Возникновение понятия о геологическом времени. Суть хроностратиграфии. Использование методов сравнительной геодинамики для обсуждения особенностей тектоники литосферных плит в докембрии. Установление глобальных стратотипов для всех ярусов фанерозоя.
Аннотация к работе
В настоящих методических указаниях в качестве примеров рассматривается три важнейших направления в изучении эволюции Земли: современная хроностратиграфия, метод "молекулярных часов" и сравнительная геодинамика. Методические указания по своей сути являются конспектом 3 отдельных лекций и, следовательно, могут использоваться студентами непосредственно для закрепления знаний, полученных на этих лекциях. Кроме того, характеризуемые результаты исследований в рамках трех вышеобозначенных направлений могут быть использованы студентами при проведении самостоятельной научно-исследовательской работы. Описанные там последовательности с характерным для них набором ископаемых организмов и закономерностями распространения последних в разрезе стали использоваться в качестве эталонов полных интервалов вышеуказанных подразделений (в большинстве случаев речь идет о ярусах). В этой связи, начиная с 1970-х г.г., Международная комиссия по стратиграфии (информация об этой организации и результатах ее деятельности представлена на официальной web-странице www.stratigraphy.org) начала масштабную корректировку шкалы геологического времени.КЕМБРИЙСКАЯ СИСТЕМА (4 отдела, глобальные стратотипы установлены для 4 ярусов из 10): фортунский, друмский, гужаньский, паибский ярусы. ОРДОВИКСКАЯ СИСТЕМА (3 отдела, глобальные стратотипы установлены для всех ярусов): тремадокский, флойский, дапиньский, дарривильский, сандбийский, катский, хирнантский ярусы. СИЛУРИЙСКАЯ СИСТЕМА (4 отдела, глоабьные стратотипы установлены для всех ярусов): радденский, аэронский, телихский, шейнвудский, гомерский, горстский, лудфордский ярусы; в верхнем отделе ярусы не выделены, но для отдела в целом установлен глобальный стратотип. ДЕВОНСКАЯ СИСТЕМА (3 отдела, глобальные стратотипы установлены для всех ярусов): лохковский, пражский, эмсский, эйфельский, живетский, франский, фаменский ярусы. НЕОГЕНОВАЯ И ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СИСТЕМЫ (в настоящее время обсуждается положение границы между системами и целесообразность выделения четвертичной системы, а также ярусная номенклатура интервала последней (Gibbard, Cohen, 2008; MCGOWRAN et al., 2009); автор придерживается мнения о нецелесообразности выделения четвертичной системы в традиционном статусе (Ruban, 2008a), и в таком виде неоген включает 4 отдела; кроме того, обсуждается введение нового подразделения - антропоцена; глобальные стратотипы установлены для 8 ярусов): аквитанский, серравальский, тортонский, мессинский, занклийский, пьяченцский, гелазийский, калабрийский ярусы; в голоценовом отделе ярусы не выделены, но для отдела в целом установлен глобальный стратотип.К настоящему времени достигнут значительный прогресс в использовании метода "молекулярных часов" относительно большого количества групп живых организмов. В 2009 г. информация, полученная в ведущих мировых лабораториях, была суммирована и издана в виде справочника, где учитываются (будучи критически рассмотрены) данные по 1610 семействам всех трех надцарств (Hedges, Kumar, 2009). Ниже приводятся некоторые, в.т. наиболее интересные с точки зрения общей геологической эволюции планеты, датировки событий, полученные с помощью метода "молекулярных часов". ПРИМЕЧАНИЯ: 1) стандартные обозначения единиц времени: Ga - млрд л., Ma - млн л.; 2) даны упрощенные названия групп живых организмов, а их соответствие биологической номенклатуре указывается согласно (Hedges, Kumar, 2009). На основании такого сравнения может быть сделан вывод о степени геодинамического сходства регионов, что важно для 1) обсуждения общих закономерностей их развития, 2) определения величины отклонения от этих закономерностей, 3) дополнения пробелов в знаниях об одном из регионов, 4) установления связей между тектоническим развитием этих регионов, 5) выявления тенденций в изменении характера динамики литосферы и т.п.В обоих случаях была установлена островодужная коллизия, сопровождавшаяся сдвиговыми смещениями, затуханием вулканической активности и некоторой стабилизацией тектонического режима. На Кавказе коллизия типа "дуга-дуга" длилась от 3-4 до 8 млн. л., тогда как в пределах Западно-Пилбарского гранит-зеленокаменного террейна длительность коллизии типа "дуга-континент" достигала 170 млн. л. В качестве другого примера приведем опыт использования сравнительной геодинамики при изучении крупномасштабных сдвиговых смещений на южной периферии Русской (Восточно-Европейской) платформы в позднем палеозое-раннем мезозое. Здесь с конца девона и до середины триаса имели место крупные правосвдвиговые смещения, в результате которых, в частности, террейн Большого Кавказа оказался смещенным в Прото-Альпийскую область, где располагался рядом с Карнийскими Альпами и Богемским массивом. Такого рода деформации происходили по всей северной периферии океана Палеотетис и были связаны с глобальной системой шовных зон внутренней части суперконтинента Пангея.
Введение
Изучение эволюции Земли в геологическом прошлом является приоритетом современной геологии. За последние десятилетия его характер претерпел значительные изменения. Речь идет не только о появлении свежих данных, разработке новых методов, но и о фундаментальном преобразовании всей системы взглядов, которое продолжается и по сей день. Представления, которые главенствовали и казались незыблемыми еще 20-30 лет назад, претерпели коренные изменения или вообще были оставлены в прошлом.
В настоящих методических указаниях в качестве примеров рассматривается три важнейших направления в изучении эволюции Земли: современная хроностратиграфия, метод "молекулярных часов" и сравнительная геодинамика. Кратко излагаемая информация предназначена для студентов, посещающих лекционные занятия по курсу "Основы научных исследований". Методические указания по своей сути являются конспектом 3 отдельных лекций и, следовательно, могут использоваться студентами непосредственно для закрепления знаний, полученных на этих лекциях. Кроме того, характеризуемые результаты исследований в рамках трех вышеобозначенных направлений могут быть использованы студентами при проведении самостоятельной научно-исследовательской работы. При разработке методических указаний автор старался использовать новейшие сведения и самую современную литературу, опубликованную на международном уровне в течение последних нескольких лет. Это предоставляет студентам доступ к уникальной по своей "свежести" информации, и, тем самым, они получают возможность приобщиться к практике мировой геологии.
Еще одной целью настоящих методических указаний стоит выработка у студентов способности к критическому анализу получаемой ими научной информации, что невозможно без постоянного сопоставления и обновления знаний.
1. Современная хроностратиграфия
1.1 Актуальность и краткая характеристика направления
Возникновение понятия о геологическом времени восходит корнями ко времени изучения последовательностей осадочных пород. Однако сравнительно быстро для измерения геологического времени стали использоваться комплексы ископаемых организмов, распространенных в сравнительно узком стратиграфическом интервале (руководящая фауна). Хотя разделение лито- и биостратиграфии произошло еще в XIX веке, решение вопроса об их окончательном разграничении затянулось на многие десятилетия. В отечественной практике это разграничение стало активно проводиться лишь с начала 1990-х годов. Выделение на основе руководящей фауны подразделений геологического времени было связано со стратиграфическими работами в конкретных местностях. Описанные там последовательности с характерным для них набором ископаемых организмов и закономерностями распространения последних в разрезе стали использоваться в качестве эталонов полных интервалов вышеуказанных подразделений (в большинстве случаев речь идет о ярусах). Конкретные разрезы, в которых закреплялись стратиграфические подразделения, стали их историческими стратотипами. К середине XX века стало очевидным, что привязка к историческим стратотипам малоэффективна. Во-первых, практически невозможно подобрать такой разрез, чтобы в нем был представлен действительно полный интервал того или иного яруса. Перерывы и дефекты палеонтологической летописи все равно будут оказывать существенное влияние. Во-вторых, исторические стратотипы в большинстве своем располагаются в Европе, тогда как разрезы в других частях света могут быть неменее, а часто и более информативными. В-третьих, стратиграфия накопила огромное количество новых данных, которые нельзя было не учитывать при разработке шкал геологического времени. В этой связи, начиная с 1970-х г.г., Международная комиссия по стратиграфии (информация об этой организации и результатах ее деятельности представлена на официальной web-странице www.stratigraphy.org) начала масштабную корректировку шкалы геологического времени. Эта работа не завершена до сих пор, хотя наибольший прогресс был достигнут в последние два десятилетия, когда и была заложена основа современной хроностратиграфии. В настоящее время происходит бурное развитие этого направления, которое стало одним из ключевых в изучении эволюции Земли.
Суть современной хроностратиграфии сводится к следующему. Взамен историческим стратотипам, которые сохраняют определенное значение (но не для целей корреляции), предложены глобальные стратотипы (GSSP = Global Stratotype Section and Point), иногда называемые "золотыми гвоздями". В них фиксируется положение нижних границ ярусов. Найти разрезы, где пограничный интервал представлен в непрерывной последовательности, возможно. Более того, хорошо закрепленная событийными уровнями (изохронными поверхностями проявлений глобальных событий в эволюции Земли), граница ярусов может быть успешно прослежена на поверхности планеты. Глобальные стратотипы могут располагаться в любом регионе планеты. При фиксации границы яруса используются события, связанные с эволюцией биоты (последнее или первое появление видов), химизма геологической среды (например, аномалии изотопа углерода), магнитного поля (смена полярности) и т.п. Каждая вновь установленная граница датируется с помощью методов определения абсолютного времени. В ряде случаев возможно использование таких новейших методик как астрономические калибровки (основаны на изучении закономерностей глобальной цикличности и ее связи с астрономическими параметрами планеты). При установлении стратотипов или до этого на основании представительных (для Земли в целом) данных обсуждаются вопросы, связанные с объемом ярусов, а также название последних. В ряде случаев выделяются новые ярусы. Одновременно ведутся дискуссии относительно иерархии и номенклатуры подразделений геологического времени. Например, в недавнее время кембрийская система была расчленена на 4 отдела (Ogg et al., 2008). На 4 года из шкалы геологического времени был выведен четвертичный период. Недавно он был возвращен туда, однако его граница установлена ниже (Gibbard, Cohen, 2008). Поднимается вопрос о переходе к трехчленному разделению мела. Все упомянутые выше и прочие дискуссии относительно шкалы ведутся в рамках работы Международной комиссии по стратиграфии. Решения принимаются коллегиально путем голосования.
Иными словами, представления о геологическом времени претерпевают существенные изменения. Современная хроностратиграфия создает принципиально новую систему видения эволюции Земли, т.к. сочетает в себе как событийный, так и эволюционный подходы. Установление глобальных стратотипов для всех ярусов фанерозоя вовсе не означает придание шкале окончательного вида. Во-первых, немалая работа предстоит в отношении докембрийского интервала. Во-вторых, появление новых данных и методик исследований обязательно должно приводить к корректировке иерархии и номенклатуры подразделений геологического времени и пересмотру глобальных стратотипов. геологический хроностратиграфия геодинамика тектоника
Вывод
К настоящему времени хроностратиграфическая шкала и, соответственно, шкала геологического времени разработаны для большей части фанерозойской истории Земли (Ogg et al., 2008). Что касается докембрия (гадей, архей, протерозой), то сейчас обсуждается возможность пересмотра ранее принятой для этого интервала шкалы (Bleeker, 2004). Установление глобального стратотипа для эдиакарской системы (Ogg et al., 2008) открыло совершенно новые перспективы для использования традиционно считавшихся "фанерозойскими" методов в отношении значительно более древних интервалов.
Ниже предлагается список ярусов, для которых установлены глобальные стратотипы и которые, следовательно, отражают века геологической истории, выделенные на принципиально новой основе. Данный список основан на последней версии справочного руководства Международной комиссии по стратиграфии (Ogg et al., 2008).
КЕМБРИЙСКАЯ СИСТЕМА (4 отдела, глобальные стратотипы установлены для 4 ярусов из 10): фортунский, друмский, гужаньский, паибский ярусы.
ОРДОВИКСКАЯ СИСТЕМА (3 отдела, глобальные стратотипы установлены для всех ярусов): тремадокский, флойский, дапиньский, дарривильский, сандбийский, катский, хирнантский ярусы.
СИЛУРИЙСКАЯ СИСТЕМА (4 отдела, глоабьные стратотипы установлены для всех ярусов): радденский, аэронский, телихский, шейнвудский, гомерский, горстский, лудфордский ярусы; в верхнем отделе ярусы не выделены, но для отдела в целом установлен глобальный стратотип.
ДЕВОНСКАЯ СИСТЕМА (3 отдела, глобальные стратотипы установлены для всех ярусов): лохковский, пражский, эмсский, эйфельский, живетский, франский, фаменский ярусы.
КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА (2 подсистемы и 6 отделов, глобальные стратотипы установлены для 3 ярусов из 7): турнейский, визейский, башкирский ярусы.
ПЕРМСКАЯ СИСТЕМА: (3 отдела, глобальные стратотипы установлены для 6 ярусов из 9): ассельский, роадский, вордский, кэптенский, учапиньский, чансиньский ярусы.
ТРИАСОВАЯ СИСТЕМА (3 отдела, глобальные стратотипы установлены для 3 ярусов из 7): индский, ладинский, карнийский ярусы.
ЮРСКАЯ СИСТЕМА (3 отдела, глобальные стратотипы установлены для 5 ярусов из 11): синемюрский, плинсбахский, ааленский, байосский, батский ярусы.
МЕЛОВАЯ СИСТЕМА (2 отдела, обсуждается возможность выделения 3 отделов, глобальные стратотипы установлены для 3 ярусов из 12): сеноманский, туронский, маастрихтский ярусы.
ПАЛЕОГЕНОВАЯ СИСТЕМА (3 отдела, глобальные стратотипы установлены для 5 ярусов из 9): датский, зеландский, танетский, ипрский, рупельский ярусы.
НЕОГЕНОВАЯ И ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СИСТЕМЫ (в настоящее время обсуждается положение границы между системами и целесообразность выделения четвертичной системы, а также ярусная номенклатура интервала последней (Gibbard, Cohen, 2008; MCGOWRAN et al., 2009); автор придерживается мнения о нецелесообразности выделения четвертичной системы в традиционном статусе (Ruban, 2008a), и в таком виде неоген включает 4 отдела; кроме того, обсуждается введение нового подразделения - антропоцена; глобальные стратотипы установлены для 8 ярусов): аквитанский, серравальский, тортонский, мессинский, занклийский, пьяченцский, гелазийский, калабрийский ярусы; в голоценовом отделе ярусы не выделены, но для отдела в целом установлен глобальный стратотип.
ПРИМЕЧАНИЕ: названия ярусов могут иметь отличные написания на русском языке.
2. Метод "молекулярных часов"
2.1 Актуальность и краткая характеристика направления
Традиционно эволюция жизни на Земле восстанавливается путем накопления палеонтологических данных. Однако сложность интерпретации геологической информации об ископаемых организмах, неполнота и различные дефекты палеонтологической летописи, несовершенство существующих методик обработки данных о древней биоте и т.д. создают значительные препятствия на пути познания биологической эволюции. Для иллюстрации сказанного приведем два факта. Долгое время считалось, что остатки древнейших на Земле организмов возрастом 3,8 млрд лет найдены в Гренландии. Однако новые исследования показали, что данные остатки (независимо от того, являются ли они органическими или нет, хотя последнее вероятно) имеют существенно более молодой возраст (Appel et al., 2003). Таким образом, возраст наиболее древних организмов оказывается меньшим, чем предполагалось. Тем не менее, жизнь на Земле наверняка является более древней (Russell, 2009). В качестве другого факта можно указать, что степень изученности морских и континентальных организмов принципиально различна, и, возможно, мы существенно недооцениваем роль континентальной биоты в общей эволюции жизни на Земле (Russell, 2009).
Новейшей альтернативой традиционному направлению исследований является метод "молекулярных часов". Он интенсивно развивался с 1960-х годов, однако наиболее широко стал использоваться лишь в последние 5-10 лет. Смысл данного метода заключается в следующем. Анализ генетической информации, полученной из современных организмов (по ДНК и протеиновым последовательностям), позволяет определить степень их родства и реконструировать порядок образования от некоторых общих предковых форм (Hedges, Kumar, 2009). При этом считается, что молекулярные изменения достаточно постоянны, предсказуемы, а потому пригодны для статистического моделирования. Современные технологии также позволяют учесть возможные отклонения от постоянных величин указанных изменений. Таким образом, имеется возможность для оценки времени между дивергенцией форм от последнего общего предка. Результатом дивергенции является появление новых линий организмов, которое, как было сказало, может быть датировно. Таким образом, строится т.н. "дерево времени" (аналог генеалогического древа), которое отражает последовательность и время дивергенций организмов, приведших, в конечном итоге, к появлению современных форм. Иными словами, анализ только лишь современной генетической информации позволяет реконструировать биотическую эволюцию и описывать ее в масштабе геологического времени.
Метод "молекулярных часов" получил особое распространение с начала 2000-х годов, а его результаты привлекают к себе все большее внимание. Они позволяют предполагать с той или иной степенью достоверности время появления таксонов при отсутствии надежных палеонтологических данных. По сути активное развитие данного метода открыло соврешенно новое направление в изучении эволюции жизни на Земле. Большие перспективы в его развитии связаны с анализом информации не только по современным, но и по ископаемым организмам, а также совершенствованием калибровок датирования происхождения новых таксонов от общего предка (Hedges, Kumar, 2009).К настоящему времени достигнут значительный прогресс в использовании метода "молекулярных часов" относительно большого количества групп живых организмов. В 2009 г. информация, полученная в ведущих мировых лабораториях, была суммирована и издана в виде справочника, где учитываются (будучи критически рассмотрены) данные по 1610 семействам всех трех надцарств (Hedges, Kumar, 2009). Ниже приводятся некоторые, в.т. наиболее интересные с точки зрения общей геологической эволюции планеты, датировки событий, полученные с помощью метода "молекулярных часов". Все они заимствованы из указанного руководства (Hedges, Kumar, 2009), являющегося наиболее "свежим" источником информации.
Появление жизни на Земле - 4,4-4,2 Ga
Первая дивергенция жизни - 4,2 Ga
Появление эукариотов (Eukaryota) - 2,0 Ga
Первая дивергенция эукариотов (Eukaryota) - 1594 Ma
Появление грибов (Fungi) - 1368 Ma
Появление животных (Metazoa) - 1020 Ma
Появление наземных растений (Embryophyta) - 936 Ma
Появление иглокожих (Echinodermata) - 795 Ma
Появление позвоночных (Vertebrata) - 774 Ma
Появление моллюсков (Mollusca) - 698 Ma
Первая дивергенция наземных растений (Embryophyta) - 593 Ma
Первая дивергенция пауков (Araneae) - 392 Ma
Появление покрытосеменных растений - 355 Ma
Первая дивергенция жуков (Coleoptera) - 285 Ma
Появление лягушек и жаб (Anura) - 264 Ma
Первая дивергенция диатомовых водорослей (Bacillariophyta) - 207,5 Ma
Первая дивергенция птиц (Aves) - 119 Ma
Первая дивергенция крокодилов (Crocodylia) - 102,6 Ma
Появление грызунов (Rodentia) - 86,4 Ma
Появление приматов (Primates) - 86,2 Ma
Появление летучих мышей (Chiroptera) - 84,2 Ma
Появление плотоядных (Carnivora) - 79,8 Ma
Дивергенция сов (Strigiformes) - 71,1 Ma
Дивергенция плотоядных на Caniformia и Feliformia - 52,9 Ma
Появление гоминид (Hominidae) - 18,8 Ma
ПРИМЕЧАНИЯ: 1) стандартные обозначения единиц времени: Ga - млрд л., Ma - млн л.; 2) даны упрощенные названия групп живых организмов, а их соответствие биологической номенклатуре указывается согласно (Hedges, Kumar, 2009).
3. Сравнительная геодинамика
3.1 Актуальность и краткая характеристика направления
К настоящему моменту накоплен огромный запас знаний о геологическом строении многих регионов планеты. Их обобщение позволяет дать достаточно целостную характеристику эволюции литосферы и ее крупных составляющих. Однако прямое сравнение отдельных регионов является неменее важной задачей. Подобного рода работы предпринимались неоднократно, в т.ч. и геологами нашей страны. В частности, Н.С. Шатский еще в середине XX века предпринял весьма результативное сопоставление тектоники Донбасса и системы Вичита в США. Накопление большого массива новых данных и существенная детализация региональных геодинамических реконструкций к настоящему времени делают исследования в области сравнительной геодинамики исключительно актуальными. Это становится еще более очевидным, принимая во внимание тот факт, что концепция тектоники литосферных плит оказалась существенно расширенной представлениями о террейнах. Именно к середине 1990-х годов появились возможности для достоверных плит-тектонических реконструкций достаточно небольших регионов, учитывающих динамику как крупных, так и мелких блоков. Использование террейнового анализа по сути невозможно без привлечения сравнительной геодинамики, т.к. требует получения целостной картины региональной эволюции литосферы путем сопоставления фрагментальных геодинамических построений в условиях острого дефицита данных.
Целью сравнительной геодинамики как самостоятельного направления является сравнение состояния на определенный момент и/или на развития интервале эволюции литосферы двух и более отдельных, в т.ч. и весьма удаленных друг от друга в пространстве и/или времени, регионов или структурных элементов. На основании такого сравнения может быть сделан вывод о степени геодинамического сходства регионов, что важно для 1) обсуждения общих закономерностей их развития, 2) определения величины отклонения от этих закономерностей, 3) дополнения пробелов в знаниях об одном из регионов, 4) установления связей между тектоническим развитием этих регионов, 5) выявления тенденций в изменении характера динамики литосферы и т.п. Сравнение может проводиться для геодинамического режима в целом и отдельных его составляющих, а также как для временных срезов, описываемых режимом и тенденциями, так и для временных интервалов, описываемых динамикой и трендами. Установление геодинамических аналогов может иметь практические следствия. Например, обсуждение перспектив нефтегазоносности одного региона допустимо вести с использованием данных по-другому, где месторождения нефти или газа уже обнаружены.
Перспективы сравнительной геодинамики исключительно широки. В частности, именно исследования в рамках этого направления, вероятно, позволят подобрать ключи к расшифровке архейской тектоники литосферных плит, а также геодинамики Панталассы - огромного океана, существовавшего десятки миллионов лет. С большой уверенностью можно утверждать, что любое сравнение двух или более регионов никогда нельзя считать завершенным. Допустим, геологическое строение одно из регионов изучено лучше. Установив сходство с другим регионом, где имеется дефицит знаний, мы прогнозируем наличие там еще неизвестных особенностей, которые характерны для первого региона. Однако последующие исследования могут не подтвердить этот прогноз или обнаружить, что в двух регионах общие особенности строения земной коры проявлены с закономерными отличиями.В отличие от двух вышеуказанных направлений приходится констатировать, что, к сожалению, исследования в области сравнительной геодинамики проводятся не так часто, как того требуют задачи и возможности современной геологии.
Методы сравнительной геодинамики были успешно использованы для обсуждения особенностей тектоники литосферных плит в докембрии (Caby, 2003; MCCALL, 2001). Приведем результаты сопоставления тектоники Кавказа в средней юре и Западно-Пилбарского гранито-зеленокаменного террейна в мезоархее (Ruban, 2009). В обоих случаях была установлена островодужная коллизия, сопровождавшаяся сдвиговыми смещениями, затуханием вулканической активности и некоторой стабилизацией тектонического режима. На Кавказе коллизия типа "дуга-дуга" длилась от 3-4 до 8 млн. л., тогда как в пределах Западно-Пилбарского гранит-зеленокаменного террейна длительность коллизии типа "дуга-континент" достигала 170 млн. л. Проведенное сравнение важно для понимания сходства и возможных различий между характером островодужной коллизии в фанерозое и архее.
В качестве другого примера приведем опыт использования сравнительной геодинамики при изучении крупномасштабных сдвиговых смещений на южной периферии Русской (Восточно-Европейской) платформы в позднем палеозое-раннем мезозое. Здесь с конца девона и до середины триаса имели место крупные правосвдвиговые смещения, в результате которых, в частности, террейн Большого Кавказа оказался смещенным в Прото-Альпийскую область, где располагался рядом с Карнийскими Альпами и Богемским массивом. Такого рода деформации происходили по всей северной периферии океана Палеотетис и были связаны с глобальной системой шовных зон внутренней части суперконтинента Пангея. Смещения по этим зонам были связаны с вращением Африки. Аналогичные сдвиговые деформации вдоль континентальной окраины происходили в мезозое-кайнозое (они продолжаются и до настоящего времени) на западе Северной Америки (Ruban, 2007). Такое установление геодинамических аналогов важно для понимания роли глобальных систем шовных зон в эволюции литосферы, которая, по-видимому, недооценивается. Проведенное сравнение также делает актуальными представления о глобальной вращательной тектонике (Storetvedt, 2003).
Во второй половине триаса направление вращения Африки изменилось на противоположное и, соответственно, сдвиговые смещения вдоль Северо-Палеотетической шовной зоны стали носить левосторонний характер. Террейн Большого Кавказ занял позицию, близкую к современной. Шовная зона проходила между Русской платформой на севере и террейном Большого Кавказа на юге. Активность связанных с ней нарушений, усиленная причленением с юга террейна Малого Кавказа, предопределила заложение бассейна Большого Кавказа в самом начале юры. В этой связи последний может рассматриваться в качестве аналога крупного Неукенского бассейна в Южной Америке (современная территория Аргентины и Чили), на заложение которого также оказала влияние крупная шовная зона (Ruban, 2008b). Более того, обе зоны входили в единую планетарную сеть шовных зон, о которой говорилось выше. Сравнение тектонических механизмов, приведших к образованию обоих бассейнов, пусть и всеьма отдаленных друг от друга, позволяет обсудить сходства и различия их эволюции, а также, возможно, углеводородный потенциал накопленных в них отложений.
4. Контрольные вопросы
Вопрос 1. Для какого интервала фанерозоя шкала геологического времени разработана хуже? Как Вы можете это объяснить?
Вопрос 2. Для каких интервалов фанерозойской истории Земли разрабатываемая Международной комиссией по стратиграфии шкала геологического времени наибольшим образом отличается от ранее известной Вам? Чем?
Вопрос 3. Какие события в эволюции Земли, на Ваш взгляд, могут быть использованы для установления глобальных стратотипов ярусов меловой системы?
Вопрос 3. В какую эпоху геологического времени существовал последний общий предок кошек и собак? Мог ли человек приручить это животное? Могло ли это животное подвергнуться нападению динозавров?
Вопрос 4. Как скоро после образования Земли на ней появилась жизнь?
Вопрос 5. В каких условиях на Земле произошло появление грызунов?
Вопрос 7. Свидетельствуют ли результаты установления геодинамических аналогов между фанерозойскими и докембрийскими структурами об изменениях в характере общепланетарной геодинамики?
Вопрос 8. Тектоническое развитие каких регионов России, помимо Большого Кавказа, могло подвергнуться влиянию смещений по Северо-Палеотетической шовной зоне?
Вопрос 9. Что характерно для геодинамического режима территории, в пределах которой Вы проживаете? Можете ли Вы подобрать для ее геодинамический аналог?
Для ответов на перечисленные вопросы необходимо привлечение как информации из настоящих методических указаний, так и собственных знаний студентов.
Bleeker W. Towards a "natural" time scale for the Precambrian - A proposal // Lethaia. - 2004. - Vol. 37. - P. 219-222.
Caby R. Terrane assembly and geodynamic evolution of central-western Hoggar: a synthesis. // Journal of African Earth Sciences. - 2003. - Vol. 37. - P. 133-159.
Gibbard P., Cohen K.M. Global chronostratigraphical correlation table for the last 2.7 million years // Episodes. - 2008. - Vol. 31. - P. 243-247.
Hedges S.B., Kumar S. (Editors) The Timetree of Life. - Oxford, Oxford University Press, 2009. - 551 p.
MCCALL G.J.H. A critique of the analogy between Archaean and Phanerozoic tectonics based on regional mapping of the Mesozoic-Cenozoic plate convergent zone in the Makran, Iran. // Precambrian Research. - 2001. - Vol. 127. - P. 5-17.
MCGOWRAN B., Berggren B., Hilgen F., Steininger F., Aubry M.-P., Lourens L., Van Couvering J. Neogene and Quaternary coexisting in the geological time scale: The inclusive compromise // Earth-Science Reviews. - 2009. - Vol. 96. - P. 249-262.
Ogg J.G., Ogg G., Gradstein F.M. The Concise Geologic Time Scale. - Cambridge, Cambridge University Press, 2008. - 177 p.
Ruban D.A. The southwestern margin of Baltica in the Paleozoic-early Mesozoic: Its global context and North American analogue // Natura Nascosta. - 2007. - № 35. - P. 24-35.
Ruban D.A. Debated status of the Quaternary: a new proposal // Stratigraphy and sedimentology of oil-gas basins. - 2008. - № 1. - P. 7-14.
Ruban D.A. The Jurassic events in the Greater Caucasus basin (Northern Neotethys) and the Neuquen basin (West Gondwana): A comparison // Revista de Asociacion Geologica Argentina. - 2008. - Vol. 63. - P. 766-775.
Ruban D.A. Island arc collision in Neo-Tethyan domains and granite-greenstone terranes: the Middle Jurassic Caucasus and the Mesoarchean Pilbara // In: Archean granite-greenstone systems abd their younger analogues. - Petrozavodsk, KARNTS RAN, 2009. - P. 127-129.
Russell D.A. Islands in the Cosmos: The Evolution of Life on Land. - Bloomington & Indianapolis, Indiana University Press, 2009. - 456 p.
Storetvedt K.M. Global Wrench Tectonics. - Bergen, Fagbokforlaget, 2003. - 397 p.