Палеозойская эра
Палеозойская эра - «Эра древней жизни», наиболее продолжительная эра фанерозоя. Делится на шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский.
Кембрийский период (542-488 млн. лет) (витрины 9, 10; шкаф 46).
-суперконтинент Гондвана
-жизнь в кембрийском периоде была сосредоточена на дне моря.
-появились беспозвоночные животные, обладавшие твердым скелетом.
Представителями фауны (60% кембрийской фауны) были трилобиты - членистоногие животные, покрытые щитообразными панцирями и (30% кембрийской фауны) археоциаты - примитивные организмы, чей скелет напоминает известковые кубки, от этого и происходит их название – «древний бокал». Из других скелетных беспозвоночных на мелководье обитали губки, плеченогие и различные иглокожие. В теплых морях – водоросли. Флора – водоросли
Ордовикский период (488-444 млн. лет) (витрины 7, 9, 10; шкаф 44)
Среди пород ордовика преобладают песчаники, известняки, сланцы. Большое распространение известняков свидетельствует о том, что климат в ордовикский период становится более теплым и мягким.
Вся жизнь была сосредоточена в морях на мелководье. Среди беспозвоночных были распространены трилобиты, брахиоподы, табуляты, ругозы, граптолиты, иглокожие и головоногие моллюски. Из иглокожих широкое распространение получили морские пузыри. В ордовике появляются первые позвоночные - рыбоподобные бесчелюстные животные. Флора ордовика представлена зелеными и багряными водорослями.
Силурийский период (444-416 млн. лет) (витрины 9, 10; шкафы 39, 42)
Складкообразовательные движения эрийской фазы каледонской складчатости привели вновь к образованию материка Лавренции
С тектоническими движениями связана регрессия, проявившаяся в сокращении морей на платформах Северного полушария. На южном суперматерике Гондване площади, занятые морем, увеличились. Регрессия повлекла за собой изменения климата, теплый влажный климат сменился в конце силура сухим и жарким. Складчатость сопровождалась интенсивным магматизмом. С интрузиями связаны месторождения золота, хрома, асбеста. К отложениям силура приурочены скопления нефти, оолитовых железных руд и каменной соли.
Для силура характерна ракушечно–коралловая фауна. Среди обитателей дна кораллы (ругозы и табуляты) и гидроидные полипы (строматопораты). Сократилось количество трилобитов, они представлены свертывающимися формами. Среди иглокожих исчезли морские пузыри, и появились морские звезды, морские лилии, офиуры и морские ежи. Обитателями пелагиали были граптолиты, наутилоидеи и конодонты. Граптолиты почти полностью вымерли. Из позвоночных появились первые рыбы - акантоды. В силуре жизнь начала завоевывать континенты: в опресненных бассейнах расселились ракоскорпионы, а на суше появились первые высшие растения – риниофиты (псилофиты).
Девонский период (416-359 млн. лет) (витрины 5, 8, 9; шкафы 35, 36)
В девоне продолжали существовать два суперматерика Лавренция и Гондвана.
В условиях жаркого сухого климата на континенте Лавренция в межгорных впадинах отлагаются толщи красноцветных песчаников, благодаря чему он получил название «Древний красный материк»
Девонский период - век рыб. В морях, лагунах и озерах обитало множество рыбоподобных бесчелюстных и панцирных, хрящевых и костных рыб. Из-за пересыхания водоемов на дне накапливались в огромном количестве остатки панцирных рыб, образовывавшие «рыбную брекчию». Особого разнообразия достигли костные рыбы: двоякодышащие, лучеперые и кистеперые.
Из беспозвоночных в морях процветают кораллы, строматопоры, морские лилии, брахиоподы, мшанки; угасают и исчезают морские пузыри, трилобиты, граптолиты. Большое значение приобрели двустворчатые и головоногие моллюски со спирально закрученной раковиной.
В среднем девоне выросли первые леса из папоротникообразных, хвощевидных и плауновидных. В конце девона появились первые земноводные - стегоцефалы (ихтиостеги). Суша заселена только беспозвоночными.
Каменноугольный период (359-299 млн. лет) (витрины 5, 6, 9; витрина-козырек 7; шкафы 29, 32)
В результате складчатости все платформы Северного полушария слились в гигантский контитнент Ангариду, а южный суперматерик Гондвана увеличил свои размеры.
В конце карбона Гондвана подверглась оледенению.
Высокая влажность способствовала распространению на суше лесов из папоротниковидных, плауновидных, хвощевидных, а также первых голосеменных растений. Накопление растительных остатков привело к образованию углей.
С каменноугольными отложениями также связаны залежи нефти, газа, железа, бокситов, свинца, цинка, марганца, меди, железа.
Пермский период (299-251 млн. лет) (витрины 5, 6, 9; шкаф 26)
Климат пермского периода отличался резко выраженной зональностью и возрастающей засушливостью.
Пермский период характеризовался усилением роли наземных растений и животных, что обусловлено расширением областей суши.
Среди наземных растений процветали каламиты, папоротники, голосеменные; среди животных - земноводные, примитивные пресмыкающиеся, насекомые. В морях перми господствовали фораминиферы, замковые брахиоподы и гониатиты.
Многочисленными были кораллы (ругозы), пелециподы, гастроподы, мшанки, морские членистоногие, морские лилии, остракоды, конодонты; из позвоночных – акула гелиокоприон со спиральным зубным аппаратом. В отложениях пермской системы известны месторождения угля, нефти и газа, каменных и калийных солей, меди, фосфоритов.
Мезозойская эра
Мезозойская эра - «Эра средней жизни», подразделяется на три периода: триасовый, юрский и меловой.
Триасовый период (250 - 200 млн. лет) (витрины 3, 4; шкаф 22).
В целом, триас – геократический период: суша преобладала над морем. В это время существовали два суперматерика: Ангарида (Лавразия) и Гондвана.
Для триасового периода характерны типично мезозойские группы фауны, хотя еще существуют и некоторые палеозойские группы. Среди беспозвоночных преобладали цератиты, широко распространены двустворчатые моллюски, появились шестилучевые кораллы. Активно развивались пресмыкающиеся: в морях жили ихтиозавры и плезиозавры, на суше появились динозавры и первые летающие ящеры. Широкое распространение получили голосеменные растения, хотя еще многочисленными оставались папоротники и хвощи.
К триасовому периоду относятся месторождения угля, нефти и газа, алмазов, урановых руд, меди никеля и кобальта, небольшие залежи солей.
Юрский период (200 – 145 млн. лет) (витрины 3, 4; шкафы 10, 15, 16, 18).
В юре продолжалась киммерийская складчатость, существовали два суперконтинента Лавразия и Гондвана. В морях отлагались преимущественно известняки и морские терригенные породы (глины, глинистые сланцы, песчаники).
В морях отлагались преимущественно известняки и морские терригенные породы (глины, глинистые сланцы, песчаники). Континентальные отложения представлены озерно-болотными и дельтовыми фациями, часто содержат угленосные толщи.
В глубоководных прогибах в геосинклинальных областях образались толщи эффузивных пород и терригенных отложений, чередующихся с яшмами. Для ранней юры характерен теплый влажный климат, к поздней - климат стал засушливым.
Юрский период время расцвета типично мезозойских групп фауны. Среди беспозвоночных наиболее широкое развитие получают головоногие моллюски аммониты, самые распространенные обитатели моря того времени. Многочисленны двустворчатые моллюски, белемниты, губки, морские лилии, шестилучевые кораллы.
Позвоночные животные представлены прежде всего рептилиями, самые разнообразные среди них – динозавры. В морях обитают ихтиозавры и плезиозавры, воздушное пространство осваивают летающие ящеры – птеродактили и рамфоринхи. Самые распространенные растения юрского периода – голосеменные.
В юрском периоде образуются крупные месторождения нефти, угля, бокситов, железных руд, марганца, олова, молибдена, вольфрама, золота, серебра и полиметаллов.
Меловой период (145-65 млн. лет) (витрины 1, 2; шкафы 9, 12).
Меловой период – время завершения киммерийской складчатости и начала следующей – альпийской. В это время завершился распад суперконтинентов Лавразии и Гондваны на континентальные блоки.
В органическом мире мелового периода среди позвоночных по-прежнему преобладали рептилии, среди беспозвоночных многочисленными остаются аммониты, белемниты, двустворчатые моллюски морские ежи, морские лилии, кораллы, губки, фораминиферы.
В раннем мелу преобладали папоротники и различные группы голосеменных растений, в середине раннего мела появляются первые покрытосеменные, и в конце периода происходит крупнейшее изменение растительного мира Земли: господствующее положение завоёвывают цветковые растения.
С породами мелового возраста связаны крупные месторождения нефти и природного газа, каменных и бурых углей, солей, бокситов, осадочных железных руд, золота, серебра, олова, свинца, ртути, фосфоритов.
Кайнозойская эра
Кайнозойская эра - «Эра новой жизни», разделяется на три периода: палеогеновый, неогеновый и четвертичный.
Палеогеновый период
Палеогеновый период (65-23 млн. лет) (витрина 2; шкафы 4, 6).
В Северном полушарии существовало два материка – Евразия и Северная Америка, в Южном полушарии – Африка, Индостан и Южная Америка, от которой во второй половине палеогена отделились Антарктида и Австралия.
Органический мир на рубеже мелового и палеогенового периода претерпел значительные изменения. Резко сократилось количество рептилий и земноводных, наступал расцвет млекопитающих, наиболее характерными из которых были хоботные (мастодонты и динотерии), носорогообразные (диноцерасы, индрикотерии). В это время быстро развивались беззубые птицы. Среди беспозвоночных особенно многочисленны фораминиферы, прежде всего нуммулитиды, радиолярии, губки, кораллы, двустворчатые и брюхоногие моллюски, мшанки, морские ежи, низшие раки – остракоды. В растительном мире господствовали покрытосеменные (цветковые) растения, из голосеменных многочисленны только хвойные.
С отложениями палеогенового возраста связаны месторождения бурого угля, нефти и газа, битуминозных сланцев, фосфоритов, марганца, осадочных железных руд, бокситов, диатомитов, калийных солей, янтаря и других полезных ископаемых.
Неогеновый период
Неогеновый период (23-1,6 млн. лет) (витрина 1-2; шкаф 1, 2)
Все материки приобрели современные очертания. Европа соединилась с Азией и отделилась глубоким проливом от Северной Америки, полностью сформировалась Африка, продолжалось формирование Азии.
На протяжении неогена общий состав фауны и флоры постепенно приближается к современному. В морях продолжают господствовать двустворчатые и брюхоногие моллюски, многочисленны мелкие фораминиферы, кораллы, мшанки, иглокожие, губки, разнообразны рыбы, из млекопитающих - киты. На суше среди млекопитающих наиболее распространены хищные, хоботные и копытные. Во второй половине неогена появляются человекообразные обезьяны. Важнейшая особенность неогена – появление в самом его конце представителей рода Homo – человека. В течение неогенового периода тропические и субтропические древесные растения сменяются листопадной, главным образом широколиственной флорой.
К неогеновой системе относятся месторождения нефти, горючих газов, бурых углей, соли (гипс, каменная соль, местами калийные соли), медных, мышьяковых, свинцовых, цинковых, сурьмяных, молибденовых, вольфрамовых, висмутовых, ртутных руд, осадочных железных руд, бокситов.
ФОССИЛИЗАЦИЯ (академическая витрина 25).
Объектами палеонтологии - науки, изучающей органический мир прошлых геологических эпох, являются ископаемые остатки вымерших организмов, продукты и следы их жизнедеятельности. Сохранившиеся остатки ископаемых животных называются окаменелостями или фоссилиями. Процессы преобразования погибших организмов в ископаемые называют фоссилизацией.
Субфоссилии представлены ископаемыми, у которых сохранился не только скелет, но и слабоизмененные мягкие ткани. Самыми знаменитыми субфоссилиями являются мамонты в вечной мерзлоте, древесина, захороненная в торфяниках.
Эуфоссилии представлены целыми скелетами или их фрагментами, а также отпечатками и ядрами. Скелеты и их фрагменты составляют подавляющее большинство ископаемых и являются основными объектами палеонтологических исследований. Наиболее знаменитыми являются местонахождения отпечатков рыб, медуз, червей, членистоногих и других животных, найденные в юрских золенгофенских сланцах Германии и в вендских и кембрийских отложениях Австралии и России. От растений чаще всего встречаются отпечатки листьев, реже стволов, семян. Ядра в отличие от отпечатков являются объемными образованиями. Они представляют собой слепки определенных полостей. Среди ядер различают внутренние и внешние. Внутренние ядра возникают за счет заполнения породой внутренних полостей раковин двустворок, остракод, гастропод, брахиопод, аммонитов. Ядра растений чаще всего представляют отливы сердцевины стволов. На внутреннем ядре имеются отпечатки различных внутренних структур, а наружное ядро отражает особенности скульптуры раковины. Внешние ядра ребристые, шероховатые, грубые, а внутренние – гладкие, с отпечатками мускулов, связок и других элементов внутреннего строения.
Ихнофоссилии представлены следами жизнедеятельности ископаемых организмов. К ихнофоссилиям относят следы передвижения по поверхности грунта и внутри его: следы ползания и зарывания членистоногих, червей, двустворок; следы выедания, норки, ходы и следы сверления губок, двустворок, членистоногих; следы передвижения позвоночных.
Копрофоссилии состоят из продуктов жизнедеятельности ископаемых организмов. Продукты жизнедеятельности червей и других грунтоедов сохраняются в виде валиков различной конфигурации. От позвоночных остаются копролиты – ископаемые экскременты. Но особенно удивительными кажутся продукты жизнедеятельности бактерий и цианобионтов в виде железной руды (джеспилиты) и известковых слоистых образований — строматолитов и онколитов.
ГЕОЛОГИЯ АНТАРКТИДЫ(витрина-козырек 10, шкаф 50)
Антарктида - самый холодный и самый высокий материк. В Восточной Антарктиде расположен полюс холода Земли -89,2 °С. Антарктический ледниковый щит - крупнейший ледниковый щит планеты, в 10 раз больше Гренландского ледникового щита. С 1967 г. Санкт-Петербургский государственный горный институт (технический университет) участвовал во всех Советских и Российских антарктических экспедициях и осуществлял работы по бурению глубоких скважин во льдах на станции «Восток», расположенной в центре антарктического континента, вблизи от Южного магнитного и Южного географического полюсов. Сотрудниками института на ледяном континенте пробурено с помощью созданных ими термобуровых колонковых снарядов более 18 000 метров скважин. В 1995 г. в районе станции «Восток» 40-ой Российской Антарктической экспедицией было обнаружено уникальное реликтовое озеро Восток возрастом по разным оценкам от 500 тысяч до миллиона лет. Учеными института разработаны методика и технические средства экологически безопасного вскрытия подледного озера Восток. В ходе комплексного изучения ледникового покрова было открыто явление сверхдлительного анабиоза (более 400 тысяч лет) у микроорганизмов. В образцах льда, добытых с глубины 3600 м с помощью установки УСЛ-3М для стерильного отбора проб из льда были обнаружены живые микроорганизмы - три вида термофильных бактерий, находившиеся во льду в состоянии анабиоза. Эти исследования экспериментально доказали возможность длительного пребывания микроорганизмов в состоянии анабиоза с сохранением их жизнеспособности при попадании в благоприятные для жизни условия. Достижения ученых Горного института по бурению глубоких скважин во льдах Антарктиды отмечены золотыми медалями и почетными дипломами, дважды занесены в «Книгу рекордов Гиннесса».
В экспозиции представлены окаменелости, минералы и горные породы (магматические, осадочные, метаморфические) Антарктиды, формы выветривания, а также вода из ледяного керна, поднятого с глубины 3320 м, возрастом 400 000 лет.