Историческая геология

Трудно отдать предпочтение какой-либо из этих гипотез. По-видимому, в каждой из них есть большая или меньшая доля правды (за исключением совершенно невероятных предположений, которые также высказывались). Несомненно, целый комплекс причин вызвал гибель динозавров, а также сильные изменения в составе других групп животного и растительного мира.

4.2 Платформы

В мезозойскую эру геологическая история Лавразии существенно отличалась от истории Гондваны. Платформенный массив Лавразия, в состав которого входили все древние платформы северного полушария, в триасе находился в континентальных условиях, а в юре и мелу крупные участки его территории испытали опускания и трансгрессию моря. Южный платформенный массив -- Гондвана -- в течение мезозоя испытал значительные преобразования. Он распался на части, между которыми возникли крупные океанические впадины.

Восточно-Европейская древняя платформа

Мезозойская история этой платформы протекала в достаточно спокойной обстановке. В триасовом периоде платформа была приподнятым участком земной коры и накопление континентальных аллювиальных и озерных отложений происходило в Московской, Польско-Литовской и Прикаспийской синеклизах. Главными источниками сноса обломочного материала были горные массивы Урала и Тимана. Только в южную часть Прикаспийской синеклизы проникало море с юга -- из Средиземноморского пояса.

В начале юрского периода прогибание охватило небольшие участки на юге платформы и море проникло на территорию Донбасса. Морской бассейн значительно расширился в средней юре, он занимал обширную Украинскую синеклизу, образовавшуюся севернее Украинского щита и соединяющуюся на юго-востоке с Прикаспийской синеклизой, которая тоже была покрыта морем. В средней юре прогибания охватили западную и северо-восточную части платформы (Польско-Литовскую и Печорскую синеклизы). Повсеместно накапливались маломощные песчано-глинистые отложения. Продолжающиеся прогибания привели к расширению морского бассейна, и в поздней юре трансгрессия достигла максимума. В центральной части платформы соединились морские воды, трансгрессировавшие с юга, запада и северо-востока. Возник обширный морской бассейн, в котором все время существовали мелководные условия. На больших площадях этого бассейна накапливались однообразные темные глины с горизонтами песков и фосфоритов. Мощность верхнеюрских глин достигает всего нескольких десятков метров.

В начале мелового периода морской бассейн на платформе еще охватывал значительную территорию, но площадь его сокращалась. Происходило обмеление, и постепенно увеличивалась роль песчаного материала в отложениях. Связь с Средиземноморским и Арктическим бассейнами сохранялась почти до конца раннемеловой эпохи.

На рубеже раннего и позднего мела произошло осушение северной части Восточно-Европейской платформы и очертания морского бассейна на ней стали иными. Прогибания сохранились только в южной части платформы, где находился морской бассейн широтного направления, входивший в состав древнего океана, получившего название Тетис. Этот огромный океан существовал в центральной части восточного полушария еще в палеозойскую эру и в течение геологической истории менял свои очертания, то расширяясь, то сужаясь. В позднемеловую эпоху Тетис достиг максимальных размеров. Это было время крупнейшей в истории Земли морской трансгрессии, охватившей всю территорию Средиземноморского пояса и значительные площади Восточно-Европейской и Северно-Африканской древних платформ. На Восточно-Европейской платформе, да и в других участках Тетиса, резко изменился характер осадконакопления в позднемеловом бассейне по сравнению с более ранними эпохами. Резко возросла роль карбонатных осадков, повсеместно накапливались мергели, известняки, карбонатные глины и писчий мел.

В конце мезозойской эры территорию Восточно-Европейской платформы охватили поднятия и море ушло за ее пределы.

Сибирская древняя платформа

В течение мезозойской эры большая часть этой платформы представляла собой приподнятую область. Море заливало только северную и северо-восточную окраины.

В триасовом периоде в западной части платформы в Тунгусской синеклизе продолжалось образование мощной трапповой формации, которое началось еще в конце пермского периода. Трапповый вулканизм достиг максимума в начале триаса, вулканические извержения магмы основного состава происходили в континентальных условиях. На геологической карте Сибирской платформы хорошо видно распространение триасовых сибирских траппов в Тунгусской синеклизе на площади более 1,5 млн. км2. В юрский и меловой периоды на Сибирской платформе возникли и формировались две крупные синеклизы; на севере -- Хатангская и на северо-востоке -- Ленско-Вилюйская. Их контуры отчетливо выступают на геологической карте. В Хатангской синеклизе накапливались преимущественно морские, а в Ленско-Вилюйской -- континентальные отложения. Большое значение имеют верхнеюрские и нижнемеловые отложения Ленско-Вилюйской синеклизы, представляющие собой мощную угленосную серию с колоссальными запасами каменного и бурого угля (2648 млрд. т). В юрский период угленакопление происходило и на юго-западе Сибирской платформы. Здесь в сравнительно небольшой Канской и Иркутской впадине накопилась угленосная формация большой мощности. Особенно велики запасы угля в Канском бассейне (1220 млрд. т), в Иркутском они значительно скромнее (87 млрд. т).

4.3 Геосинклинальные пояса

Геосинклинальные пояса в течение мезозоя развивались по-разному. На значительных территориях Средиземноморского и Тихоокеанского поясов продолжалось геосинклинальное развитие. Существенным различием в истории этих поясов было интенсивное проявление мезозойской складчатости в Тихоокеанском, в то время как в Средиземноморском поясе она сказалась гораздо слабее и охватила меньшие площади.

Все другие пояса в течение мезозоя развивались как молодые платформы.

Средиземноморский геосинклинальный пояс

Геосинклинальные условия в течение всей мезозойской эры сохранялись на обширной территории пояса в пределах двух геосинклинальных областей -- Альпийско-Гималайской и Индонезийской. Альпийско-Гималайская область охватывала западную и центральную части пояса (Южная Европа, Северо-Западная Африка, Малая Азия, Гималаи); Индонезийская -- восточную (Бирма, Индонезия, часть Филиппинских островов). Мезозойская складчатость проявилась широко на территории пояса, но складчатые структуры -- мезозоиды -- возникли только на востоке (Южный Тибет, Индокитай, Малакка).

Краевые части Средиземноморского пояса, которые в результате герцинской складчатости превратились в складчатые структуры -- герциниды (значительные территории Западной Европы, Северо-Западной Африки и т. д.), развивались в мезозое как молодые платформы.

Альпийско-Гималайская геосинклинальная область. Мезозойская история этой огромной области исключительно сложна. Она хорошо восстановлена в южной части Западной Европы и на Кавказе. Для понимания основных закономерностей развития Альпийско-Гималайской области в мезозое кратко рассмотрим историю развития Кавказа, изученную с большой полнотой.

Начиная с мезозоя на Кавказе существовали две геосинклинальные системы. На севере располагалась система Большого Кавказа, она охватывала территорию современного Большого Кавказского хребта и протягивалась в пределы Горного Крыма. На юге -- система Малого Кавказа, в состав которой входили Армения, южные части Азербайджана и Грузии. Геологическая история этих геосинклинальных систем существенно различалась.

Триасовая история Кавказа восстановлена плохо, так как триасовые отложения встречены на весьма ограниченных участках. Породы представлены преимущественно известняками. По-видимому, на Кавказе в триасе существовал мелководный морской бассейн, но значительные части территории представляли собой сушу. Морской бассейн в течение триаса постепенно расширялся.

Юрская и меловая история Кавказа хорошо восстановлена, она протекала в сложных условиях. Именно в эти периоды формировались и развивались обе геосинклинальные системы. В ранней юре на месте Большого Кавказа существовал широкий и глубокий прогиб, в котором накапливалась очень мощная толща глин с прослоями песчаников. В средней юре этот прогиб разделился на две части, в его центре возникло геоантиклинальное поднятие. В северном прогибе продолжалось накопление очень мощных песчано-глинистых осадков (в Дагестане мощность нижней и средней юры достигает 7 км), а в южном прогибе осадконакопление сопровождалось подводными вулканическими излияниями. С поздней юры оба прогиба развивались совершенно обособленно.. В северном формировались преимущественно карбонатные отложения, в южном -- мощная толща флишевой формации.

Подобные условия осадконакопления сохранились и в меловом периоде. Центральная геоантиклиналь продолжала расширяться, прогибы все более обособлялись. В конце мелового периода произошло общее поднятие и регрессия моря.

По-иному шло развитие Малокавказской геосинклинальной системы. В юрском периоде на Малом Кавказе произошли резкие тектонические подвижки, возник ряд глубинных разломов, по которым из подкоровой части земной коры поднимался вверх магматический материал. По разломам отдельные крупные участки опускались,- другие поднимались. В образовавшемся почти широтном прогибе в морских условиях формировалась многокилометровая толща эффузивов основного состава.

В раннемеловую эпоху Малый Кавказ был охвачен поднятиями и представлял собой сушу, в позднем мелу произошли общие опускания и снова началось формирование мощных осадочно-вулканических формаций.

Мезозойская история других геосинклинальных систем Альпийско-Гималайской геосинклинальной области обнаруживает черты сходства с рассмотренной историей Кавказа. Все геосинклинальные системы этой области находились в мезозое на главном этапе геосинклинального развития -- повсеместно происходили сложные движения земной коры, усложнялась тектоническая структура, накапливались мощные толщи осадочных и вулканических пород различного состава. В окраинных геосинклинальных прогибах, расположенных около платформенных массивов (Альпы, Большой Кавказ и др.), накапливались преимущественно песчано-глинистые и карбонатные осадки без вулканического материала. Во внутренних прогибах (Малый Кавказ и др.), наоборот, вулканогенные отложения преобладают.

Тихоокеанский геосинклинальный пояс

Тихоокеанский пояс окружает впадину Тихого океана в виде неравномерно расширяющейся и сужающейся полосы. В течение всей истории Земли этот пояс всегда был самой крупной геосинклинальной структурой. В мезозое в его пределах выделялось несколько геосинклинальных областей, которые примыкали непосредственно к впадине Тихого океана. Характерной особенностью развития этих областей было повсеместное проявление мезозойской складчатости, которая в разных геосинклинальных областях протекала не одинаково. В одних областях мезозойская складчатость привела к завершению геосинклинального режима в конце мезозоя (Кордильерская, Верхоянско-Чукотская); в других геосинклинальное развитие продолжалось и в кайнозойскую эру (Восточно-Азиатская, Андийская и др.).

Мезозойский орогенез вызвал значительные изменения в палеогеографической обстановке на территории Тихоокеанского пояса. Возникли обширные горные массивы, сократились площади морских бассейнов, сильно изменились очертания материков и морей.

Урало-Монгольский складчатый пояс

В начале мезозоя вся территория этого пояса представляла собой горную складчатую страну, в пределах которой геосинклинальный режим завершился в конце палеозойской эры. В течение мезозоя на всей площади пояса господствовали процессы размыва и лишь кое-где в изолированных впадинах накапливались континентальные отложения, которые в ряде участков являются угленосными. Морское осадконакопление наблюдалось в юрском и меловом периодах только в северо-западной части пояса. Оно было вызвано опусканиями в области современной Западно-Сибирской низменности и трансгрессией моря из Арктического бассейна. С мезозойскими морскими отложениями связаны здесь крупнейшие месторождения нефти и горючего газа.

4.4. Эпохи складчатости

Эпохи тектоно-магматической активности, проявившейся в течение мезозойской эры. Мезозойской эпохи складчатости принадлежит существенная роль в формировании современной структуры континентов. Созданные ими складчатые сооружения на большей части своей площади сохраняются благодаря новейшим поднятиям горных рельефов. Наиболее ранняя из крупных эпох складчатости мезозоя проявилась в конце триаса -- начале юры и известна на западе Евразии под названием раннекиммерийской, а на востоке -- индосинийской. Ей предшествовали деформации в середине триаса, создавшие Капскую складчатую зону на крайнем юге Африки, дислокации Сьерр Буэнос-Айреса в Аргентине и гор Элсуэрта в Западной Антарктиде. Раннекиммерийские-индосинийские деформации охватили значительно большую площадь -- от Добруджи, Горного Крыма, Горного Мангышлака и Туаркыра через крайний юг Туркмении, Центральный Иран, север Афганистана до юга Китая и юго-восточной Азии, где они были особенно интенсивны. В западном полушарии они проявились в Кордильерах, Южных Андах и особенно на Антарктическом полуострове, где, как и в Юго-восточной Азии (кроме Западной Бирмы), они завершили геосинклинальное развитие.

Следующая важная эпоха складчатости приходится на конец юры -- начало мела; её именуют на западе Евразии позднекиммерийской, на северо-востоке CCCP -- колымской, в Китае -- яньшанской, в Японии -- Сакава или Ога, в Новой Зеландии -- Хоконуи, в Кордильерах Северной Америки -- невадской, в Южных Андах -- арауканской. Основной ареал её проявления -- Тихоокеанское складчатое кольцо, где, в частности, деформации этого возраста оформили складчатую структуру Верхояно-Чукотской области, значительные части Японских островов и Новой Зеландии, сыграли важную роль в оформлении структуры западных зон Североамериканских Кордильер. В Евразии эти деформации затронули внутренние зоны Альп, Динарид, Эллинид, проявились в Центральном Иране и Афганистане, на юге Памира, в Тибете и Бирме. Им предшествовали, в частности на Кавказе, более слабые деформации в конце средней юры.

Третья крупная эпоха мезозойской складчатости приходится на середину мела; в Альпах и Карпатах она была выделена как австрийская. Её проявления известны по всему Альпийско-Гималайскому поясу, хотя они нигде и не завершили геосинклинальное развитие. В Тихоокеанском обрамлении деформации мезозойской эпохи складчатости имели основное значение в складчатой системе Сихотэ-Алиня. Они затронули также Корякское нагорье и Североамериканские Кордильеры.

Новое усиление тектонической активности наступило в сеноне, в частности в Альпийско-Гималайском поясе -- в самих Альпах, на Балканах, в Анатолии, на Малом Кавказе -- и достигло своей кульминации в конце мела -- начале палеогена, в ларамийскую эпоху. В эту эпоху деформации охватили всю восточную зону Североамериканских Кордильер, от северной Аляски через Скалистые горы Канады и США до Мексики и распространились на Кубу и Анды, а по другую сторону Тихого океана -- на северо-востоке CCCP (Корякин, Сахалин) и Филиппины. По всему Тихоокеанскому подвижному поясу складчатые деформации сопровождались мощным гранитоидным магматизмом; в несколько меньшей мере это было свойственно Альпийско-Гималайскому поясу.

Мезозойское гранитообразование охватило также некоторые районы за пределами Тихоокеанского кольца, особенно на востоке Азии (Алданский щит, Забайкалье, восточная Монголия, восточный Китай).

4.5 Физико-географические условия

В начале мезозойской эры структура земной коры сильно отличалась от структуры, существовавшей в начале позднего палеозоя. Большие изменения произошли в строении геосинклинальных поясов. В результате герцинской складчатости завершилось геосинклинальное развитие Урало-Монгольского, Атлантического и Арктического поясов, частей Тихоокеанского и Средиземноморского поясов. С начала мезозоя все эти колоссальные по площади территории превратились в молодые платформы, которые соединили древние платформы северного полушария в огромный платформенный массив Лавразия, отделявшийся от Гондваны геосинклинальными областями Средиземноморского пояса. Геосинклинальный режим продолжал существовать только в Средиземноморском и Тихоокеанском поясах на значительно меньших площадях, чем в начале палеозойской эры, так как отдельные области этих поясов превратились в молодые платформы.

Все эти изменения в структуре земной коры сильно отразились на палеогеографии. В начале мезозойской эры оба платформенных массива -- Лавразия и Гондвана находились в континентальных условиях, моря располагались в геосинклинальных областях и заливали краевые части платформ.

Существовала впадина Тихого океана и начала формироваться впадина Индийского океана.

4.6 Полезные ископаемые

К отложениям мезозоя приурочено наибольшее количество мировых запасов нефти и природного газа, очень неравномерно распределённых как территориально, так и по отдельным стратиграфическим комплексам. Беднее других -- триасовая система, но и к ней относятся довольно крупные залежи в Сицилии, восточной Украине, Предкавказье, на Мангышлаке и других местах. Главную роль в мезозойском комплексе отложений играют юрские и меловые толщи, содержащие жидкие и газообразные горючие ископаемые практически на всех континентах. В них находятся месторождения крупнейшего Персидского залива нефтегазоносного бассейна. В CCCP ведущее место по величине промышленных запасов занимает Западносибирская нефтегазоносная провинция. Важными районами добычи нефти и газа из пород мезозоя являются также Предкавказье, западные и восточные части Средней Азии.

На долю мезозойской эратемы приходится около 37% мировых запасов углей, также существенно различающихся в отдельных системах. Относительно небольшие месторождения с суммарными запасами, составляющими лишь 0,04%, установлены в триасе в восточной Австралии, Южной Африке, на Атлантическом побережье Северной Америки, в некоторых странах Латинской Америки, в CCCP (на Урале). Основные скопления мезозойских углей относятся к отложениям юрской (16%) и меловой (21%) систем. В Северном полушарии, где сосредоточены наиболее крупные угольные бассейны этого возраста, они располагаются по обе стороны Тихого океана. В Северной Америке важнейшие месторождения находятся на западе -- у Скалистых гор и на склонах Кордильер. Своими большими запасами выделяется буроугольный бассейн, занимающий северо-западную часть США и соседние районы Канады (Альберта). Угленосные толщи, относящиеся преимущественно к меловой системе, широко распространены также на Аляске и островах Арктического архипелага. Главная область мезозойского угленакопления -- обширная северо-восточная часть Азии. В пределах CCCP здесь расположены такие бассейны, как Ленский, Зырянский, Южно-Якутский, Буреинский и др. Угленосные площади распространяются отсюда в Северную Монголию и Китай. Месторождения меньших размеров, но играющие заметную роль в топливном балансе стран, разрабатываются в Иране, Центральной Африке, Южной Америке. По распространению горючих сланцев на 1-м месте среди пород мезозоя стоит юрская система, к которой относятся месторождения Западной Сибири и Волго-Уральской области (CCCP), Великобритании, ряда стран Африки и др. Значение их в общих мировых запасах сланцевой смолы невелико, они составляют не более 0,4%.

Бокситы, образование которых связано с поясами тёплого и влажного климата, встречаются местами в верхнем триасе и нижней юре; важное значение они приобретают во 2-й половине мезозоя и особенно в мелу, относящемуся к числу наиболее продуктивных систем фанерозоя. Бокситы этого возраста распространены очень широко; на территории CCCP они группируются в несколько провинций от Украины до Байкала. Промышленные месторождения имеются во Франции, Испании, Югославии, Греции и других странах Средиземноморья. В конце мелового периода началось формирование крупных залежей бокситов в Северной Австралии, Индии, Экваториальной Африке и Южной Америке, продолжавшееся в палеогене. Такая же зависимость от климатических условий проявляется в распространении осадочных железных руд. Большие скопления их находятся среди юрских и меловых прибрежно-морских отложений Западной Сибири, предгорьев Гарца (ФРГ), Англо-Парижского бассейна, Южных Аппалачей и др. Важное значение могут иметь также сидеритовые руды, связанные с угленосными толщами северо-восточной Сибири и севера Китая. В лагунных отложениях, относящихся главным образом к верхнему триасу и верхней юре, заключены огромные массы различных солей и гипсов.

В Европе они широко представлены по периферии Средиземноморского пояса и прилегающих платформ, в Америке тяготеют к южным районам США. Гипсоносные юрские породы имеются в Карпатах, на Северном Кавказе, юге Средней Азии; практический интерес представляют поваренная и калийная соли восточной Туркмении. Накопление солей продолжалось в раннем мелу, когда по обе стороны Южной Атлантики были сформированы мощные соленосные толщи. Промышленные скопления фосфоритов приурочены преимущественно также ко 2-й половине мезозоя. В отложениях верхней юры центральных и восточных районов восточно-европейской платформы выявлено несколько десятков месторождений желваковых фосфоритов. Области накопления фосфатов были наиболее обширны в позднем мелу. К этому времени относятся фосфориты и пласты фосфоритизированного мела Западной Европы, CCCP, Египта и других стран. В самом конце мезозоя и начале палеогена в Северной Африке образовался один из крупнейших в мире фосфоритоносный регион.

Интенсивный магматизм, проявившийся во 2-й половине мезозоя, вызвал образование разнообразных рудных полезных ископаемых. Преобладающая часть связанных с ним скоплений руд цветных и редких металлов тяготеет к складчатому поясу, окружавшему впадину Тихого океана. В его восточной ветви, протянувшейся от Аляски до Чили, сосредоточено большинство медно-порфировых месторождений. Они известны и на западе от Чукотки до Филиппин и Новой Гвинеи, что дало основание назвать Тихоокеанский пояс "Великим медным кольцом". В северной части этой ветви, проходящей через территорию CCCP, имеются месторождения руд золота, серебра, свинца, цинка, ртути, а также олова. Почти столь же разнообразен состав рудных полезных ископаемых в восточном Забайкалье, где они связаны с юрским и частично меловыми гранитоидными интрузиями. На Малом Кавказе известны медно-колчедановые месторождения, приуроченные к юрским вулканогенным породам, и месторождения магнетитовых руд, сформировавшихся на контакте с раннемеловыми гранитами. К раннему мезозою относится образование крупных месторождений никелевых руд, генетически связанных с трапповым комплексом Сибирской платформы. Большое значение имеют месторождения верхнемеловых хромитов, обнаруженных на Балканском полуострове, в Турции, Японии, Бирме, Центральной Америке и ряде других стран.

Раздел 5. Кайнозойская эра

Кайнозойская эра подразделяется на три периода: палеогеновый, неогеновый и четвертичный. Геологическая история четвертичного периода имеет присущие только ей отличительные особенности, поэтому она рассматривается отдельно.

5.1 Органический мир

Органический мир палеогенового и неогенового периодов существенно отличается от мезозойского. На смену вымершим или пришедшим в упадок мезозойским животным и растениям пришли новые -- кайнозойские. В морях начинают развиваться новые семейства и роды двустворчатых и брюхоногих моллюсков, костистых рыб и млекопитающих; на суше -- млекопитающих и птиц. Среди наземных растений продолжается быстрое развитие покрытосеменных.

Органический мир палеогенового периода. Органический мир моря был весьма разнообразным. Среди беспозвоночных получили исключительное развитие простейшие -- фораминиферы. Наряду с мелкими фораминиферами были широко распространены крупные -- нуммулиты. Они обитали на небольших глубинах теплых экваториальных и тропических морей. Господствовали двустворчатые и брюхоногие моллюски, они достигли исключительного разнообразия и по своему составу отличались от современных. Из других морских беспозвоночных были широко распространены морские ежи, шестилучевые кораллы, губки.

Среди морских позвоночных господствовали костистые рыбы, появились морские млекопитающие -- киты, дельфины, тюлени.

Органический мир суши характеризовался господством млекопитающих, которые заняли все основные среды обитания уже в начале палеогена. Среди млекопитающих было еще много примитивных животных, обитавших в лесах и болотах, но начиная с середины палеогена обособляются группы хищных, копытных, хоботных и приматов, появляются первые грызуны и насекомоядные. Среди хищных выделялся махайрод -- огромный саблезубый тигр с громадными клыками. В сухих лесостепных участках Казахстана и Средней Азии обитали индрикотерии -- гигантские безрогие носороги. Далекие предки слонов-- палеомастодонты -- достигали иногда размеров современных слонов, но хобот и бивни у них были еще очень небольшими.

Наземная флора не испытала значительных изменений; продолжался процесс развития цветковых покрытосеменных растений, которые распространились по всему земному шару.

Изучение состава органического мира и его расселения свидетельствует о существовании трех биогеографических провинций: средиземноморской -- теплой, северной и южной -- с умеренным климатом. Площадь тропической провинции была больше, чем в настоящее время.

Органический мир неогенового периода. Органический мир моря. Среди простейших произошли значительные изменения. Большинство крупных фораминифер, в том числе все нуммулиты, вымерли еще в палеогене, а в неогене продолжали развитие многочисленные мелкие фораминиферы. Среди беспозвоночных господствовали двустворчатые и брюхоногие моллюски, их состав изменился по сравнению с палеогеном и к концу неогена стал очень близок к современному. Богатая морская фауна населяла тропическую провинцию -- здесь жили все типы организмов, в особенности рифостроящие шестилучевые кораллы, различные иглокожие, губки, масса разнообразных рыб, много млекопитающих.

Органический мир суши. Большие изменения произошли среди господствовавших млекопитающих, они быстро эволюционировали в Евразии и Африке. Вымерли многие примитивные формы -- обитатели лесов, к условиям жизни в степях приспособились копытные, среди которых широко распространились гиппарионы, а также жирафы, носороги, олени. Появились огромные мастодонты, имевшие две пары бивней, причем верхние бивни были развиты сильнее, чем нижние. Современные слоны появились в конце неогена, среди сравнительно недавно вымерших был мамонт -- огромный шерстистый слон, живший в четвертичном периоде вместе с предками человека. Между Азией и Северной Америкой происходил широкий обмен млекопитающими по существовавшему тогда перешейку. Млекопитающие Южной Америки находились на значительно низшей стадии развития, а наиболее примитивными были млекопитающие Австралии, которые с конца мелового периода развивались в изоляции от других материков.

Наземная флора по составу мало отличалась от современной, продолжалось развитие покрытосеменных растений. Расцвет млекопитающих был тесно связан с развитием этих растений, являвшихся основной пищей растительноядных животных.

Биогеографические провинции стали иметь очертания, близкие к современным. В течение неогена постепенно сокращались размеры тропической провинции.

5.2 Платформы

В течение палеогена и неогена древние платформы находились в континентальных условиях, исключая окраинные части, которые испытывали незначительные прогибания и покрывались мелководными морями. Наибольшая трансгрессия в краевые части древних платформ наблюдалась в эоценовую эпоху. Неогеновый период характеризовался регрессией моря, которая привела к осушению площадей древних платформ.

Кайнозойская история Восточно-Европейской платформы тесно связана с геологической историей Средиземноморского пояса, где в палеогене происходили преимущественно опускания, а в неогене -- крупные поднятия. В палеогеновом периоде происходили опускания южной части платформы, примыкающей к Средиземноморскому поясу. В мелководном морском бассейне накапливались песчаные и карбонатно-глинистые осадки. К концу палеогена морской бассейн начал быстро сокращаться, и в неогене установился континентальный режим.

В иных условиях находилась Сибирская платформа, которая в течение кайнозойской эры представляла собой довольно высоко поднятую область размыва. В конце неогена в ее южной части проявились сильные поднятия. Образовалась система горных цепей северо-восточного направления, высота которых увеличивалась к центру поднятия, получившего название Байкальского свода. Возник горный рельеф с отдельными вершинами более 3000 м. В осевой части свода образовалась система узких и длинных впадин, протянувшихся на расстояние свыше 1700 км от границы с Монголией до среднего течения реки Олекмы. Самой крупной является впадина озера Байкал -- глубочайшая континентальная впадина в мире (наибольшая глубина 1620 м).

Горообразовательные движения подобного типа проявились в неогене на некоторых древних и почти на всех молодых платформах. Их результатом были высокие горные цепи Тянь-Шаня, Алтая, Саян; в Западной Европе -- Судет, Арденн, Гарца; в Северной Америке -- Аппалачей, части Скалистых гор; в Австралии -- Восточно-Австралийских гор. Этот процесс получил название активизации на платформах. В отличие от складчатых структур, возникших в геосинклинальных условиях, на активизированных платформах преобладали сводовые поднятия с перемещением отдельных крупных глыб по разломам. Процессы активизации на платформах, проявившиеся в неогеновом периоде на обширных площадях, сильно повлияли на создание современного горного рельефа поверхности Земли.

Результатом активизации является гигантское горное сводовое поднятие в Восточной Африке, в осевой части которого находится система Восточно-Африканских грабенов, протягивающихся на расстояние свыше 5000 км от южной границы Турции до реки Лимпопо. Крупнейшие из этих грабенов заняты водами Красного и Мертвого морей, Аденским заливом, озерами Рудольф, Альберт, Танганьика, Ньясса. Процесс активизации сопровождался интенсивным вулканизмом -- возникли гигантские горы: вулканы Килиманджаро (6010 м), Кения (5194 м), Меру (4565 м), Карисимби (4531 м). Два последних вулкана и ряд более мелких не прекратили свою деятельность до сих пор.

Четвертичный период

Общие сведения

Четвертичный период сильно отличается от всех более ранних. Главными его особенностями являются следующие:

1. Исключительно малая продолжительность, которая различными исследователями оценивается по-разному: от 600 тыс. до 2 млн. лет. Однако история этого короткого геологического промежутка времени настолько насыщена геологическими событиями исключительной важности, что он давно рассматривается отдельно и является предметом специальной науки -- четвертичной геологии.

2. Главнейшим событием в истории периода является появление и развитие человека, человеческого общества и его культуры. Изучение этапов развития ископаемого человека помогло разработать стратиграфию и выяснить палеогеографическую обстановку. Еще в 1922 г. академик А. П. Павлов предложил заменить устаревшее название «четвертичный период» (существовавшие ранее наименования «первичный», «вторичный» и, «третичный» периоды ликвидированы) более правильным -- «антропогеновий период».

3. Важной особенностью периода являются гигантские материковые оледенения, вызванные сильным похолоданием климата.

Во время максимального оледенения более 27% площади материков было покрыто льдами, т. е. почти втрое больше, чем в настоящее время.

Объем и границы четвертичной системы до сих пор являются предметом дискуссии. Хотя в силе остается решение о продолжительности четвертичного периода в 700 тыс. лет, но имеются новые убедительные данные в пользу того, чтобы границу понизить до уровня 1,8 -- 2 млн. лет. Эти данные связаны прежде всего с новыми находками предков древнейших людей в Африке.

Принято деление четвертичной системы на нижнечетвертичные, среднечетвертичные, верхнечетвертичные и современные отложения. Эти четыре подразделения употребляются без прибавления каких-либо названий (отдел, ярус и т. п.) и подразделяются на ледниковые и межледниковые горизонты. В основу деления четвертичной системы в Западной Европе положены горизонты, выделенные в Альпах.

Органический мир

Растительный и животный мир начала четвертичного периода мало отличался от современного. В течение периода происходила широкая миграция фауны и флоры в северном полушарии в связи с оледенениями, а во время максимального оледенения вымерли многие теплолюбивые формы. Наиболее заметные изменения произошли среди млекопитающих северного полушария. К югу от границ ледника наряду с оленями, волками, лисицами и бурыми медведями обитали холоднолюбивые животные: шерстистый носорог, мамонт, северный олень, белая куропатка. Вымерли теплолюбивые животные: гигантские носороги, древние слоны, пещерные львы и медведи. На юге Украины, в частности в Крыму, появились мамонт, белая куропатка, песец, заяц-беляк, северный олень. Мамонты проникли далеко на юг Европы до Испании и Италии.

Общей закономерностью развития флоры в течение четвертичного периода является неоднократное ее изменение и приспособление к похолоданию, обеднение видового состава и растительных сообществ, расширение травянистой и сокращение лесной растительности. В течение периода была сформирована современная растительность.

Наиболее важное событие, отличающее четвертичный период от всех других, -- появление и развитие человека. Ближайшими предками древнейших людей считаются австралопитеки, появившиеся более 2,5 млн. лет назад и жившие в конце неогена на территории Африки. Эволюция австралопитеков происходила в течение 1,5--2 млн. лет. Не исключено, что в Африке параллельно с австралопитеками развивалась и другая ветвь предков человека, по своей организации промежуточная между австралопитеками и древнейшими людьми.

На рубеже неогенового и четвертичного периодов появились древнейшие люди -- архантропы.

Среди архантропов различают питекантропов с острова Ява, синантропов из Китая и гейдельбергского человека из Германии. Архантропы занимали промежуточное положение между австралопитеками и человеком. Питекантропы умели изготовлять грубые каменные орудия, а синантропы уже пользовались огнем.

Древние люди -- палеоантропы, к которым относятся неандертальцы, были предшественниками современных людей. Они жили в пещерах, широко использовали не только каменные, но и костяные орудия. Палеоантропы появились в среднечетвертичное время.

Новые люди -- неоантропы -- появились в послеледниковое время, их представителями сначала были кроманьонцы, а затем появился современный человек. Все новые люди произошли от одного предка. Все расы современного человека биологически равноценны. Дальнейшие изменения, которые претерпевал человек, зависели от социальных факторов.

Четвертичные оледенения

Обширное оледенение охватило северное полушарие с начала четвертичного периода. Мощный слой льда (местами до 2 км толщиной) покрывал Балтийский и Канадский щиты, и отсюда ледниковые покровы спускались на юг. Южнее области сплошного оледенения существовали районы горных оледенений.

При изучении ледниковых отложений выяснилось, что четвертичное оледенение представляло собой весьма сложное явление в истории Земли. Эпохи оледенения чередовались с межледниковыми эпохами потепления. Ледник то наступал, то отступал далеко на север; иногда ледники, возможно, исчезали почти полностью. Большинство исследователей считает, что в северном полушарии было не менее трех четвертичных ледниковых эпох.

Хорошо изучено оледенение Европы, его центрами были Скандинавские горы и Альпы. На Восточно-Европейской равнине прослежены морены трех оледенений: раннечетвертичного -- окского, среднечетвертичного -- днепровского и позднечетвертичного -- валдайского. Во время максимального оледенения существовали два крупных ледниковых языка, достигавшие широты Днепропетровска и Волгограда. На западе этот ледник покрывал Британские острова и спускался южнее Лондона, Берлина и Варшавы. На востоке ледник охватывал Тиманский кряж и сливался с другим обширным ледником, наступавшим с Новой Земли и Полярного Урала.

Территория Азии подверглась меньшему по площади оледенению, чем Европа. Обширные участки были охвачены здесь горным и подземным оледенением.

5.3 Геосинклинальные пояса

Структура земной коры и палеогеография в начале эры

В начале кайнозойской эры структура земной коры была достаточно сложной и во многом близкой к современной. Наряду с древними платформами существовали молодые, которые занимали обширные площади внутри геосинклинальных складчатых поясов. Геосинклинальный режим сохранился на значительных территориях Средиземноморского и Тихоокеанского поясов. По сравнению с началом мезозойской эры площади геосинклинальных областей сильно сократились в Тихоокеанском поясе, где к началу кайнозоя возникли обширные мезозойские горные складчатые области. Существовали все океанические впадины, очертания которых несколько отличались от современных.

В северном полушарии располагались два огромных платформенных массива -- Евразия и Северная Америка, состоявшие из древних и молодых платформ. Они были разделены впадиной Атлантического океана, но соединялись в районе современного Берингова моря. На юге уже не существовало материка Гондваны как единого целого. Австралия и Антарктида представляли собой отдельные континенты, а связь между Африкой и Южной Америкой сохранялась до середины эоценовой эпохи.

История геологического развития геосинклинальных поясов

Как и в мезозое, значительные территории Средиземноморского и Тихоокеанского поясов продолжали геосинклинальное развитие. Существенным различием в истории этих поясов было интенсивное проявление альпийской складчатости в Средиземноморском поясе, в то время как в Тихоокеанском она сказалась гораздо слабее и охватила меньшие площади. Вся территория других поясов представляла собой молодые платформы. Лучшим примером является хорошо восстановленная геологическая история Средиземноморского пояса.

Средиземноморский геосинклинальный пояс

Внутри этого пояса, как и в мезозое, продолжали существовать две геосинклинальные области -- Альпийско-Гималайская и Индонезийская, геологическая история которых существенно различалась. В Альпийско-Гималайской области интенсивно проявилась альпийская складчатость, в результате которой огромная территория превратилась в горную страну; в Индонезийской -- складчатые процессы шли значительно слабее.

Альпийско-Гималайская геосинклинальная область. Палеогеновая и неогеновая история этой огромной области хорошо восстановлена в южной части Западной Европы и на Кавказе. В качестве примеров кратко рассмотрим историю развития Альп и Кавказа, изученную с большой полнотой.

Геосинклинальная система Альп. Современная структура Альп очень сложна. Альпы представляют собой дугообразную систему горных хребтов, которая состоит из нескольких покровов мощных чешуи горных пород, опрокинутых и надвинутых с юга на север. Альпийские горы, как и Кавказские, являются молодыми, они возникли в кайнозое.

Палеогеновая история Альп существенно отличается от неогеновой. В палеогене преобладали процессы прогибания и осадконакопление шло в морских условиях; в неогене Альпы стали горной страной со сложным складчатым строением.

В палеогене на территории Альп существовал ряд узких геосинклинальных прогибов, имевших дуговидную форму, близкую к современной структуре Альп. В начале и середине периода (палеоцене и эоцене) в этих прогибах шло накопление морских песчаных, глинистых и карбонатных осадков. В конце периода (олигоцене) Альпы были охвачены поднятиями, в результате которых вся территория Альп превратилась в складчатую горную систему. Завершился главный геосинклинальный этап. Альпы вступили в заключительный -- орогенный этап геосинклинального развития, который продолжается и в наше время.

В неогене Альпы представляли собой горную страну, в которой господствовали процессы разрушения горных пород. Осадконакопление происходило в континентальных условиях в глубоком Предальпийском краевом прогибе, который протягивался в виде дуги вдоль северного склона Альп. В этом прогибе формировалась мощная молассовая формация (более 3--4 тыс. м), состоявшая из грубых песчаников и конгломератов. По мере приближения к Альпам отложения становились все более грубыми, чаще встречались в них конгломераты. Состав и распределение молассовых отложений являются доказательством того, что Альпы в неогене представляли собой высокий горный массив, откуда шел интенсивный снос грубого материала в располагавшийся рядом Предальпийский краевой прогиб. В середине неогена этот прогиб был заполнен грубыми молассовыми накоплениями и прекратил свое существование. В горной части Альп продолжались крупные вертикальные поднятия и горизонтальные подвижки, которые привели к образованию сложнейшей по строению системе покровов. В результате этих тектонических процессов во многих участках Альп более древние породы оказались надвинутыми на более молодые.

Геосинклинальные системы Кавказа. В начале палеогенового периода на Кавказе продолжали существовать три крупные области осадконакопления, разделенные геоантиклинальными поднятиями (севернее и южнее Главного Кавказского хребта и на Малом Кавказе). Первые две входили в состав геосинклинальной системы Большого Кавказа, а третья -- в состав Малокавказской системы. История развития этих систем существенно различалась.

В палеоцене и эоцене в широких прогибах, расположенных к северу и югу от Главного Кавказского хребта, шло формирование песчаных, глинистых и карбонатных отложений мощностью до 2 км. На Малом Кавказе в это же время в ряде глубоких прогибов накапливалась очень мощная толща вулканических и осадочных отложений (в Армении -- до 5 км, а в Грузии -- до 7 км). Земная кора здесь имела значительную подвижность, большую роль играли глубинные разломы, по которым магматический материал поступал на поверхность.

В конце палеогенового периода на Кавказе, как и в Альпах, начались сильные поднятия, в результате которых формировался Главный Кавказский хребет, а в Закавказье -- горные цепи Малого Кавказа. Между ними возникли две крупные межгорные впадины -- Колхидская и Куринская, где, начиная с неогена и до наших дней, происходило накопление мощных осадков за счет материала, поступавшего с высоких горных хребтов. Севернее Главного Кавказского хребта образовался глубокий и широкий Предкавказский краевой прогиб, в котором в течение всего неогена шло накопление мощных обломочных и карбонатных пород (мощность превышает 5 км). К началу четвертичного периода вся территория Кавказа превратилась в сушу.

В палеогеновой и неогеновой истории Альп и Большого Кавказа наблюдалось много общего. Отличия заключались в том, что процессы осадконакопления на Кавказе продолжались дольше и здесь не возникла сложная система покровов горных пород, как в Альпах. История Малого Кавказа отличалась проявлением интенсивной вулканической деятельности, которая как для Альп, так и для Большого Кавказа не была характерной.

История геологического развития других геосинклинальных систем Альпийско-Гималайской области в палеогене и неогене обнаруживает сходство с рассмотренной историей Альп и Кавказа. В конце палеогена и в неогене повсеместно проявилась альпийская складчатость (Пиренеи, Карпаты, Балканы и т. д.). В одних системах поднятия произошли раньше, в других -- позже. В одних системах они были сильнее, в других -- слабее. Неодинаково шли и процессы осадконакопления. Несмотря на эти различия, в истории развития геосинклинальных систем наблюдалось большое сходство во времени и в характере проявления тектонических движений. Главный геосинклинальный этап закончился в палеогене, а заключительный начался в неогене и продолжался в четвертичном периоде.

Индонезийская геосинклинальная область. Эта область охватывает огромную территорию, занятую островами Малайского архипелага и многочисленными морскими впадинами. Палеогеновые и неогеновые отложения слагают более 3/4 всей площади Малайского архипелага, отличаются большим разнообразием фаций и часто имеют колоссальные мощности (например, на острове Калимантан мощность более 12 км). Широко распространены вулканические и вулканогенно-осадочные отложения, в меньшей степени -- песчаные, глинистые и карбонатные. Большая подвижность земной коры явилась причиной процессов интенсивного прогибания и поднятия, сопровождаемых явлениями вулканизма колоссальных размеров. В целом картина была близка к современной, изменились только очертания и места расположения островов и морских впадин.

Современный интенсивный вулканизм и землетрясения, крупные поднятия на островах и опускание в пределах морских впадин, сопровождающиеся складкообразованием и накоплением мощных осадков, свидетельствуют о том, что Индонезийская геосинклинальная область до сих пор находится на главном этапе геосинклинального развития.

5.4 Эпохи складчатости

Альпийская складчатость -- последняя крупнейшая эпоха тектогенеза, охватывает последние 50 млн лет геологической истории Земли (палеоцен -- кайнозой). Термин был впервые использован французским геологом Бертраном в 1886--1887 годах для обозначения складчатости мезозойско-кайнозойских и более древних отложений Южной Европы.[1]

В эту эпоху в результате активизации процессов горообразования, складкообразования, разломообразования, гранитизации, вулканизма, сейсмичности и других геодинамических процессов сформировался крупнейший горный альпийский пояс, пересекающий по широте Евразию и обрамляющий впадину Тихого океана, -- Средиземноморский (Альпийско-Гималайский) складчатый (геосинклинальный) пояс и Тихоокеанское кольцо альпийской складчатости.

Складкообразование происходило в пределах геосинклинальных областей, развивавшихся в мезозое и раннем палеогене.

5.5 Физико-географические условия

Физико-географические условия в начале палеогена мало отличались от таковых в конце мелового периода. После похолодания климат вновь стал теплым. В Европе до берегов Балтики восстановились тропические и субтропические флоры, имевшие характер густых и влажных лесов. В них были широко представлены пальмы, бананы, эвкалипты, вечнозеленые лавры, фикусы, магнолии, мирты, дубы, каштаны и другие широколиственные растения, а из хвойных - гигантские секвойи, араукарии, болотные кипарисы. В лесной тени произрастали папоротники, в том числе древовидные, по морским побережьям - тропическая мангровая растительность.
Тропические и субтропические флоры преобладали в начале палеогена в Северной и Южной Америках, Африке и Южной Азии. Даже в Гренландии и на Шпицбергене была разнообразная растительность, свойственная теплому умеренному климату: секвойи, болотные кипарисы, гинкго, буки, дубы, платаны, клены, магнолии, липы, березы и др. Любопытно развитие у многих высокоширотных растений гигантских листьев до 30-40 см. Климат в этих местах был в палеогене близок к современному климату Южной Франции или Калифорнии.

А на обширных территориях Центральной Азии с начала палеогена намечается тенденция к аридизации (повышениие засушливости) климата, которая, постепенно усиливаясь, прогрессировала на протяжении всего этого периода и неогена. Это привело к усыханию обильных здесь в позднемеловое время внутриконтинентальных пресноводных бассейнов, к постепенному обезлесиванию ландшафта с развитием к концу палеогена (олигоценовая эпоха) открытых пространств типа лесостепей, степей и саванн. Вместо влаголюбивой сочной лесной растительности получают преобладание злаки (Gramineae), жесткие и относительно сухие листья которых хорошо защищены от обезвоживания. Местами в саваннах возвышались отдельные группы деревьев с высоко расположенными кронами. Более густая древесная и кустарниковая растительность сохранялась по долинам рек. Аналогичные открытые сухие ландшафты получили в начале неогена широкое распространение и на других континентах, но наиболее засушливыми в кайнозое оставались районы Центральной Азии.

Во второй половине палеогена началось постепенное глобальное похолодание климата, которое усилилось в неогене. Оно завершилось в плейстоценовой эпохе четвертичного периода развитием нового великого оледенения. Процесс похолодания климата был очень медленным и постепенным. Все более отчетливо проявлялась климатическая зональность. Климатические изменения легко прослеживаются по преобразованиям флоры. Теплолюбивая флора в Евразии и Северной Америке постепенно отступала к югу, сменяясь в умеренной зоне листопадными и хвойными лесами. Изменения климата представляют собой внешний итог сложнейшего взаимодействия множества различных факторов (космических, географических и атмосферных), среди которых важную роль играют направления морских течений и характер атмосферной циркуляции. Эти последние зависят, в свою очередь, от изменений рельефа и положения континентов.

Согласно представлениям теории тектоники плит, в кайнозое продолжалось движение континентов, которое постепенно привело к современной картине их размещения. От Северо-Американского материка отделилась Гренландия. Смещения Африки и Индии почти совсем закрыли мезозойский океан Тетис. На его месте ныне существуют Средиземное, Черное и Каспийское моря, а на востоке - моря Зондского архипелага, однако среди ученых еще нет единства мнений о преемственности этих бассейнов по отношению к Тетису. Индостанская плита, смещаясь к северо-востоку, наконец, соединилась с Азией. Австралия, вероятно, лишь в эоцене обособилась от Антарктиды и стала быстро (в геологическом смысле) продвигаться к северу, приближаясь к экватору.

Смыкание континентальных плит сопровождалось развитием горной складчатости в зонах их контакта. В кайнозое сформировался Альпийский складчатый пояс. В палеогене и неогене поднялись горные цепи Атласа, Пиренеев, Альп, Апеннин, Балкан, Карпат, Крыма, Кавказа, Копетдага, Памира и Гималаев, завершилось формирование Анд, Кордильер и ряда других горных систем. Неоген характеризуется высоким положением материков И наибольшей степенью осушения их территорий за весь фанерозой, с этим связано преобладание открытых сухих ландшафтов в неогене.

Северный полюс, находившийся в мезозое в северной части Тихого океана и на близких к океанскому побережью областях Северо-Восточной Азии и Аляски, в кайнозое оказался в центре почти замкнутого бассейна Северного Ледовитого океана, который сам сформировался лишь в кайнозое. Этот бассейн в значительной своей части закрыт для доступа меридиональных морских течений, которые могли бы обеспечить более равномерное распределение температур в мировом океане и на поверхности Земли в целом. Благодаря этому Северный Ледовитый океан при расположении в нем Северного полюса оказался аналогичным континенту в смысле возникновения там огромного "очага холода", "мешка льдов". Возможно, это было важнейшей из причин, вызвавших охлаждение климата в кайнозое, которое завершилось великим оледенением.