Тектонический режим. Дальнейшее развитие протоплатформ 4 страница

Наиболее значительные изменения претерпевает растительный мир суши. С конца раннего мела (с альба) появляются первые покрытосеменные цветковые растения. С позднего мела покрытосеменные составляют уже ведущий элемент наземной флоры.

Особенно много насекомых, которые эволюционировали в тесной связи с растениями.

В морских бассейнах мела важнейшими группами являются головоногие, двустворчатые и брюхоногие моллюски, морские ежи, брахиоподы, губки, мшанки, шестилучевые кораллы, фораминиферы.

Среди морских беспозвоночных животных одно из первых мест продолжают занимать головоногие моллюски. Во второй половине периода роль аммонитов (наружнораковинных) уменьшается, но белемниты (внутреннераковинные) играют большую роль.

В мелу широко распространены двустворки и гастроподы. Среди двустворок много устриц – Ostrea. Представляют интерес кораллоподобные двустворки – Hippurites. Среди гастропод большую роль играли Conus, Fusus и др.

На границе юры и мела происходит новое значительное обновление аммонитов. Наряду с плоскоспиральной раковиной появляются ранее неизвестные формы с аномальными раковинами, прямыми, улиткообразными. Возникают гигантские формы – до 2 м в поперечнике.

Среди морских водорослей очень характерны микроскопические золотистые (кокколитофориды) и диатомовые. Водоросли (нанопланктон) и мелкие фораминиферы в позднем мелу участвовали в образовании белого писчего мела.

В мире позвоночных в мелу продолжается господство пресмыкающихся (рептилий). Среди летающих рептилий часты птеродактили и рамфоринхусы, среди водных – плезиозавры и ихтиозавры. Среди наземных рептилий (динозавры) выделяются представители на двух ногах и с мощным хвостом – игуанодоны, на четырех ногах и с длинным хвостом – травоядные – диплодоки и др., хищники тираннозавры. Все они доживут до конца мела (маастрихта). Для мелового периода характерно появление змей, которые, как и крокодилы, большое развитие получили в кайнозое.

Значительный прогресс произошел в развитии птиц, среди которых появились высоко организованные и специализированные формы.

Среди рыб преобладающее значение приобретают костные рыбы.

Млекопитающие, появившиеся еще в начале мезозоя, все еще были мелкими и встречались довольно редко, но за меловой период они прошли сложный эволюционный путь, дав начало многим высокоорганизованным формам. В мелу известны остатки не только сумчатых, но и плацентарных, в частности, насекомоядных млекопитающих.

Структуры земной коры и палеогеография.В начале мела по-прежнему существовала северная платформа Лавразия, усложненная к этому времени рядом опусканий. Более существенные погружения, сопровождаемые разломами, проявились на Гондване, на территории современного Индийского океана, впадина которого уже наметилась. Опускания были и в южном секторе современного Атлантического океана.

В геосинклинальных поясах в течение раннего мела проявилась новая фаза складчатости – колымская (третья фаза киммерийской эпохи тектогенеза). В Верхоянской области результатом ее было окончание геосинклинального режима и оформление горных складчатых сооружений Северо-Востока России (хребты Верхоянский, Черского и др.), а также гор Восточного, Южного Китая и Индокитая.

Для позднего мела характерен энергичный вулканизм на Африканской платформе. Здесь образовались обширные покровы и интрузии основных пород – типа сибирских траппов. К концу позднемеловой эпохи относится последняя фаза киммерийской складчатости – ларамийская, которая с наибольшей силой проявилась в Кордильерской геосинклинальной области и привела к оформлению Кордильер.

В раннем мелу отмечается слабая регрессия, в позднем мелу – обширная морская трансгрессия. Эта трансгрессия, а также продолжающееся расширение и углубление океанических впадин завершили распад суперплатформ Лавразии и Гондваны на отдельные континенты.

Появление океанической впадины Северной Атлантики в мелу определило разделение Лавразии на два континента: Евразию и Северную Америку. К этому времени Гондвана распалась на континентальные глыбы: Африку, Индостан, Австралию, разделенные Индийским океаном. Почти полностью отделились Африка и Южная Америка.

Евразия включала древние эпибайкальские платформы: Восточно-Европейскую, Сибирскую и Китайскую, присоединенные к ним области каледонской и герцинской складчатости.

Позднемеловая трансгрессия значительно проявилась на всех континентах (кроме Австралии). В морях, которые занимали свыше половины площади современных континентов, резко преобладало накопление карбонатных (в том числе белый писчий мел) осадков. Гондвана или ее уже отдельные платформы впервые в значительной степени покрылись морем.

Климатические условия были подобны юрским. Наличие широтно вытянутых морских зоогеографических областей указывает на климатическую зональность. Зона жаркого климата совпадала с областью Тетиса. Как по северной, так и по южной окраинам Тетиса среди нижнемеловых отложений встречаются толщи соленосных лагунных отложений (Средняя Азия, Северная Африка), намечающие положение областей засушливого климата. В более северных районах бывшей Лавразии (Якутия, Приморский край, запад США) среди отложений мела широко распространены угли, связанные в своем образовании с условиями влажного климата умеренного пояса.

В позднем мелу в связи с широким развитием трансгрессии климатическая зональность менее ясна. Фаунистические различия между Средиземноморской и Бореальной палеогеографическими областями смягчаются и широкое развитие получают карбонатные отложения (белый писчий мел – Европа), а также терригенные морские осадки (Западная Сибирь).

Полезные ископаемые. С континентальными отложениями мела связано около 21% мировых запасов углей (Ленский, Зырянский бассейны в России, месторождения запада Северной Америки и др.), а с лагунными - месторождения солей Туркмении и Северной Америки.

В мелу известны месторождения бокситов (юг Франции, Испании, Турции и др.), оолитовых железных руд (Бакчарское месторождение на юго-востоке Задной Сибири), фосфоритов (Европейская часть России), белого писчего мела (многие страны Европы).

Меловой возраст имеют продуктивные нефте- и газоносные горизонты многих районов Западно-Сибирской равнины, запада Средней Азии, Канады, стран Африки и т.д.

С кислыми интрузиями связаны разнообразные месторождения на всем протяжении Тихоокеанского геосинклинального пояса: олова, свинца и золота в мезозоидах Северо-Востока России, запада Северной Америки. Так называемый «оловянный пояс», кроме указанных регионов, прослеживается через территорию Малайзии, Таиланда и Индонезии. Крупные месторождения олова, вольфрама, сурьмы и ртути имеются на юго-востоке Китая и в Южной Корее.

В кимберлитовых трубках мелового возраста сосредоточены месторождения алмазов Южной Африки, Индии и частично Сибирской платформы (Якутия).

4.2.3 Кайнозойская эра (эратема) – KZ

Кайнозой – новый этап геологической истории Земли. Первоначально кайнозойскую эру подразделяли на два периода – третичный, куда включали палеоген и неоген, и четвертичный (Междунар. Геол. Конгресс, Болонья, 1881 г.). С 1960 г. кайнозой делится на три периода: палеоген, неоген и четвертичный (решение МСК).

Начало эры – 65 млн. лет назад, продолжается доныне. В течение кайнозоя была создана современная физико-географическая обстановка, сложился своеобразный органический мир, в котором млекопитающие играют ведущую роль, в конце эры появился человек.

4.2.3.1 Палеогеновый период (система) – ₧

Расчленение. Палеоген как самостоятельное подразделение выделен К.Науманном в 1866 году. Начало периода – 65 млн. лет, окончание – 23 млн. лет. Продолжительность – 42 млн. лет. Палеоген подразделяется на три отдела и семь подотделов: палеоцен (нижний и верхний), эоцен (нижний, средний и верхний), олигоцен (нижний и верхний). В составе отделов выделяются ярусы, которые в каждом крупном регионе (Западная Европа, Крымско-Кавказская область, Тихоокеанское побережье Северной Америки и др.) свои. Т.е. из-за большого разнообразия фаций и органических остатков общепринятых ярусов не имеется.

Органический мир. Кайнозой – новый этап в развитии органического мира. На рубеже мезозоя и кайнозоя многие характерные для мезозоя морские и наземные животные вымерли, а сохранившиеся утратили свое значение. К этому времени полностью прекращают свое существование аммониты, белемниты, рудисты, некоторые двустворки (иноцерамы), а также ихтиозавры, плезиозавры, динозавры и ряд групп мезозойских пресмыкающихся. Их место занимают бурно развивающиеся млекопитающие.

На смену мезозойским пришли новые роды и семейства двустворчатых и брюхоногих моллюсков, а также костистых рыб. Резкий толчок в развитии испытала покрытосеменная растительность. Большое развитие получили фораминиферы.

Нуммулиты были столь многочисленны в Тетической области, что скопления их раковин образовывали толщи мощностью десятки метров. Поэтому первоначально даже предлагалось называть палеоген нуммулитовой системой. Нуммулитовые известняки использовались при возведении пирамид фараонов в Египте.

В эоцене широко распространены одноклеточные известковые водоросли – кокколитофориды, относимые к отделу золотистых водорослей.

В высоких широтах большую роль играли радиолярии и диатомовые водоросли.

Среди беспозвоночных разнообразны губки. Их спикулы образовывали массовые скопления, давшие начало своеобразным породам – спонголитам. Многочисленны шестилучевые кораллы (склерактинии), которые были представлены мелководными и редкими глубоководными формами. Рифовые массивы, развитые в настоящее время в тропических морях, начали возникать в конце эоцена.

Широко распространены мшанки, морские ежи, остракоды. Но наибольшее распространение получили двустворки (пектиниды и др.) и брюхоногие моллюски (Turritella, Cerithium и др.), обитавшие в разнообразных бассейнах (морских, солоноватоводных, пресноводных). Некоторые гастроподы приспособились к жизни на приморских низменностях.

В водных бассейнах обитали многочисленные рыбы, преимущественно костистые и хрящевые (акулы, скаты). Появились древние представители китов, сирены, дельфины – млекопитающие, освоившие морскую среду.

Земноводные были немногочисленны - это лягушки, жабы, гигантские саламандры. Рептилии представлены черепахами, ящерицами, змеями и крокодилами.

Среди позвоночных млекопитающие и птицы заняли господствующее положение. Одним из наиболее крупных палеогеновых (олигоценовых) млекопитающих был безрогий носорог – индрикотерий – высотой до 5 м. Наиболее многочисленны архаичные непарнокопытные, затем по численности идут парнокопытные, примитивные грызуны, хищники, насекомоядные и зайцеобразные.

В олигоцене существовали примитивные свиньи, верблюды, олени. В начале палеогена появились лемуры – наиболее примитивная группа среди приматов, называемая полуобезьянами. Только в конце эоцена возникли настоящие обезьяны – антроподы. В это же время появились крупные хоботные и сумчатые.

Среди наземной флоры продолжалось развитие покрытосеменных. В тропических и субтропических лесах растут пальмы, магнолии. Гигантские секвойи, кипарисовые и др. Наряду с ними в более умеренном климате росли тополь, береза, дуб, каштан и др.

Структуры земной коры и палеогеография. В начале палеогена в Северном полушарии выделяются два крупных материка, соединявшихся в районе Берингова пролива: Евразия и Северная Америка.

В Южном полушарии существовало несколько материков - частей бывшей Гондваны: Африка, Индостан, Южная Америка.

Полное отделение Антарктиды от Австралии и Южной Америки произошло во второй половине палеогена. Материки разделялись Тихим, Атлантическим, Индийским и Северным Ледовитым океанами. Между северными и южными материками существовало море Тетис.

Материки состояли из разновозрастных складчатых сооружений (докембрийских, палеозойских и мезозойских), перекрытых разновозрастным платформенным чехлом. В палеогене продолжали геосинклинальное развитие значительно сократившиеся после киммерийских и ларамийских складчатых движений Средиземноморский и Тихоокеанский геосинклинальные пояса.

В палеогене началась альпийская эпоха тектогенеза. После сравнительно спокойного этапа в первой половине палеогена, в конце эоцена усилились альпийские складчатые движения. С ними связано внедрение основных и ультраосновных, а чаще кислых интрузий во многих районах Тетиса (Альпы, Малый Кавказ, Малая Азия, Памир и др.).

Одной из особенностей палеогеновой тектоники являются расколы земной коры и нередко движения по ним отдельных блоков. Они оказали влияние на контуры континентов и усложнили их внутреннее строение. Рифты закладываются в ряде районов земного шара. Например, система рифтов меридионального направления в Восточной Африке протяженностью 6500 км. Формирование рифтовых зон сопровождалось вулканизмом основного состава (базальты). Это выявлено на дне всех океанов.

Кратковременная регрессия конца мела сменилась в палеогене трансгрессией, которая достигла максимума в эоценовую эпоху. Это была последняя большая трансгрессия в истории Земли. Море из геосинклинальных поясов проникло во многие районы Земли: в Западную Сибирь, Среднюю Азию, на Аравийский полуостров и др.

В конце палеогена (в олигоцене) происходит регрессия и море покидает почти все континенты. Так, большая часть Евразии составляла континент.

В Средиземноморской геосинклинальной области и на прилегающих к ней участках платформ исключительное развитие получили нуммулитовые известняки и коралловые рифы. Эти отложения указывают на высокую температуру вод и, следовательно, на жаркий тропический климат. Севернее, на Восточно-Европейской платформе и в Западной Сибири широко распространены трепела и опоки, сложенные панцирями диатомей и кремниевых жгутиковых одноклеточных водорослей. Ныне они широко распространены лишь в морях умеренных и субполярных климатических зон. Это указывает на сравнительно более низкую температуру морских вод в высоких широтах.

В палеогене выделяются области с сухим полупустынным и пустынным климатом, но они занимали меньшие площади, чем в настоящее время. Связанные с ними накопления гипсов и солей известны в Монголии, Туркмении, Египте, Техасе.

Полезные ископаемые. В палеогене известны бокситы (Австралия, Гвинея, Ямайка и др.), марганец (Кавказ, Западная Африка), железные руды (Северная Америка, юг Западно-Сибирской равнины), нефть (Иран, Ирак), газ (Ставропольский край), каменный уголь (Сахалин), бурые угли (Германия), золото и серебро (Чукотка), свинец и цинк (Дальний Восток), вольфрам и молибден (Кавказ), графит (Мексика), а также фосфориты, ртуть, уран, медь.

4.2.3.2 Неогеновый период (система) – N

Расчленение. В 1853 г. австралийский ученый М.Гернес назвал «неогеном» новый этап в развитии Земли, когда география и органический мир уже были в значительной мере сходными с современными.

Начало периода – 23 млн. лет, окончание – 1,8 млн. лет, продолжительность – 21, 5 млн. лет.

В неогене выделены два отдела: миоцен и плиоцен, и подотделы.

Стратиграфия неогена очень сложная, так как в неогене происходит дальнейшее обособление водоемов и соответственно увеличение числа эндемичных фаун, которые трудно сравнивать. Поэтому общепринятых ярусов нет.

Органический мир. Неогеновые растения и животные по систематическому составу близки к палеогеновым и современным, но географическое распределение их было несколько другим.

В неогене определились фитогеографические провинции, близкие современным (за исключением тундровой зоны). Например, в плиоцене Европы теплолюбивая растительность (пальмы, папоротники, дубы и др.) существовала лишь на крайнем юге. На остальной части Европы и юге России существовала флора теплого умеренного пояса, а на ее севере росли хвойные леса.

Моря неогена характеризовались богатством одноклеточных водорослей – диатомовых и золотистых (кокколитофориты).

Среди морских беспозвоночных широко распространены двустворки и гастроподы, среди которых много современных родов (Cardium, Venus и др.). Обильны морские ежи, мшанки и др.

Вымерли нуммулиты и др. фораминиферы, жившие в палеогене, обильны стали планктонные фораминиферы.

Сильно меняется состав организмов суши. В неогене возникли многие современные семейства и роды млекопитающих, но также существовали таксоны, свойственные только неогену. Широкое распространение получили семейства хищных (саблезубый тигр – Machairodus), копытных (гиппарионы – Hipparion), хоботных (мастодонты – Mastodon). Появились медведи, гиены, куницы, собаки, свиньи, быки, овцы, жирафы, человекообразные обезьяны, в плиоцене – слоны, гиппопотамы, гиппарионы и настоящие лощади.

Приматы в неогене обитали не только в лесах, но и стали осваивать открытые пространства. В верхнем миоцене Европы обнаружены остатки обезьян – дриопитеков, напоминающих современных шимпанзе.

Древнейшим представителем гоминид считается рамапитек, остатки которого обнаружены в отложениях верхнего миоцена Индии и Кении. Много ископаемых остатков гоминид описаны из отложений верхнего плиоцена Восточной и Южной Африки. Все они принадлежат разновидностям австралопитека и по строению ближе к скелету людей, чем любая из современных человекообразных обезьян.

Структуры земной коры и палеогеография. В начале неогена в северном полушарии существовали две огромные по размерам и сложные по структуре платформы: Евразия и Северо-Американская. Особенностью неогеновой истории платформ является господство в их пределах континентальных условий осадконакопления. Лишь в их краевые части покрывались мелководными лагунными и морскими бассейнами, куда вода проникала из сопредельных геосинклинальных областей и океанов. Другая особенность их развития в неогене – эпиплатформенный орогенез.

В южном полушарии по-прежнему продолжали существовать континенты прежней Гондваны: Южная Америка, Африка, Мадагаскар, Индия, Австралия и Антарктида.

Продолжались расколы и формирование системы грабенов на Африканской платформе, сопровождающиеся излиянием базальтов в ряде регионов Западной, Северной и Восточной Африки, на Мадагаскаре и юге Аравийского полуострова. В середине миоцена эти движения ослабевают, окраины континента погружаются под уровень моря. Новые поднятия происходят в позднем миоцене. На востоке континента они выразились в дальнейшем росте сводово-глыбовых поднятий, в осевой части которых еще с конца палеогена шло формирование самой крупной на континентах системы рифтов, прослеживающейся на 6500 км. Амплитуды опусканий в грабенах достигали 3 км. Центральные части грабенов были заняты озерами Восточной Африки, Красным и Мертвым морями, Аденским и Суэцким заливами.

Образование рифтовой системы сопровождалось активным вулканизмом. В это время возник вулкан Килиманджаро и др.

Средиземноморская геосинклинальная область в начале неогена была занята морем островного характера – в виде островов, среди которых возвышались горы, возникшие еще в палеогене. По обеим сторонам тихого океана протягивались две узкие геосинклинальные области Тихоокеанского гесинклинального пояса: Восточно-Тихоокеанская (Кордильерская) и Западно-Тихоокеанская.

На протяжении неогена в геосинклинальных областях с новой силой проявились альпийская складчатость и горообразование, придавшие альпийским горным сооружениям современный облик. Это самые высокие и молодые горы на земной поверхности.

В плиоцене складчатые движения ослабли, но зато проявились сильные дизъюнктивные дислокации, охватившие как области недавней складчатости, так и докембрийские платформы и древние палеозойские и мезозойские складчатые сооружения. В результате многие участки древних горных сооружений оказались высоко приподнятыми. К таким омоложенным складчатым сооружениям относятся каледонские и герцинские структуры Урала, Сибири (Алтай, Саяны), Австралии и др.

Сложно проходило развитие Средиземноморской геосинклинальной области. Здесь на протяжении неогена произошло несколько фаз альпийской складчатости. В процессе формирования альпийских складчатых сооружений между возвышающимися дугами складчатых гор возникали обширные изолированные котловины иногда значительной глубины (Средиземное, черное и др. моря).

В неогене не было значительных трансгрессий и моря охватывали только краевые участки платформ. В связи с тем, что контуры материков и морей в неогене мало отличались от современных, среди неогеновых осадков больше всего известны континентальные отложения. В неогеновых морях юга Восточно-Европейской платформы в прибрежных зонах накапливались литотамниевые известняки и протягивались мшанково-коралловые рифы.

Климатические особенности прослеживаются довольно легко. В Западной Европе и на юге Восточно-Европейской платформы в начале неогена установился теплый, умеренный или субтропический климат, но с зимним сезоном. К северу от этой зоны, вплоть до Гренландии, климат был умеренным. Во второй половине неогена, в плиоценовую эпоху, климат в Европе стал на всем протяжении континентальным, умеренным, но все же более теплым, чем в современную эпоху. В конце неогена наступило похолодание и климатическая обстановка приблизилась к современной.

Все океаны к началу неогена по очертаниям близки современным. В них формировались абиссальные впадины, глубоководные желоба, батиальные холмистые равнины, продолжалось развитие срединно-океанических хребтов.

Идет начавшееся еще в олигоцене дальнейшее глобальное снижение температуры воды.

С конца миоцена и особенно в начале плиоцена снижается уровень Мирового океана, что связано с расширением и углублением абиссальных желобов и рифтовых зон, с увеличением емкости океанических впадин. В это же время резко возрастают глубины Средиземного, Черного и Красного морей – до 2.5-3.5 км и более.

Активный вулканизм проходил в основном в центральных и краевых частях Тихого океана (Курильские, Японские и др. острова).

Полезные ископаемые. Наибольшее значение среди полезных ископаемых, связанных с неогеновыми отложениями, имеют нефть и газ. Основная масса гигантских месторождений нефти и газа приурочена к периферическим областям и располагается в предгорных и межгорных прогибах (Иран, Ирак, Персидско-Месопотамская нефтегазоносная территория, Каспий и др.).

В неогене часто встречаются месторождения угля (лигниты и бурые угли), они распространены на всех континентах, оолитовые и пластовые железные руды (Керченский полуостров), металлоносные месторождения кор выветривания (бокситы, железо, марганец, никель, кобальт), которые начали развиваться с конца мезозоя (Южная и Центральная Америка, острова Карибского бассейна и др.).

С неогеновым магматизмом связаны крупные месторождения олова в Андах, золота, серебра и меди в Центральной Америке, полиметаллические месторождения и т.д.

Также имеются месторождения калийных солей, поваренной соли, фосфоритов, трепелов и пр.

4.2.3.3 Четвертичный период (система) – Q

Расчленение. Название «четвертичные породы» (как и «третичные») было предложено в 60-х годах XVIII в. итальянским ученым Ардуино для обозначения новейших образований Северной Италии – наносов р.По и ее притоков. Объединение их в наиболее молодую, четвертичную систему сделано в 1829 г. бельгийским геологом Ж.Денуайе. А.П.Павлов в 1922 г. предложил именовать четвертичный период «антропогеном» (от греч. антропос – человек и генос – происхождение), подчеркивая тем самым, что именно этот отрезок времени связан с появлением и развитием человека. Однако, как теперь установлено, первые предки человека появились еще в миоценовую эпоху.

От более древних четвертичный период отличается рядом особенностей.

Во-первых, малой длительностью (около 1,8 млн. лет), что, впрочем, естественно в связи с его незавершенностью.

Во-вторых, присутствием в отложениях четвертичной системы остатков человека и его культуры.

В-третьих, резкими и многократными изменениями климата, а значит, и природных условий в целом, а также особенностей денудации и осадконакопления.