Зал XII. Историческая геология

Каменный материал, макеты, картины и стенды дают представление о различных геологических периодах в истории Земли. Коллекции состоят из образцов ископаемой фауны и флоры, горных пород и полезных ископаемых, представленных из 20 стран мира.

В зале размещены:

• региональные коллекции, расположенные в геохронологической последовательности по периодам
• монографические коллекции
• экспозиция «Фоссилизация»
• экспозиция «Фация и палеоэкология»
• экспозиция «Геология Ленинградской области»
• экспозиция «Геология Антарктиды»

Всего выставлено 5200 экспонатов. Площадь зала 307,5 м²

План расположения экспозиции в XII зале

Региональные коллекции

Архей

АРХЕЙ (от греч. archaios — изначальный) (‹3800 - 2500 млн. лет назад) (витрина 11) - древнейший этап в докембрийской истории Земли.

В архее на планете возникли атмосфера, гидросфера, и зародилась жизнь. Это время характеризуется бурной вулканической деятельностью Земли, мощными горообразовательными движениями и внедрением больших масс расплавленной магмы в еще неокрепшую земную кору. Горные породы архея являются самыми древними породами земной коры, служащими фундаментом, на которых лежат породы последующих эпох. К этому времени относится возникновение древнейших осадочных пород. В архее найдены первые ископаемые остатки древнейших доядерных микроорганизмов (прокариот) - бактерий и цианобактерий, существовавших в бескислородной среде. Архейские породы представлены амфиболитами, гнейсами, гранитами, черными углистыми, филлитовыми и графитовыми сланцами и кварцитами из районов Кольского полуострова, Карелии и Криворожья.

Протерозой

ПРОТЕРОЗОЙ (от греч. proteros – более ранний и zoe – жизнь) (2500 - 542 млн. лет) (витрина 11, шкаф 46) - самый продолжительный геологический этап развития Земли.

В этот промежуток времени формировались вулканические и метаморфические породы, слагающие основания древних платформ, проходило активное осадкообразование. Периоды спокойного развития земной коры протерозоя сменялись бурными горообразовательными процессами. Древнейшие породы выходят на поверхность на территории Финляндии, Скандинавии и Кольского полуострова, они образуют фундаменты Русской и Сибирской платформ в России. Если архей – время возникновения жизни, то протерозой – время развития примитивных растений и беспозвоночных животных. В течение протерозоя бактерии и цианобионты достигли исключительного расцвета. В морях позднего протерозоя (рифея) получили повсеместное распространение строматолиты - продукты жизнедеятельности цианобионтов, образовавшие первые рифы в истории Земли. За счет жизнедеятельности бактерий сформировались крупнейшие залежи железных руд - джеспилитов. Благодаря цианобионтам атмосфера обогатилась кислородом, и возник озоновый экран, защитивший все живое от смертоносных ультрафиолетовых лучей. В позднем протерозое господство доядерных (прокариот) сменилось господством ядерных (эукариот). Среди этих эукариотов были представители грибов, растений и животных. В протерозое появляются первые многоклеточные организмы. В отложениях венда (последнего подразделения протерозоя) на разных материках обнаружен богатый комплекс бесскелетных животных, представленный кишечнополостными, членистоногими, плоскими червями, иглокожими и формами, близкими к морским перьям.

Протерозой широко представлен в экспозиции метаморфическими и магматическими породами России (Карелии, Кольского полуострова, Северного Кавказа, Урала, Восточной Сибири), а также Казахстана, Финляндии, США, Канады и Украины. В протерозойских отложениях Карелии (Зажогинское месторождение) были найдены шунгиты - горные породы, насыщенные углеродным веществом в некристаллическом состоянии. Из уникальных палеонтологических экспонатов демонстрируются отпечатки мягкотелых животных из крупнейшего в Евразии местонахождения вендской фауны на Зимнем берегу Белого моря в Архангельской области и строматолиты Якутии, Енисейского кряжа и Канады.

Фанерозой

ФАНЕРОЗОЙ - «Время явной жизни» (от греч. phaneros — явный, греч. zoe — жизнь) – геологический эон, начавшийся 542 млн. лет назад. Его начало ознаменовано резким увеличением числа биологических видов и появлением скелетных организмов, чьи остатки позволили произвести дробное стратиграфическое расчленение осадочных толщ. Эон подразделяется на палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую эры.

Палеозойская эра - «Эра древней жизни», наиболее продолжительная эра фанерозоя, делится на шесть периодов: кембрийский, ордовикский, силурийский, девонский, каменноугольный, пермский.

Кембрийский период

Кембрийский период (542-488 млн. лет) (витрины 9, 10; шкаф 46).

Кембрийская система (период) впервые была выделена в 1835 г. в Великобритании А. Седжвиком и получила название от древнего наименования Уэльса – Cambria.

В раннем кембрии после байкальской складчатости в южном полушарии раскинулся громадный суперконтинент Гондвана, на котором господствовал континентальный режим. На северных платформах в результате раннепалеозойской трансгрессии большие пространства суши были заняты водой. Магматическая деятельность проявляется только в подвижных геосинклинальных поясах. С ультраосновными интрузиями кембрия связаны месторождения асбеста Тувы. В засушливых условиях раннего кембрия образовались накопления каменных солей Лено-Вилюйского соленосного бассейна, залежи фосфоритов Китая, Вьетнама, Казахстана. Кембрийский возраст имеет нефть высокого качества из Марковского месторождения (Восточная Сибирь).

Жизнь в кембрийском периоде была сосредоточена, в основном, на дне моря. В это время появились и широко расселились беспозвоночные животные, обладавшие твердым скелетом. Наиболее разнообразными и многочисленными (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». Эти животные в раннем кембрии быстро распространились по всему миру и участвовали в рифообразовании. Из других скелетных беспозвоночных на мелководье обитали губки, плеченогие и различные иглокожие. В теплых морях кембрийского периода было необычайно много медуз. Флора представлена различными морскими водорослями. Кембрийские окаменелости, отпечатки (медузы, трилобиты, водоросли и археоциаты) и осадочные породы представлены коллекциями из России (Восточной Сибири), Норвегии, Чехии и Канады. Здесь же выставлена древнейшая нефть из Марковского месторождения (Восточная Сибирь) и письменный прибор для написания иероглифов из Китая, изготовленный из кембрийской карбонатно-глинистой породы с остатками трилобитов (дар проф. Б.Б. Кудряшова).

Ордовикский период

Ордовикский период (488-444 млн. лет) (витрины 7, 9, 10; шкаф 44)

Ордовикская система (период) выделена английским геологом Ч. Лапвортом в 1839 г. Название дано по имени кельтского племени ордовиков, населявших древний Уэльс (Великобритания).

В начале ордовикского периода большая часть южного полушария была по-прежнему занята гигантским материком Гондваной. Значительно возросла площадь моря на территории северных материков в результате проявления одной из самых больших в истории палеозоя трансгрессии. Морские ордовикские отложения покрывают около 3/4 Китайской, 2/3 Сибирской, 2/5 Восточно-Европейской и 2/5 Северо-Американской платформ. Среди пород ордовика преобладают песчаники, известняки, сланцы. Большое распространение известняков свидетельствует о том, что климат в ордовикский период становится более теплым и мягким. В конце ордовика многие геосинклинальные области претерпели таконскую фазу каледонской складчатости, вследствие чего стали формироваться Северный Тянь-Шань, Алтай, Австралийские Кордильеры, Западно-Сибирские хребты. В морских бассейнах на Урале, Чукотке и в Кордильерах действовали тысячи вулканов, в результате чего образовались мощные отложения вулканических пород. Наиболее типичными полезными ископаемыми ордовика являются фосфориты и горючие сланцы, нефть, железные и медно-кобальтовые руды.

Животный мир ордовика богаче и разнообразнее кембрийского. Вся жизнь была сосредоточена в морях на мелководье. Среди беспозвоночных были распространены трилобиты, брахиоподы, табуляты, ругозы, граптолиты, иглокожие и головоногие моллюски. Трилобиты, брахиоподы и головоногие моллюски достигли наибольшего разнообразия. Важную роль в ордовике играли дендроидные и безосные граптолиты, являющиеся руководящей группой. Из иглокожих широкое распространение получили морские пузыри. В ордовике появляются первые позвоночные - рыбоподобные бесчелюстные животные. Флора ордовика представлена зелеными и багряными водорослями.

Ордовикские образования представлены в музее коллекциями горных пород и окаменелостей (главным образом, трилобитов и брахиопод) из Чехии, Англии, Франции, Норвегии, США и Казахстана, а также из России (Ленинградской области и Восточной Сибири). Привлекают внимание наиболее крупные экспонаты - трилобит из Чехии рода Pseudobasilicus, и головоногий моллюск рода Cyclendoceras из Ленинградской области длиной около метра. Поражают своей великолепной сохранностью многочисленные трилобиты, собранные по берегам р. Волхов Ленинградской области и переданные в музей Северо-Западной таможней в 2002 г.

Силурийский период

Силурийский период (444-416 млн. лет) (витрины 9, 10; шкафы 39, 42)

Силурийская система (период) выделена в 1835 г. Р. Мурчисоном на п-ове Уэльс в Великобритании и названа по местному племени силуров.

Складкообразовательные движения эрийской фазы каледонской складчатости привели вновь к образованию материка Лавренции, сформировали горноскладчатые сооружения в Урало-Монгольском и Западно-Тихоокеанском геосинклинальных поясах. 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.

В силуре продолжали существовать основные ордовикские группы, но появились их новые представители. Для него характерна ракушечно–коралловая фауна. Среди обитателей дна пышный расцвет испытали кораллы (ругозы и табуляты) и гидроидные полипы (строматопораты). Многочисленные брахиоподы были породобразующими. 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 представлены однорядными осеносными формами и к концу силура 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).

Коллекции силура содержат остатки ископаемых беспозвоночных из Англии, Франции, Норвегии, Швеции, Чехии (Баррандова мульда), Украины (Подолия) и Эстонии.

Девонский период

Девонский период (416-359 млн. лет) (витрины 5, 8, 9; шкафы 35, 36)

Девонская система (период) установлена в 1839 г. Р. Мурчисоном и А. Седжвиком в графстве Девоншир Великобритании.

В девоне продолжали существовать два суперматерика Лавренция и Гондвана. В начале девона завершается позднекаледонская фаза каледонской складчатости, а в конце периода начинается бретонская фаза герцинской складчатости. Позднекаледонские тектонические движения сопровождались магматизмом и завершились горообразованием в ряде геосинклинальных поясов. В раннем девоне платформы испытывают поднятия и максимум регрессии, начавшейся еще в силуре. В условиях жаркого сухого климата на континенте Лавренция в межгорных впадинах отлагаются толщи красноцветных песчаников, благодаря чему он получил название «Древний красный материк». Характерны бассейны ненормальной солености. С середины девона начинаются погружения платформ, развивается трансгрессия с максимумом в позднем девоне. Климат стал мягким и влажным. В девоне образовались древнейшие залежи каменного угля, месторождения нефти и газа, калийных солей, бокситы, оолитовые железные и марганцевые руды. С магматизмом связаны медноколчеданные и железные руды, полиметаллы, алмазы Якутии и Урала.

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 – аммоноидеи, конодонты и тентакулиты. В начале девона на суше в прибрежных местах развились заросли риниофитов (псилофитов). В среднем девоне выросли первые леса из папоротникообразных, хвощевидных и плауновидных. В конце девона появились первые земноводные - стегоцефалы (ихтиостеги). Суша заселена только беспозвоночными.

Девонские коллекции представлены остатками беспозвоночных из США, Марокко, Германии и Чехии («Баррандов палеозой»), а также Казахстана и России (Главное девонское поле, Центральное девонское поле, Урал, Минусинская впадина). Особый интерес в Горном музее вызывает плита с массовым захоронением девонских кистепёрых рыб из Шотландии. В Ленинградской области в береговых обнажениях на р. Славянка часто находят остроконические зубы кистеперых рыб рода голоптихиус.