Реферат
Характеристика эпохи раннего палеозоя
1. Палеозойская эра -- значительный этап в
геологической истории Земли
Палеозойская эра -- значительный этап в геологической истории Земли продолжительностью в 330 млн. лет. За это время произошли серьезные изменения, как в строении земной коры, так и в составе и распределении органического мира. В отличие от докембрия палеозойская эра характеризуется многочисленными и разнообразными фауной и флорой, изменения которых были положены в основу выделения самой эры и разделения ее на периоды. Палеозойская эра подразделяется на две подэры: ранний палеозой (кембрийский, ордовикский и силурийский периоды) и поздний палеозой (девонский, каменноугольный и пермский периоды). Это деление вполне обосновано: ранний палеозой по составу животных и растений и по особенностям геологического развития сильно отличается от позднего палеозоя. Поэтому дальнейшее изложение геологической истории будет проведено порознь для раннего и позднего палеозоя.
Ранний палеозой делится на кембрийский, ордовикский и силурийский периоды общей продолжительностью в 160 млн. лет. Отложения этих периодов составляют соответствующие системы, которые в совокупности образуют нижнепалеозойскую подгруппу. Все системы нижнего палеозоя были установлены в Англии на территории Уэльса. Кембрийская и ордовикская системы делятся на три отдела, силурийская -- на два.
2. Органический мир
Органический мир раннего палеозоя представлен всеми типами животных и низших растений, развитие которых происходило в морских условиях. Господствовали древние группы беспозвоночных и различные водоросли, позвоночные были немногочисленны и примитивны.
Органический мир кембрийского периода. В кембрийских морях обитали почти все типы беспозвоночных животных, многие из них имели хитиновофосфатный или известковый скелет. Наиболее широко были распространены трилобиты, археоциаты и брахиоподы. Трилобиты господствовали, они составляли до 60% всех известных палеонтологических остатков кембрия. Трилобиты ползали по дну, разгребали ил в поисках пищи. Среди них было много слепых малочленистых форм, типичным представителем которых был маленький агностус. Среди разнообразных многочленистых трилобитов часто встречались крупные формы. Так, например, широко распространенный род парадоксидес достигал в длину 70 см. Кембрийские трилобиты не могли свертываться, по-видимому, морские хищники еще отсутствовали.
Археоциаты были типичными животными раннего кембрия. Несмотря на то, что эпоха их существования чрезвычайно отдалена от нашего времени (570--540 млн. лет назад), палеонтологам удалось восстановить не только строение их скелета, но и образ жизни. Кубкообразная форма археоциат свидетельствует о том, что они были прикрепленными организмами, как губки, кораллы и др. Археоциаты участвовали в построении рифов. Среди брахиопод были развиты примитивные беззамковые формы. Кроме того, известны остатки простейших, губок, кишечнополостных, червей, моллюсков, иглокожих.
В морях кембрия произрастало значительно больше водорослей, чем в протерозое.
Органический мир ордовикского периода. В ордовикских морях широко были распространены беспозвоночные и водоросли, появились первые позвоночные. Среди беспозвоночных господствовали древние группы: трилобиты, граптолиты, кишечнополостные, брахиоподы, иглокожие и головоногие моллюски.
Трилобиты сохранили свое ведущее значение, хотя их было меньше, чем в кембрии. Они стали разнообразнее по форме, преобладали многочленистые формы с прочным известковым скелетом; все трилобиты уже могли свертываться, спасаясь от врагов и защищая мягкие ткани своего брюшка. Типичным представителем трилобитов ордовика является род азафус, который обладал способностью свертываться и имел глаза на длинных стебельках. Зарывшись в ил и подняв над поверхностью дна свои глаза, как телескопы, азафус мог высматривать себе добычу и следить за приближением хищников.
Важную роль играли граптолиты. Сначала господствовали кустистые формы, а затем двурядные. Их колонии, снабженные воздушным пузырем, переносились течениями на огромные расстояния.
Брахиоподы продолжали свое развитие. В раннем ордовике были широко распространены беззамковые брахиоподы с хитиново-фосфатной раковиной малых размеров, а к концу периода появилось много замковых форм. Среди кишечнополостных развивались трубчатые кораллы -- табуляты и первые четырехлучевые; все они участвовали в построении рифов. На морском дне обитало много иглокожих, среди них преобладали прикрепленные морские пузыри правильной шаровидной формы. Среди моллюсков широко распространились головоногие -- первые хищники с очень крупной раковиной. Наиболее опасными были гигантские моллюски эндоцерас, раковина которых достигала в длину 3--4 и даже до 9,5 м, и ортоцерас с раковиной меньших размеров (до 1,5 м). По-видимому, они и были врагами трилобитов.
Начало ордовика ознаменовалось появлением первых позвоночных -- это были примитивные бесчелюстные, похожие на рыб, Древнейшим представителем которых является телодус -- самое архаичное морское позвоночное животное.
Водоросли в морях становились богаче и разнообразнее.
Органический мир силурийского периода. В силурийских морях продолжали свое развитие те же группы древних животных, что и в ордовике, но в целом органический мир моря стал значительно разнообразнее. В конце периода в морях появились первые рыбы, а на суше -- первые высшие растения.
Среди беспозвоночных господствовали граптолиты, кишечнополостные, брахиоподы, иглокожие, трилобиты и головоногие моллюски.
Граптолиты в начале силура достигли расцвета. Среди них господствовали однорядные монограптусы, они очень быстро эволюционировали и почти полностью вымерли к концу периода. Среди кишечнополостных было много рифостроящих кораллов -- четырехлучевых и трубчатых. Массивные силурийские известняки часто являются рифовыми постройками древних трубчатых кораллов, среди которых наиболее широко был распространен род фавозитес с кораллитами, напоминающими пчелиные соты. Продолжали свое развитие брахиоподы, иглокожие и головоногие моллюски. Трилобиты сократились в количестве, они начали постепенно вымирать.
Среди позвоночных продолжали развиваться разнообразные морские бесчелюстные, а в конце периода появились настоящие рыбы, соединившие в себе признаки хрящевых и костных рыб.
Силур был первым периодом заселения суши -- в опресненных лагунах жили «гигантские раки» -- ракоскорпионы, которые достигали в длину 1,5 м, даже 3 м и были опасными хищниками. В конце периода на суше появились первые высшие растения. Это были невысокие примитивные риниофиты, у которых еще отсутствовало отчетливое деление на стебель, листья и корень. Они росли вдоль побережий, преимущественно в водной среде.
3. Структура земной коры и палеогеография в начале эры
В начале палеозойской эры структура земной коры и особенно палеогеография сильно отличались от современной. Существовали древние платформы и большие геосинклинальные пояса, а малые пояса закончили свое геосинклинальное развитие, превратившись в складчатые структуры -- байкалиды. В краевых частях больших геосинклинальных поясов располагались горные складчатые области байкалид, которые причленились к древним платформам. Однако площади, где продолжался геосинклинальный режим, были еще очень обширными во всех поясах.
В северном полушарии существовали крупные морские бассейны, очертания которых были особенно причудливыми на территории Евразии. В южном полушарии располагался огромный платформенный массив -- Гондвана, в состав которого входили Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская и Антарктическая древние платформы. Гондвана возникла после проявления байкальской складчатости в малых геосинклинальных поясах; образовавшиеся байкалиды спаяли платформы южного полушария в единый огромный массив, на большей части которого существовали континентальные условия. Из океанических впадин существовала только Тихоокеанская.
4. История геологического развития геосинклинальных поясов
В течение раннего палеозоя на обширных площадях всех геосинклинальных поясов господствовал геосинклинальный режим. Исключение составляют те участки поясов, которые превратились в байкалиды; они развивались как молодые платформы.
Раннепалеозойская геологическая история геосинклинальных поясов сложна и изучена неравномерно в разных поясах. Более полно она восстановлена в Атлантическом и Урало-Монгольском поясах.
4.1 Атлантический геосинклинальный пояс
Этот пояс охватывает прибрежные участки Европы и Северной Америки. В Европе в состав пояса входят ее северо-западная часть и небольшой участок северо-востока Гренландии, в Северной Америке -- узкая полоса восточного побережья Канады, США и Мексики. Центральная часть пояса в настоящее время занята северной впадиной Атлантического океана, которой в палеозое еще не существовало. В качестве примера рассмотрим раннепалеозойскую историю Северо-Западной Европы, где располагалась Грампианская геосинклинальная система.
Грампианская геосинклинальная система охватывает Ирландию, Англию и Норвегию. В ее состав входят породы нижнего палеозоя, смятые в сложные складки, вытянутые в северо-восточном направлении. В западной части Англии -- Уэльсе -- находятся полные и хорошо изученные разрезы кембрия, ордовика и силура; здесь еще в 30-х годах прошлого столетия были выделены соответствующие системы.
Разрез Уэльса начинается кембрийскими отложениями, состоящими преимущественно из песчаников и глинистых сланцев большой мощности (до 4,5 км). Эти морские отложения накапливались в глубоких геосинклинальных прогибах, разделенных геоантиклинальными поднятиями -- основными источниками сноса. Геосинклинальные прогибы продолжали интенсивно опускаться в ордовике, в течение этого периода сформировалась мощная толща (5 км) глинистых и вулканических пород основного состава. Присутствие мощных эффузивных пород свидетельствует о том, что в ордовикский период сильные погружения в геосинклинальных прогибах и воздымания в геоантиклиналях привели к возникновению глубинных разломов, по которым изливался магматический материал на поверхность морского дна. Близкие условия существовали в начале силурийского периода, но вулканическая деятельность прекратилась, поэтому накапливались глинистые и песчаные осадки. Вверх по разрезу силурийских отложений увеличивается роль обломочного материала, он становится все более грубым. Глинистые породы встречаются все реже и реже, а песчаники и конгломераты резко преобладают. Такое изменение пород в разрезе свидетельствует о процессе общего воздымания в силуре, который привел к увеличению сноса с суши и поступлению в прогибы массы обломочного материала. К концу периода все геосинклинальные прогибы Уэльса были заполнены грубообломочными осадками, достигающими в некоторых участках очень большой мощности (до 7 км). Нижнепалеозойские отложения в конце силурийского периода оказались интенсивно перемятыми и поднятыми выше уровня моря. Геосинклинальные прогибы прекратили свое существование.
Анализ геологического разреза Уэльса позволяет построить палеогеографическую кривую, которая отображает тектонические движения в раннем палеозое на рассматриваемом участке Грампианской геосинклинальной системы. Максимум прогибания и проявления вулканической деятельности приходился на первую половину ордовика. Затем начались воздымания, которые непрерывно увеличивались и привели к всеобщему поднятию. Характерно, что и другие участки этой системы испытали подобное развитие в раннем палеозое. Горообразовательные процессы, охватившие Грампианскую систему и приведшие к всеобщему воздыманию, получили название каледонской складчатости (от старого названия Шотландии -- Каледония), а возникшие структуры называются каледонидами. В результате этой складчатости в конце раннего палеозоя в Грампианской системе завершился главный геосинклинальный этап развития. Вместо системы геосинклинальных прогибов и геоантиклинальных поднятий возникла горная складчатая система. Завершение главного геосинклинального этапа сопровождалось интрузивной деятельностью -- внедрением магмы гранитного состава. Рассмотренная геологическая история Уэльса в раннем палеозое типична для развития геосинклинальных областей на главном геосинклинальном этапе.
Страницы: 1, 2
