Геологія України

Стратиграфічний поділ девонського періоду та його характерні ознаки: поширення червоноколірних відкладень, значні скупчення солей та строкатий літологічний склад. Еволюція життя на планеті та едіакарська фауна. Формулювання квантової парадигми геології.

Девон, девонська система, девонський період (за назвою графства Девоншир в Англії) — був установлений А. Седжвіком і Р. Мурчісоном (1840), але найбільш повний стратиграфічний поділ Д. с. було проведено в Рейнсько-Арденській зоні Західної Європи. Є четвертою знизу системою палеозою, включає три відділи; загальноприйнятий поділ на яруси існує лише для верхнього відділу девону. Характерними ознаками Д. с. є значне поширення червоноколірних відкладень, значні скупчення солей (ДДВ, Сибір), строкатий літологічний склад, у тому числі численні вулканогенно-силікатні утворення. Д. був періодом різкого скорочення морських площ (регресія почалася ще наприкінці силуру), високої тектонічної рухливості, часом формування в Євразії трансматерикової рифтової системи, активного каледонського орогенезу й розростання Палеотетіеа. Тваринний світ характеризується розквітом брахіоподів і риб, гігантських ракоподібних. Рослинний світ активно виходить на суходіл; значного поширення набувають псилофіти, з'являються папоротеподібні, плаунові, хвощові. Фіксуються перші накопичення гумусових вугіль.

Докембрій — стратиграфічний та історико-геологічний підрозділ, що включає архей і протерозой. Це найбільш тривалий інтервал геологічної історії й утворення, що становлять основу (фундамент) переважної більшості материкових платформ і складчастих споруджень, складену переважно метаморфічними й магматичними породами. Найважливішою особливістю Д. є відсутність у його складі кістякової фауни, що робить біостратиграфічний або палеонтологічний метод вивчення відповідних утворень надзвичайно залежним. Звідси ще одна назва Д., що трактується як його синонім, — криптозой, або час прихованого життя.

Еволюціонізм, еволюційна теорія (від лат. "розвиток", "розворот") — концепція, теорія, учення, або система поглядів, що передбачає провідну роль поступових змін у процесі розвитку земної кори й органічного світу. З позицій Е. усі тектонічні структури й системи, типи магматизму, гірські породи й організми розвивалися в результаті тривалих змін фізико-географічних умов, будови земної кори, типів тектогенезу. У такому трактуванні Е. протиставляється катастрофізму, або градуалізму, що передбачав певні стрибки в еволюції. Імовірно, думка про можливість еволюційного розвитку після божественного створення вперше виникла в мінералогії, коли Ф. Русус (1566) припустив, що частина речей була створена в кінцевому вигляді, а іншим було дано лише "початок" і вони вдосконалювалися під впливом "вторинних" причин. Першу теорію еволюційного розвитку органічного світу виклав Ж. Б. Ламарк (1809) у книзі "Філософія зоології". Основоположником еволюційного вчення про походження видів шляхом природного добору був Ч. Р. Дарвін (1842, 1859). Актуалізм і розвиток застосував у геології Й. Вальтер. У XX ст. активно почала вивчатися еволюція геологічних процесів, її причини. Водночас із передбачуваними поступовими змінами формулювалися положення про еволюційні біологічні вибухи (розвиток граптолітів у силурі, кордаїтової флори в середньому карбоні й середині пермі, розквіт покритонасінних в адьбі, планктонний вибух у середині пізньої крейди). Деякі дослідники стверджували, що прояв Е. зумовлений власне відповідними катастрофами, які прискорюють еволюцію, що примиряло й узгоджувало це вчення з катастрофізмом.

Еволюція життя — напрям досліджень палеонтології, історичної геології та геоекології. Поява й розвиток життя зазвичай пов'язуються з початком формування гідросфери (її називають іноді катархейською і датують значеннями від 3,9-3,8 до 3,3-3,2 млрд років тому). Органічні рештки відомі у відкладеннях з абсолютним віком 3,7-3 млрд років (бактерії, нитки синьо-зелених водоростей і рештки спороморфних утворень) і в шарах з віком 2,6-2,8 млрд років (найдавніші строматоліти). Перше життя на Землі мало рослинну природу, виділяючи в процесі фотосинтезу вільний кисень, чим підготувало умови для існування тваринних організмів. Сліди перших тваринних організмів відомі лише з вікового рівня приблизно 2 млрд років. У верхах протерозою відомі й перші кістякові рештки найпростіших тваринних організмів — радіолярій, що мають силікатний кістяк. З кембрію відомі фосфатні й карбонатні кістяки у тварин. Середній палеозой характеризувався збільшенням розмаїтості органічного світу, а, пізній палеозой — появою на суходолі багатого рослинного покриву. У мезозої-кайнозої почався розквіт ссавців, птахів, комах, покритонасінних рослин. Е. ж. є складним і багатофакторним процесом, що зумовив розвиток на планеті потужної біосфери.

Едіакарська фауна — своєрідний комплекс безкісткових решток докембрію, що нараховує майже 1 000 екземплярів. Зібраний у кварцитах Паунд (Південна Австралія), на позначці 200-230 м нижче від горизонту з типовими кембрійськими палеонтологічними рештками (брахіоподами, губками та ін.). Від більш молодої кембрійської фауни Е. ф. відрізняє відсутність кістяків або черепашок. Крім Австралії (копальня Едіакара, за якою й було названо фауну) рештки едіакарського типу зібрані в Південно-Західній Африці, Англії, Північній Америці, Східному Сибіру, на Східноєвропейській платформі. Більш повні палеонтологічні збори Е. ф., приблизно одновікові, зроблено у венді.

Епохи гороутворення — тривалі етапи здіймань і складкоутворення, одночасно виявлені в різних тектонічних системах, що дозволяє вважати їх планетарним явищем. Є другою, або заключною, стадією геотектонічного циклу. У фанерозої виокремлюються такі Е. г.: альпійська, мезозойські (ларамійська, кіммерійська, індоси-нійська), герцинська, пізньо- і ранньокаледонська, салаїрська; тривалість їх становить 75-80 млн років. Гороутворення або супроводжується регіональною складчастістю, або виявлене склепінними здійманнями (епіплатформенний орогенез). Е. г. докембрію вивчено менш детально; їх виділяють кілька десятків. Серед найбільш відомих — авалонська, байкальська, бєлозерська, готська, грен-вільська, карельська, ісєноранська, родезійська. їхня тривалість визначається зазвичай у 150-250 млн років і більше. Синоніми: Е. тектонічна, тектогенезу, складчастості, орогенезу (орогенічна),

Етапи розвитку органічного світу — є не лише предметом уважного вивчення історичної геології, але й покладені в основу головних біостратиграфічних і геохронологічних підрозділів. В історії земної кори прийнято виокремлювати криптозой і фанерозой, розділені перехідним часом, що отримав назву венда. Фанерозой поділяється на палеозой (ера давнього життя, етап розвитку риб і земноводних), мезозой (ера проміжного життя, етап розвитку плазунів) і кайнозой — ера нового життя, етап розвитку ссавців і птахів. Палеозой, крім того, поділяють на таласозой і метазой. Етапи фанерозойського розвитку рослинного світу не збігаються з наведеною вище схемою поділу історії розвитку тваринного світу. У його історії виділяють талофіт (етап нижчих водних рослин, кембрій-ордовик), псилофіт, або етап примітивних наземних рослин, що припадає на силур і першу половину девону, палеофіт, або етап вищих спорових рослин і давніх голонасінних, мезофіт (етап справжніх папоротей і голонасінних, друга половина пермі-рання крейда) і кайнофіт, або етап покритонасінних і хвойних, що відповідає пізній крейді-кайнозою.

Залізисті кварцити — глибоко метаморфізовані осадочні (вулканогенно-осадочні) кварцово-залізисті породи, значно поширені в докембрійських утвореннях. Вони відомі в криворізькій серії Українського щита, КМА, на Кольському п-ові, у районі озера Верхнього (США), на Лабрадорі (Канада), у Бразілії, Індії, Південній Африці. У разі вмісту заліза понад 25-30 % можуть бути промисловою рудою, що визначає високий ступінь їх вивченості. Останнім часом розвиваються уявлення про однаковий вік усіх цих утворень, що формувалися близько 2,3 млрд років тому; подія ця пов'язується з космічним надходженням на поверхню Землі цього рудного матеріалу (залізистих метеоритів). Синонім — залізисті роговики, джеспіліти.

Зледеніння — процес значного поширення континентальних материкових льодів, зумовлений сильним глобальним похолоданням. Залежно від тривалості його прояву розрізняють льодовикові ери (пізньопротерозойська в інтервалі 950-650 млн років тому), льодовикові періоди в десятки мільйонів років (ґондванське в пізньому палеозої, можливо, ранньоконґолезьке), епохи — лапландська й антарктична (до ЗО млн років), віки (1-5 млн років), а також окремі їхні імпульси, які можна спостерігати на прикладі четвертинного 3. За віком відомі пізньоархейське гуронське (Північна Америка), пізньопротерозойське, що включає три-чотири самостійні періоди, палеозойські (пізньоордовицьке й пізньопалеозой-ське) і кайнозойське. Головною причиною 3. є не загальне похолодання на Землі, як це нерідко прийнято вважати (воно є лише наслідком), а розміщення великих материкових площ у полярних зонах Землі. Найбільш виразними й повно вивченими були ґондванське, лапландське (варангерсьКе) у пізньому докембрії та четвертинне.

Інверсія тектонічного режиму — важливий процес у розвитку геосинклінальної складчастої області, переломний момент у її історії, у результаті якого стійкі й тривалі прогинання змінюються здійманнями. Уявлення про 1>т. р. формулювалися й обґрунтовувалися М. М. Тетяєвим (1934), В. В. Бєлоусовим (1938, 1948), В. Ю. Хаїним та ін. Багато дослідників відзначають короткочасність цієї корінної перебудови тектоно-магматичних і седиментаційних режимів, приуроченість до неї активного складкоутворення (прояв головної складчастості), однаковий вік інверсій у різних тектонічних системах. Надалі уявлення про І. т. р. було поширено й на інші випадки докорінного перелому в історико-геологічному розвитку: зміну орогенних режимів на платформні, закладення геосинкліналі, або просто різкі зміни умов осадконакопичення в окремих платформних депресіях. Дані про подібні інверсії покладено в основу вивчення структурно-геологічних перебудов.

Історична геологія — великий розділ, або напрям, у науках про Землю, що вивчає історію й закономірності розвитку земної кори та земної поверхні від часу утворення до сьогодні. Основними завданнями І. г. є відтворення фізико-географічних процесів минулого (взаємодія в часі літосфери, гідросфери, атмосфери й біосфери), вивчення історії тектонічних рухів, осадконакопичення, маг-матизму, умов формування гірських порід, геологічних тіл і структур. У складі її виокремилися як самостійні науки або наукові напрями — стратиграфія, палеогеографія, геохронологія, історична геотектоніка, історична седиментологія (літологія), історична геоморфологія/Відповідно етапи розвитку І. г. як науки можуть включати стратиграфічний (А. Сміт, Ж. Кюв'є, А.. Бро-ньяр), палеогеографічний, тектонічний (Е. Зюсс, Е. Ог, А. Вегенер, 0.11. Карпінський), літологічний і сучасний, що ґрунтується на використанні комплексу досліджень. Методи І. г. є загальними для геотектоніки, літології, петрології та інших наук, однак головна їх мета — установити взаємодію всіх цих факторів в еволюційному розвитку земної кори, виявити закономірності й умови прояву в просторі й у часі.

Кайнозой, кайнозойська ератема (група), К. ера (від грецьк. — "нове життя") — стратиграфічний підрозділ та інтервал часу, упродовж якого він сформувався. Це третя й остання ера фанерозою, визначена Дж. Філліпсом (1841); вона триває й досі. Поділяється на три періоди — палеогеновий, неогеновий і четвертинний. Тривалість К. є. — близько 66 млн років. Це час існування сучасних материків, місце розташування яких, утім, змінювалося. У К. ліквідувався Те-тіс, на місці якого сформувався Середземноморський складчастий пояс. Виявлено різні типи магматизму, масштаби якого були порівняно незначними. Для другої половини К. характерним є помітне похолодання. Після великого вимирання наприкінці крейди органічний світ зазнав істотних змін; це ера панування ссавців, птахів, покритонасінних рослин. З'явилися й почали розвиватися людиноподібні (гомініди). Стратиграфічний поділ К., на відміну від мезозою й палеозою, не має однозначного глобального розуміння, що вимагає використання регіональних схем поділу. На відміну від палеозою й мезозою, історико-геологічний поділ К. не утвердився, хоча іноді прийнято говорити про ранній К. (до прояву піренейської тектонічної фази), середній і пізній К.; останній розуміють як новітній етап розвитку земної кори, що почався після міоценової структурно-геологічної перебудови.

Каледонський геотектонічний цикл — сукупність процесів та інтервал часу, що характеризується геосинклінальними прогинаннями в ранньому палеозої та формуванням гірсько-складчастих споруджень у середньому палеозої, у результаті чого утворилися каледоніди. Районами типового його прояву були складчасті спорудження Скандинавії, Англії, Північних Аппалачів, Центрального Казахстану, Алтайсько-Саянської області та ін. Щодо вікових меж К. г. ц. немає єдиних думок. Середньопалеозойський орогенез цього циклу збігався за часом з геосинклінальними прогинаннями герцинського циклу, а орогенна й геосинклінальна стадії різко відрізнялися за тривалістю. Крім того, з початкової стадії К. г. ц. свого часу було виокремлено салаїрський цикл, обґрунтовувалася грампіанська й таконська складчастості (орогенез) наприкінці ран-нього палеозою, які також включалися в каледонський цикл, Виходом з такої ситуації став поділ каледонід на ранні й пізні, а в схемі глобального співвідношення циклів передбачено існування двох взаємозалежних і різновікових проявів циклічності, двох каледон-ських ГТЦ — раннього й пізнього.

Карбон, кам'яновугільна система, К. період (назву дано через значне поширення в ньому вугілля) — друга зверху система палеозою. Виокремлена В. Конібіром і В. Філліпсом (1822) на південному заході Англії. У СІЛА К. с. поділяють на два самостійні — міссісіпій і пенсільваній; подібна ситуація склалася й у Західній Європі, де спочатку виділявся динант і силезій. У нас прийнято поділяти К. с. на три відділи й сім ярусів. Тривалість К. п. становить 67 млн років (інтервал часу — 354-287). Характерною ознакою К. с. є значне поширення вугіль у середній її частині, незначна кількість червоноколірних відкладень, відсутність солей. Упродовж візейського віку раннього карбону виявлено велику трансгресію ("велику візейську"), що змінилася регресією в серпуховському віці, а потім — у пізньому карбоні. Характеризується високою тектонічною рухливістю, проявом низки виразних тектонічних фаз (судетська, астурійська та ін.), візейською структурно-геологічною перебудовою. Серед мешканців моря розвиваються форамініфери (фузулініди), досягли розквіту моховатки, брахіоподи. На суходолі розвиваються земноводні й деякі плазуни. З-поміж комах панують бабки, з'являються павукоподібні. Рослинний світ характеризується розвитком гігантських каламітів і плаунових, наприкінці періоду з'являються перші хвойні.

Катастрофізм (від грецьк. "переворот", "поворот", "руйнування", "кінець", "загибель") — концепція, або теорія, що пояснює перебіг геологічної історії або розвитку органічного світу як результат епізодичного прояву різких і короткочасних змін, катастроф, що змінювали періоди відносного спокою; упродовж останніх процеси розвивалися в межах звичайних норм. К. у такому трактуванні протиставлявся еволюціонізму, що передбачав лише поступові накопичення і зміни без стрибків. XIX — перша половина XX ст. були часом різкого протистояння цих наукових течій. Перші уявлення про К. формулювалися ще в XVII—XVIII ст. і ґрунтувалися або на космогонічних теоріях, або на трактуванні окремих геологічних подій. Засновником К., або теорії К., вважається французький палеонтолог Ж. Кюв'є, який у своїй роботі "Міркування про перевороти на земній поверхні" (1812) сформулював положення про знищення в результаті катаклізмів організмів, що існували на Землі, яких згодом .замінили нові. Причини таких явищ не обговорювалися, але побічно допускалося втручання божественних сил. А. Д'Орбіньї нараховував до 27 таких катастроф і припускав цілковите знищення всього живого в результаті їх прояву. У другій половині XIX — першій половині XX ст. ідеї К. активно розвивалися в теоріях про перебіг геологічних процесів (Е. де Бо-мон, М. Бертран, Г. Штілле, Д. М. Соболєв), коли детально вивчалися кутові розбіжності й передбачалися інтервали часу порівняно спокійного розвитку, що розділяли їх. У другій половині XX ст., коли було кількісно доведено вимирання в органічному світі й показано можливі геологічні або космічні їх причини (регресії, короткочасна активізація вулканізму, метеоритне бомбардування), а також обґрунтовано короткочасність багатьох подій (структурно-геологічні перебудови, тектонічні фази), К. перестав трактуватися як щось антинаукове і реакційне, став узгоджуватися з уявленнями про поступовий еволюційний розвиток. Навіть більше, з'явилися положення про те, що саме катастрофи прискорюють або зумовлюють еволюцію.

Квантова парадигма геології — за сформульованими нею постулатами, Земля отримує енергію ззовні порціями порядку 1030-1031 Дж за короткі інтервали часу, що дорівнюють 1-5 млн років. Енергетичні кванти виникають під час проходження Сонячною системою струмінних потоків Галактики й супроводжуються падінням на Землю великих метеоритів і комет, можливо близького проходження зірок, які змінюють орбіту Сонця та її планет, їх ротаційний режим. Періодичність, або навіть ритмічність, отримання квантів енергії відповідає характеру проходження Сонячною системою струмінних галактичних потоків. Основним або найбільш обґрунтованим підтвердженням К. п. г. можуть бути дані про структурно-геологічні перебудови, що відбуваються на Землі через 75-80 млн років, а також бомбардування її великими космічними тілами з періодичністю у 26 млн років. Положення К. п. г. найбільш повно формулювалися О. М. Павловим; вони не лише обговорюються в науці, але й наводяться у навчальній літературі (Общая и полевая геологія, 1991).

Кембрій, кембрійська система, к. період — виокремлений А. Седжвіком (1835) у Північному Уельсі, за давнім найменуванням якого (Камбрія) його й названо. Головною подією К. стала поява кістякової фауни (археоціати, трилобіти), за знахідками якої й проводиться його нижня межа. Тривалість К. —близько 70 млн років, нижня вікова межа зазвичай приймається в 570 млн років. Це перша знизу система палеозою, що поділяється на три відділи. Загальноприйнятого поділу його на яруси немає. К. п. характеризується існуванням великих морських басейнів на площах сучасних материків, першого значного накопичення солей (Сибір, Близький Схід), проявом салаїрського орогенезу в другій половині періоду.

Кіммерійський геотектонічний цикл (від Кіммерійських гір у Криму) — сукупність процесів та інтервал часу, виявлені геосинклінальними прогинаннями в ранньому мезозої та формуванням гірсько-складчастих споруджень у пізній юрі-ранній крейді. Сформовані кіммеріди називають іноді ранніми альпідами або середніми мезозоїдами. Хоча вперше прояв К. г. ц. було встановлено для Криму, найбільш виразним він був на північному сході Азії (Верхоянсько-Чукотська область), у Кордільєрах (невадіди Північної Америки); К. орогенез у Південно-Східній Азії названо яньшанським.

Космічне бомбардування Землі — історико-геологічне явище, а також напрям досліджень, що активно почало вивчатися останніми десятиліттями. Аналіз віку імпактних структур дозволяє припускати чіткий ритм у падінні на планету великих метеоритів, який повторюється через 26 млн років. На вікових рівнях 13±2, 39±2, 65±2, 167±2, 300+5, 350+5 млн років та ін. доведено падіння трьох-п'яти великих космічних тіл, що збігається зі змінами тектонічних режимів, часом прояву добре відомих і вивчених тектонічних фаз. К .6. 3. є однією з головних причин вимирань в органіч^ ному світі, у тому числі таких великих, що відомі на стику палеозою й мезозою, мезозою й кайнозою.

Крейда, крейдяна система, К. період (за значним поширенням у верхній його частині порід писальної крейди) — остання, або третя знизу, система мезозою, виділена Омаліусом д'Аллуа (1822) у Паризькому басейні. Поділяється на два відділи, що містять по шість ярусів; існує тенденція тричленного поділу системи, хоча прийнятних пропозицій поки що немає. Тривалість К. — 72 млн років (138-66). Характеризується високою тектонічною рухливістю; упродовж К. п. виявлено австрійську, середземноморську й ларамійську фази складчастості. Це час завершення кіммерійського орогенезу й початку альпійських геосинклінальних прогинань. Для другої половини періоду характерна найбільша у фанерозої трансгресія, що наприкінці його змінилася регресією. К. п. відомий як час формування товщ писальної крейди, різкого зростання флішенакопичення, активного вугленакопичення в першій половині періоду, у тому числі формування найбільшого у світі за запасами Ленського басейну. У Тихоокеанському поясі розвивається активний орогенний магматизм, статистичний максимум якого становить 100 млн років. Після цієї події настав час панування покритонасінних. З безхребетних особливого розквіту досягли амоніти й белемніти; з-поміж хребетних запанували гігантські рептилії. До кінця К. п. більшість рептилій, амонітів, усі белемніти й ряд інших груп вимерли.

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ