Историческая геология

В Тихом океане широкое распространение получают красные глины. В приконтинентальных частях кремнистые илы ассоциируются с разными типами осадков и получают циркумтихоокеанское распространение. На юге океана возрастает скорость отложения гляциально-морских турбидитов и глин. Одновременно с ними возникает большое число подводных гор вулканического происхождения.

На склонах Алеутской дуги отлагались вулканогенные турбидиты, глины, кремнистые илы и пепловые туфы. В пределах Южно-Охотской впадины и в котловине Японского моря отлагались глинистые турбидиты с примесью .вулканогенного материала. На склонах котловин возникли вулканические горы. Продолжалась вулканическая деятельность в Бонин-Марианской и Кюсю-Палау вулканических дугах. Появились новые подводные вулканические горы в Западно- и Восточно-Филиппинском бассейнах. В пределах дуг и в прилегающих бассейнах отлагались вулканогенные турбидиты, кремнистые и карбонатные илы и пепловые туфы.

На долю плиоцен-четвертичного времени, т. е. последних шести миллионов лет истории Земли, приходится завершение создания современного структурного плана и рельефа нашей планеты (рис. 19.3).

В океанах в это время шли формирование гребневых зон срединво-океанских хребтов и углубление абиссальных котловин и глубоководных желобов. При этом Атлантический, Индийский океаны и Евразийская котловина Северного Ледовитого океана медленно расширялись, а площадь Тихого океана сокращалась, несмотря на быстрое расширение Восточно- и Южно-Тихоокеанских поднятий. Ось спрединга Восточно-Тихоокеанского поднятия вклинилась в тело Северо-Американского континента, вызвав образование рифта Калифорнийского залива. На его северном

Рис. 19.3. Палеогеографическая реконструкция для плиоценовой эпохи (по В. Е. Хаину и А. Н. Балуховскому, с дополнениями). Условные обозначения см. на рис. 9.3

и северо-восточном продолжениях развивались континентальные рифты Кордильер. Каллифорнийская окраина Тихого океана окончательно превратилась в окраину трансформного типа. Севернее широты мыса Мендосино против побережья Северной Америки сохранились ось спрединга и зона субдукции, над которой протягивалась активная доныне вулканическая цепь Каскадных гор. Та же обстановка наблюдается в районе Мексики и Центральной Америки с Трансмексиканским и Центральноамериканским вулканическими поясами. Панамская вулканичесая дуга превращается в середине плиоцена в Панамский перешеек, связывающий Северную и Южную Америку и окончательно отделяющий Карибское море от Тихого океана.

В Атлантическом океане наряду с зоной субдукции вдоль вулканической дуги Малых Антильских островов на юге развивается аналогичная Южно-Сандвичева система дуги и желоба. На восточной окраине Тихого океана возникает еще одна глубоководная впадина -- Западно-Марианская -- продукт расщепления Марианской вулканической дуги, а на юго-восточной периферии того же океана -- северная котловина моря Фиджи и узкий междуговой прогиб Лау. Последний тоже образуется за счет расщепления единой прежде вулканической дуги на две -- западную Лау-Колвиля, с угасшей вулканической деятельностью, и сохранившую такую активность восточную дугу Тонга-Кермадек.

Очень важным событием рассматриваемого времени является начавшееся столкновение Зондско-Бандской дуги Юго-Восточной Азии с продвигавшимся к северу материком Австралии -- Новой Гвинеи. Результатом этого столкновения явились отделение Индийского океана от Тихого, образование сложной структуры о. Тимор и изгиб к северу восточного сегмента Зондско-Бандской дуги под напором «шпоры Сулу» -- островодужного «отростка» Новой Гвинеи.

Другим событием было образование в самом начале плиоцена Гибралтарского пролива со вторжением атлантических вод в Средиземноморский бассейн, положившим конец «мессинскому кризису солености». К плиоцену относится и образование Красного моря в его современном виде, с отделением Аравийской плиты от Африканской и смещением первой к северу по Западно-Аравийскому сдвигу.

Уже с конца миоцена стала резко возрастать скорость воздымания складчато-покровных и сдвигово-глыбовых горных сооружений как в Альпийско-Гималайском и Центральноазиатском поясах, так и по всему периметру Тихого океана. Именно на этот интервал времени приходится основной рост этих сооружений. На их периферии в некоторых передовых и межгорных прогибах продолжается складко- и надвигообразование, в частности на Кавказе, во впадинах Тянь-Шаня и др.

Особо надо отметить орогенез Кайкура на Новой Зеландии и одновозрастный ему на Новой Гвинее, окончательно сформировавший современный облик структуры и рельефа этих островов. Возросла также вулканическая активность большинства островных дуг западной периферии Тихого океана, но несколько ослабела в вулканических поясах Кордильер обеих Америк. В Альпийско-Гималайском поясе и в Северо-Американских Кордильерах известково-щелочной вулканизм сменяется преимущественно базальтоидным. Усиливается поднятие внутренних областей континентов, особенно Северной и Южной Америки, Африки, Индостана, Средней Сибири. Менее интенсивным было поднятие платформенной Европы и особенно Австралии, рельеф большей части которой остается низким.

В Западной Европе, Центральной и Восточной Азии, Южной Америке, Африке, Восточной Австралии, Антарктиде проявляется базальтовый, большей частью со щелочным уклоном внутриплитный вулканизм. В Восточно-Африканской рифтовой системе ареал вулканических извержений продвигается вместе с самим процессом рифтогенеза к югу. Здесь продолжают расти такие крупные стратовулканы, как Кения, Килиманджаро, Эльгон, а также целая цепь щитовых вулканов. Состав вулканитов отчетливо щелочной, с дифференциатами от базальтов до риолитов.

Регрессия, начавшаяся на континентах в миоцене, продолжала нарастать в плиоцене (см. рис. 19.3). Усиливается снос с континентов обломочного материала. Усиливается роль гляциальных осадков и возрастает площадь покровного оледенения.

В плиоцене ускорилось общее поднятие Северо-Американского континента. Морские бассейны оттесняются разрастающейся и поднимающейся сушей за пределы современных границ континента. На северо-западе Аляски суша соединялась с Чукоткой. В конце раннего плиоцена возникает Панамский перешеек. Изоляция Тихого и Атлантического океанов приводит к усилению Гольфстрима и деятельности сильных вдольбереговых и придонных течений, которые не только не способствуют накоплению осадочного слоя, но и размывают ранее сформированные осадки.

На атлантической окраине материка отлагались преимущественно глинистые толщи. Продолжается миграция в южном направлении дельтовых отложений, выносимых рекой Миссисипи.

Объем терригенного материала, сносимого с Кордильер на .тихоокеанскую окраину, увеличивается. Вулканическая деятельность в Кордильерах постепенно снижается. В Британской Колумбии преобладали излияния щелочных базальтов, а в штатах Вашингтон и Невада -- толеитовых базальтов. На п-ове Калифорния и в Трансмексиканском вулканическом поясе извергались андезиты, риолиты, базальты и формировались толщи туфов. В Центральной Америке преобладали извержения игнимбритов и туфов риолитов. В промежутках между извержениями формировались аллювиальные песчано-конгломератовые толщи. На севере континента на шельфе стали отлагаться гляциально-морские отложения. Это свидетельствует о появлении в полярных районах Северного полушария ледниковых покровов.

В плиоцене Куба, Гаити и Пуэрто-Рико становятся островами, На их шельфах отлагались известняки и росли рифы. Вулканическая деятельность на Больших Антильских островах ослабевает. Изливаются андезиты, риолиты и базальты. На Гаити наряду с субаквальными извержениями были и наземные. Активная вулканическая деятельность продолжалась на Малых Антильских островах. На шельфе и континентальном склоне дуги отлагались карбонаты, вулканические турбидиты и туфы. Продолжалось опускание окраинных бассейнов, в которых формировались карбонатные толщи.

В плиоцене контуры Евразии становятся похожими на современные, за исключением северной ее окраины, где в пределах современных шельфов Баренцева, Карского и Восточно-Сибирского морей располагалась суша. На Западно-Европейской платформе положение морских бассейнов сохранилось с миоцена. Северное море превращается в крупный залив. Море ингрессирует в долину Роны. В Рейнском грабене формировались аллювиальные и лимнические угленосные и озерные глинистые осадки.

На юге Восточно-Европейской платформы осадконакопление контролировалось развитием усыхающего Понто-Каспийского бассейна. В Южно-Каспийской впадине накапливались дельтовые песчано-глинистые отложения. В Черноморском бассейне отлагались известняки-ракушнякн, пески, глины, иногда с прослоями осадочных железных руд. Размеры Понто-Каспия неоднократно менялись. В отдельные отрезки времени размеры Каспийского и Черного морей становились даже меньше современных. Иногда Каспийский бассейн расширялся настолько, что его воды ингрессировали вдоль долины р. Волги и ее притоков, занимали Терскую и Куринскую впадины, вторгались в речную систему Амударьи, проникали в Арал и южную часть Казахстана. Наряду с бассейновыми фациями на территории Понто-Каспия распространены дельтовые и аллювиально-озерные фации. Соленость ПонтоКаспийского бассейна менялась в зависимости от притока речных и морских вод.

На юге Западно-Сибирского региона располагалась аллювиально-озерная низменность. Обломочный материал поступал с Казахстанской и Сибирской возвышенностей и обрамляющих их горных систем.

В Средиземноморском бассейне, размеры которого' продолжали сокращаться, в условиях нормальной солености вод отлагались карбонатные осадки. В прибрежных зонах они обогащены песчано-глинистым материалом. В глубоководных впадинах осадки представлены турбидитами и карбонатно-глинистыки илами. В Ионическом море и в море Леванто значительная роль принадлежала сапропелевым глинистым осадкам. В прогибах, расположенных на Апеннинском полуострове, мощность песчано-глинистых осадков достигает 4 км. В Паннонской впадине находился крупный озерный бассейн, в котором накапливались глины, обогащенные углистым веществом. Аналогичные осадки, иногда обогащенные карбонатами, формировались в озерных впадинах, на территории Анатолид, Таврид и в Загросе. На юго-востоке Ирана распространены озерные гипсоносные толщи. В межгорном прогибе Центрального Афганистана накапливалась грубообломочная моласса. Мелассы формировались в межгорных прогибах Макранском, Предгималайском и в Мьянме, а также во впадинах Центральной и Восточной Азии. В ряде мест изливались базальты.

В плиоцене Индостан становится возвышенной равниной. На прилегающем шельфе и континентальном склоне отлагались терригенные и глинистые осадки. Наряду с морскими известны и дельтовые толщи. На индийской окраине Юго-Восточной Азии в районе Андаманского окраинного моря формировались глины, а в глубоководной его части -- глинистые турбидиты. Большая часть о. Суматра превратилась в область сноса. В его центральной части продолжались вулканические извержения. Вулканизм на северо-западе был субаквальным, а в остальных районах -- субаэральным. На западе острова и на прилегающем шельфе отлагались известково-терригенные осадки, а на склоне -- турбидиты. На о. Сумба располагались крупные рифовые постройки. Сильный вулканизм характерен для центральных районов о. Ява. Вулканическая дуга в восточном направлении переходит в дугу Банда.

На тихоокеанской окраине, в том числе и в бассейнах Калимантана и Сиамского залива, формировались песчано-глинистые и песчано-конгломератовые толщи, а на склонах -- терригенные турбидиты с прослоями пепловых туфов. Продолжали существовать вулканические дуги Сулавеси, Филиппин и Рюкю-Хонсю. Прекращается вулканизм в глубоководных Япономорской и Южно-Китайской впадинах и в сопряженных с ними участках. В пределах ложа глубоководных впадин отлагались глинисто-кремнистые илы и глинистые турбидиты.

В центральной зоне Камчатки возникла суша. Продолжались вулканические извержения в Камчатско-Курильской области. Среди вулканитов преобладали базальты и андезитобазальты. На западе Камчатки формировались песчано-конгломератовая и песчано-глинистая серии с прослоями ракушняков и диатомитов. На востоке им соответствуют толщи конгломератов, туфопесчаников, туфодиатомитов, лигнитов, глин и вулканитов. Последние представлены базальтами, андезитами, дацитами и туфами. На Командорах продолжали извергаться базальтовые лавы и накапливались толщи пирокластолитов. На склонах островных дуг от севера Хонсю до Командор отлагались диатомовые глины с пеплами и турбидитами.

Общее поднятие Южно-Американского континента способствовалб сильной регрессии, а быстрое воздымание Анд привело к нарастанию объема грубых континентальных моласс в межгорных впадинах. В начале плиоцена морские бассейны существовали в виде небольших заливов, вдающихся в континент в районе оз. Маракайбо и на востоке Венесуэлы. На территориях, где ранее существовали глубоководные бассейны, в плиоцене возникли озерноаллювиальные и аллювиальные низменности. В их пределах накапливались терригенные толщи, которые в сторону океана сменяются дельтовыми осадками. Помимо глин и песков присутствуют пласты лигнитов и бурых углей.

Вулканические извержения продолжались в Эквадоре. В Перу возникли новые вулканические центры. Возобновляется вулканизм в Чили. Узкие морские бассейны сохранились на юге Перу и Чили.

На территории Южно-Американского континента оформляются близкие к современным речные системы и континентальные седиментационные бассейны. Наличие тиллитов в Аргентине свидетельствует о том, что в Патагонских Андах горное оледенение возникло 5--7 млн лет назад. Позднее, около 3--3,5 млн лет назад, ледники распространились за пределы горных систем Анд.

На Африканском континенте усиливается общее поднятие. Активизируется вулканическая деятельность в Восточно-Африканской рифтовой системе. Формируются крупнейшие вулканические горы в Кении -- Эльгон и Килиманджаро. Морские бассейны отступают за пределы современной береговой линии. На континенте располагались озерно-аллювиальные низменности и денудационные равнины. В пределах грабенов Восточно-Африканского рифта изливались трахибазальты, трахиандезиты, трахиты и риолиты. В течение плиоцена расгет вынос терригенного материала на шельф, склоны и прилегающие океанские котловины. На северной окраине в прибрежной зоне отлагались карбонатно-терригенные осадки. В Тунисско-Ливийском заливе накапливались морские и континентальные пески, переходящие к северу в глинистые глубоководные осадки Ионического моря. В устье р. Нил формировались дельтовые отложения. На шельфах Красного моря и Суэцкого залива мощность карбонатно-терригенных отложений составляет 500 м. В глубоководной зоне отлагались глинистые турбидиты, карбонатный и кремнистый ил. В Аденском заливе накапливались карбонатные и кремнистые илы, песчаные и глинистые турбидиты и пеплы. На восточной окраине материка отлагались терригенные и карбонатно-терригенные осадки, которые в южном направлении замещаются карбонатными толщами. В сторону суши среди морских отложений появляются прослои континентальных песков и глин. На Мадагаскаре распространены континентальные аллювиально-дельтовые толщи. На шельфе и склоне осаждались карбонатно-терригенные толщи. В центральной части острова происходили извержения базальтов. Карбонатно-терригенное осадконакопление происходило на юго-западной окраине континента.

В плиоцене Австралийский континент оставался низменным. В его центральной части располагались пустыни и соленые озера, в кочорых отлагались карбонаты и эвапориты. На востоке и юговостоке продолжался базальтовый вулканизм.

Усиливаются поднятия в центральной части Новой Гвинеи. Здесь возникает горный хребет, а у его подножия в условиях заболоченной низменности накапливалась угленосная моласса. На южной, западной и восточной окраинах Австралии продолжали формироваться известняки. Карбонатные илы накапливались в прилегающих глубоководных котловинах Тасманова и Кораллового морей. Только в самой глубокой части Тасманова моря отлагались красные цеолитовые глины. В дугах Меланезии продолжалась активная вулканическая деятельность. Вулканический материал поступал в соседние глубоководные бассейны и осаждался не только на склонах, но и на дне глубоководных котловин.

Контуры Новой Зеландии приближаются к современным. В прилегающих бассейнах отлагались песчаные мелководные и глинистые глубоководные осадки. В субаэральных условиях на севере о. Северный изливались базальты и риолиты и накапливались Tyd)bi.

На протяжении плиоценового времени мощность и площадь ледникового покрова в Антарктиде возрастали. Льды не только занимали сушу, но и располагались на шельфе. В стадию максимального оледенения ледниковые потоки через шельф моря Уэдделла направлялись с Трансантарктических гор к северной окраине Антаркгического полуострова и проливу Дрейка. Здесь происходила разгрузка льдов от обломочного материала. Поэтому в этом регионе мощность гляцпальных и гляциально-морских отложений наибольшая. На суше отлагались тиллиты, а на прилегающих шельфах -- гляциально-морские осадки.

В плиоцене продолжаются расширение и погружение Атлантического, Тихого и Индийского океанов. В Атлантическом океане сокращаются площади накопления красных глин, расширяются зоны формирования карбонатных илов, что свидетельствует о снижении уровня карбонатной компенсации. Исчезает область кремненакопления в зоне апвеллинга у северо-западной окраины Африки. Основная область кремненакопления сохраняется только в южных полярных широтах. В высоких широтах Северного и Южного полушарий отлагаются гляциально-морские глинистые турбидиты. Впервые они появляются в Норвежско-Гренландском бассейне и в Баффиновом море.

В Индийском океане увеличивается площадь экваториальной зоны кремненакопления. На севере океана площадь подводных конусов выноса Инда, Ганга и Брахмапутры увеличивается. Возрастает роль глинистых турбидитов и гляциально-морских отложений в Австралийско-Антарктической котловине.

В Тихом океане расширяются области накопления красных абиссальных глин. Выделяются широтные зоны повышенного кремненакопления как на экваторе, так и в высоких широтах. Увеличивается площадь гляциально-морских турбидитов в Приантарктической области. Продолжают накапливаться вулканомиктовые турбидиты, кремнистые илы и пепловые туфы на северо-западе " океана. Продолжается формирование вулканов Гавайской цепи, Каролинского поднятия, хр. Наска и подводных гор к северозападу от хр. Хуан-де-Фука. Крупные вулканы возникли в БонинМарианской дуге. В пределах глубоководных впадин, на их склонах и на шельфах Северного Ледовитого океана отлагались гляциально-морские глинистые и глинисто-алевритовые осадки. В конце плиоцена появились морские льды, закрывшие поверхность океана.

В целом плиоцен-четвертичное время отличается высокой тектонической и магматической активностью, чем и объясняется большая роль событий этого времени в становлении современного лика Земли.

19.4 Климатическая и биогеографическая зональность

Возрастающая роль континентальных обстановок в неогеновом периоде отразилась на климатических условиях. На фоне непрерывного понижения температур усиливается континентальность климата и все сильнее становятся сезонные контрасты температур.

Тропический пояс в миоцене оконтуривается по распространению латеритных покровов, латеритных и ферриаллитных кор выветривания, развитию высокомагнезиальных карбонатов, среди которых ведущая роль принадлежала оолитовым и органогенным известнякам, эвапоритам, весьма теплолюбивому комплексу морской и наземной фауны (рис. 19.4). Среди них широко представлены кораллы, коралловые полипы, орбитоиды, брюхоногие и двустворчатые моллюски с толстой раковиной, крупные млекопи-

тающие, современные аналоги которых обитают в тропических лесах и саваннах.

О температурных условиях тропических поясов Северного и Южного полушарий можно судить и по палеотемпературным определениям, согласно которым температуры среды обитания мелководных моллюсков не опускались ниже 20 °С В пределах южного и северного тропических поясов по степени увлажнения выделяются аридные, переменно-влажные и равномерно-влажные типы климата В пределах аридной области наряду с эвапоритами и континентальными карбонатными и гипсоносными красноцветами большим развитием пользовались эоловые пески, пустынные и полупустынные растительные ассоциации В пределах областей с переменно-влажным климатом кроме эвапоритов известны паралические угленосные толщи, каолинитовые коры выветривания и растительность, сходная с современной саванной или с жестколистными лесами современного Восточного Средиземноморья Наземные животные представлены носорогами, антилопами, гиппарионами и грызунами.

Область равномерного увлажнения характеризовалась развитием мощных латеритов и латеритных кор выветривания Они известны в северной части Австралии, в Африке (Гвинея, Сенегал,. Нигерия), Центральной Америке и на севере Южной Америки

В сторону полюсов состав растительности, тип корообразования, особенности осадконакопления и состав осадков менялись. В пределах субтропической области в условиях равномерного увлажнения формировались угленосные толщи, разнообразные серо- и пестроцветные терригенные и терригенно-карбонатные осадки, а выветривание носило ферриаллитный характер. Территории с субтропическим климатом в миоцене испытывали наибольшие изменения в результате нарастания как похолодания, так и континентальности климата. В наиб-льшей степени эти изменения коснулись северо-западной и центральной Европы, юга европейской России, Южной Сибири, Казахстана, Забайкалья и Дальнего Востока. В течение миоцена каолинитовый тип выветривания сменился гидрослюдистым На этой территории прекращается аутигенное минералообразование, осадки приобретают серую окраску, уменьшается карбонатность, а среди представителей животного и растительного мира появляются холоднолюбивые формы и формы, способные переносить периодически наступающий холод. Ареал теплолюбивых форм сокращается. Теплолюбивые леса, состоящие из вечнозеленых и широколиственных форм, заменяются смешанными, в которых наряду с хвойными большая роль принадлежит листопадным формам.

Средние температуры среды обитания мелководных моллюсков составляли 17--20 °С, что хорошо согласуется с развитием соответствующего комплекса наземной растительности В течение миоцена температуры менялись. Климатический оптимум отмечается на уровне среднего миоцена, но после непродолжительного потепления температуры вновь снижаются.

Похолодание, происшедшее в миоцене, в первую очередь охватило полярные и умеренные широты. Оно выразилось в сильном разрастании ледникового покрова в Антарктиде и в возникновении горных ледников в Северном полушарии.

В умеренном поясе в зоне смешанных лесов средние температуры января составляли 0...--2°С, июля -- +20..+21°С а годовая сумма атмосферных осадков --1000 мм. В конце миоцена лесная растительность обеднялась за счет выпадения теплолюбивых элементов. Средняя температура в конце миоцена составляла --ГО...--12 С в январе и +16...+18°С в июле, а годовая сумма атмосферных осадков -- 700--800 мм. В морях северной части умеренного пояса температуры среды обитания моллюсков составляли +4...+10°С.

В плиоценовую эпоху, несмотря на сравнительно небольшую ее продолжительность (менее 4 млн лет), отчетливо выражены две климатические фазы. Более теплая фаза характерна для раннего плиоцена, а холодные условия существовали в позднем плиоцене. Выделяются пояса экваториального тропического, субтропического, умеренного и холодного климата (рис. 19.5). В северной части тропического пояса средние температуры среды обитания моллюсков не опускались ниже 20 °С. Близкие температуры существовали в морях субтропического пояса. На суше исходя из состава растительного покрова определены следующие средние климатические параметры: средняя температура января +4°С, июля -- +24 °С годовая сумма атмосферных осадков 1200 мм.

В умеренном поясе росли хвойно-широколиственные леса Продолжительность теплого сезона составляла 4--5 месяцев Средние январские температуры равнялись -10...-12°С, июльские +24 +1й L. Средние температуры среды обитания моллюсков колебались в пределах +7...+18°С. Похолодание в позднем плиоцене вызвало исчезновение теплолюбивых элементов в морской и наземной биотах. Хвойно-широколиственные леса сменились хвоино-мелколиственными и березово-ольховыми. В южной части пояса расширились ландшафты степей. В высоких широтах на смену таежной растительности пришла лесотундровая Продолжался рост ледников. Около 2 млн лет назад практически вся Антарктида покрылась толстым слоем льда. В это же время возникли горные ледники в Южной Аргентине. В Северном полушарии первые ледники появились в Исландии. Несколько ранее около 4 млн лет назад, первые морские льды появились вблизи Северного полюса.

Палеобиогеографическая зональность в неогене приближается к современной. Сокращаются размеры тропической биогеографической области. Уьеличивается ширина умеренных фито- и зоогеографических областей Южного и Северного полушарий.

19.5 Полезные ископаемые

Наибольшее значение среди полезных ископаемых, связанных с неогеновыми отложениями, имеют нефть и газ. Около одной

трети всех подсчитанных запасов нефти и газа имеют неогеновый возраст. Основная масса гигантских и сверхгигантских месторождений нефти и газа приурочена к периферическим областям и располагается в предгорных и межгорных прогибах. Такими, в частности, являются Персидско-Месопотамская и КордильерскоАндийская нефтегазоносные территории. Это нефтегазоносные бассейны Ирана, Ирака, Саудовской Аравии, Кувейта, Катара, Венесуэлы, Мексиканского залива. В Северной Евразии месторождения нефти и газа располагаются на Северном Кавказе и в Закавказье, в акватории Каспия, в Западной Туркмении, Предкарпатье, Закарпатье и на Сахалине.

Вторыми по значению полезными ископаемыми неогена являются месторождения углей -- главным образом лигнитов и бурых углей. Они распространены практически на всех континентах.

Среди неогеновых толщ имеются залежи оолитовых и пластовых железных руд, в частности на Керченском полуострове. Широко распространены металлоносные месторождения кор выветривания, которые начали развиваться еще с конца мезозоя. В месторождениях кор выветривания Южной и Центральной Америки, на островах Карибского бассейна (Куба и др.), в Африке, Индостане и Австралии сосредоточены залежи бокситов, железа, марганца, никеля, кобальта.

С неогеновым магматизмом связаны крупные месторождения олова в Андах, золота, серебра и меди в Центральной Америке, полиметаллическое оруденение и месторождения ртути в Средиземноморье.

Наряду с перечисленными в неогеновое время были образованы месторождения калийных солей, поваренной соли, фосфоритов, трепелов и различных пород, используемых в строительстве.

Последний геологический, ныне продолжающийся четвертичный период был выделен в 1829 г. бельгийским геологом Ж. Денуайе. В настоящее время в России вместо этого термина чаще используют название «антропогеновый период». Это название*было предложено в 1922 г. А. П. Павловым, который тем самым хотел подчеркнуть, что именно этот отрезок времени связан с появлением и развитием человека. Однако, как теперь установлено, первые. предки человека появились еще в миоценовую эпоху, и, следовательно, своеобразие четвертичного периода стало не столь значительным.

От более древних периодов четвертичный отличается рядом особенностей. Во-первых, необычайно малой длительностью периода -- 1,65 млн лет -- по сравнению с более древними, 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 и особенностей денудации и осадконакопления. Похолодания приводили к периодическому возникновению в полярных и приполярных областях покровных оледенений, горных оледенений в умеренном поясе и развитию увлажнения в низких широтах. В эпохи потеплений и межледниковий площади, покрытые льдом, 'сокращались, а в низких широтах усиливалась засушливость. В-четвертых, осадочный чехол, сформированный в течение четвертичного времени, имеет повсеместное 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 XIX в. принципы расчленения четвертичной системы были неясны и только в первое десятилетие XX столетия А. Пенк и Э. Брюкнер разработали первую схему ее стратиграфии, выделив четыре отдела. Учитывая малую продолжительность периода и не биостратиграфический, а литолого-климатический принцип расчленения, в индексы были введены не арабские, а римские цифры. В основу схемы А. Пенка и Э. Брюкнера было положено выделение чередующихся в разрезе ледниковых и межледниковых отложений (табл. 20.1). Этот палеоклиматический принцип расчленения ширеко использовался в дальнейшем при изучении и детальном расчленении четвертичных отложений в Европе и Северной Америке. На основе этого принципа были составлены различные стратиграфические схемы четвертичной системы.

Ввиду того что в начале. XX в. четвертичная фауна и флора были еще слабо изучены, эти схемы не имели палеонтологического обоснования. В основе их разработки лежал дополнительный геоморфологический метод, основывающийся на том, что морены и флювиогляциальные отложения разного возраста располагаются в рельефе на разных уровнях. Чем морена древнее, тем гипсометрически выше она располагается. Отсутствие биостратиграфических критериев привело к тому, что расчленение четвертичной системы, обоснование стратиграфических границ и корреляция удаленных разрезов проводились довольно условно.

Впоследствии детальное изучение остатков млекопитающих и восстановление путей миграции, определение направленности их эволюции позволили перейти к созданию стратиграфии четвертичных отложений на основании палеонтологических данных. Особое внимание привлек своими возможностями спорово-пыльцевой метод, благодаря которому в ряде случаев удалось провести расчленение и сопоставление толщ, в которых отсутствовали остатки фауны и отпечатки растений.

Таким образом, при расчленении четвертичных отложений/исследователи использовали два различных подхода: палеоклиматический (клнматостратиграфический) и биостратиграфический (палеонтологический). Вместе с тем надо особо подчеркнуть, что принципы стратиграфического расчленения четвертичной системы, определение объема, содержания и терминологии всех ее. подразделений остаются предметом непрекращающейся до сих пор дискуссии.

Одни исследователи в основу стратиграфического расчленения кладут палеоклиматические критерии, другие основывают свои выводы только на эволюции млекопитающих. Одни оценивают продолжительность всего четвертичного периода в 700--750 тысяч лет, другие -- в 1,8--3,4 млн лет. Однако большинство все-таки склоняются к тому, что нижнюю границу четвертичной системы следует проводить на уровне 1,8 млн лет. Эта группа исследователей предлагает включать в четвертичную систему акчагыльокий и апшеронский горизонты верхнего плиоцена и именовать их эоплейстоценом.

До конца 40-х годов XX столетия нижняя граница четвертичной системы проводилась под отложениями, которые содержат признаки материкового оледенения. Считалось, что такие отложения располагаются на уровне 0,7--0,75 млн лет. Однако на XVIII сессии Международного геологического конгресса в Лондоне в 1948 г. было рекомендовано 'понизить границу четвертичной системы до уровня в 1,8 млн лет. Это было подтверждено на XXIV сессии МГК в 1972 г. в Монреале и на сессии INQUA' в Москве в 1982 г. Однако Межведомственный стратиграфический комитет (МСК) СССР в 1963 г. рекомендовал сохранить нижнюю границу четвертичной системы на уровне 0,7--0,75 млн лет. Официальное решение МСК СССР, несмотря на решения Международного геологического конгресса, пока остается в силе, и все изданные геологические карты СССР составлены исходя из того, что нижняя граница четвертичной системы проводится на уровне 0,7--0,75 млн лет. Соответственно апшеронский ярус Понто-Каспия и его эквиваленты отнесены к неогену.

Долгое время четвертичную систему делили на два отдела: плейстоцен и голоцен. Термин «плейстоцен» («плейстон» -- наиболее) был предложен Ч. Ляйелем в 1839г. для четвертичного отдела третичной системы. Впоследствии это название стало синонимом четвертичной системы. Голоцен («голёс» -- весь, и «кэнос» -- новый) был выделен Э. Огом в качестве верхнего отдела четвертичной системы. В 1963 г. МСК СССР '.принял решение отменить название «отделы» ввиду несовместимости их по объему и продолжительности с отделами других систем. После этого вместо отделов употреблялось название «отложения». Так, выделялись нижне-, средне-, верхнечетвертичные и современные отложения. "Сейчас используется термин «звено». Нижнее, среднее и верхнее звенья вместе вновь именуются плейстоценом, а современное, охватывающее последний отрезок времени длительностью около 10 тысяч лет, -- голоценом. В настоящее время наряду с климатострати графическим методом для расчленения и корреляции используются палеонтологический, литологический и геохронологический, в частности радиоуглеродный, методы. В последнее время широкое применение нашел палеомагнитный метод.

Подразделения четвертичной системы показаны в табл. 20.1.

20.2 Органический мир

Животный и растительный мир четвертичного периода близок к 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 и во внеледниковой зоне наряду с представителями южной фауны и флоры распространены формы, жившие в приполярных широтах. Во время межледниковий миграция происходила в обратном направлении. Сильно расширялись в это время области распространения тропической,' субтропической, умеренно-теплой фауны и флоры, а в отдельные, наиболее теплые отрезки времени исчезали представители тундровых ассоциаций.

Характерной особенностью развития флоры в течение плейстоцена было неоднократное ее изменение и приспособление к похолоданиям в умеренных и субтропических широтах, сопровождавшееся обеднением видового и родового состава, исчезновением вечнозеленых и широколиственных форм и расширением ареалов травянистых сообществ.

В животном мире заметные изменения происходили в составе млекопитающих, особенно хоботных и копытных, населявших Северное полушарие. В течение плейстоцена в результате многократных смен похолодании и потеплений вымирали многие теплолюбивые животные и появились приспособленные к жизни в суровых условиях. Особенно усилился процесс вымирания и миграции в эпоху максимального -- днепровского -- оледенения.

В конце плиоцена и в самом начале четвертичного периода на юге Восточной Европы обитало много теплолюбивых форм, среди которых были мастодонты, южные слоны, слон Громова, гиппарирн, саблезубый тигр, этрусский носорог и др. В это же время на юге Западной Европы кроме перечисленных жили гиппопотамы и страусы. Однако в течение раннего плейстоцена, задолго до начала максимального оледенения, состав животного мира стал сильно меняться. Особенно значительные изменения произошли в эпоху днепровского оледенения, когда теплолюбивые животные стали перемещаться далеко к югу. В этом же направлении смещались границы распространения растительных ассоциаций. В днепровскую ледниковую эпоху на равнинах Европы южнее границы ледника в перигляциальных областях наряду с оленями, волками,. лисицами, бурыми медведями впервые появились такие животные» как шерстистый носорог, мамонт, мускусный овцебык, северный, олень, белые куропатки, лемминги. Все они были обитателями холодных областей. Из-за резкого и сильного похолодания стали вымирать ранее жившие на этой территории теплолюбивые организмы, в том числе и гигантские носороги, разнообразные эласмотерии, носорог М&рка, 'пещерные львы, медведи и гиены. Холод в. горных областях Кавказа, Крыма, Карпат, Альп и Пиренеев способствовал переселению животных с высокогорий в долины. В Крыму появились белая куропатка, песец, заяц-беляк, северный олень, полярный жаворонок. Мамонты и шерстистые носороги стали обитать на юге Европы. Они заселили всю Западную и Восточную Сибирь, проникли в Северную Америку. Изоляция способствовала сохранению прежней фауны в Австралии, Южной Америке, Центральной и Южной Африке. Однако периодически наступавшие похолодания приводили к существенному обеднению фауны^

В конце плейстоцена -- начале голоцена вымерли хорошо приспособившиеся к условиям сурового климата мамонты, шерстистые носороги, большерогие олени. В Северной Америке исчезли крупные млекопитающие и среди них ленивцы и мастодонты.

Наиболее важное событие четвертичного периода -- стремительное развитие человека. Полученные в последние десятилетия материалы дали возможность разрешить некоторые-проблемы вре-мени и места зарождения древнего человека. Долгое время исследователи считали, что прародиной человека была Азия. Новейшие открытия выяснили, что наиболее вероятным местом появления древнего человека была Восточная Африка.

Предковой формой ископаемых людей были австралопитеки,. принадлежащие семейству гоминид. Они встречены только на Африканском континенте. Впервые они появились в Восточной Африке около 5 млн лет назад. Все известные находки остатков австралопитеков сосредоточены в пределах системы Великих Африканских грабенов -- крупной рифтовой системы, состоящей из цепи впадин, осложненных поднятиями и занятых озерами. В течение плиоцена здесь господствовал теплый и влажный климат и неоднократно происходили извержения вулканов, которые сопровождали рост рифтовой системы.

Природные условия благоприятствовали здесь пышному развитию органического мира, в котором немаловажная роль принадлежала гоминидам. Австралопитеки постепенно освоили прямое хождение и стали всеядными, а 2,6 млн лет назад начали применять примитивно обработанные гальки в качестве орудий. В процессе эволюции среди австралопитеков появились формы, приближающие их к другому, более совершенному виду человека, получившему название Homo habilis -- человек умелый.

Следующим звеном в развитии гоминид являются архантропы,. которые многими исследователями считаются предками ископаемых людей. Они появились также в Восточной Африке, но уже около 1,4--1,2 млн лет назад оттуда мигрировали на другие континенты. Наиболее широко известными представителями архантропов являются питекантропы. Время их существования носит название раннего палеолита. Классические находки остатков питекантропов сделаны на о. Ява. Они встречаются в Китае, Венгрии и Германии. Возле остатков питекантропов в Восточной Африке обнаружены каменные орудия а виде ручных рубил. Обработанные камни и следы костров найдены в пещере вместе с остатками синантропов недалеко от г. Пекина. Находки остатков питекантропов в Восточной Африке самые древние, а все остальные находки имеют более молодой возраст. Скорее всего питекантропы развивались вплоть до миндельского времени, т. е. до 350--4QO тысяч лет назад.

В ряде районов обнаружены остатки ископаемого человека, обладавшего переходными признаками от архантропов к палеоантропам. Судя по находкам в пещере Азых в Азербайджане и в районе Арго во Франции, люди использовали ручные рубила и широко применяли огонь. По степени обработки каменных изделий археологи выделяют ашельскую культуру. Палеоантропы, или неандертальцы, появились около 350 тысяч лет назад и существовали до середины вюрма, т. е. около 35 тысяч .лет назад. Они обитали на значительно большей территории, чем архантропы. Остатки неандертальцев часто обнаруживают в умеренных и южных широтах Европы. По степени обработки орудий эта археологическая культура стоит выше ашельской и носит название мустьерской.

Представители мустьерской культуры обитали в примитивных жилищах, построенных из деревьев и костей на открытых пространствах. Погребения носителей мустьерской культуры сохранили следы ритуальных действий. Время существования палеоантропов называют палеолитом.

Неоантропы (Homo sapiens) -- люди современного типа--сменили 'палеоантропов в середине вюрма, т. е. около 35--40 тысяч лет назад во время позднего палеолита. Неоантропы .жили в южных и средних широтах Евразии, но иногда появлялись в северных районах. Они проникли в Америку, Австралию и на .многочисленные острова Тихого, Атлантического и Индийского океанов.

Уже первые неоантропы мало чем отличались от современных людей. Они быстро и хорошо приспособились к жизни как в жарких, так и в холодных условиях. Неоантропы достигли значительных успехов в технике обработки камня. У них появились костяные изделия, предметы изобразительного искусства, в частнрсти наскальные рисунки, статуэтки, гравировка по кости, примитивные музыкальные инструменты, украшения, предметы культа. Люди, жившие в суровых климатических условиях и при периодически наступавших похолоданиях, стали использовать меховую одежду.

Позднее началось разделение сообществ людей по видам добычи продуктов 'питания. Люди, занимавшиеся в основном охотой, стали объединяться в специализированные племена. Они строили жилища из деревьев и костей, прикрывали их ветвями и звериными шкурами. Уклад жизни, бытовые и хозяйственные элементы у охотничьих племен были иными, чем у тех, которые занимались рыбной ловлей или собирательством плодов и растений.

Около 10 тысяч лет назад палеолит сменился мезолитом. Начало мезолита совпадает с границей плейстоцена и голоцена. В это время началось энергичное отступание материковых льдов. Климатический оптимум способствовал расширению благоприятных для жизнедеятельности людей территорий. Люди приобрели возможность осваивать приполярные районы. В мезолите хозяйственный уклад племен еще более усложнился. Появились лук и стрелы, люди занялись одомашниванием животных, возникли первые скотоводческие и земледельческие племена.

Около 6 тысяч лет назад, а в некоторых регионах несколько раньше, произошел переход от мезолита к неолиту, т. е. к позднему каменному веку. В это время люди научились обжигать глину и *появились предметы из керамики. В неолите бродячий, кочевой образ жизни, племен сменился оседлым. Возникли земледельческие культуры. Охотничьи и рыболовные хозяйства сменились земледельческими и скотоводческими. Около 5 тысяч лет назад появились первые бронзовые изделия, 3--2,5 тысяч лет назад началась эпоха железа.

Ввиду того что костные остатки ископаемых людей встречаются довольно редко и к тому же дают возможность охарактеризовать только более или менее крупные стратиграфические рубежи в рамках четвертичного периода, для стратиграфических целей важное значение имеют следы различных культур каменного века. Они совместно с остатками животных и растений, а также палеогеографическими реконструкциями дают возможность разработать более-детальные корреляционные схемы.

20.3 Природные условия

При характеристике природных условий четвертичного периода важное значение имеют два природных фактора. Это периодическое наступление ледниковых эпох и сменяющих их межледниковий. В 'течение четвертичного периода обширное материковое оледенение охватило Северное полушарие. Центрами оледенений стали Балтийский и Канадский щиты, которые полностью перекрывались почти 3-километровой толщей льда. Гигантский ледниковый купол, покрывавший высокие и средние широты, вобрал в себя огромный объем воды морей и океанов, что привело к резкому понижению уровня Мирового океана. Наиболее сильные регрессии происходили во время максимального оледенения, когда осушались огромные площади шельфов, а острова Северного Ледовитого океана примкнули к материку. На месте Северного, Баренцева и частично Карского морей возникла суша, покрытая ледником. Британия присоединилась к материку. Объединились Евразия и Северная Америка. Возникла суша Берингия, благодаря которой животные могли кочевать с одного материка на другой. Сахалин присоединился к материку. Значительные изменения произошли и в других районах. Увеличилась площадь островов в Средиземном море. Сильно уменьшилось в размерах Черное море, ставшее замкнутым бассейном. Азовское море исчезло, Босфор и Дарданеллы стали сухопутными мостами между Малой Азией и Балканами.

Огромные ледниковые покровы доходили до 50° с. ш. в Европе и до 40° с. ш. в Северной Америке. Горные области покрылись ледниками, многие из которых достигали равнин. Ледниковым панцирем оказались покрыты Альпы, Карпаты, Кавказ, ТяньШань, Алтай, Урал, Гималаи и другие горные хребты и массивы. Следы оледенения обнаружены и в Южном полушарии. Ледниковый щит Антарктиды был по крайней мере в два раза больше, чем в современную эпоху. Покровного оледенения на других южных материках не было. Только горные массивы Южной Америки, возвышенности на юге Африки и в Австралии покрывались льдами.

Несмотря на то что ледниковые и межледниковые отложения изучаются уже более 150 лет, хорошо известны их строение и распространенность, до сих пор не только окончательно не ясен вопрос о причинах возникновения оледенений, но неизвестно и число ледниковых эпох. Пока точно не установлено, были ли одновременными или разновременными ледниковые эпохи Северного и Южного полушарий.

В Европе центрами оледенения были Скандинавские горы и Альпы.' Самый' крупный Скандинавский центр оледенения сыграл большую роль в формировании современного рельефа и накоплении разнообразных в генетическом отношении четвертичных отложений на территории Европы. В Альпах установлено четыре эпохи оледенения: гюнцская, миндельская, рисская и вюрмская. Эти названия легли в основу западноевропейской стратиграфической шкалы четвертичной системы, которая была предложена в 1909 г. А. Пенком и Э. Брюкнером.

Наступавшим из Скандинавии ледником была покрыта огромная площадь низменностей и возвышенностей Европы. На Восточно-Европейской равнине выявлены морены всех крупных оледенений. В раннечетвертичное время здесь выделены варяжское и окское оледенения, соответствующие гюнцскому и миндельскому оледенениям Западной Европы. Среднечетвертичное и позднечетвертичное оледенения -- днепровское и валдайское -- соответствуют рисскому и вюрмскому оледенениям Альп.

Граница окского ледникового покрова проходила от устья р. Камы до юга Белоруссии. В это же время в Западной Европе ледники распространялись до подножия Карпат и Судет, а отдельные языки ледников достигали Чехии и Словакии.

Наиболее мощным было Среднечетвертичное оледенение, в котором выделены две стадии -- днепровская и московская., Во время максимального днепровского оледенения льды покрывали северную часть Восточно-Европейской равнины и двумя крупными языками--днепровским и волгодонским -- достигали широты городов Днепропетровска и Волгограда. В это же время на западе Европы ледник покрывал Британские осгрова, спускался южнее Берлина и Варшавы. На северо-востоке ледники покрывали Тиманский кряж и соединялись с ледниками, наступавшими с Новой Земли и Полярного Урала.

Размеры московского ледника были значительно меньшими. Граница его проходила от южной части Белоруссии до Москвы, охватывала Южный Тиман и продолжалась на северо-восток.

Новая волна холода достигла своего пика около 20 тысяч лет назад. Хотя валдайское оледенение занимало наименьшую площадь, климат этого времени был, пожалуй, самым холодным. На северо-западе Восточно-Европейской равнины имеются несколько слоев морен валдайского оледенения, разделенных толщами, сформированными в межледниковье. Это свидетельствует о неоднократных сменах холодных условий потеплениями. Ледники таяли и отступали.

В периоды крупных эпох межледниковий тундровые и таежные ландшафты перемещались к северу, и в это время в Европе устанавливался теплый 'климат, благоприятствующий развитию на месте растаявших ледников лиственных лесов. Потепления охватывали и внеледниковые области, располагавшиеся южнее.

После последнего оледенения, максимум которого пришелся на время в 20 тысяч лет назад, наступило потепление. В течение нескольких тысячелетий ледниковый покров в Европе распался. Его остатки в Скандинавии полностью исчезли около 10 тысяч лет назад. Отступание льда сопровождалось скапливанием талой воды у края ледника, сток которой к югу был затруднен существовавшими возвышенностями и скоплениями конечных морен. Вдоль края тающего ледника возникли обширные приледниковые озера, в которых отлагались ленточные глины. Ныне на равнинах Европы широкое распространение имеют флювиогляциальные отложения и такие формы ледникового рельефа, как друмлины, камы и озы. Освободившиеся от ледника впадины стали заполняться водой. Началось формирование Балтийского моря, которое последовательно в зависимости от времени называется Иолдиевым, Анцилловым, Литориновым (по характерным моллюскам, его населявшим), Древнебалтийским. На берегах Балтийского моря и многочисленных озер в Европе стали расти леса.

Территория Азии подверглась меньшему, чем в Европе, оледенению. Это было связано с тем, что для образования ледниковых покровов было недостаточно влаги, хотя температуры в Сибири были значительно ниже, чем в Европе. Ледники распространялись от низовьев р. Лены до Урала на наиболее обеспеченной атмосферными осадками территории Азии. На западе ледники Сибири сливались с европейскими. Ледники, покрывавшие северную и центральную части Западно-Сибирской низменности, имели значительно меньшую мощность, чем в Восточной Сибири.

Большинство исследователей выделяют в Сибири четыре разновозрастных горизонта ледниковых отложений, разделенных межледдиковыми толщами.

Время максимального оледенения в Сибири, так же как и в Европе, приходится на средний плейстоцен. Наряду с покровным оледенением обширные территории Азии были охвачены горным и подземным (многолетняя мерзлота) оледенениями. Крупные территории, покрытые горно-долинными ледниками^ располагались да Северо-Востоке России, в Алтае-Саянской области, ТяньШане, Тибетско-Гималайской области и в Забайкалье.

Подземное оледенение охватывало северную и центральную части Азии и распространялось в Европу вплоть до Великобритании. В то время как в' Европе многолетняя мерзлота исчезла в голоцене, в Сибири она сохранилась до настоящего времени. Это связано с тем, что в Восточной Азии до настоящего времени господствует холодный арктический воздух и за короткое лето мерзлота хотя и вытаивает, но снова быстро увеличивается во время суровых зим.