Геологія з основами геоморфології

Делювіальні схили утворюються під дією процесів площинного змиву, які детально розглянуті в п. 4.а.

Незалежно від типу й особливостей схилів, основним напрямком діяльності схилових процесів є денудація, тобто загальне руйнування схилу. Якщо будь-яка ділянка земної поверхні протягом тривалого часу перебуває у стані тектонічного спокою, то розвиток агентів схилової денудації (при обов'язковій участі і процесів вивітрювання) призводить до виположування межиріч (вододільних просторів) і поступового перетворення розчленованої ділянки земної поверхні на невисоку, слабохвилясту рівнину, яку В. Девіс свого і часу назвав пенепленом. Зустрічається й інший тип розвитку схилів та формування денудаційних поверхонь вирівнювання, при якому схили руйнуються не зверху, а відступають паралельно самим до себе, поступово звужуючи, знижуючи і зрештою, вирівнюючи межиріччя. Сформована таким шляхом денудаційна рівнина називається педіпленом. Найпростішою формою педіпленизації є утворення похилої (3-4°) рівнини біля підніжжя відступаючого схилу - педімента, загальна рівнинність якого часто порушується підняттями залишкових (останцевих) гір (збережених при денудації острівних ділянок колишнього схилу).

Утворення поверхонь вирівнювання (педіментів, педіпленів, пенепленів) можливе лише за умови низхідного розвитку рельєфу, тобто при загальному переважанні екзогенних процесів над ендогенними. В разі переважання ендогенних процесів над екзогенними, тобто при висхідному розвитку рельєфу, схили стають більш крутими, а утворені раніше поверхні вирівнювання можуть бути підняті на новий гіпсометричний рівень.



3. Історична геологія

3.1 Початок історії Землі. Догеологічний період розвитку

Геологічна наука поділяє історію нашої планети на догеологічний період, коли Земля була розжарена, та геологічний період, коли на ній утворилась тверда кора. Він триває вже 3-3,5 млрд. років.

Земна кора виникла в результаті диференціації планетарної речовини в кінці догеологічного періоду. Процес її становлення нагадував плавлення в горні: важкий метал осідає, а легкий шлак спливає. Земна кора, ніби шлак, вкриває земну кулю, ядро якої і досі розжарене. В дійсності формування земної кори набагато складніше. Зовнішні сфери Землі - мантія та земна кора - мають різний речовинний склад. Їх розмежовує поверхня Мохоровичича, яка на глибині поширена по всій земній кулі. Мантія складена з мінеральних мас, у яких багато магнію, заліза, нікелю тощо. Ця речовина відповідає складу гірської породи перидотиту, а також складу метеоритів. Це -- первинна планетарна маса. Між гранітним та базальтовим шарами земної кори теж проходить різка межа - поверхня Конрада. Поверхні Мохоровичича та Конрада поділяють шари земної кори, що формувалися за різних умов та в різний час.

У світлі сучасних даних базальтовий та гранітний шари земної кори утворилися на початку геологічної історії, коли земна поверхня почала холонути та тверднути. Тоді вся планета складалася з мінеральної речовини, подібної до речовини метеоритів. Її обмежувала поверхня Мохоровичича, яка, можливо, була тоді денною поверхнею.

Наступний етап розвитку Землі характеризувався активною повсюдною вулканічною діяльністю. На поверхні Землі виливалися моря розплавленої базальтової лави, відкладався вулканічний шлак і попіл, переміщалися великі масиви первинної перидотитової речовини. На поверхні Землі утворилася базальтова кора.

У процесі вулканічної диференціації планетарної речовини з газових продуктів і водяної пари вулканічних вивержень на Землі сформувалися газова та водна оболонки -- атмосфера й гідросфера. Склалися передумови виникнення життя. З появою води та повітря на Землі почалися геологічні процеси, які відрізняють нашу планету від інших у Сонячній системі, зокрема, утворилась материкова земна кора. Вона є продуктом взаємодії первинної планетарної речовини, води, повітря і живих організмів.

3.2 Геологічний період розвитку. Докембрій (AR-PR)

Академік В.Г. Бондарчук так описував початкову стадію формування Землі: "На початку геологічної історії земна куля мала вигляд темного тіла. Хаотичні нагромадження вулканічного шлаку, попелу та лави робили ЇЇ рельєф одноманітним. Над безжиттєвими просторами Землі дули дуже сильні вітри. Планету огортали густі хмари. Базальтова кора була ще дуже розігріта. Величезні маси дощу випадали на гарячу поверхню і знову випаровувались. Блискавки безупинно пронизували темряву, осяяну загравами вулканічних вивержень. Над Землею не вщухала гроза. Так минали тисячоліття. Поверхня земної кори поступово охолола, і її зниження виповнила вода. Почав формуватися Світовий океан. Вода та вітер безупинно нівелювали поверхню Землі. Подрібнені мінеральні частинки зносились з гір у зниження. В западинах відкладалися первісні пласти осадових порід. Визначалися найдавніші басейни акумуляції осадків. У зігрітих водах зародилося життя".

Відклади архейської та наступної за нею протерозойської ери сильно метаморфізовані, у них майже нема викопних органічних решток. Тому архейську та протерозойську ери часто об'єднують у докембрій. У складі докембрію переважають кристалічні породи: граніт, гнейс, кварцит, кристалічні сланці, мармур, амфіболіт та багато інших. Ці породи складають кристалічний фундамент материкової земної кори.

Вулканічна діяльність у докембрії була дуже сильна. Магматичні породи архейської групи відкладів значно поширені на Землі. У протерозойській ері вулканічна діяльність почала зосереджуватись у рухливих, геосинклінальних, зонах

Важливою подією в архейській ері було посилення екзогенних геологічних процесів: діяльності води, повітря, льоду, а згодом і живих організмів. Тоді вперше на Землі з'явилися осадочні гірські породи, внаслідок руйнування вулканічних порід.

Клімат у докембрії деякою мірою нагадував клімат пізніших геологічних епох. Уже тоді визначилась природна зональність. У полярних широтах Землі був льодовиковий покрив, виявлено залишки метаморфізованої морени (тиліти).

Найважливішим явищем докембрію була поява життя на Землі. Сприятливі умови для виникнення живих організмів склалися тоді, коли утворились водна і газова оболонки планети. Протягом сотень мільйонів років існували лише найпростіші одноклітинні водорості, бактерії. У протерозойських відкладах відомі залишки багатоклітинних організмів (губки). Наприкінці докембрію на Землі відбулося велике байкальське горотворення. Цей період тривав близько 3 млрд. років.

3.3 Розвиток Землі в палеозойську еру

Після майже безжиттєвого докембрію на Землі настала палеозойська ера- ера давнього життя (грецьк. палеос--давній), яка тривала 245 млн. років. На самому її початку вже визначилися межі океанічної та материкової земної кори. Та суходоли були, як і раніше, пустельні. На початку палеозойської ери суша утворювала два великі континенти: в північній півкулі - Атлантиду, а в південній - материк Гондвану. Ці материки поділяв океан Тетіс.

У першій половині палеозойської ери відбулось каледонське, а в другій - герцинське горотворення (Скандинавські гори, хребти Прибайкалля, Алтай, Тянь-Шань, Урал, Донецький кряж). Гори з'єднали тодішню сушу в один материк. Його з усіх боків омивав Світовий океан. Сучасні материки--це частини палеозойської суші, що в наступні ери розпалась на окремі частини.

Палеозойська ера -- час величезного прогресу в розвитку органічного світу. У цей час з'явилися нові класи хребетних тварин і наземних рослин.

За відмінністю фізико-географічних умов та розвитком форм життя палеозойську еру поділяють на періоди від раннього до найпізнішого: кембрійський, ордовицький, силурійський, девонський, кам'яновугільний та пермський.

Кембрійський період.

Перший період палеозойської ери - кембрійський - тривав 90 млн. років. Тоді переважали коливальні рухи земної кори. Під кінець періоду вони значно посилились і супроводились вулканічними виверженнями. Протягом кембрію у зв'язку з тектонічним опусканням материків море почало наступати на сушу. Значна трансгресія моря відбулася в Сибіру. Море вкривало також Прибалтику і західну частину Українського кристалічного щита.

Життя в той період було зосереджене в морі. Дуже поширились водорості. Серед тварин існували лише безхребетні. Обмілини моря населяли численні брахіоподи, черевоногі молюски та археоціати (тварини, будова яких була проміжною між коралами та губками). Характерними жителями кембрійського моря були ракоподібні тварини - трилобіти. Суша кембрійського періоду була пустельна. Позбавлена рослинності, земна кора посилено вивітрювалась. Для краєвидів того часу було характерне пістряве червонувате забарвлення.

Гірські породи кембрійського віку відомі на всіх материках. В Україні вони поширені на Волино-Поділлі. До їх складу входять верстви строкато-колірних пісковиків, глин, конгломератів. У нижній частині кембрійських відкладів лежать вулканічні туфи, лави та поклади базальту. Серед корисних копалин кембрійської системи відомі кам'яна сіль (Сибір, Індія), нафта (Сибір, Північна Америка), фосфорити (Казахстан, Китай, Італія), боксити та мідна руда (Східні Саяни)

Ордовицький та силурійський періоди.

Ордовицький і силурійський періоди тривали разом 80-90 млн. років. Це був час сильних тектонічних рухів земної кори, відбулося каледонське горотворення. Разом із тектонічними рухами посилилась вулканічна діяльність. земля кора рельєфоутворення відклад

У силурійський період на Землі відбулась одна з найбільших у геологічній історії трансгресій моря. Більшу частину поверхні сучасних материків тоді займало неглибоке море. В кінці періоду, коли піднімалися гори, море відступило.

Умови для органічного життя тоді були дуже сприятливі, і воно набуло дальшого розвитку. Уперше почалося заселення суші. На суходіл вийшли перші наземні рослини - псилофіти. З'явилися й перші наземні тварини - скорпіони. Та основні групи тварин ще продовжували населяти море. Деяких груп тварин стало так багато, що вони набули породотворного значення: із їхніх скелетів відклалися потужні відклади вапняку. Особливо поширені вапняки коралові, брахіоподові та ортоцератитові.

У морях жили своєрідні колоніальні дрібні організми граптоліти. Тоді ж зникли археоціати, а трилобіти стали найчисленнішими. З'явилися велетенські раки - евриптеруси, що досягали в довжину 2 м. Силурійський період ознаменувався появою панцирних риб - перших представників фауни хребетних.

Ордовицькі та силурійські відклади поширені на всіх материках, майже в усіх країнах. В Україні вони залягають широкою смугою від Білорусі до Чорного моря, на захід від Українського кристалічного щита. У складі ордовицьких та силурійських відкладів переважають вапняки, мергелі, сланці та зверху на них червоноколірні пісковики. У верствах вапняків зустрічаються численні скам'янілі рештки вимерлих представників тваринного світу.

З цим періодом пов'язано утворення родовищ нафти (США), горючих сланців (Естонія), мідних руд (Норвегія), поліметалевих руд (Казахстан), золота (Забайкалля, Австралія), свинцевих, мідних, нікелевих та кобальтових руд (Австралія).

Девонський період.

Девонський період тривав близько 60 млн. років. Протягом девонського періоду на Землі переважали континентальні умови. На початку цього періоду завершилося каледонське горотворення, а в кінці розпочалося герцинське. У девонський час посилилась вулканічна діяльність. Потужні вулканічні виверження відбувалися в Європі. В Україні вулкани були на Придніпровській низовині та на півдні Донецького кряжа. Вулканогенні продукти поширені на території від Чернігова до Слов'янська.

Наземна рослинність у девоні різноманітніша, ніж у силурійському періоді. Численні хвощі та папороті утворювали справжні ліси, хоч і одноманітні.

Тваринний світ девонського періоду визначався багатством форм. Моря населяли численні корали. Набагато збільшилось різноманітних голкошкірих, серед яких дуже поширені морські лілії. З їх решток утворилися потужні відклади вапняку. Багато було брахіопод, а також головоногих молюсків гоніатитів. Трилобіти почали вимирати. Їх хоч і багато, але вони вже не такі різноманітні, як раніше.

У девоні продовжували розвиватись і хребетні тварини. Вони утворюють ряд нових форм. Особливого поширення набули дводишні риби. Вони населяли лагуни та періодично пересихаючі озера. Нащадки дводишних риб і тепер живуть у пересихаючих водоймах зон жаркого клімату Африки, Австралії та Південної Америки. Хребетні вперше почали заселяти сушу. Це представники земноводних - панцироголові амфібії стегоцефали.

Девонські відклади в Україні відслонюються по долині Дністра та на південних схилах Донецького кряжа. На Поділлі девонські верстви представлені зеленуватою глиною, пісковиками, мергелем і сланцями червоного та бурувато-сірого забарвлення, у яких часто зустрічаються рештки панцирних риб.

З девонськими відкладами Дніпровсько-донецької западини пов'язані родовища нафти, горючого газу, калійної солі, які видобувають в Україні та в Білорусі. Великі родовища нафти поширені в девоні Волго-Уральської області. Є родовища бокситу, залізної руди, поклади мармуру і яшми.

Кам'яновугільний період.

Цей період тривав близько 60 млн. років. За кам'яновугільного періоду на Землі сталися важливі події. Тектонічні рухи набули значної сили: відбувалося герцинське горотворення. Вся суша об'єдналася в один материк. Протягом періоду море кілька разів наступало на сушу й особливо значні площі вкрило всередині карбону.

На заболочених приморських низинах росли непрохідні ліси з папороті, хвощів, плаунів, серед яких уже були предки голонасінних дерев. З деревини лісів того часу утворилися численні родовища кам'яного вугілля, поширені майже в усіх країнах.

Тваринний світ кам'яновугільного періоду різноманітний і багатий. Стали ще більш численними та різноманітними корали, розвивалися молюски та брахіоподи. Дуже були поширені найпростіші тварини. З раковин нодозарій утворилися потужні верстви вапняку (Підмосков'я). Трилобіти майже зовсім вимерли. З них лише представники одного роду перейшли у наступний, пермський, період.

Серед хребетних тварин були досить поширеними численні риби, особливо акули. На суші жили панцироголові амфібії. Уперше на життєву арену вийшли представники нового класу хребетних - плазуни. Це були примітивні істоти, що мали спільні риси зі своїми предками - земноводними.

У північній півкулі клімат ще був теплий і вологий, а в південній, на материку Гондвана, починалося зледеніння. З часом, у пермський період, крига вкривала значні простори Африки та Південної Америки.

Кам'яновугільні поклади поширені в Підмосков'ї, на Уралі, в Середній Азії, Західній Європі, Америці, Австралії та Антарктиді. В Україні верстви їх відслонюються на Донецькому кряжі, в Галицько-Волинській мульді (Львівсько-Волинський кам'яновугільний басейн). Відомо багато рудних родовищ, зокрема родовище ртуті на Донбасі (Микитівка).

Пермський період.

Цей період тривав близько 45 млн. років. У пермський період природні умови на Землі різко змінилися. Причиною цьому було герцинське горотворення, коли виникли нові гірські хребти - Урал, Тянь-Шань, Добруджа. Це цілком змінило вигляд Землі. В результаті горотворення море звільнило частину материків. На місці морів подекуди залишалися обширні лагуни, де утворювались поклади солей. У зв'язку з горотворенням посилились вулканічні процеси.

Клімат на Землі за пермського періоду був посушливий. У південній півкулі зледеніння досягало максимуму і під кінець періоду відійшло.

Наприкінці палеозойської ери значно оновилася рослинність. Багато представників кам'яновугільної рослинності вимерло. Замість них посилено розвивалися голонасінні рослини, хвойні дерева та пальми, які вже характерні для наступної ери. В багатьох районах продовжувало утворюватися кам'яне вугілля. Пермське вугілля залягає потужними пластами в Кузнецькому та Тунгуському басейнах.

Протягом пермського періоду на Землі сталися істотні зміни і в складі тваринного світу. Вимерли останні характерні представники палеозойської фауни -- трилобіти, корали табуляти, головоногі молюски ортоцерати, багато родів брахіопод. Натомість розмножились молюски амоніти. В морях пермського періоду були різноманітні риби. На суші існували панцироголові амфібії, з'явилися звіроподібні рептилії. Більшість представників цих тварин наприкінці палеозойської ери вимерло. Отже, на межі палеозойської та мезозойської ер відбувається цілковите оновлення форм органічного життя.

Пермські відклади поширені менше, ніж кам'яновугільні. У багатьох районах вони представлені соленосними верствами з гіпсом та піщано-глинистими породами. З ними пов'язані поклади солі, гіпсу. Пермські відклади в Україні відслонюються на північно-західних схилах Донецького кряжа, Кримських гір та Карпат. З пермськими відкладами в Дніпровсько-Донецькій западині пов'язані родовища нафти й газу, родовища солі, гіпсу та ангідриту на Донецькому кряжі, а також калійні солі, кам'яне вугілля (Печорський, Кузнецький басейни), мідна руда (Приуралля та Техас), марганець (Мала Азія, Іспанія), олово (Малаккський півостров), залізна руда (Рурський басейн, Великобританія).

3.4 Мезозойський етап розвитку Землі

Мезозойська ера мала дуже сприятливі умови для розвитку органічного життя. Тектонічні рухи за мезозою проявлялись у вигляді значних коливань, які поширювались майже на всі материках. Всередині ери в окремих частинах середземноморської та тихоокеанської геосинкліналей відбувалися значні дислокації - кімерійське горотворення. Залишки структур того часу є в Криму, Східному Сибіру та в інших гірських кряжах. Наприкінці мезозойської ери, після тривалого затишшя, почалося горотворення вздовж тихоокеанського узбережжя, яке в наступну еру поширилось на всі рухливі зони планети.

У зв'язку із складними тектонічними рухами розподіл суші та моря в цю еру кілька разів мінявся. Спочатку переважав континентальний режим, а в середині та під кінець ери море наступало й затоплювало більшу частину поверхні сучасних материків. Наприкінці мезозою море швидко відступало і протягом короткого часу звільнило більшу частину площі, яку воно вкривало на материках.

Клімат тоді був теплий і м'який, на початку ери - посушливий, а потім - вологий. Серед рослин переважали сагові та хвойні. В кінці ери з'явилися квіткові дерева і трави.

У складі фауни безхребетних тварин дуже розмножились найпростіші. З їх скелетів утворилися потужні відклади вапняків, крейди. Різноманітні і численні були корали, зокрема рифові. Серед молюсків мезозою характерні амоніти та белемніти. Ще більш різноманітними стали риби. Свого розквіту досягли рептилії. Вони населяли сушу, воду й повітря. Вперше на Землі з'явилися птахи і ссавці.

В кінці ери більшість характерних для того часу представників тваринного світу вимерла. На межі мезозойської ери з кайнозойською за короткий час відбулося цілковите оновлення органічного світу.

За фізико-географічними умовами та розвитком життя мезозойську еру поділяють на періоди: тріасовий, юрський та крейдовий.

Тріасовий період.

Період тривав близько 45 млн. років. На початку його завершилося герцинське горотворення. Піднялися Урал, Донецький кряж, Добруджа, Судети, Арденни, Гарц, Тянь-Шань, Алтайські гори, Аппалачі, Австралійські Альпи. У північній півкулі утворився єдиний материк Лавразія, у південній - Гондвана, які розділяв океан Тетіс.

У тріасі тектонічні рухи виявлялись у підніманні та опусканні, що спричинило великі розломи земної кори на Гондвані. У зв'язку з цими розломами знову посилилась діяльність вулканів. Вулканічні виверження відбувалися в Східному Сибіру, Кордільєрах, Андах, Північній Африці. У деяких країнах вулканогенні породи переверствовувалися з морськими відкладами.

Море в тріасі займало незначну частину сучасної суші. На материках переважали континентальні умови. Клімат був посушливий і теплий.

У цей період на Землі сформувалися мезозойські флора та фауна і вимерли типові палеозойські форми. Серед рослинності переважали сифонникові водорості, сагові, хвойні, гінкгові дерева. Під кінець періоду з'явилися бенетити. Утворились поклади кам'яного та бурого вугілля (Урал, Східний Казахстан, Примор'я, Китай, Індія).

У ранньому тріасі значно поновився склад фауни. Серед безхребетних поширились вапнисті губки, морські лілії, їжаки. Особливо численними стали амоніти; з'явилися белемніти. З хребетних тварин виникли костисті риби, а під кінець періоду - і перші ссавці дроматеріуми. У тваринному світі переважали рептилії. З них іхтіозаври та плезіозаври жили в морі, в повітрі переміщалися літаючі ящери (птеродактилі), на суші існували велетенські динозаври (стегозавр, диплодок, бронтозавр, ігуанодон, тиранозавр і т. д.); було багато черепах та крокодилоподібних ящерів.

Особливо поширені прісноводні глини та піщані породи з рештками тварин і рослин. Часто зустрічаються рябі пісковики з відбитками крапель дощу та слідами наземних тварин. Поширені також лагунні відклади, представлені рябим мергелем, доломітом, ангідритом, гіпсом та соленосними верствами.

В Україні тріасові відклади залягають на північно-західних схилах Донецького кряжа, у Дніпровсько-донецькій западині, у Кримських горах, Рахівському масиві Карпат, в Ізмаїльському районі на нижньому Дунаї. З них складений острів Зміїний у Чорному морі. З тріасовими відкладами пов'язані родовища кам'яного та бурого вугілля (Урал, Східний Казахстан, Приморський край, США, Японія, Індія, Китай), нафти, газу, залізної руди (Польща), мідної руди (Каліфорнія, Канада, Пенсільванія), ртуті (Індія).

Юрський період.

Період тривав близько 60 млн. років. Природні умови юрського періоду були типовими для мезозою. Тектонічні рухи виявлялися в основному у вигляді повільних піднять та опускань материків. У середині періоду відбулось кімерійське горотворення, сліди якого яскраво видно в Криму, на Донецькому кряжі. В цей час на Землі посилилась вулканічна діяльність.

У зв'язку з коливальними тектонічними рухами положення берегової лінії Світового океану протягом юрського періоду дуже мінялося. У першій його половині мала місце трансгресія; більшу частину материкових рівнин затопило море. У другій половині періоду, коли море відступало, на його місці лишилося багато лагун і озер.

Клімат тоді був теплий і вологий. Рослинність за складом була така сама, як і в тріасовому періоді. З деревини могутніх лісів місцями утворилися поклади кам'яного та бурого вугілля. За багатством вугільних родовищ юрська система стоїть на другому місці після кам'яновугільної.

У складі морської фауни, як і раніше, переважали амоніти, численні белемніти, пелециподи, корали. На суші, у воді й повітрі панують рептилії. Знаменною подією юрського періоду була поява перших птахів - археоптериксів. Досить поширеними стають ссавці, серед них найчисленніші - пантотерії.

Відклади юрської системи представлені верствами морського, континентального та вулканічного походження. Серед них відомі конгломерати, піски, пісковики, глини, глинисті сланці, вапняки оолітові та коралові, а також піщано-глинисті вугленосні верстви. На території Української РСР юрська система поширена на Донецькому кряжі, у Дніпровсько-Донецькій западині, Канівських горах, Криму, Придністров'ї, Карпатах тощо.

Юрська система багата на поклади кам'яного вугілля (Східний Сибір, Далекий Схід, Урал, Закавказзя), газу і нафти, мінеральних солей, флюсових вапняки, графіту (Кавказ, Франція). З рудних родовищ відомі поклади залізної руди на Донбасі, в Арденнах, у Франції та Піренеях.

Крейдовий період.

Завершальний період мезозойської ери тривав 60-70 млн. років і дістав назву від найпоширенішої породи, утвореної того часу, - крейди. Рухи тектоносфери в крейдовий період більше проявлялись у підняттях та опусканнях материків. На початку періоду в тихоокеанській геосинкліналі місцями відбувалося складкоутворення, відоме під назвою тихоокеанська фаза, а в кінці періоду - ларамійська фаза - передвісники наступного альпійського орогенезу. У зв'язку з посиленням тектонічних рухів формувалися глибинні розломи земної кори. Південний материк Гондвана розколювався на частини, Австралію, Індійський щит, Мадагаскар від нього відокремили морські протоки.

Відбувалась напружена вулканічна діяльність. Особливо великі базальтові покриви в крейдовий період утворилися в Арктиці, на Деканському плоскогір'ї в Індії, в Південній Америці. Розподіл суші та моря тоді дуже змінився. На початку другої половини періоду відбулась найбільша в історії Землі трансгресія моря. Більшу частину поверхні сучасних материків вкривали води Світового океану. Наприкінці крейдового періоду море за короткий час звільнило територію материків.

Клімат в кінці ери був теплий. Проте відчувались різкі коливання температури і вже чітко проявилась природна зональність.

Рослинність збагатилася появою квіткових рослин, виникненням широколистих дерев. Вперше на Землі з'явилися квітасті луки, барвисті ліси і переліски.

У морях дуже поширилися мікроскопічні корененіжки -- форамініфери та радіолярії. З мікроскопічних раковин найпростіших тварин утворилися відклади крейди завтовшки в кілька сот метрів. Ще численнішими стали криноідеї та морські їжаки. Деякі форми молюсків досягли велетенських розмірів. Під кінець періоду вимерли типові для мезозойської ери амоніти та белемніти.

Великі зміни сталися в розвитку велетенських ящерів. На суші панівну роль протягом усього періоду відігравали травоїдні ігуанодони, трицератопси та багато інших. Серед хижих ящерів виділявся тиранозавр. Але під кінець крейдового періоду велетенські ящери безслідно вимерли. Зникли також зубасті птахи. На життєву арену вийшли предки сучасних хребетних, зокрема, плацентні ссавці, та вони вже характерні для наступної, кайнозойської, ери.

Характерні для мезозою представники тваринного світу в крейдовому періоді вимирали масово і протягом короткого часу. Причини різкого оновлення тваринного світу на межі палеозою і мезозою, а особливо на межі мезозою і кайнозою досі покриті загадкою. В.Г. Бондарчук вбачає їх у зміні фізико-географічних умов на Землі в результаті горотворення, а також впливом посиленого радіоактивного випромінювання в певних зонах Галактики, через які проходить Сонячна система в її галактичному русі.

Крейдові відклади на Землі дуже поширені, місцями вони вугленосні. На території України крейдові відклади залягають майже скрізь. Крейдові відклади на Волино-Поділлі складаються з верств зеленого глауконітового піску з проверстками глини та включенням кременю, зеленувато-сірого мергелю з проверстками чорного кременю і світлого вохристо-жовтого мергелю.

У передкарпатських крейдових відкладах України є родовища газу і нафти. У крейдовій системі багато родовищ кам'яного вугілля (Забайкалля, Далекий Схід), калійної солі (Туркменія), цементних мергелів (Донбас, поблизу м. Новоросійська), фосфоритів (Єгипет, Франція, Туніс), бокситів (Урал, Казахстан). Відомі родовища руд міді (Болівія, Греція), срібла (Мексіка), цинку (Югославія).

3.5 Формування природи Землі в кайнозойську еру

Остання в геологічній історії Землі - кайнозойська ера (в перекладі з грецьк. - ера нового життя). Вона настала після крейдового періоду мезозойської ери і завершується сучасною історичною епохою.

Протягом кайнозою на Землі розвинулись природні умови та форми життя незрівнянно різноманітніші, ніж у попередні ери, що призвело до створення сучасного вигляду природи нашої планети.

Структура тектоносфери в кайнозойській ері зазнає істотних змін у результаті напружених тектонічних рухів. У середземноморській та тихоокеанській геосинкліналях відбулося горотворення. Виникли грандіозні гірські хребти Альп, Піренеїв, Балкан, Карпат, Криму, Кавказу, Копетдагу, Гіндукушу, Гімалаїв, Примор'я та всього тихоокеанського узбережжя. Оновились старі гірські споруди Тянь-Шаню, Уралу, Прибайкалля, Алтаю та гірські масиви Центральної Азії. Цей етап тектоногенезу відомий як альпійське горотворення.

Гірські кряжі піднялися на дні геосинкліналей. В результаті цього в Тихому океані утворилися окраїнні моря -- Берінгове, Охотське, Японське, Східне-Китайське та інші, відокремлені від океану острівними гірськими дугами Алеутських, Курільських, Японських та інших островів. Середземний океан Тетіс розпався на окремі западини-моря: Середземне, Чорне, Каспійське, Аральське. Тектонічні рухи в тихоокеанській і середземноморській рухливих зонах тривають і досі.

На початку кайнозойської ери завершилося розчленування Гондвани на окремі материки, яке почалося ще в ранньому мезозої. В місцях опускання суші між Африкою, Антарктидою, Австралією та Індією утворився Індійський океан. Подібним способом утворилася південна частина Атлантичного океану. Індійська плита з'єдналася з гірськими кряжами та із сибірською сушею - так завершилось утворення Азії. Дальші тектонічні рухи спричинились до утворення грандіозних глибинних розломів земної кори. У процесі горотворення піднімались материки, особливо Європа, Північна Америка та Гренландія.

Розподіл суші та моря на початку кайнозою дуже відрізнявся від сучасного, а під кінець ери набув сучасних рис. У зв'язку з горотворчими рухами дуже посилилась вулканічна діяльність, про що свідчать численні споруди згаслих вулканів (Вигорлат-Гутинський вулканічний хребет в Карпатах, величні згаслі вулкани Кавказу -- Ельбрус, Казбек і т. д).

Клімат Землі на початку ери в наших широтах наближався до тропічного. Межа тропічної зони в Європі проходила приблизно по лінії Лондон - Саратов. У другій половині ери межа ця змістилася до середземноморського узбережжя й передгір'їв Кавказу. Під кінець кайнозойської ери різко похолодало. На великих просторах північної півкулі настало зледеніння. Безперервна зима тривала близько мільйона років. Крига великого зледеніння розтанула в результаті потепління, яке продовжується і в наш час. Проте зледеніння тримається ще в Антарктиді. Релікти (залишки) його збереглися також у Гренландії, на Шпіцбергені і Новій Землі, на північному узбережжі Сибіру.

Рослинність за кайнозойської ери була подібна до сучасної. Проте розміщення рослинних зон не збігалося із сучасним. На широті України росли вічнозелені ліси і чагарники. Поширені були лаври, мирти, хлібне дерево, фікуси, тропічний дуб, тиси, секвої, туї, пальми, велика тропічна папороть, бамбук. Зарості сприяли утворенню покладів бурого вугілля. Викопна рослинність раннього кайнозою була подібна до сучасної рослинності Південної Азії та Японії.

На північ від тропічної рослинної зони була зона широколистих лісів. У ній переважали листопадні породи: дуб, бук, каштан, в'яз, береза, клен, тополя; зустрічалися магнолія і гінкго, а з хвойних -- секвоя, тис, ялина. Така рослинність поширювалась аж до арктичних островів.

У середині кайнозою - 35-40 млн. років тому - у складі буйних лісів тропічної зони з'явились північні форми рослин. У Південних районах теперішньої помірної зони почали формуватися степи; усе більше поширювалась трав'яна рослинність, яка оселялась на просторах, що їх звільняло море. На північ від степу продовжували існувати ліси, але в їх складі зникли листяні вічнозелені види. Панівними стали сосни, ялини, граб, береза. В кінці ери, 5-10 млн. років тому, північні країни вкриваються хвойними лісами. В той час (кінець неогену) у північній півкулі визначаються зони тропічної рослинності, степу, листяних лісів і тайги.

Тваринний світ кайнозойської ери вже не такий, яким він був у крейдовому періоді. Тепер у морях поширені велетенські, розміром із п'ятак, корененіжки -- нумуліти. З їх черепашок утворилися потужні відклади вапняку. Стають численними молюски з класу черевоногих та двостулкових. Розвиваються костисті риби; розповсюджуються китоподібні тварини.

На суші панівну роль відіграють ссавці. Відбувається "спеціалізація" видів. Під кінець першої половини кайнозойської ери вже існують предки хижаків, хоботних, носорогів, з'являються напівмавпи - лемури, справжні гризуни. Багато спеціалізованих форм ранньокайнозойських тварин вимерло.

У другій половині кайнозойської ери тварини пристосовуються до існування в степу і лісах. Розвиваються групи коней, биків, антилоп, жираф, гієн, котячих. Під кінець кайнозойської ери існують однокопитні коні, мастодонти, справжні слони, шаблезубий тигр (махайродус).

На прикладі зміни природних умов протягом геологічної історії Землі простежується нерозривний зв'язок між тектонічними рухами, трансгресіями та регресіями моря, змінами клімату, осадкоутворенням та розвитком органічного життя. З кожним посиленням горотворення цілком змінювалися фізико-географічні умови на Землі й оновлювався органічний світ.

Наприкінці кайнозойської ери остаточно складається сучасна фауна ссавців. Великий шлях розвитку пройшли примати, з'явилась людина.

Кайнозойську еру за фізико-географічними умовами та розвитком життя поділяють на три періоди: палеогеновий, неогеновий та антропогеновий.

Палеогеновий період

Початковий період кайнозойської ери -- палеоген (від грецьк. - період старих форм життя). У цей час на Землі почалися сильні тектонічні рухи, які тривали і в наступному періоді. В палеогені завершилось горотворення Кордільєр, Скелястих гір та Андів в Америці. Великі підняття відбулися в середземноморській рухливій зоні. Набули вигляду, близького до сучасного, гори Гімалаї, хребти Бірми, Малої Азії, Піренеї. Посилились підняття по всій альпійській гірській зоні, на Далекому Сході і в Японії.

Формувалися великі розломи земної кори, які супроводжувались вулканічними виверженнями. У східній частині Африки утворилася система меридіональних грабенів, де виникли озера Ньяса, Танганьїка, Рудольф, Аденська затока, а на півночі -- Червоне море. Мертве море, западина р. Йордан. Тектонічні рухи в цих країнах відбуваються й тепер.

Вулканічні виверження великої сили відбувалися в Кордільєрах та Скелястих горах Північної Америки. Там утворилися вулканічні базальтові та андезитові покриви товщиною в сотні метрів. Потужні шари вулканічного попелу засипали тодішні ліси, і скам'янілі дерева тепер знаходять у багатьох районах. Великими виверженнями вулканів супроводилось утворення африканських розломів. Базальтові поклади формувалися в Гренландії, Малій Азії, Закавказзі, на Балканському півострові. Посилився вулканізм на Анадирі, Камчатці, Сахаліні та Японських островах.

Протягом палеогенового періоду берегова лінія моря кілька разів переміщалась. На його початку в більшості північних країн море відступало. В середині палеогену море почало наступати на сушу, знову затопивши всю територію України, Західного Сибіру, Арало-Тургайської та Туранської низовини, Північної Німеччини, Голландії, Південної Англії, Франції, Іспанії, Італії та північне узбережжя Африки. В кінці палеогенового періоду настала нова регресія моря. Після неї значні частини сучасної суші вже не занурювались під рівень моря.

Клімат у палеогені був значно тепліший за сучасний. Тоді визначились кліматичні зони. Територія України перебувала в тропічній кліматичній зоні. Помірна зона північної півкулі охоплювала Північний Сибір, Далекий Схід, Шпіцберген, Гренландію і Північну Америку. Там росли широколисті ліси, де вже було багато предків сучасних дуба, бука, каштана, берези, в'яза, калини, тополі, волоського горіха та ін. У тропічній зоні на початку палеогену була вологолюбна рослинність. Вічнозелені ліси простягались від Атлантичного океану до Східного Казахстану. В лісах переважали секвойї, тиси, пальми, лаври, камфорні дерева, бамбук, тропічні папороті. В середині палеогену вологі тропічні ліси змінювала тропічна рослинність більш посушливих місцевостей, яку представляли чагарники з шкірястим і голчастим листям. Під кінець палеогену сталося помітне похолодання клімату і на місці вічнозелених лісів стали поширюватися листопадні дерева, які до того займали помірну зону. З квітучої палеогенової рослинності утворились потужні пласти бурого вугілля.

Для наземного тваринного світу палеогенового періоду найхарактернішими були представники ссавців. На початку кайнозою ссавці ще були примітивні, малоспеціалізовані. В середині періоду з'явилися вже справжні хижаки, комахоїдні, копитні, гризуни, рукокрилі, перші хоботні та мавпи. Усі ці групи тварин були представлені формами, які з часом вимерли. Австралія в палеогені вже була віддалена від інших материків. Там розвивалась одноманітна фауна сумчастих та однопрохідних тварин. В середині палеогенового періоду відокремилась Південна Америка, де теж розвинулась своєрідна фауна сумчастих, неповнозубих, лемурів і копитних. Серед морських тварин палеогену розвинулись черевоногі та двостулкові молюски. З їх вапнистих раковин утворились потужні верстви вапняку. В теплих морях палеогену жили характерні велетенські корененіжки-- нумуліти.

Палеогенові відклади залягають на великій площі сучасних материків. Серед них особливо велику територію займають відклади піщано-глинистих порід на платформі. В рухливих зонах особливо потужні товщі флішу. Фліш складається з ритмічного, тобто багато разів повторюваного, переверствування тонких проверстків пісковику, сланців та мергелю. Ці породи часто бітумінозні. Потужні товщі флішу залягають на Кавказі, в Карпатах та інших гірських країнах. Серед морських палеогенових відкладів часто зустрічаються також органогенні, зокрема, нумулітові вапняки. Скелі нумулітових вапняків є в Північній Африці, Середземномор'ї, Криму та інших країнах

Палеогенові відклади поширені майже на всій території України. У Придніпров'ї вони відслонюються на берегових кручах Дніпра і, особливо, повно на Канівщині. Буровугільні пласти залягають майже на всій території Українського кристалічного щита. Пов'язані з ними родовища бурого вугілля становлять Дніпровський буро-вугільний басейн. У районі міст Коростишева, Олександрії буре вугілля видобувають у великих кар'єрах.

Після відкладення вугленосних верств море знову затопило територію України. Морські відклади об'єднують під назвою київської та харківської свит. Вони складені товщами піску з фосфоритами, київською синьою глиною, або мергелем, з численними раковинами молюсків, кістками риб, зубами акул, кістками черепах, рештками рослин, форамініферами та зернами янтарю. На київській глині лежать суглинок і глауконітовий зелений та білий кварцовий пісок. Останній відносять до полтавської серії відкладів, перехідної до неогенового віку.

На південних схилах Українського кристалічного щита до складу харківської світи входить нікопольська марганцеворудна формація. Рудні пласти мають потужність 1,5--5,5 м. Залягають вони серед товщі глинистих та піщано-глинистих порід.

Палеогенові відклади відіграють значну роль у будові Криму. На Керченському півострові залягає потужна майкопська серія глин із проверстками піску. Місцями в ній зустрічаються родовища нафти. Виверження нафтових газів з майкопської товщі зумовлює діяльність грязьових вулканів. У передгір'ї Кримських гір палеогенові відклади відслонюються від Севастополя до Феодосії та на Тарханкутській височині. Вони складені верствами жовтуватого та рожевого вапняку, глинистих (часом глауконітових) мергелів, нумулітового вапняку, білого крейдоподібного мергелю та різних глин. Вапнякові скелі в Криму виступають у вигляді гряд. В них багато печер, ніш і навісів, що утворилися в результаті вивітрювання. Печери та ніші довгий час були житлом для людей кам'яного віку.

У Карпатах палеогенові відклади представлені переважно потужними верствами флішу, пісковику, кременистого вапняку та мергелю. У складі карпатського флішу поширені роговики-меніліти. Вони утворилися за рахунок кременистих раковин радіолярій та в результаті окременіння осадів. У відкладах Передкарпаття зосереджені родовища нафти й газу.

Крім перелічених корисних копалин, у палеогенових відкладах є родовища графіту (Гренландія), фосфоритів (Франція, острів Мальта, Австралія), нафти (Месопотамія), кам'яної солі (Каталонія), сірки (Сіцілія), янтарю (Прибалтика), свинцевого блиску (Альпи) та ін.

Неогеновий період

Середня частина кайнозойської ери - неоген (від грецьк. - період нових форм життя). Він закінчився лише близько мільйона років тому. Це передостанній етап у геологічній історії Землі, коли формувалися головні риси сучасної природи нашої планети.

Протягом неогенового періоду завершується утворення сучасних гірських країн. У всій своїй величній красі піднялися Кримські гори, Карпати, Альпи, Кавказ, Гімалаї. Кільцем гір обрамилось узбережжя Тихого океану. Омолодилися і ще вищими стали Урал, Тянь-Шань, Памір та гірські споруди від Байкалу до Південно-Східного Китаю. Визначилися міжгір'я та передгірські западини, розподілилися глибини дна Світового океану. На поверхні Землі визначились напрями течії найголовніших річок.

Формування рельєфу тектоносфери в неогеновому періоді супроводилося сильним вулканізмом. Переважна більшість сучасних вулканів саме тоді розпочала свою діяльність. Вулкани діяли в Закарпатті (Вулканічний хребет), Словаччині, на Рейні, на Центральному Французькому плато, в Шотландії, Гренландії, на Шпіцбергені, Землі Франца-Йосифа, Східному Сибіру, на Кавказі, в Закавказзі, Малій Азії, Монголії, Гімалаях, Китаї. Продовженням неогенової магматичної діяльності є сучасний вулканізм.

Положення берегової лінії в неогеновому періоді ще відрізнялося від сучасного, особливо в басейні Середземного моря. Рівнинні простори Південної Європи та Середньої Азії у першій половині неогену затоплювало море.

Неогенове море не мало тісного зв'язку зі Світовим океаном. Воно поступово, з перервами, відступало, наближаючись до берегової лінії Чорного та Каспійського морів. У кінці періоду море вже майже звільнило весь південь Європи. Значні підняття в цій частині материка сприяли утворенню долин сучасних Дністра, Дніпра, Дону і Волги. Чорне і Каспійське моря ще були зв'язані між собою протокою.

Клімат того періоду був помітно тепліший і м'якший, ніж сучасний. Під кінець неогену поступово холоднішало. В арктичних країнах і в горах північної півкулі поширилось зледеніння.

Рослинність за неогену вже цілком наблизилась до сучасної, а багато форм її існують і тепер. Однак межі поширення окремих рослинних груп істотно відрізнялись від сучасних. У Західній Європі ще росли вічнозелені ліси. Під кінець періоду північна межа їх поширення змістилась до берегів Середземного моря. На місці зниклих вічнозелених поширилися листопадні і хвойні дерева. Сибір на початку неогену вкривали широколисті ліси. Протягом неогену листяні дерева поступилися перед хвойними. З початку неогенового періоду формувалася степова зона. Трав'яна рослинність вкрила простори, які звільнило море, - від Карпат до Східного Казахстану. Серед трав особливо різноманітними стали злаки.

На початку неогену відбулося чергове оновлення тваринного світу. В Євразії вимерли сумчасті тварини, примітивні хижаки - кріодонти і копитні. З'явилися нові родини ссавців, представники яких і досі населяють ліси та степи. Існували в неогені ведмеді, борсуки, перші хоботні, мастодонти та динотерії, предки коней, свиней, антилоп, биків, оленів, овець, гієни та інші види хижаків. У степовій зоні Європи й Азії фауна була досить одноманітна. Типовими її представниками були трипалий кінь -- гіпаріон, згодом слони, жирафи, газелі, коні. На початку неогенового періоду з'явилися предки людиноподібних мавп. Моря населяли численні молюски, моховатки, форамініфери, остракоди, із раковин яких утворилися потужні пласти вапняків.

Гірські породи неогенового віку нагромаджувались переважно в тектонічних западинах та зниженнях рельєфу. Вони виповнювали моря та озера. Серед континентальних відкладів переважають піщано-глинисті породи, місцями з пластами бурого вугілля. Поширені вулканогенні наверствування. Товща морських осадків складена піщано-глинистими породами, верствами вапняку мергелю, гіпсоносними та соленосними відкладами.

В Україні неоген поширений у Причорномор'ї, на Волино-Поділлі, у Прикарпатті та Закарпатті. На південних схилах Українського кристалічного щита і в Причорномор'ї найдавніші верстви неогену представлені товщами зеленої глини, піску, мергелю, а пізніші - різними вапняками. На Керченському півострові поширені рифові вапняки, складені з черепашок моховаток. На Поділлі переважають раковинні вапняки і вапнякові рифи з черепашок водоростей літотамній і молюсків. Пізні піщано-глинисті відклади в Приазов'ї та на Керченському півострові містять багаті поклади залізної руди. У Закарпатті неогенові відклади ще різноманітніші, в основі їх лежить фліш, а на ньому залягає конгломерат, пісковик, глина, кам'яна сіль, гіпс та ангідрит. Сіль утворює соляні куполи і виходить на поверхню. Соленосні пласти перекриваються пісковиками, глинами, вулканічними туфами. Над ними часто лежать вивержені породи - андезити, андезито-базальти, переверствувані з вулканічними туфами. Завершується товща відкладів наверствуванням озерно-болотних пісків, глин, туфу, вулканічних вивержених порід і конгломерату.

Неогенові відклади в Передкарпатті багаті на родовища газу, нафти, озокериту, сірки, гіпсу, калійної солі, мінеральної води. У Закарпатті, крім цього, поширені родовища бентоніту, алуніту, ртуті, поліметалів та золота.

Антропогеновий період

Останній період геологічної історії Землі - четвертинний. Останнім часом частіше вживається назва "антропогеновий період", що підкреслює появу і розвиток у цьому періоді людини. Тривав період близько мільйона років (за різними авторами 1-2 млн.років) і закінчився початком сучасної історичної епохи.

Рухи тектоносфери в антропогеновий період проявлялись у вигляді коливальних піднять і опускань, що охоплювали великі ділянки земної кори. На початку антропогену піднімалися материки північної півкулі. Між материками існував зв'язок. Це сприяло обміну фауни Північної Америки, Азії та Європи. Значні підняття відбулися в Причорномор'ї. Берег Чорного моря лежав приблизно на 100 м нижче від сучасного. Азовського моря тоді не було. Дон впадав у Чорне море через Керченську протоку. Британські острови становили частину суші. Тривали повільні підняття (із швидкістю 2--3 мм за рік) у гірських країнах, що утворилися в неогені. Особливо значні підняття сталися в Криму. Південні схили гір опустилися вздовж глибинного розлому в бік Чорного моря. Розлом цей проходить у напрямі розміщення урвища, що з півночі захищає Південний берег Криму. По опущеній частині гір відбуваються велетенські зсуви. Опускання не припиняється й тепер. Про це свідчать землетруси, які час від часу відбуваються в Криму. У середині антропогенового періоду розмах тектонічних коливань зменшився, розвиток їх уповільнився, подекуди відбувалися місцеві трансгресії моря.

На Землі відбулось значне похолодання. Неоглядні простори північної півкулі вкрилися кригою. Сліди зледеніння, крім Європи, Азії та Північної Америки, виявлено в горах Атласу та Австралійських Альпах. У Східній Європі край дніпровського льодовика заходив найбільше на південь долиною Дніпра і досягав Дніпропетровська. В дніпровій долині виявлено 4 шари морени, що свідчить про чотири фази наступу й відступу краю льодовика. Льодовик зминав породи в складки, розривав і переносив їх на значну віддаль. Такі льодовикові дислокації виявлено в Канівських горах, Корсунь-Шевченківському, Білорусі, Прибалтиці та на інших територіях. За краєм зледеніння під час танення снігу влітку низовини заливало водою. Своїм виглядом ці низовини нагадували сучасні заплави. Більш підвищені місця, що їх не затоплювала повінь, мали вигляд степу з розрідженою рослинністю, а далі від краю зледеніння -- лісистих країн.

Рівень Середземного, Чорного і Каспійського морів кілька разів змінювався. Постійного зв'язку між ними не було. Під кінець льодовикової епохи сталися значні опускання -- провали в районі Босфору і Дарданелл, де утворилися протоки, що з'єднали Чорне море із Середземним. Тоді в основному сформувались лимани.

Зледеніння великих просторів материків відіграло головну роль в утворенні осадових порід антропогенового періоду. Серед них переважають льодовикові наноси - морена, поширена на всій площі, яку займало зледеніння. Морена бере участь у будові рельєфу. Моренні форми рельєфу значною мірою визначають характер краєвидів. Зледеніння тривало кілька сот тисяч років. У Скандінавії льодовик існував ще 5-8 тис. років тому. Тепер льодовики в північній півкулі продовжують відступати. Відступ зледеніння пояснюють потеплінням та аридизацією клімату.

...