1. предмет и задачи на историчната геология



страница19/19
Дата25.07.2016
Размер1.48 Mb.
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   19

НЕОЗОЙСКА ЕРА

Палеогенски период – терциер

За да изучим най-важните събития по време на палеогена трябва да обърнем внимание на северния и южния край на Земята. На южния полюс Антарктида е започнала да се отделя от Австралия, което е начало на образуването на нейния леден щит, а в близост до северния полюс Северна Америка и Евразия са били по-тясно свързани, отколкото днес.

В края на еоцена континенталния рифтинг е довел до отделянето на Австралия от Антарктида и тя е започнала да се движи в северна посока. Още преди отцепването на Австралия южния полюс се е намирал в Антарктида, но климатът не е бил толкова суров, защото нейните брегове са се мили от топли води, идващи от ниските ширини. След отделянето на Австралия между двата континента се е образувало ледено течение, което е изтласкало топлите води на север. Към края на палеогена се наблюдава първото чувствително застудяване в Антарктида, което е причинило образуването на морски шелфови ледове по крайрежието. Води с температури близки до точката на замръзване са потъвали в дълбочина и са се отправяли на север към топлите райони. Пряк резултат от това изстудяване е измирането на бентосните фораминифери, нумулитите, които са били приспособени да живеят в по-топли води. След края на еоцена е започнало глобално застудяване на климата. Промените в изотопите на кислорода, запазени в черупките на фосилните фораминифери отразяват прогресивно застудяване в Антарктида през олигоцена. Антарктическата охладителна система е започнала да функционира ефективно в глобален мащаб през този период, като е причинила захлаждане на Земята не само тогава, но и през следващия неогенски период. Значителни геоложки и географски промени са станали и в северното полукълбо. Дълбокия Арктически морски басейн е съществувал още през кредния период, но почти до неговия край е бил отделен от Атлантическия океан, защото Северна Америка, Гренландия и Евразия не са били окончателно разделени една от друга. Това е причината Арктическия басейн да не е оказвал съществено влияние на климата.

През средния палеоген е съществала ефективна рифтова система между Гренландия и Скандинавия, където се е образувала нова океанска земна кора и е станало фактическото разделяне на тези две плочи.

През късния еоцен развитието на срединно-атлантическата рифтова система на север между Гренландия и Скандинавия и тяхното отделяне е довело до образуването пролив между Арктическия и Атлантическия океан и нахлуването на студени води на юг. Аляска и Сибир са били свързани посредством тесен сегмент - континентална кора, която днес е залята от Берингово море.

През по-голямата част от неозоя тази континентална кора е била над морското ниво и е служила като сухоземен мост за обмен на фауната между Северна Америка и Евразия. Връзката се нарича Берингов мост, по който освен миграция на бозайници се е осъществила и миграция на сухоземни растения.

По-късно през неогенския период няколкократните прекъсвания в тази сухоземна връзка в резултат на покачването на морското ниво е довело до прекратяването на обмена на видове между т.нар. “Стар и Нов свят” и човекът вероятно за пръв път е стъпил в Северна Америка, преминавайки по Беринговия мост преди повече от 10 000 години.

Тектонски събития през ранния терциер – големи континентални колизии са се извършили в Южна Европа и Южна Азия, с което е започнало основното издигане и огъване на Алпо-Хималайския орогенен пояс. Продължило е отварянето на Лабрадорско море, като Канада окончателно се е отделила от Гренландия. С отделянето е завършило и разделянето на Европа от Северна Америка. Тогава се образува Исландия, където СОХ е излязъл над морското ниво и спрединга се е разпрострял на север. В Южна Европа Иберийската микроплоча (Испания) се сблъскала с Южна Франция и са се образували Пиренеите. Субдукция свързана с орогенеза е продължила да съществува по протежение на западните крайбрежия на Северна и Южна Америка. Нови зони на субдукция са се образували в югоизточна Азия, източно от Япония и в Антарктическия п-ов – това е т.нар. Скотска дъга.

В самото начало на терциера Индия е достигнала до Тибет като между нея и Австралия се е разполагал един активен трансформен разлом. Неговата активност е затихнала когато Индия се сблъсква с Тибет и започва издигането на Хималаите (преди 20 млн.г. в началото на ранния миоцен). В ранния терциер започва да се отваря Китайско море, след като Филипинската дъга се отделя окончателно от континентален Китай.

През палеогенския период продължава тектонската активност от кредата в района на Североамериканските кордилери – Ларамийска орогенеза, като северните и южните части на Ларамидите са типични орогенни системи. В Канада е съществувал пояс на магмена активност, който от запад на изток във вътрешността на континента се е изменял в гънково-разломен пояс. Навлачни плочи с огромни размери се разкриват сега в канадските Скалисти планини. Нетипични черти на Ларамийската орогенеза се наблюдават в централните части на САЩ, където от голямата Калифорнийска долина до Колорадското плато се простира един обширен тектонски спокоен район, като източно от него големи блокове от кристалинни скали са се издигнали в пояс, простиращ се от Монтана до Мексико. В подножията на този издигнат пояс са се натрупвали дебели теригенни седименти в континентални условия. Далече на запад в Тихоокеанското крайбрежие на Южна Калифорния са се утаявали морски седименти. Северна Калифорния и Сиера Невада са били високо издигнати. Един отделен басейн е съществувал в щатите Вашингтон и Орегон, където е имало подводен вулканизъм и дълбокоморска седиментация.

Скалистите планини – главните тектонски деформации и вулканизма в Скалистите планини са се извършили предимно през палеогена. В резултат на субдукцията на плочата Farallon под западното крайбрежие на Северна Америка центровете на активен вулканизъм са се измествали прогресивно в източна посока през ранния терциер.

През олигоцена един от основните вулкански центрове се е намирал в планините San Juan в югозападно Колорадо. В тази област е имало група от активни вулканични калдери с общ диаметър от 200km.

Най-ранните вулканити са базалтови потоци и андезити с долноолигоценска възраст, последвани от интензивни ерупции на кисели туфи през миоцена. Тринадесет главни калдери с диаметър от 10 до 20km са познати в този популярен туристически център. По разломите, ограждащи калдерите има активна хидротермална дейност, от която са се отложили злато, сребро и мед след затихването на вулканизма.

Главното издигане на Скалистите планини е започнало по време на Ларамийската орогенеза през ранния терциер. Повечето планински вериги представляват оградени от разломи блокове, като Front Range в Колорадо. От палеоцена до края на ранния олигоцен са съществували много изолирани разломно издигнати блокове в Скалистите планини, източно от кредния навлачен пояс. Между отделните блоково-издигнати вериги са се разполагали седиментационни басейни запълнени с континентални утайки от ерозията на бързо издигащите се Скалисти планини.

Алпийска орогенна система – Една от най-впечатляващите планински вериги в света са Алпите. Въпреки, че съвременната им топография се дължи на плейстоценското издигане и заледяване тектонските деформации в района на Южна Европа са започнали от ранната креда и са продължили до средния терциер. Отличителна черта за Алпите представляват големите навлаци, които са се придвижвали на север, в резултат на микроконтиненталната колизия от юг. Последвалото издигане и ерозия са срязали навлачните плочи, така че един и същ навлак се разкрива в няколко планини. Алпите са част от един голям орогенен пояс, който се простира от Испания, на запад през централна и южна Европа до Гърция и Турция. От там продължава на изток през Иран и се свързва с Хималаите в северна Индия. Европейската част на Алпийската система е претърпяла сложна история започнала преди 200млн.г., включваща множество колизии на микроплочи.

Тектонското развитие на Средиземноморската област включва отделянето на малки плочи от Северна Америка и Южна Европа последвано от сблъсъка им с Южна Европа. Тези колизии са причината за широко разпространените компресионни деформации, които са играли главна роля за образуването на Алпо-Хималайския орогенен пояс.

Африка е ротирала в посока обратна на часовниковата стрелка, затваряйки Тетиския океан между Евразия и Африка. В резултат на това движение, през ранния терциер Иберия се съединява с Франция, затваряйки морския пролив между тях и финалната колизия довежда до образуването на Пиренеите, които сега се разполагат на границата между Франция и Испания. В централна Европа се образува Рейнския грабен, вследствие на комплексните движения около потъващия южен бряг на Европа.

Полезни изкопаеми – едни от най-големите нефтени полета в света са в палеогенски седименти в Персийския залив. Те са образувани в предпланински басейни свързани с колизията между Иран и Арабия. В Северна Америка богати еоценски нефтени залежи са открити в щатите Юта и Колорадо. Те са образувани от фитопланктон в езерни обстановки. Други по-малки находища има в централните части на Скалистите планини свързани с ларамийското им издигане.

От ранния терциер са известни и много въглищни находища, като напр. в Албърта (Канада) и Монтана, северна Дакота, Колорадо и Ню Мексико (САЩ). Много важни са и минералните находища свързани с вулкански и магмени скали. Това са предимно порфирни медни залежи с високо съдържание на мед, молибден и подчинено количество на благородни метали, като злато и сребро. От тези порфирни находища се произвежда 50% от световния мед и 70% от молибдена. Най-големите находища са в Андите (Чили, Перу, Боливия), западните САЩ и Алпо-Хималайския орогенен пояс в Евразия.
Еволюция на бозайниците през палеогена
За еволюцията и най-вече за миграцията на бозайниците през неозойската ера голямо влияние са оказали сухоземните връзки между отделните континенти – фрагменти на окончателно разпадналата се Пангеа. В северното полукълбо е съществувал мост между Канада и Сибир и между Гренландия и Скандинавия до края на ранния еоцен, след което двете области са се разделили. До края на палеогена е съществувала и връзка между Евразия и Африка. В южното полукълбо до края на еоцена Антарктида е била свързана с Австралия и сухоземен мост е съществувал между Южна Америка и Антарктида. Антилската дъга в Карибския басейн е служила за мост между Северна и Южна Америка чак до края на терциера. Тази връзка е била непостоянна и по нея се е осъществила миграция на малко видове сухоземни животни. Едва в края на плиоцена Панамската дъга е свързала стабилно двата континента.

В северните континенти през палеогена са господствали плацентните бозайници. Те са произлезли от двуутробните примитивни опосуми, появили за пръв път в Северна Америка в средата на кредния период. Плацентните бозайници придобиват много по-ефикасна способност за износване на ембриона по-дълго време запазен вътре в тялото, отколкото двуутробните. Живото раждане е голяма стъпка в еволюцията на гръбначните животни. В самия край на късната креда в Северна Америка са живели представителите на p. Protugulatum, които са родоначалници на всички по-късни копитни бозайници (говеда, кози, елени, антилопи, муфлони, носорози). Около 15 разреда бозайници са еволюирали от първите видове на този първи род и бързо са се разселили през палеоцена на другите северни континенти, включително и в Южна Америка. На всеки отделен континент те се специализират в отделни разреди. В Азия примитивните преживни еволюират в чифтокопитни (камили и свине), нечифтокопитни (коне и носорози) и хоботни (предшествениците на слоновете). В късния еоцен последните са мигрирали в Африка, където еволюират в същински слонове и морски крави.

Една група от хищни копитни бозайници (mesonychins) мигрират от Северна Америка в Азия в началото на палеогена и остават единствените големи хищници на този континент до края на еоцена.

От един хранещ се с риба род на този разред в края на ранния еоцен са произлезли китовете.

Плацентните бозайници в Азия са еволюирали в зайци и гризачи. Тези групи през еоцена се разпространяват бързо на всички останали северни континенти и в Африка.

След появата на главните разреди бозайници повечето техни семейства се развиват основно на един континент. Близки семейства често еволюират на различни континенти от няколко заселници-пионери. Така например примитивното семейство на тапирите и техните по-еволюирали потомци носорозите се развиват главно в Азия, а родствениците им конете р. Hyracotherium в Северна Америка. Ранните коне достигат до Европа и дават началото на ново семейство (Paleotheridae). Кучетата и камилите са със североамерикански произход, а котките, елените, антилопите, овцете, козите, говедата и свинете с азиатски.



НЕОГЕН И КВАТЕРНЕР


Стратиграфските несъгласия наблюдавани на много различни части на Земята показват, че в самия край на миоцена (преди 56 млн.г.) морското ниво е паднало с близо 50m в сравнение със сегашното. Това драстично понижаване е довело до частичното изолиране на Средиземно море от останалите морски басейни и неговото изсушаване. Бързото нарастване на континенталните ледници в Антарктида е вероятната причина за отдръпването на морските басейни от сушата. През плиоцена морското ниво се е покачило отново и е заляло крайбрежните части на много от континентите, където са се отложили плиткоморски утайки. Изследванията върху фосилната флора и фауна показват, че тогава климата е бил по-равномерен, отколкото днес. Най-вече данните от поленовия анализ разкриват, че югоизточна Англия е имала субтропичен климат, а северна Исландия – умерен. В северното полукълбо този топъл период е почти внезапно приключил между 3-2,5 млн. г., когато е започнала последната ледникова епоха.

Тектонските климатични и биологични промени в Африка – Африканската континентална маса е останала необикновено стабилна в течение на стотици млн. години. Това се дължи на факта, че тя се е намирала в северните части на Гондвана в продължение на продължителен период от време. От неогена и в наше време Африканският континент е подложен на интензивен рифтинг и не е сигурно дали ще остане единен континент в бъдеще. Два големи купола – Етиопския и Кенийския са започнали да се издигат в източна Африка в началото на миоцена. Този пояс е бил съпроводен с интензивен вулканизъм и рифтинг. Етиопският купол е бил областта, където рифтовата система се е разклонявала в три посоки (triple junction), което е предизвикало отделянето на Арабския п-ов и отварянето на Червено море и Аденския залив. Южното рифтово разклонение преминава почти през цялата югоизточна окрайнина на Африка. Още през миоцена в тази дълбоко понижена рифтова долина са се отложили дебели утайки и са се образували големи езера като Виктория, Танганайка и Ниаса. Интензивната неогенска тектонска дейност е довела до климатични промени, които са имали важни последици в развитието на организмовия свят. Издигането на планински вериги е довело до спирането на океанските ветрове и захлаждане на климата. Обширните гори в източна Африка са се сменили от тревна растителност. Подобни изменения на растителността се наблюдават и в Северна Америка. По-голямата част от южна Африка е останала в дъждовната сянка на Кенийския купол – на изток от западното рифтово разклонение. Там са се образували високи вулкани (Килиманджаро), които са спирали влажните ветрове от Индийския океан. Тези климатични промени са довели за промяната в еволюцията и разпространението на бозайниците. Те засягат еволюцията на човешкия вид, който не е зависил пряко от горската растителност. От друга страна много зависимите от горите антилопи и други бозайници са измрели, като са били заместени от други видове, приспособени се към сухи и тревни биотопи. Много от тези видове са важен елемент от съвременната африканска савана.

Рифтингът и вулканизмът продължават и в съвременната епоха. В рифтовите долини са се утаявали дебели неогенски седименти, редуващи се с вулканити. Неогенски разрез от преди 2 млн. г., който служи за глобални корелации се разкрива в пролома Olduvai (в Серенгети).

Промени в Тетиския океан – колизията на Африканската плоча и Южна Индия с Евразия по време на неозоя е разрушила и останките на Тетиския океан. В съвременната епоха са се запазили почти изолираните от Световния океан Средиземно и Черно море и изцяло изолираните басейни на Каспийско и Аралско море.

През 1961г. по сеизмични данни на дъното на Средиземно море са открити структури подобни на разкриващите се солни куполи с юрска възраст в Мексиканския залив. През 1970г. присъствието на евапорити е доказано с дълбокоморски сондажи. Близо до централните дълбоки части на Източния Средиземноморски басейн са открити солни пластове. Тези доказателства потвърждават, че Средиземно море през миоцена е бил плитък, осолен и затворен басейн. Тясната връзка на Средиземно море с Атлантическия океан в края на миоцена е била изцяло прекъсната заради спадането на морското ниво с 50m (преди 6 млн. г. – в края на миоцена). След 1 млн. г. тази връзка е била възстановена (заради покачването на морското ниво) и са нахлули дълбокоморски океански води. Това се доказва от намирането на дълбокоморски микрофосили с възраст 5 млн. г. в пластове над евапоритите.

Друго важно тектонско събитие през неогена е издигането на Хималаите. Извършва се и окончателното издигане на Балканидите, Алпите и Карпатите.

Нахлуването на атлантически води в пресъхналото Средиземно море през Гибралтарския пролив вероятно е образувало най-впечатляващите водопади въобще в геоложката история – т.нар. Gibraltar Falls.

През неогена е продължило движението и притискането на Африка към Европа, което не е приключило и в съвременната епоха. Това е довело до сложни движения на микроплочите и затварянето и превръщането в колизионни зони на океанските ръкави между тях. По време на плиоцена Арабия, която е била все още част от Африка се сблъсква с Иран, в резултат на което се образува комплексна зона на тектонски деформации и сутура в югозападното крайбрежие на Иран известна като Zargos Crush zone. Тази колизия е затворила южния ръкав на Тетиския океан, като изолираните части на северния канал са днешните Черно и Каспийско море. В късния плиоцен е имало континентална връзка между Азия и Африка през Средния Изток. Продължаващата конвергенция на Африка през тази връзка е довела до движение в западна посока на микроплочите. Това е причината за формирането на Анадолския трансформен разлом в северна Турция, след като турската плоча се е плъзнала на запад. По време на миоцена, Carnics и свързаните с нея микроплочи в югоизточна Европа са били хванати във възел от сблъсквания, което е довело до сложни разломявания и гънкообразуване, чиито резултат са комплексните деформации, които сега наблюдаваме в Алпите, Карпатите и Балканидите. В края на олигоцена и миоцена Италия се отделя от Сардиния и Корсика. След отварянето на Тиренско море Корсика и Сардиния се отдалечават от Франция, образувайки Балеарско море. Продължила е да бъде активна и субдукцията по източния бряг на Италия, като днес от нея са се запазили малки останки.

Плейстоценско континентално

заледяване
Най-сигурните доказателства за времето на проява и географско разпространение на това обширно континентално заледяване са фосилните морени (тилитите). Ледниците са били с голяма дебелина и под тяхната тежина се е образувала депресията, в която се разполага сега Хъдзъновия залив. От обширните континентални ледници са се образували езерата Онтарио, Ери и др. на границата между САЩ и Канада. Те са останали след отдръпването и разтапянето на ледниците в понижения, образувани от тяхната тежест. Най-важния ефект от всяка голяма ледникова експанзия по време на плейстоцена е понижението на морското ниво в глобален мащаб. Тогава по-голямата част от съвременния континентален шелф е бил суша. Реките са образували дълбоки долини, които сега са подводни морски каньони, които продължават да се удълбочават от спускащите се по тях турбидитни потоци. По време на някои ледникови епохи морското ниво се понижило с повече от 100m от сегашното.

В съвременната епоха, която е междуледникова са останали две континентални шапки. В тях е съсредоточена 90% от цялата сладка вода на планетата. Ледниците съдържат 250 млн. км3 лед. През големите заледявания количеството на леда е било 3 пъти по-голямо. Шелфовите ледници, айсбергите и движещия се паков лед са обхванали големи площи от Световния океан. Редуването на ледникови и по-топли междуледникови епохи е водило до миграция на видовите от стотици km.

Най-надеждни индикатори за палеоклиматичните промени са поленовите асоциации. Те показват движението на флората на север или на юг. Между големите центрове на заледяване са съществували своеобразни убежища незасегнати от ледниците. Най-известното е в района на Беринговия проток, нарича се Берингия. През него е станала миграция не само на нисши бозайници, но и първите хора са навлезли в Новия свят. По ирония на съдбата Берингия, която е била убежище на бозайници с умерен климат през най-големите заледявания сега е доста негостоприемна. Последният ледников максимум е бил между 15-10 хил. г. Тогава морското ниво е със 100 метра по-ниско и голяма част от шелфа на моретата е бил суша. Този ледников интервал в Северна Америка се нарича Уисконсин (в района на Големите езера между САЩ и Канада). Тогава температурата се е понижила значително до 30о с.ш., докато в тропиците понижението на температурата е било незначително. Някои райони, които са се намирали само на няколко градуса южно от челата на континенталните ледници са били с по-влажен климат от сега. В американския запад е имало много езера, а днес областта е аридна. Субтропичните пустини като Сахара, намирала се близо до Средиземно море е била по-влажна в северните си части от днес. В районите със слаби валежи, които са се намирали в Евразия, южно от челата на ледниците са се развили степи, полупустини и савани. В Европа заледените Алпи са били бариера за разселването на юг на мигриращите от континенталните ледници по-топлолюбиви видове. Те са попадали в тези ледникови капани и са загивали. Това не се е случило в Северна Америка, защото при миграцията на видовете от настъпващите ледници на юг те не са имали прегради към Флорида. Антарктида е била интензивно заледена, но защото е била отделена от останалите южни континенти това не е позволило на континенталните ледници да обхванат широки площи, както е било в края на палеозоя (при Пангеа). Въпреки изолираността на Антарктида тя е упражнявала силен охлаждащ ефект и ледници са се образували в южните краища на Африка, Южна Америка и Източна Австралия. Голямо езеро е обхващало Централна Австралия и климатът е бил по-влажен от сега. Три главни центрове на заледяване са съществували в Северното полукълбо. Те са били в Северна Америка, Гренландия и в Скандинавия. Атлантическия океан е бил най-близо до тези три области, поради което е бил най засегнат от плейстоценското заледяване. В Северна Америка ледниците са достигали южно от Ню Джърси и в района на гр. Вашингтон е имало тундрова растителност. В Европа ледници са покривали Германия, Великобритания и Франция.

В Европа са известни 4 главни ледникови епизода: Гюнц, Миндел, Рис, Вюрм. Между тях има 3 междуледникови – Гюнц-Минделско, Миндел-Риско и Рис-Вюрмско затопляне. Последното Вюрмско заледяване почти съвпада по време с Уисконсинското.






1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   19


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница