4.4. Восстановление физико-географических условий прошлого Земли

В разделе рассмотрены следующие вопросы.

1. Задачи и методы науки палеогеографии.
2. Процесс восстановления древних природных и географических условий путем построения палеогеографических карт.




Чем дальше мы проникаем в прошлое Земли, тем меньше мы находим следов древнего рельефа и тем меньше, следовательно, можем опираться на геоморфологические методы. На палеогеографических картах ранних геологических периодов все большую площадь начинают занимать морские отложения и осадки крупных внутриматериковых водоемов, изучая которые по стратиграфическим колонкам и разрезам мы можем расшифровать характер палеотектонических движений и географические условия существовавших в то время ландшафтов.

В результате восстановления (на основе карт фаций) географических ландшафтов геологического прошлого составляются палеогеографические карты континентов или крупных регионов, на которых показывают расположение морей и суши, области континентального осадконакопления, подводного и наземного вулканизма, развития рифов и ледников, расположение молодых складчатых областей. При детальных исследованиях составляются крупномасштабные карты фаций, которые позволяют проследить природные обстановки, контролирующие размещение полезных ископаемых.

Палеогеографические карты отличаются от географических, прежде всего тем, что географическая карта составлена на конкретный момент, на палеогеографических картах отражена в обобщенном виде география земной поверхности, существовавшая на протяжении нескольких миллионов лет. Карты составляются на детальных стратиграфических основах (колонках).

Литолого-палеогеографические карты несут богатую информацию. Соответствующими значками на них отражают литологический состав первичных осадков, а также дополнительные признаки, указывающие на условия осадкообразования (угленосность, красноцветность, присутствие глауконита и др. минералов, наличие органических остатков). Часто отмечают значками полезные ископаемые, приуроченные к этому интервалу разреза. Географию прошлого показываю цветом, причем в тех же красках, какие приняты на обычных физико-географических картах. Процесс их построения показан на рис. 28.1.

Схема построения палеогеографической карты

Рис. 28.1. Процесс построения литолого-фациальной карты для раннемеловой эпохи


Наибольшей сложностью отличаются палеогеографические карты суши. Например, при выяснении рельефа необходимо учитывать: характер продуктов разрушения, накапливавшихся на соседних территориях, тектонический режим, географическое положение рассматриваемого района. Существование высоких гор доказывается, в частности, наличием грубообломочных образований подножий. Строение древних долин и низменностей восстанавливают по наземным равнинно-озерным, болотным и аллювиальным отложениям, а по находкам тиллитов1 — ледники. Отмечают области вулканической деятельности, отдельные вулканы и их пояса.

В пределах морских бассейнов различными оттенками синего цвета показывают обстановки, отвечающие верхней части шельфа, глубокой части шельфа, а также глубоководным областям, районы подводного вулканизма, наносят крупные зоны и отдельные рифовые массивы, выделяют бассейны нормальной, повышенной (по присутствию в разрезах каменной и калийной солей, гипса, ангидрита и угнетенной эвригалинной фауны) и пониженной солености.

Отличным примером региональных палеогеографических карт является «Атлас литолого-палеогеографических карт СССР» (1968, 1969), в составлении которого участвовали более 1000 специалистов нашей страны, а также примеры палеогеографических карт можно посмотреть в пособии «Палеогеография Иркутской области» на кафедре географии ВСГАО.

Литолого-палеогеографические карты несут богатую информацию. Соответствующими значками на них отражают литологический состав первичных осадков, а также дополнительные признаки, указывающие на условия осадкообразования (угленосность, красноцветность, присутствие глауконита и др. минералов, наличие органических остатков). Часто отмечают значками полезные ископаемые, приуроченные к этому интервалу разреза. Географию прошлого показывают цветом, причем в тех же красках, какие приняты на обычных физико-географических картах.

Разновидностью литолого-палеогеографических карт являются карты физико-географических условий накопления полезных ископаемых, на которых отражают размещение нефти и горючих сланцев, солей, фосфоритов, бокситов, марганца и др. Палеогеографические карты обычно дополняются литолого-фациальными профилями, на которых можно проследить смену фаций во времени и в пространстве.

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 О1816. 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.




Внимание! По предлагаемой для изучения книге В.М. Дуничева (2002) или по любому другому учебнику общей геологии: 1) определите фации и опишите как можно подробнее историю образования мрамора, кварцита и графита; 2) определите фации и реконструируйте физико-географические условия по следующей стратиграфической колонке (снизу вверх): известняк из табулят — колониальных кораллов палеозойского возраста; каменная соль; боксит.


Контрольные вопросы

1. Какие фации и породы указывают исследователям, что они были сформированы высоко в горах?
2. Перечислите главные признаки древней береговой линии, по которым исследователи проводят границу суши.
3. Чем отличаются палеогеографические карты от географических?
4. Что изучает наука палеогеография?
5. Назовите основные методы восстановления древних климатов. По каким признакам реконструируются аридный, гумидный и нивальный климаты прошлого?




 
© 2008–2011,   С.Н. Коваленко, кафедра географии ВСГАО. Все права защищены.