Четвертичный период (антропоген)
Страница 4 из 11
Четвертичный период (антропоген) берет свое начало 2,6 млн. л. н. и длится по сей день. За время, которое длится данный временной отрезок, случились три главные вещи:
- планета вступила в новую ледниковую эпоху, в ходе которого резкие похолодания чередовались с потеплениями;
- материки приняли свои окончательные нынешние очертания, сформировался современный рельеф;
- на планете появился человек разумный.
Подразделы антропогена, геологические изменения, климат
Почти всю протяженность антропогена занимает отдел Плейстоцен, который по международным меркам стратиграфии принято делить на Гелазский, Калабрийский, Средний и Верхний ярусы, и Голоцен, берущий свое начало чуть больше 11 тыс. л. н. и длящийся и по сей день.
В основе своей материки в нынешнем обличье сложились уже задолго до начала четвертичного периода, но именно в данный промежуток времени многие молодые горные цепи обрели нынешний вид. Береговая линия материков приняла нынешние очертания, а за счет попеременно наступавших и отступавших ледников сформировались крайние северные континентальные архипелаги, такие как канадский, о-ва Шпицберген, Исландия, Новая земля и пр. В ходе попеременных оледенений в некоторые промежутки времени уровень Мирового океана понижался до 100 метров.
Отступая, гигантские ледники антропогена оставляли за собой след из глубоких морен. В периоды самых максимальных оледенений общая площадь ледников превышала нынешние более чем втрое. Таким образом, можно сказать, что большие части Северной Америки, Европы и нынешней России была погребена под ледовыми толщами.
Стоит сказать, что нынешняя ледниковая эра в истории земли не первая. На протяжении нескольких миллиардов лет длилась первая историческая ледниковая эпоха, бравшая начало 1,5 млрд. л. н. в раннем протерозое. После продолжительного тепла на планету вновь обрушилось 270-миллионолетнее похолодание. Случилось это 900 млн. л. н. в позднем протерозое. Далее имело место еще одно значительное обледенение, длившееся на протяжении 230 млн. л. н. в палеозое (460 - 230 млн. л. н.). И вот теперь планета переживает очередное похолодание, начало которого принято относить к 65 млн. л н. Оно постепенно набирало силу и еще не известно, пережила ли кайнозойская глобальная ледниковая эпоха свой апогей низких температур.
Рис. 1 - Антропоген (четвертичный период)
За время текущей ледниковой эпохи случилось великое множество потеплений и похолоданий, и как утверждают ученые, на данном промежутке времени Земля переживает стадию потепления. По их подсчетам последнее похолодание сменилось потеплением от 15 до 10 тыс. л н. Во времена сильнейших оледенений плейстоцена линия ледников опускалась от 1500 до 1700 км южнее нынешней черты.
Климат антропогена был подвержен многократным колебаниям. В те времена, когда ледники наступали, климатические зоны сужались и отступали ближе к экватору, и, наоборот, в периоды потеплений и массового таяния ледников, умеренный пояс распространялся до самых северных континентальных окраин и, как следствие, ширились и остальные климатические пояса.
Осадконакопление четвертичного периода
На осадконакопление четвертичного периода наложила свой отпечаток быстрая изменчивость литологических составляющих и генезиса. Осадки в четвертичном периоде накапливались повсеместно, но ввиду сложного строения разрезов их достаточно сложно выделить. Скорость накопления отложений антропогена была слишком высока, но за неимением давления отложения до сих пор имеют достаточно рыхлую структуру. Условия залегания также нетипичны. Если типичным считается последовательное напластовывание, то здесь более подходит термин «прислонение» к нижним и более древним отложениям. Материковым зонам более характерны континентальные отложения, такие как ледниковые, водные и эоловые. Для морей более типичны вулканические, органогенные, тригенные и хемогенные осадки.
Животные четвертичного периода
Среди беспозвоночных в плейстоцене четвертичного периода необычайно развились всевозможные улитки и прочие сухопутные моллюски. Подводный же мир был во многом схож с предыдущим неогеном. Начинал приобретать схожесть с настоящим и мир насекомых, но самым интересным метаморфозам был подвержен мир млекопитающих.
С начала антропогена широкое распространение получили разновидности слоноподобных. В начале плейстоцена они заселяли огромные территории Евразийского континента. Некоторые их виды в высоту достигали 4 м в холке. Все чаще в северных частях континентов стали появляться виды слонов, покрытых длинной шерстью. К середине плейстоцена мамонтовые были уже самыми обычными и наиболее распространенными представителями северных тундровых широт. Мигрировав по льдам Берингового пролива в один из очередных отрезков похолодания на Аляску, мамонты расплодились и на всей части североамериканского континента. Как считается, мамонты произошли от трогонтериевых слонов, на границе неогена и плейстоцена, широко распространенных в степных широтах.
В южных широтах, как Северной Америки, так и Евразии широко были распространены другие виды слоновых. Среди прочих особо выделялись гигантские мастодонты. Что характерно, эти представители слоновьих на территории евразийского материка полностью вымерли к концу плейстоцена, в то время, как на американском континенте они благополучно пережили все этапы оледенения Земли.
Среди прочих гигантов четвертичного периода также выделялись носороги. Их шерстистые разновидности заселяли тундростепи раннего и среднего антропогена наряду с мамонтами.
Многочисленны были животные четвертичного периода из разряда лошадиных. Что характерно, древний потомок лошадей был родом из североамериканской части Пангеи. После раскола материка и прекращения миграции животных между американским и евроазиатским сегментами лошадиные полностью вымерли на североамериканском материке, и эволюционировали лишь те их виды, которые успели мигрировать на евроазиатский континент. Впоследствии они вновь появились в Америке лишь благодаря человеку.
Наряду с лошадиными, в больших количествах населявшими европейско-азиатские саванны, в периоды потеплений антропогена активность проявляли и гиппопотамы. В больших количествах их останки были найдены на островах Великобритании. Многочисленны были и различные парнокопытные разновидности оленей, самым распространенным из которых был ирландский большерогий. В размахе его рога порой достигали до 3 метров.
В четвертичном периоде появились первые козлиные, среди которых наиболее многочисленными были горные разновидности. Появились первые туры, прародители домашних быков. На степных просторах паслись огромные пастбища всевозможных косуль, зубров, овцебыков, южнее появились первые разновидности верблюжьих.
Также, наряду с травоядными, развивался и отряд хищников. К примеру, разнообразных медвежьих можно было встретить как на заснеженных участках северных широт, так и в тундровых лесах. Многие из них обитали и южнее, спускаясь до степной полосы умеренных широт. Множество из них, населявших пещеры ледникового плейстоцена, не смогли выжить в холодных условиях Арктики того времени, но, так или иначе, многие их разновидности благополучно дожили и до сегодняшних дней.
Многочисленны были в северных районах такие смертоносные хищники антропогена (рис. 2), как саблезубые тигры, и пещерные львы, которые были значительно массивнее и крупнее и опаснее своих современных сородичей. Нередко эти опасные хищники становились темами творчества древних наскальных художников.
Рис. 2 - Хищники четвертичного периода
Также в числе прочих фауну четвертичного периода представляли и прочие разнообразные виды, такие как гиены, волки, лисы, еноты, росомахи и пр. Имело место и большое количество грызунов в лице леммингов, сусликов, бобров различных разновидностей, вплоть до гигантских Trognotherium cuvieri.
Большим разнообразием отличалось и царство пернатых, среди которых выделялись как летающие, так и нелетающие разновидности.
К концу плейстоцена вымерло множество разновидностей млекопитающих, ранее населявших тундростепи. К таким млекопитающим четвертичного периода можно отнести:
- на территории Южной Америки - броненосца тетикуруса, гигантскую саблезубую кошку смилодон, копытных макраухений, ленивцев мегатерий и пр.;
- на территории Северной Америки - последних представителей птиц-тиранов или фороракосов - титанисов Уоллера, многих представителей копытных, таких как американские лошади, верблюды, степные пека́ри, олени, быки и вилорогие антилопы;
- на территории тундростепей Евразии, Аляски и Канады - мамонтов, шерстистых носорогов, большерогих оленей, пещерных львов и медведей.
В голоцене вымерли такие птичьи нелетающие разновидности, как дронты, эпиорнисы, исчезла из морских глубин гигантское тюленеподобное стелларова корова.
Растения антропогена
Климат плейстоцена с постоянными чередованиями ледниковых и межледниковых промежутков оказывал неблагоприятное воздействие на растения антропогена , произраставшие в северных континентальных широтах. Климатический жизненный барьер с наступлением похолоданий порой был вынужден смещаться до черты 40° с. ш., а местами и еще ниже. На протяжении последних двух с лишним миллионов лет растительность вынуждена попеременно то отступать до вышеозначенных широт, то вновь разрастаться вплоть до берегов Северного Ледовитого океана. В результате похолодания многие теплолюбивые растения, которые вели свой род еще со времен триаса, были обречены на вымирание. С исчезновением многих разновидностей трав, кустарников и прочих растений связано и вымирание многих видов животных антропогена. Поэтому не стоит всю вину за исчезновение таких видов, как тот же мамонт, возлагать целиком и полностью на плечи древних людей.
В ледниковые эпохи четвертичного периода южнее оконечности ледников обретали существование три полосы растительности - тундровая, степная и таежная. Тундра была покрыта мхами и лишайниками, южнее начинали расти карликовые березы, полярные ивы, альпийские серебрянки. Для тундры также типичны были азалии, камнеломы, ясколки и пр. Степная зона была полна всевозможными травами и низкими кустарниковыми. Но ближе к югу кое-где встречались и пролески, состоящие из ивовых и березняка. Таежные леса антропогена составляли в основном из сосен и елей, которые ближе к югу смешивались с березами, осинами и другими листопадными лиственными.
В межледниковые эпохи состав флоры четвертичного периода значительно менялся. Оттесненные южнее ледниками, на свои места возвращались заросли таких цветковых и кустарниковых, как лилии, рододендроны и розы. Но понемногу к приближению голоцена межледниковая растительность все более скудела за счет постоянных вынужденных миграций. Редки ныне стали многие ореховые и тисовые, раннее образовывавшие огромные лесные массивы. В самые теплые промежутки межледниковий центрально-европейскую территорию сплошь покрывали широколиственные леса, состоящие из дуба, буков, лип, кленов, граба, ясеня, боярышника и некоторых ореховых.
В местах, где межледниковые миграции растений не были затруднены горными хребтами и морями все же сохранились и образчики древней растительности триасового периода. Например, на территории Северной Америки, где миграции не были затруднены как в случае с горными массивами Европы, а также Средиземным морем, до сих пор в некоторых районах произрастают магнолии, лилиодендроны, таксодиумы и сосны веймутова (Pinus strobus).
Намного южнее растительность не претерпела определенных различий с предыдущим неогеновым периодом.
Предки нынешних людей появились еще в конце неогена 5 млн. л. н. Ими были произошедшие от одной из ветвей гоминид австралопитеки , причем их останки найдены лишь на африканском континенте, что дает повод сказать, что прародина всего человечества является именно Африкой. Теплый климат и бурная растительность данных мест способствовала все большему эволюционному развитию австралопитеков, пока, наконец, первые из них на рубеже четвертичного периода не освоили примитивные виды орудий труда. Следующей ветвью развития человека умелого (Homo habilis) стали архантропы , прямые предки современных людей, которые во второй половине плейстоцена активно стали расселяться по всем материкам. Одним из известнейших ответвлений архантропов являются питекантропы , останки которых археологи находят почти повсеместно. В районе 400-350 тыс. л. н. стали появляться первые переходные формы древних людей от архантропов к палеоантропам, к числу которых можно отнести неандертальцев , которые впоследствии вымерли, не выдержав конкуренции со стороны кроманьонцев . Хотя, как считают некоторые ученые, эти два вида просто смешались друг с другом. Далее палеоантропы развились в неоантропов, которые уже мало отличались от современных людей. Произошло это в районе 40-35 тыс. л. н. В частности кроманьонцы и являли собой первых представителей неоантропов.
Рис. 3 - Становление человека в период антропогена
Постепенно люди осваивали все более сложные орудия труда. 13 тыс. л. н. появились лук и стрелы, после люди научились обжигать горшки и обзавелись первыми предметами из керамики. Они начали заниматься земледелием, скотоводством. 5 тыс. л. н. появились первые изделия из бронзы и меди, а где-то между 3 и 2,5 тыс. л. н. началась эпоха железа.
С этого времени совершенствование орудий труда пошло гораздо быстрее, в средние века началось развитие науки и техники, которые в настоящее время достигли уровня, позволившего людям развить такие науки, как генетика и генная инженерия.
Полезные ископаемые четвертичного периода
Четвертичные отложения содержат в себе множество различных ископаемых. Россыпные отложения в черте горных кряжей и зонах тектонической активности богаты золотом, алмазами, касситеритом, ильменитом и пр. Отложения, формирующиеся во влажных тропических зонах и представляющие собой коры выветривания, содержат запасы бокситов, марганца и никеля, а также таких нерудных строительных материалов, как суглинки, глины, галечник, песчаник, известняк. Также многочисленны накопления бурых углей, попадаются месторождения природного газа, диатомитов, солей, бобовых железных руд, сапропелей и пр. Также в вулканических районах можно встретить залежи серы и марганца. Многочисленны и повсеместны торфяные осадочные накопления.
В пластах четвертичного периода содержится огромное количество пресных подземных вод, в их недрах берут свое начало некоторые термальные источники, также в наше время интенсивно используются различные лечебные грязи, сформировавшиеся в антропогене.
Кайнозойская эра – последняя, из известных на сегодняшний день. Это новый период жизни на Земле, который начался 67 млн. лет назад и продолжается до сих пор.
В кайнозое прекратились трансгрессии моря, уровень воды поднялся и стабилизировался. Образовались современный горные системы и рельеф. Животные и растения обрели современные черты и распространились повсеместно на всех континентах.
Кайнозойская эра разделена на следующие периоды:
- Палеогеновый;
- неогеновый;
- антропогеновый.
Геологические изменения
В начале палеогенового периода началась кайнозойская складчатость, то есть формирование новых горных систем, ландшафтов, рельефов. Тектонические процессы интенсивно проходили в пределах Тихого океана и Средиземного моря.
Горные системы кайнозойской складчатости:
- Анды (в Южной Америке);
- Альпы (Европа);
- Кавказские горы;
- Карпаты;
- Срединный хребет (Азия);
- Частично Гималаи;
- Горы Кордильеры.
Вследствие глобальных перемещений вертикальных и горизонтальных литосферных плит, они обрели вид соответствующий нынешним материкам и океанам.
Климат кайнозойской эры
Погодные условия были благоприятными, теплый климат с периодическими дождями способствовали развитию жизни на Земле. В сравнении с современными среднегодовыми показателями, температура тех времен была выше на 9 градусов. В жарком климате приспособились к жизни крокодилы, ящерицы, черепахи, которые были защищены от палящего солнца развитыми наружными покровами.
В завершении палеогенового периода наблюдалось постепенное снижение температуры, обусловленное уменьшением концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе, ростом территории суши из-за падения уровня моря. Это привело к оледенению в Антарктиде, начиная с горных вершин, постепенно вся территория покрылась льдом.
Животный мир кайнозойской эры
В начале эры повсеместно были распространены клоачные, сумчатые и первые плацентарные млекопитающие. Они могли легко адаптироваться к изменениям внешней среды и быстро заняли также водную и воздушную среду.
В морях и реках освоились костистые рыбы, птицы расширили ареал обитания. Сформировались новые виды фораминифер, моллюсков, иглокожих.
Развитие жизни в кайнозойскую эру не было монотонным процессом, скачки температуры, периоды суровых морозов привели к вымиранию многих видов. Например, мамонты, жившие в период оледенения, не смогли дожить до наших времен.
Палеоген
В кайнозойскую эру значительный скачок в эволюции сделали насекомые. Осваивая новые участки, они пережили ряд адаптационных изменений:
- Получили разнообразную окраску, размеры и форму тела;
- получили видоизмененные конечности;
- появились виды с полным и неполным метаморфозом.
На суше обитали млекопитающие огромных размеров. К примеру, безрогий носорог – индрикотерия. Они достигали в высоту примерно 5м, а длина составляла 8м. Это травоядные животные с массивными трехпалыми конечностями, длинной шеей и маленькой головой – самые крупные из всех млекопитающих когда-нибудь живших на суше.
В начале кайнозойской эры насекомоядные животные разделились на две группы и эволюционировали в двух разных направлениях. Одна группа начала вести хищный образ жизни и стала родоначальником современных хищников. Другая часть питалась растениями и дала начало копытным животным.
Жизнь в кайнозое на территории Южной Америке и Австралии имела свои особенности. Эти материки первыми отделились от континента Гондвана, поэтому эволюция здесь шла иначе. Долгое время материк заселяли примитивные млекопитающие животные: сумчатые и однопроходные.
Неоген
В неогеновом периоде появились первые человекоподобные обезьяны. После похолодания и уменьшения лесов, некоторые вымерли, а часть приспособилась к жизни на открытой территории. Вскоре приматы эволюционировали до первобытных людей. Так начался антропогеновый период .
Развитие человеческой расы было стремительным. Люди начинают использовать орудия труда для добычи пищи, создают примитивное оружие для защиты от хищников, строят хижины, выращивают растения, приручают животных.
Неогеновый период кайнозоя был благоприятным для развития океанических животных. Особенно быстро стали размножатся головоногие моллюски – каракатицы, осьминоги, которые дожили и до наших времен. Среди двустворчатых моллюсков найдены останки устриц и гребешков. Повсеместно встречались мелкие ракообразные и иглокожие, морские ежи.
Растительный мир кайнозойской эры
В кайнозое господствующее место среди растений заняли покрытосеменные, количество видов которых в палеогеновый и неогеновый периоды значительно возросло. Распространение покрытосеменных растений имело большое значение в эволюции млекопитающих. Приматы, могли бы вовсе не появиться, так как основной пищей для них служат именно цветковые растения: плоды, ягоды.
Развивались хвойные, но численность их существенно уменьшилась. Жаркий климат способствовал распространению растений в северных районах. Даже за полярным кругом встречались растения из семейств Магнолиевые, Буковые.
На территории Европы и Азии росли коричник камфарный, инжир, чинары и другие растения. В середине эры климат меняется, наступают холода, вытесняя растения на юг. Центр Европы с теплой и влажной средой стал прекрасным местом для лиственных лесов. Здесь росли представители растений из семейства Буковые (каштаны, дубы) и Березовые (граб, ольха, лещина). Ближе к северу росли хвойные леса с соснами и тисами.
После установления стабильных климатических зон, с более низкими температурами и периодично сменяющимися сезонами, растительный мир претерпел значительные изменения. На смену вечнозеленым тропическим растениям пришли виды с опадающей листвой. В отдельную группу среди однодольных выделилось семейство Злаковые.
Огромные территории заняли степные и лесостепные зоны, резко сократилось количество лесов, и преимущественно развивались травянистые растения.
Временные границы кайнозойской эры определить не трудно: это промежуток геологического времени, берущий начало с мел-палеогенового вымирания, уничтожившего динозавров 66 млн лет назад и продолжающийся вплоть до наших дней. Неофициально, кайнозойская эра часто упоминается как «эра млекопитающих», поскольку только после того, как динозавры вымерли, млекопитающие получили возможность занять освободившиеся экологические ниши и стать доминирующей наземной жизнью на планете.
Однако эта характеристика несколько несправедлива, поскольку в течению кайнозоя процветали не только млекопитающие, но и рептилии, птицы, рыбы и даже беспозвоночные!
Несколько смутно, кайнозойская эра разделена на различные «периоды» и «эпохи», и ученые не всегда используют одну и ту же терминологию при описании своих исследований или открытий. (Эта ситуация резко контрастирует с предшествующей мезозойской эрой, которая более или менее аккуратно делится на , и периоды.)
В случае кайнозойской эры выделяют следующие основные периоды и эпохи:
Палеогеновый период
(66-23 млн лет назад) был временем, когда млекопитающие начали свое господство. Палеоген состоит из трех отдельных эпох:
Палеоценовая эпоха
Палеоценовая эпоха, или палеоцен (66-56 млн лет назад) была довольно спокойной с эволюционной точки зрения.
В это время крошечные млекопитающие, пережившие , впервые попробовали свою новообретенную свободу и начали осторожно исследовать новые экологические ниши. В палеоценовую эпоху в изобилии были большие змеи, крокодилы и черепахи.
Эоценовая эпоха
Эоценовая эпоха, или эоцен (56-34 млн лет назад) была самой длинной эпохой кайнозойской эры.
В эоцене было огромное изобилие видов млекопитающих; в это время на планете появились первые четвероногие копытные, а также первые узнаваемые приматы.
Олигоценовая эпоха
Олигоценовая эпоха, или олигоцен (34-23 млн лет назад) отличается изменением климата от предшествующего эоцена, что открыло еще больше экологических ниш для млекопитающих. Это была эпоха, когда некоторые млекопитающие (и даже некоторые птицы) начали развиваться до гигантских размеров.
Неогеновый период
(23-2,6 млн лет назад) ознаменовался продолжающейся эволюцией млекопитающих и других форм жизни, многие из которых были огромными. Неоген состоит из двух эпох:
Миоценовая эпоха
Миоценовая эпоха, или миоцен (23-5 млн лет назад) занимает львиную долю неогена. Большинство млекопитающих, птиц и других животных, начали приобретать внешний вид, приближенный к современному, хотя были значительно больше.
Плиоценовая эпоха
Плиоценовая эпоха, или плиоцен (5-2,6 млн лет назад), часто путается с последующим плейстоценом. Это было время, когда многие млекопитающие мигрировали (часто через наземные мосты) на территории, в которых они продолжают обитать в наши дни. Лошади, приматы, и другие виды животных продолжали эволюционировать.
Четвертичный период
(2,6 млн лет назад - до настоящего времени) до сих пор является самым коротким из всех геологических периодов Земли. Антропоген состоит из двух еще более коротких эпох:
Плейстоценовая эпоха
Плейстоценовая эпоха, или плейстоцен (2,6 млн - 12 тыс. лет назад) характеризуется крупными млекопитающими мегафауны, такими как шерстистый и , которые вымерли в конце последнего ледникового периода (частично из-за изменения климата и хищничества самых ранних людей).
Голоценовая эпоха
Голоценовая эпоха, или голоцен (12 000 лет назад - до настоящего времени) представляет собой почти всю современную историю человечества. К сожалению, это также эпоха, когда многие млекопитающие и другие формы жизни вымерли из-за экологических изменений, вызванных негативным антропогенным воздействием от деятельности человека.
Самая последняя эпоха на временной шкале Земли — эпоха кайнозоя — эпоха, которая буквально означает «Новая жизнь». Это эпоха, которая началась 65 миллионов лет назад и продолжается до настоящего времени. Эту эру палеонтологи часто называют «эрой млекопитающих». Тем не менее, это не совсем неправильно, потому что млекопитающие были не единственным классом животных, которые процветают в эту эпоху. Птицы, насекомые и цветковые растения также процветали, и диверсифицировались в это время.
Эту эру можно разделить на три отдельных периода:
палеогеновый период
неогеновый период
четвертичный период.
В свою очередь эти три периода можно разделить на семь эпох:
Палеоцен
Эоцен
Олигоцен
Миоцен
Плиоцен
Плейстоцен
Голоцен
Эта эпоха разбита на столько подгрупп, чтобы помочь ученым изучить этот короткий период.
Первым периодом кайнозойской эры был палеогенный период, и он начался примерно 66 миллионов лет назад и закончился 23 миллиона лет назад. За это время Земля начала восстанавливаться после глобального катаклизма уничтожившего почти все живое, он называется K-T вымирание. Это был также период, когда континенты стали принимать современные очертания. Мелкие млекопитающие начали развиваться в джунглях, они сильно увеличились в размерах. Этот период, включает в себя палеоцен, эоцен и олигоцен.
Эпоха Палеоцена длилась около 10 миллионов лет (началась 66 миллионов лет и закончилась 56 миллионов лет). Именно в этот период Земля действительно пыталась восстановиться. Это был также период, когда континенты отделились друг от друга, и планета начала нагреваться. Это привело к значительному расширению джунглей; Некоторые джунгли растянулись до полюсов. В океанах крупные водные рептилии вымерли, а их ниша была занята акулами. Млекопитающие продолжали развиваться, но ни один из видов не вырастал более 10 килограммов — или около 22 фунтов. Эоценовая эпоха началась 56 миллионов лет назад и закончилась 33,9 миллиона лет назад. Млекопитающие продолжали развиваться в течение этого периода, но все еще имели маленькие размеры. Именно в это время начали развиваться ранние приматы, лошади и киты. Птицы занимали вершину пищевой цепи, птицы, единственное время, когда птицы стали выше динозавров. Из-за нарушения Антарктического циркумполярного течения, Земля начала вновь охлаждаться. Это заставило джунгли отступить. Млекопитающие начали набирать вес и размеры. Некоторые из них, по сути, смогли достичь гигантских масштабов — например, киты.
Эпоха олигоцена началась 33,9 миллиона лет назад и закончилась 23 миллиона лет назад. В течение этого периода трава начала распространяться по всей планете, благодаря отступлению мировых джунглей. Это позволило многим новым видам эволюционировать. Это коснулось кошек, собак, сумчатых и слонов. Однако трава не была единственным видом растений, который процветал в это время. Вечнозеленые деревья также нашли свою нишу и начали распространение по всему миру. По мере того, как наступила эта эпоха, млекопитающие будут продолжать расти.
Следующим периодом кайнозойской эры был неогеновый период, и этот период продолжался с 23,03 млн. лет назад примерно до 2,58 млн. Лет назад. Его можно разделить на две основные эпохи. Эти эпохи включают миоценовую эпоху и эпоху плиоцена. В этот период начался рост различных животных включал Бовидов (полорогих животных), крупных хищных млекопитающих и ранних приматов.
Во время эпохи миоцена, которая началась около 23 миллионов лет назад и закончилась 5,3 миллионов лет назад, гигантские джунгли и густые леса начали отступать, и трава постепенно начала занимать их территории. Многие виды млекопитающих начали развиваться, и к ним относят морских выдр и обезьян, которые продолжали делиться на разные виды. Семенные растения также начали свой расцвет в эту эпоху, в течение этого периода эволюционировали более 90% современных семенных растений.
Плиоценовая эпоха началась 5 миллионов лет назад и закончилась около 2,58 миллионов лет. Именно в это время в истории Земли планета переживала резкие изменения климата. Именно в это время, в Африке появились первые Австралопитеки. Именно они, как считает большинство ученых, стали прародителями человеческого вида. И, наконец, все континенты планеты обрели свои нынешние очертания.
Последним периодом кайнозойской эры был четвертичный период, он начался 2,58 млн. лет назад и длиться до настоящего времени. В эпоху плейстоцена (от 2,58 миллиона лет до 11 700 лет назад) произошло четыре отдельных оледенения. Именно в эту эпоху Африка начала терять воду, что привело к появлению пустынь Калахари, Намиб и Сахары. В это время развивались такие животные, как саблезубые тигры, пещерные львы, гигантские ленивцы и страшные волки. Homo sapiens продолжал развиваться и благодаря концу засухи в Африке начал расселяться по всему миру благодаря наземным перешейкам между континентами. К концу этой эпохи произошло крупное исчезновение, в результате которого погибли многие из гигантских животных того времени.
Голоценовая эпоха началась 11 700 лет назад и продолжается по сей день,. В течение большей части этого времени климат был довольно стабильным, и человеческий вид распространился по всему миру — развил науку и технологии, чтобы захватить мир и развивать искусство, музыку и поэзию. Что даст эта эпоха для человечества? Никто не знает наверняка, но это обязательно будет веселой поездкой, которая обязательно принесет еще больше изменений. В конце концов, Земля всегда меняется.
Эта эра подразделяется на палеогеновый, неогеновый и антропо-геновый периоды. Существовало подразделение кайнозойской эры и на два периода - третичный и четвертичный, из которых третичный объединял палеоген и неоген, а четвертичный соответствовал антропогеновому периоду.
В палеогене и особенно в неогене происходит новое мощное складко- и горообразование, получившее название альпийской эпохи. Отмечается несколько фаз складкообразования, из которых наиболее напряженные приходятся на неоген. В эту эпоху сформировались крупнейшие горные страны (Атлас, Андалузские горы, Пиренеи, Апеннины, Альпы, Карпаты, горы Балканского полуострова, горы Малой Азии, Кавказ, горы Ирана, Памир, Гималаи, горы юго-восточной Азии и Малайского архипелага, горы Камчатки и Сахалина, продолжали формироваться Кор-
дильеры и Анды Северной и Южной Америки). Кроме того, в ряде более древних горных стран, уже сильно разрушенных к этому времени денудацией, возникли новые мощные разломы, произошли поднятия и погружения (центральная Европа, Тянь-Шань, Алтай и др.). Одновременно с горообразованием, происходившим в основном в северном полушарии, в южном полушарии произошло отделение Австралии от Азии, образовалась впадина Красного моря, глубокие разломы рассекли Восточную Африку, крупные разломы распространились и на северном полушарии, где происходило формирование северной части Атлантического океана, впадина которого приобрела очертания, близкие к современным. Области проявления вулканизма были близки к существующим и в настоящее время.
Горообразование, происходившее по окраинам ранее сформировавшихся платформ, вовлекало в свое движение и эти платформы, в связи с чем очертания морей сильно изменились. На территории СССР мощные трансгрессии охватили юг Русской равнины, Среднюю Азию, Западную Сибирь.
Климат в палеогене (до проявления напряженного горообразования) теплый, влажный без резких колебаний температур на обширных пространствах. В неогене климат становится более континентальным, с резко обозначающимися климатическими провинциями, но остается в целом более теплым, чем современный.
Флора палеогена и неогена, в которой господствовали покрытосеменные растения, очень похожа на растительность современных тропических и субтропических широт и эти виды растений распространялись в палеогене вплоть до северных островов Европы и Северной Америки. В неогене площадь влаголюбивых лесов сильно сократилась, в умеренных широтах появилась засухоустойчивая флора и степные пространства.
Фауна палеогена и неогена отличается богатством и разнообразием. На суше господствующее положение занимают различные млекопитающие и птицы. Морская фауна становится очень близкой к современной; появляются морские млекопитающие. В неогене с появлением степных пространств быстро начинают эволюционировать копытные (антилопы, лошади и т. п.). В это же время происходит и развитие человекообразных. В неогеновых отложениях о-ва Ява найдены остатки обезьяночеловека (питекантропа), а в Китае - человека (синатропа), употреблявшего каменные орудия и огонь.
Отложения палеогена и неогена богаты различными полезными ископаемыми, среди которых очень большое значение имеют месторождения нефти, газа и каменного угля.
Изменения климата, начавшиеся в неогене, привели в начале антропогенового (четвертичного) периода к значительному похолоданию, в результате которого сперва в горах, а затем и на равнинах развивается мощное оледенение. В антропогеновый период эти ледники то сильно разрастались, то резко сокращались приблизительно до современных размеров. В связи с этим принято выделять эпохи оледенений и эпохи межледниковые. Для Восточно-Европейской
равнины большинство исследователей указывает четыре оледенения: окское, днепровское, московское и валдайское. Границы двух оледенений указаны на рис. 28.
Значительные изменения климата сильно сказались на составе флоры и фауны. В антропогеновый период полярные и умеренные
широты заселяются животными и растениями, приспособленными к суровым климатическим условиям. Вместо теплолюбивой флоры неогена здесь развиваются леса таежного типа, а позднее появляется и тундровая флора.
В этот период, продолжительность которого сравнительно не велика (1 000 000 лет), больших изменений в очертаниях морей и континентов не произошло. Небольшие трансгрессии и регрессии моря происходили в береговой полосе Мирового океана в межледниковое и послеледниковое время. Более значительно изменялись размеры замкнутых бассейнов (Каспийское море). В связи с этим отложения морского происхождения на площади современных континентов пользуются весьма ограниченным распространением. Более широко распространены континентальные отложения (ледниковые, речные, озерные, болотные и т. д.).
После напряженного проявления горообразования, происшедшего в неогене, движения земной коры в антропогеновый период не прекратились и продолжаются до настоящего времени, о чем свидетельствуют сильные землетрясения, вулканизм, поднятия и погружения больших блоков земной коры, происходящие в зонах альпийской складчатости. Все эти процессы совместно с деятельностью внешних геологических агентов воздействуют на древний рельеф литосферы и отражаются в ее современном рельефе.
В целом кайнозойская эра ознаменовалась к настоящему времени весьма важными событиями. 1. Произошло новое - альпийское горообразование (см. рис. 27), поднялись горные сооружения, которые в настоящее время являются высочайшими горами Земли. 2. Горные страны, возникшие в палеозойскую и мезозойскую эры. к началу кайнозоя сильно разрушились. В эпоху альпийской складчатости они испытали повторные движения, были разбиты сбросами, подняты на большую высоту и вновь превратились в горные страны с резкими формами рельефа. 3. Произошло дальнейшее сокращение геосинклиналей и за их счет разрослись платформы. 4. Поднятие молодых горных цепей сопровождалось поднятием соседних участков платформ, что отразилось на распределении суши и моря. На это же повлияли разломы земной коры, разделившие континенты. 5. В результате вулканизма образовались обширные лавовые плато и равнины, возникли высокие вулканические горы и нагорья, в недрах Земли образовались новые месторождения полезных ископаемых (в настоящее время еще скрытые под мощным осадочным чехлом). 6. Сильно изменился климат. Из теплого и однообразного, характерного для начала кайнозойской эры, он стал резким, с большим количеством климатических зон и провинций. 7. Возникли большие ледники, неоднократно распространявшиеся на обширные пространства суши. 8. Животный и растительный мир приняли свой современный облик. 9. Появился и начал свою деятельность человек.
Заканчивая краткое описание геологической истории Земли, следует отметить ее сложность. Не касаясь развития органического мира, обратимся к вопросам развития литосферы и ее рельефа, взяв в качестве примера территорию СССР.
К началу палеозойской эры в пределах этой территории располагались две жесткие массы земной коры: Русская и Сибирская платформы с наиболее жесткими их частями, щитами. В результате повторявшихся неоднократно эпох складчатости и горообразования располагавшиеся между этими платформами податливые зоны (геосинклинальные пояса), заполнявшиеся мощными толщами отложений, сминались в складки и превращались в горные сооружения, причле-нявшиеся к окраинам платформ или соединявшие платформы друг с другом. Отчетливо этот процесс прослеживается на истории Урало-Тян-Шанской геосинклинали. В начале палеозойской эры, у южной окраины Сибирской платформы накопились мощные толщи осадков
и произошло горообразование (каледонская эпоха складчатости), в результате которого возникли горы в области современного Прибайкалья, в Саянах, на Алтае. Для остальной части геосинклинального пояса эта эпоха выразилась как предварительная, так как возникшие горы здесь быстро разрушились и вновь были в значительной мере залиты морем (Казахстан, Западный Алтай и др.). По окраинам возникших горных стран в активно прогибавшихся участках еще не замкнувшихся частей геосинклинали продолжалось накопление новых толщ осадков, завершившееся новым складко- и горообразованием, развившимся в конце палеозойской эры (герцинская эпоха). Образовались обширные горные страны: Урал, Тянь-Шань, Казахская горная страна и горы на месте значительной части Западно-Сибирской низменности. Дальнейшая история этих горных стран различна. Большая их часть была разрушена агентами денудации, испытала погружение и находится в настоящее время под мощной толщей мезо-кайнозойских отложений, слагающих осадочный чехол Западно-Сибирской низменности. Окраинная западная часть, испытавшая незначительные поднятия в результате новейших движений, протягивается вдоль края Русской платформы в виде невысоких Уральских гор. Значительные пространства древней горной страны, сильно разрушенной агентами денудации, не испытавшей значительных поднятий и погружений, наблюдаются в Центральном Казахстане. Самые южные части древней горной страны, когда-то уже разрушенные до состояния мелкосопочника и позднее оказавшиеся под воздействием мощных горообразующих движений эпохи альпийской складчатости, были разбиты на глыбы и подняты на большую высоту, что привело к образованию горного рельефа Тянь-Шаня.
Приведенный пример указывает на то, что земная кора, развивающаяся по общему плану от податливой геосинклинали, через горное сооружение к жесткой платформе с равнинным рельефом. в различных частях достигает этого различными путями. Эти пути часто отчетливо отражаются в рельефе и могут обяснять его многообразие.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И ПРОФИЛИ Общие сведения о геологических картах
Среди карт, отражающих природные явления, одно из первых мест занимают геологические карты, создаваемые в результате геологической съемки. Геологическая карта дает представление о геологическом строении участка земной поверхности и по существу является вертикальной проекцией выходов коренных пород, нанесенных на топографическую основу определенного масштаба. Такая карта называется собственно геологической, так как при ее построении в основу положен принцип выделения толщ горных пород, различных по возрасту.
Геологическая карта является основой для всех других карт, составляемых при комплексном геологическом картировании. Последнее предусматривает составление ряда карт, освещающих отдельные стороны геологического строения района. В отмеченный комплекс карт входят: литолого-петрографические, структурно-тектонические, гидрогеологические, фациально-палеогеографические, геоморфологические, инженерно-геологические, различные геофизические, полезных ископаемых.
В зависимости от масштаба все геологические карты делятся на обзорные, региональные среднемасштабные и крупномасштабные.
Обзорные карты освещают строение отдельных материков и государств. Наиболее крупный масштаб 1: 1 000 000. Топографическая основа упрощена.
Региональные карты (мелкомасштабные) - отображают участок земной поверхности, характеризующийся единством геологического строения (Кавказ, Урал, Донбасс и др.). Масштаб карт от 1: 1 000 000 до 1: 200 000. Топографическая основа упрощена.
Среднемасштабные - подробно отображают геологию сравнительно небольшой площади. Масштаб их от 1: 200 000 до 1: 25 000. Топографическая основа упрощена.
Крупномасштабные геологические карты - составляются для месторождений полезных ископаемых. Масштабы от 1: 1000 до 1: 500. Топографическая основа нередко составляется специально.
Геологическую работу в поле обычно начинают с рекогносцировочных маршрутов, дающих возможность получить общее представление о районе и выявить особенности отдельных его частей. После рекогносцировки уточняется план полевых работ и исследований, распределяется время и намечается очередность проведения маршрутов. Большое значение при этом имеет степень обнаженности района, о которой с достаточной степенью достоверности можно судить и по аэрофотоснимкам.
Первоочередному исследованию подвергаются наиболее полные - опорные обнажения (разрезы) или скважины со сплошным отбором керна (образцов пород, получаемых из скважин в процессе бурения). Промежуточные обнажения, в которых вскрываются только части основного разреза, исследуются позднее.
Одновременно с описанием естественных и искусственных разрезов ведется высотная и плановая привязка выделенных в них, важных для взаимной увязки маркирующих (опорных) слоев и горизонтов. В зависимости от масштаба съемки привязка может быть инструментальной или глазомерной. При описании стратиграфической, последовательности слоев в разрезах обязательно производится замер их мощности и элементов залегания. В результате составляется сводный разрез (колонка).
Сопоставление разрезов и прослеживание на всей площади района выделенных стратиграфических подразделений дают возможность
составить представление о их структуре (формах залегания) и фа-циальных изменениях. Привязка выходов этих слоев к земной поверхности позволяет нарисовать на топографической карте контуры возрастных границ коренных (дочетвертичных) пород - создать геологическую карту.
Собственно геологические карты
Методика составления геологической карты зависит от масштаба съемки, обнаженности и главным образом от геологического строения района. При горизонтальном, наклонном и складчатом залегании слоев она различна.
Горизонтальное залегание характеризуется близким значением абсолютных высотных отметок кровли или подошвы слоя. В зависимости от глубины расчленения картируемой местности при горизонтальном залегании на поверхности будет обнажен или только верхний слой (при неглубоком расчленении), или более глубокие слои (при глубоком расчленении). Горизонтальное залегание слоев легко определяется по совпадению или почти параллельному расположению выходов картируемого слоя и горизонталей топографической основы (рис. 29).
Если слои выведены из первоначального горизонтального положения и приобрели наклон в одну сторону, то их залегание называют моноклинальным (однонаклонным). Для определения положения моноклинально залегающих слоев в пространстве используется метод нахождения линий простирания и падения слоев. Прямая линия, которая получается при пересечении моноклинально залегающего слоя горизонтальной плоскостью, носит название линии простирания (рис. 30). Перпендикулярно к линии простирания расположена линия падения, направленная в сторону наибольшего наклона слоя. Определение элементов залегания, ориентирование линий простирания и падения по странам света производится при помощи горного компаса.
Как упоминалось выше, при горизонтальном залегании линии выходов слоев будут совпадать с горизонталями топографической карты или располагаться параллельно им. При вертикальном залегании рельеф местности не будет влиять на конфигурацию линий пересечения слоя плоскостью, так как все линии простирания проектируются в этом случае на плоскость в одну линию, которая будет прямой при прямом вертикальном слое и кривой при кривой вертикальной поверхности.
Кроме приведенных двух крайних случаев изображения на плоскости проекций горизонтально и вертикально залегающих слоев может быть бесчисленное количество вариантов проекций наклонно залегающих слоев, причем их конфигурация будет находиться в прямой зависимости от угла падения и рельефа местности. При сильно расчлененном рельефе и пологом падении слоев выход пласта будет иметь более сложный контур, чем при крутом залегании слоев и сла-
бом расчленении рельефа. Направление падения наклонных слоев на геологических картах определяется по их возрастной последовательности. Наклон всегда будет в сторону расположения более молодых отложений (рис. 31).
Складчатые формы залегания слоев значительно усло/княют рисунок геологической карты. Выходы выделенных возрастных подразделений располагаются полосами, замкнутыми округлыми или эллипсовидными контурами. Одновозрастные слои в пределах складки всегда располагаются симметрично по отношению к центральной (осевой) ее-части, не имеющей парного выхода. При чтении геологических карт с изображением складчатого строения в первую очередь необходимо определить возрастные соотношения слоев с тем, чтобы установить положение симметрично расположенных полос древних и молодых слоев по отношению к центральной не парной полосе. Положение последней определяет наличие осевой части антиклинали или синклинали. В ядре антиклинали всегда выходят более древние слои, окаймленные выходами слоев более молодых отложений. В ядре синклинали, наоборот, залегают более молодые слои, окруженные более древними (рис. 32).
Тектонические нарушения на геологической карте изображаются линиями, разрывающими геологические границы. Изображение смещений возрастных границ в плане и конфигурация линий разрывов находятся в зависимости от типа структуры, углов падения слоев, угла наклона сбрасывателя и других причин.
При геологическом картировании магматических пород учитывается взаимоотношение последних с вмещающими толщами. Взаимо-
отношения интрузий по-разному представляются при изучении интрузивных пород, внедрившихся в осадочную толщу земной коры и обнаженных вследствие денудационных процессов и магматических пород, образовавшихся на поверхности земли в результате процессов вулканизма. На геологических картах изображается контур выхода магматических тел и при помощи индексов указывается их возраст и геологический состав.
При составлении геологических карт используются установленные условные обозначения трех видов: цветные; индексы (буквенные и цифровые); штриховые.
Цветные условные обозначения определяют возраст пород, а при изображении выходов интрузий - их состав. Индексы - определяют возраст выделенных подразделений и иногда их происхождение (индексы интрузий и эффузий). Штриховые условные обозначения могут заменять цветовые или при нанесении их на цветовой фон указывать на состав пород. Стандарты цветовых условных обозначений для подразделения геохронологической шкалы были предложены русским геологом А. П. Карпинским и утверждены в 1881 г. II Международным геологическим конгрессом.
В геохронологической шкале применяются два вида подразделений. Одни отвечают отрезку времени выделенного подразделения, другие - толще пород, образовавшихся в это время. Соответственно эра параллелизуется с группой, период -с системой, эпоха - с отделом, век - с ярусом и время - с зоной.
Стандарты цветовых обозначений приняты для период систем.
Антропогеновый период, система -светло-серый цвет
Неогеновый » » -желтый
Палеогеновый » » -оранжевый
Меловой » » -зеленый
Юрский » » -синий
Триасовый » » -фиолетовый
Пермский » » -буро-красный
Каменноугольный » » -серый
Девонский » » -коричневый
Силурийский » » - оливковый светлый
Ордовикский » » -оливковый темный
Кембрийский » » - розовый
Выходы пород архейского (AR) и протерозойского (PR) возраста обозначаются различными оттенками красного цвета (крупномасштабные карты участков указанного возраста раскрашиваются цветами и штрихами, принятыми для изверженных пород и образований). Более дробные подразделения геохронологической шкалы (отделы, ярусы и т. д.) закрашиваются тонами основной окраски периода (системы), причем густота тона ослабевает от древних подразделений к молодым.
При составлении геологической карты в масштабе, крупнее 1: 100 000, стандартной цветовой шкалы может не хватить. В этом случае добавляются условные обозначения в виде крапа, полосок и других, но в цветах, принятых для данного периода (системы).
Изверженные породы обозначаются яркими тонами с индексами, соответствующими названию пород. Кислые и средние породы обозначаются красным цветом, щелочные - оранжевым, породы основного состава - зеленым цветом, а ультраосновные породы - фиолетовым.
Эффузивные породы на картах старого издания обозначались различными цветами с индексами, проставленными в соответствии с составом пород. Кислые эффузивы раскрашивались оранжевым, основные - зеленым. На картах последних изданий эффузивы закрашиваются цветом, показывающим их возраст с добавлением индексов и штрихов, определяющих состав пород.
За основу буквенного и цифрового обозначения осадочных, магматических и метаморфических пород в геохронологической шкале и на геологической карте применяется индекс системы (периода). К нему при обозначении отдела добавляется цифра, соответствующая нижнему, среднему, верхнему отделам (эпохам), или при делении на две части - нижнему и верхнему. При подразделении отдела (эпохи) на ярусы (века) к индексу отдела (эпохи) прибавляются буквенные обозначения, составляющиеся из первой буквы названия яруса и первой согласной буквы в этом названии. Сказанное можно проиллюстрировать на примере индекса меловой системы (периода): индекс системы (периода) - (К), индексы отделов (эпох) - (K 1) и (К 2), индекс одного из ярусов (веков) - валанжин - К 1 v . Части
яруса указываются арабскими цифрами, проставляются справа внизу у индекса - К 1 v 1 .
На детальных геологических картах справа вверху, над индексом периода (системы), иногда проставляются индексы, обозначающие фациальный состав пород: т - морские отложения, J - озерные, h - угленосные, f - флишевые *.
Помимо возрастных часто возникает необходимость выделения местных подразделений, отвечающих определенным этапам геологического развития данного района. В этом случае породы разделяются на серии, свиты, подсвиты, горизонты. При возможности местные подразделения увязываются с общепринятой возрастной шкалой. Индексы местных подразделений образуются из двух строчных латннских букв (первой буквы названия и ближайшей согласной). Пишутся буквы справа от индекса группы, системы или отдела. Например: J 1 bg - нижнеюрский отдел, бежитинская свита.
Для подразделения, охватывающего два смежных отдела или системы, индекс образуется путем соединения их знаком + (плюс) или черточкой - (дефисом). Знак + ставится, если объединяется два соседних подразделения, представленных в полном их развитии J + К; черточка (дефис) употребляется во всех других случаях. Индекс J-K указывает на наличие в выделенном подразделении контакта мела и юры без определения их более точных возрастных границ.
На геологических картах в случае замены цветовых обозначений штриховыми последние выбираются произвольно. При изображении состава пород штриховые условные знаки имеют определенный стандарт.
Геологическим разрезом называется изображение последовательности напластования и структуры слоев поверхностных частей земной коры в вертикальном сечении. При построении разреза с любым залеганием слоев его горизонтальный масштаб должен соответствовать масштабу карты. Выбор вертикального масштаба зависит от мощности слоев. Самый тонкий слой в избранном масштабе не должен быть меньше 1 мм. В идеальном случае значение вертикального масштаба должно быть равно горизонтальному масштабу. В этом случае в углах падения и мощностях на профиле не будет искажений.
При наклонном и складчатом залегании слоев необходимо учитывать направление профильного сечения по отношению к линии простирания наклонно залегающих и складчатых слоев, для устранения искажения углов обязательно вводится поправка, вычисленная по специальным таблицам.
При горизонтальном залегании слоев наиболее полным будет разрез, линия которого проходит через высшую и низшую точки рельефа. Для построения разреза с горизонтальным залеганием
*Флиш - мощные однообразные и ритмичные по строению осадочныетолщи мелководных морских отложений.
слоев по геологической карте следует места пересечения геологических границ с линией профиля на карте перенести на профиль рельефа местности и соединить полученные точки горизонтальными линиями.
При построении геологического разреза с наклонным залеганием слоев необходимо помнить, что разрез, построенный в направлении падения, при равнозначном вертикальном и горизонтальном масштабах всегда будет иметь истинный угол наклона слоев и мощность. В том случае, когда разрез проходит в направлении простирания, слои имеют горизонтальное положение.
При построении профильного разреза по геологической карте, отражающей складчатое залегание слоев, так же как и при горизонтальном и наклонном залегании, прежде всего строится топографический профиль в масштабе, принятом для вертикальных построений. На топографический профиль наносят выходы геологических границ и углы падения на крыльях складок. Затем производят рисовку геологического разреза с учетом положения осевых поверхностей складок в плане.
Составление профильных разрезов, пересекающих территорию с выходами секущих интрузий, требует решения задач, не рассматриваемых в программе данной книги. В общем случае при прохождении разреза через интрузию ее следует показать как тело, прерывающее залегание слоев так же, как и при разрывных нарушениях.
Инженерно-геологические карты
Инженерно-геологические карты отражают инженерно-геологические условия картируемой территории и дают всестороннюю природную оценку, необходимую при строительстве. Задачей инженерной геологии является определение геологических особенностей исследуемой территории для установления ее пригодности для возведения и эксплуатации инженерных сооружений.
Геологическое строение оказывает влияние на выбор места, компоновку, конструкцию сооружения и на методы производства строительных работ.
Инженерно-геологическая карта вместе с профильными разрезами, стратиграфическими колонками и всесторонней характеристикой грунтов является основным документом, получаемым в результате инженерно-геологических изысканий. Среди инженерно-геологических карт различного назначения обычно выделяют общие обзорные, специальные обзорные, схематические и детальные карты. Общие обзорные карты служат для проектирования различных видов строительства и составляются в мелком масштабе (1: 200 000 и мельче). Остальные категории карг используются для проектирования конкретного вида инженерных сооружений и составляются в масштабах, соответствующих требованиям строительства.
При инженерно-геологических изысканиях и составлении карты обязательно учитывается характер рельефа, геологическая струк-
тура, состав пород, гидрогеологические условия и динамика современных процессов. Сведения о рельефе необходимы для выбора строительной площадки, оценки объема земляных работ, прокладки подъездных путей и других проектных данных. Геологическая структура дает представление о залегании коренных пород и положении их кровли по отношению к современной гидрографической сети. Состав пород (грунтовые условия) подлежит особенно тщательному изучению и изображается на карте в соответствии с установленной геолого-петрографической классификацией.
Существенное значение имеет исследование водоносности. На картах условными знаками отмечается глубина залегания подземных вод, водообильность, напор, химическая характеристика. В некоторых случаях (на картах крупного масштаба) поверхность грунтовых вод изображается изолиниями. Динамика современных геологических процессов отражается на картах крупного масштаба условными знаками и границами, оконтуривающими площади, на которых развиваются те или иные процессы (оползни, карст, мерзлота, просадки пород, различные формы эрозии и т. д.). Отмечается на картах качественная и количественная оценка динамических процессов, указывается интенсивность развития процесса.
При оформлении инженерно-геологической карты существенным является подбор цветов и условных знаков, определяющих ее наглядность и легкость чтения.
Тектонические карты
На тектонических картах изображаются структурные элементы различных масштабов, категорий и возраста.
Составление тектонических карт является одним из главнейших и активных способов изучения и анализа развития структур земной коры. В зависимости от размеров территории, на которую составляется карта, масштаба и условных обозначений принято различать общие (сводные) и региональные тектонические карты. Кроме того, для отображения морфологии тектонических структур составляются так называемые структурные карты. На общетектонических картах изображаются структурные элементы крупного масштаба, являющиеся главными структурами земной коры. Условные обозначения (легенда), применяемые при составлении таких карт, являются общими для всей поверхности Земли и могут быть использованы в любых ее районах. Региональные карты отражают структуру конкретного участка земной коры; принятые для него условные обозначения могут быть малопригодны для использования их при составлении карты другого района.
Рельеф поверхности той или иной структуры, изображаемой на тектонической карте, передается при помощи изолиний (горизонталей), соединяющих точки с равным значением отметок залегания, исчисляемых от уровня Мирового океана.
Отправным пунктом при общем тектоническом картировании является установление возраста складчатости основных структур,
время образования геосинклинали, т. е. по времени
окончания геосинклинального и начала платформенного этапов развития изучаемой территории. Момент превращения геосинклинальной складчатой системы в платформу является естественным рубежом в развитии земной коры.
В пределах Европы и соседних с ней частях других континентов выделяются территории, пережившие следующие основные эпохи складчатости, возраст которых определяется временем завершения геосинклинального этапа развития: докембрийские (архейская и протерозойская), байкальская, каледонская, герцинская и альпийская. Более крупные подразделения (циклы) в развитии земной коры, объединяющие многие эры и периоды (этапы) складчатости, носят название мегахронов. В истории формирования земной коры можно выделить несколько мегахронов, но наиболее изученным является последний, получивший название н е о г е й. В этом новом, последнем, мегахроне произошла радикальная перестройка земной коры и образование ее современной структуры. Возраст этих структур и отражается на тектонических картах особыми индексами и цветом.
На тектонических картах территории СССР для байкальской складчатости (протерозой) принят синий цвет, для каледонской - лиловый, для герцинской (варисцийской) - коричневый, для альпийской - желтый. Более древние мегахроны изображаются оттенками красного цвета.
При изображении различных зон геосинклинальных областей - эвгеосинклиналей и миогеосинклиналей, применяются оттенки красок, определяющих возрастную принадлежность той или иной складчатой структуры и ставится буквенный индекс. Например, эвгеосин-клинальная зона каледонской складчатости обозначается индексом - еС. Структурные этажи в складчатых сооружениях также выделяются при помощи густоты тона принятой возрастной окраски, причем нижние структурные этажи закрашиваются более интенсивным оттенком. Буквенные индексы дополняются цифрами. К 1 , например, обозначает нижний этаж карельской складчатости (протерозой), С 2 - средний этаж каледонской складчатости, А 3 - верхний структурный этаж альпийской складчатости и т.д. Существуют буквенные и цифровые обозначения и для более дробных подразделений - подэтажей. Например, А 2 1 - верхний подэтаж нижнего структурного этажа альпийской складчатости.
Краевые прогибы обозначаются полосчатой горизонтальной окраской цвета верхнего структурного этажа данной складчатости. В случае перекрытия краевого прогиба платформенным чехлом употребляется просвечивающая штриховка под краской платформенного чехла. Внутренние межгорные впадины, развивающиеся одновременно с краевыми прогибами, обозначаются цветом верхнего структурного этажа с крапом молассы *. Срединные массивы закраши-
*Молассы - обломочные породы, заполняющие глубокие прогибы геосин-клинальных зон в главные эпохи горообразования.
ваются цветом складчатости, превратившей их в жесткие глыбы (например, герцинские массивы среди структур альпийской складчатости на Кавказе и др.).
С введением в легенду общетектонических карт обозначений эв- и миогеосинклиналей, структурных этажей и внутренних впадин при соответствующей детальности контуров эти карты поднимают свою точность до уровня региональных карт.
В пределах платформенных структур на общетектонических картах выделяются области выходов на поверхность складчатого фундамента (щиты) и плит, на площади которых фундамент закрыт осадочным чехлом. На щитах и обнаженных сводах антеклиз складчатый фундамент расчленяется соответственно с эпохами складчатости с выделением структурных этажей. На территории плит поверхность складчатого фундамента изображается с помощью изогипс и ступенчатой раскраски, оттеняющей области погружений и поднятий. (Погруженные участки более светлые, чем приподнятые.) Возраст платформ подчеркивается на тектонических картах определенным цветом, отличающимся от складчатых областей более бледным тоном. Для обозначения осадочного чехла платформ приняты следующие тона окраски: осадочный чехол древних платформ обозначается коричневато-розовым цветом, эпикаледонских - фиолетово-зеленым, герцинских - буровато-серым.
Выходы на поверхность интрузивных массивов изображаются так же, как и на геологических картах, в пределах их современного эрозионного среза. Подразделение интрузий производится по их принадлежности к определенным стадиям тектогенеза (раннеороген-ные, позднеорогенные и анорогенные). Возраст интрузий обозначается индексами, состав - цветом и значками, принятыми для геологических карт.
Крупные разрывные нарушения изображаются на общетектонических картах сплошными и пунктирными линиями красного цвета. Кроме того, на тектонических картах показываются зоны интенсивного развития метаморфизма и центры современного и древнего вулканизма.
Очень подробно разработаны условные знаки для обозначения складчатых и разрывных нарушений, отображенных на тектонических картах, а также обозначения границ и линий, разделяющих структуры различного порядка и возраста.