2. Программа, методические указания и вопросы для самопроверки

2.1. ВВЕДЕНИЕ

2.1.1. Предмет, цель и задачи исторической геологии. Связь исторической геологии с другими науками. Теоретическое и практическое значение дисциплины. Основные этапы развития исторической геологии.

Литература: Немков и др., с. 4-9; Владимирская и др., с. 5-7.

Вопросы для самопроверки

1. Какие задачи решает историческая геология? В чем заключается практическое значение этой науки?

2. Назовите ученых – основоположников исторической геологии.

3. В чем сущность учения о катострофах?

4. Какова роль Ч. Дарвина и Ч. Лайеля в геологии?

5. В чем сущность учения о геосинклиналях и каков вклад отечественных ученых в развитие этого учения?

6. В чем сущность учения о литосферных плитах и в чем ее отличие от учения о геосинклиналях?

7. Кратко охарактеризуйте основные этапы в развитии исторической геологии.

2.2. МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДРЕВНИХ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ОБСТАНОВОК. ОСНОВЫ ПАЛЕОГЕОГРАФИИ

2.2.1. Фациальный анализ. Понятие “фация”. Принцип актуализма как теоретическая предпосылка фациального анализа. Литофациальный анализ. Биофациальный анализ.

2.2.2. Главные отличительные признаки различных генетических типов континентальных отложений. Особенности элювиальных, делювиальных, пролювиальных, аллювиальных (русловых и пойменных), озерных отложений. Особенности континентальных отложений различных климатических зон. Аридные и гумидные обстановки. Эоловые отложения. Типы ледниковых отложений. Особенности континентальных вулканогенных отложений.

2.2.3. Главные отличительные признаки различных типов морских отложений. Отложения литорали, внутреннего и внешнего шельфа. Рифовые постройки и связанные с ними отложения. Особенности отложений верхней части и подножья континентального склона. Образования, связанные с островными дугами, глубоководными желобами, срединно-океаническими хребтами. Отложения океанического дна.

2.2.4. Палеогеографические карты и профили и методы их составления и анализа.

Литература: Гречишникова, Немков, с. 42-46; Немков и др., с. 42-63; Владимирская и др., с. 99-138.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАЗДЕЛУ 2.2.

Следует внимательно познакомиться с особенностями процессов осадконакопления в различных обстановках, особенностями биоценозов различных зон континента и моря. Обратите внимание на то, что в одних случаях соответствие каких-либо биоценозов и типов осадков тем или иным обстановкам осадконакопления представляется бесспорным. В других случаях однозначно определить по типу породы и даже флористической или фаунистической ассоциации условия образования породы мы не можем. Следовательно, палеогеографические построения нередко бывают достаточно условными, приближенными. Тем не менее, они очень важны для решения многих практических задач геологии, включая вопросы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое “фация”? Кто первый ввел это понятие?

2. В чем заключается принцип актуализма?

3. Что такое фациально-генетический анализ? Из каких двух частей он состоит?

4. Назовите батиметрические зоны современных морей и океанов.

5. Назовите источники осадконакопления в мировом океане.

6. Каковы закономерности распределения осадков на морском дне, и какие факторы нарушают эту закономерность?

7. Где и какие осадки накапливаются на континентах? Назовите признаки горных пород, указывающие на их континентальное происхождение.

8. В чем сущность литологического анализа?

9. Каковы основные признаки кор выветривания?

10. Что характерно для отложений склонов речных долин?

11. Какие признаки позволяют различать песчаники аллювиальные, озерные, морские? Всегда ли возможно различить их?

12. О чем говорит косая слоистость пород?

13. Что общего у дельтовых отложений с аллювиальными и морскими?

14. Каковы особенности моренных отложений?

15. Какие группы организмов типичны для континентальных отложений?

16. Какие факторы обуславливают распределение организмов в морских бассейнах?

17. Что такое биономические зоны?

18. В чем сущность биономического анализа?

19. Какие группы организмов типичны для морских отложений?

20. Какие группы организмов характерны для мелководных морских отложений?

21. Какие группы организмов характерны для глубоководных морских отложений?

22. Какие породы образуются в пределах рифовых построек и вблизи них?

23. Какие образования формируются в зонах срединно-океанических хребтов?

24. Что показывается на палеогеографической карте? Какова методика их составления?

25. Каково практическое значение палеогеографических карт?

2.3. МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ. ОСНОВНЫЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ, НАПРАВЛЕНИЕ И ЭТАПЫ ИХ ЭВОЛЮЦИИ

Вертикальные (радиальные) и горизонтальные (тангентальные) движения земной коры. Методы восстановления вертикальных тектонических движений. Анализ стратиграфического разреза (последовательности слоев). Последовательность смены генетических типов в разрезе при нисходящих и восходящих движениях. Анализ мощностей отложений одного генетического типа. Анализ размывов и несогласий.

Методы восстановления горизонтальных тектонических движений. Структурный анализ. Палеобиогеографический анализ. Формационный анализ. Палеомагнитный метод (полосовые магнитные аномалии, определение положения магнитных меридианов, определение палеоширот).

Типы земной коры. Основные морфоструктуры океанов: океанские плиты, срединно-океанические хребты и рифтовые зоны. Основные морфоструктуры зон сочленения континентов и океанов (континентальных окраин): глубоководные впадины окраинных морей, островные дуги, глубоководные желоба. Основные тектонические структуры материков: древние платформы и складчатые пояса. Основные структуры древних платформ и складчатых поясов. Структуры геосинклинального, орогенного и платформенного типов.

Структурно-морфологические элементы с позиций тектоники литосферных плит: литосферные плиты, зоны спрединга и зоны субдукции, трансформные разломы.

Литература: Немков и др., с. 63-88; Гречишникова, Немков, с. 46-54; Владимирская и др., с. 160-168.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАЗДЕЛУ 2.3.

Приступая к изучению этого раздела, следует вспомнить основные моменты тектонического строения земной коры, известные из курса общей геологии. Два основных типа тектонических структур земной коры – материки и океаны – отличаются в основном различным типом геофизического разреза земной коры. Вспомните другие главные отличия материков и океанов. Восстановите в памяти основные положения геосинклинальной теории и тектоники плит. Идеи дрейфа материков, появившиеся в геологии в начале нашего века, сначала были встречены с большим интересом, а потом подверглись критике и были отвергнуты большинством геологов и геофизиков. Однако, в европейской и американской геологии эти идеи продолжали обсуждаться и в последующие годы и стали особенно активно развиваться с получением многочисленных новых палеомагнитных данных и материалов современных океанографических исследований, которые позволили по-новому подойти к проблеме и привели к развитию современной плейттектоники. В советской геологической науке несколько десятилетий идеи фиксизма господствовали безраздельно. Это находит отражение, в частности, в том, что в учебниках исторической геологии мобилистская концепция освещается недостаточно. Вместе с тем следует иметь в виду, что далеко не все положения современной тектоники плит ясны и бесспорны, и безоговорочно отбрасывать фиксистские представления, вообще не рассматривать их – неверно. Поэтому, изучая раздел 2.3, следует особенно внимательно следить за тем, чтобы получить ответы на все вопросы программы. Вопросы, оставшиеся неясными, следует записать и выяснить на консультации перед сдачей экзамена.

Разбирая вопрос об анализе смены генетических типов отложений в разрезе, как показателе вертикальных тектонических движений, следует уяснить, что и при поднятии, и при отсутствии вертикальных движений береговая линия и границы фациальных зон смещаются в пространстве в сторону бассейна осадконакопления, а в каждой точке снизу вверх по разрезу происходит смена генетических типов отложений от более глубоководных к более мелководным (регрессивная смена). Если такой смены не происходит, имеет место прогибание со скоростью, равной скорости осадконакопления (компенсированное прогибание). Если темп прогибания более высок, чем темп осадконакопления, то береговая линии смещается в пространстве в сторону области сноса, как и границы фациальных зон, а в каждой точке снизу вверх по разрезу происходит смена генетических типов отложений от более мелководных к более глубоководным (трансгрессивная смена).

Вопросы для самопроверки

1. Что такое трансгрессия и регрессия, трансгрессивная и регрессивная смена фаций?

2. Будут ли меняться во времени фации на каком-либо участке бассейна осадконакопления, если вертикальные тектонические движения на этом участке не проявляются?

3. В каком случае в данной точке фации не меняются в разрезе?

4. О чем свидетельствует изменение мощности слоя, если он представлен одними и теми же породами и не отделен от перекрывающего границей размыва?

5. О чем свидетельствует изменение мощности слоя, отделенного от перекрывающего границей размыва?

6. Что такое тектонические покровы? При каком типе тектонических движений они могут образоваться?

7. Каким образом, пользуясь палеомагнитным методом, можно определить положение магнитных меридианов прошлого?

8. Каким образом можно определить палеошироты, пользуясь палеомагнитным методом?

9. Какими методами можно восстановить вертикальные тектонические движения?

10. Какими методами можно восстановить горизонтальные тектонические движения?

11. Что такое формация?

12. Чем отличается строение земной коры материков и океанов?

13. Как отличается мощность осадочного чехла материков и океанов?

14. Что представляют собою срединно-океанические хребты?

15. Где располагаются глубоководные желоба и как они образуются?

16. Что такое древние платформы? Перечислите их.

17. Каковы основные особенности тектонического строения древних платформ?

18. Чем сложен фундамент древних платформ?

19. Что такое щиты?

20. Как образуются и развиваются складчатые пояса?

21. Какие структуры называются молодыми платформами?

22. Что общего между древними и молодыми платформами?

23. Чем отличаются древние и молодые платформы?

24. Что такое байкалиды, салаириды, каледониды, герциниды, мезозоиды?

25. Каковы основные стадии развития геосинклиналей?

26. Каковы особенности геосинклинального режима?

27. Каковы особенности орогенного режима?

28. Каковы особенности платформенного режима?

29. Что такое эпиплатформенный орогенез, в чем его отличие от эпигеосинклинального орогенеза?

30. В чем основные отличия фиксистской и мобилистской концепций?

31. Как объясняют происхождение и развитие складчатых поясов с позиций мобилизма?

2.4. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ

2.4.1. Догеологический этап развития Земли. Образование Земли и начальный этап ее развития, не отраженный в строении земной коры.

2.4.2. Архейский акрон. Архей и его место в истории земной коры. Длительность архея по радиологическим данным. Органический мир архея. Ранний архей. Формирование мощной континентальной коры. Поздний архей. Беломорская складчатость. Гранитные купола. Зеленокаменные пояса. Образование протоплатформ. Интрузивная деятельность в конце архея.

2.4.3. Протерозойский акрон. Протерозой и его место в истории земной коры. Длительность протерозоя по радиологическим данным. Подразделения протерозоя. Ранний и поздний протерозой. Становление древних платформ. Граница раннего и позднего протерозоя – важнейший геотектонический рубеж докембрия. Рифей и венд. Особенности осадконакопления в протерозое. Древние оледенения. Расположение древних платформ в протерозое с фиксистских и мобилистских позиций. Карельская складчатость. Жизнь в протерозое. Прокариоты – основная группа организмов протерозоя. Цианобионты, их роль в осадконакоплении и стратиграфическом расчленении протерозоя. Появление животных в конце протерозоя. Особенности вендских фаун.

Литература: Немков и др., с. 89-129; Гречишникова, Немков, с. 54-65; Владимирская и др., с. 171-192.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАЗДЕЛАМ 2.4.1-2.4.3.

Следует обратить внимание на особенности докембрийских образований. Здесь широко развиты процессы гранитизации и мигматизации. Архейские, а часто и протерозойские породы сильно метаморфизованы. Поэтому судить по ним об условиях, существовавших на поверхности Земли при их образовании трудно. Хотя остатки древних организмов известны, начиная с раннего архея, количество их в архее и нижнем протерозое невелико, а изученность – недостаточна. Поэтому использование палеонтологического метода для решения стратиграфических вопросов ограничено или даже невозможно. Остатки позднепротерозойских организмов (в основном строматолиты) изучены гораздо лучше и дают возможность использовать палеонтологический метод. Однако, и при изучении верхнего протерозоя, а тем более архея и нижнего протерозоя ведущую роль играют структурно-тектонические и радиологические методы (в основном свинцовые).

Вопросы для самопроверки

1. Что такое “докембрий”? Назовите стратиграфические подразделения докембрия. Что положено в основу их выделения?

2. Каковы особенности докембрийских комплексов пород? Как определяют возраст докембрийских пород?

3. Что мы знаем об условиях осадконакопления в архее?

4. Всегда ли Земля имела атмосферу и гидросферу?

5. В чем особенность тектонического режима архея?

6. Что такое протоплатформы и протогеосинклинали?

7. Что такое зеленокаменные пояса?

8. Когда образовались древние платформы?

9. Что такое авлакогены?

10. Как располагались континенты в протерозое с позиций фиксизма и мобилизма?

11. Когда были самые древние материковые оледенения?

12. Была ли жизнь в архее?

13. Остатки каких организмов наиболее важны для разработки стратиграфии протерозоя?

14. В чем особенность органического мира венда?

15. Используется ли палеонтологический метод для разработки стратиграфии архея и нижнего протерозоя?

16. Какие методы используются при решении вопросов стратиграфии архея и нижнего протерозоя?

17. Какие основные полезные ископаемые связаны с докембрийскими образованиями?

18. Какие тектонические процессы происходили в середине протерозоя и к чему они привели?

19. Какие тектонические процессы происходили в конце протерозоя и к чему они привели?