Наиболее древние по возрасту породы расположены: 4. Наиболее древние по возрасту породы расположены: 1) в Хибинах.

Содержание

Возраст самых древних пород земной коры — 4,28 млрд лет

Геологи оценили возраст пород недавно открытого зеленокаменного пояса на севере Канады. Их расчетах основывались на соотношение самария и разных изотопов неодима. Этот метод используется для оценок возраста пород старше 4 млрд лет, например метеоритов. Оказалось, что некоторые составляющие этого зеленокаменного пояса имеют возраст 4,28 млрд лет. Это всего на 300 млн лет позже рождения самой Земли.

Возраст Земли сейчас оценивают в 4,5–4,6 млрд лет. Этот возраст расчетный, так как никаких пород от тех времен не сохранилось (или неизвестно, где и как их искать). Древнейшие найденные породы имеют возраст 4,03 млрд лет (северо-западные территории Канады) и 4,27 млрд лет (в Западной Австралии). Для расчетов возраста этих пород обычно используют радиоизотопный метод датирования (см. также Radiometric dating) по цирконовым гранулам. Но главное ограничение циркониевого метода в том, что циркон — это редкий минерал, и в наиболее распространенных магматических породах он не встречается.

Геологи из Монреаля (Университет Мак-Гилла и Квебекский университет) и Вашингтона (Институт Карнеги) решили использовать другой метод для определения абсолютного возраста древних пород — по соотношению неодим–самарий.

Изотоп самария с атомным весом 146 (146Sm) распадается с образованием изотопа неодима 142Nd, период полураспада 146Sm составляет 103 миллиона лет. Соотношение этих двух изотопов говорит о возрасте пород — но это если известно изначальное содержание изотопа самария 146Sm в породе. А поскольку оно неизвестно, геологи отталкиваются от другого соотношения — двух стабильных изотопов неодима 144Nd/142Nd. Это соотношение меняется из-за распада самария — то есть чем древнее порода, чем больше в ней должно быть относительное содержание изотопа 142Nd. Измерив в породе содержание изотопа самария-146 и соотношение 144Nd/142Nd и учтя период полураспада самария, а также «фоновое» соотношение 144Nd/142

Nd, геологи и оценивают возраст древних пород.

Сланцы, которые изучали геологи, были доставлены в лабораторию из зеленокаменного пояса (Greenstone belt), расположенного у иннуитского (эскимосского) поселка Нуввуагиттук (Nuvvuagittuq) в Квебеке. Этот зеленокаменный пояс был обнаружен исследователями семь лет назад, и его древний возраст был определен сразу же, в том же году. Остальные шесть лет специалисты перепроверяли результаты и описывали строение формации и минералогию. Этот пояс составлен вулканическими породами и окружен массивом тоналитов, сложенных кварцем, натриевым плагиоклазом, амфиболом, биотитом. В тоналитах были найдены вкрапления циркона и по этим вкраплениям определен возраст тоналитов — 3,66 млрд лет. А вот основные породы самого пояса — это своеобразные по химическому составу амбифолы, называемые куммингтонитом. Так как эти породы отличаются от основной массы амфиболов, с которыми привыкли иметь дело канадские геологи, то авторы статьи в 

Science даже назвали куммингтонит лжеамфиболом. И самое важное было для них — определить возраст этих лжеамфиболов. Он оказался 4,28 млрд лет.

Если считать, что эти оценки относятся к моменту образования пород, то получается, что земная кора формировалась уже через 300 млн лет после рождения Солнечной системы и самой Земли, чей возраст оценивается в 4,5-4,6 млрд лет. В интервью для Canadian Press Джонатан О’Нил высказал несколько предположений, которые косвенно следуют из приведенных изотопных соотношений и содержания других элементах в породах этого древнейшего зеленокаменного пояса:

«Эти данные дают ученым новые возможности для исследования процесса отделения земной коры от мантии. Помимо этого, некоторые детали указывают на возможное присутствие воды при формировании этих пород. Значит, океаны уже существовали тогда, 4,28 млрд лет назад. Условия в том океане, конечно, отличались от теперешних, но не катастрофическим образом. И в принципе, условия были таковы, что там могла быть жизнь. Пока никаких следов ее не нашли. Однако в исследованных породах очень высокое содержание железа, а обогащение пород железом может происходить при участии бактерий. Тогда (но это только предположение!) — перед нами первое свидетельство жизни».

Когда О’Нила спросили, как себя чувствует человек, ступающий собственными ногами по первозданной земле, ученый ответил: «Божественно!».

Источник: Jonathan O’Neil, Richard W. Carlson, Don Francis, Ross K. Stevenson. Neodymium-142 Evidence for Hadean Mafic Crust // Science. 26 September 2008. V. 321. Р. 1828–1831. DOI: 10.1126/science.1161925.

Елена Наймарк

Формы залегания осадочных пород. Тектонические дислокации

Слой и слоистость
Первичное и нарушенное залегание слоёв
Пликативные дислокации горных пород
Разрывные нарушения (дизъюнктивные дислокации)

Осадки и образующиеся при их диагенезе осадочные породы накапливаются в понижениях рельефа (на дне океанов и морей, озёр, в речных длинах, межгорных депрессиях и пр.) и, как правило, первоначально обладают горизонтальным залеганием. Образуемые ими уплощенные геологические тела называют слоями. Слой – это уплощенное геологическое тело относительно однородное по составу и строению, ограниченное приблизительно параллельными поверхностями раздела.

Верхняя граница слоя называется кровлей, нижняя — подошвой.

Примечание. Помимо термина «слой», часто употребляется термин «пласт», имеющий аналогичное значение, но обычно применяемый для полезных ископаемых, например угля, известняка и др.

 Расстояние между кровлей и подошвой слоя определяет мощность данного слоя. Различают два вида мощности: истинную мощность — кратчайшее расстояние между кровлей и подошвой пласта (по перпендикуляру) и видимую мощность — любое другое (не кратчайшее) расстояние между подошвой и кровлей.

Чередование слоёв определяет слоистое строение толщ осадочных пород.

Группы слоёв, обладающие некоторой общностью признаков, отличающих их от смежных по разрезу слоёв (или групп слоёв) объединяют в пачки. Такая общность может быть связана с особенностью строения (повторяющееся на некоторой мощности разреза переслаивание двух или более разновидностей пород), отличием в литологическом составе (обогащённость минеральными компонентами, ожелезнение и пр.) или другими признаками, визуально выделяющими группу слоёв из общей мощности толщи.

Форма слоистости отражает характер движения среды, в которой происходит накопление осадка. Выделяют четыре основных типа слоистости: параллельную (горизонтальную), волнистую, косую, линзовидную.

Параллельная слоистость, когда поверхности наслоения параллельны, свидетельствует об относительной неподвижной среде, в которой накапливался осадок. Такие условия возникают в озёрах или морских бассейнах ниже уровня действия волн и течений.

Волнистая слоистость имеет волнисто-изогнутые поверхности наслоения. Она формируется при движениях, имеющих периодическую смену в одном направлении, например при отливах, приливах, прибрежных волнениях в мелководных зонах моря.

Линзовидная слоистость образуется при быстром и изменчивом движении водной или воздушной среды, например в речных потоках или приливно-отливной полосе моря. Она характеризуется разнообразием форм и изменчивостью мощности отдельных слоёв. Часто происходит выклинивание слоя, что приводит к его разобщению на отдельные части или линзы. Генетически тесно связана с волнистой.

Косой слоистостью называют слоистость с прямолинейными и криволинейными поверхностями наслоения и с различными углами мелкой слоистости внутри слоя. Она образуется при движении среды в одном направлении, например реки, потока, морского течения или движения воздуха. В речных потоках косая слоистость имеет общий наклон в сторону движения воды. Дельтовая разновидность косой слоистости более крупная и отличается плавным причленением косых слоёчков к подошве слоя, а у кровли косые слоёчки исчезают, и появляется более грубый материал. Косая слоистость морских отложений характеризуется также более крупными размерами и сравнительно небольшим наклоном. На мелководье образуется очень тонкая, переплетающаяся косая слоистость, ориентированная в различных направлениях.

Виды слоистости (слойчастости)

I — волнистая (и линзовидная), II — горизонтальная, III — косая

Особенности строения поверхностей наслоения помогают выяснить происхождение и условия залегания осадочных толщь. К числу таких особенностей относятся: ископаемые знаки ряби, первичные трещины усыхания, следы жизнедеятельности организмов, отпечатки дождевых капель, кристаллов льда и др.

Большая часть осадков образуется в морских или континентальных водоёмах или на прибрежных равнинах. Залегание осадков при этом практически горизонтальное (угол наклона не более 1o). Такое залегание называют первичным. Первичное залегание с более крутым залеганием пород, достигающем 3-4o, а иногда 10o может возникнуть на склонах наземных и подводных возвышенностей, каньонов, уступов. Первичное залегание осадочных пород сохраняется сравнительно редко и нарушается последующими тектоническими движениями, что приводит к их наклонному залеганию, образованию складчатых и разрывных нарушений.

Пласты осадочных пород могут иметь согласное и несогласное залегание по отношению друг к другу. В случае согласного залегания каждый вышележащий слой, без каких либо следов перерыва в накоплении осадков налегает на нижележащие породы. Несогласное залегание образуется тогда, когда между вышележащим и подстилающим слоями отмечается перерыв в осадконакоплении и стратиграфическая последовательность нарушена. Несогласное залегание может быть параллельным, когда пласты, несмотря на перерыв в отложении осадка, сохраняют параллельное залегание и угловым, когда одна толща лежит с перерывом по отношению к другой под определённым углом. Например, когда на смятом в складки пласте известняка горизонтально залегает слой песчаника. Выявление стратиграфических несогласий является одной из наиболее важных задач геологического картирования и проводится с использованием следующих признаков:

  1. характерное строение поверхности несогласия, имеющей неровности, вымоины, уступы;
  2. угловое несогласие между слоями разного возраста;
  3. резкий возрастной разрыв между фауной в выше- и нижележащих слоёв;
  4. резкое различие в степени метаморфизма двух соприкасающихся слоёв;
  5. присутствие базального конгломерата в основании несогласно залегающей серии пород;
  6. резкий переход от морских к континентальным отложениям и наоборот;
  7. следы выветривания на поверхности несогласия.

В результате действия пластических деформаций горных пород возникает нарушенное залегание слоёв земной коры без видимого разрыва их сплошности. Такие формы нарушений называют пликативными дислокациями. К ним относится образование моноклиналей, складок и флексур.

Моноклинальное залегание образуется тогда, когда горизонтально залегающие породы в результате тектонических движений приобрели наклон под одним углом на значительном пространстве. Моноклиналь это наиболее простая форма пликативных дислокаций, широко проявлена в чехлах молодых и древних платформ. Существуют слабонаклонные (до 15o), пологие (16-30o), крутые (30-75o), поставленные на голову (80-90o) моноклинали.

Складчатые деформации или складки — это волнообразные изгибы пластов без разрыва сплошности пород. Этот тип дислокаций проявлен наиболее широко. Во всех типах складок различают несколько основных элементов.

Часть складки в месте перегиба слоёв называется замком, сводом или ядром. Крылья — боковые части складок, примыкающие к своду.

Угол складки — угол, образованный линиями, являющимися продолжением крыльев складки. Осевая поверхность складки — воображаемая плоскость, проходящая через точки перегиба слоёв и делящая угол складки пополам. Осевая линия (ось складки) — линия пересечения осевой поверхности с горизонтальной плоскостью или с поверхностью рельефа. Осевая линия характеризует ориентировку складки в плане и определяется азимутом простирания. Шарнир складки — линия пересечения осевой поверхности складки с поверхностью одного из слоёв, составляющих складку. Он характеризует строение складки вдоль осевой поверхности (по вертикали) и определяется азимутом и углом погружения или воздымания. Размеры складок характеризуются длиной, шириной, высотой. Длина складки — это расстояние вдоль осевой линии между смежными перегибами шарнира. Ширина складки — расстояние между осевыми линиями двух соседних антиклиналей или синклиналей. Высотой складки называется расстояние по вертикали между замком антиклинали и замком смежной с ней синклинали.

Элементы строения складки

Складки, пласты которых выгнуты кверху, называются антиклиналями. У этих складок в ядре на дневной поверхности обнажаются более древние породы, а на крыльях — более молодые и они наклонены от ядра. Складки, пласты которых прогнуты книзу, называются синклиналями. У них в ядре обнажаются более молодые породы, и крылья наклонены к ядру. Это две основные формы складок.

В зависимости от положения осевой поверхности в пространстве выделяют следующие разновидности складок.

Прямые складки — осевая поверхность вертикальна, а крылья падают в разные стороны под одинаковыми углами.

Наклонные складки — осевая поверхность наклонена к горизонту, а крылья падают в разные стороны под разными углами.

Опрокинутые складки — осевая поверхность круто наклонена, а крылья падают (наклонены) в одну сторону под разными углами. В этих складках различают нормальное и опрокинутое крылья.

Лежачие складки — осевая поверхность параллельна горизонтальной поверхности. Крылья наклонены в одну сторону под одним углом.

Классификация складок по положению осевой плоскости

Форма складок зависит также от соотношения крыльев и замка. В зависимости от этого складки могут быть острыми, когда крылья образуют острый угол (до 90o), тупыми, с углом более 90o, изоклинальными, с параллельным расположением крыльев и тупым замком, веерообразными, с пережимом крыльев, сундучными с пологим широким замком.

В продольном сечении складки бывают линейными, у которых длина превышает ширину более чем в три раза, брахиформными, с отношением длины к ширине меньше трёх и куполовидными, с примерно одинаковыми размерами длины и ширины складки.

Шарнир складки по простиранию часто испытывает погружение или воздымание и представляет не прямую, а волнистую линию. Это явление называется ундуляцией. В этом случае наблюдается замыкание складки, когда одно крыло вдоль оси постепенно переходит в другое. В антиклинальных складках такое замыкание называется периклинальным, а в синклинальных — центриклинальным.

Разновидностями антиклинальных складок являются диапировые складки и соляные купола. Их образование связано с присутствием в ядрах этих складок пластичных пород (глин, солей, гипса), которые, под действием огромного давления вышележащих пород, выжимаются и внедряются в эти породы, образуя пологий свод и крутые боковые поверхности.

Диапировая складка

Наиболее широко развитыми разновидностями диапировых складок являются соляные купола и глиняные диапиры. В соляных куполах различают ядро, сложенное пластичными породами и более хрупкие вмещающие породы. Ядро носит черты активного протыкания, а вмещающие породы пассивно приспосабливаются к движению ядра. Очень часто соль в ядре имеет форму цилиндрического столба, образуя «соляной шток». При внедрении соляных масс свод купола подвергается растяжению и в нём, могут возникнуть многочисленные трещины и разломы. С соляными куполами часто связаны промышленные скопления нефти и газа. Формирование диапировых складок, по данным Ю.А.Косыгина, а также американских исследователей Бартона, Нельтона и других, происходит лишь там, где мощность пластичных пород составляет не менее 120 м, а глубина их залегания превышает 300 м. Пластичные породы, будучи вовлечены в процесс сжатия, в месте с окружающими их хрупкими породами выжимаются из крыльев в ядра антиклиналей. При благоприятных условиях они могут прорвать перекрывающие породы и образовать диапировые складки.

Соляной купол (по Бенцу)

Складки часто собраны в группы и образуют параллельные, кулисообразные, четковидные, пучкообразные сообщества. Сложные линейно-складчатые структуры образуют синклинории и антиклинории. Антиклинории – это крупные, сложнопостроенные антиклинальные структуры, протяженностью сотни и даже тысячи километров. Они включают множество более мелких антиклинальных и синклинальных складок. Примером является мегантиклинорий Большого Кавказа. Синклинории – это такие же крупные, сложнопостроенные, но в целом синклинальные структуры, осложненные синклинальными и антиклинальными складками более низких порядков. Сочетание антиклинориев и синклинориев образует горные хребты и горные системы, такие как Альпы, Кавказ, Тянь-Шань и др.

Разновидностью крупных складок являются флексуры, которые представляют собой коленообразные или ступенчатые перегибы слоёв или пластов. В области перегиба мощности слагающих флексуру пластов несколько уменьшаются и часто возникают разрывы. Части флексуры, расположенные по обе стороны от перегиба называются крыльями. Выделяется смыкающее крыло, оставшееся на месте и нижнее — опущенное крыло. Вертикальная амплитуда смещения может составлять десятки, и даже сотни метров. Флексуры обычно ограничивают крупные платформенные структуры, такие как синеклизы, краевые прогибы и др.

Тектонические движения иногда приводят к разрыву сплошности пластов горных пород и образованию разрывных нарушений или дизъюнктивных дислокаций. Различают нарушения без существенного смещения по ним и нарушения со смещениями. Нарушения без смещения – это трещины. Они различаются по ширине (от миллиметров до нескольких метров), по протяжённости (от первых сантиметров до десятков километров), по глубине, форме (прямолинейные, дугообразные и др.) и т.д. Кроме трещин тектонического происхождения существуют трещины экзогенного (нетектоничекого) происхождения – трещины усыхания, оползней, обвалов, расширения пород, отслаивания и др.

Дизюнктивное нарушение; a-b — вертикальное смещение

К нарушениям со смещением относятся сбросы, взбросы, сдвиги и надвиги. Элементами тектонических нарушений являются: сместитель, крылья, угол наклона сместителя амплитуды смещения.

Сместитель – это плоскость, по которой происходит смещение. Угол наклона сместителя может варьировать от нескольких градусов до 80-90o. Крылья – толщи пород, расположенные по обе стороны сместителя. При наклонном положении сместителя крыло, которое располагается над ним, называется висячим крылом, а расположенное под ним – лежачим. Амплитуда смещения – величина относительного перемещения пластов. Различают амплитуду смещения по сместителю, вертикальную, горизонтальную, стратиграфическую.

Одной из наиболее характерных форм разрывных нарушений является сброс. Это нарушение, у которого сместитель наклонён в сторону опущенного крыла (независимо от того, является оно висячим или лежачим). Если же сместитель наклонен в сторону приподнятых пород и уходит под них, то такое нарушение называется взброс. В отличие от описанных типов нарушений сдвигом называется разрывное нарушение, у которого перемещение происходит преимущественно в горизонтальном направлении, а сместитель расположен вертикально. Часто (или почти всегда) сбросы и сдвиги проявляются совместно и называются сбросо-сдвигами и сдвиго-сбросами.

Надвигом называется дислокация с разрывом пластов и надвиганием одного крыла на другое по относительно пологой или горизонтальной плоскости. Это нарушение взбросового типа, возникающее обычно вместе со складчатостью. Выделяют крутые (более45o), пологие (менее45o) и горизонтальные надвиги. Эти структуры широко проявлены в складчатых областях. Надвиг с большим горизонтальным перемещением называется шарьяжем, у которого висячее крыло может перемещаться на многие километры и даже на десятки километров.

Сбросовые нарушения часто проявляются в виде систем сбросов и взбросов. При этом образуются своеобразные структуры.

Грабен – опущенный участок земной коры ограниченный параллельными сбросами значительной протяжённости.
Горст – приподнятый участок земной коры, заключенный между параллельными разломами.

Несколько параллельных ступенчато расположенных грабенов образуют сложный грабен. Это относится к структурам Великих африканских озёр (Танганьика, Альберта, Рудольфа), рифту Красного моря, рифту озера Байкал, Рейнскому грабену и др.

Наиболее крупные надвиги и шарьяжи, характеризующиеся перемещениями пород на десятки километров по пологим, горизонтальным и волнистым поверхностям называются покровами. В покровах выделяются перемещённые массы висячего крыла, называемые аллохтоном, и оставшееся на месте лежачее крыло, называемое автохтоном. Покровы развиваются в областях со сложным покровно-складчатым строением. Они широко распространены в Альпах, Апеннинах, Гималаях, Карпатах, центральном и юго-восточном Кавказе, на западных склонах Урала, Верхоянье, Алтае и других областях.

Геология — Югыд ва

Территория парка сложена горными породами осадочного, вулканогенно-осадочного и магматического происхождения. В геологическом отношении в парке преобладают пермские, меловые и юрские песчаники, сланцы, отложения каменно-угольного и девонского периодов. Наиболее древние породы — кристаллические сланцы и гнейсы — слагают няртинский комплекс в восточнойчасти парка в верховьях р. Кожим и ее левых притоков: р. Игнатий-шор, Николай-шор, Иг-шор.

На территории парка расположена уникальная Приполярноуральская минералогическая провинция. На её территории найдено 198 видов минералов и 18 их разновидностей. В парке известны месторождения и проявления различных минералов и руд, в том числе золота, горного хрусталя, жильного кварца. На территории парка и граничащей с ней горной частью восточного склона Приполярного Урала расположены такие известные месторождения самоцветного сырья, как Желанное, Николай-шор, Лапчавож, Парнук, Скалистое, Додо, Омега-Шор, Альфа-Шор, Фейка-Шор, Манья, Зейка, Патоквож, Пуйва, Рудный. Они исследовались и разрабатывались в основном двумя экспедициями — Интинской (г. Инта, Республика Коми, западный склон Урала) и Полярноуральской (г. Саранпауль, Ханты-Мансийский автономный округ, восточный склон Урала).

Особо важное место среди месторождений на территории парка занимают хрусталеносные проявления, среди которых наиболее ценные минералы морион, цитрин и аметист. Широко известно Желанное — месторождение жильного кварца и горного хрусталя, использующихся для плавки особых видов стекла и синтеза искусственных монокристаллов.

Многие минералы и горные породы представляют большой интерес как ювелирные и ювелирно-поделочные камни, коллекционные образцы и музейные экспонаты. Друзы хрусталя с Приполярного Урала высоко ценятся специалистами. К сожалению, все это богатство самоцветов нередко привлекает в парк «непрошенных» гостей, хотя сбор коллекций и вывоз минералов с территории парка категорически запрещен законом.

Об огромном разнообразии геологических проявлений на территории парка свидетельствуют более 60 геологических объектов, имеющих научную, познавательную и эстетическую ценность. Это разнообразные геологические разрезы, речные каньоны, причудливые скалы — останцы выветривания. До образования национального парка «Югыд ва» многие из этих уникальных природных объектов были учреждены как памятники природы и охранялись на республиканском уровне. После образования парка, являющегося особо охраняемой природной территорией федерального значения, т.е. более высокого ранга, эти памятники природы как категория региональных ООПТ в 2002 г. постановлением Правительства Республики Коми № 148 были упразднены. В настоящее время они обрели научный статус «объект геологического наследия». Наиболее живописные объекты служат ярким украшением пеших и водных туристических маршрутов парка. К наиболее монументальным и зрелищным из них относятся так называемые «ворота» на некоторых реках парка. «Воротами» на Урале называют суженные, каньонообразные участки рек, зажатые между скалами, сложенными известняками карбонатного происхождения. Они встречаются на многих реках западного Приуралья, протекающих в пределах распространения девонских и каменноугольных известняков, но самые живописные из них находятся на р. Щугур, Подчерем и Большая Сыня.

 

Объекты геологического наследия

Объект геологического наследия «Риф Балбанью» находится на правом и левом берегах  р. Кожим в районе устья р. Балбанью и вытянут вдоль нижнего течения р. Балбанью на расстояние 4 км до ручья Сана-вож. Риф Балбанью образуют рифовые доломиты мощностью 700 м ордовикского и силурийского возраста. Для рифа характерно обилие ископаемых беспозвоночных животных — кораллов, гелиолитид, брахиопод. Мощность колоний табулятоморфных кораллов достигает толщины 1,5 м. Риф Балбанью считается одним из лучших разрезов венлокско-лудловского возраста Урала и имеет важное научное значение. На наземной части рифа Балбанью встречается много причудливых скал, некоторые из них имеют антропоморфную форму (сходны с силуэтом человека). В месте пересечения р. Кожим рифа Балбанью образовался порог Манюку – один из самых опасных на реке.

 

Объект геологического наследия «Каменная Баба» представляет собой останец выветривания карбонатных пород познеордовикского возраста высотой около 25 м. Расположен на левом берегу р. Кожим, в 1,2 км ниже устья р. Балбанъю. Разрез каменнобабской свиты, представленный массивными доломитами серого и светло-серого цвета, — единственный на Урале разрез самых поздних ордовикских образований. На территории разреза найдены остатки ископаемых кораллов хорошей сохранности. Помимо научного, скала-останец имеет большое эстетическое значение, привлекая внимание своей причудливой формой, с некоторых точек напоминающей фигуру женщины. По некоторым сведениям, в прошлом останец «Каменная Баба» служил сакральным объектом для проживавших здесь коренных народов Севера.

 

Объект геологического наследия «Каюк Нырд» расположен направом берегу р. Кожим, примерно в 8 км выше устья р. Сывъю, в месте поворота Кожима с северо-запада

на юго-запад. Скальные обнажения представляют собой гигантскую тектоническую брекчию из массивных доломитов и известняков среднего и верхнего ордовика с размером блоков до 50–70 м в поперечнике. Протяженность обнажения около 1 км, мощность — 300–350 м. Верхняя часть толщи глыб сложена дробленными доломитами, содержащими фауну ископаемых криноидей, ругоз, табулят и брахиопод среднего и верхнего ордовика. Объект геологического наследия имеет огромное научное значение. В эстетическом отношении представляет собой монументальное и яркое украшение берегов р. Кожим.

 

Скальное обнажение Монах. Объект геологического наследия находится на правом берегу р. Кожим, в 10 км выше железнодорожного моста ж/д дороги «Москва–Воркута», напротив устья руч. Нортничаёль. Представляет собой крупные скальные выходы нижне-среднекаменноугольной грубообломочной карбонатнойбрекчии. Найдено редчайшее скопление раннекаменноугольных аммоноидей. Высота скал достигает 40–45 м, протяженность скального обнажения около 300 м. Во многих местах скалы отвесно уходят в воду. Объект геологического наследия имеет научное значение и представляет собой большую эстетическую ценность.

 

Объект геологического наследия «Верхние Ворота р. Большая Сыня» — каньонообразная долина р. Б. Сыня в ее верхнем течении. Скальные берега каньона сложены каменноугольными известняками и доломитами. Каньон расположен на юге гряды Чернышева, 65 км на восток по прямой от города Печора, в 75 км вверх по реке от железнодорожной ст. Сыня. Длина каньона достигает 1,5 км, отвесные береговые скалы высотой до 70 м обрываются прямо в русло реки. Ширина каньона в самом узком месте составляет менее 60 м. Более старое местное название этого участка реки — Сокотово. Скалы разнообразной формы сложены органогенно-обломочными известняками и доломитами с включениями ископаемых раковин брахиопод, а также одиночных и колониальных кораллов. В центральной части каньона обнаружено проявление железных руд, представленное конкрециями сидерита. В результате выветривания образовались разнообразные антропоморфные и зооморфные формы микрорельефа. Скальный масссив пронизан многочисленными карстовыми образованиями — воронками, провалами, пещерами. В обнажении выявлен непрерывный разрез верхнедевонских, нижне- и среднекаменноугольных отложений. Пласты горных пород, слагающих скалы, стоят «на головах» и увенчаны причудливыми зубцами различных очертаний, напоминающими развалины древних замков, что побудило А.В. Журавского (1908) назвать скалы Верхних Ворот «Печорскими Альпами».

 

Объект геологического наследия «Богатырь-Щелье» представляет собой живописные скалы карбонатных пород на обоих берегах р. Большая Сыня в её среднем течении. Расположены на юге гряды Чернышева, в месте максимального сближения p. Б. Сыня и Вангыр (здесь осуществляется туристический переход с одной реки на другую). Скальный массив Богатырь-Щелье вытянут от устья руч. Богатырь-Ёль на 500 м вниз по реке. Скалы удалены от города Печора по прямой на восток на 65 км, от железнодорожной станции Сыня по реке — почти на 70 км. Живописные формы выветривания напоминают головы былинных богатырей, поставленных на пьедесталы высотой до 13 м. Скалы состоят из массивных вторичных доломитов с крупными табулятами, строматопороидеями и брахиоподами. Возраст отложений — около 440 млн лет.

 

Объект геологического наследия «Красный Камень» представляет собой коренные выходы позднепермских и триасовых отложений на правом берегу р. Большая Сыня в ее среднем течении. Обнажение протяженностью около 1 км расположено в 28 км выше железнодорожного моста. В опорном разрезе выявлены отложения всех трех отделов триасовой системы и пограничных отложений с нижележащей пермской системой, охарактеризованной находками остатков позвоночных животных, ракообразных, брюхоногих моллюсков, тетрапод и древесной растительности. Крутопадающие слои терригенных триасовых отложений обнажают толщу в 500 м мощности, образованную живописными красными, оранжевыми, ярко-коричневыми, зеленовато-серыми и лиловыми песчаниками и глинами. Пласты разноцветных глин расположены вертикально. Правый крутой склон на значительном расстоянии изрезан оврагами, в результате чего образовались характерные острые гребни, на которых выделяются полоски разноцветных глин от светло-желтых до коричневых и зеленых и от красных до фиолетовых. Глины могут быть использованы для изготовления красок. В 1926 г. недалеко от обнажения располагалась одноименная деревня, и ее жители красили свои дома природной краской.

 

Объект геологического наследия Овин-ды — эрозионно-карстовый останец (остров) посреди русла среднего течения р. Щугор. Расположен примерно в 12 км ниже устья р. Тельпос, левого притока р. Щугор. Останец представляет собой обломок древнего коренного берега — промытого рекой кряжа Овин-парма. Камень сложен известняками нижнего карбона с включениями кремния. В переводе с коми Овин-ды означает буквально «остров-амбар» (ды — остров, овин — амбар), поскольку своим обликом действительно напоминает деревенский амбар.

 

Объект геологического наследия «Верхние Ворота р. Щугор» (на коми-языке: «Вельдор-Кырта») представляет собой скальный каньон русла р. Щугор в ее среднем течении. Каньон расположен в 35 км ниже устья р. Малый Паток, в 18 км выше устья р. Большой Паток, в 75 км от пос. Усть-Щугор. Обнажение начинается выходами невысоких

(до 15–18 м), сильно иссеченных трещинами светло-серых известняковых скал на левом берегу реки. Через 200–300 м выше по течению Щугора такие же невысокие скалы появляются и на правом берегу. Здесь можно наблюдать хорошо выраженные малые формы выветривания — живописные столбы, конусы и другие фигуры. Постепенно высота скал увеличивается до 35–40 м, и они становятся более монолитными. На почти отвесных склонах выветриванием созданы разнообразные барельефы: орнаменты, профили. Верхний участок левого обнажения разбит довольно широкими трещинами горизонтального простирания на пласты, мощностью от 1 до 1,5 м, залегающие наклонно к зеркалу реки и вверх по ее течению. Правое обнажение в верхней части закарстовано, здесь многочисленные ниши и пещеры. Общая протяженность каньонообразной долины составляет около 1 км. Скалы сложены известняками каменноугольного периода. В отложениях верхнего отдела каменноугольной системы представлены рифовые массивные известняки гжельского яруса с богатым комплексом ископаемых брахиопод. Ниже скал правого берега в Щугор впадает ручей Вельдор-кырта-ёль с узкой, глубоко врезанной долиной-ущельем. Вверх по ручью, в 150 м от устья, расположен живописный водопад. Он падает почти с 15-метровой высоты — это один из крупнейших водопадов на Северном Урале.

 

Объект геологического наследия «Пристаньшорский» представляет собой живописный скальный береговой обрыв высотой до 15 м и длиной 550 м в среднем течении р. Щугор. Скалы возвышаются на правом берегу Щугора, ниже устья руч. Пристаньшор, в 92 км от с. Усть-Щугор. Пристаньшорский — единственный на западном склоне Урала полный разрез доломитов нижнедевонского возраста лагунно-осадочного происхождения. В средней части разреза заключена пачка доломитовых и доломитово-известняковых конглобрекчий — обломочных образований, накапливающихся на границе лагун и суши и представляющих известные только на Приполярном Урале карбонатные коллювиальные отложения. Разрез включает остатки ископаемой фауны, в том числе строматолитов и остракод. Название «Пристань-шор» происходит от существовавшей здесь в начале XX в. пристани близ Сибиряковского тракта. Сам тракт проходил по широтному отрезку: р. Подчерем — руч. Оселок — р. Щугор, затем, по его притоку р. Волоковка, на восточный склон Урала.

 

Объект геологического наследия «Средние Ворота р. Щугор» (на коми-языке: «Шер-Кырта») — живописные скальные выходы известняков по обоим берегам в среднем течении р. Щугор. Расположены в 5 км ниже по течению реки от скал Верхние Ворота, в 10 км выше устья р. Большой Паток, в 70 км от с. Усть-Щугор. Русло реки между скалами-воротами сужается с 250 до 70 м, образуя 10-метровую яму с тихим течением. Известняковые скалы с максимальной высотой до 50 м протянулись по обоим берегам реки на расстояние около 3 км. Скальные обнажения левого берега имеют форму бастионов. В скалах правого берега известно более десятка пещер, самая крупная из них достигает 100 м в длину. В скальных прибрежных выходах Средних Ворот обнажены: серпуховской ярус нижнего карбона, башкирский и московский ярусы среднего карбона, ассельский, сакмарский, артинский и кунгурский ярусы нижней перми и низы уфимского яруса верхней перми. В перми отмечено редчайшее для Северного Урала местонахождение ископаемых беспозвоночных аммоноидей.

 

Объект геологического наследия «Нижние Ворота р. Щугор» — живописные береговые скалы (на языке коми — «Ульдор-Кырта») по обоим берегам реки, сложенные каменноугольными известняками высотой 30–40 м. Они расположены в 22 км от устья Щугора и в 22 км ниже по течению от устья р. Большой Паток. Нижние Ворота образованы своеобразными скальными зубцами-кулисами общим числом около двадцати.

Это непрерывный разрез карбонатных отложений, начиная с верхов серпуховского яруса нижнего отдела каменноугольной системы и заканчивая ассельским ярусом нижнего отдела пермской системы. Распадки между кулисами и вершины скал поросли хвойным лесом. На правом берегу в скалах образованы 7 гротов и небольших пещер с максимальной длиной около 20 м. Последовательность пород Нижних Ворот представляет собой опорный разрез каменноугольной системы для всего бассейна р. Щугор. Тип разреза московских среднекаменноугольных отложений Нижних Ворот — единственный для территории Печорского Урала. В районе скал известны местонахождения кунгурских морских лилий хорошей сохранности, что является редкостью для палеозоя севера Урала. Грандиозность и красота высоких светлых известняковых скал, увенчанных могучими кедрами, светлые прозрачные воды величавого Щугора, придают Нижним Воротам особую неповторимость и привлекательность. После Нижних Ворот прибрежные крупные

скалы заканчиваются, и река до самого устья течет в низких берегах. Ширина русла реки на последнем участке достигает 300–350 м.

 

Объект геологического наследия «Залаздибож» представляет собой обнажение известняковых пород раннекаменноугольного возраста, пласты которых образуют крутые скалы высотой до 7 м. Оно расположено на правом берегу р. Подчерем, в 13 км ниже устья р. Кобылка, в 3 км ниже устья руч. Залаздибож. Обнажение образуют выходы аргиллитов, глинистых известняков, доломитов и мергелей. На поверхности напластования последних наблюдаются многоугольные знаки усыхания морского осадка. Ниже по разрезу залегают слои известняков, в кровле которых наблюдаются крупные, размером до 18 см, фрагменты раковин брахиопод, принадлежащих роду гиганто-продуктус. Залаздибож — редчайший для Урала крупный участок дна древнего морского бассейна раннекаменноугольного возраста с характерными трещинами усыхания, хорошо выраженными на поверхности напластования. Разрез имеет важное научное значение для палеогеографических реконструкций раннекаменноугольного морского бассейна на се-

вере Урала.

 

Объект геологического наследия «Кирпич-Кырта» — «Замок» образуют мощные выходы раннекаменноугольных известняков (визейских) с кирпичной окраской высотой до 60 м на правом берегу р. Подчерем. Скальный массив, протянувшийся на 6 км по течению Подчерема, берет свое начало ниже устья р. Большая Дроватница, в 10 км выше быв. д. Орловка. К объекту геологического наследия Кирпич-Кырта относятся более 20 отдельных выходов коренных пород, в том числе скала «Замок». Скалы Кирпич-Кырта рассечены горизонтальными и вертикальными трещинами и напоминают кирпичную кладку. Отдельные скалы демонстрируют разнообразные классические формы выветривания — «башни», «бастионы», «окна». Собственно скала Кирпич-Кырта представляет собой высокую вертикальную стенку, протянувшуюся на 300 м вдоль правого берега в излучине р. Подчерем.

 

Скала «Замок» в скальном массиве Кирпич-кырта достигает в высоту почти 50 м. Горизонтально залегающие каменноугольные известняки, разбитые трещинами, по форме напоминают средневековый замок: два «бастиона» соединены «крепостной» стеной. Скала «Замок» расположена ниже по течению скалы Кирпич-Кырта, в 4 км ниже устья р. Большая Дроватница и в 13 км выше устья р. Орловка. В скальном обнажении Кирпич-Кырта встречаются ископаемые остатки беспозвоночных животных — фораминифер, брахиопод, кораллов. Обнажение Кирпич-Кырта — ценный палеонтологический памятник, свидетельствующий о существовании в далеком прошлом мелководного субтропического моря.

Объект геологического наследия «Нижние Ворота р. Подчерем» представляет собой живописные известняковые скалы раннекаменноугольного возраста высотой до 45 м и протяженностью около 200 м, возвышающиеся по обоим берегам реки. Левобережная, более массивная скала, высотой около 30 м, образована тремя скальными выступами в виде кулис, и ее нередко называют скалой «Три сестры». Нижние Ворота удалены от устья реки на 12 км. На языке коми скалы носят название Кырта-Варта. Скалы «Нижние Ворота» — своеобразная визитная карточка р. Подчерем: среди других прибрежных скал Подчерема они, несомненно, одни из самых величественных и живописных. Нижние Ворота первыми встречают путешественников, поднимающихся вверх по реке.

Древние Буковые Рощи — Памятники ЮНЕСКО — Куда поехать

Древние буковые рощи – остатки первичных лесов – памятник природы, встречающийся в разных частях Италии, внесен ЮНЕСКО в список природного наследия, подлежащего защите. Эти вековые рощи — экосистемы с богатым биологическим разнообразием, представляют собой максимальный пример естественной среды, благодаря отсутствию вмешательства со стороны человека; здесь деревья проходят полный цикл жизни, достигая максимальных размеров и максимально возможного возраста.

Италия, на чьей территории расположено 10 ареалов древних буковых рощ, Такими ареалами стали Форесте-Казентинези в регионе Эмилия Романья; рощи Национального парка Абруццо, Лацио и Молизе (Абруццо) близ городков Виллаваллелонга, Лечче-неи-Марси, Пескассероли и Опи; роща на склонах гор Монте-Чимино и Монте-Раскьо в регионе Лацио; Фореста-Умбра на территории Национального парка Гаргано в регионе Апулия; роща в Коццо-Ферриеро в регионе Базиликата, на территории заповедника Поллино.

Решение о присвоении статуса природного памятника было принято в Кракове в июле 2017 года, к торомому также были причислены буковые рощи других европейских стран: Австрии, Албании, Бельгии, Болгарии, Германии, Испании, Румынии, Словакии, Словении, Украины и Хорватии.

Сассо-Фратино, расположенный на территории Парка Форесте-Казентинези в регионе Эмилия Романья, – первый в Италии интегральный природный заповедник, основанный в 1959 с целью сохранения одного из немногих участков леса, дошедших до нас в первозданном виде, что стало возможным из-за неприступности данной местности благодаря многочисленным крутым скалистым склонам; по этой причине данные земли не могли быть освоены человеком на протяжении долгих веков. Лес произрастает на склоне Апеннинского хребта со стороны провинции Форли, административно относящемся к городкам Баньо-ди-Романья и Санта-София (провинция Форли — Чезена): 784 гектаров в пределах Национального парка Форесте-Казентинези. На его территории были обнаружены буковые деревья старше 500 лет, благодаря чему Сассо-Фратино вошел в число 10 самых древних в северном полушарии листопадных лесов. Заповедник является запретной зоной, однако сеть маршрутов парка позволяет совершать экскурсии по близлежащей территории.

Буковые рощи Национального парка Абруццо, Лацио и Молизе – это леса Валь-Червара в административном округе Виллаваллелонга, Мориченто в административном округе Лечче-неи-Марси, Коппо-дель-Морто и Коппо-дель-Принчипе в административном округе Пескассероли, Каччагранде в административном округе Опи. Речь идет о более чем тысяче гектаров, на которых произрастают одни из самых главных в Европе вековых лесов с богатой фауной – например, здесь встречаются теньковка, далматинский дятел, альпийский усач, итальянский волк и апеннинский бурый медведь – и редкой флорой, а также широкой разновидностью грибов и мхов, произрастающих на стволах поваленных деревьев. В буковой роще Валь-Червара, расположенной на высоте 1600 — 1850 метров над уровнем моря, встречаются уникальные деревья старше 560 лет; это самые древние буковые деревья не только в Европе, но и во всем северном полушарии. Наиболее обширным по площади является лес на территории заповедника Валь-Фондилло, в районе Каччагранде и Валле-Янчино. Это единственный вековой лес во всем парке, на территории которого есть вода: здесь текут многочисленные ручьи. Это поистине сказочное место с долинами, изрезанными оврагами и поросшими величественными деревьями. В этих лесах с повышенной влажностью водятся редчайшие виды животных, практически не встречаются больше нигде, как, например, апеннинская огненная саламандра.

В регионе Лацио буковая роща в горах Монте-Чимино близ городка Сорьяно-нель-Чимино покрывает склоны древнего вулкана; ее площадь составляет порядка 60 гектаров, сплошь поросших европейском буком, причем некоторые деревья достигают огромных размеров, есть даже экземпляры, имеющие 40 метров высоту, они образуют так называемые “высокоствольные своды”, представляя собой ценнейший биотоп. Благодаря высоким деревьям в данной местности водится большое количество диких животных, для которых подобный лес является основной средой обитания, в том числе это зайцы, кабаны, ежики, сурки, лесные коты, а также хищные птицы и дятлы.
В том же регионе Лацио, но только чуть южнее, на горе Монте-Раскьо близ городка Ориоло-Романо, на территории Областного природного парка Браччано-Мартиньяно, также раскинулась вековая роща. Она расположена на высоте всего 542 м — достаточно низком уровне по сравнению с другими буковыми лесами, но свойства местных почв, имеющих чисто вулканическое происхождение, создали благоприятные условия для ее образования.

 

В регионе Апулия, на полуострове Гаргано, на территории Национального парка, лес Фореста-Умбра занимает территорию административных округов Вико-дель-Гаргано, Вьесте и Монте-Сант-Анжело. Его площадь составляет 10.500 гектаров, а перепад высот – от 832 метров в районе горы Монте-Якотененте до 165 м в зоне Картате.

Фореста-Умбра – это то, что осталось от древнего “Гарганского леса” (“Nemus Garganicum”), некогда покрывавшего всю территорию полуострова, один из самых обширных в Италии и самых значительных в Европе участков лиственных пород. Здесь растут буковые деревья, кошенильные, каменные и обычные дубы, клены. Среди всех выделяется 50-метровый каменный дуб в Вико-дель-Гаргано, имеющий 5 метров в диаметре, растущий перед францисканским монастырем; по преданию, он был посажен монахом Никола да Вико, почившем в 1719 году.

Вековой лес Коццо-Ферриеро расположен близ городка Ротонда (провинция г.Потенца), в самом сердце Национального парка Поллино, почти на границе региона Базиликата с регионом Калабрия; занимает примерно 70 гектаров и произрастает на высоте от 1700 до 1750 м над уровнем моря. Произрастающие в этом районе буковые деревья достигают гигантских размеров, их возраст составляет около 500 лет, такие деревья типичны для самой зрелой стадии формирования леса. Лес Коццо-Ферриеро – древнее ядро самой южной границы произрастания буковых деревьев в Европе – имеет первостепенную важность для изучения климатических изменений.

Сарыарка — Казахский мелкосопочник — Что такое Сарыарка — Казахский мелкосопочник?

Степь в центральном Казахстане с небольшими сопками

Сары Арқа (желтый хребет), называемая еще Казахским мелкосопочником — степь в центральном Казахстане с небольшими сопками.

На территории Сарыарка есть Коргалжынский и Наурзумский заповедники, которые являются объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО.

Водно-болотные угодья заповедников служат пристанищем краснозобой казарки и еще 13 краснокнижных птиц.

Краснокнижная степная пигалица из семейства ржанковых обитает в нераспаханной степи.

При социализме здесь была Целина, которую распахивали молодые строители коммунизма.

Сарыарка занимает большую часть территории Центрального Казахстана.

На запа­де она граничит с Тургайским плато, на востоке — с горной системой Саур-Тарбагатай, на севере — с Северо-Казахской равниной, на юго-западе — с Туранской низменностью.

Протяженность с запада на восток — 1200 км, ширина в восточной части — 400 км, в западной — до 900 км.

Сарыарка — древняя, сильно разрушенная горная область, состоящая из выровненных возвышенностей и мелкосопочных низких гор.

Между ними раскинулись выровненные участки, большие и малые впадины, котловины, различающиеся геологическим строением и рельефом.

Восточная часть мелкосопочника приподнята по сравнению с западной.


Сарыар­ка образована из осадочных и магматических пород (гра­нит, порфирит, кварцит) палеозоя.

В формировании рельефа этих мест главную роль играли направление залегания пород и процессы выветривания.

Поэтому эти низкие горы почти превращены в равнину.

В некоторых местах остатки гор переходят в полого-холмистую равнину.

Типичен ландшафт с невысокими холмистыми грядами, поднимающимися на высоту 50-150 м над окружающими их плоскими равнинами.

На востоке мелкосопочника расположены наиболее высокие горы.

К ним относятся Кызылрай — горно-сопочный гранитный массив (высшая точка Аксоран находится на высоте 1565 м), Каркаралинские горы (1403 м), Кент (1460 м), Чингизтау (1300 м), Баянаульские (950 м).

Они сложены в основном осадочными и магматическими породами, среди которых преобладают граниты, порфириты, кварциты, пес­чаники и сланцы.

На северных склонах растут сосновые леса, южные склоны голые и скалистые. 

У подножия гор встречаются скопления обломков горных пород (осыпи).

В западной части Сарыарки выровненных и пониженных участков много, а останцовых гор и сопок встречается мало.

Древние осадочные и магматические породы раннего палеозоя видны здесь только на высоких скалистых гребнях.

А на равнинах и во впадинах они погребены под озерными и морскими отложениями палеогенового периода.

На формирование рельефа этой части Сарыарки вместе с продолжительным процессом выветривания повлияли и осадочные породы мелового и палеогенового пери­одов.

Крупная котловина — Тенгиз-Кургальжинская впадина (304 м) — разделяет западную часть Сары­арки на 2 части. 

В северо-запад­ной части расположены горы Кокшетау, в юго-западной — Улытау.

Кокшетауские горы не очень высокие (около 900 м).

Они сложены известняками, кварцитами и порфиритами палеозоя.

Их склоны расчленены текучими водами. В межгорных  долинах расположены  необыкновенно красивые озе­ра, на побережьях и склонах которых растут сосновые боры.

 

Улытау (1133 м) — это остатки крупных антиклиналей, залегающих в меридиональном на­правлении, основа которых состоит из гранита. 

Горные склоны сложены сланцами, песчаниками, конгломератами.

Они сильно рас­членены.

Иногда здесь встречаются березовые колки.

Окрестности Улытау — холмистая равнина, образованная из разных глинистых пород нижнего кайно­зоя.

Сарыарка богата полезными ис­копаемыми.

Карагандинский и Екибастузский угольные бассейны являются крупными топливными базами респуб­лики.

Жезказганское, Карсакпайское, Атасуское, Саякское, Коуныратское месторождения богаты рудами меди, железа и марганца.

В Жайремском месторождении добывают редкие металлы.

Дальнейшая их переработка идет на крупных металлургических комбинатах в Караганде, Жезказгане, Балхаше и Темиртау.


Так как Сарыарка расположена в отдалении от океанов и морей, здесь беспрепятственно циркулируют сибирский антициклон и арктические воздушные массы.

По­этому климат здесь сухой и резко континентальный.

Зима холодная, средняя температура января -14… -18°С, максимальная до -40°С.

Лето сухое, жаркое, средняя температура июля +20°…+24°С, максимальная +35°С.

Среднегодовое количество осадков — 200-300 мм. 

В горных районах мелкосопочника осадков выпадает больше — 370 мм.

На мелкосопочнике немало рек, наиболее крупные из них — Есиль, Нура, Сарысу, Селеты, Шидерти, Токырау.

Реки питаются в основном за счет весеннего снеготаяния.

В половодье они выходят из своих берегов и образуют широкую пойму.

В летние месяцы реки мелеют, образуя плесы и старицы, часто их русла пересыхают.

По­стоянный сток наблюдается только на реке Есиль.

Для обеспечения пресной водой этого региона был построен канал Ертыс-Караганда.

В Сарыарке много соленых озер.

Пресноводные озера располагаются главным образом в районе Кокшетауской возвышенности — это Боровое, Щучье, а также Кургальжин.

Участок целинной степи, озе­ра Кургальжин и Тенгиз и прилегающие к ним участки образуют территорию Кургальжинского заповедника.

Са­рыарке присущ ландшафт степной, полупустынной и пустынной зон.

В районах Кокшетау, Атбасара и на побережьях реки Есиль преобладают черноземные почвы.

Здесь выращивают пшеницу.

В низкогорьях и на сопках встречаются сосновые боры, березовые леса (колки).

Южная часть степной зоны, Тенгиз-Кургальжинская впадина, бассейн реки Сарысу, территории горных масси­вов Улытау, Каркаралы, Чингизтау относятся к полупус­тынной зоне.

Ее климат сухой.

На темно-каштановых почвах в растительном покрове преобладают полынь, типчак и ковыль.

Долины рек, горные склоны покрыты луговой растительностью, здесь растут тополя, березы, сосны, можжевельники, тальники.

Зону полупустынь удобно использовать в качестве пастбищ для выпаса скота.

К зоне пустынь относятся южные районы Казахского мелкосопочника (южное подножье Улытау, окрестности Жезказгана, Северное Прибалхашье).

Здесь на бурых пус­тынных почвах растут биюргун, полынь, обыкновенная таволга, карагана, ковыль, типчак, лебеда и др.

Животный мир сформирован из различных видов живот­ных, приспособленных к условиям существования в степ­ных, полупустынных и пустынных зонах.

В сосновых лесах обитают олени, косули, а в степной и полупустынной местностях — сайгаки, волки, лисы.

На озерах водится много птиц.

В 1968 г. был создан Кургальжинский заповедник.

Здесь на площади 258,9 тыс га охраняются 41 вид зверей, 315 видов птиц, 14 видов рыб и 343 вида растений.

В низкогорьях Сарыарки всюду: в озерах, на их берегах можно увидеть выточенные ветром и дождем причудливые скалы и каменные изваяния: в Кокшетау — «Верблюд», «Спя­щий рыцарь», «Сфинкс», «Жумбактас», «Беркут», «Окжетпес», в Каркаралы — «Каменная жаба», в Баянаульских го­рах — «Баба-Яга» и др.

Эти экзотические скалы находятся в окружении удивительно прекрасной природы. Кокшетауские, Каркаралинские, Баянаульские горы — самые живописные места Казахстана, куда приезжает много туристов.

Об этих местах сложено немало легенд и песен.

Найдены самые древние останки современных людей за пределами Африки

Автор фото, AFP/Getty Images

Подпись к фото,

Компьютерная реконструкция найденного черепа

Исследователи обнаружили самый ранний образец останков современных людей из тех, что были найдены за пределами Африки.

Найденному в Греции фрагменту черепа, по мнению исследователей, не менее 210 тыс. лет. В тот период территорию нынешней Европы населяли неандертальцы.

Если возраст находки, обнаруженной в пещере Апидима в Греции, подтвердится, это внесет существенные корректировки в наше представление об истории Homo sapiens (человека разумного). Ранее считалось, что современные люди попали в Европу из Африки лишь около 45 тыс. лет назад.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

Декан факультета палеоантропологии в Тюбингенском университете Катерина Харвати рассказала в интервью Guardian, что это открытие может быть свидетельством более ранних, чем считалось, случаев появления современных людей за пределами Африки и более широкого географического охвата их поселений на территории Европы.

Люди, живущие в наши дни за пределами Африки, происходят от мигрантов, покинувших континент 60 тыс. лет назад.

По мере продвижения по Евразии они в целом вытеснили встречавшиеся им другие виды древних людей, например неандертальцев и денисовцев.

Но это была не первая миграция современных людей из Африки.

Возраст людей, останки которых были обнаружены в 1990-х годах пещерах Кафзех и Скул в Израиле, составляет от 90 до 125 тыс. лет.

Тогда ученые решили, что это исключение — люди попытались покинуть место обитания в Африке, но у них мало что получилось.

Но в последние несколько лет стало понятно, что Homo sapiens начал изучать новые территории еще раньше и преодолел еще большие расстояния, чем предполагалось ранее.

Недавно палеонтологи нашли окаменелости современных людей в Китае. Их возраст — от 80 до 120 тыс. лет.

Изучение ДНК показало, что между людьми из Африки и неандертальцами происходило скрещивание. Анализ останков неандертальцев, обитавших на территории нынешней Германии, выявил, что скрещивание происходило 319-460 тыс. лет назад, однако непонятно, участвовал в этом Homo sapiens, или другой вид людей, проживавший в Африке.

Происхождение нефти, ее состав и основные свойства

Нефтяные месторождения — уникальное хранилище энергии, образованной и накопленной на протяжении миллионов лет в недрах нашей планеты. В этом материале — о том, какой путь проделала нефть, прежде чем там оказаться, из чего она состоит и какими свойствами обладает

Две гипотезы

У ученых до сих пор нет единого мнения о том, как образовалась нефть. Существуют две принципиально разные теории происхождения нефти. Согласно первой — органической, или биогенной, — из останков древних организмов и растений, которые на протяжении миллионов лет осаждались на дне морей или захоронялись в континентальных условиях. Затем перерабатывались сообществами микроорганизмов и преобразовывались под действием температуры и давлений в результате тектонического опускания вглубь недр, формируя богатые органическим веществом нефтематеринские породы.

Необходимые условия для превращения органики в нефть возникают на глубине 1,5–6 км в так называемом нефтяном окне — при температуре от 70 до 190°C. В верхней его части температура недостаточно высока — и нефть получается «тяжелой»: вязкой, густой, с высоким содержанием смол и асфальтенов. Внизу же температура пластов поднимается настолько, что молекулы органического вещества дробятся на самые простые углеводороды — образуется природный газ. Затем под воздействием различных сил, в том числе градиента характеризует степень изменения давления в пространстве, в данном случае — в зависимости от глубины пласта давления, углеводороды мигрируют из нефтематеринского пласта в выше- или нижележащие породы.

60 млн лет может занимать природный процесс образования нефти из органических останков

Природный процесс образования нефти из органических останков занимает в среднем от 10 до 60 млн лет, но если для органического вещества искусственно создать соответствующий температурный режим, то на его переход в растворимое состояние с образованием всех основных классов углеводородов достаточно часа. Подобные опыты сторонники органической гипотезы толкуют в свою пользу: преобразование органики в нефть налицо. В пользу биогенного происхождения нефти есть и другие аргументы. Так, большинство промышленных скоплений нефти связано с осадочными породами. Мало того — живая материя и нефть сходны по элементному и изотопному составу. В частности, в большинстве нефтяных месторождений обнаруживаются биомаркеры, такие как порфирины — пигменты хлорофилла, широко распространенные в живой природе. Еще более убедительным можно считать совпадение изотопного состава углерода биомаркеров и других углеводородов нефти.

Состав и свойства нефти

ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕФТИ МОГУТ ЗНАЧИТЕЛЬНО РАЗЛИЧАТЬСЯ ДЛЯ РАЗНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Основные химические элементы, из которых состоит нефть: углерод — 83–87%, водород — 12–14% и сера — до 7%. Последняя обычно присутствует в виде сероводорода или меркаптанов, которые могут вызывать коррозию оборудования. Также в нефтях присутствует до 1,7% азота и до 3,5% кислорода в виде разнообразных соединений. В очень небольших количествах в нефтях содержатся редкие металлы (например, V, Ni и др.).

От месторождения к месторождению характеристики и состав нефти могут различаться очень значительно. Ее плотность колеблется от 0,77 до 1,1 г/см³. Чаще всего встречаются нефти с плотностью 0,82–0,92 г/см³.Температура кипения варьирует от 30 до 600°C в зависимости от химического состава. На этом свойстве основана разгонка нефтей на фракции. Вязкость сильно меняется в зависимости от температуры. Поверхностное натяжение может быть различным, но всегда меньше, чем у воды: это свойство используется для вытеснения нефти водой из пор пород-коллекторов.

Большинство ученых сегодня объясняют происхождение нефти биогенной теорией. Однако и неорганики приводят ряд аргументов в пользу своей точки зрения. Есть различные версии возможного неорганического происхождения нефти в недрах земли и других космических тел, но все они опираются на одни и те же факты. Во-первых, многие, хотя и не все месторождения связаны с зонами разломов. Через эти разломы, по мнению сторонников неорганической концепции, нефть и поднимается с больших глубин ближе к поверхности Земли. Во-вторых, месторождения бывают не только в осадочных, но также в магматических и метаморфических горных породах (впрочем, они могли оказаться там и в результате миграции). Кроме того, углеводороды встречаются в веществе, извергающемся из вулканов. Наконец, третий, наиболее весомый аргумент в пользу неорганической теории состоит в том, что углеводороды есть не только на Земле, но и в метеоритах, хвостах комет, в атмосфере других планет и в рассеянном космическом веществе. Так, присутствие метана отмечено на Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне. На Титане, спутнике Сатурна, обнаружены реки и озера, состоящие из смеси метана, этана, пропана, этилена и ацетилена. Если на других планетах Солнечной системы эти вещества могут образовываться без участия биологических объектов, почему это невозможно на Земле?

С точки зрения современных сторонников неорганической, или минеральной, гипотезы, углеводороды образуются из содержащихся в мантии Земли воды и углекислого газа в присутствии закисных соединений металлов на глубинах 100–200 км. Высокое давление в недрах земли препятствует термической деструкции сложных молекул углеводородов. В свою очередь сторонники органики не отрицают, что простые углеводороды, например метан, могут иметь и неорганическое происхождение. Опыты, направленные на подтверждение абиогенной теории, показали, что получаемые углеводороды могут содержать не более пяти атомов углерода, а нефть представляет собой смесь более тяжелых соединений. Этому противоречию объяснений пока нет.

Этапы образования нефти

СТАДИИ ОБРАЗОВАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НЕФТИ

  • осадконакопление (седиментогенез) — в процессе накопления осадка остатки живых организмов выпадают на дно водных бассейнов или захороняются в континентальной обстановке;
  • биохимическая (диагенез) — происходит уплотнение, обезвоживание осадка и биохимические процессы в условиях ограниченного доступа кислорода;
  • протокатагенез — опускание пласта органических остатков на глубину до 1,5–2 км при медленном подъеме температуры и давления;
  • мезокатагенез, или главная фаза нефтеобразования (ГФ Н), — опускание пласта органических остатков на глубину до 3–4 км при подъеме температуры до 150°C. При этом органические вещества подвергаются термокаталитической деструкции, в результате чего образуются битуминозные вещества, составляющие основную массу микронефти. Далее происходит «отжим» нефти за счет перепада давления и эмиграционный вынос микронефти в пласты-коллекторы, а по ним — в ловушки;
  • апокатагенез керогена, или главная фаза газообразования (ГФГ ), — опускание пласта органических остатков на глубину (как правило, более 4,5 км) при подъеме температуры до 180—250°C. При этом органическое вещество теряет нефтегенерирующий потенциал и генерирует газ.

В ловушке

Помимо чисто научного интереса гипотезы, объясняющие происхождение нефти и газа, имеют еще и политическое звучание. Действительно, раз уж нефть может получаться из неорганических веществ и темпы ее образования не десятки миллионов лет, как предполагает биогенная концепция, а во много тысяч раз выше, значит, проблема скорого исчерпания запасов становится как минимум не столь однозначной. Однако для нефтяников вопрос о том, откуда берется нефть, принципиален скорее с той точки зрения, может ли теория предсказать, где именно нужно искать месторождения. С этой задачей органики справляются лучше.

В сугубо прагматическом отношении для добычи важно знать даже не то, где нефть зародилась, а где она находится сейчас и откуда ее можно извлечь. Дело в том, что в земной коре большая часть нефти не остается в материнской породе, а перемещается и скапливается в особых геологических объектах, называемых ловушками. Даже если предположить, что нефть имеет неорганическое происхождение, ловушки для нее все равно за редким исключением находятся в осадочных бассейнах.

Под действием различных факторов углеводороды отжимаются из нефтематеринских пород в породы-коллекторы, способные вмещать флюиды (нефть, природный газ, воду). Таким образом, нефтяное месторождение — вовсе не подземное «озеро», заполненное жидкостью, а достаточно плотная структура. Коллекторы характеризуются пористостью (долей содержащихся в них пустот) и проницаемостью (способностью пропускать через себя флюид). Для эффективного извлечения нефти из коллектора важно благоприятное сочетание обоих этих параметров.

Типы коллекторов

БОЛЬШАЯ ЧАСТЬ ЗАПАСОВ НЕФТИ СОДЕРЖИТСЯ В ДВУХ ТИПАХ КОЛЛЕКТОРОВ

Терригенные (пески, песчаники, алевролиты, некоторые глинистые породы и др.) состоят из обломков горных пород и минералов. Этот тип коллекторов наиболее распространен: на них приходится 58% мировых запасов нефти и 77% газа. В качестве пустотного пространства, в котором накапливается нефть, в основном выступают поры — свободное пространство между зернами, из которых состоит коллектор.

Карбонатные (в основном известняки и доломиты) занимают второе место по распространенности (42% запасов нефти и 23% газа). Имеют сложную трещиноватую структуру. Нефть обычно содержится в кавернах, появившихся в результате выветривания и вымывания твердой породы, а также в трещинах. Наличие трещин влияет и на фильтрационные свойства коллектора, обеспечивая проводимость жидкости.

Вулканогенные и вулканогенно-осадочные (кислые эффузивы и интрузивы, пемзы, туфы, туфопесчаники и др.) коллекторы отличаются характером пустотного пространства — в основном это трещины, — резкой изменчивостью свойств в пределах месторождений.

Глинисто-кремнисто-битуминозные отличаются значительной изменчивостью состава, неодинаковой обогащенностью органическим веществом. Промышленная нефтеносность глинисто-кремнисто-битуминозных пород установлена в баженовской (Западная Сибирь) и пиленгской (Сахалин) свитах.

Двигаясь по коллектору, флюид в какой-то момент может упереться в непроницаемый для него экран — флюидоупор. Слои такой породы называют покрышками, а вместе с коллектором они формируют ловушки, удерживающие нефть и газ в месторождении. В классическом варианте в верхней части ловушки может присутствовать газ (он легче). Снизу залежь подстилается более плотной, чем нефть, водой.

Классификации ловушек чрезвычайно разнообразны (часть из них см. на рис.). Наиболее простая и с точки зрения геологоразведки, и для дальнейшей добычи — антиклинальная ловушка (сводовое поднятие), перекрытая сверху пластом флюидоупора. Такие ловушки образуются в результате изгибов пластов осадочного чехла. Однако помимо изгибов внутренние пласты претерпевают и множество других деформаций. В результате тектонических движений, например, пластколлектор может деформироваться и потерять свою однородность. В этом случае процессы геологоразведки и добычи оказываются намного сложнее. Еще одна неприятность, которая поджидает нефтяников со стороны ловушек, — замещение проницаемых пород, обладающих хорошими коллекторскими свойствами, например песчаников, непроницаемыми. Такие ловушки называются литологическими.

Антиклиналь
Тектоническая экранированная ловушка
Соляной купол
Стратиграфическая ловушка

Ровесница динозавров

Когда же образовались те структуры, в которых сегодня находят нефть? Основные ее ресурсы сосредоточены в относительно молодых мезозойских и кайнозойских отложениях, сформировавшихся от нескольких десятков млн до 250 млн лет назад. Однако добыча нефти ведется и из палеозойских отложений (до 500 млн лет назад), а в Восточной Сибири — даже из отложений верхнего протерозоя, которым более полумиллиарда лет.

Многочисленные нефтяные месторождения встречаются в отложениях девона (420–360 млн лет назад). В этот период на Земле появились насекомые и земноводные, в морях большого разнообразия достигли рыбы и кораллы. Во время пермского периода (300–250 млн лет назад) климат стал более засушливым, в результате чего высыхали моря и образовывались мощные соляные толщи, ставшие впоследствии идеальными флюидоупорами.

Эпоха господства динозавров — юрский (200–145 млн лет назад) и меловой (145–66 млн лет назад) периоды мезозоя — характеризуется максимальным расцветом жизни и связана с высоким осадконакоплением. Некоторые гигантские и крупные месторождения (Иран, Ирак) нефти находят в отложениях палеогена(66—23 млн лет назад). Известны месторождения нефти в четвертичных породах возрастом менее 2 млн лет (Азербайджан).

Впрочем, связь между возрастом пород-коллекторов и временем образования нефти не прямолинейна. Этот процесс может быть последовательным: в юрском или меловом периоде органический осадок начал опускаться вниз и преобразовываться в нефть, которая по прошествии нескольких десятков миллионов лет мигрировала в коллекторы, принадлежащие к более молодым комплексам пород. С другой стороны, древние нефтематеринские породы, образованные в палеозое, могли опуститься на достаточную для созревания нефти глубину намного позднее. Таким образом, в одних и тех же коллекторах можно найти и более молодую, и древнюю нефть, значительно различающиеся по своим свойствам.

Смешанные свойства

Между тем моментом, когда на дно морского бассейна опускается отмерший планктон, и тем, когда накопившийся слой органики, погрузившись на несколько километров вниз, отдает нефть, миллионы лет и целый ряд химических и физических преобразований. Поэтому нет ничего удивительного в том, что состав нефти крайне разнообразен и неоднороден. Именно поэтому сами нефтяники привыкли употреблять это слово во множественном числе — говоря о разведке или добыче нефтей и подразумевая, что каждый раз извлекаемая жидкость будет уникальной, отличающейся от всего, что было добыто ранее.

В своей основе нефть — сложная смесь углеводородов различной молекулярной массы. Преобладают в ней алканы, нафтены и арены. Наиболее простые из них — алканы (парафиновые углеводороды), у которых к атомам углерода присоединено максимальное количество атомов водорода. К алканам относятся метан, этан, пропан, бутан, пентан и т. д. Они могут быть представлены газами, жидкостями и твердыми кристаллическими веществами. Количество алканов в нефти колеблется от четверти до семидесяти процентов объема. При большом проценте алканов нефть считается парафинистой. С точки зрения добычи такое свойство считается проблемным — при подъеме нефти из скважины и соответственном уменьшении температуры парафины могут кристаллизоваться и выпадать на стенки скважин.

Нафтены — соединения, в которых атомы углерода соединяются в циклическое кольцо (циклопропан, циклобутан, циклопентан и др.). Все связи углерода и водорода здесь насыщены, поэтому нафтеновые нефти обладают устойчивыми свойствами. Нафтены могут иметь от 2 до 5 циклов в молекуле, по их составу химики пытаются определять зрелость и другие свойства нефти.

В составе аренов, или ароматических углеводородов, также есть циклические структуры — бензольные ядра. Для них характерны большая растворяемость, более высокая плотность и температура кипения. Обычно нефть содержит 10–20% аренов, а в ароматических нефтях их содержание доходит до 35%. Наиболее богаты аренами молодые нефти. Арены — ценное сырье при производстве синтетических каучуков, пластмасс, синтетических волокон, анилино-красочных и взрывчатых веществ, фармацевтических препаратов.

Нефть любят называть черным золотом, однако чистые углеводороды бесцветны. Цвет нефтям придают разнообразные примеси, в основном смолы. Асфальтосмолистая часть нефтей — вещество темного цвета. Входящие в ее состав асфальтены растворяются в бензине.

Нефтяные смолы, напротив, не растворяются. Они представляют собой вязкую или твердую, но легкоплавкую массу. Наибольшее количество смол отмечается в тяжелых темных нефтях, богатых ароматическими углеводородами. Такие нефти обладают повышенной вязкостью, что затрудняет их извлечение из пласта.

Найдено

древнейших камней на Земле

Ученые нашли самые старые из известных горных пород на Земле. Им 4,28 миллиарда лет, что делает их на 250 миллионов лет древнее, чем любые ранее открытые породы.

Земля образовалась около 4,6 миллиарда лет назад из диска газа и пыли, вращавшегося вокруг Солнца. Остатки коры от зарождения Земли трудно найти, потому что большая часть этого материала была переработана в недрах Земли несколько раз тектоническими плитами, которые продолжают формировать поверхность нашей планеты.

В 2001 году геологи обнаружили простор коренной породы, известный как зеленокаменный пояс Нуввуагиттук, обнаженный на восточном берегу Гудзонова залива в северной части Квебека.

Подозревая, что камни там могут быть одного из самых ранних периодов истории Земли, геологи взяли образцы, чтобы попытаться определить их возраст. Они измерили крошечные вариации изотопов (или разновидностей элемента, которые имеют разное количество нейтронов) редкоземельных элементов неодима и самария в горных породах и определили, что образцы были из трех.От 8 до 4,28 миллиарда лет.

Считается, что самые древние датировки, полученные из горных пород, которые геологи называют «искусственным амфиболитом», являются древними вулканическими отложениями. Они превзошли самые старые из известных скал, которым 4,03 миллиарда лет и происходят из формации под названием Acasta Gneiss в Северо-Западных территориях Канады.

Единственные датировки земного материала коры старше недавно датированного зеленокаменного пояса Нуввуагиттук датируются отдельными минеральными зернами, называемыми цирконами, которые обладают высокой устойчивостью к выветриванию и геологическим процессам.Возраст самых старых цирконов из зерен Западной Австралии составляет около 4,36 миллиарда лет.

Камни Nuvvuagittuq — «самые старые целые породы, найденные до сих пор», — сказал геолог Ричард Карлсон из Института Карнеги, который анализировал породы вместе с доктором философии Джонатаном О’Нилом. студентка Университета Макгилла в Монреале. Выводы группы подробно описаны в выпуске журнала Science от 25 сентября. Их работа была поддержана Национальным советом по научным и инженерным исследованиям Канады, U.С. Национальный научный фонд и Вашингтонский институт Карнеги.

Исследование таких древних горных пород «дает нам беспрецедентное представление о процессах, которые сформировали раннюю кору», — сказал Карлсон.

Где находятся самые старые камни на Земле?

Не нужно идти в музей, чтобы найти действительно очень старые вещи. Обычным камням, например, могут быть миллионы или миллиарды лет, и их можно брать бесплатно. Но камни, которые вы, вероятно, найдете на природных тропах или шоссе, — это всего лишь младенцы по сравнению с самыми старыми камнями на Земле.

Геологи делят горные породы на три основных типа в зависимости от их происхождения. Магматические породы образуются в результате охлаждения и затвердевания магмы (расплавленной породы в земной коре) на поверхности или вблизи нее. Осадочные породы, такие как песчаник, образуются в результате сжатия осадка или частиц. Метаморфические породы образуются, когда существующие магматические или осадочные породы сливаются вместе под воздействием высокой температуры и давления.

Найти самые старые камни в мире — задача сложнее, чем может показаться.Земная кора — это динамическая система, которая всегда находится в движении, поэтому горные породы постоянно перемещаются, создаются и плавятся в рамках великой программы геологической переработки. Самые старые скалы на Земле очень сложно найти и проверить, но самые молодые скалы легко найти: ищите ближайший действующий вулкан.

Возраст самых старых целых пород, найденных на сегодняшний день, составляет около 4,28 миллиарда лет. Они были обнаружены в 2001 году геологами, проводившими раскопки возле канадского Гудзонова залива в северной части Квебека, а результаты исследования появились в сентябре этого года.25 августа 2008 г., выпуск журнала Science.

Самый старый из когда-либо обнаруженных геологических материалов, технически не являющихся горными породами, — это минеральные зерна, называемые цирконом, обнаруженные в Западной Австралии, возраст которых составляет около 4,36 миллиарда лет.

С технической точки зрения, самые старые известные горные породы, существующие на Земле, вовсе не с Земли, а имеют внеземное происхождение. Образцы лунных горных пород, собранные во время миссий Аполлона, датированы примерно 4,5 миллиардами лет, что на несколько сотен миллионов лет превосходит наши самые старые земные породы.

Есть вопросы? Отправьте его по электронной почте в Life’s Little Mysteries, и мы постараемся ответить на него. Из-за большого количества вопросов мы, к сожалению, не можем ответить индивидуально, но мы опубликуем ответы на самые интригующие вопросы, так что вернитесь в ближайшее время.

7 самых старых когда-либо обнаруженных скал

Возраст Земли составляет около 4,54 миллиарда лет плюс-минус 50 миллионов лет, согласно данным радиометрического определения возраста. Поскольку земная кора постоянно меняется, трудно найти доказательства самых ранних частей формирования Земли.Тем не менее, было несколько открытий земных горных образований, возраст которых почти равен возрасту самой Земли.

Помимо этих древних горных образований, некоторые из самых старых горных пород в мире пришли из космоса в виде образцов горных пород с Луны или метеоритов. Все эти породы возрастом не менее 3,5 миллиардов лет предоставляют важную информацию о формировании Земли.

7. Зеленокаменный пояс Исуа

Возраст: 3,7 — 3.8 миллиардов лет
Местоположение: Гренландия
Типы горных пород: тоналит, основные породы, метаосадочные породы, полосчатые железные образования, гранит и гранодиорит

Источник фото: Alchetron

Зеленокаменный пояс Исуа является одним из самые старые скальные образования на Земле, возраст которых составляет 3,7 — 3,8 миллиарда лет. С момента своего открытия Зеленокаменный пояс был тщательно изучен, поскольку в нем находится одна из старейших и лучше всего сохранившихся древних тектонических последовательностей плит.Недавние исследования обнаружили окаменелые остатки конусовидных стромалитов, которые представляют собой слоистые насыпи осадка и карбонатов, которые накапливаются вокруг колоний микробов, которые растут на дне мелководных морей или озер.

В то время (2016 г.) это открытие считалось старейшими окаменелостями живых организмов, когда-либо обнаруженных на Земле. Однако в более позднем исследовании, опубликованном в 2017 году, было объявлено об обнаружении окаменелостей микроорганизмов в зеленокаменном поясе Нуввуагиттук, который почти на полмиллиарда лет старше зеленокаменного пояса Исуа.


6. Acasta Gneiss

Возраст: 3,58 — 4,031 миллиарда лет
Местоположение: Северо-Западные территории, Канада
Тип (ы) горных пород: Тоналит-гнейс, в основном состоящий из кварца и полевого шпата

фото источник: Wikipedia

До открытия зеленокаменного пояса Нуввуагиттук Акаста-Гнейс был самым старым горным образованием на Земле, самые старые части которого датируются примерно 4,031 миллиарда лет назад. Однако из-за разногласий по поводу методов, используемых для определения возраста пород Нуввуагиттук, многие люди по-прежнему считают Акаста-Гнейс самой старой из известных неповрежденных пород земной коры, когда-либо обнаруженных.
Образцы горных пород были впервые обнаружены доктором Джанет Кинг в 1989 году. Из-за своего возраста Акаста-Гнейс образовался во время Хадея, самого раннего эона в истории Земли, и он всего на полмиллиарда лет моложе самой Земли. .


5. Alan Hills 84001

Возраст: 4,091 миллиарда лет
Местоположение: с Марса, найденный в Alan Hills, Антарктида
Тип (ы) горных пород: , состоящие из ортопироксена, хромита, маскелинита, и богатый железом карбонат

Источник фото: Википедия

Alan Hills 84001 (обычно сокращенно ALH84001) — это метеорит, который был найден в Антарктиде в 1984 году. Считается, что он с Марса.Метеорит известен тем, что привлек международное внимание в 1996 году, когда группа исследователей из Космического центра Джонсона НАСА в Хьюстоне объявила, что они заметили в метеорите возможные признаки марсианской жизни.

Самым убедительным доказательством того, что исследователи представили в своей заявке, было существование микроскопических кристаллов магнетита, которые, по их словам, напоминали кристаллы, созданные микробами на Земле. Однако большая часть научного сообщества отвергла их гипотезы. Несмотря на разногласия, работа исследователей действительно повлияла на развитие новой междисциплинарной области астробиологии.


4. Камень Генезиса

Возраст: 4,1 ± 0,1 миллиарда лет
Местоположение: от Луны
Тип (ы) породы: Анортозит

Источник фото: Википедия

Скала Генезиса — это Луна образец породы, собранный во время миссии Аполлона 15 астронавтами Джеймсом Ирвином и Дэвидом Скоттом из кратера Спер. Скала получила свое название, потому что первоначально считалось, что она была частью исконной коры Луны, однако более поздние исследования показывают, что ее возраст составляет около 4 лет.1 миллиард лет, что моложе самой Луны.

В 2013 году статья, опубликованная в журнале Natural Geoscience, показала, что Скала Бытия и другие лунные анортозиты содержали большие следы воды. Новое исследование предполагает, что ранняя Луна была влажной, когда формировалась — это противоречит преобладающей теории формирования Луны, согласно которой Луна образовалась из обломков, образовавшихся во время гигантского столкновения Земли с другим планетным телом.


3. Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук

Возраст: 4.28 миллиардов лет
Местоположение: Гудзонов залив, Квебек, Канада
Тип (ы) горных пород: «искусственный амфиболит»

Источник фото: Википедия

В 2001 году геологи обнаружили самые старые из известных горных пород на Земле, зеленый камень Нуввуагиттук. пояс, на побережье Гудзонова залива в северном Квебеке. Геологи датировали самые старые части горного дна примерно 4,28 миллиарда лет назад, используя древние вулканические отложения, которые они называют «искусственным амфиболитом».

С момента открытия горных пород их возраст оспаривался, поскольку различные исследования выявили разные даты в диапазоне от трех.7 миллиардов — 4,37 миллиарда лет. В отчете, опубликованном в марте 2017 года, приводятся доказательства того, что в скалах Нуввуагиттук были обнаружены окаменелости микроорганизмов, что является самым старым следом жизни, обнаруженным на Земле.


2. Jack Hills Zircon

Возраст: 4,375 миллиарда лет ± 6 миллионов лет
Местоположение: Jack Hills, Австралия
Тип (ы) породы: циркон

источник фотографии: Live Science

Циркон Джек-Хиллз считается самым древним геологическим материалом, когда-либо обнаруженным на Земле, датируемым примерно 4 годом.375 миллиардов лет, плюс-минус 6 миллионов лет — цирконы технически не являются горными породами, но мы посчитали, что они должны быть включены в этот список.

Ученые опубликовали свои результаты в феврале 2014 года в журнале Natural Geoscience после анализа отдельных атомов свинца в кристалле циркона из австралийского диапазона Джека Хилла. Микроэлементы, обнаруженные в цирконах, позволяют предположить, что они произошли из богатых водой гранитоподобных пород, таких как гранодиорит или тоналит. По словам исследователей, эта информация показывает, что «самая ранняя Земля была больше похожа на Землю, которую мы знаем сегодня», что контрастирует с более ранними теориями, согласно которым Земля изначально была негостеприимной.


1. Образец Луны 67215

Возраст: 4,46 миллиарда лет
Местоположение: от Луны
Типы скал: Анортозит

Источник фото: lpi.usra.edu

Самый старый Камень в мире не с Земли, а образец камня с Луны, взятый во время миссии Аполлона-16. Камень, известный только как лунный образец 67215, является анортозитом, возраст которого, как полагают, составляет около 4,46 миллиарда лет. Анализ породы показывает, что она происходит из относительно небольшой глубины лунной коры, что проливает некоторый свет на то, как образовалась первоначальная лунная кора — эта информация также дает представление о формировании планет земной группы.

Исследователи полагают, что возраст горных пород показывает, что лунные анортозиты сформировались на раннем этапе истории Луны, скорее всего, в результате кристаллизации из магматического океана.


Где в мире самые старые породы?

Канада, Австралия и Гренландия были главными претендентами на то, чтобы стать домом для старейших геологических образцов Земли:

Гренландия: самые старые окаменелости, обнаруженные в горных породах, образцы Иуса, возрастом 3,7 миллиарда лет
Австралия: самые старые минералы, Циркон Джек Хиллс, 436 миллиардов лет
Канада: самая старая скала, Канадский щит, возраст 4,3 миллиарда лет

Верно, геологи, в Канаде находятся старейшие в мире обнаруженные породы!

Первоначальная кора

Когда Земля образовалась около 4,6 миллиарда лет назад, расплавленная порода на ее поверхности затвердела и образовала твердую кору. Эта кора постоянно потребляется и создается в процессе переработки, подпитываемого конвекционным потоком жидкой мантии под поверхностью.

Эта переработка означает, что подавляющая часть первоначальной земной коры оказалась глубоко под земной корой, что было далеко от понимания геологов. Самая старая кора, существующая сегодня, находится на Канадском щите, и считалось, что она образовалась около 2,7 миллиарда лет назад, до недавнего открытия.

Происхождение горных пород Канадского щита

Исследователи из Оттавского университета решили попытаться найти доказательства происхождения этой коры возрастом 2,7 миллиарда лет, пытаясь определить, как она впервые образовалась и что это такое. состоит из.Они сосредоточились на Канадском щите в Нунавике, штат Кентукки, поскольку скала здесь составляет ядро ​​щита и будет содержать самую старую породу. Образцы, собранные из этого гранита, показывают, что части щита были сформированы путем плавления и переработки частей первоначальной коры земли , имеющих изотопные маркеры, возраст которых насчитывает более 4,3 миллиарда лет.

Как ученые датируют камни и окаменелости?

Одним из основных методов, используемых для определения возраста породы, является радиометрическое датирование, при котором измеряются нестабильные элементы, которые подвергаются радиоактивному распаду или медленно выделяют энергию для создания новых элементов.Чтобы установить точную дату, ученые должны идентифицировать один из этих радиоактивных элементов, измерить, сколько из них присутствует, измерить, сколько нового элемента присутствует, и знать период полураспада или скорость распада этого конкретного элемента.

В случае этой исходной коры ученые измеряли неодим-142, который образуется в результате альфа-распада самария-146. Расчет для этого куска коры не был таким сложным, как датирование некоторых других пород, поскольку 146 Sm является вымершим изотопом и произвел только 142 Nd в течение первых 500 миллионов лет существования Земли.Поскольку в этой коре присутствует 142 Nd, мы знаем, что этот кусок коры должен был образоваться около 4,3 миллиарда лет назад.

Что мы можем сделать из этой древней коры?

Поверьте, это очень интересные скалы. У нас очень мало образцов горных пород возрастом 3,6 миллиарда лет и старше. Фактически, вы можете посчитать количество образцов на пальцах. Это означает, что у нас мало физических доказательств, которые помогут нам понять первый миллиард лет истории Земли.

Это новое открытие прольет свет на раннюю жизнь на этой планете и, возможно, поможет нам лучше понять себя и свое место во Вселенной!

Все еще интересуетесь камнями? Откройте для себя 2 места в Британской Колумбии, где вы можете начать свою карьеру охотника за окаменелостями!

* Изображение ландшафта Нунавика, сделанное Мартином Тухшерером

самых старых скал Земли — историческая геология

Когда Земля действительно стала Землей? Мы узнали о том, как формировалась Солнечная система и о самых ранних этапах формирования Земли, из тематического исследования, посвященного теории туманностей и формированию Солнечной системы.Ранняя Земля росла в результате столкновения и аккреции вещества туманностей, размер которого варьировался от космической пыли до планетезималей, возможно, некоторые из них были размером с маленькие планеты. Мы датировали Землю 4,567 миллиардами лет (млрд лет) на основе данных по изотопу свинца, полученным из метеоритов [1]. Метеориты — это «ингредиенты», которые сформировали Землю и другие планеты земной группы. Эта дата «рождения Земли» приписывается началу аккреции, а не точке, в которой Земля в значительной степени достигла своей полной аккреционной массы [2], [3].

Первый эон геологического времени Земли уместно назван «Хадей» со ссылкой на Аида, бога подземного мира в греческой мифологии. Хадей часто описывают как «Ад на Земле», время, когда существовала чрезвычайно враждебная среда с кипящими на поверхности океанами магмы и ядовитыми газами и паром, окутывающими молодую планету. Возможно, сопровождающая картина является аналогией. В этой экстремальной среде никакая жизнь, в том виде, в котором мы ее знаем, не могла выжить.

Лавовое озеро в гавайском вулкане Килауэа.Это может быть аналогично океану магмы, существовавшему на поверхности Земли во время Хадея. Общественное достояние USGS.

Итак, когда мы можем сказать: «Вот и все — Земля теперь Земля!»? Возможно, если бы мы смогли найти первую породу, образовавшуюся на Земле, мы могли бы определить истинный возраст Земли как начало твердой поверхности.

Геологический промежуток времени Хадея не содержит эр или периодов, потому что мы так мало знаем о том, что произошло, поскольку остались лишь незначительные кусочки земного материала. Хадей, представленный на геологической шкале времени ниже, указывает на то, что его начало является приблизительным.Маленькие часы, расположенные на делениях времени на правой стороне шкалы над хадейским окном, указывают на то, что выбранные даты несколько произвольны, поскольку геологи продолжают исследовать остатки минералов и горных пород.

Часть шкалы геологических времен, включая хадейские и архейские эоны геологического времени. Выдано разрешение на использование в образовательных целях. Коэн, К.М., Харпер, Д.А.Т., Гиббард, П.Л. 2020. Международная хроностратиграфическая карта ICS 2020/01. Международная комиссия по стратиграфии, IUGS.www.stratigraphy.org.

Дифференциация недр Земли

Какие у нас есть доказательства событий формирования Земли, происходящих в Хадее? Планетарные геологи предполагают, что ближе к концу стадии аккреции в формировании Земли, 4,5–4,6 млрд лет назад, Земля была атакована более крупными космическими обломками размером с планетезималь. Планетезимали были другими планетами, которые хотели бы быть, путешествующими по той же орбите, что и развивающаяся Земля. Они сами по себе были массивными, но развивающаяся Земля была больше и могла выдерживать их удары и оставаться нетронутой.Энергия этих массивных столкновений расплавила поверхность молодой планеты, что привело к образованию огромных «океанов магмы». Энергетический радиоактивный распад нестабильных элементов добавил к производству тепла изнутри ранней Земли. Этот двойной удар внутреннего и внешнего тепловыделения, возможно, расплавил всю планету или превратил ее в толстую слякотную массу высококонвективного расплавленного горного материала. [1], [2].

Это позволило Земле и другим развивающимся планетам в нашей солнечной системе пройти процесс дифференциации, при котором самые тяжелые сидерофильные (связанные с железом) элементы мигрировали к центральному ядру, в то время как более легкие литофильные (сконцентрированные в литосфере) элементы поднялись к поверхности. .Дифференциация произошла очень быстро с учетом огромного геологического времени — на протяжении нескольких десятков миллионов лет. Дифференциация была не массовым оборотом всей внутренней части планеты, а скорее просачиванием сидерофильных элементов через слякоть магматического океана (см. Изображение ниже).

Гипотетические процессы дифференциации ядра и мантии: перколяция, дайкинг и диапиризм. После Rubie et al. (2015). Автор AlexInMetal — собственная работа на Викимедиа, CC BY-SA 4.0. Анализ сейсмических волн, вызванных землетрясениями, помог нам понять разницу в плотности и относительный состав материалов, которые существуют в пределах современной Земли на разных глубинах.Этот анализ скорости сейсмических волн за последние 100 лет позволил нам увидеть очень четкую картину слоистых недр Земли [4]. Радиальная структура недр Земли. На диаграмме показаны концентрические оболочки внутри Земли и их приблизительный состав. Они были установлены в первой половине двадцатого века на основе измерений времени прохождения сейсмических волн, преломленных и отраженных внутри Земли. Каждое резкое изменение скорости сейсмической волны — это изменение фазы (жидкость / полутвердое тело, твердое тело) и изменение состава.Изменено из [5].

Первая кора Земли

По мере того, как происходила дифференциация, обогащенный легкими элементами океан магмы на поверхности подвергался воздействию космического холода, и начала формироваться тонкая ранняя кора. Метеоры, астероиды и кометы продолжали неослабевать, пробивая самую раннюю кору и позволяя магме, спрятанной прямо под ней, течь снова. Состав этой самой ранней коры был подобен очень редкой ультраосновной породе коматииту, вулканической породе, в основном состоящей из минерального оливина.Коматииты очень редки в летописи горных пород Земли, почти полностью ограничиваясь горными породами архейского возраста. [6] Коматииты произошли в основном из очень горячей мантии молодой Земли и скапливались на поверхности в виде лавы. Поскольку Земля продолжала охлаждаться, а мантия затвердевала, генерация ультраосновной магмы, которая пробивалась на поверхность, была редкостью. [7]

Краткий обзор состава магмы

В результате дифференциации образовалось внутреннее и внешнее ядро ​​с преобладанием железа, а также порода с преобладанием силикатов в мантии и, в конечном итоге, в коре.Силикаты — это минералы, которые в основном состоят из элементов кремния и кислорода, связанных вместе с другими литофильными элементами, включая алюминий, кальций, калий, натрий и магний. Не все железо перекочевало на ядро. В ранний Хадей Землю непрерывно бомбардировали космическим мусором, который в разном процентном соотношении содержал все природные элементы Земли. Мы можем рассматривать состав магматического океана как относительно однородный и относительно однородный с преобладанием кремнезема (кремния и кислорода).Первая кора, сложенная коматиитом, представляла этот состав. Этот конвектирующий океан силикатной кашицы принес диапиры (поднимающиеся капли в форме капли) материала глубинного океана магмы к поверхности, где он скапливается и охлаждается в толстых массах коматиита. Эти тяжелые, плотные массы коматиитов стекали обратно в океан магмы для повторного использования. Этот процесс переплавки еще больше дифференцировал раннюю корку. Вихри конвектирующей магмы у поверхности частично расплавили коматиит. Этот «частичный расплав» был более обогащен кремнеземом, потому что минералы в коматиите с наибольшим количеством кремнезема будут плавиться первыми (см. Обсуждение серии реакций Боуэна, чтобы понять этот процесс).Это называется «эволюционировавшей магмой», не первичной, а переплавленной и более обогащенной кремнеземом. Магмы, обогащенные кремнеземом, имеют меньшую плотность и более плавучие, и их можно представить как поднимающиеся на поверхность, как мороженое в поплавке для корневого пива. Эта эволюция магмы приводит к различным составам, которые мы сегодня распознаем при классификации магматических пород. Обратите внимание на расположение коматиита на диаграмме ниже. По мере развития магмы состав становится более обогащенным кремнеземом, создавая магму, которая становится все более «кислой» по составу.

Диаграмма классификации магматических пород.

Я понял?

Начать викторину

Ваш ответ:

Правильный ответ:

Далее

У вас {{SCORE_CORRECT}} из {{SCORE_TOTAL}}

Циркон Джек-Хиллз

То, что последовало за образованием тонкой нарушенной коматиитовой коры, является предметом жарких споров и является областью активных геологических исследований. Понимание эволюции самой ранней коры было неизвестно до открытия цирконов гадийского возраста в районе Джек-Хиллз на юго-западе Австралии (см. Карту).Циркон — это небольшой прочный минерал с химической формулой ZrSiO 4 . Это обычный минерал в кислых породах, состав которых аналогичен составу континентальной коры, например граниту. Это не обычный минерал породы океанской коры, как базальт, и не встречается в самой ранней породе коры, коматиите.

Архейские кратоны (светло-серые) и расположение самых старых скал Земли на карте мира. Джонатан О’Нил. С разрешения: UOttawa Early Earth Blog Кварцево-галечный метаконгломерат (Jack Hills Quartzite, Archean, 2.От 65 до 3,05 млрд лет; Джек Хиллс, Западная Австралия) (коллекция Крэнбрукского института науки, Блумфилд-Хиллз, Мичиган, США) CC BY 2.0 Джеймс Сент-Джон на Flickr

В середине 1980-х годов полевые геологи взяли пробы метаморфизованной осадочной породы (метаконгломерат) из Джек-Хиллз. Метаконгломерат датируется архейским периодом, примерно 3,6 млрд лет. Обломочные осадочные частицы, обнаруженные в метаконгломерате, конечно, старше, чем их отложение в виде гравия. Считается, что среда отложения первоначального конгломерата представляет собой конус выноса, где отложения, образовавшиеся в результате выветривания и эрозии гор, были перемещены водой и отложены в прилегающей долине.Небольшие кристаллы циркона были извлечены из метаконгломерата для анализа. Цирконы изначально были частью скалы, из которой составляли эти более ранние горы. Остатки этих гор не были обнаружены и, скорее всего, были стерты с поверхности Земли в результате эрозии.

На этом изображении показан массив цирконов Джека Хилла, размещенных на куске ленты. Крупнейшие цирконы ~ 1 мм. CC BY-NC-SA 3.0 от: Научно-образовательный ресурсный центр

Циркон — небольшой, но мощный минерал. Это один из маленьких хронометристов Земли.Циркон обычно образуется во время кристаллизации магмы, когда радиоактивный уран может заменять цирконий в решетке минерала. После кристаллизации начинают тикать радиометрические часы. Нестабильные радиоактивные атомы урана распадаются в результате процесса, известного как «распад». Атомы теряют субатомные частицы и излучают энергию. Потеря частиц включает уменьшение количества протонов, что в конечном итоге превращает уран в свинец. Скорость этого распада хорошо известна и позволяет ученым очень точно датировать циркон.Анализ радиометрического датирования обломочных зерен циркона из месторождений Джек-Хиллз показал возраст 4,404 млрд лет! Это самый старый из обнаруженных на сегодняшний день земных материалов, образовавшийся всего через ~ 150 млн лет после зарождения Земли. Это удивительно!!! Это говорит нам о том, что за эти 150 миллионов лет вся Земля была в значительной степени сформирована, ее внутренняя часть дифференцировалась, она остыла достаточно, чтобы образовалась твердая кора коматиита, и в результате переплавления образовалась развитая магма, в которой циркон кристаллизовался в твердой породе, подобной составу наша континентальная кора сегодня.УХ ТЫ!!! (Метод датировки циркона более подробно обсуждается в главе, посвященной геологическому времени).

Это открытие значительно продвинуло наше понимание хадейской окружающей среды и эволюции земной коры во время Хадейского периода. Открытие циркона означает, что в течение первых нескольких сотен миллионов лет существования Земли существовала кора различного состава, некоторые из которых были более кислыми по составу, очень похожими на континентальную кору, существующую сегодня. Это дает существенное представление о процессах, действующих в Хадее, поскольку сегодня этот тип горных пород непрерывно формируется и реформируется в результате тектонических процессов плит.

Анализ данных по изотопам кислорода циркона выявил еще более невероятные свидетельства об окружающей среде, существовавшей во время очень раннего Хадея. Кислород имеет несколько изотопов, 16 О наиболее распространен с 8 протонами и 8 нейтронами, существующих в ядре. 17 O и 18 O также существуют в гораздо меньшем количестве. 18 O концентрируется в водной среде, такой как океаны, поскольку более легкие 17 O и 16 O будут предпочтительно испаряться.Анализ относительных количеств различных изотопов кислорода 16 O и 18 O (соотношение обозначается строчной греческой дельтой δ 18 O) в цирконе Jack Hills смещены в сторону «тяжелого» 18 O, поскольку в отличие от более распространенного «легкого» 16 O. Эта тяжелая кислородная подпись в породе указывает на то, что она образовалась в результате холодных, влажных осадочных процессов на поверхности Земли. Таким образом, предполагается, что магма, которая в конечном итоге дала начало цирконам, образовалась из того, что когда-то было отложением отложений на дне древнего океана [3].Таким образом, очень молодая Земля не только могла образовывать кору кислого состава, но и была достаточно прохладной, чтобы иметь жидкую воду в океанах. Это удивительно знакомые выводы об «адской» молодой планете.

Места обнаружения циркона гадийского возраста на карте мира. Автор karaclc на Викимедиа. CC BY 4.0 International

С момента открытия циркона хадейского возраста в районе Джек-Хиллз в Австралии, другие обломочные цирконы также были обнаружены в породах архейского возраста в других частях мира.См. Карту справа.

Я понял?

Начать викторину

Ваш ответ:

Правильный ответ:

Далее

У вас {{SCORE_CORRECT}} из {{SCORE_TOTAL}}

Комплекс Acasta Gneiss

В то время как обломочные цирконы Джек-Хиллз говорят нам, что породы определенно были около 4,404 млрд лет назад, настоящие старые породы еще не были обнаружены.Фактически, в научном сообществе существуют некоторые разногласия относительно самых старых обнаруженных на сегодняшний день горных пород. Комплекс Acasta Gneiss, расположенный в Подчиненном кратоне на северо-западе Канады (см. Карту архейских кратонов, выше), хранит самую старую неоспоримую изотопно датированную породу, найденную таким образом где-либо на Земле. Этот комплекс включает в себя множество сильно деформированных и метаморфизованных пород тоналит-трондьемит-гранодиоритов (ТТГ). Этот тип горных пород более подробно обсуждается в тематическом исследовании зеленокаменных поясов, исконная тектоника.ТТГ похожи на гранит с некоторыми химическими и минералогическими отличиями. Это типичные магматические породы, образовавшиеся сегодня в виде интрузивных тел вдоль тектонически активных континентальных окраин.

Фрагмент Акаста-Гнейса, старейшего известного камня на нашей планете. На выставке в Музее естественной истории в Вене. Автор Pedroalexandrade на Викимедиа. CC BY-SA 3.0

Гнейс Акаста был датирован с использованием методов U / Pb изотопного датирования циркона, образовавшегося во время кристаллизации этих пород в их первоначальной магматической среде.Присутствие циркона в магматической породе указывает на то, что магма «эволюционировала» — она ​​образовалась в результате переплавки ранее существовавшей породы. Изотопные даты позволяют зафиксировать несколько различных интрузивных магматических событий, возраст которых колеблется от 2,94 до 4,02 млрд лет. Самый старый эпизод магматической активности, зарегистрированный в гнейсовом комплексе, произошел между 3,92 и 4,02 млрд лет назад, что перекрывает произвольное геологическое разделение хадейского и эоархейского периодов. шкала времени (вверху). [8]

Акастовый гнейс в экспозиции.Обратите внимание на тугие складки от тектонической деформации. Автор: Путешествующий геолог CC BY NC ND 4.0 International

Интерпретация возрастов цирконов Acasta Gneiss обеспечивает подтверждение существования континентальной коры в Хаде. Обширный геохимический анализ множества различных изотопных пар и сравнения концентраций элементов / изотопов привели к интерпретации, что самая старая порода комплекса Акаста-Гнейс образовалась в результате частичного плавления основной хадейской коры, возраст которой составил 4,3 миллиарда лет [8] [9] .

Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук

Современные подушки, формирующие лаву под водой.

Датировка породы из Зеленокаменного пояса Нуввуагиттук (NGB) вызывает споры, но, если ее принять, может фактически дать представление о самой ранней земной коре. (Подробнее о поясах Greenstone читайте здесь). NGB расположен в северной части Квебека, на восточном берегу Гудзонова залива (см. Карту Архейского кратона выше). Метаморфизованные основные и ультраосновные вулканические породы преобладают в NGB. Тот факт, что это вулканические породы, извергнутые в древнем океане, подтверждается наличием лавовых подушек.Лава, извергающаяся под водой, образует заметные подушки, поскольку корка мгновенно затвердевает вокруг сочащейся лавы, когда она разливается под водой.

Другой тип горных пород, включенный в NGB, — пластинчатое железо. BIF (так их ласково называют) представляют собой осадочные породы, которые также указывают на океанскую среду, поскольку эти осадочные минералы железа образуются и оседают из водной толщи. (Подробнее о формировании BIF здесь). Интрузивные основные и ультраосновные дайки также встречаются в пределах NGB.

Обнаружение метаморфизованных пород Зеленокаменного пояса Нуввуагиттук из местонахождения Порпойз-Коув, Квебек, Канада. Некоторые из этих пород имеют возраст Sm / Nd, превышающий 4,0 млрд лет, и могут быть самыми старыми породами на Земле. Источник: НАСА в открытом доступе.

NGB ограничен фельзитовой интрузивной породой, известной как тоналит (см. Карту ниже). И NGB, и тоналит пересечены аналогичным типом кислой породы, называемой пегматитом. Интрузивные тела тоналита и пегматита содержат циркон, необходимый для U / Pb радиометрического датирования, которое позволило установить точную дату — 3.77 млрд лет. Из-за пересечения интрузивных пород с NGB, это дает только минимальный возраст для NGB 3,77 Ga [10] [11]. Дальнейшее исследование необходимо, чтобы понять максимального возраста лет.

Зеленокаменные породы НГБ являются остатками древней океанической коры с составом от основного до ультраосновного (см. Таблицу состава выше). Породы ультраосновного состава не содержат циркона, а основные породы — редко. Циркон — это минерал, который обычно встречается в вулканических породах более кислого состава, например гранит.Изотопное датирование урана-свинца (U / Pb) является «золотым стандартом» точности, особенно в очень старых породах. Отсутствие циркона в NGB поставит под сомнение любой другой метод, используемый для определения дат.

Обнаружение рассматриваемой породы как самой старой из найденных на сегодняшний день горных пород Зеленокаменного пояса Нуввуагиттук. Он описывается как «искусственный» амфиболит — базальтовая порода, подвергшаяся метаморфизму средней степени. С разрешения: Джонатана О’Нила из: Гостевой пост: Самые старые камни могут утяжелить человека на

В 2008 году Джонатан О’Нил, молодой аспирант из Университета Макгилла в Квебеке, Канада, оспорил предполагаемую дату для NGB, расследуя странно выглядящее пятно амфиболита в NGB (рисунок).Амфиболит — это метаморфизованная основная порода, поэтому циркона нет. О’Нил использовал метод датирования и сравнения изотопных соотношений редких, но широко распространенных элементов самария (Sm) и неодима (Nd). Используя эту технику, О’Нил определил, что фактический возраст NGB составляет 4,28 млрд лет [12]. Дальнейший анализ дополнительных образцов с тех пор отодвинул дату еще дальше до 4,31 млрд лет [11]. Если это правда, то скала NGB представляет собой самую старую сохранившуюся породу Хадейского периода, найденную на планете.

Не все геологи, исследующие эти породы, согласны с выводами О’Нила. Их интерпретация изотопных данных и сравнения предполагают, что изотопные сигнатуры представляют только то, что NGB был получен из ранее существовавших пород хадейского возраста и что возраст образования NGB является эоархейским (3,7 млрд лет). Это противоречие наверняка будет продолжаться до тех пор, пока циркон не будет найден в Национальном правительстве США. Вас заинтриговали поиски самых старых горных пород на Земле? Подумайте о поступлении в аспирантуру по геологии.Большая часть протяженности NGB еще предстоит опробовать.

Геологическая карта Зеленокаменного пояса Нуввуагиттук с разрешения Джонатана О’Нила.

Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук продолжает приносить плоды. В 2017 году группа исследователей представила свои выводы о том, что, по их мнению, является следами жизни, обнаруженными в полосчатом железном образовании NGB [13]. Их микроскопическое исследование BIF выявило маленькие трубочки, сделанные из железного минерала гематита. Эти трубки по форме и размеру соответствуют трубкам, производимым бактериями в современных гидротермальных источниках.Бактерии используют железо для своего метаболизма. Исследователи также обнаружили в BIF минерал графит, полностью состоящий из углерода. Графит, вероятно, образовался в результате метаморфизма органического материала, поскольку он содержит пониженные уровни тяжелого изотопа углерода, углерода-13 ( 13 C). Формы жизни предпочитают выбирать более легкий изотоп углерода, углерод-12 ( 12 C).

Если это открытие подтвердится, это будет старейшее из обнаруженных ископаемых свидетельств жизни.Полосчатая формация железа NGB существует в пределах NGB и может быть интерпретирована как отложенная на древнем морском дне, представленном зеленым камнем. Этот NGB, несомненно, был датирован сквозными вулканическими интрузиями в 3,77 млрд лет. Это предшествует любым ранее обнаруженным ископаемым свидетельствам на несколько сотен миллионов лет (см. «Начало»). Если возраст О’Нила для НГБ не изменится, тогда возраст окаменелостей может составлять 4,31 млрд лет.

.

Я понял?

Пояс Акаста-Гнейса и Нуввуагиттук из зеленого камня

Начать викторину

Ваш ответ:

Правильный ответ:

Далее

У вас {{SCORE_CORRECT}} из {{SCORE_TOTAL}}

Самыми древними из обнаруженных минералов земной коры являются цирконы, обнаруженные в архейских метаморфизованных осадочных породах Джек-Хиллз на юго-западе Австралии.Анализ циркона последовательно дает даты более 4,0 млрд лет, самый старый из которых составляет 4,4 млрд лет. Порода, в которой первоначально образовался циркон, была одной из самых древних из существующих континентальных корок; К сожалению, оригинальные породы, из которых состояли эти цирконы, скорее всего, давно исчезли. Самая старая нетронутая порода, найденная на Земле на сегодняшний день, происходит из комплекса Акаста-Гнейс на северо-западе Канады. U / Pb датировки циркона из гнейсов в Хадейский эон в 4,02 млрд лет. Порода из зеленокаменного пояса Нуввуагиттук в северной части Квебека, Канада, не содержит циркона, поскольку он имеет состав от основного до ультраосновного и представляет собой древнюю океаническую кору.Альтернативные методы изотопного датирования позволяют получить гораздо более древний результат, относящийся к раннему гадею 4,31 млрд. Лет назад. В научном сообществе существуют разногласия по поводу этой даты, и исследования продолжаются.

Геологи продолжают поиски архейских кратонов в поисках осколков хадейской коры. Будет сделано больше открытий, которые продолжат продвигать наше понимание и знание окружающей среды с самых ранних времен Земли.

[1] Амелин У. (2018) Ранние материалы, процессы и хронология Солнечной системы.В: Ван Кранендонк, М., Беннетт, В. и Хоффманн, Э, (ред.) Самые старые скалы Земли. (стр. 3-26). Эльзевир: Амстердам, Нидерланды.

[2] Каро, Г. (2011) Ранняя силикатная дифференциация земли. Ежегодный обзор наук о Земле и планетах, 2011 г. 39: 1, 31-58. https://doi.org/10.1146/annurev-earth-040610-133400

[3] Cavosie, A; Вэлли, Дж; Уайльд, S; (2018) Самая старая земная летопись минералов: тридцать лет исследований гадейского циркона из Джек-Хиллз, Западная Австралия. В: Ван Кранендонк, М., Беннетт, В. и Хоффманн, Э, (ред.) Самые старые скалы Земли. (стр. 255-273). Эльзевир: Амстердам, Нидерланды.

[4] Романович Б. Использование сейсмических волн для изображения внутренней структуры Земли. Nature 451, 266–268 (2008). https://doi.org/10.1038/nature06583

[5] Дзевонски А. М. и Андерсон Д. Л. Предварительная эталонная модель Земли. Phys. Планета Земля. Интер. 25. С. 297–356 (1981).

[6] Barnes, S; Arndt, N; (2018) Распространение и геохимия коматиитов и базальтов в архее. В: Ван Кранендонк, М., Беннетт, В. и Хоффманн, Э, (ред.) Самые старые скалы Земли. (стр. 103-132). Эльзевир: Амстердам, Нидерланды.

[7] Герцберг, К., Конди, К., и Коренага, Дж. 2010. Термическая история Земли и ее петрологическое выражение. Письма о Земле и планетологии, 292 (1-2), 79-88. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2010.01.022

[8] Reimink, J; Бауэр, А; Чако, Т; (2018) Комплекс Акаста-Гнейс. В: Ван Кранендонк, М., Беннетт, В. и Хоффманн, Э, (ред.) Самые старые скалы Земли. (стр. 329-345). Эльзевир: Амстердам, Нидерланды.

[9] Roth, A.S.G., et al., 2014. Комбинированные ограничения 147,146Sm-143,142Nd на долговечность и время пребывания ранней земной коры. Геохимия Геофизика Геосистемы 15 (6), 2329-2345. https://doi.org/10.1002/2014GC005313

[10] Кейтс, Н. Л. и Мойзсис, С. Дж. Супракрустальные породы до 3750 млн лет из супракрустального пояса Нуввуагиттук, север Квебека. Планета Земля. Sci. Lett. 255, 9–21 (2007).

[11] О’Нил, Дж; Карлсон, Р. Папино, Д; Левин, Э; Фрэнсис, D; (2018) Зеленокаменный пояс Нуввуагиттук: взгляд на самую раннюю кору Земли.В: Ван Кранендонк, М., Беннетт, В. и Хоффманн, Э, (ред.) Самые старые скалы Земли. (стр. 349-374). Эльзевир: Амстердам, Нидерланды.

[12] О’Нил, Джонатан и Карлсон, Ричард и Фрэнсис, Дон и Стивенсон, Росс. (2008). Неодим-142 Свидетельства Гадейской основной коры. Science (Нью-Йорк, Нью-Йорк). 321. 1828-31. 10.1126 / science.1161925. О ResearchGate.

[13] Dodd, M., Papineau, D., Grenne, T. et al. Свидетельства ранней жизни в осадках старейших гидротермальных источников Земли. Nature 543, 60–64 (2017). https://doi.org/10.1038/nature21377

Самая старая кора Земли датируется 4,4 миллиардами лет назад

В Австралии находится самая старая континентальная кора на Земле, как подтвердили исследователи, холмы возрастом около 4,4 миллиарда лет.

Более десяти лет геофизики спорят о том, являются ли богатые железом Джек-Хиллз в западной Австралии древнейшими породами на Земле. Новые открытия основаны на анализе крошечных кристаллов в горных породах на атомном уровне, которые затвердели из лавы много лет назад.(См. Также: «Обнаружены самые старые камни на Земле?»)

«Это подтверждает наше мнение о том, как Земля остыла и стала пригодной для жизни», — сказал руководитель исследования Джон Вэлли из Университета Висконсин-Мэдисон в заявлении. «Это также может помочь нам понять, как будут формироваться другие пригодные для жизни планеты».

Самой Земле чуть больше 4,5 миллиардов лет, и исследователи надеются, что новое открытие поможет лучше понять формирование Луны и первых континентов. Скалы Джек-Хиллз сформировались всего через 160 миллионов лет после образования Солнечной системы, что на удивление рано.

Кристаллы циркона, проанализированные исследователями в журнале Nature Geoscience, указывают на самое раннее охлаждение земной коры из лавового океана, охватывающего всю планету. Океан лавы, вероятно, родился в результате астрономического столкновения, в результате которого образовалась Луна.

Древняя радиация

В ходе исследования исследователи стремились подтвердить или опровергнуть более ранние выводы, которые сделали Джек-Хиллз самым старым местом на Земле. (Считается, что пояс зеленокаменных блоков в канадском районе Гудзонова залива принадлежит к тому же возрасту.Радиоактивное датирование, проведенное в исследовании 2001 года, впервые показало, что возраст холмов составляет около 4,4 миллиарда лет.

В новом исследовании ученые срезали грани крошечных цирконов с камней Джек-Хиллз, чтобы обнажить настоящие атомы радиоактивного свинца, заключенные внутри кристаллов. Исследуемые ими кластеры содержали около 50 атомов каждый.

Эти атомы были захвачены внутри исследуемых кристаллов, когда они затвердевали из лавы. Они зародились как радиоактивный уран, но в атомном процессе распались на свинец, что позволяет их датировать.

Затем исследователи исследовали атомы свинца на предмет признаков измененной радиоактивности, которая могла бы помешать более ранним попыткам радиоактивного датирования. Они ничего не нашли.

Датируя атомы свинца напрямую, они обнаружили, что возраст цирконов, вероятно, составляет 4,374 миллиарда лет, плюс-минус 6 миллионов лет.

Путешествие на Луну

«Результаты показывают, что отдельные зерна древнего циркона могут дать богатую историю, последствия которой восходят к самой ранней истории нашей планеты», — говорит Сэмюэл Боуринг из Массачусетского технологического института в сопровождающем комментарии учеба.

Результаты исследования циркона, например, показывают, что для образования гранита, из которого образовались самые ранние корки на Земле, потребовалось всего около 100 миллионов лет, — говорит Боуринг. Раньше исследователи этого не знали.

Что самое интересное, породы сформировались очень близко к моменту геологического перемешивания, которое произошло, когда, как полагают, тело размером с Марс врезалось в раннюю Землю. Считается, что в результате удара образовалась луна.

«Хотя это невероятно трудоемко», — добавляет Боуринг, метод исследовательской группы может рассказать нам больше, когда он будет использоваться для исследования цирконов внутри лунных образцов и метеоритов.«Поэтому каждый клочок материала старше четырех миллиардов лет представляет большой интерес».

Поправка: в более ранней версии этой истории неверно указывалось, что диапазон ошибок для возраста цирконов составляет 6000 лет.

Самый старый камень Земли, найденный на Луне? Получите факты.

Ученые, возможно, только что нашли самый старый неповрежденный земной камень — на Луне. В исследовании, опубликованном в четверг в журнале Earth and Planetary Science Letters , утверждается, что одна из скал, собранных астронавтами Аполлона 14 в 1971 году, содержит фрагмент древней коры Земли, возраст которого превышает 4 года.011 миллиардов лет.

Возможно, что фрагмент образовался в необычайно богатой водой кармане магмы глубоко внутри древней луны. Но авторы исследования считают, что более вероятно, что скала сформировалась в коре нашей планеты и была выброшена на Луну в результате одного из многих ударов метеорита, которые бомбардировали раннюю Землю.

Земля — ​​единственная известная планета, на которой существует жизнь. Узнайте происхождение нашей родной планеты и некоторые ключевые ингредиенты, которые помогают сделать это синее пятнышко в космосе уникальной глобальной экосистемой.

Если это так, то этот фрагмент является одним из старейших когда-либо обнаруженных земных камней. Самые старые минералы, обнаруженные на Земле, происходят из австралийских холмов Джек-Хиллз, и им до 4,4 миллиарда лет. Но эти даты оспариваются, и даже если минералы действительно настолько стары, это остатки скал, которые давно распались. Напротив, фрагмент Аполлона 14 сохранился гораздо более полно.

«Технически это« скала », тогда как Джек-Хиллз [минералы] — это отдельные кристаллы без контекста», — пишет в электронном письме ведущий автор исследования Джереми Беллуччи, исследователь Шведского музея естественной истории.

Эта находка дополняет многолетнее научное наследие миссий Аполлона и еще больше укрепляет статус Луны как главного архивариуса Солнечной системы. Поскольку Луна настолько древняя, безвоздушная и геологически неактивная, на ее поверхности записана история столкновений в ранней Солнечной системе — скорее всего, включая обломки, присланные туда из других миров. Считается, что до 0,5 процента шмуца на поверхности Луны сначала образовалось на Земле, и частички других каменистых планет, таких как Венера или Марс, вероятно, тоже засоряют Луну.

Но камень Аполлона 14, если подтвердится, что он имеет земное происхождение, будет первым в своем роде, собранным с Луны и переданным в руки ученых.

«Если это правда, то это довольно интересное открытие», — говорит Корнелия Расмуссен, исследователь из Техасского университета в Остине, изучающая химию ударных кратеров Земли. «У нас действительно нет рок-записей этого времени на Земле, а это означает, что [находка] дает нам окно во время, которое мы не можем здесь изучать».

Глубокие раскопки

Снятый астронавтом Аполлона-14 Аланом Шепардом 6 февраля 1971 года скала, несущая предполагаемый кусок Земли, формально названный 14321, является одной из самых больших, которые миссии Аполлона привезли с Луны.

Астронавт «Аполлона-14» Алан Шепард сделал эту фотографию скалы, известной как 14321 минута до того, как он собрал ее с поверхности Луны.

Фотография НАСА

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Камень размером с баскетбольный мяч весит почти 20 фунтов. Это вид камня, называемый брекчией, своего рода каменный коллаж, собранный из кусочков множества разных, более старых камней. Удар, в результате которого образовался кратер Имбриум, одно из огромных темных пятен на ближней стороне Луны, вероятно, выковал этот более крупный камень и отбросил его к месту посадки Аполлона-14.

Большинство его компонентов, называемых кластами, имеют темный цвет. Но один кусок выглядит необычно ярким, а его макияж похож на гранит, который вы можете найти на Земле. Чтобы выяснить, откуда взялся этот выброс 14321, команда Беллуччи повторно взяла пробы породы и сосредоточилась на минералах в ней, называемых цирконами.

«Циркон — невероятно выносливый, прочный и прочный минерал», — говорит соавтор исследования Дэвид Кринг, старший научный сотрудник Лунно-планетарного института. «Итак, если вы ищете реликвию древнейших геологических процессов, циркон — очень хороший минерал для начала.

Когда команда проанализировала эти цирконы и окружающий их кварц, они обнаружили, что необычный кластер сформировался в условиях, которые в то время были бы действительно странными на Луне. Во-первых, цирконы образовались в гораздо более холодных и богатых кислородом магмах, чем обычно имеет Луна.

Вдобавок, кажется, что скопление образовалось при давлениях, которые вы можете найти только на Луне более чем в сотне миль от ее поверхности. Но удар, который, по мнению геологов, сформировал 14321, вероятно, углубился не более чем на 45 миль в лунную землю.Если обломок образовался так глубоко, как он поднялся на поверхность?

Стрелкой отмечена светлая часть или обломок фельзита 14321 года, который, по мнению исследователей, образовался на Земле.

Фотография НАСА / изменена LPI

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Вскоре исследователи поняли, что царапающие голову обломки имеют смысл, если бы они образовались на Земле. Примерно в 12 милях от поверхности Земли магмы испытывают такие же уровни температуры, давления и кислорода, как и те, которые сформировали таинственный кластер.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *