Предлагаем отправиться в увлекательное путешествие по самым удивительным природным ландшафтам. Эти необычные пейзажи созданы только самой природой. (на фото: Eaglehawk Neck, Тасмания)
1.
Eaglehawk Neck, Тасмания
Узкий перешеек Eaglehawk Neck соединяет тасманский полуостров с основной частью Тасмании. В этом месте можно наблюдать редкое явление природы: мозаичный тротуар, образованный в результате эрозии.
Интересно, что в этом месте когда-то была тюрьма. Из-за удобного местоположения отсюда было практически нереально сбежать, но некоторым удавалось, правда дальнейшая судьба многих беглецов так и осталась неизвестной.
2.
Салар де Уюни, Боливия
На юго-западе Боливии мы можем увидеть соляную пустыню, которая раскинулась почти на 4100 квадратных мили. На фото ниже предаставлено соленое озеро Салар-де-Уюни.
3. Памуккале, Турция
Самое впечатляющее чудо : минеральный курорт Памуккале, что переводится как «хлопковый замок». Теплые воды термальных источников соприкасаются с травертином — камень становится белым. Так создается впечатление снежного пейзажа.
4. Пункайки, Новая Зеландия
Пункайки — небольшой поселок на западном побережье Южного острова Новой Зеландии, который известен своими скалами. Они были сформированы 30 миллионов лет назад. Здесь можно увидеть фрагменты мертвых морских существ и растений. Дождь, ветер и морская вода создали причудливые формы этих скал.
5. Перито-Морено, Аргентина
А сейчас отправляемся на прогулку по льдам под названием «Big Ice». Это гигантский ледник Перито-Морено, и находится в национальном парке Лос-Гласиарес на юге Аргентины. Ледяные стены достигают высоты до 40 метров. Перито-Морено является лишь частью ледового плато, третьего по величине запасника пресной воды в мире. Ледник находится постоянно в движении, из-за чего с грохотом, похожим на взрывы, отламываются большие куски льда.
6 . Сеноты, Мексика
Сеноты (дословный перевод: воронки, природные скважины)
полуострова Юкатан расположены к югу от курорта Канкун. Весь полуостров Юкатан когда-то был рифом под океаном, но вода отступила. В результате обрушения сводов известняковых пещер образовались сеноты — естественные провалы, в которых протекают подземные воды.
Это целая подземная вселенная, объединяющая большие пещеры, карстовые туннели и отверстия. Этот район очень популярен для любителей подводного плавания и дайвинга.
7 . Тропа Гигантов (Giant’s Causeway), Северная Ирландия
Тропа Гигантов Севорной Ирландии — одно из самых излюбленных мест для туристов. Мостовая гигантов была внесена в Список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Это уникальное природное явление — результат активности древнего вулкана. Выступы сформировались при остывании лавового потока. Однако существует и другая мифическая версия появления причудливой тропы: дорогу построил герой кельтских мифов Финн Мак Кумал.
8. Холмы в Забриски Пойнт, Долина Смерти, США
Вы только представьте, что температура воздуха здесь колеблется от -9С до рекордных +57С.
Самой известной смотровой площадкой в Долина Смерти является Забриски Поинт. Этот уникальный ландшафт сформировался несколько миллионов лет назад на месте древнего озера Furnace Creek. Также в этом месте можно наблюдать уникальное необъяснимое явление природы: камни-кочевники, некоторые весом более 100кг, медленно передвигаются по поверхности.
9. Каппадокия, Турция
И снова Турция! Каппадокия – это уникальное место в Турции, сформировавшееся вследствие вулканической активности. Оно знаменито своим необычным ландшафтом, огромным количеством пещерных храмов, монастырей и подземных городов, вырубленных в скалах! В этом месте протекает самая длинная река Турции — Кызыл-Ирмак - Красная река.
10 . Белая пустыня, Египет
Знаменитая Белая пустыня Египта находится примерно в 30 киломметрах к северу от города Фарафра. Когда-то очень давно это место занимало море. Известняковые отложения, которые вы можете наблюдать на фото выше, созданы самим ветром и образованны из кальцированных останков морских обитателей — планктона, улиток, аммонитов и кораллов. Высота некоторых глыб может достигать 10-12 метров.
11. Йеллоустонский национальный парк, США
Знаменитый парк с удивительными пейзажами был основан в 1872 году. Его площадь составляет 898 тысяч Га. Это место внесено в список Всемирного Наследия ЮНЕСКО. На высоте 2135 метров находится одно из самых крупных высокогорных озер мира — Озеро Йеллоустоун. Главная достопримечательность Йеллоустонского парка являются горячие источники и гейзеры.
12. Хверир, Исландия.
Хверир — геотермальная область на северо-востоке Исландии. Это место — настоящий рай для любителей сюрреализма! И на этот раз в качестве автора выступает сама природа! Из-под земли под напором вырывается очень горячая вода. Впечатляет, но долго в этих местах не пробыть из-за стойкого неприятного запах сероводорода.
13. Красные дюны, Соссусфлей, Намибия
Одним из самых популярных туристических достопримечательностей в Намибии являются Соссусвлей. Можно сказать, что это самые высокие и живописные песчаные дюны в мире. Вы только представьте, самая высокая дюна имеет высоту 383 метра!
Египет.
В истории общества создание историко-культурных ландшафтов, и в частности появление садово-паркового
искусства, отмечалось еще в Древнем Египте около 4 тысяч лет до нашей эры. Особого размаха садово-парковое
искусство достигло в период расцвета древней столицы Египта - Фив. В Фивах строили роскошные виллы, окруженные садами. Многочисленные растения специально привозили из других стран, в частности из Пунта (территория современного Сомали).
Композиционным центром ансамбля всегда являлось главное здание, расположенное среди большого количества водоемов, часто внушительных размеров (60x120 м). В прудах росли водные растения, плавали рыбы и птицы. По сохранившимся документам, подтверждается, что все элементы сада - пруды, аллеи, виноградники, цветочные клумбы, открытые павильоны - были стилистически взаимосвязаны, что позволяет предполагать, что сады создавались по заранее разработанному плану.
Месопотамия.
При общей регулярности, обусловленной оросительной системой, сады Месопотамии не были поделены на симметричные четырехугольники, посадки были расположены более свободно. Сады в Ниневии с богатым ассортиментом деревьев и кустарников можно считать прототипами современных ботанических садов. Самый знаменитый ансамбль - висячие сады Семирамиды, расположенные на озелененных ступенчатых террасах из сырцового кирпича, - был создан в правление Навуходоносора (VI в. до н.э.). К сожалению, от этого грандиозного устройства не осталось никаких следов, тем не менее такой прием проектирования встречается на протяжении всей истории садово-паркового
искусства в самых разных странах и в несколько измененных формах дошел до наших дней в виде садов на крышах.
Персия и Индия.
Эти государства отличались высоким уровнем развития садово-паркового
искусства. И здесь сады являлись символами рая, создавались для отдыха при царских резиденциях и требовали больших финансовых затрат. Основой их строго геометричной (регулярной) планировки был так называемый "чор-бак" - четыре квадрата. Аллеи, выложенные плитами, пересекались под прямым углом, а пространство между ними заполнялось густыми древесными насаждениями или занималось прудами и роскошными цветниками. Образовавшийся большой квадрат делился на четыре более мелких квадрата и так далее. Это разделение пространства осуществлялось не только дорожками, но также с помощью растений и большого количества мелких каналов с водой. Главную и лучшую часть сада занимали деревья и цветы редких видов, причем особой популярностью до сих пор пользуются старые мощные тенистые платаны, на ветвях которых устраивались беседки.
Древняя Греция.
В древних государствах европейского Средиземноморья наблюдаются различные тенденции в композиционном использовании рельефа как ландшафтной составляющей. Они связаны с общими различиями в художественной культуре. В частности, греческому подходу в архитектуре и искусстве свойственно стремление к гармонии с природой, к максимально возможной слитности с окружающими ландшафтами. Акрополи и театры эллинистических городов Пелопоннеса и Малой Азии (Афинский акрополь, амфитеатры Эфеса, Приены и др.), составлявшие центры городских композиций, часто выглядят как скульптурное завершение тех скал, на которых они расположены. Например, особенно выразительно были использованы особенности рельефа в Приене, где склон горы естественным образом формирует террасу для площадей и общественных зданий.
Такая планировка связана не только с особенностями культурных традиций. Известно, что изначально поселения как материковой части Древней Греции, так и островов в основном располагались непосредственно на морском побережье. Но в периоды военных набегов разорению подвергались именно они как наиболее легкая добыча. Поэтому города стали строиться на некотором удалении от побережья в гористой местности, что, естественно, предполагало обязательное использование рельефа в городской планировке. Эта тенденция прослеживается в основном на островах Эгейского и Средиземного морей в более поздний период (с VI-VII вв. н.э.) в связи с частыми арабскими набегами.
Благодаря завоевательным походам Александра Македонского, общество античной Греции оказалось под влиянием культуры и традиций Египта, Индии и Персии. Садово-парковое искусство не являлось исключением. Греки привнесли в проектирование культурных ландшафтов и новую тенденцию - более свободное композиционное решение. Поскольку греческому искусству изначально было свойственно стремление к гармонии с природой, сады и парки уподоблялись живому организму, находящемуся в тесной связи с природным окружением и человеком. В данном контексте следует отметить основные принципы градостроительства Аристотеля (IV в. до н.э.), считавшего, что проектирование и населенного пункта, и парка должно рассматриваться не только как комплекс технических вопросов, но и с точки зрения художественности: "Город должен строиться так, чтобы обеспечить людям безопасность и в то же время сделать их счастливыми".
Древний Рим.
В Древнем Риме, наоборот, провозглашали идею противопоставления геометрических и прямолинейных форм искусственного ландшафта свободной живописности окружающей природы. Римская традиция предпочитала регулярную планировку не только улиц и площадей, но и загородных вилл, окруженных обширными садами. Виллы, как правило, строились в гористой местности, поэтому имели ступенчатое композиционное решение.
Сад при римских виллах обычно был разделен на три части: декоративный сад, плодовый сад и огород. Декоративный сад в свою очередь состоял также из трех частей: для пеших прогулок, прогулок верхом и парковой территории. Прогулочная часть располагалась на первой террасе непосредственно перед домом. Аллеи соединялись под прямым углом, разделяя сад на геометрически правильные участки, насыщенные скульптурой, фонтанами, прохладными декоративными бассейнами, причудливо подстриженными деревьями и кустарниками, газонами и цветниками. Сад для верховой езды или прогулок на носилках представлял собой тенистые рощи, разделенные широкими аллеями. С различных видовых точек открывались окружающие пейзажи. Парковая часть сада включала в себя помимо лесистой зоны для прогулок рыбные пруды и колоссальные многоэтажные птичники. При этом такие парки часто имели весьма внушительные размеры: до 120 - 150 га. Плодовый сад, виноградник и огород располагались отдельно от виллы и также имели регулярную планировку. Из завоеванных стран вывозилось множество плодовых и декоративных растений, что способствовало расширению и обогащению садово-парковой флоры. В частности, из плодовых деревьев выращивались вишня, абрикос, персик, миндаль, айва, слива, инжир, грецкий орех, гранат и др.; из декоративных растений тис, олеандр, жасмин, розы, нарциссы, гиацинты, тюльпаны, левкои и т.д. Многообразие выращиваемых овощей трудно вообразить.
В публикации использованы материалы из книги Н.А.Нехуженко "Основы ландшафтного проектирования и ландшафтной архитектуры", Санкт-Петербург, ИД "Нева", 2004 г.
Создание самых древних памятников садово-паркового искусства учёные датируют IV веком до н.э. Это сады Фив - столицы Египта. Уже тогда роскошные виллы богатых египтян окружались потрясающей красоты садами. На иссушенных бедных почвах выращивали растения, привезённые из дальних мест, разводили виноградники, цветники. Центром садовой композиции, как правило, становился искусственный пруд, заселённый разнообразными представителями флоры и фауны. Геометрия дорожек, клумб и других элементов сада даёт ученым основания полагать, что сады обеспеченных жителей Фив создавались в соответствии с заранее разработанными проектами.
Особое место в истории ландшафтной архитектуры занимает Месопотамия. Её сады, созданные в стиле близком к регулярному, отличались богатыми коллекциями растений, достойными современных ботанических садов. Венцом ландшафтного искусства Месопотамии стали висячие сады Семирамиды, по праву занявшие второе место в перечне семи чудес света. Несмотря на то, что великолепие, созданное для супруги царя Навуходоносора, не вынесло испытаний временем, идея такого озеленения в несколько трансформированном виде актуальна и в наши дни.
Говоря о ландшафтной архитектуре древнего мира, нельзя не упомнить о садах Индии и Персии. Они были поистине роскошны: безукоризненная строгость регулярного стиля здесь сочеталась с возвышенным символизмом - расположенные рядом с дворцами сады должны были воспроизводить кусочек рая. В создание таких ландшафтов вкладывались огромные средства: в садах было множество редких растений, соединённых каналами прудов, красивейших беседок, вымощенных каменными плитами аллей.
Ландшафтная архитектура древней Греции отличалась многообразием, чему немало способствовало различие рельефов в разных частях античного государства. Фразу «В Греции всё есть!» вполне можно отнести к местным природным ландшафтам, здесь можно встретить любые пейзажи: от островов и морского побережья до гор и скал. В связи с этим в планировке эллинских садов доминировал свободный стиль, большей частью привязанный к особенностям местного рельефа. Центром композиции обычно становилось какое-либо общественное или приватное сооружение: дворец, храм, амфитеатр, а сады и парки сочетали в себе единение с природой и стремление к прекрасному.
Ландшафтная архитектура древнего Рима, наоборот, тяготела к регулярному стилю вне зависимости от рельефов. Особенно показательны в этом отношении были сады около расположенных в гористой местности вилл римской знати. Строгость планировки ландшафтов усиливалась за счёт многоуровневых террас с чётко разграниченными функциями. Верхняя, прилегающая к дому, часть сада была прогулочной. Тенистые прямые аллеи были украшены множеством скульптур, большая часть растительности здесь была декоративной. В парковой зоне оборудовались рыбные пруды и многоэтажные птичники. Нижние террасы с виноградниками и плодовыми садами тоже планировались в регулярном стиле.
Археология ландшафта
Взгляд на археологический материал о поселениях становится в перспективе более глобальным. Археологи пришли к размышлениям об «археологии ландшафта» как противоположности распределению поселений. Упоминание об этом новом направлении в археологическом исследовании важно в этом месте, потому что здесь увязываются две главные темы глав 16 и 17: взаимоотношения людей и вопросы духовного.
Слово ландшафт не имеет простого определения, но все согласны с тем, что ландшафты могут создаваться людьми. Ландшафт подобен куску мрамора в руках скульптора. В археологическом контексте ландшафты вокруг города майя Копан или Авербюри, южная Англия, периода каменного века изменились с тех пор, как там впервые поселились люди. Оба ландшафта кардинально изменились в прошлом веке, совершенно не так, как менялись в предыдущие века и тысячелетия. Наша задача - реконструировать ландшафт в таком виде, каким его видели те, кто жил в нем. Это то, что Симас Колфилд называет «ландшафтом памяти». Археолог Стефани Уитлиси (Stephanie Whittlesey) заметила: «Ландшафты являются пространственным и материальным проявлением отношений между людьми и окружающей их средой» (1998:27).
Археологи изучают ландшафты разными способами: с помощью экологически обоснованных систем, технологически обремененных методов с ГИС и спутниковыми данными и, с другой стороны, почти литературными методами - посредством описания таких явлений, как сады XVIII века или французские рынки (рис. 15.15) (Крамли - Crumley, 1987). Новое поколение исследований поселений обращается к ландшафтной географии как средству изучения реальных древних ландшафтов, где символическое отношение к окружающей среде, а также к экологии играет важную роль. Термин «знаки» ландшафта описывает то, что археологи изучают в следующем контексте: материальные следы, оставленные на поверхности земли определенными группами людей (Крамли и Маркуорд - Crumley and Marquardt, 1987:4).
Рис. 15.15. Археология ландшафта. Реконструкция парка Уильяма Пэка, XVIII век, Аннаполис, Мэриленд. В нем отражены взгляды того времени на ландшафт. Планы парка были установлены в результате археологического исследования. Террасы и посадка растений предположительны
Многие археологи, занимающиеся исследованием ландшафтов, мыслят об организации ландшафта с позиции трех измерений (Цедефио и другие - Zedefio and others, 1997):
1. Физические характеристики и свойства.
2. Исторические трансформации во времени.
3. Физические и символические отношения людей с окружающей их средой.
Анализ ландшафта является формой исторической экологии, где меняющиеся в течение длительного времени ландшафты выступают в качестве культурного материала. Ландшафты являются символами культурной стабильности, которая сохраняет во времени стойкие значения. Как таковые, они являются настолько же культурным материалом, как отдельные памятник и артефакт, иногда они рассматриваются как метод, которым люди организовывают свое отношение с социальным миром, потенциально жизнеспособным источником информации об идеологии и культурных неосязаемых элементах (cultural intangibles) (глава 17). Большая часть такого исследования пополняется информацией из этнографических и исторических материалов. Группа археологов, проводившая крупномасштабное исследование долины Лауер Верде в Аризоне, получила задание изучить структуру использования земель, изменявшуюся в течение длительного времени (Уитлиси и другие - Whittlesey and others, 1998). Для того чтобы выполнить ее, они зафиксировали современные и исторические ландшафты как европейцев, так и коренных американцев и затем уже работали оттуда в сторону далекого прошлого с теоретической структурой, основанной на теории ландшафта.
Такое исследование до сих пор остается новинкой в археологии, но оно делает успехи по мере того, как археологи все более понимают отношения между коренными людьми и их землей. Роберт Макферсон выразительно описал подобное отношение у навахо: «Земля - это не только системы поразительно устойчивых топографических особенностей, которые удивляют людей или подталкивают к ее обработке, она является живым, дышащим организмом в этой неживой вселенной. Земля с ее водами, растениями и животными является духовным творением, которое привели в движение боги в своей мудрости. Эти составляющие находятся здесь для того, чтобы помогать, учить и защищать нас посредством систем верований, которые объясняют отношение человека к человеку, к природе и к сверхъестественному. Игнорировать эти учения означает игнорировать цель жизни, значение существования (1992:11)».
Когда археологи изучают древние поселения и давно исчезнувшие ландшафты вокруг них, им нужно помнить эти слова.
Из книги Этногенез и биосфера Земли [Л/Ф] автора Гумилев Лев НиколаевичВлияние характера ландшафта на этногенез Теперь мы можем сформулировать вывод из проделанного анализа: монотонный ландшафтный ареал стабилизирует обитающие в нем этносы, разнородный - стимулирует изменения, ведущие к появлению новых этнических образований.Но тут
Из книги Этногенез и биосфера Земли [Л/Ф] автора Гумилев Лев НиколаевичРазвитие общества и изменение ландшафта Поскольку речь идет о «поведении» особей, входящих в разные этносы, то самое простое - обратить внимание на то, как они воздействуют на те или иные природные ландшафты, в которые их забрасывает историческая судьба. Иными словами,
Из книги Путешествие в древний мир [Иллюстрированная энциклопедия для детей] автора Динин ЖаклинАрхеология Находки из прошлогоАрхеологи узнают о прошлом, раскапывая руины старинных сооружений или места, где давным-давно жили люди. Они исследуют найденные предметы, чтобы по мозаичным кусочкам составить картину прошлого.Люди всегда интересовались историей, но на
Из книги Другая история войн. От палок до бомбард автора Калюжный Дмитрий ВитальевичАрхеология Письменным источником не следует слишком доверять, – так пишут в учебных пособиях по археологии. Доверять надо археологии.«Археологические источники сами по себе весьма достоверны, так как они, за редкими исключениями, не создавались специально для передачи
Из книги Повседневная жизнь средневековых монахов Западной Европы (X-XV вв.) автора Мулен ЛеоКрасота ландшафта Возможно, стоит задаться вопросом: а были ли монахи чувствительны к красотам природы, и, если да, то в какой степени? Нельзя отказать им в понимании красоты. Об этом свидетельствует и выбор местности для монастыря. Не будем впадать в ошибку прошлого века,
автора Фор ПольАрхеология Страсть к археологии и этимологии родилась отнюдь не сегодня. Я не говорю об искателях сокровищ и грабителях могил - подобная публика существовала в Греции во все времена. Речь идет о серьезных, вдумчивых исследователях, таких, как Фукидид, Диодор, Страбон,
Из книги Повседневная жизнь Греции во времена Троянской войны автора Фор Поль Из книги Эпоха викингов автора Сойер Питер Из книги Геродотова Скифия [Историко-географический анализ] автора Рыбаков Борис АлександровичГЕРОДОТ И АРХЕОЛОГИЯ Наши представления о происхождении скифов, об их выходе на историческую арену, об их жизни и политическом могуществе, о влиянии на соседей стали намного яснее в результате современного размаха археологических исследований в Советском Союзе. Ян
Из книги История Древней Греции в 11 городах автора Картледж Пол автора Гумилев Лев НиколаевичПостоянное влияние ландшафта на этнос Справедлив тезис Л.С.Берга: «Географический ландшафт воздействует на организмы принудительно, заставляя все особи варьировать в определенном направлении, насколько это допускает организация вида. Тундра, лес, степь, пустыня, горы,
Из книги Этнос и ландшафт: Историческая география как народоведение автора Гумилев Лев НиколаевичВлияние изменений ландшафта на этнос Поскольку природа влияет на человечество через условия хозяйственной деятельности, каждое изменение природных условий отражается на состоянии этнических коллективов, особенно на гранях физико-географических зон, так как границы,
Из книги От тайны к знанию автора Кондратов Александр МихайловичПодводная археология Земная кора может опускаться - это общеизвестно. При этом под воду уходят строения и целые города. Раскопками затонувших миров занимается подводная археология - молодая наука, которая делает лишь первые шаги.7 июня 1692 года крупнейший торговый центр
Из книги Прародина Русов автора Рассоха Игорь Николаевич Из книги Македонского разбили русы [Восточный поход Великого полководца] автора Новгородов Николай СергеевичАрхеология Если бы я был молодым археологом, с легкостью бросил бы к чертовой матери все свое мелкотемье и со всем пылом неистраченной души бросился бы на поиски сибирских следов Александра Македонского. Я бы выбрал близкий мне отрезок его маршрута, прошел бы по нему с
Из книги Что было до Рюрика автора Плешанов-Остоя А. В.Археология Косвенно наличие письменности у древних славян подтверждают раскопки Новгорода. На месте старого городища были обнаружены писала – стержни, которыми наносили надпись на дерево, глину или штукатурку. Находки датируются серединой X столетия, при том, что
| Методы, виды анализа и приемы исследования | Питающие провинции | Ге-незис | Палеогеографические реконструкции | Стратиграфические построения | ||
| расчленение | корреляция | |||||
| Общие | Сравнительно-географический | хх | ||||
| Фациально-генетический | хх | хх | х | х | ||
| Актуалистический | х | |||||
| Эволюционный | хх | хх | ||||
| Частные | Геоморфологические | хх | хх | х | ||
| Литологические: | ||||||
| текстуры | хх | хх | ||||
| физико-механические свойства | хх | |||||
| гранулометрия | х | х | х | х | ||
| минералогический: | ||||||
| терригенных минералов | хх | х | х | х | хх | |
| аутигенных | хх | хх | ||||
| глинистых петрография | хх хх | хх х | хх хх | хх | ||
| Геологические | хх | хх | хх |
Методы изучения древнего рельефа суши . Формы рельефа относительно редко сохраняются в ископаемом состоянии. Среди таких чаще встречаются речные долины, озерные котловины, конусы вулканов, дюны, горные хребты и пр. Реконструкция древнего рельефа производится на основе анализа фаций и формаций с помощью общих и частных методов палеогеографии.
Прежде всего устанавливается область сноса материала, т. е. область активной денудации отложений. С помощью гранулометрического анализа изучается смена фаций по площади; чем ближе к области сноса, тем более механический состав породы становится грубым и хуже отсортированным. Осадки глинистые, сменяются песчаными, галечными, валунистыми, обломочными. Окатанность их уменьшается. Иногда изменяется степень окраски. Меняется состав фауны – глубоводные, мелководные, прибрежные, наземные виды. По этим признакам реконструируется береговая линия, характер рельефа – горный или равнинный. Горный рельеф имеет большую мощность отложений во впадинах, часто грубообломочный и с быстрой сменой фаций. Равнинный рельеф характеризуется малыми мощностями, однородным составом фаций, постепенной их сменой.
О высоте древнего рельефа судят по уклонам аллювиальных отложений. Современные равнинные реки имеют уклон 0,4–4 м, горные – 1–10 м и до 100 м на один километр длины. Зная площадь распространения древнего аллювия (длина), можно примерно оценить высоту рельефа по формуле: Δh = , т. е. уклоны (Δh ) равны высоте, делимой на длину. Отсюда h = Δh х L . Но всегда нужно иметь в виду еще два положения – палеотектонику и палеоклимат, т. е. нужно взглянуть на логическую модель палеофации. Палеогеоморфология очень тесно связана с практикой поиска россыпных полезных ископаемых – золота, платины, алмазов, полиметаллов.
Методы изучения древних водоемов. В основном используются органические и геохимические методы в сочетании с литологическими. Изучаются моря и озера.
Береговая линия реконструируется с помощью фациального анализа, а также характерных для побережий форм рельефа – береговые валы, дюны, остатки волнобойных уступов.
Рельеф дна древних водоемов можно оценить по наличию рифовых комплексов, подводных оползней, изменению гранулометрического состава донных осадков, изменению площадей органических остатков (ареалов).
Данные о глубине водоема (до 10–15 м) дает гранулометрия. Там, где прибрежная зона подвержена воздействию прибоя, формируются грубозернистые, галечные, плохо сортированные материалы. На литорали (глубиной менее 30 м), где наблюдаются приливы и отливы, характерны знаки ряби и песчаные волны. В этих же глубинах можно наблюдать и вынос реками илистого и песчаного материала. Более глубокие места водоемов (> 30–100 м) сложены глинистыми и кремнистыми породами, неслоистыми с остатками планктонных организмов (живших в толще воды – акул, рачков, аммонитов, белемнитов и пр.). Глубоководные однотипные осадки встречаются на разных глубинах, это зависит от размеров водоема. По данным Страхова Н. М. (1963), алевриты в океанах формируются с глубины 75–100 м, в Черном море – 15–25 м, а в Балхаше – всего с 2–3 м. Геохимия и минералогия железистых (аутигенных и глинистых) минералов позволяет определить относительные глубины. Так, у самого берега образуется детритовый гетит, а с удалением от него – шамозит, глауконит.
Однако наиболее точно относительные глубины определяются палеоонтологическими материалами. Так, наличие в геологических отложениях остатков донных водорослей является показателем мелководья, не превышающего глубину 50–70 м, так как на большей глубине не возможен фотосинтез. Коралловые постройки формируются на глубине 40–60 м. На мелководье живут моллюски с массивными раковинами. С глубиной увеличивается количество планктонных форм и сокращается количество донных, скелет которых становится хрупким. В отложениях сохраняются зубы акул, скатов, рыб, рачков, аммонитов и пр.
Определение солености производится по составу хемогенных осадков и органическим остаткам. По мере увеличения солености вод в морях происходит последовательное выпадение хемогенных осадков: карбонат кальция – карбонат магния – сульфаты – галиты. В морях с нормальной соленостью (около 35 0 / 00) обитали кораллы, радиолярии, головоногие моллюски, морские ежи и лилии, большинство фораминифер. В бассейнах с пониженной соленостью (20–25 0 / 00) широко распространялись брахиоподы, гастроподы, остракоды и харовые водоросли.
О газовом режиме вод судят по присутствию соединений железа и марганца, которые имеют переменную валентность. Окислительная среда дает наличие гематита и фосфатов, а восстановительная – присутствие сульфидов железа, марганца, цинка и свинца.
Температурный режим вод определяют по фациям-индикаторам, остаткам организмов и с помощью изотопно-кислородного анализа.
Признаками теплых водоемов служат: мощные толщи известняков, доломитов, железа, марганца, соленосные фации, остатки кораллов и граптолитов. В холодных водоемах отлагались кремнистые и гляциально-морские осадки с комплексами холодолюбивых морских организмов (фораминиферы, моллюски,остракоды, диатомовые водоросли). Бентосные фораминиферы и двустворки имеют крупные раковины в холодных условиях.
Особенно достоверные данные о древних водоемах дают диатомовые водоросли, которые освоили все экологические ниши в водоемах Земли.
Методы восстановления климатов прошлого. Показателями теплого и влажного климата служат: высокая степень выветрелости континентальных отложений и глубокое их химическое разложение; образование красноцветной коры выветривания; ископаемые почвы (красноцветы, желтоземы, красноземы); преобладание биогенного карбонатонакопления перед хемогенным в водоемах; месторождения бокситов, каолинов, каменных углей.
Признаками холодного климата являются: малая мощность коры выветривания; слабая степень химического разложения отложений; присутствие ледниковых и водно-ледниковых отложений.
О засушливом (аридном) климате свидетельствуют: известковистость всех континентальных фаций; преобладание в водоемах хемогенного карбонатонакопления; континентальное и лагунное соленакопление; широкое развитие эоловых фаций; пестроцветность.
Сезонная слоистость фаций (ленточные глины, соленосные толщи) позволяет судить о наличии и характере климатических сезонов.
Качественную оценку палеоклиматов дают остатки растений и животных. Среди них есть очень четкие индикаторы. Например, вечнозеленые растения, кораллы. Важным является видовой состав растений и животных. Чем хуже условия (холодный климат), тем беднее видовой состав. Аналогичная зависимость характерна и для морских организмов: у берегов Индонезии обитает 40 000 видов морских животных, в Средиземном море их более 6 000, а в высоких широтах – около 400 видов.
Количественную характеристику древних климатов получают по изотопному составу ископаемых организмов. Метод разработан американским ученым лауреатом Нобелевской премии Г. Юри. В скелетах живых организмов накапливаются изотопы 18 О и 16 О. Их соотношение в организмах меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Соотношение 18 О/ 16 О позволяет получать количественные показатели палеоклиматов, судить о простирании климатических зон и о сезонных колебаниях. Так, изотопный метод показал, что в плейстоцене поверхностные воды Тихого океана на экваторе имели температуру на 6ºС ниже современной.
Особенно хорошие показатели климатов прошлого дает сопряженный метод исследования – спорово-пыльцевой, диатомовый, изотопный и ядерной хронологии.
Методы изучения древних ландшафтов. Древние ландшафты характеризуются особенностями геомы и биоты. О геоме мы уже упоминали, а что касается палеобиот, то восстанавливаются они с помощью палеоботанических и палеозоологических методов. Решаются следующие задачи:
1) определяется систематический состав флоры и фауны;
2) прослеживается эволюция флоры, фауны и физико-географических условий;
3) исследуются палеобиогеоценозы и их распространение;
4) проводятся палеоэкологические исследования, т. е. реконструкция жизнедеятельности организмов.
Палинологический (спорово-пыльцевой) анализ дает возможность реконструировать растительность прошлых эпох. Анализ выполняется более чем в 150 лабораториях в России и около 20 специалистами в Беларуси. Объектами изучения метода являются зерна цветочной пыльцы и спор наземных растений. Развиваясь в огромных количествах в тычинках и спорангиях (1 экземпляр щавеля продуцирует около 400 млн пыльцевых зерен), пыльца и споры высыпаются наружу и рассеиваются на обширной площади в виде пыльцевого дождя. Попадая в почву или водоемы, пыльца и споры захороняются. Их оболочка, состоящая из пробкоподобной целлюлозы и спорополленина, прочная и стойкая, что дает им возможность сохраняться очень длительное время.
Палеокарпологический анализ (изучение плодов, семян и шишек) хорошо характеризует палеофлору.
Ботанический анализ торфяников (погребенных и современных) дает возможность определить состав растений и тип торфонакопления.
Дополнительные сведения о флоре и условиях ее обитания получают другими видами анализов.
С помощью органографического анализа исследуют отпечатки растений и их морфологию.
Палеоксилологический анализ дает возможность изучить структуры ископаемой древесины.
Дендрохронологический анализ применяют при изучении годичных колец и климатических сезонов.
Диатомовый анализ позволяет изучить флору водной среды – диатомовые водоросли.
Флорогенетический анализ используется при изучении современной флоры и определении возраста ее элементов.
Ареалогический анализ (анализ современных ареалов) дает возможность получить информацию об их размещении, целостности и т. д.
Палеозоологические методы, как и палеоботанические, изучают отдельные группы животных, так как они характеризуют разные ландшафты и имеют разную морфологию. Кроме того, в истории Земли разные группы животных играли главные роли, поэтому они имеют свою специфику и в палеогеографии имеют собственное значение. Структура палеозоологических методов была дана выше.
С помощью палеоонтологических материалов можно получить палеоклиматические характеристики – температуру января, июля, среднегодовую, годовое количество атмосферных осадков. С помощью ареалогического метода, разработанного Иверсеном (Iversen, 1944), можно найти для каждой точки современного ареала растения и животного климатические характеристики и построить климатограммы парной корреляции для нескольких видов, которые в настоящее время редко встречаются между собой. Площадь на графике, где пересекаются все ареалы, и должна характеризовать климатические показатели прошлого той территории, где был найден подобный состав растений или животных.
Математическим методом были рассчитаны зависимости между климатическими характеристиками и структурой современных спорово-пыльцевых спектров в различных условиях. Например, для ландшафтов степей и полупустынь:
1. Средняя годовая температура = 18, 67 – (0,11 TR + 0,02 SP + 0,001 Chen).
2. Средняя температура июля = 15,8 + 0,09 TR + 0,26 Eph + 0,002 Chen + 0,013 Art + 0,065 Wodn.
3. Средняя температура января = (2,5 средняя годовая температура + 0,023 Chen + 0,13 Brya) – (20,61 + 0, 11 TR).
4. Годовая сумма осадков = 989,6 + 2,17 Pin – (8,92 Gram + 7,9 Chen + 10,9 Art + 16,11 Wodn),
где: TR – общее количество пыльцы (травянистых растений), Art – (полыней), Chen – (мариевых), Eph – (эфедры), Wodn – (водных), Pin – (сосны), Gram – (злаков), SP – (спор), Brya – (спор зеленых мхов).
Методы определения абсолютного возраста. Возраст отложений определяется по содержанию радиоактивных элементов и продуктов их распада. Во многих минералах есть радиоактивные изотопы, которые используются для датирования. Среди многих методов наиболее часто используются следующие:
1) гелиевый метод, свинцово-изотопный, где используется процесс распада урана и тория:
238 U ® 8 He + 206 Pb
235 U ® 7 He + 207 Pb
232 Th ® 6 He + 208 Pb;
2) калий-аргоновый:
40 K + e ® 40 Ar;
3) рубидиево-стронциевый:
87 Rb ® b + 87 Sr;
4) самарий-неодимовый:
147 Sm ® a + 143 Nd;
5) рений-осмиевый:
187 Re ® b + 187 Os;
6) радиоуглеродный:
14 C ® b + 14 N;
7) термолюминисцентный: аккумуляция энергии радиационного поля минералами.
Наиболее древние породы Земли – комплекс метаморфических и интрузивных пород района Исуа в Западной Гренландии. По данным рубидиево-стронциевого и свинцово-изотопного методов их возраст 3,8 млрд лет. Возраст метеоритов при этом составляет 4,5–4,6 млрд лет. Земля, соответственно, не может быть моложе этой цифры, т. к. произошла из метеоритный пыли.
Академик Ферсман А. Е. отметил: «...смерть атома человек сумел превратить в орудие познания мира и сделать из нее эталон времени».
Палеомагнитный методизучает остаточную намагниченность минералов, которая дает сведения о древнем магнитном поле (направление, напряженности) и об условиях, в которых происходило формирование горных пород.
Антропологический и археологический методыреконструируют особенности развития человека, хозяйственной деятельности и формирования антропогенных ландшафтов.
Исторические методы применяются в экономико-географических исследованиях и при историко-географических реконструкциях.
ОСНОВНЫЕ
ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ
ФАКТОРЫ
Гипотезы о причинах изменений природных условий в прошлом разделяются на две группы – астрономо-физическую и геолого-географическую.
Астрономо-физические (космические) палеогеографические факторы. Среди космических палеогеографических факторов (причин) основным является солнечная радиация (количество и качество солнечной радиации), которую получала Земля. При этом в одних высказываниях фигурирует, что поток солнечных лучей был постоянен, но изменялось положение Земли по отношению к Солнцу. В других основное значение придается изменениям самой излучающей способности Солнца, как переменной звезды.
На изменение элементов земной орбиты в прошлом указал английский астроном Кролл в 1875 г. Принципы этого явления были математически обоснованы М. Миланковичем. Изменение солнечной радиации по планете связывали с изменением положения Земли в Солнечной системе.
1. Изменялся наклон земной оси по отношению к современному (23°24"). Более отвесное положение земной оси (<23°24") выравнивало годичное распределение солнечной радиации по широте – исчезали зимние и летние контрасты, а более пологое положение (>23°24"), наоборот, усиливало контрасты. Продолжительность таких периодов была 40 тыс. лет для плейстоцена.
На изменение наклона земной оси указывают и палеомагнитные исследования. Движение географического полюса происходило по сложной траектории от экваториальной зоны Центральной Америки до современного его положения. Полученные данные на разных материках повторяют схему движения полюсов, но фиксируют их в разных точках Земли, что говорит о движении материков.
Геологи утверждают, что экватор в докембрии был наклонен по отношению к современному под углом » 70°, а в палеозое – 45°.
2. Изменялась фигура земной орбиты. Более круглая орбита приближала Землю к Солнцу, а эллиптическая – удаляла, что сокращало или увеличивало потерю солнечной радиации за счет расстояний. Периодичность таких явлений равна 92 тыс. лет.
3. Изменение времени наступления осеннего и весеннего равноденствия, т. е. перехода Солнца через экватор, осуществляется с периодом в 21 тыс. лет.
Излучающей способности Солнца и влиянию ее на палеогеографические процессы Земли посвящены несколько гипотез. Гипотеза Эпика утверждает, что солнечная активность в результате превращения водорода в гелий временами ослабевала и потом восстанавливалась до современного уровня, что приводило к чередованию гумидных и аридных условий. Гипотеза Симсона связана с ростом активности солнечной радиации по сравнению с современной. При этом увеличивается испарение, количество облаков и осадков. Снижается температура воздуха и образуются ледники. Гипотеза Предтеченского говорит об ослаблении межзонального обмена воздушных масс в периоды активности Солнца. Гипотеза советских ученых основывается на том, что существуют долгопериодические изменения всех групп природных процессов (общая структура и рельеф материков, вулканизм и плутонизм, климат, седиментация, типы ландшафтов, эволюция флоры и фауны). По этой гипотезе выделены два типа развития природы – геократический и талассократический.
Геократический тип характеризуется широким развитием суши, резко выраженным аридным климатом, общим ослаблением осадкообразования, усилением гранитообразования, кризисом флоры, почти полным прекращением угленакопления и бокситообразования.
Талассократический тип отличают большие трансгрессии моря, гумидный климат с плотной облачностью, увеличение объемов терригенного осадконакопления, пышное развитие растительности (полихронные флоры), интенсивное накопление растительного углерода и углей.
Переходный тип связан с бурным вулканизмом, динамичной структурой ландшафтов, контрастным климатом, четкой географической зональностью, усложнением процессов осадконакопления.
В связи с этими палеогеографическими особенностями предполагается, что Солнечная система, совершая свой путь вокруг центра Галактики, проходила пространства, различно насыщенные космической материей. Так, прохождение Солнечной системы сквозь поглощающие галактические туманности могло вызывать периодические ослабления солнечной радиации, что сказывалось на климате, экзогенных процессах и условиях развития органического мира. В другом случае Солнечная система могла проходить через насыщенную космической материей туманность Галактики, которая могла явиться дополнительным фактором гравитационного воздействия, по-разному возбуждавшего земную кору, в одних случаях вызывая всплывания сиалических блоков и гранитный плутонизм (геократические фазы), в других – частичное погружение сиаля и внедрения в земную кору основного материала (талассократические фазы). Так, например, кульминационные эпохи орогенеза Г. Ф. Лунгерсгаузен и Г. П. Тамразян связывали с моментом пересечения Солнечной системой плоскости Галактики, при котором развивается максимальная скорость движения, вызываемая наибольшим сгущением масс в зоне галактического экватора. Такое одновременное и одинаково направленное воздействие меняющейся космической среды на верхние оболочки планеты (литосферу, атмосферу и гидросферу) и определило совпадение долгопериодических изменений всех основных групп экзогенных и эндогенных процессов.
Геолого-географические (планетарные) палеогеографические факторы. Тектонические и орографические факторы влияли на соотношение суши и океана, что приводило к изменению палеогеографических процессов. Если площади океана превышали площади суши, наблюдалось развитие на больших площадях однородных ландшафтов. Климат Земли становился равномерным, и циркуляционные процессы ослабевали. Это происходило в связи с тем, что большой объем воды аккумулировал тепло и долго его удерживал. Наличие больших площадей суши делает процессы более контрастными, сложнее становится зональность, климат делается более континентальным с отчетливыми межзональными контрастами и большим температурным градиентом «экватор – полюс»; усиливается атмосферная циркуляция.
Палеогеографическое значение имело географическое местоположение суши. Если площадь суши больше в высоких широтах, природа будет более контрастна, а климат более континентальным, чем в случае, когда площадь суши больше в низких широтах. Внутренние части континетов получают больше тепла и света, но меньше влаги, поэтому здесь формируются зоны степей, полупустынь и пустынь и зональность сдвигается к северу. По мере увеличения суши развивается антициклональная циркуляция атмосферы, а с ней и выхолаживание суши.
Большое значение имел гипсометрический уровень суши . Чем выше среднее значение уровня суши, тем ниже температура воздуха, меньше атмосферное давление, больше испарение. С понижением среднего уровня климат становился более теплым и влажным. Значительна также роль горных барьеров, которые влияют на формирование палеоландшафтов.
Вулканические факторы. Извержение вулканов влияет на газовый состав атмосферы и на литологические особенности отложений – пеплы, лавы, брекчии. Пылевые частицы в атмосфере являются ядрами конденсации и способствуют увеличению облачности. Частицы могут отражать солнечные лучи и снижать уровень радиации на 10 – 20%, что понижает температуру воздуха на 0,5–0,7°C. Вулканическая деятельность влияет на содержание СО 2 , которое колебалось от 0,3% в раннем карбоне до 0,03% в настоящее время, что составляло разницу в температуре воздуха от «парникового эффекта» в 20°.
Океанические факторы. Л. Б. Рухин, автор монографии «Основы общей палеогеографии», отметил, что тектоника дна океана влияла на динамику вод океана. Неоднократно происходила изоляция полярных бассейнов из-за тектонических поднятий гряды Томсона, которая протянулась по дну Атлантического океана от Шотландии, через Исландию до Гренландии. В период поднятий гряды Гольфстрим не попадал в Северный Ледовитый океан, происходило охлаждение вод и оледенение океана, а за ним и материковое оледенение Евразии и Северной Америки.
Вторая особенность океанических вод – глубинная циркуляция вод, которая происходит из-за различий в их плотности. В периоды похолоданий более тяжелые холодные воды северных широт устремляются к экватору и охлаждают водную массу в районе экватора. В периоды потеплений испарение вод с океана на экваторе увеличивает соленость и плотность вод в океане. Воды экватора устремляются на север, повышая температуру океанических вод.
Соленость вод океанов является важным палеогеографическим фактором, т. к. она влияет на испарение с поверхности океанов и содержание водяных паров в атмосфере. Невысокая соленость вод древних океанов способствовала высокой влажности атмосферы. С увеличением солености в океанах увеличивалось давление водяных паров и ослаблялось испарение; понижалось содержание паров в атмосфере и увеличивалась континентальность климата.
Палеогеографический фактор состава атмосферы. Лучистая энергия Солнца на Земле превращается в тепловую, т. е. Земной шар перерабатывает волны коротких длин в длинноволновые.
Современная атмосфера пропускает 48 % солнечных лучей и задерживает 93 % длинноволнового излучения.
Водяной пар является самым хорошим регулятором соотношения коротковолнового и длинноволнового излучения, т. к. хорошо пропускает солнечную радиацию и идеально задерживает тепловое излучение. Особое значение имеют облака. В истории Земли континентальные и океанические условия сменяли друг друга, увеличивая и уменьшая испарение.
Но для образования облаков нужны ядра конденсации в виде вулканической пыли, дыма, кристалликов льда и др. В геологической истории происходило уменьшение облачности и увеличение солнечности климата.
Абсолютно непроницаемым для теплового излучения Земли является СО 2 , которого в современной атмосфере всего 0,03 % объема ее. Если бы СО 2 не было бы совсем, то среднегодовая температура воздуха Земли была бы ниже на 21°С и составляла бы –7°С. Изначально в атмосфере было 98 % СО 2 , но постепенно СО 2 был связан карбонатами, а 1,5 % растворено в водах океана. Сейчас существует равновесие СО 2 в океанах и атмосфере. Ежегодно в одну и другую сторону проходит 200 млрд т СО 2 . Увеличение тока СО 2 с атмосферы в океан выхолаживает Землю, образуются ледники и лед в океане. Увеличение объема океанических льдов увеличивает концентрацию СО 2 в водах, т. к. во льдах содержание СО 2 небольшое. Лишний СО 2 из океанических вод постепенно перемещается в атмосферу и поднимает температуру воздуха, исчезают льды, увеличивается объем вод океана, где уже наблюдается недостаток насыщения СО 2 .
Поступление СО 2 в атмосферу связано также с извержениями вулканов, с дыханием живых организмов, минерализацией растительных и животных остатков, сжиганием органики.
Озон (О+О 2 =О 3) (атом + молекула) также удерживает длинноволновое излучение и повышает температуру воздуха.
Палеоландшафтные факторы влияют на характер осадконакопления и захоронение палогеографической информации.
Антропогенные факторы преобразуют природу и создают основу для возникновения экологических проблем.
4. ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ КАРТЫ____
Конечным итогом палеогеографических исследований является составление карт.
В зависимости от степени обоснованности выделяются:
– палеогеографические карты;
– схематические карты;
– экскизные зарисовки.
На первых двух типах карт обязательно должен быть показан фактический материал, положенный в основу выделения тех или иных палеогеографических элементов.
В зависимости от масштаба, охваченной территории и задач палеогеографические карты могут быть глобальными, обзорными, региональными и детальными. Нужно помнить, что на любой палеогеографической карте показывается обобщенная географическая ситуация на протяжении длительного времени. Временные периоды увеличиваются с древностью отложений.
Существуют специальные палеогеографические карты, на которых изображают определенный процесс, компонент природы или связи элементов (объектов). К ним относятся: палеолитологические, палеотектонические, палеогеоморфологические, палеоботанические и флористические, палеоклиматологические, палеофаунистические, палеолимнологические. Составляются карты палеогеографических условий формирования полезных ископаемых. Палеогеографические карты дополняются литолого-фациальными профилями, по которым можно проследить изменение палеогеографической ситуации во времени и пространстве.
Разработка палеогеографической карты включает в себя следующие этапы:
1. Составляется описание разрезов и скважин (вещественный состав).
2. Выделяются временные интервалы, которые интересуют исследователя.
3. По выбранному временному интервалу в пространстве изучают литологию фаций и в масштабе наносят на карту. Получается литолого-фациальная карта.
4. Строится литолого-фациальный профиль.
5. Устанавливаются условия среды осадконакопления (палеоэкологические).
6. Проводится палеогеоморфологический анализ, где определяется рельеф, области сноса и особенности континентального осадконакопления.
7. Цветом показывается палеогеографическая обстановка – водные бассейны с нормальной соленостью даются тонами синего цвета (в зависимости от глубины), с повышенной соленостью лагуны и моря – лиловым, а с пониженной соленостью и пресные – зеленым.
Денудационные низменности даются желтым цветом, а более возвышенные участки – розовыми и коричневыми цветами.
Динамика процессов показывается стрелками – снос терригенного материала, направление течения рек.
Особыми значками даются месторождения полезных ископаемых.
Для детализаций отдельных палеогеографических элементов могут быть добавлены этапы картосоставления. Например, карты условий обитания организмов, образования осадков, рудных и аутигенных минералов и т. д. требуют дополнительно разработок палеоклиматических характеристик и комплексного анализа палеогеографических карт. Получается ландшафтно-климатическая карта. На ней отображены: а) денудационные и аккумулятивные ландшафты; б) области развития зоо- и фитоценозов; в) зональные характеристики климата и их провинциальные особенности; г) количество атмосферных осадков и особенности их распределения.
С возрождением идей мобилизма А. Вегенера, которые были трансформированы в учение о тектонике литосферных плит, и развитием палеомагнитных исследований палеогеографические карты стали строиться на основе былого распределения географических полюсов, суши и океана. Эти карты называются палинспастическими. Они довольно схематичны и составляются в глобальном или региональном масштабе.
В последнее время академиком К. К. Марковым разработан метод палеогеографического сопряженного анализа опорных разрезов. Опорный разрез – это одно или несколько наиболее представленных естественных обнажений (или скважин) в конкретном районе (участке, регионе), дополняющих друг друга и несущих полную информацию о составе осадков, их стратификации и палеогеографии территории расположения районов. Основное требование, предъявляемое к опорному разрезу, – максимально высокая стратопалеогеографическая информативность, реализуемая в процессе его изучения. На основании этих материалов составляются карты палеогеографического районирования.
5.ЭТАПЫ
ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКОГО
РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ ____________
ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ
ДОКЕМБРИЯ
Докембрий продолжался 3 млрд 950 млн лет. Разделен на три части (эры). Гадейский – доархейский этап развития Земли был длительностью 600 млн лет. Архейский этап длился 1 500 млн лет («археос» – древний). Протерозойский этап («протерос» – первичный, «зоэ» – жизнь) длился 1 850 млн лет. За отмеченное время прошло 7/8 истории Земли.
Жизнь Земли началась с момента формирования ее геосфер – оболочек Земли. Вначале образовалось ядро из железистых планетезималей (оторванных от Солнца кусочков, межзвездной пыли), не содержащих радиоактивных элементов на фазе высоких температур газово-пылевой туманности. По мере охлаждения туманности и расхода железистых соединений к ядру стали притягиваться алюмосиликаты. И чем больше становился объем ядра, тем больше формировалось в их массах алюмосиликатов с радиоактивными элементами. Постепенно ядро окружалось мантией. Мантия была хорошим теплоизолятором, отчего ядро стало пластичным. Передвижение металлической и аллюмосиликатной фаз происходило и в дальнейшем за счет кинетической энергии от бомбардировки метеоритами.
Постепенно формировалась протомантия и протокора, которые благодаря радиоактивному распаду могли неоднократно переплавлять и метаморфизировать свое вещество.
Что происходило на Земле в эти первые 500–600 млн лет, названных гадейским этапом? Следов пока не найдено, т. к. самые древние породы имеют возраст 3,96 млрд лет. Об этом можно судить по материалам с Луны и других планет.
Поверхность Земли, вероятно, была покрыта мощной толщей «насыпного» материала (до нескольких десятков метров) типа лунного реголита, который служил хорошим экраном для теплового излучения Земли. В результате радиоактивного распада кора разогревалась. Дополнительная энергия приходила в результате ударов о Землю планетезималий крупных размеров. Особенно интенсивная бомбардировка имела место около 4,0 млрд лет назад. В местах ударов образовывались кратеры с расплавленной лавой. Еще одним источником энергии явился процесс дифференциации химических элементов внутри Земли на ядро и сиалевую кору.
Бомбардировка метеоритами в верхней оболочке приводила обширные участки к плавлению и образованию пород, близких к базальтам. Внутриземного плавления еще не было, т. к. температуры земных слоев были низкими.
Таким образом, две земные оболочки уже наметились в развитии – протоядро и протомантия. Были ли в это время атмосфера и гидросфера? Этот процесс был связан с освобождением химических элементов из твердого первичного вещества Земли. Только начавшееся плавление верхней оболочки (коры) и появление базальтовых магм привело к образованию водяных паров и газов. В это время вещество атмосферы и гидросферы не было достаточно разделено и представляло смешанную парогазовую массу, окутывавшую мощным и плотным слоем всю планету. Проницаемость для солнечных лучей была очень слабой, поэтому на поверхности Земли царил мрак. Неразделенная парогазовая оболочка состояла из паров воды и некоторого количества кислых дымов: H 2 O, CO 2 , CH 4 , CO, H 2 S, SO 2 HСl, HВr, HF, Ar, H и другие газы и соединения. Часть пара конденсировалась в жидкую воду и составляла мелководные протоокеаны, воды которого были насыщены анионами от дегазации мантии и представляли собой довольно крепкий раствор HCl и H 3 BO 3 c pH = 1–2. Катионы в воду не поступали, т. к. снос с суши был незначительным из-за плоского рельефа.
Архейский этап проходил в три фазы по 0,5 млрд лет – раннюю, среднюю и позднюю. Характерно наличие горных пород этого времени, что позволяет более уверенно говорить о палеогеографии ранних этапов Земной истории. Это так называемые «серые гнейсы», найденные на Канадском, Балтийском, Украинском, Алданском щитах, на востоке Южной Америки и Африки, на западе Австралии. В них большое количество Na, Ni, V и Cr и низкое K, U, Th, Rb, Ti и особенно низкое соотношение 87 Sr/ 86 Sr, равное 0,699–0,701 (т. е. < 1). По химическому составу это были известково-щелочные породы с высоким содержанием Na 2 O, K 2 O, CaO и низким – Al 2 O 3. Кварца (SiO 2) в них было более 65%.
При соприкосновении с атмосферой происходило разрушение пород и вынос химических элементов, в основном катионов Na + , K + , Ca ++ , Al +++ , Fe +++ , Fe ++ и других в воды океана, где формировались хлориды и фториды и постепенно раскислялся океан. Атмосфера в результате охлаждения и выветривания теряла свои кислотные дымы и конденсировала часть водяных паров. В результате этого состав атмосферы изменился и содержал: 98 % CO 2 , 1,5 % N 2 , 0,19 % Ar, примесей H 2 O, NH 3 , CH 4 , H 2 S. Температура была высокой, но ниже точки кипения воды (< 100 о С). Атмосфера становится прозрачнее и вместо мрака на Земле образовалась глубокая тень. Дегазация Земли продолжалась и летучие вещества H 2 O, CO 2 , Cl, N 2 , S 2 , Ar, F 2 , H 2 , B, Br насыщали атмосферу и океаны.
Как полагают ученые, в среднем архее вследствие неравномерности развития ядра на поверхности Земли начинают проявляться зоны постоянных лавоизлияний и постепенно базальтовая кора из «серых