От Пангеи и Тетиса к современным материкам и океанам

 

 

Министерство образования  Республики Беларусь

 

Учреждение образования

«Гомельский Государственный  университет 

имени Франциска Скорины»

 

 

Факультет геолого–географический

Кафедра геологии и разведки полезных ископаемых

 

 

 

 

 

 

 

 

ОТ ПАНГЕИ И  ТЕТИСА К СОВРЕМЕННЫМ 

МАТЕРИКАМ И ОКЕАНАМ

Курсовая работа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель:                        

 студентка группы РВ  – 11________________________Сурта А. Ф.

 

Научный руководитель:

ассистент                             ________________________Желудович  Т. А

 

 

 

 

 

Гомель 2010

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение……………………………………………………………………….	3
1 Пангея и Тетис – протоматерик и протоокеан……………………..........	4
2 Формирование Лавразии  и Гондваны……………………………………	10
3 Образование океанов……………………………………………………....	16
3.1 Тихий океан……………………………………………………................	18
3.2 Атлантический океан………………………………………….................	18
3.3 Индийский океан……………………………………………...................	19
3.4 Северный Ледовитый океан…………………………………………….	19
4 Процессы тектоники литосферных плит как результат образования современных материков и океанов……………………………………….......	21
5 Заключение………………………………………………………………....	26
6 Список литературы………………………………………………………..	27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В ходе написания данной курсовой работы необходимо показать, что:

- на Земле существуют  силы и процессы, изменявшие Земля  в прошлом и сегодня;

- на поверхности нашей  планеты наблюдается дрейф материков  на протяжении геологического времени, в результате чего на Земле появлялись, развивались и исчезали материки и океаны;

- используя гипотезу горизонтального  перемещения материков или мобилизма, можно объяснить развитие рельефа, изменения климата, эволюцию жизни на нашей планете.

Целью курсовой работы является изучение и описание протоматерика Пангея и протоокеана Тетис – крупнейшего суперматерика и древнейшего океана мезозойско-кайнозойского времени.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

- изучить литературу по теме исследования;

- рассмотреть геохронологическую таблицу, схемы конвективного движения вещества в мантия и горизонтального движения литосферных плит;

- проанализировать карты тектоники литосферных плит, зон землетрясений и вулканизма, строения дна океана, палеоклиматические карты мезозойско-кайнозойского периода;

- исследовать процессы  формирования Лавразии и Гондваны, образования океанов, тектоники литосферных плит.

Методы, используемые при  написании работы: описательный, иллюстративный, статистический, картографический, анализа, синтеза, обобщения, сравнения.

Вывод из материала курсовой работы следующий: к концу палеозоя началу мезозоя на нашей планете  был один протоматерик  Пангея и протоокеан Тетис. Благодаря конвективным потокам вещества в мантии наблюдается вертикальное и горизонтальное движение вещества в земной коре. Эти процессы легли в основу гипотезы мобилизма – теории тектоники литосферных плит, объясняющей понимание единства и взаимосвязь процессов, происходящих в глубоких недрах, эволюцию лика Земли, её атмосферы, гидросферы, а в конечном итоге эволюцию всей географической оболочке планеты.

Выполнив работу можно  сделать предложение: сведения и  данные из курсовой работы можно использовать в лекционном курсе по общей геологии при изучении тем: «Тектоника плит и орогенез», «Проблемы происхождения впадин океанов», « Рельеф и тектоника дна океанов», «История мобилизма».

 

 

1 ПАНГЕЯ И ТЕТИС – ПРОТОМАТЕРИК И

ПРОТООКЕАН

 

Земная кора – главный объект геологических исследований. Тысячами фактов и десятками гипотез о составе и строении «скорлупы земного шара», об истории её развития располагают геологи. Теория тектоники литосферных плит  представляет собой современное развитие того направления науки о Земле, которое родилось ещё в начале 20 века виде гипотезы дрейфа континентов. Факты, приводившиеся мобалистами 70-80 лет назад в защиту «сумасбродной» гипотезы, выдержали проверку временем. Ныне эти факты получили полное  подтверждение и дальнейшее развитие [1, с.457].

В начале 20 века появились две статьи американского геолога Ф.Гейлора (1910 г.) и немецкого геофизика А. Вегенера (1912 г.). В этих работах  допускалась возможность крупных горизонтальных перемещений континентальных массивов. Рождение в теоретической геологии нового направления - мобилизма в виде гипотезы дрейфа материков обычно связывают с именем А. Вегенера, который наиболее полно разработал эту идею к концу 20-х годов . А. Вегенер  (а ещё до него во второй половине 19 в. А. Снайдер- Пеллегрини и русский учёный – самоучка Е.В. Быханов) был прежде всего поражён удивительным сходством очертаний окраин континентов, ныне разделённых Атлантическим океаном. Вот как вспоминает А. Вегенер в своей книге «Происхождение материков и океанов» об обстоятельствах рождения идеи дрейфа континентов: «В 1910 году мне впервые пришла в голову мысль о перемещении материков… когда, изучая карту мира, я поразился сходством очертаний берегов по обе стороны Атлантического океана. Но  тогда я не придал этому значения, так как не считал такое перемещение возможным. Осенью 1911 года я познакомился (благодаря ряду справочных сведений, случайно оказавшихся в моём распоряжении) с палеонтологическими данными о прошлой сухопутной связи между Бразилией и Африкой , о которых я раньше не знал. Это побудило меня проанализировать результаты тех геологических и палеонтологических исследований, которые имели отношение к этому вопросу. Изучив эти данные, я убедился  в принципиальной правильности своей идеи»[3, с.37-38].

Для аргументации дрейфа континентов А. Вегенер и его ближайшие последователи привлекли четыре группы фактов: геоморфологические, геологические, палеонтологические и палеоклиматические [7, с.93-95].

Первым наиболее простым  и убедительным аргументом было сходство очертаний береговых линий материков  по обе стороны Атлантического океана. Менее чёткое, но все же достаточно убедительное совпадение очертаний береговых линий удалось установить и для материков, окружающих Индийский океан. Формальная реконструкция расположения континентов в геологическом прошлом, проведённая путём сближения до наилучшего совпадения очертаний их окраин, позволила А. Вегенеру предположить, что в начале мезозоя, около 200 млн. лет назад, все материки были сгруппированы в единый гигантский континент – Пангею (рисунок 1).

 

 

Рисунок 1 – Пангея Вегенера, 200 млн. лет назад [4, с.176]

 

Этот суперконтинент состоял  из двух крупных частей: северной –  Лавразии, объединявшей нынешнюю Европу, Азию (без Индии) и Северную Америку, и южной - Гондваны, включавшей в себя Южную Америку, Африку, Антарктиду, Индостан и Австралию. Между юго-восточной границей Лавразии и северо-восточной Гондваны в виде огромного залива находилась впадина древнего океана Тетис [9, с.180, 195-204].

Палеореконструкцию Пангеи, выполненную по геоморфологическим данным, убедительно подтвердило сходство геологических разрезов позднепалеозойской и раннемезозойских пород на смежных материках. В отдельных случаях удалось установить сходство в тонких деталях состава и строения геологических разрезов в краевых зонах Африки и Южной Америки, разделённых сейчас на тысячи километров Южной Атлантикой [10, с.6-7].

Не менее убедительно  о единстве каждого из двух крупных материков Лавразии и Гондваны свидетельствуют окаменелые останки животных и растений. Вся древняя фауна и флора южных материков образует единое сообщество, некогда заселявшее одну область. Особенно показательными в этом отношении оказались листозавры - пресмыкающие, похожие на  небольших гиппопотамов и обитавшие в пресноводных водоёмах около 200 млн. лет назад. В начале 20 века их остатки были найдены в Африке и Южной Америке. В конце 60-х годов целое кладбище листозавров было обнаружено в Антарктиде, западнее ледника Бирдмора.

Аналогичное свидетельство  давала палеофлора. Так, на всех гондванских материках были распространены  близкие виды голосемянных растений, преимущественно голоссоптериды. Обобщив палеонтологические данные, А. Вегенер показал, что распад Пангеи начался с раскрытия Северной Атлантики в конце триасового - начале юрского времени, а раскол Гондваны - в конце юрского - начале мелового, то есть около 130 млн. лет назад. Развитие обособленных форм жизни на гондванских материках началось только в меловое время.

Тектоника литосферных плит позволяет заглянуть в более далёкую историю Земли. Сложные и длительные процессы, формирующие  литосферу Земли, определяются в значительной степени энергетической активностью недр, существованием в них конвективных течений. Глубинный тепловой поток контролирует интенсивность магматических явлений, скорость движения литосферных плит, глубину преобразования породных масс, образование и развитие тектонических структур, то есть всю совокупность тектономагматических  процессов, конечным результатом которых является формирование литосферы. Постоянно менялось соотношение литосферных плит. Они дробились, потом объединялись над мощным нисходящим потоком в один проматерик. Менялись структура конвекции, направление потоков, и вновь наступало дробление. Не оставался в стороне океан.  Когда литосферные плиты сращивались, увлекаемые погружением вещества, возникал один на всю Землю водоём. Делились плиты – делился и океан. Вновь сдвигались, скучивались плиты - возникали новые океанические впадины. Это продолжается и в настоящее время [3, с.38].

В геологической истории  Земли учёные выделяют 5 геодинамических  циклов эволюции литосферных плит: раннепротерозойский, позднепротерозойский, раннепалеозойский, палеозойский и мезозойско-кайнозойский [4, с.172-176].

Каждый из этих циклов начинается с распада соответствующего суперконтинента и образования новых океанических впадин и завершился обратным стягиванием континентальных фрагментов литосферы в единый суперконтинент. Конечным результатом этих процессов было формирование новой континентальной коры, которая последовательно причленялась к существовавшим массивам континентальной коры архейского возраста. За протерозойско-фанерозойский этап образовалось порядка 30%  существующей ныне коры континентального типа. Сторонники гипотезы дрейфа литосферных плит считают, что проматерик  Пангея образовался из нескольких плит, ещё более древних, чем он сам. Доказательством может служить Урал, его палеомагнитные данные говорят о том, что этот район возник в результате столкновения двух субконтинентов, существовавших до Пенгеи.

Как полагают учёные около 200 млн. лет назад существовал только один гигантский континент, Пангея, форма которого может быть ныне восстановлена с той или иной долей вероятности [7, с.93-95].

Установить форму наиболее вероятного сочленения современных континентальных осколков древнего суперконтинента помогают электронные вычислительные машины. Полученные с их помощью результаты проверяются другими способами: по данным климатических изменений, по изменению первичного положения континентов  на основании  замеров остаточного магнетизма в слагающих их породах, на основании сведений о росте современных океанов.

Карта  гигантского древнего континента по форме напоминает латинскую букву V, соединённую в районе южной части Европы и северо-западной Африки. Океан, который был заключён внутри этой буквы, получил название Тетис. Одна сторона буквы образована Азией, вторая Антарктидой и Австралией вместе с далеко отстоящей от остальной части Азиатского континента Индией. В основании располагается Америка, сомкнутая с современным побережьем Европы и Западной Африки.

Главным событием мезозойско-кайнозойского  цикла эволюции литосферы было образование и распад Пангеи. Как свидетельствуют реконструкции, сделанные по палеомагнитным и геологическим данным (по Э.Ирвингу)  она сформировалась на протяжении карбонового и пермского периодов палеозойской эры (рисунок 2) [10, с.110-111].

 

Рисунок 2 – Глобальная палеогеографическая  схема для среднекарбоновой эпохи [10, с.135]

 

Литосферная плита, в состав которой входил Гондванский материк, в раннем карбоне вращалась таким образом, что над южным полюсом около 320 млн. лет назад оказался пограничный район нынешних гондванских материков  Антарктиды, Африки и Южной Америки. В позднем карбоне - ранней перми в районе южного полюса находилась Антарктида и географический полюс был расположен в пределах современной Восточной Антарктиды достаточно близко от его современного местонахождения. Такое расположение Гондваны относительно полюса привело к тому, что в южной полярной и субполярной областях оказались практически все ныне разрозненные  материковые фрагменты: Антарктида, юг Африки и Южной Америки, Мадагаскар, Индия и юг Австралии [2, с.186-187].