Шпаргалка по "Исторической геологии"

Частным случаем структурно-тектонического метода является метод ритмостратиграфии. В этом случае производят расчленение осадочного разреза на пачки, которые формировались в бассейне при чередовании погружения и поднятия поверхности осадконакопления, которое сопровождалось наступлением и отступлением моря. Такое чередование отразилось на осадочной толще как последовательная смена горизонтов глубоководных пород на мелководные и наоборот. Если такая последовательная смена горизонтов наблюдается в разрезе многократно, то каждую из них выделяют в ритм. И по таким ритмам сопоставляют стратиграфические разрезы в пределах одного бассейна осадконакопления. Этот метод широко используется для корреляции разрезов мощных угленосных толщ.

Определение относительного возраста магматических пород и рудных жил (или даек) 

Процесс формирования магматических тел  сопровождается их внедрением в осадочную  толщу пород. Поэтому в основе определения их возраста лежит изучение взаимоотношений между магматическими и жильными телами и пачками осадочных  пород, которые они пересекли, и  возраст которых установлен.

Геофизические методы основаны на сравнении пород по физическим свойствам. По своей геологической сущности геофизические методы близки минералого-петрографическому методу, поскольку и в этом случае выделяются отдельные горизонты, сопоставляются их физические параметры и по ним проводится корреляция разрезов. Геофизические методы не носят самостоятельного характера, а применяются в комплексе с другими методами.

Рассмотренные методы абсолютной и относительной  геохронологии позволили определить возраст и последовательность образования  горных пород, а также установить периодичность геологических явлений  и выделить этапы в длительной истории Земли. В каждый этап последовательно  накапливались толщи пород, и  это накопление происходило в  определенный промежуток времени. Поэтому  всякая геохронологическая классификация  содержит двойную информацию и объединяет две шкалы - стратиграфическую и  геохронологическую. Стратиграфическая  шкала отражает последовательность накопления толщ, а геохронологическая шкала - соответствующий этому процессу период времени.

На основе большого количества данных по различным  регионам и континентам была создана  общая для земной коры Международная  геохронологическая шкала, отражающая последовательность подразделений  времени, в течение которых формировались  определенные комплексы отложений  и эволюцию органического мира.

В стратиграфии подразделения рассматриваются  от крупных к мелким:

эонотема - группа - система - отдел -ярус. Им соответствуют

эон - эра - период - эпоха - век

Каждое  подразделение в геохронологической шкале имеет свое название. Названия происходят от греческих слов (археос -древний и т.д.) или от места, где они впервые были выделены. Кроме того, каждое подразделение имеет свой цвет и индекс, который состоит из начальных букв названия подразделения и цифр. Например: D₂ef означает - эйфельский ярус среднего девона. Такими индексами удобно пользоваться при составлении геологической карты или геологического разреза. Геологическая карта отражает распространение горных пород и их возраст на поверхности Земли. Поэтому она составляется на топооснове различного масштаба. Геологические разрезы показывают распространение горных пород от поверхности Земли до определенных глубин, спроектированных на вертикальную плоскость. В зависимости от поставленных геологических задач, разрезы также составляются в различном масштабе.

2.  Эволюция ископаемых беспозвоночных (на примере простейших, кишечнополостных,брахиопод и моллюсков)

Палеонтология - раздел исторической геологии, изучающий остатки древних животных и растений. Объектом исследований являются их ископаемые остатки и следы жизнедеятельности. Палеонтология изучает видовой состав ископаемых организмов, их морфологию и изменчивость, решает вопросы эволюции, восстанавливает основные направления развития животных и растений. Она подразделяется на палеозоологию и палеоботанику. Мы основное внимание посвятим палеозоологии.

Формы сохранности  ископаемых организмов

Древние организмы  сохраняются в породах в разном состоянии и разделяются на:

1.Остатки  организмов сохранившихся:

·    полностью (в мерзлоте, в янтаре),

·    частично как скелеты или их фрагменты (в свою очередь подразделяются на измененные и не измененные).

2.   Отпечатки мягких и твердых частей.

3.   Слепки внутреннего и внешнего ядра.

4.   Следы жизнедеятельности (ползания, хождения, зубов на скелетах).

5.   Продукты жизнедеятельности - постройки известь выделяющих водорослей - строматолиты.

Сохранность ископаемых остатков определяется многими факторами. Это физико-географические условия, тип осадка и т. д. Наилучшими условиями  для сохранности обладает водная среда. Морские отложения, поэтому  содержат наибольшее количество видов  ископаемых организмов.

Условия среды обитания определяют существование и эволюцию животного и растительного мира. Они подразделяются на две группы. К 1 группе относятся пищевые связи  организмов, ко 2 - физико-географические. Это состав и температура среды  обитания, глубина водного бассейна, его освещенность, климатические  факторы.

Для морской среды  главным фактором является соленость  воды. В бассейнах с нормальной соленостью органический мир наиболее разнообразен. В условиях пониженной или повышенной солености многие виды животных исчезают.

Важным фактором в  морях является глубина, которая  определяет динамические условия и  температурный режим среды обитания, тем самым, влияя на развитие определенных видов организмов. В морях и  океанах различают в зависимости  от глубины несколько зон.

I- литораль -сфера приливов и отливов

II- неритовая (шельфовая) мелководная прибрежная

Ш - батиаль - средних глубин (охватывает континентальный склон)

IV- абиссаль - больших глубин  и глубоководных впадин

По образу жизни морские  организмы делятся на три группы.

I.   Бентосные (донные) или бентос. Образ жизни разнообразный:

А - прикрепленный  ко дну, б - зарываются в ил, в- ползают по дну, г- плавают.

II. Активно плавающие организмы или нектон. Легко передвигаются в горизонтальном и вертикальном направлениях. Могут подразделяться по глубинам обитания. Это, в основном,  рыбы.

III. Планктонные (пассивно плавающие) организмы или планктон. Такие организмы пассивно плавают или держатся на плаву с помощью специальных органов. Их перемещения происходят за счет морских течений. К таким видам относятся водоросли, микроорганизмы, рачки, моллюски и др.

Растения в морях  обитают только в зонах, куда проникает  солнечный свет (~200 м), наиболее благоприятные  зоны I, II и V.

На суше влияние на размещение организмов оказывает климат, рельеф, состав пород, развитие водных бассейнов (реки, озера).

Животный и растительный мир состоит из огромного количества видов. Чтобы ориентироваться в  этом многообразии ученый К. Линней создал современную систематику, в которой  за единицу принят вид - группа особей, обладающих общими морфологическими, биологическими и генетическими признаками. Запись производится в порядке от крупного подразделения к наименьшему, например:

ТИП Phylum       

КЛАСС Classis                  

ОТРЯД  Ordo                            

СЕМЕЙСТВО Familia                                   

РОД Genus             ВИД Species

От вида к типу различия выступают резче.

Животный мир подразделяется на беспозвоночные, полухордовые и  хордовые. Мы рассмотрим беспозвоночных.

Беспозвоночные включают следующие типы:

Тип PROTOZOA - ПРОСТЕЙШИЕ (см. "Фотоальбом палеонтологический")

Тип SPONGIA - ГУБКИ

Тип ARCHEOCYATHI - АРХЕОЦИАТЫ

Тип COELENTERATA - КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ

Тип MOLLUSCA - МЯГКОТЕЛЫЕ

Тип BRACHIOPODA - БРАХИОПОДЫ

Рассмотрим некоторые  из них.

ТИП ПРОСТЕЙШИЕ

К простейшим относятся  одноклеточные организмы, тело которых  состоит из одного или нескольких ядер и протоплазмы. Клетка заключена  в оболочку, которая состоит из известкового или рогового материала. Размеры, как правило, микроскопические. Все жизненные функции выполняет  клетка, а отдельные её участки органеллы контролируют отдельные процессы. Протоплазма выполняет координационные функции.

Основная масса простейших обитает в морях (~60%) и по образу жизни относится к планктону  и бентосу. Многие простейшие являются паразитами животных и растений. Скопление  раковин может привести к образованию  горных пород, таких как мел, известняки, опоки и т.п.

Тип простейших подразделяется на 5 классов. Наиболее широко представленным и хорошо изученным является классSarcodina (САРКОДОВЫЕ). В этом классе рассмотрим два подкласса: Подкласс Foraminifera (Фораминиферы) и ПодклассRadiolaria (Радиолярии).

Подкласс Фораминиферы - основой систематики является строение раковин, которые могут быть однокамерными  или многокамерными. Рассмотрим представителей двух отрядов.

Фузулиниды - очень важный для палеонтологии  и стратиграфии верхнего палеозоя. Типичные представители: род Fusulina(Фузулина) (С₂-С₃),   род Schwagerina (Швагерина) Р₁.

Форма раковин - спирально-плоские, шаровидные, веретено - и дисковидные. Стенки известковые - одно- или многослойные. От древних форм к более молодым наблюдается эволюция в строении раковин - от однослойных к многослойным (до 4 слоев).

Род Nummulites - Нуммулиты (время жизни Палеоген). Раковина многокамерная известковая. Размер 3-10 мм до 10 см и более. Форма раковины дисковидная, спирально-плоскостная. Стенки скелета пористые. Элементы внутреннего строения пронизаны системой каналов. Поверхность раковины покрыта разнообразными линиями типа швов или ребер.

Образ жизни - фораминиферы относятся, в большинстве, к подвижному бентосу и обитают в морях с нормальной соленостью на сравнительно небольших глубинах (до 60 м). Есть виды, которые ведут планктонный образ жизни.

Геологическое значение. Пелагические фораминиферы участвуют в образовании донных илов, слагают известняки. Фораминиферы известны с Кембрия и по - ныне. В раннем палеозое типичными были однокамерные формы с агглютинированным составом. Расцвет донных фораминифер - поздний палеозой - со сложной известковой раковиной. В мезозое преобладают формы с многокамерными агглютинированными раковинами, которые с конца мезозоя и в кайнозое сменяются формами с известковыми раковинами. Благодаря такой эволюционной изменчивости фораминиферы приобрели большое значение в разработке детальной стратиграфии таких систем как каменноугольная, пермская, меловая, палеогеновая.

Палеогеографическое значение - некоторые формы являются индикаторами глубин, температуры и солености.

К радиоляриям относятся микроскопические организмы, обладающие кремнистым или целестиновым скелетом. Это морские планктонные организмы.

Скелет радиолярий сложный  и разнообразной формы. Главная  его функция- приспособление к планктонному образу жизни. Большинство радиолярий обитало в теплых морях, поэтому  их массовые скопления (радиоляриевые  илы) обнаруживают в тропических  зонах океанов.

В ископаемом состоянии  сохраняются представители двух отрядов:

отряд Spumellaria (Cпумеллярий) со сферическим скелетом;

отряд Nassellaria (Насселярий) со шлемовидной раковиной.

Спумеллярии обитали с кембрия до девона включительно, а затем их сменяют Насселлярии. Наиболее многочисленные остатки радиолярий в районах древнего вулканизма и в кремнистых породах, поэтому они используются для расчленения кремнистых пород и определения из возраста.

Тип COELENTERATA - КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ

Целентераты - это многоклеточные, водные, преимущественно морские животные. Среди них выделяются: полипы, прикрепленные и свободноплавающие медузы, пресноводная гидра.

Тело кишечнополостных - в основном мешок, у которого стенка состоит из наружного слоя-эктодермы, и внутреннего - эндодермы. Тело радиально симметричное. Внутри мешка находится пищеварительная полость, называемая гастральной, наружу эта полость открывается единственным отверстием, которое называется ротовым. Оно окружено щупальцами, покрытыми стрекательными клетками. Они выполняют функцию защиты и нападения. В каждой клетке имеется спирально свернутая нить, которая при касании к наружной поверхности выбрасывается наружу и вонзается в постороннее тело или ударяет по нему. Вместе с нитью выбрасывается жидкость, которая парализует мелкие организмы, которыми животное питается.

Функцию дыхания выполняет  поверхность тела. Кровеносная и  выделительная  системы отсутствуют. Размножение происходит половым и бесполым путем. Эктодерма формирует наружный скелет известкового или органического состава. Рассмотрим отдельных представителей этого типа.

Класс HYDROZOA - Гидроидные полипы.

Это мелкие примитивные, преимущественно колониальные морские, реже пресноводные формы. Симметрия  тела радиальная. Среди ископаемых-подкласс  Chaetetida - Хететиды - образуют массивный полип, состоящий из параллельных или веерообразно расходящихся трубочек. Ячейки скелета имеют изометричную, полигональную, округлую и др. виды форму. Этот подкласс известен от ордовика до эоцена, расцвет - в карбоне. Типичный представитель род Chaetetes(средний девон - карбон).

Класс ANTHOZOA Коралловые полипы

К ним относят наиболее высоко организованные морские одиночные и колониальные кишечнополостные, для них характерна только полипоидная стадия развития.

У кораллового полипа в отличие  от гидроидного ротовое отверстие ведет в глоточную трубку, которая опущена в полость. Полость тела вертикальными перегородками делится на камеры. Скелет кораллового полипа называется кораллитом, большинство коралловых полипов строит наружный известковый скелет.

Кораллит имеет в плане трубковидную форму и состоит из вертикальных элементов - перегородки, стенка, столбик; и горизонтальных днищ и пузырчатой ткани. Живой полип располагается в верхней части трубки в чашке, которая от нижележащих элементов скелета отделена днищем. По мере роста происходит перемещение полипа кверху и надстройка скелета.