Участие корненожек в образовании известняков. Белый глубоководный ил

Участие корненожек в образовании известняков. Белый глубоководный ил

Участие корненожек в образовании известняков. Белый глубоководный ил

Несмотря на громадность современных коралловых сооружений и на большие массы древних коралловых известняков, распространение животных, созидавших эти породы, довольно ограничено. Иное следует сказать о тех известковых отложениях, которые состоят из скорлупок корненожек (рис. 392—396), стоящих в своей организации значительно ниже кораллов.

Долгое время ученые не подозревали о существовании этих животных.

В 1731 году итальянский исследователь Беккари заметил при помощи лупы в морском песке на берегу Равенны огромное множество мелких известковых скорлупок; последние скоро были найдены в разных других местах, и мало-помалу установилось убеждение, что эти образования являются самыми распространенными во всех морях.

О громадности их можно судить по следующим данным: Макс Шульц исследовал песок в Моло-ди-Гаета вблизи Неаполя и, отделив крупные его зерна, нашел в 1 унции около 11/2 миллиона таких скорлупок; в общем они составляли около половины всей массы взятого песка.

Вблизи берегов скорлупки корненожек почти всегда перемешаны с песком и илом, и только в немногих местах они отлагаются самостоятельно.

Этим прибрежным накоплениям относительно больших корненожек, по-видимому, родственны отложения древних периодов, которые с давних времен привлекали внимание ученого мира, и особенно так называемые нуммулитовые известняки начала третичного периода (рис. 397).

Эти мощные отложения состоят почти исключительно из больших корненожек, называемых нуммулитами.

Распространение современных образований этого рода довольно ограничено, но нуммулитовые известняки минувших эпох развиты на всем пространстве от Пиренейских гор до Великого океана и в некоторых местах образуют значительные горы. Другие известняки третичного возраста состоят из альвеолин, а известняки каменноугольного периода—из фузулин. В Парижской котловине крошечные корненожки образуют пласты известняка, из которых построена большая часть столицы Франции.

Огромное распространение третичных нуммулитовых известняков и каменноугольных фузулиновых образований является исключительным: корненожки прибрежной полосы и мелководных частей океана образуют сравнительно небольшую часть современных осадков. Наоборот, в глубоких областях океана, куда не достигают механические осадки, дно покрыто отложениями, которые на огромных пространствах состоят из скорлупок корненожек.

Уже давно при исследовании различных частей океана лот извлекал осадки, состоящие главным образом из корненожек, но эти находки обращали мало внимания; когда Форбс исследовал Эгейское море (в 1843 г.) и на глубине более 500 м не нашел никаких признаков животной жизни, тогда распространилось убеждение, что глубоководные части океана лишены всякого населения.

Несмотря на ошибочность этого вывода, исследования Форбса имели громадное значение: они показали, что различные виды животных живут лишь на известных глубинах, и что, направляясь от берега к глубокому морю, можно установить ряд поясов с различным населением; с тех пор учение о вертикальном распространении живот- ных заняло видное место в зоогеографии и оказало огромное влияние на развитие геологии и палеонтологии.

Однако предположение, что глубокие части океанов также бедны организмами, как Эгейское море, оказалось неправильным: мало-помалу накоплялось все больше и больше фактов, которые доказывали противоположное, но только исследования Сарса

392-396″ />

Рис. 386—391. Различные корненожки в сильно увеличенном виде: 1) Lagena, 2) Dentalina, 3) Nodosaria,

4)Cristellaria, 5) Textularia, 6) Frondicularia

  

і

и Торелля, как бы по мановению волшебного жезла, сразу пролили свет на жизнь глубоководных частей океана и дали сильный толчок к изучению их;

Рис. 392-396

  

с тех

пор было произведено много плодотворных исследований этого рода.

Прежде всего в Северной Америке были снаряжены экспедиции для изучения западной части Атлантического океана от Вест-Индии на север; в Германии были произведены чрезвычайно важные изыскания Балтийского и Немецкого морей; но первое место в ряду таких предприятий принадлежит Англии, где Карпентер, Гуин Джеффрейс и главным образом Уивилль Томсон руководили научными экспедициями.

Многочисленные поездки судов Лайгтнинг и Пор- кюпин имели целью изучение Атлантического океана от Ферерских островов до Гибралтара и Средиземного моря до Мальты.

Огромное значение имела экспедиция «Чаллэнджера» под начальством Том- сона; участниками ее состояли многие естествоиспытатели, располагавшие всеми научными средствами; в течение трех лет они исследовали Атлантический и Великий океаны вплоть до Южного Ледовитого моря.

Далее следует отметить работы немецкого военного судна «Газель» в Атлантическом, Великом и Индийском океанах, а также экспедиции американских судов «Тускарора» в Великом океане и «Черный»—в Антильском море. Итальянские суда «Вашингтон» и «Веттор Пизани», французский корабль «Работник» и австрийский «Пола» исследовали Средиземное море; князь Монакский Альберт совершил поездку по Атлантическому океану, а русские ученые исследовали Черное море. Наконец, большое значение имели поездки немецкого судна «Националы), посвященные исключительно исследованию растений и животных на поверхности моря; отсюда экспедиция эта и получила название «планктонной».

Этимии исследованиями начинается в геологии и в физической географии моря новая эра; факты накапливаются столь быстро и ведут к таким многочисленным и ценным выводам, что в настоящую минуту нельзя еще определить всего громадного значения этих исследований.

Задачи, которые должны были разрешить экспедиции последних лет, чрезвычайно разнообразны: предметом их исследований были состав морской воды и ее удельный вес, содержание газов и распределение температуры, глубина океана, рельеф дна и осадки, покрывающие его, организмы, принимающие участие в их образовании и целый ряд других явлений. Для вопроса, который занимает нас в настоящую минуту, чрезвычайно важны те исследования, которые были произведены при помощи особых неводов, так называемых драг.

Рис. 397. Нуммулитовый известняк

   Устройство этого снаряда чрезвычайно просто: это треугольная или четырехугольная стальная рама в 1 Уг м длиной и У2 м шириной; она снабжена мешком, достигающим в длину 1 У 2 м; внизу укрепляется большой прут, на котором висит несколько пеньковых кистей; волочась по дну, они зацепляют множество различных животных, и последние выносятся на поверхность совершенно неповрежденными (см. рис. 398—399). С успехом пользовались также и другого рода неводом, который представляет кошель с тяжелой железной рамой у его отверстия; эта рама состоит из двух больших стремян в 1,2 м длиной и 0,8 м шириной; они соединяются посредством двух железных трубок, каждая в 3 м длиной. Такие снаряды спускаются на проволочных канатах и при движении корабля волочатся по дну моря; по истечении некоторого времени, ісогда кошель успеет наполниться илом и животными, обитающими на дне, его извлекают на поверхность и содержимое подвергают исследованию. В новейшее время пользуются, кроме того, особого рода вершами, которые оставляются на дне в течение 10—12 часов.

В коротком описании эти исследования кажутся чрезвычайно простыми, но в действительности приходится бороться с целым рядом трудностей, и успех зависит часто от счастливой случайности. Драгу приходится опускать на глубину до 1 мили: раскручивание и вытягивание огромного каната представляется делом далеко непростым.

Канат проходит через блок, укрепленный на большой рее, драга перебрасывается через борт и сначала падает под влиянием собственной тяжести; но через некоторое время канат перестает дальше опускаться, и приходится подвешивать прибавочную тяжесть (100—150 гер.).

На протяжении всего каната укрепляются на известных расстояниях небольшие сети, которые должны захватить животных, плавающих на различной глубине. Он вытягивается при помощи паровой лебедки, и целые часы проходят, прежде чем окончится эта тяжелая работа. Ме-
шок извлекается на поверхность, и содержимое его подвергается исследованию.

Часто, однако, все труды не увенчиваются успехом: иногда канат оказывается коротким и не достигает дна, иногда подводное течение выбрасывает из драги все, что попадает в нее, иногда и другие случайности мешают успеху.

Как ни трудны подобные исследования, тем не менее добытые уже результаты чрезвычайно ценны; они показывают, что на глубинах, куда не проникает ни один луч солнечного света и где царит давление в 10 миллионов кгр. на 1 кв.

м, существует богатое население. Особенно важное значение имеют для нас данные об образовании известковых осадков низшими организмами.

Как было упомянуто выше, обыкновенный песок и ил осаждаются в узком прибрежном поясе. За пределами последнего и до глубины 2200 сажень (около 4000 м) дно моря почти повсюду покрыто своеобразным известковым осадком, который приобретает особенно широкое распространение в Атлантическом океане. Свежий ил, добытый отсюда, представляет желтоватую или слегка се-

Рис. 398—399. Драга, употребляемая при исследовании морского дна

                 роватую ЛИПКую массу,

которая при высыхании белеет и получает вид обыкновенного мела; микроскопическое исследование показывает, что этот ил состоит исключительно из остатков мельчайших организмов.

Главное участие в его образовании принимают корненожки: первое место следует отвести роду Globigerina, вследствие чего и сам ил называется глобигери- новым; далее видная роль принадлежит родам Orbulina и Pulvinulina.

Отчасти мы находим здесь вполне сохранившиеся экземпляры, отчасти более или менее значительные обломки, измененные действием морской воды.

Скапливаясь на дне моря в огромных массах, они дают начало широко распространенным известковым отложениям.

Когда был открыт этот замечательный факт, явился вопрос о происхождении рассматриваемых морских осадков,—живут ли корненожки на дне океана, или от плавают близко к поверхности, и скорлупки их после смерти своих обитате-

СОСТАВ ГЛОБИГЕРИНОВОГО ИЛА. КОККОЛИТЫ, РАБДОЛИТЫ И РАБДОСФЕРЫ 707

Рис. 400. Orbulina с известковыми иглами

(по Бютшли)

   лей падают вниз. Многие годы были потрачены на уяснение этих вопросов, и теперь их можно считать окончательно решенными. Исследования «Чаллэнджера» показали, что глобигерины принадлежат к пелагическим организмам, живущим в верхних частях моря (к планктону). Поверхности их крошечных скорлупок покрыты длинными известковыми иглами, которые помогают животным держаться в воде (см. стр. 7 и рис. 400). Умершие глобигерины и орбулины падают на дно непрерывным дождем, их иглы обламываются, и скорлупки их, погружаясь вниз, все более растворяются морской водой. Вследствие этого глобигерины, скапливающиеся на дне, обладают матовыми разрушенными поверхностями и не имеют игл.

Однако глобигериновый ил образуют не исключительно названные роды корненожек. Наряду с ними находятся многочисленные остатки других животных, выделяющих известь (см. рис. 406) и даже кремнистые скорлупки радиолярий, которые впрочем играют подчиненную роль.

Чрезвычайно важное участие в составе белого известкового ила принимают мелкие тела, видимые только при весьма сильных увеличениях; они обладают формой кружков или палочек и носят название кокколитов, коккосфер и рабдолитов.

Кокколиты являются в виде круглых или эллиптических известковых пластинок с ядром в середине и даже при увеличении в 1000 раз обладают чрезвычайно малыми размерами (см. рис.

401—405); под именем же рабдолитов разумеют мелкие известковые палочки, которые иногда соединяются в шарообразные массы, так называемые рабдосферы.

Относительно происхождения этих крошечных тел долгое время царило заблуждение, вызванное СЛИШКОМ поспешным стремлением оправдать теорию Дарвина в самом ее основании. Первые микроскопические исследования белого глубоководного ила были произведены над материалом, который сохраняли в очень крепком спирте.

В массе ила были найдены клочья своеобразной слизи, заключавшей в себе множество кокколитов; эта слизь была принята за белковое вещество протоплазму, с которой она представляла много сходства; отсюда был сделан вывод, что дно моря покрыто сплошной массой этого органического вещества, лишенного всякого строения и всякой внешней формы; предполагалось, что она образуется здесь непосредственно из неорганических соединений, а рабдолиты и кокколиты рассматривались как внутренние выделения этого простейшего организма, получившего название «батибия» (т. е. живущий в глубине). При этом невольно припоминались старинные гипотезы Окена и других натурфилософов, которые полагали,

что на дне моря образуется из неорганических веществ первобытная слизь, которая дает начало всему живому. Таким образом связь между органическим и неорганическим миром была найдена, и загадка о происхождении жизни решена. Но к сожалению вся теория оказалась глубоким заблуждением, и батибии, после «кратковременного, но блестящего существования» были вычеркнуты из списка живых существ.

И в этом вопросе экспедиция «Чаллэнджера» имела весьма важное значение. Несмотря на самые тщательные исследования, в свежем иле не было найдено и следов «батибия»; но стоило только положить его в крепкий спирт, и своеобразные

  Рис. 406. Глубоководный ил с корненожками, радоляриями, диатомовыми, остатками губок, кокколитами

и батибием (по Геккелю)

  

хлопья тотчас же являлись. Загадочная слизь была подвергнута химическому исследованию и оказалась хлопьями гипса, который под микроскопом обнаруживает большое сходство с протоплазмой.

Как известно, морская вода содержит значительные количества гипса, который в спирте почти нерастворим, а потому при прибавлении последнего морская вода дает осадок.

Что же касается какколи- тов и рабдолитов, которые биллионами и триллионами покрывают дно, то они оказались пелагическими водорослями, которые лучше всего развиваются в течениях открытого океана и подобно корненожкам после смерти падают на дно.

709

Наряду с бесчисленными остатками известковых организмов в глобигери- новом иле нередко встречают тела, состоящие из кремнекислоты. Прежде всего следует указать остатки губок. Твердый скелет морских губок состоит из рогового вещества (обыкновенные «греческие» губки), извести или кремнекислоты.

Роговые и даже известковые губки плохо сохраняются; иное следует сказать о кремневых губках, скелеты которых состоят из весьма больших и очень разнообразных по форме игл, которые срастаются друг с другом самыми различными способами.

Еще недавно полагали, что кремневые губки принадлежат к вымершим видам и что в настоящее время наблюдаются только весьма редкие представители их; однако новейшие исследования показали, что так называемые «стеклянные» губки (рис. 409—410, фиг.

2) чрезвычайно многочисленны и имеют широкое распространение в глубоких морях. Но в еще большем количестве эти своеобразные существа заселяли моря минувших эпох.

После смерти животного его кремневый скелет в большинстве случаев распадается на отдельные иглы. В настоящее время их находят на дне моря в незначительном количестве, но не так было прежде: как показали исследования Гюмбеля и Циттеля массивные породы Средней Германии и Карпат целиком состоят из таких игл (рис. 409—410, фиг. 1).

Рис. 407. Рабдосфера, сильно увеличенная

   Гораздо большее распространение в современных морях имеют так называемые радиолярии; эти животные близки к корненожкам, но обладают более высокой организацией; их нежный кремневый скелет представляет чрезвычайно разнообразные формы: иногда это—решетчатые шарики, или колокола, скучивающиеся в огромном множестве, иногда—просто скопление многочисленных игл. Подобно глобигеринам и орбулинам они также плавают в морской воде и, падая после своей смерти на дно, принимают известное участие в образовании глобигеринового ила. В некоторых странах они скапливаются в виде самостоятельных отложений, о которых мы будем говорить в следующей главе. Наконец, кремневые части белого глубоководного ила содержат также

нежные створки кремнеземок ИЛИ диато-              Уивиллю Томсону)

мовых водорослей.

Все эти виды весьма распространены в море, но они только в редких случаях образуют сплошные кремнистые отложения, вроде тех, какие мы наблюдаем на границе Южного Ледовитого океана: Диатомовые живут также и в пресной воде, где они образуют полировальные сланцы (подобные тем, какие находятся у Билина в Чехии), и рыхлые кремнистые отложения (трепел) состоящие из отдельных палочек и представляющие по своему виду известное сходство с мелом. Большая часть Берлина подстилается этой породой, находимой также в северогерманской равнине и в других местах.

В современных морях не существует известковых осадков, которые обладали бы таким громадным распространением, как глобигериновый ил; это заставляет предположить, что и в прежние периоды жизни земли существовали подобные образования. Таким образованием является белый мел (рис. 408), распространенный от Англии и Скандинавского полуострова до Северной Африки и Сирии.

И здесь главную массу породы образуют корненожки и кокколиты, хотя представителями первых являются уже другие виды, именно Textularia и Rotalia (рис. 386— 391). Подобно глобигериновому илу, мел содержит кремнекислоту органического происхождения в форме желваков кремния. Материал для образования последних доставляли скелеты и иглы губок, радиолярий и диатомовых.

Еще более близки к белому глубоководному илу плотные красные и белые
известняки, встречающиеся, главным образом, в Альпах. При исследовании под микроскопом эти породы оказываются совершенно свободными от механических примесей; они состоят из корненожек и кокколитов, среди которых попадаются также и радиолярии.

В этих известняках встречается вымершая группа головоногих—так называемые аммониты (стр. 42); одни экземпляры их сохранились прекрасно, на других же видны следы происходившего растворения. В некоторых известняках раковины аммонитов даже вовсе отсутствуют, и вместо них мы встречаем в огромном множестве так называемые аптихи, т. е.

труднорастворимые крышечки этих животных. Иногда наблюдается переход аммонитовых

и аптиховых известняков в радиоляриевые породы, что еще больше увеличивает их сходство с глобигериновым илом, который связывается с радиоляриевым илом рядом переходных членов.

Присутствие марганцовых конкреций указывает на глубоководное происхождение аммонитовых известняков: по крайней мере, широкое распространение таких конкреций в глубоких частях океана доказано исследованиями «Чаллэнджера».

Вблизи материков глобигериновый ил перемешивается с песком и голубым илом и дает начало любопытному образованию известному пол

  Рис. 408. Белый мел: а) из Суссекса, Ь) из Ливийской пустыни (увеличение в 150 раз), с) высушенный осадок взмоченного в воде мела при увеличении              '              у

в 1200 раз (по Циттелю)

  

              названием глауконитового

песка. Под именем глауконита разумеют железисто-калиевый силикат, находящийся в соединении с глиноземом, окисью магния (магнезией) и окисью кальция (извеотью): в горных породах он образует ту массу, которая заполняет скорлупки корненожек.

Это явление повторяется и в современных морях: действием органического вещества глауконит отлагается внутри скорлупок, которые составляют около 40—50% всей массы глауконитового песка.

Таким образом глауконитовый песок является отчасти органогенной, отчасти кластической, отчасти химической породой и по своему залеганию также занимает промежуточное положение; он имеет широкое распространение на границе глубоководных и мелких частей океана.

Особенно любопытно, что породы, сходные с этим образованием, находятся во всех системах, начиная с кембрийской и кончая третичной.

711

Источник: https://bookucheba.com/populyarnoe-geologii-nauchno/uchastie-kornenojek-obrazovanii-izvestnyakov-27719.html

Образование осадочных пород

Участие корненожек в образовании известняков. Белый глубоководный ил

«Мы продолжаем тему о применении природных каменных материалов в строительстве и ландшафтно-парковой архитектуре информацией о происхождении осадочных пород из книги академика В.А. Обручева «Основы геологии»

Коженевский С.Р.

Что же делается с тем материалом, который реки выносят в озера, моря и океаны и который образуется волнами прибоя у берегов?

В воде морей и озер муть речной воды постепенно осаждается, крупные частицы – раньше, ближе к устью реки или к берегу, мелкие и легкие – позже, дальше от берега.

Самые мелкие частицы в больших озерах выпадают только в центральной части, а в морях уносятся течениями на десятки и сотни километров от берега.

Везде они садятся на дно частица за частицей, день за днем, целые годы, столетия, тысячелетия.

Так на дне озер и морей слой за слоем нарастает этот осадок; ближе к берегам более крупные частицы, песчинки, образуют слои песка, вдали мелкие частицы образуют слои разных глин: песчаных – ближе к области осаждения песчинок, где вместе с частицами глины садятся и самые мелкие песчинки, чистых – подальше. К песку и глине часто примешиваются и частицы извести, мельчайшие блестки слюды. Материал, осевший недавно, является еще полужидким, он весь пропитан водой. В этом вы можете убедиться при купанье – ноги погружаются более или менее глубоко в дно.

Но со временем перекрываемые все новыми и новыми отложениями слои крепнут, вода из них выжимается, частицы плотно прилегают одна к другой, и если вынуть кусочек осадка с глубины в несколько метров от поверхности дна водоема, то мы получим не полужидкий, расплывающийся в руке песок или ил, а более плотную, хотя еще мягкую породу. Со временем, на большой глубине, этот осадок сделается еще тверже. Под давлением вышележащих слоев и при помощи проникающей вглубь воды, содержащей в растворе разные соединения (извести, кремнезема, железа), отдельные частицы породы связываются одна с другой отложением этих веществ и цементируются. Так мы получаем уже более или менее твердые породы – песчаники чистые, глинистые или известковистые, образовавшиеся из песка, сланцеватые глины и глинистые сланцы, образовавшиеся из глины; если с глиной отлагалась и известковая муть, получим рухляк или мергель, а если известковая муть преобладала, получим глинистый известняк.

Но дно морей и озер не являйся безжизненным: на нем растут различные водоросли, губки, морские лилии, в теплых морях – кораллы; на нем живут различные моллюски, часто образующие целые колонии, занимая более или менее крупные площади; на нем ползают черви, морские звезды, морские ежи. Остатки этих растений, панцыри, раковины, твердые оболочки животных погребаются в осадках порознь или целыми слоями и вносят некоторое разнообразие в состав образующихся пород. Кораллы в теплых морях растут огромными колониями, образуя так называемые рифы. Прибой волн размывает отмершие части рифа, превращает вещество полипняков в известковый песок, отлагающийся на дне. И вот в песчанике, в глинистом сланце, в мергеле и известняке, образовавшихся из осадка, мы находим отдельные кораллы, раковины, морских звезд и ежей или даже целые прослои  остатков этих животных. Некоторые водоросли извлекают из морской воды известь, которая отлагается в их стеблях. Из остатков таких водорослей образуются целые слои своеобразного известняка. В морях живут также мельчайшие свободно плавающие растения, назы¬ваемые диатомеями, оболочка которых состоит из кремнезема, извлекаемого из воды. Живут в морях также мельчайшие животные – радиолярии, скелеты которых состоят из кремнезема, и фораминиферы, раковины которых состоят из извести. Эти растения и животные обитают в морях в огромном количестве, образуя вместе с разными инфузориями, медузами, прозрачными моллюсками и ракообразными, а также личинками различных морских животных так называемый планктон – сообщества существ, плавающих в воде и служащих пищей многих рыб и других морских животных. Скелеты и оболочки этих существ, падая после их смерти на дно морей, примешиваются к неорганическому материалу, а в более глубоких областях моря, куда этот материал не попадает ввиду их отдаленности от берегов, эти скелеты и оболочки образуют отложения своеобразного ила – существенно кремнеземистого (диатомеевого и радиоляриевого) или известкового (фораминиферового), который со временем также превращается в твердые породы, так называемые трепел (диатомит, инфузорная земля), кремнистый сланец и белый мел. Последний, особенно хорошо знакомый молодым читателям, весь состоит из оболочек фораминифер с примесью некоторого количества скелетов радиолярий и диатомей, как показывает микроскоп.

Все перечисленные породы, образовавшиеся из неорганического и органического материала на дне озер и морей, называются осадочными, потому что они осаждались в воде.

Песчаники, пески, галечники и образовавшиеся из последних конгломераты (состоящие из галек и валунов, расположенных в большем или меньшем количестве среди песчаного, известкового или глинистого, т.е.

более мелкого, материала, называемого цементом, так как он связывает более грубые части одну с другой), а также различные илы и глины и образовавшиеся из них сланцы называют также обломочными породами, потому что они состоят из обломков, получившихся при размыве ранее существовавших пород текучей или стоячей водой.

К осадочным породам принадлежат также слои гипса – сернокислого кальция – и каменной соли – хлористого натрия, а также других солей, которые осаждаются из рассолов на дне морских заливов и лагун и в соляных озерах, если эти рассолы содержат столько солей, что при испарении воды часть их должна выделиться. Эти соли обыкновенно перемежаются отдельными слоями друг с другом и со слоями песка, глины, ила.

 

Пласты и напластование. Осаждение материала в воде не идет непрерывно, и, кроме того, меняется качество или крупность материала. Во время половодья, когда течение более быстрое, реки выносят в моря и озера более грубый материал – песок, гравий, а горные реки даже гальку и валуны.

В малую воду принос материала или совсем прекращается, или приносится только мелкий. Вот почему материал осадочных пород всегда откладывается на дне бассейна отдельными слоями, то более толстыми, то более тонкими, которые отличаются один от другого по качеству или по цвету.

Каждый слой представляет собой результат непрерывного отложения одного и того же материала в течение известного промежутка времени и отделен от слоев выше- и нижележащего ровной поверхностью, которая соответствует перерыву в образовании осадков и называется плоскостью наслоения или напластования.

В обрыве, сложенном из осадочных пород, эти слои отчетливо видны. Мы видим наложенные друг на друга слои, словно листы толстого картона или доски. Иногда весь обрыв состоит из тонких слоев, иногда – из толстых, иногда из тех и других. Толстые слои называют также пластами. Кратчайшее расстояние между плоскостями наслоения, ограничивающими слой или пласт сверху и снизу, называется его мощностью.

У одних слоев или пластов мощность остается одинаковой на большом протяжении, тогда как у других она более или менее часто изменяется, становится то больше, то меньше; пласт образует раздувыи пережимы.

Иной пласт в обе стороны быстро становится все тоньше и, наконец, совсем исчезает, плоскости наслоения, ограничивавшие его сверху и снизу, сливаются. Такой пласт называютлинзой или чечевицей, а его исчезновение называют выклиниванием.

Тот пласт, который лежит непосредственно выше пласта, интересующего нас, например состоящего из угля или гипса, называется его кровлей, а лежащий под ним – почвой.

Место обрыва или склона долины или берега, на котором какие-нибудь горные породы проглядывают на большем или меньшем протяжении из-под рыхлой почвы, называется обнажением или выходом. Береговые утесы, скалы, часто и крутые склоны гор представляют собой более или менее сплошные обнажения.

Окаменелости. Как мы уже знаем, в слоях осадочных пород нередко можно заметить остатки животных или растений, принимавших участие в образовании этих пород или попавших случайно в песок или ил, отлагавшийся на дне бассейна.

Эти остатки представляют собой твердые части организмов – раковины моллюсков, панцыри ракообразных и черепах, кости позвоночных, листьев, стеблей, крыльев насекомых, тела медуз.

Эти остатки называются окаменелостями и имеют большое значение для определения возраста горных пород данного обнажения и выяснения условий их образования – в море, озере или на суше.

версия для печати

Источник: http://vodospad.com/articles/stone-construction/obrazovanie_porod.html

Известняки

Участие корненожек в образовании известняков. Белый глубоководный ил

Известняки — Горные породы, состоящие из углекислой извести, носят название Известняки Как по структуре и внешнему виду, так и по примесям, окраске и происхождению Известняки представляют чрезвычайно большое разнообразие.

Примеси могут быть химические или механические и обусловливают происхождение значительного числа разновидностей и переходов от Известняки к другим породам.

Достаточно упомянуть о доломитизированных Известняки, содержащих углекислую магнезию, о железистых Известняки с углекислой закисью железа, об Известняки кремнистых, глинистых, глауконитовых, битуминозных и вонючих, богатых органическими веществами и т. д.

Во многих кристаллических Известняки часто встречаются также хорошие кристаллы разных силикатов: граната, везувиана, скаполитов, пироксенов — это так назыв. кальцифиры, циполлины и т. п.; смесь Известняки с змеевиком носит название офикальцита и т. д. Все Известняки, как породы осадочные, слоисты, но представляют большое число разновидностей по своему сложению.

Мел и мелоподобный Известняки — это мягкая, белая, сероватая или желтоватая порода с землистым изломом, аморфная, состоящая из остатков микроскопических животных: Textularia, Kotalia, Planulina и некоторых дp.

Обыкновенный, плотный Известняки невооруженному глазу кажется однородным; он состоит из мелких кристаллических зерен известкового шпата и частью арагонита и многочисленных обломков раковин и других остатков организмов; цвет его по большей части серый, желтоватый, бурый.

В этом видоизменении Известняки является одной из наиболее распространенных горных пород; встречается во всех геологических системах и часто очень богата окаменелостями; по этим последним и по геологическому возрасту различают разновидности обыкновенного Известняки Пористый или туфовидный Известняки, иначе называемый известковым туфом — разновидность, изобилующая порами и полостями различной формы и величины, обыкновенно заключает листья и древесные остатки, кости, раковины и т. п.; это осадок из известковых источников; сюда же относится желтоватый, пропитанный мелкими порами травертина; он образует громадные залежи в Римской Кампании, где является продуктом деятельности ключей и служит хорошим строительным камнем (из него построен собор Петра и несколько др. больших церквей в Риме). Оолитовый известняк сложен из мелких зерен или шариков концентрически-скорлуповатого или радиально-лучистого строения; величина этих зерен — от просяного зерна до горошины; в этом последнем случае его называют гороховым камнем или пизолитовым Известняки, как, напр., красноватый горохов. камень, отлагаемый Карлсбадским шпруделем. Известковый натек — это крупнозернистое отложение известковых ключей; он встречается в полостях других пород в виде корок, в форме сталактитов и сталагмитов в пещерах и т. п. Кристаллический, или кристаллически-зернистые, Известняки носят название мрамора, отличающегося большим разнообразием по цвету: белый, красный, черный, пестрый и т. д. и по крупности зерна. Для скульптурных произведений требуется однородный, мелкозернистый, белый мрамор, каковым является знаменитый мрамор Каррары в Италии; в древности в этом отношении славились также греческие мрамора — Пентеликона, Пароса, Наксоса и мн. др. Более простые сорта мрамора, служащего строительным материалом или идущего на разные др. предметы домашнего обихода, пользуются довольно значительным распространением во многих странах; в России можно указать на Финляндию (напр. Русскияла, откуда добыт мрамор для облицовки Исаакиевского собора в Петербурге), Олонецкую губ. (доломиты), Урал (Невьянск, Мраморск.), некоторые местности Сибири (Алтай, Нерчинский округ, Вилюй), Крым, Польшу, Кавказ (см. Мрамор).

По происхождению Известняки разделяются на две группы: 1) пресноводные и 2) морские. Первые представляют чисто химическое отложение известковых ключей, из которых углекислая известь отлагается по мере выделения свободной углекислоты, и перехода вследствие этого двууглекислой растворимой соли в нерастворимую простую углекислую известь.

Вторые органического происхождения, а именно зоогенного, т. е. являются скоплениями известковых частей погибших животных. Наглядным примером такого образования Известняки является мел и глубоководные известковые осадки; позднейшая их метаморфизация и перекристаллизация постепенно превращает эти скопления остатков корненожек, моллюсков и т. п. в плотную и даже кристаллическую массу.

Первоначально принимали химическое осаждение углекислой извести из морской воды, забывая, что углекислая известь растворима только в воде, содержащей углекислоту, а таковая в морской воде отсутствует.

Бишоф и Мор на этом основании отвергли эту гипотезу и дали объяснение происхождения морских Известняки и теперь принимаемое большинством ученых; морские животные (корненожки, кораллы, моллюски), нуждающиеся в извести для своих твердых покровов, получают ее из морской воды, где имеется в растворе сернокислая известь; в организме животных она перерабатывается в углекислую; после смерти этих организмов их твердые покровы, скопляющиеся на дне моря, дают начало Известняки Некоторые ученые поддерживают еще взгляд, по которому Известняки могут и непосредственно осаждаться из морской воды, напр., вследствие реакции двойного разложения между СаCl 2, находящейся в морской воде и приносимыми реками углекислыми солями. Происхождение мрамора, кристаллического Известняки, с конца прошлого столетия, когда Блок доказал присутствие углекислоты в Известняки, занимало умы геологов. После опыта Джемса Голля (J. Hall), повторенного Г. Розе, которым удалось в запаянном ружейном стволе перекристаллизовать при сильном накаливании мел в кристаллическую массу, считали несомненно доказанным участие высокой температуры в образовании кристаллических Известняки Многие выдающиеся геологи приписывали мрамору вулканическое происхождение, другие считали его за продукт перекристаллизации под влиянием контактного действия изверженных пород. Бишоф первый указал на необходимость объяснения образования кристаллических известняков из мела и мелоподобных Известняки медленной перекристаллизацией действием воды, гидрохимическим путем. Переходы от мела и аморфных Известняки к мрамору, нахождение органических остатков в кристаллических Известняки, их сложность и условия залегания, наконец, наблюдения последнего времени над перекристаллизацией коралловых Известняки, частей нуллипоровых рифов и известкового дюнного песка Бермудских островов являются надежными иллюстрациями и подтверждениями этого господствующего теперь воззрения. Применения Известняки чрезвычайно обширны: они обжигаются на известку, идут на приготовление цемента (“цементные” — глинистые и кремнистые Известняки), служат флюсом при выплавке руд, являются широко распространенным строительным материалом, употребляются в скульптуре, для мелких поделок, орнаментации и т. д.

Ф. Ю. Левинсон-Лессинг.

Источник: http://www.brocgaus.ru/text/043/177.htm

Глубоководные отложения – это… Что такое Глубоководные отложения?

Участие корненожек в образовании известняков. Белый глубоководный ил

или осадки дна морей и океанов изучены в достаточной степени лишь в последнее время, благодаря многочисленным специальным экспедициям, из которых, как важнейшие по достигнутым результатам, следует привести плавания на судах Челленджер, Блэк, Травальёр, Талисман и др.

Если исключить осадки собственно береговые — непосредственные продукты размывания береговых пород и отложения их в районе деятельности прибоя, то все Г. отложения разделятся на две группы: отложения прибрежные и отложения в областях, удаленных от суши — пелагические.

Прибрежные отложения, называемые также терригеновыми, так как в состав их входят, главным образом, обломки береговых пород, окаймляют материки и острова полосой около 250 км в ширину и покрывают дно всех внутренних и краевых морей.

С удалением от берега крупность зерна прибрежных осадков постепенно уменьшается: ближе к берегу отлагаются гальки и валуны, затем гравий, песок, иловатый песок и наконец ил, а потому по характеру осадков прибрежные отложения легко разделить на две зоны — ближайшую к берегу, песчаную, состоящую из валунов, гравия и песка и более удаленную зону континентального ила.

Петрографический состав осадков песчаной зоны весьма разнообразен и при том наибольшее разнообразие встречается в ближайшей к берегу узкой полосе галечника.

Гальки и валуны отлагаются у крутых, утесистых берегов и, смотря по характеру береговых утесов, состоят то из кристаллических пород, то из известняков, то (около коралловых рифов) из обломков современного кораллового известняка, то (у вулканических островов) из вулканических бомб, камней, лапилли и пр.

Более однообразен состав песка, образующегося при разрушении галек и валунов рыхлых береговых пород, или выносимого в море реками.

Песок довольно чистый, кварцевый, иногда от примеси глины иловатый, по близости раковинных банок содержит примесь известковых зерен, происходящих от перетирания раковин, у коралловых рифов имеет по преимуществу известковый состав, а у вулканических островов состоит из перетертых рыхлых вулканических продуктов.

Ширина песчаной зоны зависит от крутизны склона морского или океанического дна, т. е. чем склон круче, тем песчаная зона уже, и наоборот. Для передвижения песчинок по морскому дну требуется достаточной силы колебание воды, а действие волн не ощущается вообще на глубине более 200 м, почему и осадки песчаной зоны не могут образоваться на большей глубине.

На глубину более 200 м могут попадать лишь частицы более тонкие, находящиеся в воде во взвешенном состоянии. Из таких именно частиц состоит ил, преобладающий вид осадков второй, более удаленной от берега, зоны прибрежных отложений — зоны континентального ила, на 200 до 5000, а в исключительных случаях даже до 7300 метр.

глубины, при чем, однако, осадки этой зоны редко встречаются далее 250 км от ближайшего берега.

Кроме преобладающих продуктов отложения механически взвешенного в воде материала, в состав континентального ила входят еще отчасти приносимые ветром с суши тончайшие пылеобразные частицы вулканического или наземного происхождения, а также известковые частицы — остатки раковин морских организмов.

Хотя вообще континентальный ил довольно однообразен, однако, и в нем удалось подметить несколько разновидностей; преобладающий голубой ил, тонкий осадок с запахом сероводорода, состоящий, главным образом, из зерен кварца, минерала глауконита, глинистых и известковых частиц; зеленый ил, еще более богатый глауконитом, от которого и зависит, вероятно, его окраска, — наблюдается в областях наиболее медленного образования осадков, и наконец, красноватый ил, наименее распространенный, обязанный своей окраской значительному содержанию окиси железа в виде охры и лимонита. Около островов вулканических и коралловых рифов за полосой песка следует вулканический и коралловый ил, представляющий результат дальнейшего истирания вулканического и кораллового песка. Во всех названных осадках зоны континентального ила, с удалением от берега все возрастает содержание известковых остатков раковин плавающих в море организмов, и наоборот, уменьшается количество частиц материкового происхождения и таким образом наблюдается переход к настоящим пелагическим отложениям, в образовании которых частицы береговых пород не принимают уже почти никакого участия. Пелагические осадки занимают самые глубокие и удаленные от суши области дна океанов и совсем неизвестны даже в таких обширных внутренних морях, каково, напр., Средиземное. Они слагаются исключительно из переносимых ветром мельчайших рыхлых вулканических продуктов и глинистых частиц, продуктов подводных вулканических извержений, метеорных или космических частиц, и, наконец, частиц известковых — остатков раковин и панцирей различных мелких морских организмов, проводящих жизнь в верхних слоях океана, а по смерти падающих на дно. Количество такого материала ничтожно и потому отложение пелагических осадков совершается весьма медленно; в наиболее удаленных от суши участках океанического дна находили почти на поверхности зубы некоторых видов акул, ныне вымерших, при чем эти зубы были покрыты толстой корой окиси марганца или включены в известково-железистые или марганцовые сростки (см. фиг. 5), для образования которых требовались, вероятно, тысячелетия.

Глубоководные отложения”.”

К статье “Глубоководные отложения”.

5.

Различают две главные разновидности пелагических осадков: зоогеновый ил и красную глину глубоких мест океана. Зоогеновый ил представляет, по преимуществу, продукт органической жизни. Наиболее распространенная разность его — глобигериновый ил (фиг. 1) — молочно-белого, желтоватого, розоватого или коричневатого цвета.

Глубоководные отложения”.”

К статье “Глубоководные отложения”.

1.

Состоит, главным образом, из мельчайших известковых раковин корненожек (глобигерин), с примесью глинистых частиц, рыхлых вулканических продуктов, космической пыли, небольшого количества остатков организмов с кремневым скелетом, а также своеобразной формы известковых стяжений кокколитов, рабдолитов (см. Мел) и пр. От глобигеринового ила отличают птероподовый ил (фиг. 2), в котором, с раковинами корненожек, встречаются еще, в большом количестве, осколки раковин крылоногих моллюсков (птеропод).

Глубоководные отложения”.”

К статье “Глубоководные отложения”.

2.

Корненожки не переносят близости берега и населяют поверхностные слои центральных частей океанов, преимущественно в теплых и умеренных широтах. Однако и в этих пределах глобигериновый ил встречается не везде, а только местами, на глубине, не превышающей 5100 м.

Объясняют это тем, что в нижних слоях океанов вода заключает в растворе сравнительно много углекислоты, а вода, подкисленная этой последней, легко растворяет углекислую известь раковин. Тонкие раковины корненожек опускаются, по смерти животного, крайне медленно на дно океана, подвергаются при этом растворению и не могут достигнуть больших глубин.

Те же самые причины обусловливают и область распространения птероподового ила, с той только разницей, что раковины крылоногих, по-видимому, еще легче поддаются растворению и потому могут скопляться еще на меньшей глубине, — на границе с континентальным илом.

Большей глубины могут достигать зато остатки пелагических организмов с кремневым скелетом, каковыми являются кремнистые водоросли диатомеи и снабженные кремневым панцирем инфузории-радиолярии.

Глубоководные отложения”.”

К статье “Глубоководные отложения”.

3.

Но по сравнительной малочисленности этих организмов скопления их — радиоляриевый (фиг. 3) и диатомовый (фиг. 4) ил, имеют очень ограниченное распространение.

Глубоководные отложения”.”

К статье “Глубоководные отложения”.

4.

Наиболее глубокие и удаленные от суши части океанического дна состоят почти исключительно из однообразной красноватой глины, представляющей мелкозернистый, весьма однородный осадок, обладающий значительною вязкостью.

Микроскоп открывает в ней, кроме однородного глинистого цемента, мельчайшие частички вулканического стекла, пемзы и вулканических минералов, изредка скелеты кремневых организмов, а равно покрытые корой окиси железа, металлические шарики и шарики минерала бронзита, которым приписывается космическое происхождение.

Из новообразований для красной глины характерны сростки минерала из группы цеолитов и конкреции окиси железа и марганца (фиг. 5). Из остатков высших организмов довольно часто попадаются зубы акул и слуховые косточки китов.

По месту нахождения исключается возможность образования красной глины из континентального материала, и потому большинство ученых допускает состав ее главным образом из разложившихся продуктов вулканической деятельности, разносимых ветром над поверхностью океана.

Все описанные выше, как прибрежные, так и пелагические осадки свойственны преимущественно теплому и умеренному поясу. В северном и южном полярных морях, где органическая жизнь крайне бедна, а берега островов и континентов большую часть года окованы льдами, Г.

осадки обязаны своим происхождением, главным образом, материалу, переносимому ледяными горами и падающему на морское дно, при таянии этих последних. Поэтому Г. осадки выражаются, как в прибрежном, так и в пелагическом поясе, серой глиной полярных стран, представляющей осадок крайне неоднородный по своему составу.

Наряду с мельчайшими глинистыми частицами, в нем встречаются зерна песка, гравия и даже гальки и валуны материковых пород; только местами, в удалении от суши, примешиваются к этой глине в заметном количестве остатки раковин полярных корненожек билокулин и получается особая разность серой глины, названная билокулиновым илом.

— Все описанные осадки, под влиянием происходящих в них гидрохимических процессов и громадного на них давления, изменяются. Галечник и гравий переходят в конгломерат, из песка иногда образуется песчаник, иловатые осадки переходят в глины и глинистые сланцы, а из зоогенового ила получаются разнообразные известняки и мергели.

Такие изменившиеся осадки с течением веков, под влиянием колебаний земной коры, могут выступить из-под воды и обнажаться на земной поверхности. Между слоистыми осадочными породами земной поверхности встречаются аналоги всех современных Г. отложений. Не найдено пока только полного аналога красной глины глубокого моря; это обстоятельство дает повод некоторым ученым предполагать, что современные океанические бассейны существовали на том же месте с самых ранних эпох истории земли. Обмен между сушей и морем происходил, по их мнению, лишь в известных пределах, захватывающих прибрежные и отчасти пелагические отложения.

О Г. отложениях см. также: Андрусов, “Современное состояние наших знаний о распределении осадков и организмов в глубинах океанов” (“Горн. Журн.”, 1889 г., т.

III): Murray et Renard, “Notice sar la classification, le mode de formation et la distribution géographique des sediments de la mer profonde” (“Bull. d. Mus. Royal. d. Hist. Nat. de Belg.”, T.

III, 1884—85); Delesse, “Lithologie du fond des mers”.

Б. Поленов.

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/30065/%D0%93%D0%BB%D1%83%D0%B1%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B5

Образование известняковых отложений в древнейшие периоды жизни Земли

Участие корненожек в образовании известняков. Белый глубоководный ил

Что было на месте Москвы в далеком прошлом — миллион лет назад? 10 миллионов? 300 миллионов?. Практически каждому человеку хочется получить ответы на эти вопросы.

Тогда я предлагаю отправиться в путь в прошлое Земли на «машине времени»! Помогут нам это сделать ученые, изучающие прошлое Земли — геологи и палеонтологи. У них свои часы, которые отмеряют не минуты и даже не годы, а сотни тысяч и миллионы лет.

Наука геология занимается изучением горных пород, процессов, которые происходят в недрах Земли. Задачей палеонтологии является поиски и описание вымерших животных и растений.

Как же узнать, что происходило, когда и человека-то на Земле не было? Здесь помогает изучение осадочных пород — бывших отложений озер и морей. По ним можно восстановить древнюю географию, определить климат далеких времен, а по сохранившимся в породах раковинам, отпечаткам листьев и костям животных узнать, кто обитал в наших краях в давние времена

В древнейшие времена озера, моря и океаны нашей планеты были как сегодня населены животными и растительными организмами: рыбами, рачками, улитками, кораллами и различными водорослями.

В теплых морях жили одни животные и растения, в холодных – другие. Погибая, многие морские животные опускались на дно. Их скелеты накапливались и образовали огромные слои отложений – известняков и кремнистых пород.

Такие отложения называются осадочными породами.

Изучая такие отложения (осадочные породы), геологи устанавливают, в какое время в том или ином участке Земли было море, как с течением времени менялись его берега, когда на его месте образовалась суша и какие животные жили в этих морях.

В осадочных породах можно обнаружить скелеты и раковины живших давно животных.

Изучение скелетов древних животных и рыб, раковин и осадочных пород позволяет нам узнать об условиях жизни древних животных, среде их обитания, помогает восстановить историю развития Земли.

Как выяснили ученые, такие известняковые отложения могут образовываться только в море, и это море должно быть мелким и теплым.

Москву иногда называют «портом пяти морей».

А вот в геологическом смысле Москву можно считать «портом», по крайней мере, 30 морей, волны которых плескались у ее «стен» миллионы лет назад! Девонское, Силурийское, Карбоновое, Юрское моря Они были то глубокими, то мелкими; то холодными, как Ледовитый океан, то теплыми, как моря тропических широт. А имена им ученые придумали уже в наше время, по названию того или иного геологического периода, когда эти моря существовали.

Когда море отступало, территория, где стоит Москва, превращалась то в каменную пустыню, то в заболоченную страну, как произошло, к примеру, в начале каменноугольного периода. Тогда в Подмосковье на берегах широких медленных рек росли дремучие леса из древовидных папоротников и гигантских хвощей.

Эти леса стали сырьем для образования торфяников, а потом и углей Подмосковного бассейна. Но потом море снова наступило, а оседавший на дне карбонатный ил стал основой для образования толщ известняков, которые можно обнаружить в карьерах недалеко от Серпухова и Подольска, по берегам Москвы-реки.

В известняках можно найти множество остатков морских организмов — кораллов, игл морских ежей, обломков и отпечатков раковин

Интересным был Юрский период. В те времена, когда по берегам морей и озер бродили динозавры, на месте Москвы была суша. Но найти кости динозавров в Подмосковье трудно: море лучше сохраняет останки живых существ, чем суша, где они быстро разрушаются.

А через несколько миллионов лет морские воды снова пришли в наши края, и жившие в конце юрского времени моллюски оставили след в морских отложениях Подмосковья.

Вытянутые, как пули, белемниты (в народе их называют «чертовыми пальцами»), круто закрученные аммониты — это то, чем наградят «охотника за древностями» глинистые и фосфоритовые отложения Московской области.

Когда начали воздыматься горы Кавказа и Крыма, эхо этого события достигло и наших краев: начался подъем суши, и море из Подмосковья ушло. Климат был теплым и влажным, таким, каков он сегодня в странах Средиземноморья.

Еще несколько миллионов лет назад там, где мы сегодня собираем грибы, бродили стада древних слонов и оленей.

Но в начале четвертичного периода (антропогена) произошло похолодание, и с далеких северных гор к нам поползли мощные ледники.

Климат Европейской части России около миллиона лет назад стал арктическим. Льды накапливались в Скандинавии, Финляндии, на Кольском полуострове и,

«растекаясь» к югу, достигли Подмосковья.

Это было царствование Снежной Королевы. Передвигавшийся ледник сглаживал возвышенности, буквально перемалывал горные породы, унося с собой их обломки. Когда ледник отступил, то оставил мощные пласты принесенных глин (их можно видеть в берегах Москвы-реки и в котловане строящегося дома), а также валуны, покрытые царапинами.

На севере их называют «бараньими лбами», а подмосковные дачники любят украшать этими «подарками» далеких эпох «альпийские горки» в садах. На границе отступающих ледников бродили стада мамонтов, шерстистых носорогов, гигантских оленей, на которых устраивали охоту кочевавшие по Подмосковью племена первобытных людей.

Бивни и кости вымерших животных этой эпохи иногда находят в размываемых паводком берегах рек.

Кроме валунов в наследство от древних геологических эпох нам достались и некоторые полезные ископаемые. Это пласты каменного и бурого угля на юге Московской области. Но полезным ископаемым может быть и известняк, и глина, и песок.

Например, на Русской равнине (на территории которой расположена Московская область) были давно обнаружены известняковые породы древнейших периодов жизни Земли. Древняя Москва недаром называлась Белокаменной. Многие Московские церкви и другие здания строились из белого камня – известняка. Добывали его здесь же, недалеко от Москвы.

Этот камень – известняк, не что иное, как отложения древнего теплого моря. Он похож на мел.

Так как известняк находят под землей в разных концах Московской области: и в Ступино, и на берегу Оки, и в Филях, и рядом с городом Коломной, где мы сами были на Щуровском карьере, – можно сделать вывод, что Русская равнина в древнейшее время была дном моря.

Почти все окаменелости, которые можно обнаружить в известняковых карьерах

Московской области, относятся к Каменноугольному периоду Палеозойской эры и Юрскому и Меловому периодам Мезозойской эры. Это практически все типы морских животных, обитавших в то время в морях на территории нынешней Москвы – брахиоподы, брюхоногие и двустворчатые моллюски, аммониты, белемниты и т. д. Ведь в основном осадки накапливались именно в периоды, когда суша была затоплена морями.

Для кораллов в море было прохладно, но росли губки, ползали морские ежи с длинными иглами, двустворчатые моллюски, уже практически современные, жили на дне моря.

Все эти существа, конечно в виде окаменелостей, встречаются в отложениях известняков Москвы и Подмосковья и являются молчаливым свидетельством того, что в древнейшие времена на территории Москвы и Московской области было расположено море.

Чтобы найти и собрать такие доказательства, то есть окаменелости, мы отправились на один из известняковых карьеров Московской области – Голутвинский (Щуровский) карьер.

Глава 2. Щуровский карьер под городом Коломна – место поиска окаменелостей.

Голутвинский (Щуровский) карьер расположен неподалеку от деревни Поляны, на границе Московской и Рязанской областей, на правом берегу реки Оки. В этом карьере добывают известняк древнейших периодов. Впервые известняки были разведаны в этом районе в конце 19 века. Все правобережье реки Оки этого района сложено породами среднего карбона.

Они представлены чередованием известняков, мергелей, глины, доломита. В карьере встречаются халцедоны, агаты, кварц, кремний. Это единственный карьер в Подмосковье, где можно самому найти очень хорошо сохранившиеся окаменелости древних животных, рыб и растений.

Там брахиоподы, колонии кораллов, морские лилии и иглы морских ежей просто валяются под ногами.

Местами известняк разрушается под действием воды и ветра и совершенно целые раковины брахиопод и иглы морских ежей можно буквально собирать руками, без применения молотка и зубила.

Слои известняка перекрыты черными глинами. В них встречаются двустворчатые моллюски, белемниты, гастроподы и аммониты.

Карьер – лучшее место для поиска окаменелостей, потому что в них открытым способом ведется добыча известняка.

Кажущийся на первый взгляд пыльным и скучным известняковый карьер на самом деле – очень интересное место. Это окно в прошлое, окно в древний мир нашей планеты, которое мы сами можем ненадолго приоткрыть. Но в первую очередь карьеры интересны как геологические объекты.

С их помощью можно увидеть геологическое строение территории и ее древнейших обитателей. Естественные обнажения (овраги, обрывы и т. п. ) для этого подходят далеко не везде, да и глубина карьеров обычно больше, чем оврагов, обрывов, рек, а значит, вскрыты более древние слои.

Легче всего извлекать окаменелости из глинистого известняка – после сильных дождей он размокает так, что раковину или иглу морского ежа можно вынуть руками, без помощи молотка. Сложнее всего извлечь окаменелость из окремневшего известняка.

Иногда известняк отличается удивительной прочностью, молоток от него просто отскакивает. Зато в нем можно найти пустоты, заполненные небольшими, но очень красивыми кристаллами кварца. Еще реже в известняке попадаются натечные формы халцедонов и агатов.

Все эти минералы образовались, благодаря подземным водам, насыщенным кремнием.

Обо всем этом пойдет речь в следующей главе, рассказывающей о моей поездке с родителями и их другом и моим Консультантом на Щуровский карьер с целью поиска окаменелостей и других полезных ископаемых.

Мой Консультант Мирошник Д. А.

Глава 3. Поездка на Щуровский карьер и поиск окаменелостей.

9 мая 2007 года состоялась наша первая поездка на известняковый карьер. Дорога предстояла длинная – 120 километров от Москвы. Для поездки мы заранее подготовили: молотки, зубила, вместительные рюкзаки, защитные перчатки, специальную обувь, защищающую ноги от повреждений при хождении по камням.

Выехать нам пришлось рано утром. Добравшись до карьера, мы переоделись в специальную одежду и обувь, вооружились молотками и зубилами и начали поиски окаменелостей.

Как оказалось, Галутвинский (Щуровский) карьер представляет собой огромную яму с пологими, а чаще весьма крутыми краями – уступами. Высота уступов может составлять от 5 до 10 метров.

По дну карьера ездят большегрузные машины БелАЗы, высотой с двухэтажный дом. Они перевозят огромные груды добытого известняка. Вдалеке стояли экскаваторы с ковшами, в которых могли бы поместиться несколько человек.

Сначала нужно было определить место поиска. Обычно это делается по цвету осадочных пород: наиболее богатые с точки зрения поиска окаменелостей серые меловидные породы.

Взобравшись на один из высоких уступов, мы увидели несколько таких подходящих мест для поиска и направились к ним. Хождение по карьеру – утомительное занятие: можно или идти по дороге, которая извивается между уступами, что занимает много времени, или идти напрямик – то поднимаясь, то спускаясь с уступа на уступ.

Большую часть года на карьере довольно грязно, поэтому если Вы собираетесь искать окаменелости, нужно взять с собой сапоги и рабочую одежду. Также обязательно нужно помнить, что с вертикальных стенок могут сыпаться камни.

Когда идешь по карьеру нужно очень внимательно смотреть под ноги, но не только для того, чтобы не споткнуться. Дожди вымывают каждый раз новые окаменелости, поэтому очень часто интересные образцы можно найти прямо под ногами.

Именно так, по дороге к месту основного поиска, нами были найдены несколько интересных окаменелостей. Как нам удалось установить позже, найденные окаменелости имели название. Они назывались – брахиоподы, кораллы и брюхоногие моллюски (гастроподы), морские ежи.

Глава 4. Виды найденных в Щуровском карьере окаменелостей

Брахиоподы.

Наименование большой группы ископаемых животных – брахиоподы – переводится с греческого как «плеченогие», а точнее даже «руконогие».

Брахиоподы являлись самостоятельным типом морских раковинных животных. Как правило, они прикреплялись ко дну толстой мускулистой ножкой. Раковина брахиопод состоит из двух створок, которые закрывают тело со стороны брюшка и спины.

Створки брахиопод не одинаковые как у моллюсков. У брахиопод нет головы. Желудок у них открыт только со стороны рта. Ножка у брахиопод – не для хождения, а для того, чтобы прикрепляться ко дну.

Она выходит из отверстия вблизи макушки брюшной створки, но у некоторых видов ножка может отсутствовать. «Руки» – это длинная лента с продольной бороздой, на которой расположены реснички. Двигаясь, они создают ток воды и гонят ко рту мелкие пищевые частицы.

Если «руки» не работают, они свернуты в спираль и спрятаны внутри створок. С помощью сложной системы мускулов створки могут слегка приоткрываться.

Брахиоподы появились в самом начале палеозойской эры и существуют до сих пор. Но сейчас их очень мало, и обитают они на больших глубинах.

В далеком прошлом брахиоподы были многочисленным и разнообразны. Они являлись тогда основным населением мелководных морей. Именно такое море и находилось на территории Московской области. Поэтому в известняковых карьерах Подмосковья можно найти много образцов древних брахиопод.

Кораллы.

Кораллы (коралловые полипы) – это небольшие одиночные и колониальные морские организмы. Они были самыми обычными обитателями морей Каменноугольного периода. Сейчас с кораллами знакомы практически все. Но немногие знают, что кораллы, которые обитали в морях в древнейшие периоды жизни Земли, к настоящему времени вымерли и значительно отличались по внешнему виду от современных кораллов.

В карьере мы обнаружили окаменелости кораллов, которые уже не существуют в настоящее время:

Также мы обнаружили окаменелости кораллов, похожих по своему внешнему виду на современные кораллы, встречающиеся в современных теплых морях:

Брюхоногие моллюски (гастроподы).

Брюхоногие моллюски – это очень древние обитатели Земли. Раковины брюхоногих моллюсков, обитавших в морях, обычно закручены спиралью, иногда с шипами. Размер раковин составляет от 2 до 10 сантиметров, цвет – желто-белый.

Тело гастропод разделяется на туловище, голову и ногу. Многие раковины небольшие и хрупкие, что затрудняет их извлечение из известняковых пород.

Чаще всего раковины гастропод извлечь не удается, она распадается, поэтому окаменелость определяют по оставшемуся в известняке слепку.

Гастроподы Подмосковья очень разнообразны и регулярно встречаются любителям палеонтологии. Уже почти два века они служат объектом исследования для специалистов.

Нам удалось обнаружить в Щуровском карьере следующие виды окаменевших брюхоногих моллюсков:

Морские ежи.

Среди огромного разнообразия морских животных есть поистине увлекательный и очень древний тип, который появился 540 миллионов лет назад. Это иглокожие.

Их особенность состоит в радиально-симметричном строении тела. Такое строение совершенно необычно для животного мира, но часто встречается у растений.

Типичными представителями иглокожих являются морские ежи, морские звезды, пузыри, бутоны, плоды, огурцы и лилии.

Морской еж похож на звезду, только лучики у него были подняты кверху и срослись в единый панцирь, который был покрыт огромным количеством подвижных игл. Иглы служили ежу не только защитой, как у наземных ежей, но выполняли и множество других полезных функций. Например, некоторые ежи ходили на иголках, как на ходулях, у других «ножки» превращались в «ложки» и подносили пищу ко рту.

Морские ежи возникли в Палеозое и живут в морях до сих пор. Но за это время морские ежи претерпели довольно значительные изменения.

Основное отличие палеозойских древних ежей от современных – строение панциря, который состоял из слабо связанных между собой пластинок и после смерти животного распадался на отдельные пластинки.

Поэтому древних морских ежей практически никогда не находят целыми.

К пластинкам панциря крепятся иглы различной длины – от 1 до 20 сантиметров. В известняковых карьерах каменноугольного периода в Подмосковье можно найти множество игл ежей длиной 5 – 7 сантиметров. Вместе с ними встречаются пластинки панциря ежа. Однако обнаружить целые иглы сложно, потому что они очень хрупкие.

НАША КОЛЛЕКЦИЯ

1, 2, Кварцевая жеода (Шуровский карьер)

3. Агат

4. Флюорит

5. Кварцевая щетка

6. Агат с халцедоновой пустотой

7. Коралл

8. Халцедоновая пустота

9. Брахиопода

10. Брюхоногий моллюск

11. Коралл в известняке

Выводы.

Каждому человеку хотелось бы узнать, что было раньше, давно, когда на Земле еще не было людей. Что-то об этом можно узнать из книг, что-то – из рассказов взрослых, но самые интересные открытия таит в себе наша Земля.

В недрах Земли скрыты останки древних животных, растений, полезные ископаемые, клады. Изучение недр помогает нам составить картину мира, который существовал на Земле в древнейшие времена.

Ископаемые остатки организмов являются не только единственными достоверными свидетельствами развития всего живого, но и хранят в себе массу информации. Надо только найти способ извлечь ее.

Наши находки в Голутвинском (Щуровском) карьере подтвердили теорию ученых о том, что на территории Московской области в древнейшие времена истории Земли было море. Поездка на карьер и поиск окаменелостей позволили мне лично убедиться в этом, а также прикоснуться к животному миру Земли, существовавшему много миллионов лет назад, удивительному и разнообразному.

Вместе с окаменелостями мы нашли в карьере много интересных и красивых минералов, таких как кальцит, халцедон, агат и кремень.

Удивительные узоры, нарисованные природой в этих камнях, позволяют делать из них красивые поделки для выставки.

Я планирую попробовать сама сделать из них образцы и для своей коллекции, которую я начала собирать, и не только написать об этом, но и показать своим одноклассникам увиденную мною красоту природных минералов Подмосковья.

Источник: http://www.hintfox.com/article/obrazovanie-izvestnjakovih-otlozhenij-v-drevnejshie-periodi-zhizni-zemli.html

Добыча и месторождения известняка

Участие корненожек в образовании известняков. Белый глубоководный ил

Известняком называется натуральный камень мягкой осадочной породы, имеющий органическое или органо-химическое происхождение. Основным элементом, входящим в состав известняка, является карбонат кальция (кальцит). Кроме этого, в известняке также могут содержаться примеси кварца, фосфата, кремния, глинистые, а также песчаные частицы, известковые остатки скелетов микроорганизмов.

Образования известняка

Известняк формируется, главным образом, в условиях морских мелководных бассейнов. Однако, есть случаи, когда природный известняк был сформирован за пределами привычных условий – в пресноводной среде. Залежи камня представляют собой отложения и пласты.

Известковые отложения иногда формируются также как соляные и гипсовые – в результате испарения воды морских лагун и озер. Но, не смотря на это, основная локализация месторождений известняка находится в морях, которым не свойственно интенсивное высыхание.

Происхождение известняка, в основном, связано с выделением живыми организмами из морской воды карбоната кальция, который необходим для формирования скелетов и раковин. Накопление этих остатков умерших организмов, главным образом, происходит на дне морей. Коралловые рифы – один из самых ярких примеров того, как извлекается и накапливается кальцит.

Иногда, если разломать известняковую породу, то можно увидеть наличие отдельных раковин. Морское течение и морские волны разрушительно воздействуют на рифы, в результате чего на дне морей из воды происходит осаждение карбоната кальция, который добавляется к известковым обломкам.

Кроме этого, молодые породы известняка образуются при участии кальцита, поступающего в результате разрушения древних пород.

Карбонат кальция, который входит в состав породы, способен растворяться в воде, в результате чего происходит образование карста. Также существуют случаи его разложения на основание и углекислый газ.

Однако, для этого необходимы надлежащие условия, поэтому, карбонат кальция разлагается исключительно на большой глубине, в результате чего под воздействием тепла земли происходит выделение газа для минеральных вод.

В зависимости от условий формирования, известняк подразделяется на типы. Наиболее распространенным считается ракушечник. В его образовании участвуют обломки и множество раковин морских животных. Однако, кроме данного типа существуют и другие, среди которых выделяют:

  • Мшанковый известняк. Основными составными его компонентами являются останки мшанков, т.е. беспозвоночных животных, которые имеют достаточно маленькие размеры и обитают колониями в морях.
  • Нуммулитовый известняк. В состав данного типа камня входят вымершие одноклеточные организмы нуммулитов, которые относятся к отряду фораминифер.
  • Мраморовидный известняк. Данный тип подразделяется на два подтипа: тонкослоистый и массивнослоистый. Не секрет, что метаморфизм является причиной перекристаллизации известняка, в результате чего образуется мрамор.
Таблица 1. Механические свойства известняков различной структурыСтруктура известнякаТвердость МПаПредел текучести МПаКоэффициент пластичностиМодуль Юнга Е·10-4, МПаУдельная контактная работа Дж/см
Органогенный сильнопористый150-4000,866
Органогенный пористый580-11503507,02,023-38
Органогенный плотный1100-2000500-11002,0-5,02,0-5,07-28
Пелитоморфный сильнопористый100-2500,6-0,8237
Оолитовый сильнопористый300-4601,7-2,8170
Пелитоморфный плотный1200-2000550-11502,0-6,01,5-5,07-25
Мелкозернистый пористый выветрелый180152
Мелкозернистый плотный1200-2000300-12002,5-4,52,0-4,07-18

Таким образом, стоит сказать, что известняк – это мономинеральная порода, имеющая в своем составе, кроме основного компонента, множество разнообразных примесей. Название известняка, как правило, зависит от типа данных примесей, а также структуры, их геологического возраста и характера залегания: оолитовые известняки, железистые известняки, плитняковые известняки, триасовые известняки и т.д.

Природный известняк характеризуется светло-серым окрасом, но, не смотря на это, также может иметь черный цвет или белый. Допустимо существование известняка с голубоватым, розовым или желтым оттенком, в зависимости от примесей, находящихся в составе камня.

Месторождения известняка

Дефицита известняка в мире не существует, поскольку он относится к достаточно распространенным осадочным породам, образующимся с участием живых организмов в водной среде.

Целые альпийские цепи сформированы из известняков. Также известняки принимали участие в формирование крымских гор. Однако, это не единственные в мире места нахождения камня.

Его залежи известны на территории бывшего СССР (Центральный экономический район), на территории Северного Кавказа, Поволжья, Прибалтики, Молдавской ССР, Азербайджанской ССР.

Среди основных известковых месторождений можно выделить:

  • Афанасьевское месторождение, расположенное в Московской области. Оно является основным источником добычи белого известняка, который применяется в производстве цемента;
  • Барсуковское месторождение, которое находится на территории Тульской области. Из него добывается флюсовый известняк;
  • Гурьевское (Веневское) месторождение. Оно также расположено в Тульской области и является источником добычи плотного известняка, из которого производят щебень;
  • Окницкое месторождение (Молдавская ССР). Содержит в себе ракушечно-оолитовый известняк, применяемый в процессе формирования пильных стеновых блоков;
  • Бадракско-Альминское месторождение. Находится в Крыму. Именно там были обнаружены залежи белого ракушечного пильного известняка, который является основным материалом для производства облицовочных и стеновых материалов;
  • Шахтахтинское месторождение (Азербайджанская ССР). Является месторождением серовато-желтого и светло-коричневого пильного кавернозного травертинового известняка, из которого производят облицовочные плиты;
  • Жетыбайское месторождение, расположенное на полуострове Мангишлак, содержит залежи розового, светло-серого, серо-желтого пористого ракушечного пильного известняка, который также применяется для производства облицовочных плит.
Таблица 2. Крупнейшие месторождения известняков РоссииМесторождениеРегионЗапасы, тыс. т*Область использования, качествоСтепень освоения
ПронскоеРязанская обл.657980сырье для производства цементагос. резерв
СухореченскоеЧелябинская обл.418330флюсовые известняки; СаО – 50,5-55,2%; SiO2 – 0,24-3,04%гос. резерв
УрусовскоеТульская обл.415768флюсовые известняки; СаО – 52-55,8%; SiO2 – 0,1-1%; MgО – 0,3-1%гос. резерв
ГальянскоеСвердловская обл.384244флюсовые известняки; СаО – 55,3%; SiO2 – 0,15%; Р – 0,013%; МgО – 0,51%разрабат.
АккермановскоеОренбургская обл.376303флюсовые известняки; СаО – 51,2-56%; SiO2 – 0,10-3,37%разрабат.
ДжегутинскоеКарачаево- Черкесская Респ.352269сырье для производства цементаразрабат.

Чаньвинское

(Костанокский участок)

Пермский край333253известняки для химического производства (СаСО3 – 94,0%; MgСО3 – 4%; SiO2 – 2,5%)разрабат.
КарачкинскоеКемеровская обл.322818флюсовые известнякиразрабат.
ПикалевскоеЛенинградская обл.307278флюсовые известняки; СаО – 53,6%; SiO2 – 0,9%; МgО – 1,4%разрабат.
СоломинскоеКемеровская обл.306129сырье для производства цементаразрабат.
Мало-СалаирскоеКемеровская обл.275155флюсовые известняки рразрабат.
ХраповицкоеВладимирская обл.258555сырье для производства цементагос. резерв
ПодгорноеКрасноярский край248104флюсовые известняки; CaO – 54,13%; SiO2 – 1,56%; P2O5 – 0,048%гос. резерв

Добыча известняка

При добыче известняка применяются несколько способов его извлечения из земных недр. К таким способам относятся:

  • открытый карьерный способ. Считается наиболее распространенным. При данном методе происходит снятие верхнего грунтового слоя и образование карьера, в котором могут осуществляться пиротехнические работы, путем которых порции известняка измельчаются и отсоединяются. Следующий этап данного способа заключается в транспортировке камня в места его переработки. Для данного процесса используются карьерные автомобили.
  • взрывной способ. При этом происходит вскрытие залежей путем снятия с них земли бульдозерами. После этого также снимается с них глина и некондиционные известняки. В таких местах, где добывают известняк, формируются скважины, в которые закладывается взрывчатка. При правильной организации данного процесса, отламываются довольно крупные известковые пласты, которые вывозятся самосвалами на дальнейшую обработку.
  • добыча фрезерным комбайном. Данный способ механически преобразует породу в крошку. Таким образом, выполняются одновременно несколько процессов – измельчение, погрузка и перевозка.

Стоит отметить, что после извлечения известняка карьер следует засыпать землей, а также засадить травами и растениями. Обычно данные действия осуществляются в местах крупных месторождений.

На мелких месторождениях, в основном, известняк добывается с помощью взрывного способа. Из таких месторождений извлечение камня осуществляется в виде блоков, имеющих прямоугольную форму.

Это происходит по причине создания контурных щелей.

Стоит отметить, что каждый из способов в той или иной мере экономически затратный. Однако, одним из наиболее дешевых вариантов считается добыча камня с помощью экскаватора и гидравлического разрыхлителя. Но существует самый экономичный способ, заключающийся в использовании добычного комбайна. Данный способ примерно на 7% дешевле от предыдущего. 

Источник: http://mining-prom.ru/stroy/izvestnyak/dobycha-i-mestorozhdeniya-izvestnyaka/

Book for ucheba
Добавить комментарий