Курсовая работа (т): Эволюция Земли в девонском периоде

Эволюция Земли в девонском периоде

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Географический факультет

Кафедра динамической геологии

Специальность «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых»

Курсовая работа

ЭВОЛЮЦИЯ ЗЕМЛИ В ДЕВОНСКОМ ПЕРИОДЕ

Студента Терентьева К. В.

Научный руководитель Творонович-Севрук Д. Л.

Минск 2015

АННОТАЦИЯ

Девонский период, стратиграфия, геохронология, палеогеография, эволюция, доманик, регрессия, трансгрессия, рифтогенез, археоптерисовая флора.

В курсовой работе рассматривается история развития Земли в девонском периоде. Отдельно дается стратиграфия и геохронология, а также характеристика палеогеографической обстановки данного периода. Подробно описывается органический мир, его эволюция.

Дэвонскі перыяд, стратыграфія, геахраналогія, палеагеаграфія, эвалюцыя, даманік, рэгрэсія, трансгрэсія, рыфтагенэз, археаптэрысавая, флора.

У курсавой рабоце разглядаецца гісторыя развіцця Зямлі ў дэвонскім перыядзе. Асобна даецца стратыграфія і геахраналогія, а таксама характарыстыка палеагеаграфічнага становішча дадзенага перыяда. Падрабязна апісваецца арганічны мір, яго эвалюцыя.

Devonian period, strathigrafy, paleogeografic, evolution, demanic, regration, transgration, archaeopteryx flora.of Earth's development in devonian period is examined. Strathigrafy and paleogeografic statement is given. Organic world and its evolution.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СТРАТИГРАФИЧЕСКИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ И ГЕОХРОНОЛОГИЯ

ГЛАВА 2. ОРГАНИЧЕСКИЙ МИР

.1 Растительный мир

.2 Животный мир

ГЛАВА 3. ПАЛЕОГЕОГРАФИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

.1 Палеогеография девонского периода

.1.1 Общие сведения тектонической обстановки

.1.2 История развития платформ

.1.3 История развития геосинклинальных поясов

.2 Полезные ископаемые

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Геология в современном мире является важной наукой для успешного развития природы и человечества. Чтобы понять суть происходящих процессов и сделать прогноз на будущее необходимо изучать прошлое, то есть геологическую историю Земли со времен ее возникновения. Этим занимается наука историческая геология. За свою историю Земля претерпела значительные изменения: от безжизненной планеты, подобной Луне, до цветущего полного живых существ мира.

Длительная история Земли насыщена множеством различных геологических событий, явлений и процессов. Рассматривая геологическое прошлое в хронологическом порядке, историческая геология дает возможность наметить как общие закономерности развития нашей планеты и земной коры, так и особенности отдельных этапов геологической истории. История развития континентов и океанов, эволюция климата, ландшафтов и органического мира, различные катастрофические природные явления дают цельное научное представление об общих закономерностях исторического развития геосфер и Земли в целом. Вся история земли подразделена на эоны, эры, периоды, эпохи и т.д. Девонский период был установлен в 1839 г. известными английскими геологами А. Седжвиком и Р. Мурчисоном в Англии в графстве Девоншир, по имени которого и был назван. Девон начался 416 млн. лет назад и закончился 359 млн. лет назад, тем самым являясь одним из самых продолжительных в истории Земли. За такой длинный отрезок времени произошло множество различных событий и изменений во всех аспектах развития Земли. Главной целью курсовой работы являются детальное описание и характеристика данных событий и изменений.

Поставленная цель достигается решением следующих задач:

ü  рассмотреть стратиграфическое расчленение и стратотипы девонского периода и сопоставить стратиграфию с геохронологией;

ü  дать характеристику органическому миру, описать руководящие формы ископаемых организмов;

ü  дать характеристику палеогеографическим условиям и тектоническому режиму девонского периода;

ü  изучить основные виды и районы распространения полезных ископаемых и условия их формирования. Актуальность рассмотрения одного из периодов истории развития Земли (в частности девонского) заключается не только в возможности установить основные закономерности развития планеты и тем самым приблизится к пониманию механизма этого развития, но и в установлении и описании полезных ископаемых, образовавшихся в данный период. Девонские отложения имеют исключительное значение, прежде всего в экономическом плане, для Республики Беларусь. Именно в девоне образовались важнейшие полезные ископаемые нашей страны: калийная и поваренная соль и нефть. Работа состоит из введения, трех глав и заключения. В первой главе рассмотрены стратиграфические и геохронологические подразделения девонского периода, а также различные аспекты. Вторая глава посвящена органическому миру девона, детальному описанию различных групп живых организмов: вымирающих, достигших своего расцвета, впервые появившихся. В третьей главе описана палеогеография девонского периода: основные события, механизмы образования тектонических структур и время их образования. Описаны события, происходившие в различных регионах планеты, в данный исторический период. Охарактеризованы основные виды полезных ископаемых, сформированных в девоне, и главные районы их распространения в мире и на территории Беларуси. В главе содержатся иллюстрации, палеоспастические реконструкции. Курсовая работа написана по материалам опубликованных литературных источников. Особую помощь оказали такие учебные пособия, как Немков Г. И «Историческая геология», а также Хаин В. Е «Историческая геология».

ГЛАВА 1. СТРАТИГРАФИЧЕСКИЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ И ГЕОХРОНОЛОГИЯ

Девонская система установлена в 1839 г. известными английскими геологами А. Седжвиком и Р. Мурчисоном в Англии в графстве Девоншир, по имени которого и была названа [11].

Девон (девонский период, девонская система) - геологический период, в палеозое. Начался около 416 млн., закончился 360 млн. лет назад. Продолжительность девона - 56 млн. лет. Этот период богат биотическими событиями. Жизнь бурно развивалась и осваивала новые экологические ниши.

Расчленение девонской системы было проведено первоначально в Арденнах на территории Бельгии, Франции и в Рейнских Сланцевых горах в Германии. В дальнейшем низы девона были расчленены в Богемском массиве в Чехии.

Необходимость установления границы между силурийской и девонской системами в непрерывном разрезе морских отложений с соответствующей фауной заставила обратиться к разрезу Баррандова синклинория в Богемском массиве непосредственно к западу от столицы Чехии. Именно здесь и были выделены пржидольский ярус верхнего силура и лохковский и пражский ярусы нижнего девона. Два последних заменили ранее выделенные ярусы - жединский в Арденах и зигенский - в Рейнских Сланцевых горах (табл.).

Девоншир, или Девон - графство в юго-западной Англии, на территории которого распространены геологические породы этого периода. Хотя скальные основания, которые определяют начало девонского периода, довольно отчётливы, точная их датировка неоднозначна. В соответствии с International Commission on Stratigraphy (Ogg, 2004), девон длился с конца силура (416,0 ± 2,8 млн. лет назад) до начала карбона (359,2 ± 2,5 млн. лет назад) [13].

Таблица Общие стратиграфические подразделения девонской системы [10]

Разрезы девона Великобритании сложены континентальными фациями и могут служить стратотипами для выделения ярусов. Поэтому расчленение девонской системы было проведено в Арденнах на территории Бельгии, Франции и в Рейнских Сланцевых горах на территории Германии. В таблице показано, что девонская система подразделяется на три отдела.

Граница между силуром и девоном, как указывалось выше, проводится в основании граптолитовой зоны Monograptus uniformis (Барранден, Чехия). В настоящее время эта граница является единственной официально принятой Стратиграфической комиссией Международного геологического конгресса. Верхняя граница официально не утверждена. Ввиду того, что в начале девонского периода продолжалась обширная регрессия, начавшаяся еще в силуре, возникло множество разнообразных фациальных обстановок с соответствующей фауной. Это сильно затрудняет расчленение и сопоставление разрезов и явилось причиной создания "сборной" шкалы, состоящей из ярусов, установленных в различных регионах.(Томск) Ввиду этого ярусное деление нижнего девона Рейнской области основано на морской фауне, а соответствующих по возрасту отложений Англии - на остатках рыб, встречающихся в лагунно-континентальных отложениях.

Жединский ярус, названный А. Дюмоном в 1848 г. по р. Жедин в Арденнах, объединяет нижние слои девона Арденно-Рейнской области. Они представлены прибрежными фациями и трансгрессивно залегают на отложениях кембрия (отсюда вытекают трудности в определении точной границы с силуром). В стратотипе нижняя часть представлена конгломератами Фепан мощностью 10-40 м, аркозами Эбб мощностью 30 м и сланцами Мондрешон с прослоями песчаников. В песчаниках и сланцах находятся богатые комплексы брахиопод. В верхней части располагаются красные и бордовые сланцы с небольшими известковыми конкрециями, появляются прослои красных и зеленых песчаников и кварцитов. Они охарактеризованы остатками рыб. Общая мощность до 750 метров [8].

Название "зигенский ярус" впервые употребил Э. Кайзер, обозначив им граувакки в Рейнских Сланцевых горах. Наиболее полно зигенские граувакки представлены в области Зигерланд, где развиты лагунные и прибрежно-морские фации с остатками рыб, двустворчатых моллюсков и брахиопод. Мощность отложений в стратотипическом разрезе составляет 4000 м.

Ранее зигенский и эмсский ярусы объединялись в один ярус, который назывался кобленцским. Однако согласно решению Международной стратиграфической комиссии нижний девон ныне принимается в объеме трех ярусов [8].

Эйфельский ярус назван А. Дюмоном в 1848 г. по Эйфельским горам, где находится стратотипический разрез. Объем яруса видоизменен и после работ М. Дюссельдорфа в 1937 г. принят в объеме кальцеоловых и верхнекультриюгатовых лаухских слоев со стратотипом в Веттельдорфском разрезе Эйфельских гор. Здесь обнажается толща мергелей, плитчатых известняков, известковых песчаников и кораллово-строматопоровых известняков (мощностью около 450 м). В толще в большом количестве встречаются кораллы родов Favosites, Calceola, Damophyllum, остатки цефа-лопод и конодонтов. Живетский ярус выделен в Арденнах Ж. Госселе в 1879 г. Название происходит от г. Живе, расположенного в Северной Франции. Этот ярус объединяет отложения, охарактеризованные стрингоцефаловыми брахиоподами, присутствием конодонтов, кораллов и реже трилобитов. Слагается ярус известняками и известковыми сланцами, органогенными и органогенно-обломочными известняками.

Франский ярус установлен в 1879 г. Ж. Госселе в Бельгии. Название получил от дер. Фран близ г. Кувена. В стратотипическом разрезе слагается сланцами и рифовыми кораллово-строматопоровыми известняками (мощностью около 500 м). Охарактеризован брахиоподами, конодонтами, кораллами и двустворчатыми моллюсками [10].

Фаменский ярус впервые выделен в Арденнах А. Дюмоном в 1855 г. Название получил от местности Фамен в Бельгии. Здесь развиты песчаники, сланцы с прослоями известняков. В стратотипической местности характеризуется большой изменчивостью. В морских отложениях присутствуют конодонты, кораллы и брахиоподы, а в лагунных - остатки рыб и отпечатки растений.

В 60-е годы чехословацкие исследователи предложили вместо жединского и зигенского выделять лохковский и пражский ярусы, установленные в прекрасно охарактеризованных фауной морских разрезах Баррандовой мульды в Богемском массиве недалеко от Праги. Здесь же находится признанная граница силура и девона, проводимая между пржидольским и лохковским ярусами. Международная подкомиссия по стратиграфии девона рекомендовала в 1985 г. лохковский и пражский ярусы Чехии в качестве типовых для низов девона. С тех пор геологи пользуются именно этими ярусами, хотя примерно соответствующие им прежние жединский и зигенский ярусы формально не упразднены. Этим и объясняется "двоевластие" в нижней части ярусной шкалы девонской системы [12].

ГЛАВА 2. ОРГАНИЧЕСКИЙ МИР

2.1 Растительный мир

В конце раннего палеозоя произошло вымирание, а в ряде случаев простое угасание многих групп организмов, некогда широко распространенных на Земле. После них возникли новые группы животных и растений, которые и определили облик органического мира позднего палеозоя. Главное отличие состояло в том, что жизнь стала развиваться не только в морях и пресноводных бассейнах, но и на суше. В позднем палеозое широко расселились наземная растительность и сухопутные позвоночные. Вместе с тем жизнь в морях продолжала эволюционировать. Появились первые аммоноидеи с простой лопастной линией, достигли расцвета четырехлучевые кораллы, мшанки, фузулиниды, некоторые отряды замковых брахиопод (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Растительный мир девонского периода [13]

В изменении состава органического мира на рубеже раннего и позднего палеозоя повинны не только поступательное эволюционное развитие, но главным образом изменения условий среды обитания. Эти изменения были вызваны интенсивными проявлениями тектонических движений, изменениями палеогеографических обстановок, состава атмосферы и космическим воздействием [1].

Значительного прогресса достигла наземная растительность. Начало девонского периода характеризовалось широким распространением "псилофитов" (риниофитов), достигших в это время наибольшего расцвета [8].

Крупная регрессия на рубеже силура и девона активизировала выход растений на сушу и способствовала их быстрому расселению и приспособлению к наземному образу жизни. В раннем и среднем девоне на суше господствовали риниофиты, которые росли в основном в заболоченных ландшафтах. В конце девона риниофиты повсеместно вымерли. В среднем девоне вместе с ними существовали уже все основные группы споровых растений. Это плауновые, членистостебельные и папоротники, а в конце девона появились и первые представители голосеменных; многие из кустарниковых превратились в древовидные [9].

Появившиеся в силурийский период псилофиты в раннем девоне уже имели более сложную организацию. Их тело довольно четко разделялось на корень, стебель и ветки. От них в среднем девоне произошли примитивные папоротники. У псилофитов уже был деревянистый стебель. Ветки этих растений начинают выполнять различные функции, а их концевые части постепенно превращаются в рассеченные листья, с помощью которых осуществляется фотосинтез. Произрастают и другие потомки псилофитов: плаунообразные и членистостебельные, с более сложной организацией, чем у псилофитов. Они постепенно вытесняют своих предков, захватывая их места и расселяясь во влажных местностях, в мелких лагунах и болотах. В верхнем девоне псилофиты исчезают. Появляются первые семенные папоротники, кордаитовые и настоящие папоротники. Споровые псилофиты, примитивные папоротники, плауновые, членисто-стебельные произрастали в увлажненных и болотистых местах, образуя густые заросли. Плауновидные образовали свой особый мир, развивший многочисленные (параллельные остальным папоротникообразным) формы. Изначально они были, по-видимому, травянистыми растениями с расположенными на верхней стороне боковых листьев (энацеи) спорангиями. Они достигали 30 м высоты и одного метра толщины. Растения размножались спорами, прораставшими в росток лишь во влажной среде. У первых семенных растений на верхушках специализированных листьев были семенные зачатки, лежавшие открыто на листьях. Поэтому растения и получили название голосеменных. Они представляли собой уже настоящие деревья с настоящими листьями и органами размножения в виде шишек. Голосеменные могли размножаться непосредственно на суше, поскольку для прорастания семян водная среда не нужна. Кроме того, семена являются многоклеточным органом со значительным количеством запасных питательных веществ, которые обеспечивают зародыш в начале его жизни всем необходимым, а семенной покров хорошо предохраняет его от воздействия неблагоприятных условий. Все это дало возможность голосеменным широко распространиться на суше. И хотя споровые растения продолжали существовать, господствующее положение среди растений постепенно занимают голосеменные [8].