Реферат палеогеография морских водоемов и суши земли

Обновлено: 02.07.2024

Геохронология голоцена и позднеледниковья изучена многими авторами. Однако наибольшим признанием пользуется схема Блитта — Сернандера, разработанная для территории Скандинавии и уточненная радиоуглеродными датировками. В многочисленных работах М.И. Нейштадта и Н.А. Хотинского применяется видоизмененная схема Блитта-Сернандера. М.И. Нейштадт разделил голоцен на четыре этапа: древний, ранний, средний и поздний, причем древний голоцен (12 -13 тыс. лет) соответствует арктическому и субарктическому периодам в системе Блитта — Сернандера (табл.2.1).

Схема деления голоцена и позднеледниковья

Периоды голоцена по Нейштадту

Периоды по Блитту-Сернандеру

Обозначение

Позднеледниковый (древний) этап характеризовался арктическим и субарктическим климатом, который нарушался более или менее значительными вспышками потеплений. Одно из первых заметных потеплений — беллингское, сменившее холодное раннедриасовое время, было вызвано отступанием ледника с территории Северной Литвы и освобождением от льда южной части Балтийского моря. После краткой остановки ледникового края севернее линии Рига - Тарту около 12 тыс. лет назад наступило более значительное потепление — аллеред, во время которого северо-запад Восточно-Европейской равнины полностью освободился от поверхностного ледяного покрова. Последнее похолодание верхнего (молодого) дриаса было связано с формированием моренных гряд Сальпаусселькя около 10 200 лет назад.

Собственно голоцен делится на периоды: пребореальный (РВ) – 10200 лет; бореальный (ВО), нижняя граница которого выделяется на уровне 8500 лет; атлантический (АТ) с нижней границей 6000 лет; суббореальный (SВ) —около 4000 лет и субатлантический (SА) — около 2500 лет. Представленная схема широко используется географами при палеореконструкциях развития природы водосборов и самих озер.

2.2. Палеогеографические методы исследования озер

Проблемы палеогеографии озер Беларуси изучаются многими исследователями и с помощью разных методов. Основным методом палеогеографии является естественно-исторический метод, представляющий собой совокупность современных методов, с помощью которых решаются три основных задачи:

изучение природной обстановки прошлого времени на водосборе;

оценка современного состояния лимносистем;

прогнозирование тенденций эволюционного развития лимносистем.

Решение поставленных задач находит применение в нескольких направлениях: геохронологии – установление возраста событий на водосборе и в самом озере на протяжении голоцена; стратиграфии – расчленение толщи донных отложений озер; палеогеографии – воссоздание гидрологических условий накопления донных отложений и развития природных компонентов водной среды во времени и пространстве; и корреляции – сопоставление природных процессов как в самом водоеме, так и в различных регионах.

Частные методы дают первичную информацию и фактический материал для последующего его обработки с помощью общих методов, которые позволяют на их основе обрабатывать уже полученную информацию.

Сбор и первоначальное изучение фактического материала осуществляется в полевых условиях путем бурения толщи донных отложений, отбора образцов с различных горизонтов их описания и консервации. Последующая обработка проводится в лабораторных условиях с помощью различных методов. Частные методы подразделяются на две группы: абсолютной и относительной геохронологии.

В палеолимнологии для определния абсолютного возраста донных отложений применяются радиологические (изотопные) методы, которые основаны на данных времени радиоактивного распада химических элементов и накопления их продуктов распада (изотопов) в отложениях. В результате распада появляются атомы устойчивых элементов, количество которых увеличивается пропорционально возрасту минералов. Для каждого радиоактивного элемента характерен свой период полураспада. Среди методов этой группы известны: урановый, свинцовый, калий-аргоновый, рубидий-стронциевый, кальцыевый, осмиевый, радиоуглеродный, изотопно-кислородный и другие методы.

Среди них наиболее часто применяется радиоуглеродный (изотопно-углеродный) метод определения абсолютного возраста донных отложений озер, который позволяет более обоснованно интерпретировать результаты исследований донных отложений другими методами. Метод основан на изучении изотопных отношений углерода 12 С, 13 С, 14 С в донных осадках. Изотоп углерода 14 С усваивается живыми организмами, а после их отмирания происходит распад 14 С (период полураспада 5,5 – 5,7 тыс. лет). По соотношению 14 С/ 12 С определяется возраст отложений, в которых захоронены органические остатки, преимущественно растений, древесины. Метод себя хорошо зарекомендовал при изучении пород, имеющих возраст 1 – 60 тыс. лет. Образцы моложе 1 тыс. лет не анализируются из-за большой погрешности в определении, а свыше 60 тыс. лет – также и из-за высокой технической сложности анализа и дорогостоимости метода. Донные отложения озер имеют возраст не старше 1—12 тыс. лет. Поэтому метод является надежным связующим инструментом для корреляции результатов исследований другими методами. На рисунке 2.1. приведены кривые изменгения палеотемператур, реконструированные с помощью радиоуглеродного метода.

Рис. 2.1 Реконструированные для Англии, Южной Швеции и Западной Норвегии с помощью радиоуглеродного метода потепления в Северной Европе (по Д.А. Субетто,2009). Цифрами в кружочках 1, 2, 3 отмечают продолжительность этапа снижения температуры воздуха для западной части Норвегии, южной части Швеции и Англии соответственно

Среди методов относительной геохронологии в практике исследований широко используются палеонтологические (геолого-стратиграфические). Каждый из методов этой группы представляет собой самостоятельное научное направление в изучении геологической истории озер, процесса накопления веществ в котловинах озер, в воссоздании физико-географических условий развития лимносистем в позднеледниковье и голоцене. Сущность этих методов заключается в определении относительного возраста слоев отложений по крупным и мелким ископаемым остаткам отмерших животных (моллюсков, остракод и др.) и растений (листьев, спор, пыльцы, диатомовых и золотистых водорослей, плодов, семян и др., которые в них сохранились.

Наиболее широко используются флористические и фаунистические биостратиграфические методы.

Флористические методы. Палинологический, или спорово-пыльцевой метод занимает ведущее место среди других методов этой группы, хотя используется сравнительно недавно (с 1916 г.). Объектами его изучения являются микроскопические оболочки пыльцы голосеменных и цветковых растений, сопоры грибов, лишайников, мхов, плаунов, хвощей и папоротников, а также остатки растений, водорослей. Споры и пыльца ежегодно появляются в больших количествах, почти не разрушаются, хорошо переносятся ветром и течениями. Поэтому они легко попадают в озера и накапливаются в отложениях в разном количестве, пропорционально степени развития этих растений на водосборе озер. С помощью микроскопии устанавливается таксономическая их принадлежность, выясняются спорово-пыльцевые спектры (процентное содержание в одной пробе пыльцевых зерен и спор разных таксонов) и спорово-пыльцевые комплексы (содержание в образце количественно-доминирующих спор и пыльцевых зерен). Данные спорово-пыльцевого анализа позволяют установить возраст отложений, восстановить физико-географические условия геологического прошлого: характера флоры, растительности, распространения форм, изменения климата развития палеоводоемов, особенностей осадконакопления, влияния антропогенного фактора на естественную природную среду и др.

Среди фаунистических методов наиболее известен остракодологический, объектами исследования которого являются ископаемые пресноводные ракообразные – остракоды, имеющие большое палегеографическое и стратиграфическое значение.

Для обработки результатов и анализа фактического палеонтологического материала в биостратиграфических целях используются следующие методы: статистический, руководящих форм, реликтов, экзотов, сопоставления палеонтологических (фаунистических и флористических) комплексов.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Палеогеография и методы восстановления условий накопления осадков 1. Палеогеография (от гр. палео… (древний) и география) – наука, изучающая физико-географические обстановки на поверхности Земли в геологическом прошлом.

Частью исторической геологии, которая дает материал для изучения истории развития земной коры и Земли в целом.

Частью общей физической географии, изучающей физико-географические условия прошлого для понимания современной природы Земли.

Методы палеогеографии основаны главным образом на детальном изучении горных пород (их состава, структуры, текстуры, характера залегания и прочего), а также на изучении содержащихся в породах макро- и микроскопических органических остатков. Палеогеография тесно связана с учением о фациях (а также базирует свои выводы на их изучении), литологией, стратиграфией, тектоникой, палеонтологией и палеоэкологией, климатологией, геохимией и геоморфологией.

Палеогеография возникла в середине XIX в. Необходимыми предпосылками были: разработка относительной геохронологической шкалы на основе данных биостратиграфии; появление учения о фациях (швейцарский геолог А. Гресли, 1838), согласно которому одновозрастные отложения, представленные разнообразными типами осадочных пород, отражают разную физико-географическую обстановку их накопления; обоснование английским геологом Ч. Лайелем метода актуализма, позволяющего восстанавливать физико-географические условия прошлых геологических эпох путём аналогии с современными условиями.

В основу Палеогеографии положено составление различного рода палеогеографических карт (см. Литолого-фациальные карты).

Первые палеогеографические карты, появившиеся в 60-х гг. XIX в., изображали распределение древних морских бассейнов на месте современных материков. Таковы карты юрского периода (мировая и Европейской России) Ж. Марку (1860), мелового периода Северной Америки Дж. Дана (1863), серия палеогеографических карт Европейской России для ряда последовательных геологических периодов Г.А. Траутшольда (1877), А.П. Карпинского (1880), А.А. Иностранцева (1884). Наибольшую известность получили карты, составленные Карпинским (1887 и 1894), который сделал на основе их анализа важнейшие выводы о закономерностях движений земной коры в пределах Русской равнины, увязав их с развитием смежных горных систем.

Мировые палеогеографические карты отдельных периодов и эпох публиковались на рубеже 19–20 вв. и в начале 20 в. французскими геологами А. Лаппараном и Э. Огом, австрийским геологом М. Неймайром, русским учёным И.Д. Лукашевичем; на этих картах делалась попытка восстановить распределение суши и моря не только на материках, но и в пределах современных океанов на основе экстраполяции данных по обрамляющей суше. Э. Ог придал палеогеографическим картам палеотектоническое содержание, показывая на них, помимо суши и моря, также геосинклинальные и платформенные области. Немецкий геофизик А. Вегенер в 1912, положив начало мобилизму в геологии, изобразил на серии карт предполагаемый процесс распада гипотетического суперконтинента Пангеи и образования Атлантического и Индийского океанов.

В начале XX в. от обобщённых палеогеографических схем для отдельных периодов и эпох начали переходить к

к.б.н.
Самарский филиал Университета Российской Академии образования (ныне Университет Российского инновационного образования), доцент и заведующий межфакультетской кафедрой

Шифры научных специальностей, в рамках которых разрабатывалось данное научное направление:

Краткая аннотация научного направления:

Важно понимать, что современная биогеографическая картина водоёмов суши (континентов и островов) отражает только конечный результат их эволюции на современном этапе, как среды, так и биоты. Здесь имеется комплекс различных факторов. Во-первых, наличие единых и разделённых материков. Во-вторых, наличие древнейших впадин на планете, их формирование, как потенциальных ёмкостей для однократного или чаще многократных появлений в этих местах континентальных водоёмов (стоячих и текучих). В-третьих, эволюция самих континентальных водоёмов в соответствии с меняющимся климатом, с изменением гидрологического, гидрохимического и, как следствие, гидробиологического режимов. Обычно палеогеография континентальных водоёмов затрагивается только в отдельных случаях для разъяснения конкретной ситуации. Палеонтологи обычно занимаются изучением ископаемых (фоссильных) представителей гидробиоты. В определённые моменты геологической истории была совершенно другая биогеографическая картина, другие водоёмы, другая гидробиота, с иными видами, иной физиологией представителей известных ныне групп гидробионтов и околоводных существ. Создание обзоров с перечнем ископаемых водоёмов регионов и мира – задача будущих исследователей; но некоторые такие работы известны. Эволюционная биогеография водоёмов суши, в отличие от обычной (современной, рецентной, пространственной) биогеографии водоёмов суши (континентальных водоёмов) представляет собой объёмное (пространственно-временное) видение развития водоёмов и их гидробиоты (флоры, фауны, микробиоты).

Аннотации трех наиболее значимых публикаций:

1. Виноградов А.В. Биогеография континентальных водоёмов: региональный анализ. – Deutschland, Saarbrucken, Lambert Academic Publishing (LAP), 2018, т.1. Палеарктическая область, Европейско-Сибирская подобласть: 700 с. Книга посвящена зоологу и зоогеографу Я.И.Старобогатову.
2. Виноградов А.В. Биогеография континентальных водоёмов: региональный анализ. – Deutschland, Saarbrucken, Lambert Academic Publishing (LAP), 2018, т.2. Европа (Охрид), Азия, Африка, Америка, Австралия, Океания, Антарктида: 700 с. Книга посвящена зоологу и зоогеографу Я.И.Старобогатову.
3. Виноградов А.В. Биогеография континентальных водоёмов: региональный анализ. – Deutschland, Saarbrucken, Lambert Academic Publishing (LAP), 2018, т.3. Рекордные континентальные водоёмы: 700 с. Книга посвящена зоологу и зоогеографу Я.И.Старобогатову.
4. Виноградов А.В. Биогеография континентальных водоёмов: инвентаризация и классификация. – Deutschland, Saarbrucken, Lambert Academic Publishing (LAP), 2019, т.1. От Новой Земли до Балкан: 648 с. Книга посвящена натуралисту, путешественнику, эволюционисту академику Чарлзу Дарвину.
5. Виноградов А.В. Биогеография континентальных водоёмов: инвентаризация и классификация. – Deutschland, Saarbrucken, Lambert Academic Publishing (LAP), 2019, т.2. От Дуная до Байкала: 548 с. Книга посвящена натуралисту, путешественнику, эволюционисту академику Чарлзу Дарвину.
6. Виноградов А.В. Биогеография континентальных водоёмов: инвентаризация и классификация. – Deutschland, Saarbrucken, Lambert Academic Publishing (LAP), 2019, т.3. От Дальнего Востока до Антарктиды: 700 с. Книга посвящена натуралисту, путешественнику, эволюционисту академику Чарлзу Дарвину.

Если у вас возникли сложности с восстановлением пароля, то прочитайте эту статью. Или напишите в службу поддержки на [email protected] .

В письме укажите данные вашего профиля: никнейм, почта, номер телефона, какие посты вы оценивали. Это ускорит восстановление пароля :)

Рассылка Пикабу: отправляем лучшие посты за неделю 🔥

Спасибо!
Осталось подтвердить Email - пожалуйста, проверьте почту 😊

Комментарий дня

Пикабу в мессенджерах

Активные сообщества

Тенденции

Палеогеография: как и зачем реконструируют древний ландшафт - Ольга Борисова

Откуда известно, как выглядел какой-либо ландшафт десятки тысяч лет назад? Зачем нужно реконструировать древнюю местность? Какие методы и технологии используются для реконструкции флоры и фауны каменного и бронзового веков? Что может рассказать находка оленьих рогов о климате прошлого? Как песчинки в раскопе позволяют реконструировать местный ландшафт?

Об этом и многом другом на примере многослойной стоянки Ракушечный Яр рассказывает Ольга Борисова, палеогеограф, доктор географических наук, главный научный сотрудник лаборатории эволюционной географии отдела палеогеографии Института географии РАН.

Каспий — это озеро или море?

Давайте поговорим об исторической географии!

Интересно, какой процент людей считает Каспий морем, а какой озером? Может быть, 50 на 50?

Наверное, с точки зрения классической географии это, действительно, озеро, ведь у Каспия нет связи с Мировым океаном, но если копнуть глубже, то всё становится не так однозначно.

Дело в том, что Средиземное, Черное, Азовское и Каспийское моря – это остаток (реликт) огромного древнего океана Тетиса, который разделял два континента – Лавразию и Гондвану (рис.1).

Рис.1. Источник: Википедия

Сейчас, по сути, эти моря – залив Атлантического океана. Они были связаны между собой вплоть до 6-5 млн лет назад, когда Кавказских и Крымских гор ещё не существовало, либо они выступали над уровнем моря в виде островов (рис. 2).

Рис. 2. Источник: Испанский National Geographic

Но с Черным морем всё более-менее понятно, оно связано со Средиземным морем проливами Босфор и Дарданеллы (рис.3). А где происходила связь Черного и Каспийского морей?

Рис.3. Понто-Каспийский регион. Источник: Google Earth

По самой пониженной части – по Кумо-Манычской впадине. Местные жители твердо знали об этом уже давно, но в официальной науке предположение о том, что здесь мог бы быть пролив, появилось лишь в XVIII веке.

Благодаря грандиозным геологическим изысканиям в начале и середине прошлого века, которые предшествовали строительству каскада водохранилищ и системы каналов в долинах рек Западного и Восточного Манычей (рис.4), было установлено, что Каспий не единожды был связан с Черным морем, а уже последние исследования установили, что такая связь существовала совсем недавно, ещё каких-нибудь 16-12 тыс. лет назад. Все этапы соединения двух бассейнов отражены в характере отложений, вскрытых скважинами. Если посередине Кумо-Манычской впадины пробурить скважину в 40 м, то можно наткнуться на слои со средиземноморскими моллюсками: устрицами, мидиями и т.д. (рис. 5).

Рис. 5. Раковины моллюсков из керна скважин, пробуренных в Кумо-Манычской впадине: 1-18 - раковины каспийских моллюсков, 19-24 - раковины средиземноморских моллюсков

Уровень Каспийского моря тогда достиг отметки в 45-50 м над современным уровнем моря (если бы это происходило сегодня, то море достигло бы г. Саратова), преодолел водораздел с Азово-Черноморским бассейном в районе п. Зунда Толга (Калмыкия) и начал сбрасывать свои воды (рис. 6).

Рис. 6. Конфигурация Черного и Каспийского морей около 16-12 тыс. лет назад (по Т.А. Яниной, 2012)

Есть мнение, что сброс был катастрофический, однако научного подтверждения этому нет.

Кстати, Азовского моря тогда не существовало, воды Каспия мчались через Кумо-Манычскую впадину, современную устьевую область Дона, осушенное днище Азовского моря и Керченский пролив прямиком в котловину Черного моря.

Почему так вышло, расскажу позже, если будет интересно.

Сейчас Кумо-Манычская впадина (центральная её часть) выглядит так:

А это мы в процессе работы: мальчики копают, а девочки описывают :)

Спасибо за внимание!

Самые стабильные места на планете

Облик нашей Земли постоянно изменяется. Ветер и лед, жидкая вода и живые организмы, все эти сущности изменяют земную поверхность, круша горы, затирая пустыни и корежа очертания водоемов. Сама Земля изнутри меняет свой внешний облик, взращивая новые горы и создавая новые океаны.Сложно представить что где-то в этом непрерывно меняющемся мире есть места где все спокойно и стабильно на протяжении миллионов лет.

На данный момент считается (или правильно уже говорить считалось. ) что наиболее неизменные ландшафты в пустынях где практически нет осадков. Самым древним ландшафтом считалась пустыня Атакама, где были найдены обломки горных пород, свободно лежащие на поверхности уже около 35 млн.лет (интересно, сколько животных отбило мизинцы об него за это время). Долины Мак-Мердо в Антарктике чуть помладше - около 20 млн.лет.

Сухие долины Мак-Мердо. Место где изредка выпадающий снег сразу сдувается ветром и водной и ледниковой эрозии не происходит. Фото

Но совсем недавно была изучена серия изолированных плато (Urucum) в Южной Америке на границе Боливии и Бразилии на предмет возраста ландшафта и получена невероятная цифра - около 70 млн лет! (Конан Дойл в романе "Затерянный мир" еще в 1912 году предсказывал - Южная Америка, изолированное плато, древние ландшафты и динозавры!)

Так выглядит рельеф изученного места (из статьи). Так называемые столовые горы возвышаются над равниной реки Парагвай

Для понимания что такое 70 млн.лет я приведу табличку со сравнением что происходило на Земле за это время и что на изученном плато.

Как это вообще возможно, чтобы территория сохраняла свой облик столь долгое время? По предположению исследователей сыграли следующие факторы -

1)место находится в очень спокойной тектонической обстановке. оно ни воздымалось вверх, ни затапливалось все это время.

2)Практически отсутствует речной сток с плато, это означает что породы практически не выносятся с его поверхности.

3) Породы плато состоят преимущественно из кварца и гематита, оба минерала очень устойчивы к любому типу разрушения.

4)Состав пород привел к тому что при выветривании образовалась мощная корка из обломков гематита которая препятствовала дальнейшему выветриванию и разрушению плато. Во-первых корни растений врастают в этот гематитовый слой и не разрушают непосредственно скальные породы, во-вторых этот слой очень проницаем для воды и служит как бы естественным габионом (сетки с камнями вдоль крутых откосов дорог) препятствующим размытию склона.

Все это сформировало уникальный ландшафт (без учета растительности, которая конечно же менялась) существующий, по мнению исследователей, в неизменном виде не менее 70 млн лет.

К сожалению это не значит что там бегают динозавры или остались какие-то другие виды жизни с тех времен, так как площадь довольно маленькая и экосистема не замкнутая. Но отдельные эндемики вполне могли быть.

Стоит сказать что сейчас на этих плато активно разрабатывается гематит, так что возмутительный факт стабильности длиной 70 млн.лет скоро будет устранен… Люди соскребут покрышку из гематита, а речная эрозия по-геологичному быстро завершит начатое человеком и сравняет плато с окружающим рельефом.

Так выглядит это место сейчас. Видны своеобразные открытые раны тропического леса - гематитовые карьеры созданные человеком. Долой стабильность - мы строим новую (прекрасную?) Землю.

Вывод такой: на Земле существуют места, где десятки миллионов лет ландшафт практически неизменен. И хочется верить что такие места не будут полностью уничтожены прямыми или косвенными результатами человеческой деятельности.

Для тех кому все еще не надоело читать, ниже пара слов о методике определения возраста ландшафта.

Одна из методик это измерение содержания космогенных стабильных изотопов в отдельных обломках пород на поверхности. Под воздействием высокоэнергетического космического излучения в породе образуются специфические изотопы, изначальное содержание которых равно нулю или невероятно мало. Один из них 3He, использованный в статье. Так как он образуется внутри породы, он остается заключен в минералах, и чем дольше конкретный кусок породы лежит в приповерхностных условиях тем больше изотопа накапливается внутри. В лаборатории аккуратно греют образец и измеряют сколько 3He при этом выделится. Чем больше содержание тем больше времени образец провел на поверхности (Строго говоря, получают скорость эрозии, а не точное время сколько образец находился на дневной поверхности, потому что излучение также проникает и под поверхность и воздействует на породы под ней. Но интенсивность излучения падает экспоненциально с глубиной и если мы говорим о десятках миллионов лет пребывания на поверхности, то в этом случае скорость эрозии ничтожно мала).

Читайте также: