные породы Русской равнины, Западно-Сибирской и Туранской низменностей, а также ряда других районов страны в этот период покрылись толщей четвертичных отложений: мореными глинами суглинками, водно-ледниковыми песками, грубообломочными породами, лессами и лессовидными суглинками, торфом и пр.
Для четвертичных осадочных пород характерны следующие особенности:
- • небольшая мощность пород по сравнению с отложениями более древних геологических систем;
- • относительно малая связность пород, обусловленная незначительным сроком их существования, вследствие чего не успели проявиться в должной мере процессы литификации;
- • большая подвижность пород, что связано с непосредственным воздействием на них денудационных агентов (смывание, растворение, перенос, отложение, переотложения и пр.).
Элювиальные отложения (элювий^) — продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте их образования (фото 2.25 и 2.26). В зависимости от характера материнских пород и типа выветривания элювий может иметь различный механический состав и мощность. Для него характерен постепенный переход от землистого материала верхних слоев, через крупнообломочный к исходной коренной породе. Расположен элювий на вершинах водоразделов, где смыв выражен очень слабо или отсутствует.
Свойства почв, сформировавшихся на элювии, также очень разнообразны (от кислых до щелочных, от малоплодородных до высокоплодородных) и зависят от состава и свойств элювиальных отложений и условий их формирования.
Пролювиальные отложения (пролювий) образовались в результате переноса и отложения продуктов выветривания у подножий склонов временными горными реками и обладающими большой силой потоками. Эти отложения характеризуются плохой отсортированностью, включают обломки разного размера и разной степени окатанности. У подножий гор они образуют конусы выноса и часто сочетаются с делювиальными отложениями, образуя делювиально-пролювиальные отложения.
_ Фото 2.2Б. Моренный опесчанен- ный суглинок (Московская область)
Ледниковые (гляциальные), или моренные, отложения — продукты выветривания различных пород, перемещенные и отложенные ледником. Ледником называют естественное скопление кристаллического льда, имеющего значительные размеры. Обладая пластическими свойствами, ледник движется под действием силы тяжести. Движение его возможно при толщине льда 15—20 м, когда масса превышает силу трения. Скорость движения горных ледников составляет 1—7 м в сутки, а материковых — до 20 м и более.
Обширная территория России в ледниковую эпоху подвергалась материковому оледенению в связи с похолоданиями климата. Ледниковые эпохи неоднократно сменялись межледниковыми, которые характеризовались отступлением ледников, а талые воды вызывали морские регрессии. В эпоху максимального оледенения европейский ледниковый щит достигал более двух километров толщины, покрывал площадь 5,5 млн км 2 , продвигаясь с севера на юг. Граница оледенения опускалась южнее Брянска, Киева.
Моренные отложения (фото 2.27—2.29) представляют собой несортированный грубообломочный материал, состоящий из глины, суглинков, супесей, песков красно-бурого или серого цвета с включениями гальки, камней разного размера, валунов. Они характеризуются отсутствием слоистости. Моренные отложения широко распространены в качестве почвообразующих в таежно-лесной зоне и на севере лесостепной в европейской части России. По химическому составу ледниковые отложения разделяются на алюмосиликатные моренные и карбонатные моренные суглинки. На алюмосиликатной морене формируются подзолистые и дерново-подзолистые почвы с низким естественным плодородием, с кислой реакцией среды, с большим количеством камней и валунов в верхних слоях и на поверхности. На карбонатной морене, в связи с наличием оснований кальция и магния, формируются более плодородные почвы с менее кислой и нейтральной реакцией среды.
Флювиогляциальные (водноледниковые)отложения (фото 2.30) временных водотоков и замкнутых водоемов, образовавшихся при таянии ледника, соответственно происхождению и положению по отношению к леднику, подразделяются на две группы:
- • приледниковые, залегающие позади конечноморенных гряд (озы, камы, друмлины), сложены песчано-гравийно-галечниковым материалом; ленточные глины — отложения приледниковых озер, в которых чередуются прослойки песка и глины;
- • внеледниковые отложения образованы потоками вод, вытекающими из-под ледников, и расположены впереди каменно-моренных гряд. Их называют зандрами. Зандровые равнины сложены песчаными и супесчаными отложениями, слоистыми осадками с включениями гравия, гальки. К равнинам такого типа относятся Мещерская низменность, Полесье.
Фото 2.27. Мореный суглинок (Московская область)
Фото 2.28. Карбонатная морена (Эстония)
Фото. 2.29. Флювиогляциальный песок (Московская область)
_Фото 2.30. Ленточная глина,
оглеенная (Ленинградская область)
Покровные суглинки относятся к внеледниковым отложениям и рассматриваются как отложения мелководных приледниковых разливов талых вод. Они перекрывают морену сверху слоем 3—5 м, откуда и получили название. Покровные суглинки (фото 2.31) имеют желто-бурую окраску, хорошо отсортированы, не содержат камней и валунов. В их составе преобладают фракции крупной пыли (0,05—0,01 мм) и ила (
источник
ЭКАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра региональной геологии и полезных ископаемых
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ И ФАЦИИ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
Учебно-методическое пособие для практических занятий по курсу «Геология четвертичных отложений»
Печатается по решению кафедры региональной геологии и полезных ископаемых
Казанского государственного университета
Протокол №6 от 15 апреля 2009г.
Генетические типы и фации четвертичных отложений. Учебно-методическое пособие для практических занятий.- Казань. Казанский государственный университет 2009.- стр.
В пособии для практических занятий по курсу «Генетические типы и фации четвертичных отложений» дана краткая характеристика особенностей формирования осадочных образований в четвертичный период. Рассматриваются основные факторы (рельеф, климат, неотектоника), влияющие на формирование различных типов отложений, слагающих крупные аккумулятивные формы рельефа.
Пособие рассчитано на студентов факультета географии и экологической геологии Казанского государственного университета.
Казанский государственный университет 2009.
Отложения образовавшиеся в течении четвертичного периода, выделяются в четвертичную систему. Они широко распространены на всех континентах земного шара и на дне морей и океанов. Четвертичные отложения формируют аккумулятивный рельеф и являются основанием для строительства. Доступность четвертичных отложений, слагающих современные аккумулятивные формы рельефа, и высокая сохранность их первичных особенностей позволяют выяснить среду их осадконакопления, определять процессы, ведущие к формированию их характерных черт. Для четвертичного времени с большой полнотой решаются вопросы седиментогенеза, экологии, эволюции органического мира, вулканических и тектонических процессов, глобальных климатических изменений, рельефообразования.
Основа генетической классификации четвертичных отложений в России создана А. П. Павловым. По А.П. Павлову, генетический тип-это отложения, сформировавшиеся в результате деятельности определенных геологических агентов: воды, ветра, льда и др.
Генетические типы могут, в свою очередь, состоять из менее крупных образований-фаций. Фации, в свою очередь, подразделяются еще на более дробные генетические подразделения-микрофации или субфации. Чаще всего фации входят в состав крупных генетически однородных аккумулятивных образований.
Классификация генетических типов четвертичных отложений.
Генетические типы
Элювиальный ряд (коры выветривания) . Элювиальный тип. Особенностью элювиальных образований, кроме сохранения реликтовых структур и текстур, является постепенность переходов новообразованного материала в исходную материнскую породу. Основной природный процесс, под воздействием которого формируется элювий,- это выветривание. В процессе выветривания коренные породы подвергаются физико-биохимическим преобразованиям. При этом и степень преобразования материнских пород и мощность элювия зависит от нескольких факторов: климата, литологии пород, продолжительности воздействия процессов выветривания, а также рельефа поверхности. Климат обуславливает прежде всего тип выветривания-физическое или химическое. Физическое выветривание происходит под воздействием постоянно меняющихся суточных и сезонных температур, а также процессов периодического замерзания-таяния воды.
Химическое выветривание протекает в основном при положительных температур, действии кислорода и углекислого газа. На ранней стадии выветривания происходит механическое разрушение пород, которое наиболее активно протекает в условиях континентального, а также жаркого, но сухого климата.
При длительном воздействии химического выветривания формируется мощный элювий или кора выветривания с вертикальной зональностью. В корах выветривания полного профиля выделяются 4 зоны (рис.1)
Во влажных субтропиках и тропиках формируются мощные глубоко преобразованные глинистые коры выветривания полного профиля, имеющие ярко-красный или оранжевый цвет. Слагающий их элювий в основном состоит из глинистых минералов группы каолина, а гидроокислы железа представлены гетитом и гидрогетитом. Эти коры называются «латериты» с ними связаны месторождения бокситов.
Криогенный элювий обязан своему происхождению морозному выветриванию в обстановке полярного и нивального климата. Морозное выветривание выражается в дроблении горных пород под влиянием расклинивающего действия замерзающей в трещинах воды, увеличивающей свой объем при переходе в лед. В рыхлых мерзлых породах в условиях постоянной мерзлоты образуются глубокие ледяные клинья, для образования которых необходимы длительные отрицательные температуры поверхностного слоя грунта и маломощный снеговой покров. В условиях близкого залегания к поверхности многолетней мерзлоты образуется сезонно-талый слой, в котором идут специфические процессы: периодическое образование ледяных прожилков и вкраплений, разрывающих рыхлый грунт, мерзлотное пучение и сортировка, приводящая к вымораживанию грубообломочного материала к поверхности. Под воздействием мерзлотных процессов криогенный элювий приобретает зональное строение (рис.2).
Почвенный тип. Почвы формируются в верхней части элювия или коры выветривания за счет биохимических преобразований и обогащения органическим веществом. Они развиваются в тесном взаимодействии с растительным покровом. Главной особенностью почв является идущий в них своеобразный биологический круговорот веществ, почти не сказывающийся на подпочвенной части коры выветривания.
Почвы подразделяются на два главных типа- автоморфные и гидроморфные .
Автоморфные почвы образуются там, где зеркало грунтовых вод и зона их капиллярного поднятия располагаются глубже зоны почвообразования. В этом случае атмосферные осадки просачиваются через почву, вынося из нее продукты выветривания и органического разложения вниз. В профиле таких почв выделяются два основных горизонта (рис. 3).
Гидроморфные почвы образуются там, где грунтовые воды залегают близко к поверхности и почвообразование большую часть года протекает в зоне их капиллярного поднятия. Почва почти постоянно насыщена водой. Органическое вещество разлагается при недостатке кислорода, что приводит к установлению восстановительной среды.
Погребенные и ископаемые почвы. Это мертвые почвы, выпавшие из сферы биологического круговорота вещества и потерявшие всю современную, или живую, почвенную микрофауну и фауну.
Фитогенный ряд (торфяники). Входит один генетический тип-торфяники. Они образуются в условиях заболачивания различного типа водоемов из остатков растительности на месте ее произрастания. Они называются автохтонными. В этих торфяниках выделяются два типа-низинные (или низовые) и верховые .
Низинные развиваются в понижениях рельефа. Одни образуются при зарастании озерных водоемов, другие при заболачивании речных пойм, низких террас.
Верховые образуются в болотах на водораздельных пространствах, преимущественно в лесотундровой или лесной зоне, в условиях застаивания атмосферных вод или верховодки.
источник
ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ. Полезные ископаемые, которые приурочены к четвертичным отложениям, можно разделить на несколько генетических групп
Полезные ископаемые, которые приурочены к четвертичным
отложениям, можно разделить на несколько генетических групп.
Это разнообразные россыпи, руды осадочного происхождения, нерудные полезные ископаемые, горючие ископаемые, а также под.земные воды и лед. Среди россыпных месторождений известны
как аллювиальные, так и прибрежно-морские. Среди них наиболее
важны золото, платина, ‘касситерит, алмазы, ильменит, циркон,
рутил. Большое значение имеют бобовые железные рудыозерно•болотного и озерного происхождения, прибрежно-морские фосфоритовые конкреции, залежи глауконита и особенно железомарганцевые и меднованадиевые конкреции, скопления которых широко распространены в глубоководных областях Мирового океана.
В экваториальной и во влажно-тропической областях продолжают формироваться коры выветривания, среди которых наибольшее значение имеют латеритные покровы. Металлоносные
коры выветривания формируются в экваториальном, тропическом
и субтропическом поясах. В них концентрируются залежи кобальта, никеля, меди, марганца, а также разнообразные огнеупорные
Из неоудных полезных ископаемых наибольшее значение имеют гравийники, используемые в строительстве, стекольные и формовочные пески, бентонитовые и диатомовые глины, сера, каменная и калийные соли, бораты, крупные запасы лигнита и торфа.
Подземные воды, заключенные в четвертичных аллювиальных
и пролювиальных отложениях и в межморенных горизонтах, служат главным источником чистой воды. Подземные льды и многолетнемерзлые породь» используются в качестве естественных холодильников.
Со времени более 4,5 млрд лет назад, когда из скопления
твердых обломков, пыли и газа родилась наша планета Земля, и
до ее превращения в обитель современного человечества онаирошла длительный и сложный ‘путь развития. Родившись холодной,
Земля довольно быстро разогрелась до состояния плавления или
близкого к нему в своей приповерхностной части благодаря теплу, выделявшемуся ‘при соударении планетезималей, при распаде
естественно-радиоактивных элементов (многие из них вскоре исчезли), а после появления рядом с Землей Луны — благодаря
лунным твердым приливам. Лишенная вначале как атмосферы, так
и гидросферы, Земля испытывала до 3,8 млрд лет метеоритную
бомбардировку, одним из следствий которой — падения метеорита
размером с Марс — мог быть выброс материала, сконденсировавшегося за пределом земного тяготения в наш вечный спутник —
Луну. Другим следствием этой бомбардировки должно было являться образование кратеров, заполнявшихся базальтовой лавойпродуктом плавления разогретого приповерхностного слоя Земли.
Одновременно стала протекать дегазация земных недр, приведшая к началу создания ее атмосферы, а затем, после 4 млрд лет,
и гидросферы, за счет конденсации водяного пара. Первичный
состав атмосферы отличался от современного отсутствием или низким содержанием кислорода и повышенным — углекислоты.
С рубежа 4 млрд лет начинается собственно геологическая
эволюция Земли, проявляются все характерные для нее эндогенные и экзогенные процессы. За счет переплавления первичной базальтовой коры при участии поступавших из мантии флюидов возникают первые острова сиаля — протоконтиненты, возвышающиеся над еще очень мелководным океаном. Их слагали «серые гнейсы» — гранитоиды, отличавшиеся от более поздних «нормальных»
гранитов преобладанием в их составе натрия над калием. За счет
размыва этих островов суши образуются первые осадочные — обломочные — породы, обнаруженные в Гренландии (возраст 3,8
млрд лет).
На рубеже около 3,5 млрд лет происходят новые важные события. Судя по появлению магнитного поля, у Земли возникает
жидкое ядро, куда начинает стекать железо из вышележащей
мантии. Это магнитное поле создает защитный экран от космического излучения, что способствует возникновению жизни, первыеследы которой обнаруживаются в южноафриканских породах того’
же возраста (если не считать менее достоверные признаки в породах Гренландии). На самом раннем этапе возникновение органических молекул из неорганической материи могло происходить
именно под воздействием жесткого космического излучения. Место и условия зарождения живого вещества пока представляют нерешенную проблему; по наиболее правдоподобной версии, оно могло появиться вблизи горячих источников — гидротерм на дне все
еще мелкого океана. Впрочем, наиболее ранние организмы были
представлены бактериями.
Архейский зон характеризовался, далее, интенсивным наращиванием континентальной коры, все более приближавшейся по
составу и мощности к современной. Происходило это за счет обрастания протоконтинентальных серогнейсовых ядер материалом
зеленокаменных поясов, включавшим коматиит-базальтовую кору
океанского или близкого-оК ней типа и породы, близкие или даже
тождественные породам более молодых вулканических островных
дуг, как вулканические известково-щелочного состава, так и гранитоиды, в позднем архее уже отличавшиеся преобладанием калия над натрием. Внутрикоровые процессы метаморфизма и гра«итизации привели к разделению континентальной коры на обезвоженную и более глубоко, в гранулитовой фации метаморфизованную нижнюю и гранитизированную, метаморфизованную в амфиболитовой и зеленосланцевой фациях, верхнюю кору.
В конце архея (2,8—2,6 млрд лет ‘назад) началась стабилизация континентальной коры, и к началу протерозоя она образовала,
вероятно, единый массив — суперконтинент Пангею 0, который
вместил от 60 до 80%, по разным представлениям, объема коры
современных континентов. На другой стороне планеты ему уже
должен был противостоять еще больших размеров океан — Панталасса, возможно, возникший вокруг кратера на месте падения
того гигантского метеорита, который был причиной образования
Луны.
Первая половина раннего протерозоя (до 2,2 млрд лет) прошла
под знаком господства геакратических условий, на фоне которых началось раскалывание созданного в архее суперконтинента
но-морских отложений, в ряде районов прослоенных покровами
платобазальтов и пронизанных дайками и силлами (трапповая
ассоциация). Среди этих отложений впервые появляются породы
ледникового происхождения.
В течение раннего протерозоя развитие органического мира
выразилось в широком распространении синезеленых водорослей,
продукты жизнедеятельности которых в виде известковых пленок
составили строматолитовые постройки, местами достигающие мощности в сотни метров (первые строматолиты появляются еще в
позднем архее). Фотосинтезирующая деятельность этих водорослей привела к изменению состава атмосферы, с появлением в ней
все более заметных количеств свободного кислорода, что, в свою
очередь, стимулировало дальнейший расцвет органического мира-
Превращение протогеосинклиналей в конце раннего протерозоя
в складчато-надвиговые системы привело к сращиванию протоплатформ и восстановлению сплошности континентальной коры и к
образованию нового суперконтинента, новой Пангеи—ПангеиI,
а также к опеснению морских вод снова в Панталассу. Мозаика из
глыб архейской коры и складчатых раннепротерозойских систем
составила в дальнейшем основу кристаллического фундамента
древних платформ, таких, как Восточно-Европейская, Сибирская,
Китайско-Корейская и др.
История Земли в раннем-среднем рифее (1/7—1,0 млрд лет
назад) в какой-то мере повторила раннепротерозойскую. В раннем рифее еще полностью господствовали геократические уело.
вия, хотя и началось раздробление созданного в конце раннего протерозоя суперконтинента — Пангеи I. В среднем рифее этот процесс усилился; но в его конце, в гренвильскую эпоху тектогенеза,
большая часть подвижных систем отмерла и суперконтинент снова
восстановил свою сплошность.
Развитие органического мира в раннем-среднем рифее продолжало прогрессировать Наряду с прокариотами — бактериями и
синезелеными водорослями — появились эукариоты, представленные простейшими одноклеточными организмами (первое появление эукариот может относиться еще к середине раннего протерозоя, около 2,0 млрд лет).
Начало позднего рифея характеризуется новым усилением-деструкции суперконтинента и соответственно заложением бассейнов с корой океанского или переходного к нему типа. В пределах
будущей Западной Гондваны этот процесс довольно скоро, уже в
венде, ^сменился сжатием, складчато-надвиговыми деформациями
осадочно-вулканогенного выполнения, метаморфизмом и гранитизацией, которые частично продолжились и в кембрии. А к началу
ордовика уже была сформирована Гондвана, просуществовавшая
затем в основной своей части в течение всего палеозоя и раннего
мезозоя. Несколько иначе развивались события в пределах будущей Лавразии, где байкальский тектогенез конца протерозоя не
привел к восстановлению ее единства и уже в начале кембрия (местами несколько позднее) сменился еще более энергичной деструк-
цией континентальной коры с заложением палеозойских океанов —
Палеоатланздческого (Япетуса), Палеотетиса, Палеоазиатского.
К числу этих океанов по новым данным следует добавить ж
Тихий океан, который образовался за счет отделения Восточной
Гондваны от Северной Америки. Лишь затем Восточная Гондвана
примкнула к Западной, вызвав закрытие Мозамбикского океана.
Во второй половине позднего рифея и в раннем венде отмечены следы нескольких ледниковых эпох, широко проявленных по»
всему земному шару, в том числе и на территории нашей страны.
В развитии органического мира поздний рифей ознаменовался
массовым появлением многоклеточных организмов, пока еще бесскелетных; они достигли максимального разнообразия в концеэона, в позднем венде — это знаменитая эдиакарская фауна, обнаруженная у нас на Белом море и в Сибири, на р. Оленек.
Еще более ярко выраженный перелом в развитии органического мира отмечен на рубеже венда и кембрия, когда произошло появление скелетных организмов — трилобитов, моллюсков и др.
Этот перелом и дал основание для разграничения протерозойского
и фанерозойского эонов. Причины этого события еще служат предметом догадок. К ним может относиться возникновение озонового»
экрана, распад суперконтинента с образованием протяженных
шельфов — областей высокой подвижности воды, требовавшей создания защитного панциря для морских животных. Интересно, что
на первых порах широкое распространение получили не карбонатные, а фосфатные раковины.
Так или иначе, в начале палеозоя обозначились контуры как
Гондваны, так и северных (в современных координатах) континентов—Северной Америки, Восточной Европы, Сибири, Китая—Кореи и разделявших их упоминавшихся выше океанов. Ширина этих
океанов измерялась тысячами километров (по палеомагнитнымданным), а глубина — тысячами метров. Продолжительность их
существования была различной; раньше всего замкнулся Япетус,.
уже к началу девона, что сопровождалось каледонской складчатостью и горообразованием и привело к объединению Северной
Америки и Восточной Европы (Балтики) в Еврамерику, или Лавруссию, образовалась «суша древнего красного песчаника». Палеотетис в своей западной половине (юг Северной Америки, Западная Европа, северо-западная Африка) просуществовал до середины карбона. В позднем карбоне и перми выполняющие его осадки
и вулканиты были смяты в складки, нарушены надвигами, вовлечены в шарьяжи, частично метаморфизованы и пронизаны интру-^
зиями гранитов, и в итоге превратились в горный пояс Аппалачей
в Америке, герцинид (варисцид) в Европе. Этот пояс спаял Лавруссию с Гондваной и тем самым положил начало существованию
новой Пангеи — Пангеи II.
Аналогичные события с некоторым опозданием развернулись
восточное, в частности на Кавказе, Урале, Тянь-Шане, Алтае. Они
привели в конце палеозоя к почти полному — кроме Амуро-Охотского и Восточномонгольско-Южнодунбэйского сегментов и нес-
кольких остаточных бассейнов на западе — замыканию Палеоазиатского океана. В связи с этим Сибирский континент сомкнулся с
Лавруссией на западе, с Таримским и Китайско-Корейским континентами на юге, образовав суперконтинент Лавразию. Что касается Восточного Тетиса, то его северная окраина тоже оказалась
вовлеченной в герцинский орогенез, а глубоководная область с
океанской корой сместилась к югу — Палеотетис сменился Мезотетисом.
Периферия современного Тихого океана в течение палеозоя
тоже неоднократно испытывала импульсы сжатия, деформаций и
горообразования. В девоне они затронули в основном восток Австралии и юго-восток Китая, в начале карбона — Анды и частично
Северо-Американские Кордильеры, в позднем палеозое — снова
восток Австралии и Анды, в небольшой степени Японские острова
я Кордильеры Северной Америки. Лишь некоторые из перечисленных областей — юго-восточный Китай и Восточная Австралия —
были в результате выключены из дальнейшего активного развития, и то в отношении территории Китая высказываются довольно
обоснованные сомнения, и такая длительная и устойчивая подвижность — характерная черта Тихоокеанского кольца.
В палеозое Гондвана, оказываясь в приполярной области Южного полушария, дважды была охвачена покровным оледенением. Первое — позднеордовикское — было менее продолжительным и покрыло меньшую площадь; второе — позднепалеозойское — состояло из нескольких ледниковых эпох и отличалось обширным распространением.
Уровень океана в палеозое подвергался значительным колебаниям. Крупные его повышения — трансгрессии — наблюдались в
среднем ордовике, раннем силуре, среднем-позднем девоне, среднем
карбоне, причем максимальными были ордовикская и силурийская,
а регрессии характеризуют начало кембрия, конец ордовика, поздний силур — ранний девон и поздний карбон и пермь; последняя
регрессия была наиболее значительной и совпадала с покровным
оледенением.
Органический мир претерпел в палеозое серьезные изменения.
В ордовике — силуре появились рыбы — первые позвоночные, в
карбоне — амфибии, т. е. начался выход животных на сушу. Еще
раньше это произошло с растениями — в силуре—девоне, а в
позднем девоне — карбоне возник уже мощный растительный покров и началось широкое углеобразование. Его намного опередило
нефтеобразование, поскольку промышленные, залежи нефти известны уже в рифее; их источником явились, очевидно, морские
растения—водоросли и др.
В начале мезозоя континентальная кора оставалась собранной
в единый суперконтинент — Пангею II, продукт соединения Лавразии и Гондваны. На востоке эти континентальные массы разделял замыкавшийся в центре современного Средиземноморья океан Тетис, широко открывавшийся в противоположном направлении
и сливавшийся с Тихим океаном. От последнего на запад отходи-
ли меньшего масштаба заливы с океанской корой — Южно-Анюйский, Монголо-Охотский и др.
В течение триаса, особенно со среднего триаса, и первой половины юры Пангея испытывала нарастающую деструкцию, пронизываясь все более густой сетью континентальных рифтов. Во второй половине юры, с батского века, началось раскалывание суперконтинента с образованием Центральной Атлантики и повторным
раскрытием Западного Тетиса, соединившегося на западе с Тихим океаном и разделившего Лавразию и Гондвану, а также западной и северо-восточной впадин Индийского океана. Одновременно подвергалось обновлению ложе Тихого океана, более древняя кора которого была полностью поглощена в периферических
зонах субдукции.
В раннем мелу деструкция Пангеи II прогрессировала. Произошло, начиная с юга, раскрытие Южной Атлантики и в середине альба ее соединение с Центральной Атлантикой, которая к
тому времени продвинулась на север, отделив Иберийский полуостров от Ньюфаундленда. Африка отделилась не только от Южной Америки, но и от Индостана и Антарктиды, а Индостан, в
свою очередь, от Австралии и Антарктиды.
На рубеже раннего и позднего мела раскрытием Канадской
котловины было положено начало образованию Северного Ледовитого океана (отдельные остаточные впадины здесь могли сохраниться с палеозоя).
В позднем мелу продолжалось разрастание Атлантики к северу, достигшее Гренландско-Фарерского порога и приведшее также
к отделению Гренландии от Северной Америки, и расширение Индийского океана с продолжением быстрого дрейфа Индостана к
северу, в направлении Лавразии. Во второй половине эпохи Австралия отделилась от Антарктиды и стала смещаться к северо-востоку, а в Тихом океане роль основной оси спрединга перешла к Восточно-Тихоокеанскому поднятию.
Во многом противоположные тенденции наблюдались в Тетисе.
На востоке уже с конца триаса происходило наращивание северной, активной окраины океана за счет причленения последовательно откалывавшихся от Гондваны и перемещавшихся к северу
континентальных глыб — микроконтинентов (во многом аналогичный процесс происходил в палеозое в западной части Палеотетиса). Одновременно в тылу этих микроконтинентов раскрывались новые бассейны с океанской корой и, таким образом, продолжалось смещение основной оси океана к югу, отмеченное уже для
конца палеозое. Усиление наращивания северной окраины Тетиса
(в Юго-Восточной Азии, восточной — в современных координатах) шло отдельными импульсами — в конце триаса (раннекиммерийская эпоха), в конце юры (позднекиммерийская эпоха), в середине мела.
В западной части Тетиса удаление Африки — Аравии от Лавразии в конце юры и особенно мелу сменилось их сближением.
Здесь также происходило столкновение с лавразийской окраиной
микроконтинентов гондванского происхождения —Адриатического,
Родопского и других — в те же в общем эпохи — позднекиммерийскую и австрийскую.
Разрастание континентов за счет океана имело место во второй половине мезозоя и в западном полушарии Земли, но протекало несколько по-разному в разных сегментах Тихоокеанского
кольца. На северо-западе и западе происходило причленение к
континенту как ранее отколовшихся от него микроконтинентов»
так и вулканических дуг и постепенное преобразование азиатской
окраины в аналог современной южноамериканской, андской окраины, характеризующейся непосредственным контактом океана с
материком через глубоководный желоб и сейсмофокальную зону и
развитием на краю материка вулканоплутоннческого пояса. Сходный процесс шел и по другую, американскую сторону северной
половины Тихого океана, где к краю континента последовательно
причаливали вулканические дуги, внутриокеанские поднятия, континентальные обломки. При этом они перемещались, как и на
азиатской окраине, не только в поперечном по отношению к берегу континента направлении, но и в продольном, с юга на север, как
свидетельствуют фаунистичеокие остатки и палеомагнитные данные. Как и на востоке, процесс развивался отдельными импульсами, в общем синхронными с азиатскими.
На южноамериканской периферии океана, в ее северной части,
тоже шло причаливание вулканических дуг к континенту, а в центральной и южной, где такая дуга с самого начала заложилась.
на краю континента, — ее преобразование в вудканоплутонический
пояс. Это произошло в Южных Андах уже в конце юры, в Центральных —: в конце мела, и к началу кайнозоя подобный пояс
протянулся вдоль всего западного края Южной Америки. На юге
он продолжался в Западную Антарктиду (Антарктанды).
Несколько по-другому развивались события в юго-западном
сегменте Тихоокеанского кольца, в обрамлении Австралии. Здесь
в первой половине мезозоя существовал краевой вулканоплутонический пояс, возникший еще в конце палеозоя. В конце юры —
начале мела имело место существенное наращивание континентальной коры, особенно в Новой Зеландии, но в конце мела началась, деструкция, приведшая к образованию впадины Тасманова
моря.
Уровень Мирового океана в начале мезозоя был близок к современному или даже ниже него (рэт-байос), но затем стал постепенно повышаться и достиг максимальных отметок в позднем мелу, в сеноне, когда он более чем на 500 м превысил современный,
вызвав одну из самых крупных в фанерозое трансгрессий.
Климат Земли в течение всего мезозоя оставался теплым;
оледенения отсутствовали. Однако чередовались периоды увлажнения (гумидизации) и усиления засушливости (аридизации). К
последним относятся почти весь триас (вслед за пермью), поздняя
юра и первая половина раннего мела, к первым — ранняя и средняя юра, вторая половина раннего и поздний мел. Совершенно ес-
тественно, что периоды аридизации были благоприятны для накопления красноцветов и солей, а периоды гумидизации — сероцветов и углей.
Животный мир мезозойской суши отличался господством пресмыкающихся и земноводных, появлением птиц и, наконец, примитивных млекопитающих. В морях были широко распространены
головоногие, а с конца юры начался расцвет фораминифер и на—
нопланктона — кокколитофорид, создавших мощные толщи мела,.
столь характерные для этой системы. В середине раннего мела
серьезные изменения претерпел растительный мир — появились
покрытосеменные растения, вскоре завоевавшие значительные
пространства суши, которая впервые покрылась травяным покровом.
Однако на рубеже мела и палеогена, мезозоя и кайнозоя животный мир претерпел самый крупный кризис с начала кембрия.
Многие группы животных — от огромных динозавров до мелких
фораминифер — исчезли на этом рубеже, и их место заняли другие организмы, прежде всего млекопитающие, среди фораминифер — крупные нуммулитиды и т. д. Причины этого кризиса, как,
впрочем, и предыдущих, остаются неразгаданными; основными
конкурирующими гипотезами являются столкновение ‘Земли с
крупным астероидом и резкое усиление вулканической деятельности.’Как то, так и другое могло явиться причиной возникновения крупных пожаров, резкого увеличения содержания углекислоты в атмосфере, увеличения температуры-морской воды и т. д.
С рубежом мела и палеогена совпадает также увеличение
тектонической активности в ряде регионов земного шара и особенно по периферии Тихого океана, прежде всего в поясе СевероАмериканских Кордильер (откуда пошел термин «ларамийская
эпоха орогенеза»), а также Анд, и по другую сторону океана на
Северо-Востоке России (Корякия, Камчатка, Сахалин). Постепенно снижаясь, эта активность продолжалась до эоцена включительно-
Между тем в будущем Альпийоко-Гималайском поясе именно»
к ‘концу эоцена приурочен пик тектонических деформаций. Навостоке он был непосредственно связан со столкновением Индии»
и Евразии, западнее происходили дальнейшее сближение Африки.
частью которой все еще являлась Аравия, с Евразией и столкновение между собой разделявших их микроконтинентов. Некоторыехребты Альпийско-Гималайского пояса — сами Альпы, Пиренеи^
Балканы, Малый Кавказ, горные цепи севера Ирана, Белуджистана и, наконец, Гималаи — превратились в это время в горные
сооружения. Тетис как единый крупный океан, отделявший Гондвану от Лавразии, к концу эоцена перестал существовать; на
востоке Индостан вошел в состав Евразии, а на западе, в Европеи Передней Азии, его реликтами явились современное Средиземное море, точнее моря Ионическое и Леванта, а также Паратетис,
простиравшийся вдоль северной периферии Альп и Карпат, включавший Паннонский, Валахский и Понто-Каспийокий бассейны.
Крупные изменения претерпела в палеогене и общая конфигу-
рация материков и океанов. Уже в палеоцене раскрылся Нор.
вежско-Гренландский бассейн, а в конце палеоцена—начале
эоцена — Евразийский бассейн Северного Ледовитого океана.
Единая ось спрединга протянулась от моря Лаптевых до крайнего
юга Атлантики; она полностью отделила Евразию от Северной
Америки, Гренландии и подводного хребта Ломоносова. В Индийском океане уже в конце мела произошло отделение Мадагаскара
и Сейшельских островов от Индостана с формированием современного Аравийско-Индийского хребта. Зато в северо-восточной
части океана отмерла ось спрединга между Индией и Австралией,
и они вошли в состав единой Индо-Австралийской плиты. В середине олигоцена Антарктида стала отделяться от Южной Америки с образованием в промежутке глубоководного бассейна моря
Скотия. Все эти изменения привели к тому, что распределение
материков и океанов на лике Земли стало весьма близким к современному.
Этому способствовало продолжавшееся формирование системы окраинных морей и вулканических дуг в юго-западной части
Тихого океана. На северном продолжении оси спрединга Тасманова моря в эоцене раскрылось Коралловое море, сформировалась
Меланезийская вулканическая дуга. Тогда же образовались море
Сулавеси, Филиппинский архипелаг и к востоку от него началось
образование Филиппинского моря, а в среднем олигоцене между
Филиппинами и Азиатским материком стало раскрываться ЮжноКитайское море.
Климат в палеогене оставался теплым и довольно влажным —
пальмы продолжали расти на Шпицбергене и в Гренландии.Но в
олигоцене началось похолодание, связанное с образованием ледникового щита Антарктиды.
Уровень океана в палеогене был заметно ниже позднемелового,
несмотря на отдельные трансгрессии, но вплоть до середины
олигоцена все еще выше современного. В позднем олигоцене произошло его исключительно резкое понижение, до отметки около
400 м ниже современного, и возвращение к последнему лишь в
середине миоцена.
В миоцене продолжалось формирование Альпийско-Гималайского горного пояса — возникли складчато-надвиговые сооружения
Апеннин, Карпат, Динарид, Большого Кавказа, Копетдага. Но
процесс горообразования не ограничился рамками бывшего Тети
Дата добавления: 2016-04-06 ; просмотров: 658 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
источник
Большая пестрота литологического состава и сложное строение покрова четвертичных отложений, часто и резко изменяющего свои мощность, состав и внутреннюю структуру, очень сильно осложняют проведение фациального анализа, без применения которого трудно, а часто невозможно, решить не только генетические, но и стратиграфические задачи. Этот анализ успешно осуществляется только на базе учения о генетических типах континентальных отложений, играющего особенно важную роль в приложении к четвертичной геологии.
Под генетическим типом понимают комплексы осадков, образующих тесные парагенезы, причинно обусловленные деятельностью ведущего агента аккумуляции: речные аллювиальные отложения, или аллювий, накопление продуктов склонового смыва, или делювий, и т.д.
Каждому генетическому типу свойственна особая форма залегания отложений, пространственная и генетическая связь с определенными формами и элементами рельефа и стадиями их развития, а также специфическими закономерностями латеральной и вертикальной фациально-литологической изменчивости. Только выделение таких генетических типов позволяет разобраться в сложном строении покрова Q континентальных отложений, выявить пространственные и стратиграфические взаимоотношения слагающих его геологических тел, обеспечивая надежную методику расчленения и корреляции разрезов отложений и их картирование.
Несмотря на то, что выделение генетических типов отложений является важным приемом фациального и формационного анализа континентальных осадков любого возраста, широкое его использование остается характерной чертой именно Q геологии.
Континентальный осадочный комплекс включает два резко различающихся класса образований: коры выветривания (КВ) и собственно осадочные породы.
минеральные массы, составляющие КВ, нельзя назвать осадками в прямом смысле, поскольку при их формировании отложение осадков в его обычной форме не происходит. Именно этим КВ отличаются от континентальных отложений, образующих второй класс –собственно осадочные породы, возникающие путем переотложения продуктов разрушения горных пород. Но КВ генетически настолько тесно связаны с комплексом континентальных отложений, что вполне логично и закономерно включение их в общую генетическую классификацию континентальных отложений в качестве первого из выделяемых в ней генетических рядов (табл.).
I. Коры выветривания
КВ – это топографически не смещенные накопления продуктов гипергенного преобразования горных пород.
Входящие в него образования объединяются общим термином элювий, а составляемый ими генетический ряд называется элювиальным. более или менее однородным элювием сложены только слабо развитые маломощные коры выветривания. Для мощных и полных разрезов КВ характерна вертикальная зональность. Различают термофракционный, криогенныйи хемоморфный элювий.
Термофракционный элювий связан с температурным выветриванием в аридных и семиаридных зонах.
Криогенный элювий связан с морозным выветриванием в обстановке полярного и нивального климата. Они характеризуются грубообломочным составом (преимущественно щебень, дресва, глыбовые отложения с незначительной примесью песчано-алевритового материала) и небольшой (1-3 м) мощностью.
Хемоморфный элювий образуется при химическом выветривании в условиях влажного теплого климата(сиаллитный элювий) и представлен глинистыми образованиями мощностью в несколько десятков метров, сложенными каолинитом и другими глинистыми минералами. В условиях влажного жаркого климата формируется аллитный элювий, представленный в основном гидроксидами алюминия и железа.
На молодых рыхлых породах практически нет полно развитых химических КВ. Маломощные элювиальные образования иногда фиксируют геологически кратковременные перерывы в осадконакоплении, но представлены они почти исключительно погребенными палеопочвами.
Следующая группа отложений элювиального ряда – почвы – особая генетическая группа элювиального ряда, представляющая собой поверхностную часть кор выветривания,развивающуюся во взаимодействии с растительным покровом.
Почвы образуются в результате сложного процесса почвообразования, составной частью которого является органическое выветривание. почва является сложной геобиологической системой.Для почв характерны обилие органического вещества в верхней части, вертикальная зональность, разнообразие состава в зависимости от климата, состава материнской породы и геоморфологических условий, а также небольшая мощность, обычно 1-2 м. подразделяются на две подгруппы: автоморфные (зональные) и гидроморфные (интразональные).
автоморфные – наиболее широко развиты и формируются в условиях, когда положение уровня грунтовых вод располагается глубже нижней границы почвы. При этом происходит аэрация почв, вертикальное просачивание в них атмосферных осадков.
гидроморфные – приурочены к различным понижениям. Главное значение в их формировании имеет высокое приповерхностное положение уровня подземных грунтовых вод. Поэтому почва постоянно или большую часть времени насыщена водой, затрудняется поступление кислорода, что вызывает восстановительные условия среды. Продукты выветривания не удаляются из почвы, а окисные соединения железа переходят в закисные.
iI. Субаэрально-фитогенный ряд континентальных отложений (группа автохтонных торфяников)
К отложениям субаэрально-фитогенного ряда относятсяавтохтонные торфяники, которые являются аккумулятивным образованием. возникают из остатков растительности, которая накапливается на месте их произрастания. являются источниками дешевого энергетического топлива. Среди них выделяются два типа торфяников.
Низинные торфяники формируются в пониженных участках рельефа. Они также подразделяются на два типа.
Первый – это торфяники, образующиеся при зарастании водоемов озерного типа. Как правило, они лежат на пачке озерных отложений, представленных сапропелевыми илами, или гиттиями (гиттия – иловая грязь), чистыми или с примесью глины или песка. В строении торфяников выделяются слои торфа, соответствующие последовательным стадиям зарастания водоема и превращения его в болото (снизу вверх: камышевый торф, тростниковый, осоковый, осоково-глиновый или гипновый, состоящий из остатков зеленых мхов).
Второй тип образуется при заболачивании суходолов и речных пойм, которые обильно увлажняются водами поверхностного стока. Торфообразование при этом протекает в обстановке заболоченных лесов (ольшанники, березняки и т.п.), травянистых и гипново-травянистых болот. Соответственно и в строении торфяной залежи участвуют лесные торфа, которые состоят преимущественно из остатков древесной растительности, травяные и гипновые торфа. Характерна примесь песчаных или глинистых частиц, принесенных текучими водами.
Верховые торфяники развиваются на водораздельных пространствах, преимущественно в зоне тайги и лесотундры. Условия их формирования часто связаны с наличием водоупорных подпочвенных горизонтов, что способствует значительному переувлажнению, местному застаиванию дождевых и снеговых осадков. Главными торфообразователями являются белые сфагновые мхи. Сфагновые торфа лишены минеральных частиц. Иногда они подстилаются низинными торфами, которые ложатся на озерные гиттии, лежащие на глинистых и песчаных озерных отложениях. Такие сложные погребенные автохтонные торфяники распространены шире, чем верховые и слагаются сильно уплотненными торфами сокращенной мощности. необходимо их детальное послойное изучение, что очень важно для разработки климатостратиграфии Q системы. торф обладает консервирующим свойством сохранять пыльцу, споры и макроостатки растительности, по которым подробно восстанавливается история смены растительно-климатической обстановки во времени. По современным торфяникам построена дробная климатостратиграфическая шкала голоцена (Нейштадт, 1957).
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
источник
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
| Особенности четвертичной геологии Особенности четвертичного покрова Полезные ископаемые, связанные с четвертичными отложениями О нижней границе четвертичной системы Специальные Советские и международные научные организации, возглавляющие изучение четвертичных отложений Крупные Российские ученые четвертичники Роль климата в формировании четвертичных отложений Климат и палеогеография четвертичного периода Влияние новейших тектонических движений на геологическое строение и состав четвертичных отложений Генетические типы континентальных четвертичных отложений Литолого-стратиграфический метод расчленения четвертичных отложений Палеонтологические методы расчленения четвертичных отложений Археологический метод расчленения четвертичных отложений Методы определения абсолютного возраста отложений Ископаемые почвы и расчленение по ним отложений Четвертичные отложения СССР – Северо-Запад европейской части – Северо-Восток европейской части – бассейны Дона, Днепра, Днестра – Крым, Восточные Карпаты, Кавказ – Кавказ, Закавказье, Предкавказье – низменная средняя Азия, Туранская низменность, плато Устюрт Четвертичная геология изучает четвертичные отложения суши и мopского дна. При этом исследуется: 1)состав отложений, 2)возраст отложений, 3)генетические типы отложений (пространственное размещение различных генетических типов) и 4) полезные ископаемые четвертичных отложений. Содержание курса. Изучение четвертичной геологии распадается на два крупных раздела: I – общая характеристика четвертичной (антропогеновой) системы (периода). Здесь рассматривается ряд вопросов. 1) история науки, 2) задачи четвертичной геологии, 3) полезные ископаемые, 4) генетические типы четвертичных отложений, 5) методы стратиграфического расчленения их и др. II – peгиональный обзор (строение четвертичного покрова СССР по регионам) Четвертичная геология подобно геоморфологии имеет ряд направлений, по которым ведутся исследования специалистов. Одни из них изучают литологию, другие – стратиграфию, третьи – полезные ископаемые. Имеются и другие направления, о которых будет сказано в следующих лекциях. К четвертичной геологии ближе всего примыкают такие науки как неотектоника и геоморфология, инженерная геология, учение о фациях, геология россыпей. На их основе удается познать формирование четвертичных отложений в динамике (в развитии). Новейший период в истории земной коры известен под названием четвертичного (четвертичной системы). Это название официальное. Оно принято Международным геологическим конгрессом, который состоялся в 1888 г. в Болонье (Италия). Есть и неофициальные названия (в строгом понимании этого термина). Так многие ученые называют четвертичный период “антропогенном” (антропогеновый период) на том основании, что в начале этого периода появился человек. Термин предложен в 1922 году А.П. Павловым. За рубежом преимущественно распространено название “плейстоцен” – синоним названия ледникового периода. На II Международной конференции по изучению четвертичного периода (1932) было принято четырехчленное деление четвертичных отложений: древние (Q1),средние (Q2), новые (Q3) и новейшие (Q4). Первые три подразделения отнесены к плейстоцену, а последнее – к голоцену. За нижнюю границу плейстоцена было рекомендовано считать верхнюю границу древнейшего гюнцского оледенения, однако не все ученые придерживаются этой схемы. Продолжительность плейстоцена определяется в зависимости от того, где проводится его нижняя граница. Одни исследователи проводят ее по кровле виллафранкского яруса. Тогда длительность плейстоцена устанавливается в 600 – 800 тыс. лет. В том случае, если граница проводится по подошве этого яруса, длительность периода возрастает до 3,5 млн. лет. Мнения по этому вопросу расходятся, но все больше и больше ученых склоняются в пользу понижения этой границы, т.е. увеличения возраста четвертичного периода. Под названием “голоцен” большинство исследователей понимает ледниковую или современную эпоху. В разных странах начало голоцена относят ко времени примерно от 10000 до 14000 лет. М.И.Нейштадт (1957) отсчет голоцена ведет с начала образования наиболее древних отложений современных болот и озер центральной территории Европейской России, непрерывно развивающихся до настоящего времени. В Северной Европе климат в голоцене неоднократно изменялся. Он был теплыми сухим (бореальный), теплым и влажным (атлантическое время), прохладным и влажным (субатлантическое время) и т.д. В зависимости (главным образом) от смены климата ведется подразделение голоцена, в голоцене образовались поймы рек. Для четвертичного периода и отложений характерен ряд особенностей. Первая отличительная черта (особенность) – это небольшой возраст четвертичных отложений. Многие считают, что возраст четвертичной системы равен 0,6 – 0,8 млн. лет. Есть и другие точки зрения. Все же другие геологические системы, как известно, имеют возраст около 50 млн лет каждая. Вторая отличительная черта – это особенность структуры и текстуры четвертичных отложений. Как известно, для других геологических систем рыхлость и несцементированность пород является исключением. Таким исключением можно считать кембрийскую глину в Прибалтике (под Ленинградом), которая представляет собой неуплотненное образование. Как исключение рыхлые отложения иногда также находят в силурийских, девонских, каменноугольных и пермских системах. В мезозойских палеоген-неогеновых отложениях рыхлые породы имеют уже широкое распространение. В четвертичных же отложениях рыхлые породы развиты повсеместно. Сцементированные породы в четвертичных отложениях встречаются довольно редко и потому являются исключением (например, можно указать на некоторые четвертичные конгломераты Средней Азии, они за счет цементации создают специфические формы выветривания – грибовидные скалы, замки, столы). Третья отличительная черта – это сплошной покров (рубашка планеты Малые мощности четвертичных отложений заметно отличают отложения этой системы от других геологических систем. Наибольшие мощности четвертичных отложений составляют сотни метров. Они встречаются в межгорных котловинах и на опускающихся низменностях. Обычно же мощность четвертичных отложений колеблется от нескольких метров до десятков метров. Четвертая отличительная черта – подвижность отложений четвертичной системы. Движутся на горных ледниках морены (моренные отложения), перемещаются пески в пустынях (эоловые отложения), перемываются от истока к устью аллювиальные отложения, смещаются по склону коллювиальные и солифлюкционные отложения, меняют свое местопребывания в береговой зоне морей и озер обломки пород разной величины, представляющие собой озерно-морские отложения. Пятая отличительная черта – это континентальность отложений. Все, что нам известно о четвертичных отложениях – это прежде всего континентальные образования. Правда, сейчас ведутся большие работы по изучению морских осадков, однако это все же не идет ни в какое сравнение с изучением осадков континента. Морские отложения, распространенные на суше, известны в Балтийско-Беломорской низменности, к северо-востоку от Каспийского моря и в Таймырской депрессии на Севере Западной Сибири. Древние же отложения (древнее четвертичных), как правило представлены не континентальными, а морскими отложениями. Шестая отличительная черта — это относительно слабая измененность фауны и флоры на протяжении четвертичного периода. Поэтому данные о флоре и фауне не всегда можно с успехом использовать для расчленения четвертичных отложений. Причина слабой изменчивости флоры и фауны (ее малых различий между отдельными отрезками четвертичного периода) состоит прежде всего в малой длительности четвертичного периода. В то же время, установлено значительное изменение фауны и флоры за четвертичный период по сравнению с дочетвертичным органическим миром (с палеогеном и неогеном). К моменту начала четвертичного периода исчезают многие виды неогеновой флоры и фауны, появляются новые виды. Изменяется видовой состав флоры. Возникают новые роды и виды животных, которые приспосабливаются к холодному и умеренному климату. Сильное изменение на границе системы, но незначительное внутри ее. В четвертичных отложениях заметные различия фауны и флоры отмечаются лишь при сравнении ледниковых и межледниковых отрезков времени. Поэтому ледниковья и межледниковья хорошо отделяются, (стратифицируются) по растительным остаткам, заключенным в четвертичных отложениях. Обособление же одних ледниковых от других ледниковых или одних межледниковых от других межледниковых отложений разного возраста затруднено. Седьмая отличительная черта – слабая фациальная выдержанность (большая изменчивость) четвертичных отложений. Отсюда создается трудность сопоставления и стратиграфического расчленения отложений. В связи с этим четвертичные отложения являются, пожалуй, самым трудным объектом для исследований. На это обращал внимание в свое время В.А.Обручев. Большая невыдержанность отложений приводит к тому, что при разведке россыпных месторождений (золота, олова) горные выработки задают через 20-25 м или еще чаще (это делают иногда и при разведке стройматериалов), инженерно-геологических изысканиях. В лабораторных исследованиях в связи с изменчивостью и сложностью состава четвертичных осадков приходится применять широкий комплекс методов (химических, минералогических, петрографических, гранулометрических и др.). Восьмая отличительная черта – повторные оледенения суши и полярных бассейнов, сменявшихся межледниковыми условиями. Ледниковые и межледниковые эпохи развития земной поверхности существенно различаются: климатическими условиями, генетическими типами отложений и их литологическим составом, формами ледникового и водно-ледникового рельефа, развитием растительного и животного мира. Таким образом, для антропогена характерны оледенения. Однако, они существовали и ранее, и явление это представляет собой закономерный процесс. Рассмотрим кратко предысторию четвертичного периода. В настоящее время установлено несколько холодных (ледниковых) периодов. Первый относится к началу протерозоя что установлено при изучении горных пород в Антарктиде, Гренландии, Сев. Америке, Австралии, а также менее достоверно в Индии, Юж.Америке. На территории США это мощные (160-м) ледниковые отложения (тиллиты). Холодным периодом отличается верхний карбон – начало перми. В это время в Юж. Америке, Юж. Африке, Индии, Вост. Австралии существовало покровное оледенение. Доказательство – наличие моренных отложений. По данным Р.Флинта (1957) в период четвертичных оледенений в северном и южном полушариях ледники занимали территорию, которая в три раза превышала площадь их современного распространения. Огромные ледники и ледяные покровы то расширялись на суше и в океане, то сокращались или полностью исчезали. Их динамика отражала (влияла) на все важнейшие природные процессы, которые происходили на планете: 1) колебание температур и влажности воздуха, 2) гидротермический режим поверхности Земли, 3) изменение температур в океанической гидросфере, 4) колебанием уровня снеговой границы. Кроме того, происходило 5) поднятие и опускание уровня моря, 6) изменение режима рек и озер, 7) растительного и животного мира, 8) условий литогенеза, 9) почвообразования и др. Девятая отличительная черта – перемещение границ ландшафтных зон (зональные климатические режимы): гляциальный (ледниковый), перигляциальный (типа климата области вечной мерзлоты), плювиальный (типа климата влажных умеренных зон), ксеротермический (засушливый), субтропический и тропический влажный. За пределами ледниковых покровов происходили значительные изменения в зональных ландшафтах, перемещались их границы. В экваториально-тропической зоне границы зон изменялись слабо: – в зонах субтропических пустынь и сухих степей наблюдалась смена плювиального (в период оледенения) и ксеротермического (в период межледниковья) режимов и растительных ландшафтов; – в перигляциальной зоне, расположенной близко к краю ледников чередование холодно-кустарниковых и умеренно-холодных таежно-лесных ландшафтов. Десятая отличительная черта – на протяжении четвертичного времени происходит развитие человека от питекантропа до современного. Таким образом, главными факторами и закономерностями развития палеогеографических обстановок в течение четвертичного периода необходимо признать следующее: 1. Направленное изменение климата, его похолодание, начавшееся еще задолго до четвертичного периода. В это время все природные процессы медленно перестраивались для перехода в качественно новую -ледниковую обстановку. 2. Неотектоническое преобразование рельефа: поднятие гор, поднятие и опускание дна морей и океанов, изменение береговой линии и, соответственно, взаимоотношение площадей моря и суши. 3. Оледенение на границе неогена и плейстоцена рассматривается как главный результат совокупного влияния тектонических поднятий, изменения теплового режима (солнце) и влажности атмосферы планеты. На протяжении четвертичного периода чередование ледниковий и межледниковий происходило вследствие ритмических изменений в палеогеографической обстановке. 4. Синхронность изменений в глобальном масштабе и мегахронность в отдельных регионах происходили в зависимости от палеогеографических особенностей (например, колебание уровня Мирового океана, уровня Каспия). 5. Господство медленных эволюционных процессов при наложении и совмещении с ними быстрых (катастрофических) процессов. 6. Оледенения вызвали сильное понижение уровня моря и осушение обширных мелководных шельфов (например, Северный Ледовитый океан) . 7. Миграция и эволюция флоры и фауны, изменение их ареалов, вымирание более древних видов и появление новых, приспособленных к иным палеогеографическим условиям. Среди полезных ископаемых антропогена можно выделить несколько основных групп: 2) горючие ископаемые (торф и сапропелит); 3) рудные ископаемые (россыпные, осадочные и коренные месторождения); 5) соли в озерах и морских заливах; 6) полезные ископаемые вулканических горных пород; 7) полезные ископаемые морей и океанов. Трудно преуменьшить большое значение антропогеновых полезных ископаемых при решении практических вопросов. Огромное количество полезных ископаемых человек получает, прежде всего, из четвертичных отложений. 1. Строительные материалы Месторождения строительных материалов (пески, глины, галечники) Попутное извлечение их увеличивает значимость разрабатываемых песков из четвертичных отложений (р. Чирчик, р. Томь). На реке Кама интерес попутного извлечение представляют золото, цирконий, титановые минералы при одновременном повышении качества строительных песков. Пески имеют разный генезис – морские, речные, озерные, флювиогляциальные. Они находят применение для изготовления стекла. При этом требуются равномерно зернистые пески с высоким содержанием кварца. Оптическое стекло можно изготовить при содержании SiО2 = 99,8 %, бессвинцовый хрусталь, посудное и очковое стекло при содержании SiО2 = 98,5 %, фарфор и фаянс – 97 %. Для силикатного кирпича пески должны быть кварцевыми, остроугольными, с преобладанием фракции 0,2 – 0,5 мм. Пески могут также использоваться в штукатурном деле, формовочном производстве, как фильтровальные, балластные, для тормозных устройств локомотивов и др. Цементные пески (для бетонных растворов) должны быть разнозернистыми, угловатыми, крупнозернистыми (5 – 0,15 мм). Примесь глинистых частиц (фракция менее 0,15 мм) допускается минимальной, так как эти мелкие частицы имеют большую удельную поверхность, что приводит к перерасходу цемента. Балластные пески применяют для строительства дорог (шоссейных, железных). Пески должны быть разнозернистыми, состоять из прочных пород и минералов. Формовочные пески отличаются равномерной зернистостью. Валуны в четвертичных отложениях встречаются среди моренных отложений, в элювии, коллювии, аллювии, среди морских четвертичных толщ. Галечни к и гравий характерны морским, речным и флювиогляциальным отложениям. Щебень – это обычно продукт элювия и коллювия. Глины связаны с речными, элювиальными, делювиальными отложениями глины в огромных количествах применяют для получения красного строительного кирпича, черепицы, керамзита (легкого гравия). Полезные ископаемые, используемые как топливо (торф, сапропель) довольно широко распространены среди четвертичных отложений. По запасам торфа наша страна занимает первое место в мире. Северные и центральные части Русской равнины, северные районы Сибири – вот наиболее перспективные территории обнаружения этого минерального сырья. Сапропель (гнилостный ил, отложения лагун и озер с богатым планктоном и остатками растений). Запасы его у нас в стране тоже велики. Известно много продуктов (масел, красок, газов), которые изготавливают из сапропеля. Сапропель получают как лечебную грязь. В ископаемом состоянии сапропель переходит в уголь. Четвертичные отложения являются вмещающими породами россыпных месторождений: золота, касситерита, вольфрамита, платины, шеелита, циркона, ильменита, рутила, монацита, алмазов, сапфиров, рубинов, изумрудов. Эти минералы встречаются и в коренных месторождениях (магматических, метаморфических), однако коренные месторождения труднее разрабатывать, чем россыпные. Отсюда, с экономической точки зрения нередко имеют больший интерес, чем коренные месторождения. Платина добывается у нас в значительной мере из четвертичных россыпей Урала. Каждый четвертый алмаз находят тоже в четвертичных россыпях. Значительная доля золота в нашей стране добывается из четвертичных россыпей. За рубежом многие россыпи титана и циркония связаны с современными четвертичными прибрежно-морскими россыпями (Флорида, Индия, Австралия). Богатые россыпи нередко связаны с карстовыми формами рельефа. В них обнаружены россыпи алмазов, золота, платины, касситерита и других минералов (в том числе и четвертичного возраста). При этом наибольшее значение имеют весьма богатые концентрации алмазов Южной Африки (20 каратов на кубометр породы, т.е. 2 г в тонне породы). В Конго отдельные карстовые воронки содержали по 1000 каратов в кубометре породы (примерно 100 г в тонне породы). При таких содержаниях из 4 м 3 породы можно набрать стакан алмазов. Повышенное содержание алмазов установлено в карстовых понижениях на Урале и в Якутии. Золотые россыпи г. Нома в Северной Америке (Аляска). Здесь с объекта 30х45х0,08 м получено 300 кг золота. Отличительной особенностью современных четвертичных россыпей является восполнимость запасов. Так циркон, рутил, ильменит, монацит в прибрежно-морских отложениях на берегах морей экваториальной полосы земного шара (в Индии, Австралии. Африке и др.) разрабатывается человеком и, одновременно, на береговой пляж поступают новые порции ценных минералов. Месторождение создается заново. В этом случае четвертичные россыпные месторождения представляют собой своеобразную “фабрику” по воспроизводству запасов полезных ископаемых. Однако, могут быть случаи обратного характера (открытые в русле россыпные месторождения исчезают, перемываются в другие районы, вниз по течению реки (косовые россыпи). Другой особенностью четвертичных россыпных полезных ископаемых является то, что по ним можно открывать (находить) не только россыпные, но и коренные месторождения полезных ископаемых. Это достигается путем применения шлихового метода поисков. Таким образом, четвертичные отложения представляют собой клубочек, распутывая который, в процессе шлиховой или металлометрической съемки удается добраться до коренного месторождения. Для открытия коренных месторождений полезных ископаемых не меньший интерес (чем шлиховой метод) представляет изучение валунов из основных морен. Исследование четвертичных рудосодержащих валунов в ряде случаев позволяет вскрыть пути их переноса. На этой основе устанавливают питающие провинции и коренные месторождения. Таким образом были открыты месторождения полезных ископаемых в Скандинавских странах, Финляндии и на северо-западе СССР, в Сибири. В горных районах аналогичные поиски ведут постоянно и повсеместно. Четвертичные отложения – это всемирный родник (колодец), из которого пьет воду половина людей планеты. Водой из четвертичных отложений снабжаются отдельные поселки и целые города. Выявлять такие месторождения подземных вод можно успешно лишь в том случае, когда хорошо известен состав и строение четвертичных отложений района. Особенно велика роль структурной геоморфологии и неотектоники с помощью которых выявляются месторождения вод как в четвертичных, так и в более древних отложениях. Поверхностный же подход к этой проблеме ставит нас нередко в трудное положение. 5) Соли в озерах и морских заливах Залежи солей среди четвертичных осадков и современное их отложение (самосадочные соли на дне некоторых озер и морских заливов, например, Кара-Богаз-Гол) имеют большое народнохозяйственное значение. Такие озера есть в Прикаспии – около 2000, Западной Сибири – более 100 и др. Состав накапливающихся солей разный: хлористо-натровые, сернисто-натровые, содовые и борные. Гажа – это смесь извести и глины. Она накапливается в пресных озерах и может использоваться как удобрение для известкования почв. Широко распространена в ряде районов Пермской области. 6. Полезные ископаемые вулканических горных пород Пемз а встречается в районах вулканических проявлений. Туф вулканический связан с четвертичными вулканами. Отличается хорошими строительными качествами (теплопроводность). Из него выпиливают строительные блоки. Известен на Кавказе. В Армении ведется большое строительство с использованием вулканических горных пород (Ереван). 7. Полезные ископаемые морей и океанов а)полезные ископаемые береговой зоны и шельфа Галька, гравий и песок береговых пляжей представляют собой ценный строительный материал. Однако изъятие этого материала с пляжей необходимо производить со знанием дела. Необходимо учитывать приходно-расходный баланс наносов. Там, где этот баланс неустойчив, брать стройматериалы нельзя (если объект разработки находится близ поселков и городов). Здесь малейшее увеличение расхода наносов (разработка пляжа) приведет к дефициту наносов и размыву берега в соседнем районе, где имеются строения (санатории и т.п.). В настоящее время, например, добыча гравия и гальки на пляжах Крымского и Кавказского побережий Черного моря запрещена. Это связано с тем, что в недавнем прошлом подобная эксплуатация месторождений повлекла за собой разрушение пляжей. При выборе мест для добычи строительных материалов из береговых наносов необходимо знать о характере перемещения наносов вдоль берега. Если этот перенос существенный, то изъятие строительных материалов может быть быстро компенсировано за счет поступления наносов из зоны питания. Если же транспортировка наносов вдоль берега затруднена, то могут начаться нежелательные преобразования в береговой зоне моря. б)полезные ископаемые ложа океана Геологические исследования в океане за последнее время проведены всесторонне. При этом установлено, что минеральные ресурсы океана не ограничиваются береговой зоной и шельфом. Выяснилось, что на дне океана (в пределах его ложа) сосредоточены неисчерпаемые запасы железа и марганца. Они представлены железомарганцевыми конкрециями, которые распространены на огромных площадях. Большой вклад в изучение распределения конкреций на дне Тихого океана сделан советскими экспедициями на судне “Витязь”. Подводное фотографирование показало, что нередко конкреции залегают на дне в виде сплошной отмостки. Причем участки с промышленной концентрацией железомарганцевых конкреций составляют значительный процент дна: 1) в Восточно-Тихоокеанской котловине – 38%; 2) к западу от Гавайских островов – 52 %; 3) в Перуанско-Чилийской котловине – до 50 %. Среднее весовое содержание конкреций в этих районах составляет 8600 т/км 2 . Это означает, что только в поверхностном слое запасы конкреций в этих районах Тихого океана измеряются около 90 млрд.т. Такие же конкреции отмечены и ниже (до глубины 3 м). Отсюда запасы этого сырья гораздо больше. Целостность железомарганцевых конкреции определяется еще и комплексностью сырья. Кроме высокого содержания железа (до 21 %) и марганца (до 40%) в них отмечены повышенные концентрации кобальта, никеля и радиоактивных элементов. Тема необъятна, читайте еще: источник |
- http://mirznanii.com/a/277125/geneticheskie-tipy-i-fatsii-chetvertichnykh-otlozheniy
- http://helpiks.org/7-70164.html
- http://studopedia.ru/2_97027_geneticheskie-tipi-chetvertichnih-otlozheniy.html
- http://kursak.net/chetvertichnaya-geologiya/