Кайнозойская эра и её периоды

Кайнозойская эра —  это новый этап геологической  истории Земли, который продолжается поныне. Длительность эры 65 млн лет. В течение кайнозоя развился новый цикл геологических процессов, изменивший и усложнивший структуры земной коры и создавший современную физико-географическую обстановку.

В кайнозое сложился своеобразный органический мир, в котором млекопитающие  играют ведущую роль; появился человек, и его деятельность стала одним  из факторов преобразования географического  лика Земли.

Первоначально кайнозой делили на два периода — третичный  и четвертичный. В третичный период включали палеоген и неоген. В настоящее  время в кайнозое выделяют три  периода:

Палеогеновый период

 

Начался 65 млн лет назад и закончился 23 млн лет назад. Впервые палеоген («палео» — древний, «ген» — образование) выделен К. Науманном в 1866 г.

Органический мир. Из простейших были широко развиты фораминиферы, представленные мелкими планктонными и относительно более крупными бентосными формами. Из последних наиболее характерны нуммулиты, которые образовывали пласты до десятков метров, поэтому изредка  появляются проекты переименования палеогена в нуммулитовый период. Из кораллов продолжают существовать гексакораллы. Большую роль играют разнообразные радиолярии, губки, спикулы которых также формируют целые пласты — спонголит.

На втором месте по распространенности среди простейших занимали двустворчатые  и брюхоногие моллюски. Последние, кроме того, начали осваивать сушу.

Многочисленны были мшанки и  морские ежи, насекомые (в янтаре из Прибалтики их нашли уже более 3000 видов). В водных бассейнах многочисленны  были рыбы. Среди позвоночных господствующее положение заняли млекопитающие  и беззубые птицы, как летающие, так  и нелетающие. Млекопитающие в  палеогене быстро эволюционировали от примитивных до развитых. Они быстро приспособились к жизни на суше, в воздухе и в воде, увеличились их размеры. Появились даже такие гиганты как индриктерий, достигавший в высоту 5 метров, мастодонт и динотерий. Наиболее многочисленными были представители архаичных непарнокопытных, затем шли парнокопытные, примитивные грызуны, хищники, насекомоядные и зайцеобразные.

В растительном мире господствовали покрытосеменные (цветковые). Из голосеменных были многочисленны только хвойные.

Тектоника. В начале палеогена  в Северном полушарии находилось два огромных материка, соединявшихся  в районе Берингова пролива,—  Евразия и Северная Америка.

В Южном полушарии было несколько материков — частей бывшей Гондваны: Африка, Индостан, Южная  Америка. Полное отделение Антарктиды от Австралии и Южной Америки, вероятно, произошло во второй половине палеогена. Между всеми материками существовали все современные океаны. Между северными и южными материками располагалось море Тетис.

Палеоген — время проявления альпийской складчатости, начавшейся еще в самом конце мела с  ларамийской фазы. Одной из особенностей палеогеновой тектоники являются расколы земной коры и движения по ним:

1) возникают рифтовые зоны в Гренландии и Индостане;

2) закладывается система  рифтов Восточной Африки, протягивающаяся  на 2500 км в меридиональном направлении;

3) формирование расколов  сопровождалось эффузивным магматизмом как на суше, так и в океанах. Кратковременная регрессия конца мела, времени великого вымирания, сменилась в палеогене трансгрессией, которая достигла своего максимума в эоцене (Р2). Это была последняя большая трансгрессия в истории Земли. В конце палеогена море покидает почти все континенты.

В палеоцене несколько  расширился, по сравнению с поздним  мелом, Атлантический океан. Контуры Индийского океана заметно отличались от современных: восточную часть океана занимал обширный устойчивый глубоководный бассейн; в центральной части океана находились срединно-океанический хребет и обширная зона небольших глубин: на западе — вдоль побережья Африки располагались небольшие глубоководные впадины, заполнявшиеся продуктами размыва континента. В эоцене появились проливы между Австралией и Антарктидой, между Антарктидой и Южной Америкой.

В олигоцене начинается глобальное похолодание, рост климатических контрастов, регрессия океанов. Возрастает гидроизоляция  Антарктиды, где быстро развивается  покровное оледенение. Где-то около 38 млн лет назад ледники достигли океана и появились первые айсберги.

На территории Тетиса идет формирование внутренних морей — Средиземноморского, Черного и Каспийского.

Климат. В первой половине палеогена климат на планете был  значительно мягче современного. В раннем и среднем эоцене среднегодовая  температура в Европе составляла +27°С (самая высокая за весь мезозой и кайнозой), но уже к концу эоцена она понизилась до +(7–10)°С (как в настоящее время), а в олигоцене была всего +(5–7)°С.

Полезные ископаемые. В  палеогеновых отложениях сосредоточен целый ряд важных полезных ископаемых. Известны бокситы Австралии, Гвинеи, Ямайки и др., заключающие (вместе с залежами в неогене) 95% запасов алюминиевого сырья зарубежных стран; марганец Причерноморья (Никополь), на Кавказе, в Западной Африке; оолитовые железные руды и бокситы Северной Америки и юга Западной Сибири; нефть Ирана, Ирака, Венесуэлы, Афганистана, Предкавказья и Предкарпатья; каменные угли о. Сахалин, в Японии, на востоке Китая; бурые угли в Германии (Рейнский буроугольный бассейн), США (Северная Дакота); фосфориты Африки; самородная сера Ирана, в Боливии, США, Аргентине, Чили; ртуть в Испании (Альмаден); урановые месторождения в США (штат Вайоминг).

Неогеновый период

 

В качестве самостоятельного стратиграфического подразделения  неоген («нео» — новый, «ген» — образование) выделен австралийским геологом М. Гернесом в 1853 г.

Органический мир. Общий  состав фауны и флоры постепенно приближается к современному. В морях нормальной солености развиваются те же группы, что и в палеогене.

Среди наземных млекопитающих  в начале периода вымирают примитивные  формы: древние хищники, титанотерии (крупные непарнокопытные). Господствующее положение начинают занимать ныне живущие  семейства и роды, появляются медведи, антилопы, быки, жирафы, слоны, овцы, козы.

В конце миоцена и в  раннем плиоцене появляются человекообразные обезьяны, гиппопотамы, олени, первые настоящие  лошади. В начале позднего плиоцена широко распространяются слоны, мастодонты, саблезубые тигры.

Характерная особенность  позднего плиоцена — появление представителей рода HOMO — человека.

Тектоника. В это время  достигла своего максимума альпийская складчатость и широко проявился эпиплатформенный орогенез.

Альпийская складчатость, начавшаяся еще в самом конце  позднего мела с ларамийской фазы, продолжалась в течение кайнозоя. Эти движения наиболее широко проявились в конце эоцена пиренейской фазой, в конце олигоцена — савской фазой, в конце миоцена — штирийской фазой, и в конце плиоцена — балахской фазой.

Уже после пиренейской  фазы началось воздымание антиклинорных структур в Средиземноморском подвижном поясе. В Тихоокеанском поясе альпийская складчатость отразилась слабее без воздыманий антиклинорных зон.

В результате альпийская складчатость привела к отмиранию подвижного тектонического режима на всей оставшейся территории Средиземноморского пояса  и большей части Тихоокеанского. Складчатость сопровождалась образованием шарьяжей, особенно в Средиземноморском поясе, и сильным вулканизмом.

Другая особенность неогенового  и следующего за ним четвертичного  периода — активизация вертикальных тектонических движений в областях древних складчатостей (докембрийских, каледонской, герцинской, киммерийской), получившая название «Эпиплатформенный орогенез». Орогенные поднятия имеют сводово-глыбовую форму, аналогичная, но обратная, форма свойственна орогенным впадинам (рис. 32.1).

 

Эпиплатформенные структуры

 

Эпиплатформенный орогенез сопровождается внедрением субвулканических интрузий и излияниями (эффузиями) лав андезитового и базальтового составов.

Примеры: 1) Байкальское сводовое поднятие и вся территория между Сибирской и Китайской платформами;

2) горные сооружения в  Южной и Северной Америке, примыкающие  с востока к областям альпийской  складчатости.

Обратный процесс происходил в океанах, которые в неогене  испытывают энергичное некомпенсированное погружение с образованием новых  и расширением ранее возникших  глубоководных котловин.

Следствием альпийской складчатости, эпиплатформенного орогенеза и  углубления океанических впадин явилась  обширная регрессия, обусловившая экстремальный  геократический период в истории Земли. Регрессия вызвала рост Антарктического ледника и оледенение в Северном полушарии.

К концу неогена завершилось  оформление контуров материков в  границах, близких к современным.

Климат. Палеогеографическая  зональность в течение неогена  постепенно приближалась к современной.

Полезные ископаемые. Особо  важное значение среди отложений неогена имеют следующие полезные ископаемые.

Нефть и газ неогена  составляет 1/3 запасов мира. Основная часть этих месторождений приурочена к границам платформ и к предгорным прогибам. Это нефтегазоносные бассейны Ирана, Ирака, Саудовской Аравии, Кувейта, Катара, Мексики, Венесуэлы, Кавказа (Дагестан, Баку), Северный Сахалин.

Уголь (бурый и лигниты) — развит на всех континентах.

Железные и марганцевые  руды осадочного происхождения представлены Керченским месторождением. С корами выветривания неогена связаны месторождения бокситов, никелевых и кобальтовых руд, с магматическими породами — месторождения золота, олова, меди, серебра, полиметаллов и ртути. Кроме того, из неогена известны месторождения калийных и поваренных солей, фосфоритов, серы, глины, строительных материалов.

 

Четвертичный (антропогеновый) период

 

Геохронологическая таблица  четвертичного периода

 

 

Антропогеновый период —  это ныне продолжающийся период и  был выделен в 1829 г. бельгийским  геологом Ж. Денуайэ. От более древних периодов геологической истории его отличают следующие признаки:

1) необычайно малая длительность (3,3–0,7 млн лет по разным данным);

2) появление и развитие  человека и его материальной  культуры;

3) резкие и многократные  колебания климата, что привело  к многократным оледенениям в  арктических и антарктических  зонах;

4) неоднократные крупные  планетарные изменения уровня  Мирового океана.

Ряд специфических черт отличает и осадки антропогена, формирующиеся  и поныне:

1) практически повсеместное  их распространение;

2) сложный характер строения  разреза;

3) пестрота и быстрая  изменчивость литологического состава  и генезиса;

4) небольшие мощности (от  сантиметров до 200–300 м);

5) высокая скорость накопления  осадков;

6) рыхлость и подвижность  их;

7) большая роль отложений  в рельефообразовании;

8) условия залегания: для  них свойственно не последовательное  напластование более молодых  на древних, а в основном  прислонение более молодых к более древним.

В основу подразделения антропогенового  периода положен климатостратиграфический принцип — чередование похолоданий (ледниковий) и потеплений (межледниковий). В последнее время все шире используются палеонтологические и литологические методы, важную роль начинают играть методы абсолютной геохронологии (радиоуглеродный и палеомагнитный методы).

Подразделения антропогена, приведенные выше, используются на территории бывшего Советского Союза. За рубежом, да и у нас, многие исследователи  склонны нижнюю границу антропогена  опустить до 3,3–1,8 млн лет, и приурочить ее ко времени появления человека. В это же время по палеомагнитным данным фиксируется большой скачок изменения знака магнитной полярности.

Органический мир. Наземная растительность современного облика начала формироваться еще в неогене. В антропогене постепенно вымирают или резко сокращают свои ареалы теплолюбивые формы; сокращаются площади  лесов и расширяются травянистые  степные пространства; возникают  тундровые и арктические ассоциации.

Животный мир тоже испытывает крупные эволюционные изменения. Особенно ярко это проявляется среди млекопитающих  и человека. В морях широко распространены моллюски, фораминиферы, остракоды и диатомовые водоросли.

В нижнечетвертичном веке появляются холодовыносливые формы: овцебык, северный олень. В южных зонах  обитают многочисленные слоны, лошади, ослы, носороги, бизоны.

Для верхнечетвертичного  века характерны, кроме мамонта, шерстистый носорог, северный олень, лось, овцебык, песец.

Для голоцена характерно отсутствие мамонта, шерстистого носорога. К  этому времени относится приручение животных человеком.

Появление человека — наиболее важная особенность четвертичного  периода (табл. 32.1).

 

Геохронология появления  человека и его культуры

 

 

Австралопитеки являются предшественниками древних людей. Их остатки найдены в слоях, возраст  которых от 5,5 до 0,9 млн лет. Объем их мозга составлял 530–550 куб. см. Человек умелый (Homo habilis) отличался от австралопитеков несколько большим объемом мозга (700–800 куб. см) и использовал в качестве орудий труда уже не палки и камни, а самодельные примитивные каменные орудия, получившие наименование культуры галек (олдувай). Архантропы (питекантроп, гендельбергский человек и синантроп) уже умели изготовлять каменные орудия. Объем мозга синатропа уже 1050 куб. см, его остатки найдены в слое золы вместе с каменными орудиями и костями животных. Возраст этих слоев составлял 200–250 тыс. лет.

Находки остатков неандертальцев, их стоянок и орудий достаточно высокой степени обработки сделаны в слоях с возрастом от 200–170 до 35–30 тыс. лет. Они умели добывать огонь и жили охотой и собирательством.