Геологічна діяльність льодовиків і палеонтологія

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство Освіти і Науки України

Глухівський національний педагогічний університет ім. О. Довженка

Кафедра теорії і методики викладання природничих дисциплін

Контрольна робота

З геології з основами палеонтології

Геологічна діяльність льодовиків і палеонтологія

Виконала

Студентка Й курсу

Усенко Аліна Миколаївна

Глухів 2011

Зміст

геологічна льодовик обмерзання

1. Поширення льодовиків на планеті та умови їх утворення. Геологічна діяльність льодовиків

2. Форми збереження організмів

1. Поширення льодовиків на планеті та умови їх утворення. Геологічна діяльність льодовиків

Спочатку дамо важливу статистику: майже 11% суші зайнято льодовиками (більше 16,2 млн. км²); вони покривають величезні простори Антарктиди - 14 млн. км² льоду або 99% її площі і Гренландії - 1,8 млн. км². Товщина льодового панцеру тут досягає 4 км, а в Антарктиді - 4,8 км, при середній товщині 2000-2200 м. Цікаві і такі дані: в полярних областях Південної півкулі знаходиться 86% льодовикового покриву, а в Північній - приблизно 13%. В помірних і тропічних широтах лише біля 1% площі льодовиків Землі. В льодовиках зосереджена величезна кількість прісної води. Вчені підрахували, що якби лід усіх льодовиків розтанув, то рівень Світового океану піднявся б на 66,3 м. і багато низин усіх континентів були б затоплені разом з населеними пунктами.

Про утворення льодовиків вам в якійсь мірі відомо ще з шкільного курсу географії. Це досить складний процес, який залежить від кліматичних умов і рельєфу місцевості. Льодовики зароджуються, розвиваються, рухаються і зникають. Всі ці питання, які вивчає наука гляціологія (від лат. glacies - лід та logos - вчення), мають важливе наукове та практичне значення .

Як відомо, сніг вище снігової лінії не тане. Висота її над рівнем Світового океану різна, що залежить від багатьох кліматичних і геоморфологічних факторів. Так, наприклад, в полярних областях снігова лінія лежить на рівні моря, на Алясці на висоті 1500 м, а в Гімалаях, Тибеті і горах екваторіальної Африки вона підіймається до 4-5 і навіть до 6 км. Крім того, треба мати на увазі, що на висоту снігової лінії впливає північна чи південна орієнтація схилів гірських систем, або їх положення по відношенню до напрямку перенесення атмосферних опадів.

Отже, в пониженнях рельєфу полярних або високогірних областей та на плоскогір`ях лід нагромаджується із року в рік. Спочатку сніжинки під впливом сонячних променів частково тануть і перетворюються в крупинки. Такий крупчастий сніг називають фірном (нім. firn - старий, тогорічний). Потім, змерзаючись і ущільнюючись, фірн перетворюється і білий, непрозорий фірновий лід. В міру подальшого ущільнення фірновий лід звільняється від повітря, стає прозорим і перетворюється в блакитний глетчерний лід (нім. gletscher - льодовик), тобто - в “льодовиковий лід”.

Типи льодовиків та їх характеристика

Таким чином, умови і процес утворення льодовиків ми вже уявляємо і тепер можна говорити про їх геологічну діяльність.

В природі існує три типи льодовиків: гірські, материкові (або покривні) і проміжні (перехідні). Слід мати на увазі, що в навчальній літературі є деяка розбіжність у характеристиці льодовиків, які відносяться до гірських і проміжних. Відрізняються вони між собою розмірами, формою, умовами живлення і руху, а також підльодовиковим рельєфом.

Гірські льодовики поділяються на льодовики долинного (альпійського) підтипу, карові, висячі, перекидні і кальдерні.

Льодовики долинного (альпійського) типу знаходяться в долинах (частіше в готових річкових долинах) і рухаються по них. В цих льодовиках чітко простежуються область живлення (фірновий басейн), область стоку і область танення. Льодовики підрозділяються на прості і складні, що нагадують ріку з притоками. Розміри їх - від кількох до 60-70 км і більше. Найбільший на Землі гірський льодовик ім. Федченка, що на Західному Памірі, досягає довжини 77 км при товщині льоду до 550 м.

Карові льодовики - це невеликі льодовики, які заповнюють ніші, що називаються карами (від шотл. “карріє” - крісло). У них дуже коротка область стоку, яка закінчується на рівні снігової лінії. Кріслоподібні ніші добре видно в горах тільки після танення цих льодовиків. Часто після їх танення утворюються озера.

Висячі льодовики - заповнюють невеликі западини на крутих схилах гір. Вони часто закінчуються на обривах, звідки обрушуються, утворюючи льодопади.

Перекидні льодовики - маючи один фірновий басейн, виникають на плоскогір`ях і стікають в різні боки гірської споруди.

Кальдерні льодовики - утворюються в кальдерах і кратерах потухлих вулканів, тобто виповнюють блюдцеподібні западини.

Материкові (або покривні) льодовики займають 98,5% площі сучасного зледеніння. Вони майже повністю покривають Антарктиду (на 99%) і Гренландію. Крім того, ці льбодовики поширені на значних просторах Канадського архіпелагу та Ісландії, покривають Шпіцберген, Нову і Північну Землю, Землю Франца Йосифа та інші острови Арктики.

Серед льодовиків цього типу в порядку збільшення дослідники виділяють льодовикові підвищення (наприклад, на Шпіцбергені), льодовикові куполи (на Північній Землі, Землі Франца Йосифа, Ісландії), льодовикові “щити”(в Гренландії), льодовикові покриви - коли зливаються кілька “щитів” (в Гренландії і Антарктиді).

Серед безмежних просторів покривних льодовиків нерідко можна бачити виходи на поверхні вершини гірських хребтів. Їх називають нунатаками (з ескімоськ. “нуна” - одинокий і “так” - пік, вершина).

Проміжні льодовики (або льодовики скандинавського типу) включають в себе елементи гірських і материкових льодовиків. Особливістю цих льодовиків є те, що вони утворюються на плоскогір'ях і передгір'ях. Якщо льодовик утворився на плоскогір'ї, то він розтікається в різні боки по долинах. В передгір'ях льодовик такого типу утворюється від зливання льодовиків долинного типу.

Рух льодовиків та їх руйнівна робота

Ще з школи вам відомо, що лід має здатність текти (так, як і смола). І звичайно ж, при найменшому похилі місцевості лід буде рухатись. Причому, чим більший ухил і чим більший тиск маси льоду - тим швидше він буде текти.

Спостереженнями установлено, що швидкість руху льодовиків і Альпах становить 0,1-0,4 м/добу, деякі льодовики Паміру та Гімалаїв рухаються з швидкістю 2-4 м/добу.

Однак рухаються не тільки гірські льодовики. Дослідженнями останніх десятиліть в Антарктиді, Гренландії, на островах Російського сектору Арктики та в інших місцях установлено, що покривні льодовики рухаються до країв набагато швидше, ніж передбачалось раніше. Причому, при великій товщині льоду швидкість майже не залежить від підльодовикового рельєфу. Так, наприклад, установлено, що в деяких місцях Гренландії лід рухається зі швидкістю 40 м за добу. В межах цього найбільшого острова Світу льодовики в окремих місцях виходять далеко в море. Наприклад, льодовик Петермана виходить в море до 40 км. Через 15-20 років він обламується і утворюється величезний айсберг.

В 1995 р. на Антарктиді відірвався найбільший з відомих до цього часу айсбергів, що мав розмір 150 х 80 км. Недавно на цьому материку виявлено найдовший льодовик на Планеті - 333 км. Йому дали ім'я “Фейкел”.

Рухаючись, льодовики виконують велику руйнівну роботу, яка посилюється ще й тому, що в лід вмерзають уламки гірських порід. В результаті цього дрібні форми рельєфу згладжуються. Досвідчений географ чи геолог завжди помітить роботу льодовика по особливостях рельєфу. Таку руйнівну роботу льодовиків прийнято називати екзарацією(від лат. exsaratio - виорюю) або льодовиковою ерозією. Особливо інтенсивно екзарація відбувається в долинах. Безперервно рухаючись, льодовик здирає породи і тому долина набуває коритоподібного поперечного профілю. Такі долини називають трогами (нім. Trog - корито, ночви).

Рухаючись вниз, льодовик зустрічає різні за твердістю породи або нахилене їх залягання. Тому вздовж трогу будуть зустрічатись уступи, які називають рігелями (від нім. Rigel - бар`єр).

Там, де льодовик боком руйнував і зносив породи, утворюються плечі трогу.

В областях дії материкових або перехідних льодовиків часто можна бачити так звані ванни виорювання і баранячі лоби, або поєднання баранячих лобів, що називають кучерявими скелями.

Льодовик може також відривати і переносити, а потім обкатувати і дуже великі валуни або великі маси порід .

В окремих випадках, там, де існували перекидні льодовики, можна спостерігати прохідні долини.

Якщо льодовик проходить по території, яка складена осадочними породами, то він їх зминає і перекидає. Такі порушення первинного залягання шарів порід називають льодовиковими дислокаціями, які спостерігаються в областях давнього зледеніння: в басейнах Дніпра, Дону і Волги. Особливо яскраво вони виражені в Канівських горах, на яких знаходиться могила Т.Г. Шевченка. Добре їх можна простежувати і вздовж берега Кременчуцького водосховища недалеко від м. Світловодська (гора Пивиха).

Акумулятивна робота льодовиків

Валуни, галька з піском і суглинком через певний час виносяться льодовиком на край. Вся ця маса порід називається одним французьким словом - морена((moraine, що означає валун, галька). Найбільше її відкладається там, де тане льодовик, тобто в області танення льодовика. Льодовик весь час приносить нові порції морени і вона нагромаджується на кінці льодовика. Таку морену називають кінцевою. Проте, під час руху льодовика (особливо долинного типу), вона може залишатись по його боках і таку морену називають боковою. Може бути морена на поверхні, в тілі льодовика і на його дні. Тому ще існують її різновиди: поверхнева, внутрішня і донна. Іноді зливаються долинні льодовики. Тоді бокові морени залишаються в середній частині льодового потоку з виходом на поверхню. Таку морену називають серединною.

Водно-льодовикові відклади

Під час материкових зледенінь процеси відкладання порід набувають дещо іншого характеру, особливо у зв'язку з таненням льодовика, перемиванням і перевідкладанням морени. Починають текти потужні потоки, які здатні перемивати, переносити і відкладати великі маси морени.

Як вам уже відомо, Євразія в четвертинному (антропогеновому) періоді зазнала зледеніння на великих просторах. Історію його ви будете вивчати в історичній геології, а зараз звернемо увагу на результати водно-льодовикової акумуляції. Ці процеси добре вивчені російськими і українськими вченими, починаючи від праць академіка Кропоткіна П.А. (друга половина минулого ст.). Але дослідження ведуться до цього часу. З'явилось багато наукових праць: С.А. Яковлєва, К.К. Маркова, Ю.А. Лаврушіна, І.П. Герасімова, В.А. Тутковського, В.Г. Бондарчука, М.Ф. Веклича, В.М. Шовкопляса та інших вчених.

Геологами установлено, що в областях давніх і сучасних материкових зледенінь поширені 2 види морени: кінцева і донна. Талі води перемивають, переміщують і сортують морену. Ці породи називають водно-льодовиковими.

Там, де відбулось давнє материкове зледеніння, всюди можна бачити великі площі, покриті потужною товщею піщаних відкладів, яким дали назву “зандрові поля” (від нім., ісл. і дат. Sander - пісок). Ці поля в багатьох місцях зливаються між собою, утворюючи зандрові рівнини. Фактично вся понижена територія Полісся - це зандрова рівнина.

З діяльністю талих вод покровних льодовиків пов'язано утворення таких форм рельєфу як ози, ками і друмліни.

Озами (від швед. слова osas - хребет, гряда) - називають витягнуті в напрямку руху льодовика гряди довжиною до кількох десятків км (бувають до 70 км) і шириною 3-4 км. Вони складені із піску, гравію і гальки. Утворення їх пов'язано з виникненням великих тріщин на краю льодовика, що мав товщину до 2 км та рухом по них талих вод з наступним заповненням порожнин осадками. Коли льодовик остаточно розтав, ці гряди залишились вираженими в сучасному рельєфі.

Друмліни (англ. слово, що означає “гребінь”, “кряж”) - це видовжені бугри, які складені моренним матеріалом. Видовжені вони в напрямку відступання льодовика і поширені, як правило, великими групами (до кількох тисяч). Довжина їх переважно 450-600 м, ширина 150-200 м, висота 15-45 м.

Ками (нім. кamm - гребінь) - це невисокі горби (висотою до кількох десятків метрів), які хаотично або в якомусь порядку поширені по областях колишнього зледеніння. Вони складені піщано-гравійними і валунними відкладами і появляються за відступаючими льодовиками.

На територіях, які зазнали материкового зледеніння утворилось також багато різних за розмірами западин, які майже завжди заповненні водами. Таким чином утворились тисячі озер і “ванн” Карелії, Кольського півострова, Півночі Східно-Європейської рівнини.

Давні обмерзання в історії Землі

Кліматична зональність була на нашій планеті, починаючи з архейської ери (близько 2,5 млрд. років тому). Причому, були такі холодні області, в яких існували материкові льодовики, що залишили найдавніші моренні відклади. Щоб відрізнити їх від сучасних морен, прийнято їх називати тіллітами (англ. “tillitе” - валунна глина). Вони установлені на всіх материках. Були обмерзання також на протязі палеозойської ери. Потім наступила перерва в мезозойській ері. В кінці кайнозойської ери знову виникло велике обмерзання (в четвертинному періоді).

Таким чином, ми розглянули дуже важливі і цікаві питання геологічної діяльності льодовиків. Тепер ви уявляєте типи льодовиків і їх особливості, познайомились з руйнівною та акумулятивною роботою, водно-льодовиковими відкладами та їх формами рельєфу.

2.Форми збереження організмів

Дуже маленький відсоток, що жили коли-небудь, на Землі організмів зберігається до наших днів. У переважній більшості випадків, основна умова збереження залишків -- скам'яніння, або фоссилізація. Але не кожен кістяк або лист може скам'яніти. Органічні залишки, що залишились на суші часто швидко руйнуються падальщиками і сапротрофами. Процеси вивітрювання стирають кісти і раковини в пил. Набагато краще відбувається збереження залишків у водному середовищі, особливо в морі. Раковина, що потрапила на дно, поступово покривається все новими і новими шарами донних опадів і поглиблюється в осадову товщу. Тут органічна складова руйнується, а її місце займають мінеральні речовини з води й осаду. Так відбувається скам'яніння. Але на цьому процес не закінчується. Іноді менш стійкі вихідні мінеральні речовини можуть перекристалізуватися в більш стійкі, зберігаючи при цьому свій хімічний склад. Наприклад, мінерал арагоніт може перекристалізуватися в більш стійкий кальцит, при цьому обидва мінерали являють собою карбонат кальцію. Може відбуватися й інший процес -- мінералізація. При цьому первинна мінеральна речовина заміняється іншим мінералом. Наприклад, кальцит іноді заміщається піритом. Усередині порожнин раковин, костей і інших залишків нерідко виростають друзи кристалів різних мінералів: кальциту, кварцу (аметисту), анапаїту, піриту, галеніту, марказиту, флюориту. Протягом того часу, за який скам'янілість знаходиться в скам'янілому осаді (породі) вона може піддатися здавлюванню вищих шарів, руйнуванню. Тому далеко не усе, що кам'яніє зберігається в земній корі мільйонами років.Збереженність скам'янілих залишків дуже різна. Палеонтологи виділяють кілька форм збереженності.

1. Повна або майже повна збереженність, при якій залишаються незруйнованими м'які тканини. Вони можуть залишитися непошкодженими в тому випадку, якщо будуть недоступні ні падальщикам, ні бактеріям - і грибам -деструктурам. Такі умови властиві вічній мерзлоті. Недарма в ній були виявлені замерзлі тіла антропогенових ссавців, у яких збереглися шлунки, наповнені останніми обідами тварин, і паразитичні хробаки. Тривала жара і сухий клімат теж благодатно впливають на збереження м'яких тканин. Саме при дії таких факторів утворювалися мумії єгипетських фараонів, а також мумії анатозавров, скам'яніла шкіра (гадрозаври, моноклон) і внутрішні органи (сципионікс, тесцелозавр) деяких динозаврів. Зберігатися можуть і внутрішні органи, у яких є яка-небудь неорганічна складова, наприклад, так відбувається з кам'янистими каналами голкошкірих. Унікальні умови для того, щоб тіла антропогенових ссавців не руйнувалися, склалися в солоних товщах і гірському воску (озокериті), де були знайдені тіла шерстистих носорогів. У цих осадових породах бактерії просто не могли розвиватися. Відомий своїми замурованими бранцями янтар, що колись представляв смолу хвойних дерев. Тварини, а це комахи, павукоподібні, жаби, ящірки, грузнули в смолі і виявлялися замурованими на десятки мільйонів років. Іноді в янтарі зустрічаються і залишки лишайників. Але добре збереглися тільки покриви тварин, тоді як внутрішні органи зруйнувалися. Крім янтарю широко відомі асфальтові пастки. Вони знайдені в Північній Америці (ранчо Ла-Бреа), в Азербайджану (Бінагади). Вони представляли озера рідкого асфальту, у якому грузнули багато тварин. В азербайджанському асфальтовому озері було знайдено більш 150 видів ссавців і птахів, а також кілька видів рослин. Важливо, що кістки дійшли до наших днів не утративши свої органічні речовини. Непогано зберігається структура тканин рослин при їхньому обвуглюванні.

2. Повні або частково збережені кісткові утворення

Це дуже розповсюджена форма збереженності. Тверді кістяки, панцири, раковини тварин добре кам'яніють і більш стійкі до руйнування. Вони зустрічаються цілими або роздробленими. У науці відомі випадки, коли тварин описували по однієї або двом кісточкам (наприклад, хребцям).

3. Зовнішні ядра (природні зліпки)

Представте, що раковина молюска потрапила в мул. Довгий час її внутрішня порожнина була порожньою. Пізніше стулки зруйнувалися, а порожнина, що залишилася, була заповнена осадом, що скам'янів. У такий спосіб сформувалося зовнішнє ядро раковини. Але доля раковини, що потрапила в мул могла скластися по іншому.

4. Внутрішні ядра (природні зліпки)

Допустимо внутрішня порожнина заповнилася мулом, що потім скам'янів. Згодом відбулося руйнування стулок, але зберігся внутрішній зліпок, або ядро внутрішньої поверхні раковини.

5. Відбитки

Іноді залишки рослин або тварин перш ніж зникнути, залишають у породі відбиток своєї поверхні. Незважаючи на, здавалося б, малу для палеонтолога інформативність відбитків і ядер, проте вони можуть мати важливе значення. На них можна спостерігати зовнішню і внутрішню скульптуру раковин, і відновити зовнішній вигляд скам'янілості.

6. Сліди життєдіяльності, або іхнофосилії

Про цей тип збереженності ми поговоримо докладно не багато нижче, в іншій статті.

7. Хемофосилії

В даний час методи дослідження палеонтології досягли такого рівня, що учені уміють виділяти з породи не тільки мікрозалишки (наприклад, різних одноклітинних, клітки крові), але і хімічні речовини органічного походження, наприклад, продукти руйнування хлорофілу. Так у "німих" на перший погляд породах, палеонтологи-віртуози знаходять органічні речовини, що колись знаходилися в живій клітині.

8. Останній тип збереженності не зовсім відноситься до цієї градації, тому що мова тут піде про псевдофосилії, тобто помилкові скам'янілості. Деякі кристалічні утворення вигадливої форми дуже нагадують фосилії. На такий "виверт природи" іноді потрапляються навіть палеонтологи. Наприклад, дендрити оксиду марганцю дуже схожі на ходи якихось дрібних організмів, що риють. Недарма і називаються вони однаково -- фукоїди. А от із конкретними тваринами хететидами часто плутають стилоліти -- вертикальні уступи на границі двох здавлених шарів.

Размещено на Allbest