МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования «Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе» (МГРИ) Кафедра палеонтологии и региональной геологии Реферат на тему «Палеонтология, стратиграфия, фациальный анализ, принципы тектонического районирования Северной Евразии» ВАРИАНТ 1 Выполнил: студент V курса, группа ЗРФ-17 Специальность 21.05.03 «Технология геологической разведки» Специализация «Геофизические методы поисков и разведки МПИ» Факультет геологии и геофизики нефти и газа Валентей Виктор Дмитриевич Старший преподаватель кафедры ______________________ Андрухович А. О. палеонтологии и региональной геологии Москва, 2023г. Оглавление Предмет Палеонтология. Ее цель и задачи....................................................... 3 Основные операции статиграфии. ..................................................................... 5 Фациальный анализ ............................................................................................. 7 Тектоническое районирование территории Северной Евразии ..................... 9 Список используемой литературы .................................................................. 13 2 Предмет Палеонтология. Ее цель и задачи. Палеонтология — это наука, изучающая органический мир прошлых геологических эпох и закономерности его эволюции. Объект палеонтологии— ископаемые остатки вымерших организмов и следы их жизнедеятельности отличает эту отрасль знаний от наук биологического цикла. Ископаемые остатки – это окаменелости, которые всегда заключены в горных породах, являющихся предметом изучения геологии. Палеонтологические данные позволяют выяснить генезис вмещающих горных пород, восстановить условия древних бассейнов, их географические особенности, воссоздать историю региона в тот или иной период. Но главное значение палеонтологии для геологии заключается в том, что данные этой науки позволяют установить относительный возраст горных пород и составляют тем самым основу исторической геологии. Палеонтология изучает видовой состав ископаемых организмов, их морфологию и изменчивость, определяет время существования и ареал вида, выясняет образ жизни древних организмов и их взаимоотношение со средой, решает вопросы систематики и эволюции, восстанавливает основные направления развития крупных групп животных и растений. Палеонтология подразделяется на палеозоологию и палеоботанику. Органические остатки очень малых размеров являются объектами микропалеонтологии, а споры и пыльца древних растений служат объектами палинологии. Самостоятельными разделами палеонтологии являются тафономия (учения об условиях захоронения), палеоэкология (наука об условиях жизни древних животных и растений), палеобиогеография, палеоихнология (изучение следов жизнедеятельности). Палеонтология изучает сохранившиеся в ископаемом состоянии останки животных и растений. Их называют окаменелости или фоссилии (fossilia). К окаменелостям относят также следы жизнедеятельности организмов (следы ползания, сверления). Объектами палеонтологических исследований являются любые ископаемые биологического происхождения. К ним относятся не только сами организмы, но и биогеохимические компоненты, возникшие в биосферах прошлого при участии организмов. Для всех них широко используют термины «органические остатки», «ископаемые», «окаменелости» и «фоссилии» (лат. fossilis – погребенный, ископаемый). В зависимости от полноты сохранности и своеобразия остатков выделяют следующие категории ископаемых: субфоссилии, эуфоссилии, ихнофоссилии копрофоссилии, хемофоссилии. 3 Субфоссилии (лат. sub — под, почти) представлены ископаемыми, у которых сохранился не только скелет, но и слабоизмененные мягкие ткани. Для растительных остатков используют термин «фитолеймы» Эуфоссилии (греч. эу – настоящий) представлены целыми скелетами или фрагментами скелетов и их дискретными элементами, а также отпечатками иядрами. Скелеты являются основными объектами палеонтологических исследований. Скелетные остатки имеют минеральный или органический состав. Это раковины и скелеты животных, оболочки бактерий и грибов, а также органические остатки листьев, семян, плодов, спор и пыльцы. Особо следует сказать о фитолеймах, представленных в различной степени обугленными остатками листьев, древесины, семян, плодов, спор и пыльцы. Ихнофоссилии (греч. ichnos — след) представлены следами жизнедеятельности ископаемых организмов. Чаще всего они сохраняются в виде отпечатков, реже в виде слабообъемных образований. К ихнофоссилиям относят следы ползания и зарывания членистоногих, червей, двустворок; следы выедания, норки, ходы и следы сверления губок, двустворок, членистоногих; следы передвижения позвоночных. Копрофоссилии (греч. kopros — помёт, навоз) состоят из продуктов жизнедеятельности ископаемых организмов. Они имеют объемный характер, сохраняясь в виде валиков, желваков, конкреций, холмиков, столбиков и даже пластовых тел. К наиболее типичным копрофоссилиям относятся конечные продукты пищеварения илоедов и позвоночных животных; во второй группе копрофоссилий могут сохраняться непереваренные остатки других животных и растений. К хемофоссилиям (греч. сhemie – химия) относят органические ископаемые молекулы бактериального, цианобионтного, растительного и животного происхождения. Хемофоссилии сохраняют химический состав биомолекул, позволяющий определить систематическое положение исходного организма, но не его морфологию. Изучение химического и таксономического разнообразия хемофоссилий тесно связано с проблемами возникновения и развития жизни, а также с происхождением горючих ископаемых, особенно нефти. Биологический фактор в формировании нефти долгое время отрицали, считая ее только хемогенной. Успехи в изучении хемофоссилий доказывают обратное. Хемофоссилии являются объектом изучения биохимии и молекулярной палеонтологии. В зависимости от размеров ископаемых можно выделить: макрофоссилии (более 1 мм), микрофоссилии (десятые и сотые доли миллиметра) и нанофоссилии (сотые доли миллиметра и менее). 4 Таким образом, Поскольку палеонтология является биологической наукой, для овладения ею необходимо знание основ зоологии и ботаники. Палеонтология тесно связана с исторической геологией, с общей геологией, геологическим картированием, поисками и разведкой различных полезных ископаемых, а также необходима при изучении статиграфии. Основные операции статиграфии. Стратиграфия - наука, изучающая последовательность слоев земной коры развивается уже более 200 лет. За это время проделан колоссальный объем работы, суть которой заключается в двух основных операциях. Первое действие - расчленение, то есть выделение и описание слоев, залегающих в определенной последовательности в данной местности или даже в одной лишь точке. Априори считается, что нижние слои образовались раньше верхних, и те события (геологические или биологические), следы которых сохранились в этих слоях, соответственно, произошли раньше. Этот принцип, сформулировал датский натуралист Николаус Стенон более 300 лет назад. Он справедлив для пород, находящихся в ненарушенном состоянии. Если из-за тектонических или иных процессов состояние было «нарушено» Достаточно проследить залегание соответствующих слоев на некоторой площади, чтобы выяснить причину аномалии (размер и форму соответствующей складки). Палеонтологический метод имеет широкое применение во всей фанерозойской истории Земли. Ведущее значение для более древних отложений приобретают данные изотопных определений, основанные на радиоактивном распаде различных элементов (К, U, Pb), заключённых в минералах осадочных и магматических горных пород. Информация по изотопному возрасту осадочных пород довольно скудна. Из других методов корреляции слоистых осадочных и вулканогенных толщ используются данные литологического и геохимического исследования (сопоставление по преобладанию тех или иных минералов или элементов) и 5 различные геофизические методы разведки - данные палеомагнитных электрокаротажных определений, которые применяются для сопоставления разрезов буровых скважин на разведочных площадях. Применение всех этих методов корреляции дало возможность составить для всего земного шара общий сводный стратиграфический разрез, на основе которого установлена строгая иерархия стратиграфических подразделений (рис1) Рис 1. Общая статиграфическая шкала России Стратиграфия является основой при регионально-геологических исследованиях, позволяющих понять особенности тектоники территории, определить направление поисков и разведки полезных ископаемых; особенно это относится к пластовым месторождениям (нефть, уголь, железные и марганцевые руды, фосфориты, бокситы, каменные и калийные соли, чёрные урансодержащие сланцы и др.), которые строго приурочены к определённым стратиграфическим 6 уровням. Без детального изучения стратиграфического разреза не могут быть составлены геологические карты и проведены различные инженерно- геологические работы. Результатом статиграфии является «стратиграфическая колонка». Сначала осуществляется расчленение геологического разреза и описание выделенных слоев (результаты этого этапа работы отражены в столбцах «колонка», «мощность», «характеристика пород»); затем производится корреляция, или привязка разреза к местной шкале (столбцы «горизонт», «свита») и к глобальной шкале (столбцы «ярус», «отдел», «система»). Второе действие — корреляция, то есть установление соответствия между слоями, описанными в разных районах Земли. Главными помощниками стратиграфов в этом нелегком деле являются ископаемые остатки древних организмов. Стратиграфия неразрывно связана с геохронологией, которая изучает длительность и последовательность основных этапов развития земной коры и Земли. Абсолютная геохронология датирует земные минералы и горные породы физическими методами в годах. Относительная геохронология определяет место геологического тела в общем разрезе стратисферы. Фациальный анализ Образующиеся на земной поверхности осадочные и вулканические породы дают значительную часть добываемых человеком полезных ископаемых или контролируют их размещение. Поскольку эти породы формировались в конкретной географической обстановке, выяснение природных условий их образования необходимо не только для познания геологической истории Земли, но и для прогноза полезных ископаемых. Для восстановления палеографической обстановки используется учение о фациях. фация — участок земной поверхности с присущим ему комплексом физикогеографических условий, определяющих как неорганические, так и органические процессы на данном участке в данное время. Фации геологического прошлого 7 выясняются по горным породам, содержащим в себе информацию о физикогеографических условиях, в которых они отлагались. Многое говорит о фации поверхность напластования слоев, на которой сохраняютсяте или иные признаки древнего ландшафта. Фациальный анализ — это комплексные исследования с целью определения фаций прошлого; он слагается из биофациального и литофациального анализов, а также из тщательного изучения общегеологических данных (площади распространенияотложений, их мощности, переходов по простиранию и т. д.). Фациальный анализ состоит из биофациального и литофацианального анализа. Биофациальный анализ заключается в определении фаций на основе изучения органических остатков и следов жизнедетельности организмов. Для проведения такого исследования необходимо иметь представление об условиях жизни растений и животных, об основных факторах, определяющих их распро­ странение и развитие. Этому помогают экология и палеоэкология, выясняющая взаимоотношения когда-то существовавших организмов с окружающей их средой. Литофациальный анализ состоит в определении фаций по текстурным и структурным особенностям пород. Палеогеографические реконструкции широко используются не только в обобщающих геологических трудах и учебниках, но и при детальных, в том числе поисковых, работах. На наиболее простых палеогеографических схемах, составляемых обычно для континентов или крупных районов, показывают расположение моря и суши. В нашем учебнике характеристика периодов фанерозоя сопровождается палеогеографическими схемами континентов, на которых кроме морских бассейнов по мере возможности показаны области континентального осадко накопления, подводного и наземного вулканизма, развития рифов и ледников, расположение молодых складчатых областей (например, в схемах для карбона и перми). При детальных исследованиях составляются крупномасштабные карты фаций, которые позволяют проследить природные обстановки, контролирующие размещение полезных ископаемых. 8 Тектоническое районирование территории Северной Евразии Тектоническое районирование – выделение разномасштабных участков литосферы на основе различий в их историко-геологическом развитии, структурно-морфологических особенностях, вещественном составе или других признаках. Принципы тектонического районирования континентов: 1) районирование по возрасту главной (завершающей) складчатости, 2) по типам тектонического развития (режима – геосинклинального, орогенного или платформенного) 3) по типам эндогенных режимов 4) по структурно-вещественным признакам минеральных масс. Признаки тектонических комплексов и соответствующих им режимов Геосинклинальный комплекс: 1) преимущественно морской глубоководный тип осадков; 2) линейность структурных форм и тел осадочных формаций; 3) высокая степень дислоцированности слоев; 4) резкие изменения в мощностях и вещественном составе осадочных и вулканических формаций вкрест простирания складчатых структур; 5) повышенный метаморфизм пород, указывающий на повышенную проницаемость коры; 6) насыщенность разреза телами магматических пород; 7) наличие толщ и структурных форм, сформировавшихся в условиях резко расчлененного подводного рельефа и высокой сейсмичности; 8) специфический набор осадочных и магматических формаций-индикаторов – кремнисто-сланцевые, яшмовые, аспидные, флишевые, спилито-диабазовые и некоторые другие, а также офиолитовые ассоциации пород. 9 Орогенный комплекс: 1. широкое распространение континентальных отложений, образовавшихся в условиях расчлененного горного рельефа; 2. наличие озерных, лагунных осадков, накопившихся в условиях повышенной или пониженной солености; 3. преимущественно брахиформный глыбовый тип тектонических структур с неравномерной деформированностью слоев; 4. наличие толщ и структурных форм, образовавшихся в обстановке высокой сейсмичности; 5. наличие крупных одновозрастных гранитных массивов; 6. молассовый тип формаций. Платформенный комплекс: 1. широкое распространение морских мелководных, наземных и лагунных осадков, кор выветривания и продуктов их переотложения; 2. выдержанность на больших площадях вещественного состава и мощности отложений; 3. отсутствие метаморфизма осадков; 4. из магматических комплексов характерны траппы и массивы щелочных пород; 5. крупные структурные формы с очень пологим наклоном слоев; 6. специфический набор осадочных формаций, среди которых формациямииндикаторами являются формации писчего мела, глауконитовых кварцаркозовых песчаников и глин с желваковыми фосфоритами, глинистоопоковые, каолиновых глин и кварцевых песков и ряд других. 10 Рис2 Тектоническое районирование Северной Евразии В соответствии с изложенными принципами на территории России выделены следующие главнейшие структуры (рис. 2). 1. Древние платформы – Восточно-Европейская (Русская) и Сибирская. 2. Складчатые пояса: 2.1. Урало-Монгольский складчатый пояс, разделяющий ВосточноЕвропейскую и Сибирскую платформы и обрамляющий ее с юга. В состав этого пояса входят: 2.1.1. Уральская каледоно-герцинская складчатая область; 2.1.2. Западно-Сибирская молодая платформа; 2.1.3. Саяно-Енисейская область байкальской складчатости; 11 2.1.4. Кузнецко-Витимская область каледонской складчатости; 2.1.5. Байкальская горная область байкальской складчатости; 2.1.6. Монголо-Охотская область герцинской складчатости 2.2. Средиземноморский пояс, в состав которого на территории России входит Большой Кавказ – область альпийской складчатости. 2.3. Тихоокеанский пояс, обрамляющий с востока Сибирскую платформу. В состав этого пояса входят: 2.3.1. Верхоянско-Чукотская область мезозойской складчатости; 2.3.2. Тайгоносско-Корякская область мезозойской складчатости; 2.3.3. Сихотэ-Алиньская область мезозойской складчатости; 2.3.4. Олюторско-Камчатская область альпийская складчатости; 2.3.5. Хоккайдо-Сахалинская область альпийская складчатости; 2.3.6. Курильская (Курило-Камчатская) современная геосинклинальная область. 12 Список используемой литературы 1. тектонические структуры на геологической карте России и ближнего зарубежья (Северной Евразии), Туров А.В., Цейслер В.М 2. Основы Палеонтологии и общая Статиграфия Леонтьева, Т.В. 3. Основы Аркадьев Исторической геологии В.В., Владимирская с осоновами Е.В., Кагарманов Палеонтологии А.Х., Кравцов А.Г., Михайлова Е.Д., Павлов А.М., Пнев В.П., Спасский Н.Я., Чочиа Н.Г. 4. Геология России и ближнего зарубежья (северной Евразии) Е.Е Милановский 13