МЕТОДИЧКА ПО ПАЛЕВУ
УДК 551.8 ББК 26.323.9 С88
Составитель: проф. В.И. Стурман
Рецензент: к.т.н., доцент И.Е. Егоров
Палеогеография: учебно-методическое пособие / Сост. В.И. Стурман; УдГУ, Ижевск, 2002. 43 с.
В учебно-методическом пособии кратко изложены основные теоретические положения курса палеогеографии: предмет и задачи дисциплины, области ее практического приложения, методы палеогеографических исследований, история развития географической оболочки Земли, некоторые общие палеогеографические закономерности. В едином комплексе рассматривается развитие природной среды и органического мира. Предназначена для студентов, обучающихся по географическим и природоохранным специальностям.
ББК 26.323.9
© Сост. В.И. Стурман, 2002
Сканировал: П.В. Коновалов, 2011
Распознавал и редактировал, а также попросил методичку у Л.Н. Злобиной: Р.А. Цигвинцев, 2011
скачано http://cigvincev.ru
ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ПАЛЕОГЕОГРАФИИ
Палеогеография изучает древнюю природу Земли и историю развития ее географической оболочки. Географическая оболочка, составляющие ее геосферы (атмосфера, гидросфера, литосфера, биосфера) и природно-территориальные комплексы (океаны и материки, физико-географические страны, природные зоны, сектора и области, и т.д., вплоть до фаций ландшафтов, развиваются непрерывно на протяжении всей истории Земли. Их современное состояние, изучаемое комплексом наук о Земле, не более чем статичный момент этого процесса, подобный одному кадру невообразимо длинной киноленты. Современное состояние природы Земли, причины и направленность происходящих изменений, невозможно понять, не зная их прошлых состояний. Изучение истории географической оболочки позволяет глубже познать механизмы взаимодействия компонентов природной среды. Подобно тому как знание истории человеческого общества открывает путь к пониманию причин и смысла происходящих в нем процессов, знание прошлого природы Земли является неотъемлемой частью естественнонаучного образования.
Палеогеография как наука развивается на стыке геологии и географии. При получении исходного материала используются в основном геологические методы (изучение разрезов горных пород, отбор и анализ проб); при его интерпретации - географические (интерполяция и экстраполяция на основе географических закономерностей). Для палеогеографии очень важно определение времени тех или иных событий. Это достигается через определение возраста пород, обычно с помощью палеонтологических и/или радиоизотопных методов. С другой стороны, палеогеографический критерий (сходство или различие физико-географических условий формирования отложений) позволяет оценить достоверность датировок горных пород, что очень важно в условиях неполноты геохронологии, наличия многочисленных перерывов в осадконакоплении. Таким образом, геология обеспечивает палеогеографию фактическими данными; палеогеография помогает выявлять в них закономерности, выстраивать отдельные факты в систему, в целостную картину прошлого состояния природной среды и, на основе выполненной реконструкции, придавать целенаправленность поиску новых фактов.
Палеогеографические исследования могут быть глобальными, т.е. охватывать Землю в целом, региональными или локальными, т.е. принимать в рассмотрение отдельные территории. Палеогеография рассматривает географическую оболочку в целом, либо отдельные геосферы и их части. Соответственно, кроме общей палеогеографии, существует ряд частных наук: палеогеоморфология, палеотектоника. палеовулканология, палеоклиматология, палеогидрология, палеогидрогеология. палеоэкология и др. Существуют разделы палеогеографии, рассматривающие отдельные интервалы геологической истории разного ранга и продолжительности: палеогеография докембрия, палеогеография мезозоя, палеогеография четвертичного периода и его отдельных подразделений, и т.п.
Палеогеографические исследования обычно выполняются в рамках комплексного геологического изучения территории, интервала геологического разреза. Областями практического приложения палеогеографии являются:
а) геологические исследования, связанные с поисками полезных ископаемых, т.к. восстановление палеогеографических условий позволяет выявлять обстановки, благоприятствовавшие формированию тех или иных полезных ископаемых, и на этой основе прогнозировать их размещение;
б) геоэкологические прог нозы, т.к. знания о прошлом состоянии природной среды при тех или иных изменениях отдельных геокомпонентов позволяют предвидеть возможные последствия изменений, предполагаемых в будущем.
МЕТОДЫ ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Основной метод исследования в палеогеографии - палеогеографическая реконструкция, т.е. мысленное воссоздание на основе фрагментарных данных целостной картины былого состояния природной среды, в рамках которой параметры отдельных геокомпонентов тесно увязываются друг с другом и все вместе - с известными фактами геологического прошлого. Реконструкция природных условий прошлых эпох основывается на изучении их следов, находящихся в ископаемом состоянии. Следами прошлых природных условий (палеогеографическими документами) являются горные породы, рельеф, почвы, органические и неорганические включения.
Возможности методов палеогеографических исследований, детальность и надежность осуществляемых с их помощью реконструкций, как правило, убывают по мере отдаления событий во времени. Поэтому наиболее детально изучено развитие природы в четвертичном периоде, особенно его ближайшие по времени события; слабее детализирован мезо-кайнозой, палеозой. Меньше всего известно о докембрии, особенно о его ранних этапах.
Важнейший из палеогеографических методов исследования - фациальный анализ, т.е. изучение геологических тел (массивов горных пород с определенными формами залегания, внутренними включениями и внешними ограничениями), исходя из выявления условий их образования. Известно, что крупность зерен терригенных отложений указывает на подвижность среды осадконакопления, состав глинистых минералов - на тип выветривания, кристаллы и агрегаты кристаллов легко растворимых солей - на засушливость климата и т.д. Текстурные особенности, такие как косая или горизонтальная слоистость различных типов, псевдоморфозы по морозобойным клиньям, текстуры течения грунтов и др., также заключают в себе информацию об условиях образования отложений. Объектами изучения могут быть и включения в породах. Например, петрографический состав ледниковых валунов позволяет определять, из каких центров оледенения они доставлены; состав воздуха в пузырьках внутри современных ледников отражает состав атмосферы во время их формирования. На основе использования комплекса методов изучения вещественного состава пород (гранулометрический, минералогический, химический, петрографический анализы), текстурных особенностей, условий залегания, органических и неорганических включений определяется происхождение пород с последующей конкретизацией фациальных условий.
Фации делят на три основные группы: морские, бассейнов с ненормальной соленостью, континентапьные. Морские осадки зависят от глубины и конфигурации бассейна, рельефа дна. режима волнений и течений. Среди них выделяются: прибрежно- морские (литоральные и сублиторальные), шельфовые, батиальные (формирующиеся на материковом склоне), абиссальные (глубоководные) фации. Отложения бассейнов с ненормальной соленостью подразделяются на фации дельт, лагун, заливов, внутриконтинентальных бассейнов (пресных, солоноватых и соленых озер, внутренних морей). Континентальные фации отличаются наибольшим разнообразием: их подразделяют на генетические типы и далее - на фации и фациальные разновидности. Основными генетическими типами континентальных образований являются: элювиальные, делювиальные, солифлюкционные, коллювиальные (в т.ч. обвальные, осыпные. оползневые), пролювиальные, аллювиальные, эоловые, ледниковые.
флювиогляциальные. лимногляцмальные. вулканогенные. В особую группу выделяются техногенные образования. Наряду с чистыми генетическими типами выделяется •значительное количество смешанных: элювиально-делювиальные, озерно-аллювиальные и другие отложения. Генетические типы подразделяются на фации (например, аллювиальные отложения - на русловые, пойменные и старичные; далее каждая из фаций - на субфации). Отложения разных генетических типов, сформировавшиеся в единых тектонических и климатических условиях, образуют формации - закономерные сочетания отложений разных типов, нередко связанных переходами друг в друга.
Сопоставление фациальных особенностей одновозрастных пород, изученных в разных местах, позволяет выявлять особенности древнего рельефа и ландшафтов в целом, в т.ч.: расположение, климатические и геоморфологические особенности областей сноса и аккумуляции; пространственное положение, направления и скорости течений рек; направления движения ледников, положение береговых линий морей и озер, физико- химические свойства и характер подвижности воды; характер и интенсивность выветривания; направленность и интенсивность тектонических движений. Фациальный анализ дополняется рядом частных методов, призванных определить время и условия формирования пород. Среди них следует выделить следующие.
Палеозоологические методы. Включают определение систематической принадлежности и условий существования организмов по их ископаемым остаткам, заключенным в горных породах. Время формирования отложений определяется по присутствию руководящих фаунистических остатков (видов, главньм образом, морской фауны, с широким распространением и коротким временем существования), либо по составу фаунистических комплексов. Условия существования определяются на основе данных об экологии современных представителей тех же или родственных видов, либо по морфологическим особенностям. Методы палеозоологических исследований существенно различаются для морской и наземной, макро- и микрофауны.