Тектонический режим. Дальнейшее развитие протоплатформ 4 страница

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.

В-четвертых, осадочный чехол, сформированный в течение четвертичного времени, имеет иное распространение, как на поверхности суши, так и на дне морей и океанов.

В-пятых, осадочным образованиям четвертичного возраста свойственны сложное строение разреза, пестрота фаций и быстрая изменчивость литологического состава, относительная кратковременность формирования и небольшая мощность при сравнительно высокой скорости осадконакопления.В составе четвертичной системы выделены два надраздела – плейстолцен и голоцен. Плейстоцен разделяется на эоплейстоцен (1 млн.лет) и неоплейстоцен (0, 79 млн лет). В составе разделов выделяются звенья. Самое верхнее звено обычно называют современным.

Для расчленения и корреляции четвертичных отложений используются климатостратиграфический, палеонтологический, в том числе палинологический, литологический, геохронологический (в частности – радиоуглеродный) и палеомагнитный методы.

Органический мир. Органический мир четвертичного периода близок современному. Изменения, которые происходили в составе и расселении животных и растений, были связаны с изменениями природной среды, вызванными чередующимися похолоданиями и потеплениями. Во время оледенений холоднолюбивые формы мигрировали в сторону экватора, поэтому во внеледниковой зоне наряду с представителями южной фауны и флоры распространены формы, жившие в приполярной тундрово-таежной полосе. Во время межледниковий миграция происходила в обратном направлении.