Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ПА)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 19 (всего у книги 91 страниц)
Палеография музыкальная
Палеогра'фия музыка'льная, музыкально-историческая наука, изучающая древние системы записи музыки; отрасль палеографии . Занимается собиранием и описанием старинных памятников музыкальной письменности, определением времени их появления, их расшифровкой и переводом на современную нотацию, а также публикацией в расшифрованном виде, обычно с научными комментариями. Изучает такие системы записи музыки, как буквенные, цифровые, а также использующие специальные условные знаки (западноевропейские средневековые невмы , древнерусские крюки и др.), расшифровка которых нередко представляет большие затруднения (см. Кондакарная нотация ).
Палеозойская группа (эра)
Палеозо'йская гру'ппа (эра), палеозой (от палео... и греч. zōē – жизнь), одна из групп (эратем) стратиграфической шкалы слоев земной коры и соответствующая ей эра геологической истории Земли. Общая длительность П. г. на основании радиологических методов оценивается в 340—350 млн. лет; началась она 570 млн. лет и закончилась 230—220 млн. лет назад. П. г. была выделена в 1837 английским геологом А. Седжвиком , включившим в неё две системы – силурийскую и девонскую. В дальнейшем объём П. г. был значительно расширен, а её расчленение детализировано. Ныне в П. г. выделяют 6 геологических систем: кембрийскую, ордовикскую, силурийскую, девонскую, каменноугольную и пермскую. Характеристика этих систем дана в соответствующих статьях [например, Кембрийская система (период) ].
Общая характеристика. После крупных складчатых движений, предшествовавших верхнему докембрию, оформились платформы и геосинклинальные области, контуры которых с небольшими изменениями сохранялись в течение всей П. э. Наиболее значительными платформами были Восточно-Европейская (Русская), Сибирская, Китайско-Корейская и Южно-Китайская, Северо-Американская, Бразильская, Африканская, Австралийская и Индостанская. Эти обширные области земной коры отличались спокойными тектоническими формами. Временами они заливались мелководными морями, в которых отлагались разнообразные осадки небольшой мощности, формирующие её осадочный чехол. На огромных пространствах породы этого чехла залегают ровными, почти горизонтальными пластами. В краевых частях платформ мощность осадков увеличивается. Особенно интенсивное накопление осадков происходило в краевых прогибах в те эпохи, когда вокруг платформ поднимались горные хребты, поставлявшие большое количество обломочного материала, сносившегося в пониженные участки. В таких понижениях формировались в одних случаях мощные угленосные толщи (Донбасс, Печорский бассейн, Аппалачи), в других – соленосные и красноцветные обломочные формации (Предуральский краевой прогиб и др.). В геосинклинальных областях условия накопления осадков были иные. Эти области отличались высокой подвижностью и сильной расчленённостью рельефа. Глубокие впадины, отвечающие участкам первичной океанической коры, чередовались здесь с приподнятыми грядами. Земная кора была пронизана сетью разломов, по которым происходило перемещение отдельных блоков; по трещинам изливались лавы и выбрасывались продукты вулканических извержений. Геосинклинальные осадконакопления отличаются мощными толщами вулканогенных и кремнистых пород наряду с разнообразными обломочными толщами.
П. э. характеризуется двумя главными эпохами складчатости. Одна из них – каледонская складчатость — с наибольшей интенсивностью проявилась в начале и особенно в середине П. э.; главные её фазы отмечаются между ордовиком и силуром и в начале девона, после чего на широких площадях началось формирование горных цепей и накопление красноцветных обломочных отложений молассовой формации (см. Молассы ). Каледонская складчатость особенно отчётливо проявилась в Великобритании, на Скандинавском полуострове, на Шпицбергене, в Казахстане, в Западном Саяне, в Ньюфаундленде и Аппалачах. Грандиозная герцинская складчатость охватывает конец палеозоя; наиболее интенсивные её проявления отмечаются во второй половине каменноугольного периода и в пермском периоде. После горообразования на границе этих двух периодов особенно большое разнообразие получают красноцветные молассовые образования. В результате герцинской складчатости сформировались горные сооружения Центральной Европы, Урала, Аппалачи и др.
Вероятно, в первую половину П. э. уже существовали огромные материковые массивы, определившие палеогеографическую обстановку не только П. э., но и последующей геологической истории Земли. Огромный континент Гондвана охватывал платформы Южного полушария. Морские мелководные бассейны в палеозое заливали лишь краевые части этого континента; обычно на нём формировались различные континентальные отложения, а в некоторые эпохи – ледниковые отложения. Следы древнего оледенения можно видеть среди пород верхнего ордовика Африки, однако наиболее широко представлены они в толщах каменноугольного и пермского возрастов. Ископаемые ледниковые образования этого возраста (тиллиты ) известны в Южной Америке, Южной Африке, Австралии и Индии. В Северном полушарии во второй половине П. э. существовал обширный материк Ангарида , включающий Сибирскую платформу и прилегающие горные сооружения.
Органический мир. В самом начале палеозоя произошло внезапное появление и быстрое расселение форм с твёрдым скелетом, ранее не встречавшихся. К ним относятся хиолиты, хиолительминты, гастроподы, брахиоподы и археоциаты – древнейшие рифостроящие организмы, вымершие к концу раннего кембрия. В нижнем палеозое широко распространены древнейшие членистоногие – трилобиты. Они составляли значительную часть органического мира кембрийских и ордовикских морей, менее многочисленны они были в ордовике и силуре и вымерли в конце П. э. С самого начала кембрийского периода в значительном количестве появились хиолиты и настоящие моллюски. Большого разнообразия достигали плеченогие (брахиоподы), имевшие важное значение для расчленения пластов среднего и верхнего палеозоя. Вместе с брюхоногими (гастроподами) и двустворками (пелециподами) они жили на различных глубинах моря. В ордовике появились многочисленные одиночные и колониальные кораллы , мшанки , а также строматопороидеи .
К беспозвоночным П. э., свободно плававшим на поверхности моря, относятся граптолиты , время существования которых в основном ограничено ордовиком и силуром, и головоногие моллюски из группы наутилоидов, особенно богато представленные в ордовике. В девонском периоде они отходят на второй план, но быстро развиваются гониатиты с более сложно построенной раковиной; наконец, в верхнем палеозое широко распространились одноклеточные животные – фораминиферы , среди которых особенно важны фузулиниды, имевшие раковины необычайно сложного строения. Изменения раковин фузулинид в сравнительно короткие отрезки времени позволяют с большей детальностью сопоставлять одновозрастные отложения, заключающие их остатки в разных районах.
Из позвоночных в П. э. появляются рыбы; в кембрии и ордовике распространены примитивные, бесчелюстные, а в силурийском и особенно в девонском периоде широко представлены двоякодышащие и кистепёрые рыбы. Из последних развились земноводные (амфибии) – первые животные, вышедшие на сушу в конце девона. Древние амфибии П. э. относятся к вымершей группе панцирноголовых (стегоцефалов ). В каменноугольном и особенно в пермском периоде наряду с ними существовали травоядные и хищные пресмыкающиеся.
Так же быстро развивались и растения П. э. В кембрии и ордовике они представлены главным образом водорослями . Вопрос о существовании высших наземных растений в это же время остаётся открытым. В отложениях силура встречаются остатки спор , а в породах нижнего девона повсеместно имеются отпечатки примитивных низкорослых растений – псилофитов , по-видимому, населявших прибрежные районы. В среднем и верхнем девоне растительность становится значительно разнообразнее: распространены древовидные плауновые, первые членисто-стебельные (в том числе клинолисты), прапапоротники, прогимноспермы и первые голосеменные. В каменноугольном периоде [см. Каменноугольная система (период) ] происходит особенно значительный расцвет флоры, представленной хвощеподобными каламитами, древовидными плауновыми (лепидодендроны, сигилярии и др.), различными папоротниками, папоротникообразными семенными (птеридоспермами) и кордаитами. Густая лесная растительность этого времени послужила материалом для образования многочисленных пластов каменного угля. Начиная с карбона отмечается появление палеофлористических областей. В Гондване в это время, видимо, уже существовала так называемая глоссоптериевая флора, особенно характерная для следующего, пермского периода [см. Пермская система (период) ].
Отложения палеозойской эры на территории СССР. В пределах СССР широко распространены как платформенные, так и геосинклинальные отложения П. э. Весь комплекс осадочных отложений Восточно-Европейской и Сибирской платформ сложен преимущественно породами палеозоя. В северо-западной части Восточно-Европейской платформы развиты морские глины и песчаники кембрия, известняки ордовика и силура. Широко распространены морские девонские и каменноугольные отложения, представленные преимущественно известняками с отдельными прослоями и пачками песчано-глинистых пород, с которыми связаны залежи нефти, пласты углей, бокситов и огнеупорных глин. Континентальные отложения палеозоя присутствуют в составе мощных угленосных серий Донбасса, Печорского бассейна и широко распространены среди красноцветных толщ, которые в пермский период формировались в восточной части Восточно-Европейской платформы между Волгой и Уралом.
На Сибирской платформе среди палеозойских пород особенно полно развиты морские отложения кембрия – известняки, доломиты, а местами – каменная соль, гипсы и ангидриты. В верхнем кембрии и в ордовике известняки и доломиты чередуются с песчано-глинистыми частично континентальными образованиями. Силурийские и девонские отложения, представленные соответственно карбонатно-сланцевыми и песчано-глинистыми породами, имеют здесь ограниченное распространение. Каменноугольные и пермские отложения представлены главным образом континентальными угленосными отложениями большой мощности.
Геосинклинальные образования палеозойского возраста состоят из осадочных и эффузивных отложений, прорванных разнообразными интрузивными породами. Они широко развиты на Урале, в Казахстане, в Средней Азии, в горных сооружениях, окаймляющих Сибирскую платформу, на Дальнем Востоке и во всей северо-восточной части СССР. Крайне ограниченное распространение имеют палеозойские отложения в новейших складчатых сооружениях Памира, Кавказа и Карпат, а также Сахалина и Камчатки, где они выступают в сводовых частях антиклинальных поднятий среди более молодых пород.
Полезные ископаемые. С каледонскими и герцинскими интрузивными породами палеозоя на Урале, в Казахстане, на Алтае, в Западной Европе и Северной Америке связаны богатейшие рудные месторождения. К осадочным породам палеозоя приурочены нефтяные месторождения Волго-Уральской области СССР, центральной части Северной Америки, провинции Альберта в Канаде, месторождения каменного угля Донецкого, Подмосковного, Печорского, Карагандинского и Кузнецкого бассейнов, угольных бассейнов Западной Европы, Аппалачей (Северная Америка), месторождения горючих сланцев Эстонии и медистых песчаников Приуралья и Казахстана. Палеозойский возраст имеют также крупные месторождения фосфоритов (Каратау в СССР, Скалистые горы в США), бокситов (Урал, Салаир и др.), каменных и калийных солей (Соликамское, Илецкое и Иркутская группа месторождений в СССР, Штасфуртское в ГДР). Многие горные породы палеозоя используются как превосходный стройматериал (ордовикские известняки окрестностей Ленинграда, каменноугольные известняки Подмосковья, уральский мрамор и др.).
Лит.: Страхов Н. М., Основы исторической геологии, 3 изд.. ч. 1—2, М.– Л., 1948; Жинью М., Стратиграфическая геология, пер. с франц., М., 1952; Лазько Е. М., Основы региональной геологии СССР, т. 1—3, Львов – М., 1962—71.
Б. М. Келлер.
Палеозоология
Палеозооло'гия (от палео... и зоология ), раздел палеонтологии , изучающий ископаемых животных.
Палеоклиматология
Палеоклиматоло'гия (от палео... и климатология ), наука о климатах прошлого и климатической истории Земли. Древние климаты реконструируются по различным косвенным признакам – вещественному составу и текстурным особенностям осадочных горных пород, по ископаемым остаткам организмов и др. Восстанавливая климаты прошлого, П. является важной частью палеогеографии ; она тесно связана со стратиграфией и палеонтологией, геоморфологией и учением о полезных ископаемых. Анализ и обобщение сведений, полученных по геологическим данным, проводятся на основе теоретических положений климатологии, метеорологии, географии, геофизики и астрономии.
Первые попытки палеоклиматического толкования ископаемых органических остатков принадлежат английскому физику и математику Р. Гуку, установившему в 1686, что когда-то на Земле климат был более тёплым, и объяснившему этот факт изменением положения земной оси. Толчком к развитию П. послужило открытие и исследование в Европе следов четвертичного оледенения, которые стали главными объектами изучения П. Однако научная П. ведёт начало лишь с 80-х гг. 19 в., когда в качестве показателей древних климатов начали использовать наряду с палеонтологическими данными литологические, которые в значительной степени зависят от климатических факторов и служат весьма ценными климатическими индикаторами: соль (аридный климат), бокситы и бобовая руда (чередование влажного и сухого тёплого климата), торф и каменный уголь, каолин (влажный климат), известняк (тёплый климат), ледниковые морены (холодный климат). Появляются монографии по истории древних климатов (французский учёный Э. Даке, 1915; немецкие – В. Кеппен и А. Вегенер, 1924; американский – К. Брукс, 1926; немецкий – М. Шварцбах, 1950), в которых развитие климата ставилось в зависимость от какого-либо одного фактора. Так, Брукс объяснял изменение климата палеогеографическими условиями, Кеппен и Вегенер – перемещением полюсов и дрейфом материков и т.п.
Методы палеоклиматологии. Почти все методы П. опираются на изучение различных признаков климата (литологический, палеонтологический и др.) и в зависимости от последних применяются те, которые используются той или иной наукой. В середине 20 в. широкое распространение получили различные геохимические и геофизические методы. Оценка температуры вод древних морских бассейнов осуществляется с помощью количественных соотношений изотопов кислорода O18 и O16 в кальците раковин ископаемых беспозвоночных (белемнитов, пелеципод), а также соотношений Ca:Mg и Ca:Sr в карбонатных осадках и скелетах ископаемых организмов. Существенное значение также приобрёл палеомагнитный метод (см. Палеомагнетизм ), позволяющий вычислить положение древних широт с использованием остаточной намагниченности некоторых вулканических и осадочных пород, содержащих ферромагнитные минералы (магнетит, гематит, титаномагнетит), приобретённой под влиянием магнитного поля Земли, существовавшего во время формирования этих пород.
Показатели древних климатов. Среди геологических индикаторов древнего климата выделяются три основные группы: литологические, палеоботанические и палеозоологические.
Литологические показатели распространены почти повсеместно; они отражают климатические условия прошлого через характер и интенсивность процесса выветривания, степень осадочной дифференциации и масштабы аутигенного минералообразования. В климатах жарких и влажных выветривание исходных пород протекало интенсивно, круглогодично и выражалось преимущественно в химических изменениях их минерального вещества. Для этих климатов характерны литогенетические (климатические) формации осадков (см. Формации в геологии), крайне пёстрые по составу, обладающие предельно выраженной осадочной дифференциацией, содержащие много минеральных новообразований (чистые кварцевые пески, каолиновые глины, кремнистые породы, известняки, железо-марганценосные осадки и др.). В умеренном климате, где процессы выветривания были ослаблены и протекали сезонно, формировались осадки, сложенные в основном кварцево-полевошпатовыми и граувакковыми песчаниками при малом участии гидрослюдистых и монтмориллонитовых глин; они отличаются наименьшей зрелостью выветривания и минимальной степенью осадочной дифференциации его продуктов. Карбонатные осадки здесь полностью отсутствуют, масштабы аутигенного минералообразования незначительны. Для территории с аридным климатом, в прошлом целиком располагавшейся в тропическом поясе, характерны формации: карбонатных красноцветов (в континентальных бассейнах седиментации), карбонатно-сульфатная (зоны морского мелководья и лагун) и экстракарбонатная (в условиях открытого моря). Показателями аридного климата являются обильная карбонатоносность и соленосность осадков и широкое распространение в них малогидратированных и совершенно безводных соединений (гематит, ангидрит, бёмит).
Палеоботанические показатели – ископаемые остатки растений, отражающие влияние климата, времени и места своего произрастания в родовом и видовом составе, экологических особенностях, в жизненных формах и их морфологии, а также в дифференциации древней растительности на зональные и провинциальные типы. Например, жарко-влажный климат реконструируется по формации тропических лесов, жарко-сухой климат – по распространению формации саванн и ксерофильного редколесья, индикатором умеренного климата служит формация листопадных лесов. Палеоботаническими индикаторами являются также отпечатки годичных колец древесных растений, изучением которых занимается дендроклиматология.
Палеозоологические показатели – ископаемые остатки древних организмов, которые отражают климат времени своего существования в составе сообществ и в ареалах их обитания. Морская фауна начиная с каменноугольного периода была дифференцирована на биогеографические пояса: тропический и бореальный с широкой переходной зоной между ними; в этих поясах нашёл отражение слабо дифференцированный температурный режим прошлого. Периодические изменения структуры и положение границ биогеографических поясов свидетельствуют об исторических изменениях климата. Наземные позвоночные появились в девоне; последовавшие затем обновления родового состава экологических типов по времени совпадали со сменами аридных и гумидных климатов Земли. У позвоночных палеозоя и мезозоя уровень приспособлений к окружающей среде был ниже, а отсюда и их меньшее экологическое разнообразие. Млекопитающие кайнозоя обладали широким диапазоном климатической выносливости и соответственно большим разнообразием условий обитания; среди них устанавливаются фаунистические комплексы тропических лесов и саванн, листопадных лесов и степей умеренного климата.
Наиболее надёжные результаты дают реконструкции, основанные на комплексном использовании всех групп индикаторов древнего климата – комплексном методе. Последний сопровождается составлением карт природной зональности соответствующего времени и позволяет давать не только качественные характеристики климатов прошлого (жаркий и влажный, жаркий и сухой и т.д.), но и грубые количественные оценки его основных элементов (температуры, атмосферных осадков) по отдельным природным зонам. Заключения о характере климатов прошлого основываются на сравнении климатических типов выветривания и осадконакопления, экологических и термических типов флоры и фауны с их современными аналогами, климатические условия существования которых хорошо известны.
Эволюция древних климатов. Древние климаты известны лишь в общих чертах и только начиная с палеозоя. Относительно климатов более раннего времени, в особенности архейского, чётких представлений нет, поскольку проявлялись они в условиях более плотной атмосферы, содержавшей много паров воды, CO2 , H3 CH4 , лишённой кислорода, и при почти полном отсутствии суши. Климат раннего и среднего палеозоя был изотермичным. Широтная зональность с тропическими и бореальными (южными и северными) областями наметилась лишь во 2-й половине каменноугольного периода. В позднем палеозое, мезозое и палеогене климат оставался слабо дифференцированным; разница зимних температур высоких и низких широт не превышала 12—14° С. Изменения климата вплоть до конца палеогена были связаны главным образом с колебаниями влажности и проявлялись в чередовании аридных и гумидных фаз. Глобальные аридные фазы приходятся на ранний кембрий, поздний ордовик, конец силура – первую половину девона, позднюю пермь и значительную часть триаса, позднюю юру – ранний мел, конец мела – первую половину палеогена, средний миоцен. Крупнейшими гумидными фазами были раннесилурийская, раннекаменноугольная, раннеюрская и позднеолигоценовая.
Атмосфера Земли с каждой геологической эпохой изменяла свой состав – уменьшалось содержание паров воды и СО2 , повышалась относительная роль кислорода. В связи с этим уменьшался её «тепличный эффект», усиливались термические контрасты между полюсами и экватором, что способствовало развитию межширотной циркуляции атмосферы.
Со второй половины олигоцена наступает значительное похолодание, охватившее высокие широты обоих полушарий и сильнее всего проявившееся в приполярных областях, где складываются вначале умеренный, а затем и арктический типы климатов. С течением времени усиливались континентальность и сезонность климата, сокращалось общее количество атмосферных осадков и всё более пёстрым становилось их распространение. В антропогене похолодание усиливается. Неоднократные колебания температуры и влажности привели к чередованию ледниковых и межледниковых эпох в высоких широтах и плювиальных и ксеротермических климатов в низких широтах [см. Антропогеновая система (период) ].
Причины изменений древних климатов Земли обусловлены множеством самых разнообразных факторов. Группа астрономических гипотез связывает изменения климата с колебаниями количества и состава солнечной радиации, с изменениями элементов земной орбиты. Группа геолого-географических гипотез признаёт в качестве основных следующие причины: непостоянный состав атмосферы (облачности, содержания углекислоты, наличия вулканического пепла), различный характер поверхности Земли (распределение суши и моря; высота суши над уровнем моря; горы) и солёности океана, а также перемещение полюсов и континентальный дрейф. Современные геологические данные показывают, что ни одна из многочисленных гипотез не может до конца выяснить причины изменения климатов прошлого.
Значение П. состоит в том, что, изучая историю климатического развития Земли, она расширяет представления о протекавших в прошлом процессах выветривания и осадконакопления и об образовании связанных с ними месторождений полезных ископаемых, показывает условия существования растительности и животного мира в минувшие геологические эпохи, позволяет прогнозировать изменения климата в будущем.
Лит.: Брукс К., Климаты прошлого, пер. с англ., М., 1952; Синицын В. М., Древние климаты Евразии, ч. 1—3, Л., 1965—70; его же, Введение в палеоклиматологию, Л., 1967; Страхов Н. М., Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли, М., 1963; Проблемы палеоклиматологии, пер. с англ., М., 1968; Schwarzbach М., Das Klima der Vorzeit, 2 Aufl., Stuttg., 1961: Bowen R., Paleotemperature analysis, Amst.– L.– N. Y., 1966.
В. М. Синицын.
