u_lectures

251

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

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

4.2.3.3 Четвертичный период (система) – Q

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

От более древних четвертичный период отличается рядом особенностей.

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

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

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

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

В-пятых, осадочным образованиям четвертичного возраста свойственны сложное строение разреза, пестрота фаций и быстрая изменчивость литологического состава, относительная кратковременность формирования и небольшая мощность при сравнительно высокой скорости осадконакопления.В составе четвертичной системы выделены два надраздела

– плейстолцен и голоцен. Плейстоцен разделяется на эоплейстоцен (1

млн.лет) и неоплейстоцен (0,79 млн лет). В составе разделов выделяются звенья. Самое верхнее звено обычно называют современным.

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

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

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.

253

Вживотном мире заметные изменения происходили в составе млекопитающих, особенно хоботных и копытных, населявших Северное полушарие.

Всамом начале четвертичного периода на юге Восточной Европы обитало много теплолюбивых форм, среди которых были мастодонты, южные слоны, гиппарион, саблезубый тигр, носороги и др. На юге Западной Европы в это же время, кроме перечисленных, жили гиппопотамы и страусы. Однако в течение раннего плейстоцена состав животного мира стал сильно меняться. Особенно значительные изменения произошли в эпоху максимального 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 Восточной Европы южнее границы ледника наряду с оленями, волками, лисицами, бурыми медведями впервые появились шерстистый носорог, мамонт, 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 гигантские носороги, пещерные львы, гиены и др. В Крыму появилась белая куропатка, песец, северный олень, полярный жаворонок. Мамонты и шерстистые носороги заселили не только всю Западную и Восточную Сибирь, но проникли в Северную Америку.

Изоляция способствовала сохранению прежней фауны в Австралии, Южной Америке, Центральной и Южной Африке. Однако и там периодически наступавшие похолодания приводили к существенному обеднению фауны.

Вначале голоцена вымерли мамонты (последниие жили 3700 лет назад), шерстистые носороги, большерогие олени, мастодонты.

Важное событие четвертичного периода – быстрое развитие человека. Предковой формой ископаемых людей были австралопитеки,

принадлежащие семейству гоминид. Они встречены только на африканском континенте и появились в Восточной Африке 5 млн. лет назад. Все известные находки австралопитеков сосредоточены в пределах Великих Африканских грабенов – крупной рифтовой системы, состоящей из цепи впадин, осложненных поднятиями, и занятых озерами. В течение плиоцена здесь господствовал теплый и влажный климат.

Природные условия благоприятствовали здесь пышному развитию органического мира. Австралопитеки постепенно освоили прямое хождение

истали всеядными. Однако они еще не являлись людьми.

Впроцессе эволюции австралопитеков появились формы, давшие впоследствии начало виду, получившему название Homo habilis – человек умелый. Находки, оцениваемые в 2.6 млн. лет, свидетельствуют, что

254

представители этого вида начали использовать примитивно обработанные гальки в качестве орудий.

Следующим звеном в развитии гоминид являются архантропы, которые многими исследователями считаются предками современных людей. Впервые они появились также в Восточной Африке, но уже около 1.4-1.2 млн. лет назад оттуда мигрировали на другие континенты. Время их существования носит название раннего палеолита.

Наиболее известные представители архантропов – питекантропы. Время их существования носит название раннего палеолита. Остатки их встречены в Африке, Китае, Венгрии, Германии. Находки в Восточной Африке – самые древние. Здесь возле остатков питекантропов обнаружены каменные орудия в виде ручных рубил. Питекантропы развивались до 350-

400тыс. лет назад.

Вряде районов (Франция, Азербайджан) обнаружены остатки ископаемого человека, обладавшего переходными признаками от архантропов к палеоантропам. Эти люди использовали ручные рубила и широко применяли огонь. По степени обработки каменных изделий археологи выделяют ашельскую культуру.

К палеоантропам относят также неандертальцев, которые появились около 350 тыс. лет назад и существовали до 35 тыс. лет назад. Они обитали на значительно большей территории, чем архантропы. Эта культура носит название

Ее представители обитали в примитивных мустьерской.жилищах, построенных из дерева и костей на открытых пространствах. Погребения сохранили следы ритуальных действий. Время существования палеоантропов называют средним палеолитом.

Неоантропы (Homo sapiens) – люди современного типа – сменили палеоантропов около 35-40 тыс. 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.

У неантропов появились костяные изделия, предметы изобразительного искусства, в частности наскальные рисунки, статуэтки, гравировка по кости, примитивные музыкальные инструменты, украшения, предметы культа. Люди, жившие в суровых климатических условиях стали использовать меховую одежду. Представителями древних неоантропов являются кроманьонцы.

Вразличных климатических зонах произошло разделение сообществ людей по видам добычи продуктов питания. Люди, занимавшиеся в основном охотой, объединились в специализированные племена. Они строили жилища из деревьев и костей, прикрывали их ветвями и звериными шкурами. Уклад жизни, бытовые и хозяйственные элементы у охотничьих

255

племен были иными, чем у тех кто занимался собирательством плодов и растений.

Около 13-15 тыс. лет назад палеолит сменился мезолитом. В это время началось энергичное отступание материковых льдов. Люди стали осваивать приполярные районы. Появились лук и стрелы, появились домашние животные, возникли первые скотоводческие и земледельческие племена.

Граница мезолита и неолита (как и палеолита и мезолита) колеблется в широких пределах. Переход от мезолита к неолиту (новому каменному веку) произошел в интервале 6-13 тыс. лет. В это время люди научились обжигать глину и появились предметы из керамики. Кочевой образ жизни племен сменяется оседлым. Развиваются земледельческие и скотоводческие хозяйства. Около 5 тыс. лет назад появились первые бронзовые изделия, 3-2.5 тыс. лет назад началась эпоха железа.

Для стратиграфических целей важное значение имеют следы различных культур каменного века. Совместно с остатками животных и растений, а также палеогеографическими реконструкциями, они дают возможность разработать более детальные корреляционные схемы.

Природные условия. Для четвертичного периода характерно периодическое наступление ледниковых эпох и сменяющих их межледниковий. В течение этого времени обширное материковое оледенение периодически охватывало Северное полушарие. Центрами оледенений стали Балтийский и Канадский щиты, которые полностью перекрывались толщей льда в 3 км. 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 сильная регрессия произошла во время максимального оледенения (ранний рисс=днепровское=самаровское), 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. Между Евразией и Северной Америкой возникла суша Берингия, благодаря которой животные могли мигрировать с одного материка на другой. Сахалин присоединился к материку. Значительные изменения произошли и в других районах.

Самое холодное было валдайское оледенение – пик его был около 20 тыс. лет назад. После него наступило потепление. В течение нескольких тысячелетий ледниковый покров в Европе распался. Его остатки в Скандинавии исчезли около 10 тыс. лет назад. Вдоль края тающего ледника возникали 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.

256

Территория Азии подверглась меньшему, чем в Европе оледенению. Это было связано с тем, что для образования ледниковых покровов было недостаточно влаги, хотя температура в Азии была как в Европе.

Время максимального оледенения приходится тоже на средний неоплейстоцен. Наряду с покровным оледенением обширные территории Азии были охвачены горным и подземным оледенением. В Европе многолетняя мерзлота исчезла в голоцене, в Сибири есть и сейчас.

На территории Северной Америки покровным оледенением было охвачено 60% территории. Южная граница ледников проходила южнее Великих озер. Оледенению подвеглись горные области Южной Америки, Африки и Австралии.

2/3 поверхности суши даже во время максимального оледенения было лишено ледникового покрова. Границы между климатическими поясами то мигрировали к полюсам во время потеплений, то отступали к экватору.

Многократное изменение масштабов оледенений привело к весьма значительным колебаниям уровня океана со снижением на 150 м во время максимального оледенения и соответствующим подъемом во время таяния ледников. Первое вызвало снижение базиса эрозии, следовательно, усилило денудацию материков и увеличило объемы терригенных образований в океанические бассейны.

Несмотря на суровость климата, в четвертичном периоде отсутствуют явные признаки кризиса морской биоты. Условия среды оказали лишь небольшое влияние на планктонную биоту. События четвертичного периода не привели к появлению принципиально новых условий, а вызвали лишь смещение границ между водными массами.

Полезные ископаемые. Полезные ископаемые квартера можно разделить на 5 генетических групп:

-разнообразные россыпи (аллювиальные и прибрежно-морские) – золото, платина, касситерит, алмазы, ильменит, циркон, рутил,

-руды осадочного происхождения – бобовые железные руды озерноболотного и озерного происхождения, прибрежно-морские фосфоритовые конкреции, залежи глауконита, железомарганцевые и медно-ванадиевые конкреции (скопления их широко распространены в глубоководных областях Мирового океана); коры выветривания – кобальт, никель, медь, марганец, огнеупорные глины;

-нерудные полезные ископаемые – лессовидные суглинки и гравийники, используемые в строительстве., стекольные и формовочные пески, глины, сера и др.;

-горючие полезные ископаемые – лигнит и торф;

-подземные воды и лед (естественные холодильники).

257

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

(Главные закономерности геологической истории земной коры)

Первая закономерность – периодичность геологических процессов. Так, в фанерозое выделяется четыре тектонических этапа: каледонский, герцинский, киммерийский (мезозойский), альпийский. В каждом из этапов ведущая роль принадлежит подвижным зонам земной коры. Развитие подвижных поясов происходит во всех этапах направленно, завершаясь воздыманием местности, складкообразованием, интрузивным магматизмом и региональным метаморфизмом. В конце этапа море уходит (регрессия).

На платформах наблюдаются стадии погружения с нарастающими трансгрессиями, которые позднее сменяются поднятиями и регрессиями.

Трансгрессии и регрессии периодически сменяют друг друга, что находится, таким образом, в прямой зависимости от тектонических движений на нашей планете.

Чередование трансгессий и регрессий непосредственно влияет на изменения климата и рельеф, что в свою очередь вызывает периодические изменения органического мира. Вымирают организмы, не сумевшие приспособиться к новым условиям. Их место занимают новые организмы, могущие существовать в новой среде. Эпохи массовых вымираний периодически проявляются на планете.

Цикличность осадкообразования также связана с изменениями климата. Например, образование солей происходит в эпоху регрессий или в начале эпохи трансгрессий, а максимумы углеобразования тяготеют к регрессивным эпохам, чаще к их началу.

В каждом тектоническом цикле наблюдается определенная последовательность образования изверженных пород: в подвижных поясах - от ультраосновных и основных до кислых (в конце этапа).

Периодичность геологических процессов выявляется как в фанерозое, так и в докембрии.

Вторая закономерность в истории Земли – направленность геологического развития. При завершении тектонических этапов увеличивается площадь платформ. Возрастает их сложность строения в результате присоединения к ним территорий с разным возрастом фундамента и чехла, возрастает мощность отложений платформ и геосинклиналей. В процессе геологической истории увеличивается мощность коры континентального типа.

Происходит направленное изменение состава атмосферы и гидросферы, появляется и увеличивается количественно свободный кислород, уменьшается температура земной поверхности, ослабевает ультрафиолетовое излучение. С этими процессами связана эволюция

258

органического мира: от первых прокариот до высокоорганизованных животных и растений.

Направленно меняется осадкообразование. Например, с девона появляется и быстро растет угленакопление сначала паралическое, а с карбона и лимническое.

Меняется и состав геологических формаций. Глубокометаморфизованные породы архея сменяются менее метаморфизованными и позднее - неметаморфизованными породами. В процессе геологической истории наблюдается уменьшение длительности тектонических этапов.

Направленность геологического развития не носит линейного характера, отмечается ускорение этого процесса и есть примеры возвратнопоступательного характера.

В настоящее время не существует единой общепризнанной теории, которая объясняла бы все закономерности геологической истории Земли. Причиной этому является отсутствие достоверных сведений о процессах, происходящих в мантии и определяющих тектонические движения земной коры и магматизм.

259

Литература

1.Бондаренко О.Б., Михайлова И.А. Краткий определитель ископаемых беспозвоночных. М.: Недра, 1984. 535 с.

2.Глухова Л.В. Основные структуры земной коры (учебное пособие). Красноярск: КГАЦМиЗ, 1998, 72 с.

3.Глухова Л.В. Основы палеоботаники. Учебное пособие. Красноярск: ГАЦМиЗ, 2002.

4.Гречишникова И.А., Левицкий Е.С. Практические занятия по исторической геологии. М.: Недра, 1979. 166 с.

5.Короновский Н.В., Хаин В.Е., Ясаманов Н.Е. Историческая геология. М.: Academia, 2006. 464 с.

6.Методические указания к лабораторным работам по исторической геологии. Сост. Л.В.Глухова, Р.А.Цыкин. Красноярск: ГАЦМиЗ, 1995.

7.Михайлова И.А. Бондаренко О.Б. Палеонтология. М.: Недра, 1998. 535 с.

8.Парфенова М.Д. Историческая геология с основами палеонтологии. Учебное пособие. Томск: ТПУ, 1998. 550 с.

9.Подобина В.М., Родыгин С.А. Историческая геология. Учебное пособие. Томск: НТЛ, 2000. 264 с.Стратиграфический кодекс. С.-

П.: ВСЕГЕИ, 2006. 96 с

Учебно-методические материалы

1.Атлас ископаемых беспозвоночных и растений. Раздаточный материал к лабораторным занятиям по курсу «Историческая геология с основами палеонтологии». Сост. О.В.Сосновская. 14 с.

2.Окаменелости в шлифах. Раздаточный материал к лабораторным занятиям по курсу «Историческая геология с основами палеонтологии». Сост. О.В.Сосновская. 28 с.

3.Позвоночные. Раздаточный материал к лекционному курсу «Историческая геология с основами палеонтологии». Сост. О.В.Сосновская. 44 с.