ВОПРОС 31

Основными показателями, хар-ими климат, явл-ся темп-ра и баланс влажности. При этом и температурные режимы разных климатических зон, и свойственные им балансы влаги в основном определяются астрономическими условиями существования Земли: наклоном ее оси к эклиптике, обращением вокруг Солнца, вращением вокруг своей оси и получением энергии от Солнца.

КЛИМАТИЧ ТИПЫ ЛИТОГЕНЕЗА — ОСНОВА РЕКОНСТРУКЦИИ КЛИМАТИЧЕСКОЙ ЗОНАЛЬНОСТИ.

Физ факторы, положенные в основу выделения климатических типов литогенеза (Страхов), явл-ся темп-ра и годовой баланс влажности.

При сочетании минусовой среднегодовой темп-ры с + балансом влажности возникает ледовый тип литогенеза, при сочетании повышенной темп-ры (более 0 гр сельсия) с + балансом влажности – гумидный тип, а при повышенной темп-ре и отрицательном балансе влажности – аридный.

Темп-ые режимы разных климатических зон и св-ные им балансы влажности явл-ся производными от астрономических усл-й сущ-ния Земли. Тропическая влажная зона всегда располагается м/у сев и юж аридными поясами, умеренные гумидные зоны — к сев и югу от них. При этом экватор всегда должен проходить в промежутке между аридными зонами сев и юж аридных поясов. Этот принцип при палеоклиматических реконструкциях должен быть незыблемым.

Наличие какого-либо индикатора (признака) явл-ся основанием для опред-го вывода, отсутствие его ни о чем не свидетельствует. Поэтому при палеоклиматических реконструкциях важно выделять климатические типы литогенеза и выявлять среди др отложений породы – их индикаторы.

Осн породами – индикаторами климата явл-ся: ледового – морена; гумидного – угленосные толщи, осад руды Fe и Mn, бокситы, аутигенные каолинитовые глины, развитые коры хим выветривания; аридного – галогенные отложения (гипсы, ангидриты, флюорит, целестин, каменная и калийные соли), карб красноцветы, аутигенные монтмориллонитовые глины. Морские фосфориты и карб породы хим происхождения – показатели теплового или жаркого климата. На жаркий климат указывают оолитовые изв-ки.

ОСОБЕННОСТИ ВЫВЕТРИВАНИЯ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ КЛИМАТА

Степень развитости и хар-р выветривания определяют особенности состава образующихся отложений, процессы выветривания тесно связаны с климатической обстановкой.

Осн факторами выветривания явл-ся: темп-ра, кол-во атм осадков и орг мир (все они зависят от климата).

От температуры зависит и скорость хим реакций (при увеличении темп-ры на 10ºC она обычно возрастает в 2 раза). От полюсов к экватору темп-ра в общем увеличивается, то хим выветривание также усиливается.

Вода не инертна. Она мощный хим реагент. По отношению к ПШ и породообр-м силикатам вода явл-ся врагом (силикаты разлагаются гл обр-м путем гидролиза). Чем больше промываются породы атм-ми осадками, тем интенсивнее идет их хим разрушение.

Количество атмосферных осадков может обусловливать и несколько различную среду выветривания. В обстановке ледового климата все хим процессы выветривания подавлены; происх лишь мех выветривание, никаких мин-ых новообразований не возникает. В умеренном гумидном климате при выветривании широко обр-ся гидрослюды, иногда с каолинитом, а в жарком – каолинит и происх даже накопление свободного глинозема. В общем, каолинитовые коры выветривания и продукты их переотложения, латеритные КВ, бокситы явл-ся показателями жаркого и влажного климата. Железистые и марганцевые руды явл-ся показателями также отчетливо влажного климата, но не обязательно жаркого.

ОРГАНИЧЕСКИЕ ОСТАТКИ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ КЛИМАТА

Особенности орг мира того или иного района в очень большой мере опред-я климатич усл-ми, поэтому остатки др орг-ов при палеоклиматич реконст-х исп-ся весьма разнообразно.

Наибольшее палеоклиматич знач имеют остатки наземных орг-ов (особенно растений), т.к. они нередко позволяют судить не только о темп-ых усл-х, но и о влажности климата прошлого. Морские орг-мы в лучшем случае указывают лишь на темп-ые условия, поскольку в водоемах норм солености режим увлажненности заметно не проявляется на хар-ре орг-го мира (совр колониальные кораллы обитают в морях как засушливого климата, так и влажного).

Для растений жаркого влажного климата хар-но широкое распространение форм с крупными, нерасчлененными листьями, покрытыми плотной кожицей, с оттянутым концом для лучшего стока воды. В зонах жаркого и влажного климата, хар-хся отсутствием сезонности, в древесине не заметны годичные кольца, в то время как в умеренных и в зонах чередования засушливых и влажных сезонов (типа саванн) годичные кольца — явление типичное. У деревьев умеренной влажной зоны листья обычно тонкие и нежные, отн-но небольшие, часто с расчлененными краями. Для растений засушливых областей хар-но распространение представителей с узкими, мелкими кожистыми листьями, иногда превращенными в колючки или, напротив, с сочными, мясистыми листьями, а подчас и стволами, содержащими большие запасы влаги. Хар-на очень хорошо развитая корневая система.

Использование остатков растений для суждения о др климатах затруднено тем, что их морфологическое сходство с опред представителями совр раст-сти может быть и не связано с однотипностью обстановок сущ-ия тех и других. Трудность выяснения особенностей др климата по остаткам вегетативных частей растений обусловлена не только редким их нахождением, но и часто отсутствием надежных данных об усл-х их произрастания.

Анализ спорово-пыльцевых комплексов.

Позволяет судить не только о хар-ре др раст-сти, но в какой-то мере (по доминированию той или иной пыльцы и спор) и о климате. Споры и пыльца сохраняются чаще, чем вегетативные остатки растений. Палеоклиматич знач ископаемых спор и пыльцы не велико.

Климат обусловливает существенные различия в разнообразии видового состава и морских животных (где тепло – много). Сохранять постоянной темп-ру тела теплокровным животным в суровых условиях легче при отн-но меньшей удельной поверхности тела, а в жарких – при большей, поскольку увеличение удельной поверхности тела облегчает возможность отдачи им тепла. В связи с этим у теплокровных животных в направлении от высоких широт к тропикам наблюдается удлинение хвостов, ушей, парных конечностей и появляются различные выросты. Противоположная тенденция наблюдается у холоднокровных животных.

Менее отчетливо связь размеров тела с климатическими обстановками отмечается у водных организмов. У орг-ов, обитающих в холодных водах, половое развитие замедленное (что удлиняет период роста) и зачастую вообще большая продолжительность жизни. + размеры раковин могут опред-я и др факторами: соленостью вод, глубиной обитания орг-ов, газовым режимом, скоростью накопления осадков.

В общем случае морские беспозвоночные, интенсивно накапливающие в своих скелетных образованиях известь, приурочиваются к теплому и жаркому климату, что особенно резко выражено у рифообразующих орг-ов. У сходных орг-ов в разных климатических зонах зачастую несколько различный хим состав раковин. Обычно в известковых скелетных обр-х тропических моллюсков и водорослей отмечается резкое увеличение содержания Mg. Годичные знаки нарастания раковин и других скелетных обр-ий более резкие, многочисленные и сближенные у орг-ов, обитающих в холодных водах, а по мере увеличения глубины обитания и продвижения к экватору они выражаются все слабее, а иногда и исчезают.

ИЗОТОПНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАЛЕОТЕМПЕРАТУР

Аналитический метод определения палеотемператур по изотопному составу О карбонатов был разработан ам-м ученым Юри в начале 50-х годов 20 в.

Сущность метода. В природе множество процессов сопровождается изотопным фракционированием. Происходят изменения и в содержании стабильных изотопов кислорода — наиболее распространенного в ЗК элемента. Существуют три стабильных природных изотопа кислорода: 16, 17 и 18 (изотоп 16 — самая распространенная разновидность). Обычно кол-во изотопа 18 примерно соответствует 1:500 по сравнению с изотопом 16. Соотношение 18/16 – изотопный коэффициент.

Если карб скелеты орг-ов (или карб вещ-во, возникающее хим путем) обр-ся в изотопном равновесии с окружающей водой, то при постоянном изотопном составе воды отношение 18/16 в карб мат-ле будет меняться в зав-ти от темп-ры (константа равновесия для системы изотопного равновесия зав-т от темп-ры). Экспериментальным путем была опред-на зав-сть от темп-ры коэффициента 18/16 кальцита, образующегося как хемогенным путем, так и в раковинах некоторых морских беспозвоночных. Была получена шкала геол термометра. Если же кальцит раковин или хемогенный, обр-йся в равновесии с водой, в дальнейшем был без изменения захоронен, то в нем сохр-сь и соответствующее первоначальному изотопное соотношение, несущее инфо о др темп-ах водоема. Тогда достаточно определить отношение изотопов кислорода из захороненного мат-ла, чтобы выяснить темп-ры воды в др водоеме во время его обр-я.

ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАЛЕОТЕМПЕРАТУР

Т. С. Берлин и А. В. Хабаков разработали метод оценки темп-р среды обитания беспозвоночных на основе опред-я отношения Ca и Mg в их карб скелетах. Метод основан на давно подмеченной закономерности, состоящей в увеличении в более теплых морях доли Mg в кальцитовых скелетах различных групп беспозвоночных. Древние темп-ры морей опред на основе серийных анализов карб вещ-ва скелетов опред групп беспозвоночных животных, постоянно обитавших в море.

Обычно в обстановке гумидного климата увеличивается содержание в костных остатках марганца, свинца, скандия, бериллия, а в обстановках аридного климата — иттербия, иттрия, ванадия, лантана, хрома.

Дата добавления: 2015-09-04