Восстановление физико-географических условий геологического прошлого

1.

ГЛАВА 4.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ
ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ
УСЛОВИЙ
ГЕОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОШЛОГО

2.

УСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ОРГАНИЗМОВ
В МОРСКИХ ВОДОЕМАХ
Соленость морских бассейнов
Соленость бассейнов определяется количеством
граммов соли в одном литре воды и измеряется в
промилле (1 °/оо = 1 г/л).
1) Нормальная соленость:
Мировой океан – 35 °/оо.
Красное море – 43°/оо;
Черное – до 23 °/оо;
Каспийское – до 17 °/оо),
2) Ненормальная соленость:
- солоноватоводные – 0.5–15 °/оо (Балтийское море – 9
°/оо),
- осолоненные – свыше 45 °/оо (залив Кора-Богаз-Гол >300 °/оо)
- пресноводных бассейнов – ниже 0.5 °/оо

3.

По отношению к солености организмы делятся на
стеногалинные и эвригалинные.
Стеногалинные живут в водах только определенной солености.
Эвригалинные организмы выдерживают заметные изменения солености.
трилобит
Диарама ордовикского моря
нормальной солености со
стеногалинными
организмами. В центре –
головоногий моллюск, внизу
– трилобиты.
кораллы
Стеногалинные организмы:
головоногий моллюск, трилобит,
колониальные и одиночные кораллы

4.

пелециподы
Рыбы
Гастроподы
неогенового моря
Эвригалинные группы составляют пелециподы (двустворчатые
моллюски), гастроподы (брюхоногие моллюски), некоторые
ракообразные, черви, водоросли.

5.

гастроподы
Lymnaeidae
пелециподы Hippurites

6.

2) По отношению к изменению глубины бассейна организмы
бывают эврибатные и стенобатные.
Эврибатные организмы способны выносить изменение глубины
обитания, а стенобатные – не способны.
Мшанки палеозоя
Рыбы
рифостроящие животные (мшанки, кораллы) являются
стенобатными организмами, а активно плавающие животные
(рыбы, головоногие моллюски) – эврибатными.

7.

3) По температуре воды выделяют эвритермные и
стенотермные организмы. Эвритермные организмы способны
выносить изменение температуры воды, а стенотермные организмы не выносят изменения температуры.
В теплых морях известковые раковины животных более толстые, массивные, с
богатой скульптурой. Растворимость карбоната кальция выше в холодной воде,
поэтому осадки холодных вод бедны им и раковины обитающих в них животных
тонкие, с простой скульптурой
Acanthometra pellucida
Радиолярии

8.

4) Содержание кислорода, углекислого газа и
сероводорода в воде: cтенооксийные организмы не могут выдерживать изменение концентрации растворенного в воде кислорода, а
эвриоксийные – могут.
аммониты
Вестиментиферы –
пригидротермальная фауна
Полихеты – помпейские черви

9.

5) Характер грунта определяет облик донных
животных (бентоса). Для обитания на рыхлом грунте
вырабатываются особые приспособления : у морских
лилий появляются образования, напоминающие
корни; свободно лежащая широкая плоская или
слабовыпуклая раковина моллюсков и брахиопод .
На твердом грунте организмы прикрепляются
специальными приспособлениями: Подобной цели
служат иглы у некоторых морских ежей, широкий
лимб у трилобитов, а также шипы, иглы, выросты на
раковинах брахиопод, двустворок, гастропод.
Морские лилиии
раковины гастропод с
выростами наружной
губы, играющими роль
якоря
одиночный четырехлучевой коралл кальцеола,
лежащий боковой стороной на дне
дисковидный
морской
еж обтекаемой
формы
одиночный шестилучевой коралл,
лежащий на дне
основанием

10.

У зарывающихся полностью или частично
брахиопод и двустворок изменяются форма
раковины, ее скульптура и внутреннее
строение; раковина становится длиннее. В
рыхлом
грунте
сохраняются
следы
жизнедеятельности илоядных форм.
На
твердом
грунте
живут
формы,
прирастающие при помощи цемента. У
морской лилии утолщается основание
Современные брахиоподы стебля, напоминающее усеченный конус.
Многие двустворки и брахиоподы образуют
тесные поселения, банки, нарастая друг на
друга; раковины в таких скоплениях обычно
неправильной формы. Прирастающими
являются также домики некоторых низших
ракообразных.
Кораллы,
археоциаты,
строматопораты растут на твердом грунте.
В
твердый
грунт
всверливаются
разнообразные камнеточцы. Некоторые
формы
обладают
способностью
присасываться к твердому грунту, другие
подвешиваются при помощи биссуса.
Брахиоподы Calypso (пермь)

11.

6) Движение
воды:
Раковины головоногих моллюсков, ориентированных
движением воды в прибрежной части моря, силур.
Раковины тентакулитов (девон)

12.

Гетеротро́фы - организмы, которые не способны синтезировать
органические вещества из неорганических путём фотосинтеза или
хемосинтеза.
Автотро́фы - организмы, cинтезирующие органические вещества
из неорганических. Автотрофы составляют первый ярус в пищевой
пирамиде (первые звенья пищевых цепей). Именно они являются
первичными продуцентами органического вещества в биосфере,
обеспечивая пищей гетеротрофов.
Хемотро́фы — организмы, получающие энергию в результате
хемосинтеза - окислительно-восстановительных реакций, в которых они
окисляют химические соединения, богатые энергией (как неорганические например, молекулярный водород, серу, так и органические - углеводы,
жиры, белки, парафины и более простые органические соединения).
Фототрофы - организмы, для которых источником энергии служит
солнечный свет (фотоны, благодаря которым появляются доноры источники электронов), называются фототрофами. Такой тип питания
носит название фотосинтеза. К фотосинтезу способны зелёные
растения и многоклеточные водоросли, а также цианобактерии и многие
другие группы бактерий благодаря содержащемуся в их клетках
пигменту — хлорофиллу.

13.

Определение условий обитания организмов
начинают с определения характера
захоронений сообщества ископаемых –
ориктоценозов.
Можно проследить следующую
цепочку:
• биоценоз (сообщество живых)
• танатоценоз (сообщество мертвых)
• тафоценоз (сообщество захороненных)
• ориктоценоз (сообщество ископаемых).

14.

2) ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ
ГЕНЕТИЧЕСКИХ ТИПОВ ОТЛОЖЕНИЙ
1) Слоистые текстуры. Отложения бывают слоистые и массивные
(неслоистые). Отсутствие слоистости говорит об осадкообразовании в
постоянных условиях. Слоистость указывает на отложение в среде с
менявшимся режимом осадконакопления
Косая
слоистость
Параллельная слоистость
Ленточная
слоистость

15.

Текстуры поверхностей напластования. Знаки на поверхности напластования
могут быть неорганического происхождения (механоглифы) и органического
происхождения (биоглифы). Наиболее часто на поверхностях напластования
встречаются перечисленные ниже формы.
Знаки ряби указывают на обстановку
осадконакопления. Симметричная рябь с
одинаковыми углами наклона характерна только
для водной среды. Водная рябь образуется в
реках, зонах течений, в прибрежной зоне.
Несимметричная рябь бывает водная и ветровая
(эоловая). Водную рябь от ветровой отличают по
индексу ряби (отношение ширины валика к его
высоте). У водной ряби индекс колеблется от 5 до
10, у ветровой от 20 до 50.
Многоугольники высыхания
(трещины усыхания) образуются в
наземных условиях при сухом,
жарком и реже умеренном климате.

16.

Глиптоморфозы по кристаллам
каменной соли указывают на сухой и
жаркий климат, они характерны для
пустынных образований.
Отпечатки папоротника
Следы жизнедеятельности различных
организмов (ползающих, зарывающихся),
следы птиц указывают на ту среду, в
которой живет хозяин следов. Наблюдаются также следы струй, течения,
отекания; отпечатки капель дождя, града.
Отпечатки организмов
Ходы червей

17.

2) Структурные особенности пород
Размер обломочного материала позволяет судить о рельефе и удаленности
области питания.
Состав обломочного материала галечников, конгломератов, песков,
песчаников позволяет выяснить длительность и характер переноса,
установить источник сноса.
Хорошая сортировка обломочного материала говорит о длительном
переносе обломков, а плохая - о небольшом переносе.

18.

1) Форма обломков определяется составом разрушающейся
породы, ее трещиноватостью, сланцеватостью, слоистостью.
2) Степень окатанности обломков :
окатанные, плохо окатанные и неокатанные а
б
3) Характер поверхности обломков определяется их составом и
средой, в которую они попали: сульфидные обломки – кислая
восстановительная среда, гематитовые – щелочная окисленная
среда.
4) Окраска пород может служить индикатором среды
осадкообразования:
Черная – восстановительная, красно-бурая - окислительная
5) Расположение обломочного материала позволяет установить
направление движения воды, его характер.
6) Характеристика цементирующей массы (состав, количество,
соотношение с обломочным материалом) — необходимый
элемент анализа структуры обломочных пород.
в

19.

Накопление осадков в морских и океанских бассейнах
литоральную (прибрежную глубиной несколько метров);
сублитораль (неритовую) – до глубины 200-300 м;
батиальную – от 200 до 3000 м;
абиссальную – свыше 3000 м.
Абиссальная область располагается над ложем океана, а остальные
области – над подводной окраиной материка, состоящей из шельфа
и материкового склона

20.

Прибрежные фации

21.

Шельфовые фации
Коралловый риф
Верхнедевонский
коралловый риф
Фрагмент биогерма.
Мшанки.

22.

Большой барьерный риф

23.

24.

Обитатели океанских глубин

25.

МАТЕРИКОВЫЙ СКЛОН и его подножье
Два глобальных уровня лавинной седиментации (дельты и подножье
континентального склона) I – дельта; II – шельф; III – каньон; IV – основание
склона. Жирными стрелками показано направление волн,
перераспределяющих осадочный материал на шельфе. Более тонкие стрелки
демонстрируют движение песчано-алевритового и глинистого материала.

26.

Флишевые отложения
(турбидиты)

27.

Банка - отдельно расположенная мель, образованная резким местным
поднятием дна. В зависимости от характера донных отложений различают банки
песчаные, каменистые, коралловые, ракушечные, устричные и другие.

28.

НАКОПЛЕНИЕ ОСАДКОВ В БАССЕЙНАХ НЕНОРМАЛЬНОЙ СОЛЕНОСТИ
ДЕЛЬТЫ рек

29.

ЛАГУНЫ, ЗАЛИВЫ И ВНУТРИКОНТИНЕНТАЛЬ НЫЕ БАССЕЙНЫ
торфяники
эвапориты

30.

Докембрийские тиллиты

31.

НАКОПЛЕНИЕ ОСАДКОВ НА КОНТИНЕНТАХ
Отложения пустынь

32.

ОТЛОЖЕНИЯ ПРЕСНОВОДНЫХ БАССЕЙНОВ
Чередование отложений временных (1) и постоянных (2) потоков

33.

ФАЦИИ И ФАЦИАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Фациальный анализ — изучение закономерностей фациальной
изменчивости отложений с целью определения конкретных
палеогеографических обстановок накопления разных фаций.
ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПРОФИЛИ
Палеогеографические карты отличаются от географических тем,
что географическая карта составлена на конкретный момент, а
палеогеографические карты на интервал времени, длительность
которого может быть различной (век, эпоха, период). На
палеогеографической карте отражена география земной
поверхности в обобщенном и упрощенном виде, существовавшая
на протяжении нескольких миллионов лет (век), десятков
миллионов лет (эпоха) или даже сотен миллионов лет (период).
Очевидно, что на протяжении такого периода времени
ландшафтно-климатические области не были статичны, а
изменялись.

34.

Литолого-палеогеографическая карта
Паратетиса

35.

Палеогеографическая карта
центральных районов
Европейской части России в
алексинское время (ранний
карбон)
1 – области размыва; 2 – суша с
накоплением осадков; зоны: 3 –
прибрежно-континентальная, 4 –
чередующихся континентальных и
морских фаций, 5 – прибрежное
мелководье, 6 – мелководье с
накоплением карбонатных илов, 7 –
открытого моря, 8 – скопления
кораллов, криноидей: 9 – границы
зон; фауна (эврифациальные формы
показаны черными значками): 10 –
одиночные ругозы, 11 –
колониальные ругозы, 12 – лингулы,
13 – другие эврифациальные
брахиоподы, 14 –
гигантопродуктусы, стриатиферы, 15
– наутилоидеи, 16 – остракоды

36.

Палеогеографические карты
Область денудации, которая характеризуется отсутствием отложений
данного возраста (их мощность равна нулю) и представляет собой активно
разрушающееся континентальное поднятие показывают красным цветом.
Прибрежную равнину с континентальными и прибрежными
(переходными) фациями красят желтым цветом. На прибрежной равнине
возможно найти одновременно континентальную флору и фауну и
морскую фауну, которая, например, может быть выброшена на берег
волнами или попасть туда во время прилива.
Лагуну, которой соответствует зеленый или фиолетовый цвет. В этой
палеогеографической области часто формируются залежи соленосных,
соленосно-карбонатных отложений, иногда встречаются угли.
Мелководно-морскую обстановку (голубой цвет) с многочисленными
бентосными и нектонными формами ископаемых организмов,
коралловыми рифами и терригенно- карбонатными или терригеннокремнистыми породами.
Глубоководно-морскую обстановку (синий цвет) с планктонными и
нектонными формами жизни и пелагическими карбонатными (известняк,
писчий мел) или кремнистыми (диатомит, опока, сланец) породами.