Окружающий мир наполнен вещами и предметами, без которых невозможно существования человечества. Но в повседневной суете люди редко задумываются о том, что всем благам современной жизни мы обязаны природным ресурсам.
Захватывает дух от наших достижений правда? Человек- вершина эволюции, самое совершенное создание на Земле! А теперь на минуточку задумаемся, почему мы достигли всех этих благ, какие силы должны мы благодарить, чему и кому люди обязаны за все свои блага?
Внимательно присмотревшись, ко всем окружающим нас предметам, многие из нас впервые осознают простую истину, что человек это не царь природы, а лишь одна из ее составляющих частей.
Так как большинству современных благ люди обязаны природным ископаемым добываемых из недр Земли
Современная жизнь на нашей планете не возможна без использования природных ресурсов. Одни из них более ценные, другие менее, а без некоторых человечество на данном этапе своего развития существовать не может.
Мы используем их для того что бы обогреть и осветить свои дома, быстро добраться из одного континента на другой. От других зависит поддержание нашего здоровья (например, это могут быть минеральные воды).Перечень ценных для человека полезных ископаемых огромен, но можно попытаться выделить десять наиболее важных природных элементов, без которых трудно представить дальнейшее развитие нашей цивилизации.
1.Нефть — «черное золото» Земли
Не зря ее называют «черным золотом» ведь с развитием транспортной индустрии жизнь человеческого общества стала напрямую зависеть от ее добычи и распределения. Ученые считают, что нефть это продукт разложения органических остатков. Состоит она из углеводородов. Не многие люди догадываются о том, что нефть входит в состав самых обыкновенных и необходимых нам вещей.
Кроме того, что она является, основой топлива для большинства видов транспорта она широко используется в медицине, парфюмерии и химической промышленности. Например, нефть используют для производства полиэтилена и разных видов пластика. В медицине нефть применяется для производства вазелина и незаменимого во многих случаях аспирина. Самым неожиданным применением нефти для многих из нас будет то, что она участвует в производстве жевательной резинки. Незаменимые в космической промышленности солнечные батареи также производятся с добавлением нефти. Современную текстильную отрасль сложно представить без производства нейлона, который также изготавливают из нефти. Самые большие залежи нефти находятся в России, Мексике, Ливии, Алжире, США, Венесуэле.
2.Природный газ- источник тепла на планете
Значимость данного полезного ископаемого сложно переоценить. Большинство месторождений природного газа тесно связаны, с залежами нефти. Газ применяют в качестве недорогого топлива для обогрева жилых домов и предприятий. Ценность природного газа заключается в том, что он является экологически чистым топливом. Химическая промышленность использует природный газ для производства пластмасс, спирта, каучука, кислоты. Залежи природного газа могут достигать объема в сотни миллиардов кубометров.
3.Каменный уголь- энергия света и тепла
Это горючая порода с высокой отдачей тепла при горении и содержанием углерода до 98%. Уголь используется в качестве топлива для электростанций и котельных, металлургии. Этот ископаемый минерал также применяют в химической индустрии как сырье для изготовления:
- пластмасс;
- лекарственных средств;
- духов;
- различных красителей.
4.Асфальт — универсальная ископаемая смола
Роль этой ископаемой смолы в развитии современной транспортной индустрии бесценна. Кроме того асфальт используют в производстве электротехники, изготовлении резины и разных лаков используемых для гидроизоляции. Широко применяется в строительной и химической промышленности. Добывается во Франции, Иордании, Израиле, России.
5.Алюминиевая руда (бокситы, нефелины, алуниты)
Бокситы - основной источник окиси алюминия. Добываются в России, Австралии.
Алуниты – используются не только для производства алюминия, а и при производстве серной кислоты и удобрений.
Нефелины – содержат большое количество алюминия. С помощью этого минерала создают надежные сплавы, используемые в машиностроении.
6.Железные руды — металлическое сердце Земли
Различаются по содержанию железа и химическому составу. Залежи железных руд находятся во многих странах мира. Железо играет значительную роль в развитии цивилизации. Железная руда основной компонент для производства чугуна. В производных из железной руды остро нуждаются такие отрасли промышленности как:
- металлообработка и машиностроение;
- космическая и военная промышленности;
- автомобильная и кораблестроительная промышленность;
- отрасли легкой и пищевой промышленности;
Лидерами по добычи железной руды являются Россия, Китай, США.
В природе встречается в основном в виде самородков (самый крупный был обнаружен в Австралии и весил около 70 кг.). Встречается так же и в виде россыпей. Главным потребителям золота (после ювелирной отрасли) является электронная отрасль (золото широко применяется в микросхемах и разных электронных компонентах для вычислительной техники). Золото широко применяется в стоматологии для изготовления зубных протезов и коронок. Поскольку золото практически не окисляется и не подвергается коррозии его применяют и в химической промышленности.Добывается в Южной Африке, Австралии, России, Канаде.
8.Алмаз – один из самых твердых материалов
Широко используется в ювелирном деле (ограненный алмаз называют бриллиантом), кроме того за счет его твердости алмаз используют для обработки металлов, стекла и камней. Алмазы широко используются в приборостроительной, электротехнической и электронной отраслях народного хозяйства. Алмазная крошка отличное абразивное сырье для производства шлифовальных паст и порошков. Добываются алмазы в Африке (98%), России.
9.Платина – ценнейший драгоценный металл
Широко применяется в сфере электротехники. Кроме того используется в ювелирной индустрии и космической промышленности. Платина используется для производства:
- специальных зеркал для лазерной техники;
- в автомобильной промышленности для очистки выхлопных газов;
- для защиты от коррозии корпусов подводных лодок;
- из платины и ее сплавов изготавливают хирургические инструменты;
- высокоточных стеклянных приборов.
10.Урано-радиевые руды — опасная энергия
Имеют громадное значение в современном мире, так как используются в качестве топлива на атомных электростанциях. Добывают эти руды в ЮАР, России, Конго и в ряде других стран.
Страшно представить, что может случиться, если на данном этапе своего развития человечество лишится доступа к перечисленным природным ископаемым. К тому же не все страны имеют равный доступ к природным богатствам Земли. Залежи природных ископаемых расположены не равномерно. Часто именно из-за этого обстоятельства возникают конфликты между государствами. По сути, вся история современной цивилизации это постоянная борьба за обладание ценными ресурсами планеты.
Пришельцы, оказавшиеся на значительном расстоянии от родной планеты и испытывавшие дефицит в технологическом оборудовании для разработки месторождений, поступили просто и гениально, создав рабов-шахтеров. Не вкладывая существенных инвестиций в производство и переведя людей на самообеспечение, они беспощадно эксплуатировали своих рабов, которые с помощью примитивных орудий труда «выдавали на гора» необходимые пришельцам полезные ископаемые. Особенно ценным для инопланетян было не золото и не серебро, а олово, которое шумеры называли «небесным металлом».
Среди древних племен существовала даже узкая специализация. Например, добычей олова занималось только племя кессаритов, которые ранее проживали на территории современного Ирана.
Древние шахты каменного века, в которых трудились наши предки, добывая для пришельцев полезные ископаемые, находят в различных регионах планеты – на Урале, Памире, Тибете, в Западной Сибири, Северной и Южной Америке, Африке. В более поздний период люди использовали старинные шахты уже для собственных нужд, извлекая из них руду для производства меди, олова, свинца, железа.
Чтобы добраться до меденосных слоев, необходимо было вскрыть 12 метров вязкого и очень тяжелого глинистого «чехла», надежно укрывавшего линзы и жилы медных минералов. Мы пытаемся расчистить одну из 35 тысяч подобных шахт
В сохранившемся до нашего времени иератическом тексте на новоегипетском языке (он хранится в Британском музее) говорится, что египетские фараоны еще длительное время пользовались запасами меди со складов, оставленных древними царями. Этот факт подтверждает «Завещание Рамзеса III» (1198–1166 годы до н. э.):
Послал я своих людей с поручением в пустыню Атек [на Синайском полуострове] к большим медным рудникам, которые в месте этом. И [вот] их ладьи полны ею [медью]. Другая часть меди отправлена посуху, навьючена на их ослов. Не слышали [подобного] раньше, со времен древних царей. Найдены их рудники, полные меди, которая погружена [в количестве] десятков тысяч [кусков] на их ладьи, отправляющиеся под их надзором в Египет и прибывающие целыми под защитой [бога] с поднятой рукой [бога Шина – покровителя восточной пустыни], и которая сложена в кучу под балконом [царского дворца] в виде многочисленных кусков меди [числом] в сотни тысяч, причем они цвета трехкратного железа. Дал я всем людям взирать на них, как на диковинку.
У народа, проживающего около озера Виктория и реки Замбези, сохранилась легенда о загадочных белых людях, которых называли «бачвези». Они построили каменные города и поселки, проложили каналы для орошения, вырубили в скальных породах шурфы глубиной от трех до 70 метров, траншеи длиной в несколько километров. Согласно легенде, бачвези умели летать, лечить все болезни и сообщали о событиях, происходивших в далеком прошлом. Пришельцы добывали руду и плавили металлы. Исчезли с лица Земли они столь же неожиданно, как и появились.
В 1970 году горнодобывающая корпорация «Англо-Американ корпорэйшен», чтобы уменьшить затраты на поиск новых месторождений полезных ископаемых в Южной Африке, привлекла археологов к поиску заброшенных древних рудников. По сообщениям Эдриана Бошиера и Питера Бюмонта, на территории Свазиленда и в других местах были обнаружены обширные участки с шахтами глубиной до 20 метров. Возраст обнаруженных в шахтах костей и древесного угля составляет от 25 до 50 тысяч лет. Археологи пришли к выводу, что в древности в Южной Африке применялась технология горных разработок. Артефакты, обнаруженные в рудниках, свидетельствуют о достаточно высоком уровне применяемых технологий, которые вряд ли были доступны людям каменного века. Шахтеры даже вели учет выполненной работы.
Наиболее ранние свидетельства железоделательного производства в Африке найдены в окрестностях Таруги и Самун Дикия – поселений, относящихся к культуре Нок и расположенных на плато Джос в Нигерии. Обнаруженную здесь печь для производства железа специалисты датируют 500–450 годами до н. э. Она имела цилиндрическую форму и была сделана из глины. Ямы для шлака были углублены в грунт, а трубка для мехов находилась на уровне земли.
В 1953 году горняки шахты «Лайон» в районе Уоттиса (штат Юта, США) при добыче угля на глубине 2800 метров наткнулись на сеть древних тоннелей. Подземные угольные выработки, сделанные неизвестными горняками, не имели сообщения с поверхностью и были такими старыми, что входы в шахту были уничтожены эрозией.
Профессор университета штата Юта Э. Уилсон высказался по этому поводу так:
Без всякого сомнения, эти проходы сделаны рукой человека. Несмотря на то, что снаружи не было обнаружено никаких их следов, тоннели, по-видимому, велись с поверхности до того места, где с ними пересеклись нынешние разработки… Нет никакого видимого основания для датировки тоннелей.
Профессор антропологии университета штата Юта Джесси Д. Дженнингс отрицает, что данные тоннели могли проложить североамериканские индейцы, и не знает, кем были древние шахтеры:
Во-первых, для выполнения такой работы необходима прямая потребность данной местности в угле. До прихода белого человека все грузы транспортировались носильщиками-людьми. Что касается местности, нет никаких данных о том, что аборигены в районе шахт Уоттиса жгли уголь.
В Северной Америке обнаружено несколько рудников, в которых неизвестная цивилизация добывала полезные ископаемые. Например, на острове Ройал (озеро Верхнее) из древней шахты были добыты тысячи тон медной руды, которая затем загадочным образом была вывезена с острова.
В южной части штата Огайо обнаружено несколько печей для выплавки металла из железной руды. Фермеры этого штата иногда находят металлические изделия на своих полях.
Изображения «шахтеров» с загадочными орудиями труда, похожими на отбойные молотки и другие инструменты, предназначенные для горных работ, можно встретить в различных регионах земного шара. Например, в древней столице тольтеков городе Туле существуют рельефы и барельефы с изображением богов, сжимающих в руках предметы, больше напоминающие плазменные резаки, чем орудия каменного или бронзового века.
На одной из каменных колонн города Туле имеется барельеф: божество тольтеков держит в правой руке «шахтерский» инструмент; его шлем подобен головным уборам древних ассирийских царей.
На территории государства тольтеков в Мексике обнаружено немало древних шахт, в которых ранее добывалось золото, серебро и другие цветные металлы. Александр Дель Маар в «Истории драгоценных металлов» пишет:
В отношении доисторической горнодобычи надлежит выдвинуть предпосылку о том, что ацтеки не знали железа, а потому вопрос о горнодобыче шахтным способом… практически не стоит. Но современные изыскатели обнаружили в Мексике древние шахты и свидетельства шахтных разработок, которые они сочли местами доисторической горнодобычи.
В Китае добыча меди велась с древнейших времен. К настоящему времени китайские археологи исследовали 252 вертикальные шахты, опускающиеся на глубину до 50 метров, с многочисленными горизонтальными штольнями и лазами. На дне штолен и шахт были найдены железные и бронзовые орудия, когда-то потерянные горняками. Медные залежи разрабатывались снизу вверх: как только руда в штольне иссякала, устраивалась новая, расположенная выше, в вертикальном стволе шахты. Поскольку руда доставлялась на поверхность в корзинах, пустая порода из новых штолен, чтобы не поднимать ее, просто сбрасывалась вниз, в заброшенные выработки. Штольни освещались раздвоенными палочками горящего бамбука, воткнутыми в стены.
Многочисленные древние шахты имеются в России и на территории стран бывшего Советского Союза. Старинные копи были обнаружены в предгорьях Северного Алтая, Минусинской котловине, в районе Оренбурга, озера Байкал, у реки Амур, на Южном Урале, в бассейне реки Ишим, в ряде районов Средней Азии, а также на Кавказе и Украине. Л. П. Левитский опубликовал в 1941 году брошюру «О древних рудниках», где приведена карта с указанием мест нескольких сотен горных разработок земных недр, в которых добывались в основном медь, олово, серебро и золото. В древних забоях многих копей были обнаружены каменные молотки из твердой породы, выполненные в форме многогранника или плоского цилиндра. Для откалывания руды служили бронзовые кирки, клинья и зубила. В некоторых шахтах найдены скелеты погибших людей.
В 1961 году неподалеку от Архыза (Западный Кавказ) на горе Пастуховой геологи обнаружили старые шахты. В. А. Кузнецов, исследовавший горные выработки, отмечал:
…древние горняки и рудознатцы действовали с большим знанием дела: они шли по жиле и выбирали все линзы и скопления медной руды, не останавливаясь на малозначительных вкраплениях. Осведомленность по тем временам поразительная, ведь никаких специальных научных знаний по геологии и горному делу не существовало. Уже в седой древности люди умели искусно вести своего рода геологическую разведку и с этой целью исследовали труднодоступные горные хребты.
Чудские копи (от слова «чудь») – собирательное название наиболее древних рудных выработок, следы которых обнаружены на территории Урала, Западной Сибири, Красноярского края. Книга Э. И. Эйхвальда «О чудских копях» содержит подробные сведения о них:
Рудники начали эксплуатироваться примерно в 1-й половине III тысячелетия до н. э.; наибольшая добыча приходится на XIII–XII века до н. э.; добыча прекратилась в V–VI веках н. э. в Западной Сибири и в XI–XII веках н. э. на Среднем и Северном Урале. При проходке чудских копей древние рудокопы применяли каменные молоты, клинья, песты, дробилки; роговые и костяные кирки; медные и бронзовые, а затем железные кирки, кайлы, молотки; деревянные корыта, бревна-лестницы; плетеные корзины, кожаные сумки и рукавицы; глиняные светильники и др. Разработка месторождений полезных ископаемых обычно начиналась ямами-закопушками; углубившись по падению залежи на 6–8 метров, обычно проходили воронкообразные, слегка наклонные и сужающиеся книзу шахты, иногда небольшого сечения штольни, а по прожилкам – орты. Глубина выработок в среднем была 10–14 метров; некоторые достигали значительных размеров (например, медный карьер в районе города Орска 130 метров длины и 15–20 метров ширины), так как добыча руды в них велась на протяжении сотен лет.
В 1735 году к югу от Екатеринбурга, в районе Гумешевского рудника, на поверхности земли были обнаружены значительные количества уже добытой древними шахтерами руды с большим содержанием меди («великое гнездо самой лучшей медной руды»), а также следы старинных обвалившихся шахт глубиной около 20 метров и осыпавшиеся карьеры. Возможно, что-то заставило рудокопов спешно покинуть место своей работы. В выработках Гумешевского рудника найдены брошенные медные кайлы, молоты, остатки деревянных лопат.
О древних рудниках в Забайкалье и остатках плавильных печей в районе Нерчинска было известно уже при царе Федоре Алексеевиче. В грамоте головы Нерчинского острога Самойлы Лисовского написано:
Около тех же мест от Нерчинского острогу в тринадцати днищах были городы и юрты, многие жилые, и мельниц камни жорновые, и осыпи земляные, не в одном месте; а он-де Павел [русский посланец] спрашивал многих старых людей иноземцев и тунгусов и мунгальских людей: какие люди на том месте перед сего живали и города и всякие заводы заводили; и они сказали: какие люди живали, того они не знают и ни от кого не слыхали.
Количество мелких копей и ям-закопушек на территории России исчисляется тысячами. Имеется множество древних карьеров и выработок, где медь добывалась прогрессивным вскрышным способом: над залежами руды удалялся грунт, и месторождение разрабатывалось без дополнительных затрат. На востоке Оренбургской области известны два таких рудника: Уш-Каттын (четыре древних карьера с отвалами медной руды, наиболее крупный из них имеет длину 120 метров, ширину 10–20 метров и глубину 1–3 метра) и Еленовский (размером 30 х 40 метров и глубиной 5–6 метров). Проведенные минералого-геохимические исследования позволили установить, что медно-турмалиновые руды, аналогичные еленовским, являлись одним из источников сырья для металлургического производства в древнейшем городе Аркаим.
В Челябинской области в 1994 году обнаружен открытый рудник Воровская яма, который располагается в междуречье Зингейка – Куйсак, в 5 километрах от поселка Зингейский. Древняя выработка имеет округлую форму, диаметр 30–40 метров, глубину 3–5 метров и окружена отвалами пустой породы. По заключению специалистов, на руднике было добыто около 6 тысяч тонн руды с содержанием меди 2–3 %, из которой могло быть получено около 10 тонн металла.
Следы древних горных выработок имеются в Киргизии, Таджикистане, Узбекистане и Казахстане. В районе озера Иссык-Куль на месторождениях золотых, полиметаллических и оловянных руд в 1935 году были найдены следы древних горных работ.
В 1940 году геологическая экспедиция под руководством Е. Ермакова обнаружила в труднодоступных отрогах Памира горизонтальный штрек с разветвлениями длиной около 150 метров. О его местонахождении геологам сообщили местные жители. В древней выработке добывали минерал шеелит – руду вольфрама. По длине сталагмитов и сталактитов, которые образовались в штреке, геологи установили приблизительное время горной выработки – 12–15 тысяч лет до н. э. Кому понадобился в каменном веке этот тугоплавкий металл с температурой плавления 3380 °C, неизвестно.
Очень большой по протяженности древний пещерный рудник Канигут находится в Средней Азии, его еще называют «Рудник исчезновения». Там добывали серебро и свинец. При осмотре этих выработок в 1850 году было обнаружено большое количество ходов и истлевших деревянных подпорок, которые служили для укрепления сводов искусственной пещеры. Протяженность огромного рудника, имеющего два выхода на поверхность, отстоящих друг от друга на 200 метров, составляет около 1,6 километра. Путь по этому лабиринту от одного входа до другого занимает не менее 3 часов. По местным преданиям, при Худояр-хане туда направляли преступников, приговоренных к смертной казни, и если они возвращались без серебра, их убивали.
Общий объем доставленной «на гора» и переработанной в древних рудниках породы впечатляет. Например, в Средней Азии, в районе месторождения Канджол («тропа древних рудокопов»), которое расположено в 2 километрах севернее реки Уткемсу, имеются следы старинных выработок, тянущихся полосой на протяжении 6 километров. Ранее в шахтах добывалось серебро и свинец. Общий объем рудничных отвалов – до 2 миллионов кубометров, объем видимых горных выработок – около 70 тысяч кубометров. На месторождении Джеркамар обнаружено более ста древних шахт с большими отвалами около них. Общее количество древних выработок Алмалыка – около 600. Объем вынутой породы составляет более 20 тысяч кубометров.
Джезказганские медные месторождения в Казахстане, вновь открытые в 1771 году, разрабатывались еще в доисторические времена, о чем свидетельствуют огромные отвалы пустой породы и следы горных работ. В бронзовом веке здесь было добыто около миллиона тонн медной руды. Из Успенского рудника было извлечено 200 тысяч тонн руды. В районе Джезказгана было выплавлено около 100 тысяч тонн меди. В настоящее время в Казахстане обнаружено свыше 80 месторождений медных, оловянных и золотоносных руд, которые использовались для добычи металлов в глубокой древности.
В 1816 году экспедиция под руководством горного инженера И. П. Шангина обнаружила обширные древние отвалы пустой породы в районе реки Ишим. В отчете написано:
…рудник сей составлял богатый источник промышленности для трудившихся над разработкою его…
Шангин примерно оценил пустую породу у горы Иман: вес древних отвалов около 3 миллионов пудов. Если предположить, что из добытой руды было выплавлено только 10 % меди, то полученный металл весил около 50 тысяч тонн. Существуют оценки добычи меди, основанные на анализе отвалов шахт, согласно которым объем добытой в древности меди составляет около половины мощности всего месторождения. Таким образом, в далеком прошлом было выплавлено примерно 250 тысяч тонн меди.
В 1989 году археологическая экспедиция АН России под руководством профессора Е. Н. Черныха изучала многочисленные древние поселки горняков в Каргалинской степи (Оренбургская область), датируемые IV–II тысячелетиями до н. э. Общая площадь поверхности со следами старых горных выработок составляет около 500 квадратных километров. При раскопках были обнаружены жилища шахтеров, многочисленные литейные формы, остатки руды и шлаков, каменные и медные инструменты и другие предметы, указывающие на то, что Каргалинская степь была одним из крупнейших горно-металлургических центров древности. По оценкам археологов, из старинных каргалинских шахт было извлечено от 2 до 5 миллионов тонн руды. По расчетам геолога В. Михайлова, только в оренбургских рудниках бронзового века было добыто столько медной руды, что ее хватило бы для выплавки 50 тысяч тонн металла. По неизвестным причинам во II тысячелетии до н. э. добыча меди была прекращена, хотя запасы полезных ископаемых не истощились.
Казачий офицер Ф. К. Набоков в 1816 году был направлен в казахскую степь для выявления древних заброшенных рудников и месторождений полезных ископаемых. В своем отчете («Дневном журнале майора Набокова») он приводит множество сведений о старинных рудниках:
Прииск Аннинский… был обработан древними народами по всем протяжениям. Насыпи, сими разработками произведенные, ныне покрыты густым лесом и занимают около 1000 квадратных саженей… Шурфы оных содержали в одном пуде от 1 до 10 фунтов меди, кроме серебра. По приближенному исчислению, прииск сей должен заключать руды около 8000 кубических сажен, или до 3 000 000 пудов… Барон Мейендорф находил разные признаки медной руды на Илеке и на Бердянке. Сей последний рудник, кажется, был описан Палласом. Он называет его Сайгачьим и пишет, что в нем была найдена хорошо сохранившаяся, пространная и во многих местах разработанная древняя штольня, при очищении которой отысканы лепешки сплавленной меди, плавильные горшки из белой глины и кости засыпанных землею работников. Тут же нашли множество кусков окаменелого дерева, но не заметили нигде признака плавильных печей.
Если судить по общему объему добытой в древних рудниках медной руды или олова, человечество бронзового века должно было буквально завалить себя изделиями из меди или бронзы. Медь в далеком прошлом производилась в таких количествах, что ее хватило бы на нужды многих поколений людей. Тем не менее в захоронениях знатных людей археологи находят лишь отдельные предметы из меди, которая в то время ценилась очень высоко. Куда исчезали «излишки» металла, неизвестно. Любопытно, что в районе многих древних рудников не обнаружено следов плавильных печей. Видимо, переработка руды в металл производилась в другом месте и централизованно. Нет ничего невероятного в том, что пришельцы, используя бесплатный труд рабов-шахтеров, добывали таким способом полезные ископаемые из недр Земли и вывозили их на свою планету.
Ископаемые растения ископа́емые расте́ния
растения геологического прошлого. Среди них как ныне живущие реликтовые (гинкго, метасеквойя), так и вымершие (беннетитовые, кордаитовые, каламитовые) группы растений. Остатки и следы их сохранились в отложениях земной коры в виде фитолейм (мумификаций), окаменелостей, отпечатков листьев, плодов и т. д. Образуют скопления полезных ископаемых (торф, угли, горючие сланцы). Используются в геохронологии. Наиболее древние ископаемые растения (водоросли) известны из отложений докембрия, в силуре появились первые высшие растения (риниофиты). Наука об ископаемых растениях - палеоботаника.
ИСКОПАЕМЫЕ РАСТЕНИЯИСКОПА́ЕМЫЕ РАСТЕ́НИЯ, остатки растений, сохранившиеся в осадочных горных породах. Ископаемые растения образуют осадочные породы (торф (см.
ТОРФ)
, уголь (см.
УГЛИ ИСКОПАЕМЫЕ)
, водорослевые известняки (см.
ИЗВЕСТНЯК)
и др.) или встречаются как включения в массе минеральных частиц. Включенные остатки растений находят в породах различного происхождения, как морских, так и континентальных. Иногда они образуются в результате погребения целого растения, корней, стволов в прижизненном положении под наносами песка, ила или вулканического пепла. Однако чаще мы имеем дело с разрозненными органами растений - обломками древесины, листьями, семенами, спорами и пыльцой. Этот растительный материал частью состоит из органов, которые отделяются от растения при жизни (листья листопадных пород, семена, пыльцевые зерна и др.), частью же образуются в результате гибели и распада растительных тканей.
Те и другие остатки переносятся водой и ветром, попадая в область накопления осадочных пород (чаще всего это озерные глины, опоки (см.
ОПОКА (в геологии))
, известняки, болотные торфяники, илистые наносы в поймах и дельтах рек, а для морских водорослей - мелководные известняки).
Формы сохранности ископаемых растений
Форма сохранности ископаемого растения зависит от состава породы и химических условий захоронения. Для крупных органов самая обычная форма сохранности - это отпечатки, которые, однако, не являются механическим оттиском растения на породе, как иногда думают, а представляют собой тонкие минеральные пленки, выпадающие из иловых растворов на поверхности растительного остатка (инкрустация) или во внутренних полостях (субкрустация). При благоприятных условиях сохранившие объем растительные остатки полностью замещаются кремнистыми, карбонатными или железистыми соединениями, образуя окаменелость. Такие остатки представляют особую ценность, так как у них сохраняется структура тканей. Много палеоботанических открытий связано с окаменелостями, заключенными в «угольные почки» - карбонатные стяжения в угольных пластах. Иная форма сохранности возникает из спрессованных растительных остатков, органическое вещество которых не замещено или лишь в незначительной степени замещено минералами. Это так называемые фитолеймы (дословно «растительные пленки», в англоязычной литературе - compressions). Угольный пласт, в сущности, состоит из таких остатков, но по большей части разложившихся и бесструктурных. Мельчайший растительный материал, рассеянный в горных породах, служит материнским веществом для нефти (см.
НЕФТЬ)
и природного газа. Однако во многих случаях фитолеймы сохраняют клеточную структуру. Такие ископаемые чаще всего образуются в бескислородных условиях на дне застойных водоемов. При этом лучше всего сохраняются образования, содержащие химически устойчивые вещества - кутин (см.
КУТИН)
или спорополленин. Это кутикулярные пленки, покрывающие эпидермис («кожицу») наземных растений, оболочки спор и пыльцы. Даже у самых древних растений под сканирующим электронным микроскопом прекрасно видны мельчайшие стуктурные детали этих образований.
Методы исследования
Наука, изучающая ископаемые растения, называется палеоботаникой (см.
ПАЛЕОБОТАНИКА)
. В современных палеоботанических исследованиях широко используется световая и электронная микроскопия, требующая довольно сложных методов обработки ископаемого растительного материала - выделения из породы, изготовления шлифов и срезов, препаратов кутикулы, спор, пыльцы и др. Благодаря этому ископаемые растения по морфологической изученности немногим уступают современным. Полученные в ходе палеоботанических исследований данные используются в систематике растений, для решения эволюционных проблем, для познания растительности и климатических условий прошлого, а также в стратиграфии (науке о последовательности и пространственных взаимоотношениях слоев осадочной оболочки Земли). Так, в результате палеоботанических исследований были открыты предковые формы голосеменных и цветковых растений (прогимноспермы (см.
ПРОГИМНОСПЕРМЫ)
и проангиоспермы (см.
ПРОАНГИОСПЕРМЫ)
, соответственно), еще не имевшие листьев первичные наземные растения псилофиты (см.
ПСИЛОФИТЫ)
, разделившиеся в результате быстротечных морфологических преобразований на основные эволюционные стволы растительного мира. Эти открытия позволили в первом приближении построить документально обоснованную филогению (см.
ФИЛОГЕНЕЗ)
растительного мира, работа над которой продолжается.
Реконструкция прошлого
Смена растительных остатков в ходе геологического времени, запечатленная палеоботанической летописью, дает представление не только об эволюционной последовательности форм, но и о развитии растительности в связи с глобальными изменениями климата и другими факторами среды обитания, которые также удается реконструировать на основе палеоботанических данных. Сейчас уже много известно о растительных сообществах прошлого, об экологии исчезнувших с лица земли лесов, об их значении в эволюции животных и человека. Мы можем точно установить, какие растения посещали насекомые, жившие сотни миллионов лет назад: в их желудках нередко сохраняется пыльца вымерших растений. Подобные находки проливают свет на сопряженную эволюцию (коэволюцию) растений и животных, но в этой области еще много непознанного.
На ранних этапах палеоботанических исследований, в середине 18 века, ископаемые растения принимали за остатки ныне живущих видов. Однако такие экзотические находки, как листья пальм в арктических широтах, опрокидывали представление о неизменности лика Земли и населяющих ее существ. Вначале подобные находки объясняли иным распределением видов в прошлом. Действительно, на территории Европы когда-то встречались растения, ближайшие родственники которых сейчас обитают лишь в тропиках. Со временем пришлось признать, что многие ископаемые остатки принадлежат полностью вымершим группам растений, причем чем дальше вглубь времен, тем таких ископаемых больше.
Этапы эволюции
Эволюция растительного мира распадается на крупные этапы, соответствующие эрам, периодам и эпохам геологической летописи. Древнейшие растения - это остатки микроскопических водорослей, сохранившиеся в горных породах, геологический возраст которых более двух миллиардов лет. Около шестисот миллионов лет назад появились многоклеточные слоевищные растения, давшие начало различным типам высших водорослей, без больших изменений сохранившихся до наших дней. Первые признаки существования наземных растений (главным образом, обрывки кутикулы и споры) мы находим на хронологическом уровне около четырехсот миллионов лет назад. Эти этапы замедленной эволюции сменились в девонском периоде бурным развитием псилофитов, давших начало всем известным сейчас классам высших растений, за исключением цветковых, появившихся много позже, около 130 миллионов лет назад. В девонском периоде (см.
ДЕВОНСКАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД))
практически одновременно возникли примитивные формы папоротников (см.
ПАПОРОТНИКОВИДНЫЕ)
, плауновидных (см.
ПЛАУНОВИДНЫЕ)
, членистостебельных и, к концу его - голосеменных (см.
ГОЛОСЕМЕННЫЕ)
. В последующем каменноугольном периоде (см.
КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД))
резко возросло разнообразие как споровых, так и семенных растений. Плауновидные и членистостебельные достигали размеров крупных деревьев. Конец палеозойской (см.
ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА (ЭРА))
и мезозойская эры (см.
МЕЗОЗОЙСКАЯ ЭРА)
прошли под знаком бурной эволюции голосеменных, среди которых обособились саговниковые (см.
САГОВНИКИ)
, гинкговые, хвойные, гнетовые (см.
ГНЕТОВЫЕ)
и многие вымершие группы. К концу мезозойской эры уже главенствовали цветковые растения. Эти эволюционные события формировали общий облик растительности, который в целом приближался к современному. Однако в определенные моменты геологической истории происходило кардинальное преобразование растительности всех континентов. Все эти сложные процессы известны лишь в общих чертах. Движущие силы и механизмы эволюционных преобразований еще остаются во многом неясными.
Энциклопедический словарь . 2009 .
Смотреть что такое "ископаемые растения" в других словарях:
Современная энциклопедия
Растения геологического прошлого. Среди них как ныне живущие реликтовые (гинкго, метасеквойя), так и вымершие (беннетитовые, кордаитовые, каламитовые) группы растений. Остатки и следы их сохранились в отложениях земной коры в виде фитолейм… … Большой Энциклопедический словарь
Ископаемые растения - ИСКОПАЕМЫЕ РАСТЕНИЯ, растения геологического прошлого. Среди них как ныне живущие реликтовые (секвойя, карликовая береза), так и вымершие (беннетитовые, кордиатовые, каламитовые) группы растений. Остатки и следы их сохранились в отложениях земной … Иллюстрированный энциклопедический словарь
Растения геол. прошлого, остатки к рых сохранились в отложениях земной коры. Среди них встречаются как ныне живущие, так и целиком вымершие (риниофиты, прапапоротники, каламиты, птеридоспермы, кордаитовые, беннеттитовые, глоссоптериды и др.) И. р … Биологический энциклопедический словарь
ископаемые растения - история Земли, геологические эры и периоды ископаемые растения. лепидофиты: сигиллярии. лепидодендроны. каламиты. аннулярии. кордаиты. археоптерис. беннеттиты. глоссоптерис. нематофитон. псилофиты. птеридоспермы. араукариты. | стигмарии.… … Идеографический словарь русского языка
ископаемые растения - iškastiniai augalai statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Augalai, kurie augo Žemėje geologinėje praeityje. Jų likučių randami Žemės plutoje. Samanos dažnai randamos vientisos, stuomeninių augalų – dažniausiai tik dalys: stiebo,… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas
Растения прошлых геологических периодов, остатки которых сохранились в отложениях земной коры. Изучение И. р. предмет палеоботаники (См. Палеоботаника). В целом виде сохраняются низшие растения (водоросли и бактерии, рис. 1а в, 2, 3), из… … Большая советская энциклопедия
«Подземные богатства» - Как борются с загрязнением воды? Добыча полезных ископаемых. Рудные Нерудные строительные горючие. Подумайте и ответьте. Открыты ворота подземной страны, Любые клады на карте найдете вы. Какие опасности угрожают водоемам? Что мы называем водоемами? Наши подземные богатства. Как делятся водоемы по происхождению?
«Полезные ископаемые и минералы» - Какие полезные ископаемые добываются на территории Воронежской области? Урок окружающего мира в 4-а классе. Правила совместной работы. Тема урока: Полезные ископаемые. Гранит. Игра «Шкатулка Малахитницы». Добыча глины и песка. Известняк. Можно ли представить жизнь человека на Земле без полезных ископаемых?
«Горючие ископаемые» - Топливо. Каменный уголь. Пластмасса. Свойства полезных ископаемых. Выполнил учитель МБОУ СОШ №22 Басырова Глюза Мусавировна. Резина. Горючие полезные ископаемые. Угольный карьер. Природный газ. Нефть. Кокс воск спирт уксус. Первая скважина. Масла. Торф. Каучук. Состояние цвет запах горючесть. Удобрение.
«Полезные ископаемые России» - Здесь расположены бассейны железных руд: Курская магнитная аномалия (КМА). Кузнецкий и Канско–Ачинский бассейны. Полезные ископаемые платформ. Назовите крупнейшее месторождение железной руды в России? Наша страна богата различными полезными ископаемыми. Крупнейшее месторождение железной руды в России – Курская магнитная аномалия!
«Заглянем в кладовые Земли» - Тема: ЗВЕЗДНОЕ НЕБО. Физминутка. Полезные ископаемые. Приседанье сделал справно, Клювиком почистил пух, Поскорей за парту плюх. С некоторыми из горных пород вы сталкиваетесь почти каждый день. Вспомните, с какими камнями мы познакомились в прошлом учебном году? Проверка домашнего задания. ЗАГЛЯНЕМ В КЛАДОВЫЕ ЗЕМЛИ.
«Урок полезные ископаемые» - Из угля Из гранита Из руды. Драгоценные. Из какого полезного ископаемого получают металлы? -шахта Месторождение Карьер. Горючие. Шахта Карьер месторождение. Каменный уголь Нефть Торф. Тестирование. Как называется открытый котлован, в котором добывают полезные ископаемые? Химические. В мире существует множество полезныхископаемых.
Всего в теме 29 презентаций
Если вы катаетесь на лыжах и бываете за городом, конечно, не там, где десятки и сотни лыжников избороздили снег по всем направлениям своими следами, а подальше, где поверхность недавно выпавшего снега не тронута, обратите внимание на следы животных и попытайтесь объяснить, кто их оставил. Научитесь различать следы, оставленные зайцем, лисицей, собакой, волком, вороной, воробьями или другими мелкими птицами.
Следы птиц легко отличить по форме и по тому, что они кончаются внезапно и возле отпечатков лапок можно видеть полосы, оставленные крыльями при взлете.
Интересно наблюдать следы и на поверхности сыпучих песков в стороне от колодцев, где они не затоптаны скотом, идущим на водопой. Там можно заметить следы зайца, лисицы, суслика, ящериц, разных птиц и даже жуков и змей. Если провести несколько часов, притаившись в кустах, чтобы проверить свои догадки, можно увидеть и кой-кого из тех, кто оставляет эти следы.
На влажном песке или иле плоских берегов озер и морей, на вязкой глине такыра, освободившегося от воды, также можно наблюдать следы разных животных, которые будут долговечнее, чем следы на снегу или песке. Последние уничтожит следующий снегопад или ветер, а следы на глине высохнут вместе с глиной и сохранятся до следующего затопления, которое не уничтожит их, но покроет новым слоем глины, т. е. сделает ископаемыми (рис. 272).
Через много лет, когда море отступит или современные прибрежные отложения будут подняты выше, процессы выветривания или размыва уничтожат глину, закрывшую следы, их заметит и опишет какой-нибудь исследователь.
Такие ископаемые следы уже попадались ученым разных стран и описаны ими. Это следы крупных и мелких пресмыкающихся, бродивших по влажному берегу озера или моря (рис. 273), мягкая почва которого глубоко вдавливалась под их тяжестью, следы ползания червей и ракообразных по мокрому илу побережья. Они были перекрыты свежим осадком при затоплении и сохранились.
И вот мы случайно узнали, что бывают не только ископаемые животные и растения, но даже уцелевшие ископаемые следы, эфемерные, т. е. легко исчезающие: отпечатки ног бежавшего или тела ползазшего животного. Теперь мы не станем удивляться, что сохраняются в ископаемом виде даже отпечатки отдельных капель дождя, падавших на высохший берег озера или моря, представляющие круглые плоские впадины разного диаметра, окруженные чуть заметным валиком, которые капля выбивала на поверхности ила или глины (рис. 274).
Сохраняются следы волнового движения воды в виде так называемой волновой ряби и ряби течений, т. е. тех неровностей, которые создает на поверхности песчаного или глинистого дна легкое волнение воды озера или моря или течение реки (рис. 275). Эти следы состоят из плоских гребешков, отделенных друг от друга желобками, плоскими впадинами и похожих на ту рябь, которую ветер создает на поверхности песка, как мы уже знаем (). Их часто неправильно называют волноприбойными знаками, т. е. связывают с гребешками, образующимися на берегу; последние встречаются гораздо реже и имеют другие очертания (рис. 276).
Тщательно изучая их строение, форму гребешков и крупность зерен на гребешках и в желобках, можно определить, создана ли эта рябь ветром на суше, течением или волнами под водой, и определить направление течения, волн и ветра.
В обрыве берега реки или на склоне оврага, в стенке ямы, в которой добывают песок или кирпичную глину, можно увидеть под слоем темной растительной земли или чернозема, в желтой подпочве серые и черные круглые или неправильные пятна разной величины. Это ископаемые кротовины или норы животных, заполнившиеся материалом сверху; в них попадаются кости этих животных или остатки их пищи. На глыбах некоторых горных пород, особенно известняков, на берегу моря, выше его современного уровня, нередко попадаются в большом количестве какие-то странные глубокие ямки. Это отверстия, высверленные двустворчатыми моллюсками, которые сидели в этих ямках в то время, когда уровень воды был выше и покрывал их. В ямках даже попадаются самые створки. Они доказывают, что берег поднялся или что море отступило, что дно его опустилось.
Все эти следы представляют собой документы, по которым можно судить о далеком прошлом нашей Земли. Они подобны тем рукописям, которые хранятся в архивах и по которым историк судит о минувших событиях жизни данного государства. Историк изучает не только содержание рукописи, но также шрифт, изображение отдельных букв, которое менялось со временем; он изучает цвет и качество бумаги, цвет чернил или туши, которыми рукопись написана. Более древние документы писались не на бумаге, а на пергаменте, изготовленном из кожи, на папирусе, изготовленном из растения лотос.
Еще более древние документы писались не чернилами или тушью, а вырезались на деревянных дощечках или выдавливались на глиняных табличках, которые потом обжигались. А еще более древние, тех времен, когда человек не изобрел еще знаков для изображения слов своей речи, но уже научился рисовать животных, на которых охотился или с которыми боролся за свою жизнь, представляют рисунки, сделанные красной или черной краской на стенах пещер, на гладкой поверхности утесов или выдолбленные на них резцом (рис. 277). Все эти документы необходимы историку, археологу и антропологу для выяснения истории человека.
А рисунки древнего человека интересны и для геолога, так как дают понятие о животных, которые существовали одновременно с ним. Так, изображение мамонта (рис. 277) при всей его грубости все-таки передает правильно и общую форму тела, и положение бивней, в особенности же волосатость, что говорит о жизни его в холодном климате. В этом отношении показательно сравнение этого древнего рисунка с реконструкцией мамонта, сделанной современными учеными на основании находок целых трупов этого животного в вечно мерзлой почве на севере Сибири ().
Историю Земли также изучают по документам, по тем следам, которые мы указали, и по еще более многочисленным, которые оставляют все геологические процессы, выполняя свою работу по созданию и преобразованию лика Земли. Совокупность этих следов представляет огромный геологический архив, который геолог должен научиться разбирать и толковать, как историк разбирает и толкует рукописи государственного архива.
Геолог идет шаг за шагом по этим следам, внимательно изучая их, сравнивая друг с другом, комбинируя свои наблюдения, чтобы в результате придти к определенным выводам. Геолог в сущности - это следопыт.
Таким образом, первой задачей геолога-следопыта является изучение обнажений - естественных выходов горных пород, повсюду, где они имеются в исследуемой местности. Он должен определить, какие горные породы слагают обнажение, в каком порядке они лежат друг на друге, какой их состав и цвет, лежат ли они горизонтально или дислоцированы, согласно или несогласно. Он должен определить простирание и падение слоев, если они нарушены, а также трещин, если последние образуют правильные системы, пересекая все слои.
Если обнажение состоит из изверженной породы, задачи следопыта несколько меняются. Интрузивная порода представит или однообразную массу, в которой придется измерять трещины и расположение кристаллов, по которым можно определить направление течения магмы; или же в ней можно будет заметить включения каких-то других пород, захваченных при вторжении, или так называемые шлиры - скопления одного из минералов, входящих в состав породы (темных, например черной слюды, реже светлых - полевого шпата, кварца).
В вулканических породах может быть обнаружена слоистость - перемежаемость потоков лавы разного состава и строения или перемежаемость лавы и туфа. Тогда нужно определить их залегание.
Присутствие в одном обнажении изверженной и осадочной пород усложняет задачи следопыта. Мы нашли, например, что гранит соприкасается с толщей осадочной породы, состоящей из песчаника (рис. 281). Тщательное изучение границы между ними, так называемого контакта, покажет, что песчаник вблизи гранита не нормальный, а измененный, метаморфизован-ный, и что кое-где от гранита отделяются тонкие прожилки, врезающиеся в пласты песчаника. Этого будет достаточно, чтобы сказать, что гранит моложе песчаника, а окаменелости в последнем помогут определить и возраст гранита; например, если они верхнедевонские, то гранит будет моложе девона.
В другом обнажении той же местности мы найдем тот же гранит, соприкасающийся с толщей песчаника, на первый взгляд такого же, как и в предыдущем случае (рис. 282); но изучение контакта покажет, что прожилков гранита в песчанике нет и что песчаник не изменен, а вблизи контакта содержит мелкие обломки и отдельные зерна гранита. Это доказывает, что гранит древнее: он уже не только затвердел, но даже вследствие размыва выходил на поверхность земли, и на его размытом откосе отлагался песчаник (рис. 283).
Если в последнем найдутся окаменелости, например, нижнепермского возраста, мы сделаем вывод, что гранит древнее перми, а по совокупности обоих обнажений установим, что интрузия гранита произошла в течение каменноугольного периода и скорее в начале, чем в конце, так как для размыва интрузии необходимо отвести достаточное время.
Изучение рельефа
Второй задачей следопыта-геолога, выполняемой параллельно с первой, является изучение рельефа местности, отношение которого к составу и строению земной коры необходимо знать для выяснения истории развития этой местности. Нужно определить, представляет ли она часть горной страны, плоскогорья или равнины, или сочетание этих форм, имеет ли горная страна резкие, так называемые альпийские формы или более округленные, сглаженные, называемые горами средней высоты, или же широкие увалы, или цепи и группы холмов. Формы возвышенностей, характер склонов речных долин, ширина их, присутствие или отсутствие речных террас, особенности русла и течения рек и пр. позволят определить, в какой стадии цикла эрозии находится изучаемая местность. Возраст, состав и условия залегания горных пород, выступающих в обнажениях, в совокупности с рельефом помогут выяснить более или менее подробно, в зависимости от плохой или хорошей обнаженности, от степени детальности исследования, а также от опытности и усердия следопыта, историю развития.Возьмем для примера почти-равнину, стадию дряхлости цикла эрозии. На ней кое-где поднимаются плоские холмы, так называемые остаточные горы или останцы; местами встретится грядка твердых камней, кое-где среди травы торчит сглаженный выход гранита или вся почва между травой усеяна его дресвой; в овражке обнажено несколько разрушенных пластов известняка, песчаника или сланца. Следопыт-геолог изучит все эти, на первый взгляд маловажные, документы, обмерит, как лежат пласты, куда тянутся, в какую сторону наклонены, определит состав всех выходов, найдет в них окаменелости, определит возраст пластов и последовательность минувших событий, нанесет свои наблюдения на карту местности и расскажет своему неученому спутнику (который помогает ему в работе) всю историю этой страны: какие горы стояли когда-то на месте этой равнины, из каких пород они состояли, куда тянулись горные складки, были ли на них вулканы или же в глубине изверженные массивы, когда образовались эти горы и когда они были уничтожены. Следопыт-геолог, изучая следы - документы прежних событий, разгадывает историю местности, по которой его спутник ходил многие годы и не знал, что он топчет последние остатки альпийских гор, проходит незаметно через прежние высокие хребты и спокойно сидит на траве на том месте, где когда-то клокотала расплавленная лава вулкана.
Третью задачу следопыта-геолога, выполняемую одновременно с двумя первыми, составляет нахождение и изучение полезных ископаемых всякого рода, которые могут встретиться среди горных пород исследуемой местности. Он должен определить их качество, условия залегания и в зависимости от этих данных выяснить, заслуживает ли найденное месторождение постановки предварительной разведки, без которой во многих случаях нельзя решить, имеется ли достаточное количество обнаруженного в отдельных выходах полезного ископаемого, т. е. имеет ли это практическое значение. При хорошей обнаженности удается решить вопрос о вероятном количестве полезного ископаемого в общих чертах по наблюдениям на месте и после изучения и анализа взятых проб ископаемого в лаборатории; анализ определит процентное содержание руды или другого минерала в жиле, залежи или в горной породе. При недостаточной обнаженности необходима разведка - углубление шурфов, проведение более или менее глубоких канав на склонах или на равнине, бурение скважин. Это и составляет задачи предварительной разведки, в которой в последние годы, благодаря изобретению точных инструментов, начали применять и методы геофизические, основанные на определении магнетизма, электропроводности, силы тяжести и распространения сейсмических волн, вызываемых взрывами, в разных горных породах и полезных ископаемых.
При поисках полезных ископаемых следует обращать внимание на остатки древних выработок руд - воронкообразные ямы, щелеобразные выемки, заваленные шахты и штольни, скопления древних шлаков и литейных форм и т. д.; вблизи таких старых рудников можно обнаружить месторождения, из которых добывалась руда в доисторические времена.
Окаменелости, их сбор и хранение
Мы уже знаем, что остатки прежде существовавших животных и растений, погребенные в пластах осадочных горных пород, имеют большое значение для определения относительного возраста толщ, их содержащих. Они указывают не только возраст, но также ту среду, в которой данные организмы существовали. Так, остатки водорослей указывают, что породы отлагались в воде, остатки наземных растений - на отложения в озерах, болотах или же в море, но вблизи берега (если пласты, содержащие их, перемежаются с пластами, содержащими морские организмы).Кости сухопутных млекопитающих попадаются в отложениях на суше или в озерах. Раковины с толстыми створками живут в мелком море, где волнение распространяется до дна, а раковины с тонкими створками - на большой глубине. Ископаемые кораллы указывают на теплоту морской воды, а некоторые моллюски - на ее низкую температуру. Зубы акул попадаются только в морских осадках, а панцыри палеозойских рыб - в отложениях устьев рек, лагун и мелкого моря. Отпечатки насекомых известны исключительно из континентальных отложений.
Морские отложения, особенно менее глубоководные, богаче окаменелостями, чем континентальные, и фауна их наиболее разнообразна; губки, кораллы, морские лилии, звезды, ежи, разные моллюски, плеченогие, ракообразные встречаются в них в изобилии. В самых глубоководных отложениях можно найти только низшие формы - разных фораминифер, радиолярий и диатомей.
В континентальных отложениях чаще встречаются остатки растений, чем остатки животных; но местами последние обильны, и кости позвоночных слагают целые слои, например, в пермских отложениях на Северной Двине, в триасе Кировской области, в меловых и третичных отложениях Северной Америки, Монголии, Казахстана.
Из осадочных пород наиболее часто содержат окаменелости мергели, битуминозные и глинистые известняки, известковые и глауконитовые пески, но нередко также песчаники и глинистые сланцы. Кварциты и кварцевые песчаники обыкновенно очень бедны органическими остатками; в конгломератах могут находиться только крупные и твердые остатки, выдержавшие трение и удары галек и валунов в полосе прибоя или в русле потока, например кости и зубы позвоночных, толстые створки раковин, стволы растений. Органические остатки, особенно животных, часто являются причиной образования конкреций, т. е. стяжений, богатых известью и совершенно окутывающих окаменелость, которая обнаруживается при разбивании конкреций. В последних попадаются аммониты и другие моллюски, рыбы, кости позвоночных, даже целые скелеты их, вокруг которых постепенно нарастало стяжение. Поэтому конкреции в пластах осадочных пород необходимо разбивать, чтобы обнаружить, нет ли в них окаменелостей. В интрузивных породах органических остатков, конечно, нет, в вулканических они чрезвычайно редки, но в туфах, особенно тонкозернистых и яснослоистых, иногда встречаются очень хорошие отпечатки, главным образом растений.
Окаменелости попадаются в горных породах или порознь, единичными экземплярами, или же отдельные пласты богаты ими или даже сплошь состоят из них. Такие пласты образуются, например, из кораллов, водорослей, плеченогих, моллюсков, костей и их обломков; кораллы слагают целые ископаемые рифы, водоросли - толстые пласты, ракушки - раковинные банки. Растения чаще всего образуют отпечатки в тонком слое породы, который может быть богат ими по всей своей поверхности. Пласты и пропластки угля целиком состоят из растительного материала, но он превращен в сплошную массу, и отдельные формы (листья, стебли) редко различимы; зато в почве или кровле пласта угля часто попадаются хорошие отпечатки.
Остатки беспозвоночных представляют твердые части их тела - раковины моллюсков и плеченогих, стебли и руки морских лилий, панцыри и иглы ежей, скорлупки фораминифер и панцыри ракообразных; первоначальный материал замещен углекислой известью, реже кремнеземом, иногда серным колчеданом, прячем заполняется породой и место, занимавшееся мягкими частями тела.
От млекопитающих сохраняются их кости порознь или в виде целых скелетов, сохраняются также щитки панцырей рыб, пресмыкающихся, земноводных, зубы, иглы их, рога и зубы млекопитающих. Только в исключительных случаях, в вечно мерзлой почве Сибири и в асфальте, сохраняются мягкие части тела, внутренности, кожа.
Такие находки имеют особенно большое научное значение. Они позволили воссоздать с полной точностью облик волосатого носорога и мамонта, тогда как многочисленные реконструкции других высших животных, сделанные разными учеными, не так надежны; они выполнены на основании скелетов, часто очень неполных, и без данных о характере и цвете кожного покрова.
Остатки животных легче всего удается обнаружить на выветрелой поверхности горных пород в обнажениях и в осыпях у их подножия, так как они имеют другой состав, а иногда и большую твердость, чем содержащие их породы, и поэтому несколько выдаются при выветривании и освобождаются при разрушении породы. Поэтому следопыт-геолог прежде всего внимательно осматривает мелкие продукты выветривания в осыпях, поверхность глыб, лежащих у подножия, и поверхность самого обнажения. Если порода содержит фауну, последняя почти всегда будет обнаружена при таком осмотре. Только окаменелости, собранные в осыпях и отдельных глыбах, не следует смешивать с добытыми в самом обнажении, так как они могли вывалиться из разных горизонтов последнего. Каждое обнажение при геологических исследованиях получает отдельный номер в описании и на карте, а пласты разных пород, слагающие его, обозначаются отдельными буквами при том же номере. Поэтому фауна, добытая в самом обнажении, будет иметь номер с буквой, соответствующей пласту, из которого она взята, а фауна, собранная в осыпи,- только один номер.
Галька в русле ручья или речки нередко представляет окатанные окаменелости и служит указанием для поисков выхода соответствующей породы вверх по течению.
Обнаружив в обнажении органические остатки, их добывают при помощи молотка и зубила, стараясь выворотить крупный кусок, содержащий остатки, чтобы потом осторожно раскалывать его по слоям или оббивать по углам, если порода не слоиста. Бить молотком по самой окаменелости, конечно, нельзя. Кусок, богатый остатками, лучше унести целиком, чтобы на досуге тщательно обработать его дома. В мягких породах ископаемые осторожно вынимают при помощи зубила вместе с окружающей породой. При сборе нельзя смешивать друг с другом окаменелости, взятые из разных слоев одного обнажения, а тем более собранные в разных обнажениях. Нельзя полагаться на память; каждый образчик должен получить немедленно свой номер с буквой, написанной химическим карандашом на нем или на ярлычке, и должен быть завернут в бумагу.
Растительные отпечатки на плоскости напластования сланцев или песчаников большей частью состоят из тонкой пленки угля, которая легко отваливается. Поэтому для переноски и перевозки их необходимо закрыть слоем ваты и затем завернуть в бумагу. Вату применяют также для защиты хрупких раковин, мелких костей, отпечатков насекомых и пр. Мелкие ракушки и другие остатки лучше собирать в коробки или банки от консервов, перекладывая ватой и вложив этикетку с номером обнажения и слоя. Окаменелости, завернутые в бумагу, уносят домой (или на стоянку следопыта) в рюкзаке, в вещевом мешке или в плечевой сумке (или в простом мешке или в корзинке), потом пересматривают, снабжают аккуратными ярлычками с точным обозначением места сбора и хранят в коробочках. Чтобы не перепутать при просмотре и сравнении, нужно написать на каждом образчике химическим карандашом или тушью его номер и букву. Для пересылки по почте в другой город образчики, завернутые в вату и бумагу, упаковывают в ящик, укладывая их плотно один к другому.
Конкреции, в которых подозревается наличие окаменелостей, всего лучше положить в огонь небольшого костра, но не раскалять их, а только сильно нагреть и затем бросить в воду или полить водой; они разваливаются на куски, растрескиваясь вдоль поверхности окаменелости и освобождая последнюю. Кости позвоночных часто заключены в конкрециях громадной величины, которые могут быть добыты только специальными раскопками и опытными людьми. Поэтому в случае открытия таких конкреций следопыт только точно записывает и отмечает на карте место их нахождения, чтобы сообщить о нем Академии наук или университету, которые могут организовать раскопки. В других случаях такие кости бывают заключены в глине, суглинке, песке или песчанике, но в таком истлевшем виде, что при попытке добычи разрушаются; неопытному следопыту также не следует добывать их, а записать и отметить место на карте и сообщить о нем, так как добыча подобных остатков требует специальных приемов и опытности.
Снаряжение следопыта
Мы, конечно, не будем описывать здесь снаряжение специалиста-геолога, отправляющегося в экспедицию, так как об этом говорится в соответствующих руководствах. Мы можем указать только снаряжение любителя, желающего познакомиться с приемами полевой работы и с геологией окрестностей того места, где он живет.Снаряжение следопыта-геолога состоит из молотка, зубила, горного компаса, записной книжки, лупы, сумки или сетки и небольшого запаса оберточной бумаги и ваты.
Молоток (если возможно достать) - так называемый геологический, у которого один конец головки, боек, тупой, а другой заострен клином поперек рукоятки или же заострен пирамидой, как у кайлы; последний фасон удобен для работы в рыхлых породах, первый - в твердых. Размер молотка должен быть средним, головка его должна весить около 500 граммов. Если нет геологического молотка, можно взять небольшой кузнечный или обойный; но для работы в твердых породах нужна, чтобы закалка его была не слишком мягкая, так как иначе он будет расплющиваться от ударов и скоро сделается негодным.
Зубило представляет полоску стали с круглым или прямоугольным поперечным сечением, вытянутую на одном конце в виде острого клина; железное зубило на остром конце должно быть наварено сталью. Длина зубила 12-15 сантиметров, вес от 250 до 500 граммов. Зубило нужно для выбивания минералов и окаменелостей, для откалывания кусков горной породы; во время работы его вставляют концом клина в трещину и бьют молотком по тупому концу.
Горный компас отличается от обыкновенного карманного тем, что коробка с лимбом и магнитной стрелкой прикреплена к латунной или алюминиевой квадратной или прямоугольной дощечке и что знаки В и 3 или О и W, т. е. востока и запада, переставлены один на место другого. Деления на лимбе идут от 0 до 360° против часовой стрелки. Кроме того, под стрелкой на ее оси привешен грузик с указателем, и на лимбе в обе стороны от буквы В (или О) нанесены еще деления от 0 до 90° для определения угла падения пластов. Покупая компас, нужно убедиться в том, есть ли у стрелки зажим в виде винтика вне коробки (который должен прижимать стрелку к стеклу при ношении компаса в кармане), свободно ли он действует, хорошо ли качается стрелка, постепенно уменьшая размахи. Коробка компаса должна иметь латунную или алюминиевую крышку. Хорошо, если компас имеет футляр из кожи или крепкой материи. В настоящее время существуют компасы из пластмассы.
Карманная лупа нужна для рассматривания мелкозернистых горных пород, окаменелостей и минералов; лупы бывают в металлической, роговой или костяной оправе; увеличение желательно около пяти раз.
Записная книжка с карандашом - для записи наблюдений, лучше с бумагой в клетку для зарисовки обнажений.
Сумка нужна для ношения собранных образчиков, провизии при далекой экскурсии и запаса бумаги и ваты. Вещевой мешок (рюкзак) вместителен и не мешает работе, но для вынимания и вкладывания чего-нибудь его надо снимать. Хороши и сетки, употребляемые охотниками для помещения убитой дичи, или полевые сумки на ремне.
Бумага и вата необходимы для заворачивания образцов горных пород и окаменелостей, снабженных ярлычком с номером, чтобы не перепутать их при переносе.
Для рыхлых и рассыпающихся пород нужно иметь несколько небольших мешочков, которые легко склеить из бумаги. Еще лучше заготовить себе такие мешочки из холста или бязи, шириной 10 сантиметров, длиной 15-16 сантиметров, с завязками из бечевки, штук 20-30, занумеровать их химическим карандашом по порядку и вкладывать в них собираемые образцы горных пород в порядке сбора, отмечая в записной книжке только номер мешочка, содержащего образец из данного обнажения. Это избавляет от заворачивания образца в бумагу и писания ярлычка в поле. Все эти операции делаются уже дома, при разборе собранной коллекции, а мешочки освобождаются для следующей экскурсии.
Дневник очень полезно вести, излагая в нем подробнее (чернилами в тетради) все наблюдения, сделанные во время экскурсии. В поле можно записывать их в записной книжке наскоро, сокращенно, при зарисовке обнажений. Дома, на свежую память, все подробности будут изложены и рисунок составлен аккуратно, с раскраской цветными карандашами.
Величина образчиков бывает очень различна, от 3X5 др 7X10 сантиметров (ширины и длины; толщина зависит от качества породы, но вообще не больше ширины). Молодой следопыт может ограничиться небольшими. Необходимо, чтобы с нескольких сторон образец был оббит, т. е. имел свежие изломы, а не выветрелую поверхность. Окаменелости, конечно, оббивать нельзя. Для хранения коллекций нужно завести плоские коробочки из картона по размеру образцов.
В кармане следует иметь перочинный ножик для очинки карандаша и испытания твердости минералов и пород. Не мешает иметь хотя бы маленькую рулетку с лентой длиной 1 метр для измерения мощности пластов и жил.
По возможности следует приобрести хорошую топографическую карту местности. Она будет очень полезна для ориентировки, выбора маршрутов и нанесения на ней осмотренных обнажений. Карту нужно наклеить на холст или на коленкор, разрезав на части карманного формата, так как бумажная карта, согнутая в такой формат, скоро протирается на сгибах при ношении в кармане. Карту надо очень беречь от сырости, а подмочив, осторожно высушить и разгладить.
Портативный фотоаппарат полезно иметь с собой для фотографирования рельефа местности и обнажений в дополнение к их описанию.
В заключение укажем, как определить посредством компаса условия залегания толщи осадочных пород. При ее наклонном положении каждый пласт имеет известное простирание и падение в ту или другую сторону под некоторым углом; измерения линии простирания, направления и угла падения определяют условия залегания. Нужно выбрать ровную площадку на плоскости напластования одного из пластов в обнажении и приложить к ней компас длинной стороной его дощечки в горизонтальном положении; прочертив карандашом линию вдоль края дощечки, мы получим линию простирания АБ. Опустив зажим стрелки компаса и подождав, пока она успокоится, запишем показание одного из ее концов. Положим, что один конец показывает СВ (NO) 40°, а другой ЮЗ (SW) 220°. Линия простирания имеет, следовательно, азимут СВ 40° или ЮЗ 220°; предпочитают записывать северные румбы для однообразия. Теперь повернем дощечку компаса на 90°, т. е. приставим ее узкой стороной к линии простирания, но так, чтобы северный конец дощечки, т. е. часть лимба, где стоит знак С (N), был направлен в ту сторону, в которую пласт наклонен. Запишем показание обязательно северного конца стрелки, а не южного. Пусть оно будет СЗ (NW) 310°; пласт, простираясь с юго-запада на северо-восток, падает на северо-запад. Азимут падения всегда должен отличаться на 90° от азимута простирания, так как линия падения перпендикулярна к линии простирания (рис. 285).
Теперь повернем дощечку компаса на бок и приставим ее вертикально длинной стороной к линии падения ВГ; грузик, вращающийся вокруг оси стрелки, покажет нам угол наклона, т. е. падение пласта, например 32°. Результаты измерения запишем так:
Прост. СВ (NO) 40°; пад. СЗ (NW) Z 32°.
Азимут падения мы не пишем, так как он отличается на 90° от азимута простирания. Поэтому можно ограничиться записью и одного падения, но тогда нужно писать его азимут, т. е. СЗ (NW) 310° Z 32°. Эта запись вполне определяет, что простирание будет СВ (NO) 40°.
Если следопыт имеет только обыкновенный карманный компас в круглой коробке, то простирание и падение он сможет определить только приблизительно, на глаз, сравнивая, в какую сторону отклоняется линия простирания от северо-южной линии компаса, с которой должна совпадать и стрелка, и в какую сторону наклонен пласт. Угол падения также будет определен на глаз.
Простирание и падение жил и трещин отдельности измеряются, так же как и у пластов, на ровной площадке. Если последней нет, измерение производится на глаз в воздухе и, конечно, не так точно.
Мы заканчиваем нашу книгу, в которой старались показать читателю интерес и практическое значение науки о Земле, а также объяснить, что и как можно наблюдать на обширной территории нашей родины, располагая некоторой подготовкой и самыми простыми инструментами. Природные условия СССР так разнообразны, что живущий в любой местности молодой следопыт найдет вокруг себя достаточно материала для наблюдений над составом и строением Земли и его соотношением с современным рельефом. Он может обнаружить и собрать окаменелости, описать интересные обнажения, найти признаки полезных ископаемых и сделаться знатоком ближайших окрестностей места своего жительства. Помочь ему в этой работе, познакомить с основами геологии и являлось задачей этой книги. А для дальнейшего углубления и расширения геологических знаний молодым следопытам можно рекомендовать нижеследующие руководства и пособия.
