Антропогенный период. Четвертичный период

Мы сейчас живем в четвертичном периоде. Иначе его нанимают антропогеном, эрой человека. Это самый короткий период в истории - ему вряд ли больше 3 млн. лет. Для сравнения отметим, что возраст Земли как планеты оценивается сейчас в 4,5 млрд. лет.

В геологии много нерешенных проблем. Одна из них - определение границы между четвертичным и предшествовавшим ему третичным периодом. Границы между геологическими периодами (или системами) обычно совпадают с крупными изменениями географической оболочки, изменяющими лик Земли. Мнения ученых о том, что считать важнейшими событиями, расходятся. Соответственно предлагаются различные уровни для проведения нижней границы четвертичного периода.

В ходе дискуссии, продолжающейся уже более 30 лет, были предложены следующие основные принципы определения этой границы:

1. начало сильного похолодания, сопровождавшегося изменением всей природной обстановки;
2. появление оледенений равнинных областей;
3. изменение фауны млекопитающих;
4. изменение фауны ;
5. появление человека как социального существа.

Попробуем разобраться в этой проблеме.

Прежде всего, необходимо сказать, что на протяжении третичного периода на поверхности нашей планеты происходили очень важные события. В период мощного альпийского горообразования сформировались самые высокие складчатые горные системы: Альпы, Кавказ, Гималаи, Кордильеры. Тектонические движения отмечались и в пределах более устойчивых платформенных областей. В течение палеогена (65-25 млн. лет назад) мощные глубинные расколы потрясали и Восточную Африку - возник Восточно-африканский рифт.

Периоду мощных воздыманий предшествовал период столь же сильного прогибания земной коры. В палеогене на месте альпийской складчатой зоны, протянувшейся от Пиренеев до Гималаев, существовал огромный морской бассейн - Тетис. Море заливало прогнувшиеся части платформенных областей: Восточную, Южную и Центральную Европу, Северную Африку, Западную Сибирь. Максимальных размеров море достигло около 40 млн. лет назад. Процесс горообразования начался 40-20 млн. лет назад. Уровень моря понизился. Средняя высота суши возросла.

В течение палеогена в северном полушарии преобладал теплый и влажный климат. В неогене (25-3 млн. лет назад) климат стал значительно холоднее и суше.

Здесь мы подходим к первой группе признаков, по которым предлагают проводить границу четвертичного периода. Эти признаки связаны с похолоданием и появлением оледенений. Длительные промежутки времени, когда климат на всей Земле был холодным и сухим, а значительные пространства суши покрывал толстый панцирь ледников, - характерная особенность четвертичного периода. Не случайно его иногда называют ледниковым периодом. Ледниковые периоды случались в истории Земли неоднократно. Следы материковых оледенений обнаружены в слоях, относимых к карбону и перми (300-250 млн. лет), венду (680-650 млн. лет), рифею (850-800 млн. лет). Самые древние ледниковые отложения, обнаруженные на Земле, имеют возраст более 2 млрд. лет.

Причины материковых оледенений еще не выяснены. Существует множество гипотез. Югославский ученый М. Миланкович объяснял возникновение и исчезновение оледенений колебаниями поступающего на Землю солнечного тепла за счет периодических изменений некоторых параметров земной орбиты. Оледенения связывают с общим подъемом суши, с запыленностью вулканическим пеплом (и то и другое - результат альпийского горообразования). Вероятно, все названные, а также и многие другие, нам еще не известные факторы действовали совместно, в результате чего природные системы Земли включались в особый ледниковый режим.

Крайне важно определить время начала похолодания климата. По данным международных исследований, проводившихся и последние годы в Антарктике, площадь ледникового покрова в Антарктиде ныне составляет 14 млн. км 2 , объем - 24 млн. км 3 (90% объема всех современных ледников). Подсчитано, что если бы все ледники Антарктиды растаяли, то уровень полнился бы на 55 м. Новые данные показывают, что этот гигантский ледниковый щит начал формироваться значительно раньше, чем предполагали исследователи еще сравнительно недавно. Ледники горно-долинного типа в Западной Антарктиде стали образовываться уже в эоцене (50-40 млн. лет назад). Отдельные ледники достигали уровни моря. Валунный материал разносился айсбергами. Нищему охлаждению южного полушария способствовало открытие пролива Дрейка. Вследствие тектонического опускания исчез «мост», связывавший Антарктиду с Южной Америкой. Образовалось Антарктическое круговое течение. Это произошло приблизительно 23 млн. лет назад. Наиболее сильная перестройка природной среды - появление покровных ледников и связанное с этим охлаждение донных океанических вод - относится к среднему миоцену (20-15 млн. лет назад).

Исследования в районе моря Росса показали, что оледенение шельфа здесь было 5,5-3,7 млн. лет назад. Затем ледники несколько сократились. Около 2,6 млн. лет назад вновь стали увеличиваться, вскоре достигнув современных размеров.

Получены данные о начале ледниковых явлений и в других частях земного шара. Наиболее ранняя морена в Исландии залегает поверх базальта, датированного 3,1±0,1 млн. лет назад. В это время ледники достигли уровни моря, моренный материал разносили айсберги. В морских отложениях Северной Атлантики, датированных этим временем, находят ледниковый детрит. Около 3 млн. лет назад началось оледенение Скалистых гор в Северной Америке. Древнейшие тиллиты (ледниковые отложения) в горах Сьерра-Невада (Калифорния, США) имеют возраст 2,7-3,1 млн. лет назад. Вероятно, этим же временем следует датировать древнейшее оледенение Альп - бибер.

Таким образом, геологические данные достаточно отчетливо показывают, что на протяжении третичного периода происходило нарастающее похолодание климата, сопровождавшееся усилением ледниковых явлений. Оледенение Антарктиды началось 50-40 млн. лет назад, приобрело значительные размеры 20-15 млн. лет назад, современного объема ледники достигли около 2,7 млн. лет назад. Тогда же, 3-2,7 млн. лет назад, ледники появились в горах Северной Америки и Европы.

Посмотрим, какие изменения происходят в это время в биосфере. Вымирают животные, наиболее характерные для мезозойской эры: динозавры, ихтиозавры, плиозавры, летающие ящеры - и бурно развиваются млекопитающие, вначале представленные примитивными формами. Около 50 млн. лет назад появились насекомоядные, грызуны, приматы, хищные, копытные, китообразные.

В третичном периоде наступил расцвет покрытосемянных растений, 50-40 млн. лет назад появляется все большее количество современных видов. Теперь они преобладают в растительном покрове Земли.

Особенно заметные изменения в растительном и животном мире происходят в конце третичного периода. Об этом свидетельствуют исследования морских и прибрежно-морских отложений. Эти отложения содержат обильную фауну: пластинчатожаберные и брюхоногие моллюски, фораминиферы, остракоды. Со временем состав фауны в морских слоях менялся. Это происходило в результате эволюционного развития морских организмов и изменения окружающих условий - морские организмы очень чутко реагируют па изменение глубины, солености и температуры морской . Расчленение и датировка позднеетретичных отложений, в частности на юге и юго-востоке Европы, проводились в большой мере на основании изучения видового состава и морских организмов. На основании этих же данных были сделаны выводы относительно изменений климата.

Следует заметить, что сопоставление остатков фауны, найденных в геологических слоях в различных частях земного шара, - дело сложное. Земная поверхность всегда отличалась сочетанием свойств прерывистости и непрерывности. Природные изменения имели метахронный характер - одни и те же импульсы вызывали различные ответные реакции в природных зонах. По-разному шел эволюционный процесс у животных и растений. Однако не подлежит сомнению тот факт, что наиболее резкие изменения внешних условий (например, значительное похолодание и потепление) отражались на развитии организмов в самых различных частях земного шара. Необходимо найти и правильно истолковать признаки этих изменений и провести по ним границу между стратиграфическими подразделениями. Сопоставление геологических слоев во многом облегчается тем, что в последние годы стали широко применяться абсолютные датировки (при помощи радиоактивных изотопов) и палеомагнитные измерения горных пород. Исследование соотношений изотопов кислорода, содержащихся в раковинах моллюсков, позволяет достаточно точно определить температуру воды, в которой жили морские организмы.

Как мы уже говорили, в начале третичного периода на юге Европы располагалась прибрежная часть огромного морского бассейна - Тетис. В середине периода он распался па несколько самостоятельных бассейнов. Их очертания, глубины и соленость несколько раз менялись на протяжении позднеетретичного времени, соответственно менялись и виды моллюсков. Резко преобразуется состав морской фауны при переходе от морских слоев табиано к отложениям пьяченца. На этом уровне ряд морских организмов вымирает и появляются новые. Этот рубеж совпадает с инверсией магнитного поля Земли: переход от эпохи обратной намагниченности Гилберта к эпохе прямой намагниченности Гаусса. Это произошло 3,3 млн. лет назад.

Стратиграфически выше на юге Европы залегают калабрийские слои, соответствующие новому наступлению моря на сушу. Исследование показало, что на протяжении их формирования климат Европы продолжал изменяться. На основании применения анализа изотопов кислорода установили, что в начале существования калабрийского моря поверхностных вод у берегов Италии составляла 23-25°С; в конце она понизилась до 15°С. Калабрийские слои отвечают в целом эпохе обратной намагниченности Матуямы. На ее протяжении имел место эпизод прямой намагниченности олдувей.

В поздпетретичное время происходили существенные изменения и в составе наземной фауны. Около 25 млн. лет назад в Европе вымерли сумчатые, хищники (креодонты), примитивные копытные. На смену им пришли представители семейств, существующих и поныне: медведи, барсуки, гиены, хоботные, лошади, свиньи, антилопы, олени, быки, бараны. Развитие наземной фауны протекало скачкообразно. Наиболее крупные изменения совпадали с перестройками основных экосистем. Это позволяет исследователям выделять фаунистические комплексы и сопоставлять их развитие в различных частях земного шара.

Приблизительно 10-8 млн. лет назад на юге Европы господствовал валлесийский фаунистический комплекс. В его составе появились лошади - гиппарионы. Их массовое распространение - важный палеогеографический рубеж, свидетельство широкого распространения в умеренном поясе северного полушария степных ландшафтов.

Непосредственным продолжением валлесийского комплекса является турольский (8-6 млн. лет назад). В пределах Средиземноморского бассейна он характеризуется дальнейшим развитием травоядных: лошадей, носорогов, грызунов. Растет число обитателей открытых ландшафтов - степей и саванн: антилопы, гиены, макаки. Это указывает на дальнейшее увеличение засушливости климата.

На юге европейской части России валлесийскому и турольскому комплексам соответствует гиппарионовая фауна: несколько видов гиппарионов, длинноростровый мастодонт. Встречаются носороги-дицерорины, дипотерии, антилопы, жирафы, свиньи, верблюды.

Валлесийский комплекс сменяется турольским. В Европе широко распространяются хоботные: овернский мастодонт, южный слон. Встречаются гиппарионы. Наряду с ними попадаются и современного вида лошади. Существует два вида носорогов, тапиры, бегемоты. Широко представлены парнокопытные: газели, крупные антилопы, мунтжаки, косули, олени, свиньи, верблюды. Руссильонский комплекс отражает дальнейшее увеличение засушливости климата в конце третичного периода. Нижняя границы комплекса оценивается в 6-5,5 млн. лет, верхняя - 4-3 млн. лет.

В области Черного моря с руссильонской фауной сопоставляется молдавский фаунистический комплекс. Палеоэкологическое исследование показало, что во время его существования климат в Причерноморье был теплее, чем сейчас: сухое и теплое лето и сравнительно влажная зима. Довольно значительные пространства были заняты субтропическим лесом, большая часть территории была покрыта растительностью типа саванны. Только на самом деле Причерноморской низменности преобладали сухие степи.

Следующий важный момент в истории развития земной фауны связан с формированием виллафранкского комплекса. Точнее определение его состава и хронологических рамок связанно с большими трудностями, так как в это время резко усиливаются местные особенности в развитии ландшафтов. Некоторые палеозоологи называют следующие признаки выделения этого комплекса: появление настоящих слонов (род Elephas), быков (Leptobos), лошадей (Equus). По начальным буквам этих родов комплекс иногда называют «группой E – L — E». В то же время происходит вымирание мастодонтов, гиппарионов и некоторых других животных. Вымирание старых и появление новых видов происходит не одновременно.

Большинство исследователей разделяют виллафранк на три отдела: нижний, средний и верхний. Нижний виллафранк датируется 3,5-3 млн. лет. В Северной Италии прослежено замещение виллафранкских слоев морскими отложениями, называемыми астий-пьяченца. Зоологи отмечают значительное сходство в составе фауны крупных животных между нижним виллафранком и руссильоном. Заметные изменения в составе фауны наблюдаются при переходе от нижнего к среднему виллафранку. Последний соответствует морским отложениям калабрия.

На юге европейской части России среднему и верхнему виллафранку отвечает хапровский фаунистический комплекс. Исследователи отмечают большие изменения в составе хапровского комплекса по сравнению с предшествующим, молдавским. Они касаются прежде всего уменьшения числа теплолюбивых животных. Исчезают жирафы, тапиры, динотерии, бегемоты, агинотерии, амфиционы. Сокращают свои ареалы мастодонты, махайроды, гиппарионы, обезьяны. По мнению ряда исследователей, хапровский-виллафранкский комплекс - это комплекс нового типа, качественно отличный от всех предыдущих. Господствующее подозрение в нем занимают слоны и лошади. Широко представлены эласмотерии, верблюды, этрусские носороги, крупные олени, антилопы. В хапровских местонахождениях обнаруживается резкое увеличение числа мелких млекопитающих (грызунов, полевок). Это - свидетельство усиления засушливости климата. Вымирание или сокращение ареалов теплолюбивых животных многими исследователями рассматривается как признак похолодания климата. Вспомним, что сильное похолодание установлено в калабрийских слоях. Приблизительно этому же времени соответствуют претиглиенские слои в Голландии. В отличие от предшествующих им слоев рейвера они отражают ухудшение климата.

Итак, согласно данным, полученным из самых различных источников, в конце третичного периода происходило нарастающее иссушение и похолодание климата, достигшее заметных значений 3-2,7 млн. лет назад.

В числе важнейших признаков четвертичного периода было названо появление человека. По биологической классификации, составленной еще Карлом Линнеем, человек помещен в класс млекопитающих, в отряд приматов. Чрезвычайно быстрая, как говорят биологи, «взрывная» эволюция отряда приматов происходила на протяжении третичного периода. Наиболее ранние находки приматов были сделаны в отложениях позднего мела, нижнего и среднего палеогена. Это - омоиды в Азии, плезиапиды в Северной Америке, лемуроиды в Африке. В раннем и среднем эоцене из омоидов развиваются долгопяты, в позднем эоцене из долгопятов - антропоиды (человекообразные обезьяны).

С олигоцена развитие приматов ускоряется. Особую роль в этом процессе сыграла Африка. Наиболее ранние антропоиды - олигопитек, проплиопитек и эгиптопитек обнаружены в олигоценовых слоях Файюмского оазиса и Египте. Абсолютные датировки этих отложений - 33-28 млн. лет назад. Антропоиды жили на заболоченной и залесенной пойме Нила; на более высоких террасах была распространена растительность типа саванны. В течение миоцена (22-18 млн. лет назад) антропоиды широко распространяются на территории Восточной Африки. Они разделяются на три ветви: понгиды (дриопитеки, в том числе «проконсул африканский»), гиббоны, гоминиды.

Местонахождения миоценовых антропоидов обычно приурочены к озерам или рекам, расположенным в тропических лесах или в саванне. Дриопитек «проконсул африканский» обнаружен на местонахождениях Русинга и Сонгор в Кении, его возраст 20-17 млн. лет.

В раннем миоцене, около 17 млн. лет назад, антропоиды (плиопитеки) проникают в Европу. В отложениях среднего и верхнего миоцена Европы известны по крайней мере два вида дриопитеков. Исчезли они в конце верхнего миоцена. Два вида дриопитеков установлены в миоценовых слоях Сивалика - холмистых предгорий Гималайских гор на севере Индостана. Их возраст порядка 16-10 млн. лет. Как и европейские, индийские дриопитеки значительно моложе своих африканских сородичей.

Наиболее близок к австралопитековым рамапитек. На местонахождении Форт Тернан в Кении рамапитек датирован: около 14 млн. лет. Очень близкая форма рамапитека была обнаружена в сиваликских отложениях Индии. По всей вероятности, расселение антропоидов из Африки в Южную Азию происходило на протяжении значительной части миоцена. Датировки местонахождений австралопитековых в Восточной Африке - около 6 млн. лет. Древнейшие свидетельства осознанного изготовления орудий труда: 3-2,5 млн. лет.

Здесь мы возвращаемся к проблеме, поставленной в начале главы, - определению нижней границы четвертичного периода. Некоторые исследователи предлагают провести границу на уровне примерно 600 тыс. лет. В это время на равнинах Европы появились покровные оледенения. Международный геологический комитет рекомендовал проводить границу под калабрийскими отложениями. Есть предложения включить в четвертичную систему плиоцен, в этом случае нижняя граница понизилась бы до 6-5 млн. лет.

Если взять всю сумму признаков, характеризующих качественные особенности четвертичного периода, то граница должна проходить на уровне около 3 млн. лет, что соответствует глубокой перестройке природных систем: существенному похолоданию и иссушению климата, широкому распространению оледенений в высоких широтах и в горах. Эта граница позволяет включить в четвертичный период древнейшие памятники человеческой деятельности. Как пишет академик И. П. Герасимов, «главные критерии, которые должны определять объем и содержание антропогена, должны быть «антропогенными», т. е. палеоантропологическими и археологическими. Все другие геологические феномены, свойственные антропогену, должны изучаться прежде всего а их отношении к эволюции человека и общества».

Именно в нём сформировалось большинство современных форм рельефа и произошло много важных (с точки зрения человека) событий истории Земли, важнейшие из которых - ледниковая эпоха и появление человека . Продолжительность четвертичного периода так мала, что обычные методы относительного и изотопного определения возраста часто недостаточно точны и чувствительны. На таком коротком интервале времени применяется прежде всего радиоуглеродный анализ и другие методы, основанные на распаде короткоживущих изотопов . Специфика четвертичного периода по сравнению с другими геологическими периодами вызвала к жизни особую ветвь геологии - четвертичную .

Четвертичный период подразделяется на две эпохи : плейстоцен и голоцен .

Плейстоцен

Плейстоцен (2,588 млн - 11,7 тысяч лет назад) - время великих оледенений . В этой геологической эпохе суровые ледниковые эпохи чередовались с относительно тёплыми межледниковьями .

Около 100 тысяч лет назад на месте современной Норвегии появилась ледяная шапка , которая стала расползаться в стороны. Наступающие льды погребали всё новые и новые территории, вытесняя обитавших там животных и растения в другие места. Ледяная пустыня возникла на громадных пространствах Европы, Азии и Северной Америки. Местами ледяной покров достигал толщины двух километров. Наступила эпоха Великого оледенения Земли. Огромный ледник то немного сокращался, то снова продвигался на юг

В целом, климат плейстоцена во время прошлых межледниковий практически идентичен современному, но животный мир различается: например, по окончании плейстоцена вымерли многие представители тундростепи или южноамериканских пампасов (частично из-за климатических перемен, частично из-за охоты со стороны древних людей): в Южной Америке исчезли броненосец дедикурус , гигантская саблезубая кошка Smilodon populator (смилодон), копытное макраухения , ленивец мегатерий ; в Северной Америке исчезают последний представитель птиц-тиранов или форораков (фороракос) - титанис Уоллера, десятки видов аборигенных копытных, включая американских лошадей, верблюдов, степных пекари , разнообразных оленей, вилороговых «антилоп» и быков; тундростепь Евразии и отчасти Аляски/Канады лишилась таких животных, как мамонт , шерстистый носорог , большерогий олень , пещерный медведь и пещерный лев . Кроме того, неандертальцы не выдержали конкуренции с кроманьонцами и вымерли (версии: смешались с ними или, возможно, были ими истреблены).

Голоцен

Жизнь в четвертичном периоде

Научные сообщества, занимающиеся изучением четвертичного периода

Главной общественной организацией, которая объединяет несколько тысяч специалистов по разнообразным отраслям знаний о четвертичном периоде, является Международный союз по изучению четвертичного периода . INQUA был создан в 1928 году и с тех пор раз в четыре года собирает конгрессы, которые проводятся в различных странах. В качестве стран-участниц INQUA в сообщество входят национальные комитеты или комиссии. В России Комиссию по изучению четвертичного периода РАН много лет возглавляет профессор Ю. А. Лаврушин ( ). Комиссии и научные группы проводят свои симпозиумы, структурированные более узко: например, конференция по проблемам изучения лёссов , комиссия по континентальной палеогидрологии, новейшей тектонике и другие. Самый последний Конгресс INQUA был проведён в конце июля 2011 года в городе Берне , Швейцария . Этот, 18-й по счёту, конгресс собрал более 2 тысяч участников из 75 стран мира .

Напишите отзыв о статье "Четвертичный период"

Примечания

Литература

• Иорданский Н. Н. Развитие жизни на земле. - М .: Просвещение, 1981.
• Короновский Н.В., Хаин В.Е., Ясаманов Н.А. Историческая геология: Учебник. - М .: Академия, 2006.
• Ушаков С.А., Ясаманов Н.А. Дрейф материков и климаты Земли. - М .: Мысль, 1984.
• Ясаманов Н.А. Древние климаты Земли. - Л. : Гидрометеоиздат, 1985.
• Ясаманов Н.А. Популярная палеогеография. - М .: Мысль, 1985.

Ссылки

Отрывок, характеризующий Четвертичный период

Вечером того же дня на квартире Денисова шел оживленный разговор офицеров эскадрона.
– А я говорю вам, Ростов, что вам надо извиниться перед полковым командиром, – говорил, обращаясь к пунцово красному, взволнованному Ростову, высокий штаб ротмистр, с седеющими волосами, огромными усами и крупными чертами морщинистого лица.
Штаб ротмистр Кирстен был два раза разжалован в солдаты зa дела чести и два раза выслуживался.
– Я никому не позволю себе говорить, что я лгу! – вскрикнул Ростов. – Он сказал мне, что я лгу, а я сказал ему, что он лжет. Так с тем и останется. На дежурство может меня назначать хоть каждый день и под арест сажать, а извиняться меня никто не заставит, потому что ежели он, как полковой командир, считает недостойным себя дать мне удовлетворение, так…
– Да вы постойте, батюшка; вы послушайте меня, – перебил штаб ротмистр своим басистым голосом, спокойно разглаживая свои длинные усы. – Вы при других офицерах говорите полковому командиру, что офицер украл…
– Я не виноват, что разговор зашел при других офицерах. Может быть, не надо было говорить при них, да я не дипломат. Я затем в гусары и пошел, думал, что здесь не нужно тонкостей, а он мне говорит, что я лгу… так пусть даст мне удовлетворение…
– Это всё хорошо, никто не думает, что вы трус, да не в том дело. Спросите у Денисова, похоже это на что нибудь, чтобы юнкер требовал удовлетворения у полкового командира?
Денисов, закусив ус, с мрачным видом слушал разговор, видимо не желая вступаться в него. На вопрос штаб ротмистра он отрицательно покачал головой.
– Вы при офицерах говорите полковому командиру про эту пакость, – продолжал штаб ротмистр. – Богданыч (Богданычем называли полкового командира) вас осадил.
– Не осадил, а сказал, что я неправду говорю.
– Ну да, и вы наговорили ему глупостей, и надо извиниться.
– Ни за что! – крикнул Ростов.
– Не думал я этого от вас, – серьезно и строго сказал штаб ротмистр. – Вы не хотите извиниться, а вы, батюшка, не только перед ним, а перед всем полком, перед всеми нами, вы кругом виноваты. А вот как: кабы вы подумали да посоветовались, как обойтись с этим делом, а то вы прямо, да при офицерах, и бухнули. Что теперь делать полковому командиру? Надо отдать под суд офицера и замарать весь полк? Из за одного негодяя весь полк осрамить? Так, что ли, по вашему? А по нашему, не так. И Богданыч молодец, он вам сказал, что вы неправду говорите. Неприятно, да что делать, батюшка, сами наскочили. А теперь, как дело хотят замять, так вы из за фанаберии какой то не хотите извиниться, а хотите всё рассказать. Вам обидно, что вы подежурите, да что вам извиниться перед старым и честным офицером! Какой бы там ни был Богданыч, а всё честный и храбрый, старый полковник, так вам обидно; а замарать полк вам ничего? – Голос штаб ротмистра начинал дрожать. – Вы, батюшка, в полку без году неделя; нынче здесь, завтра перешли куда в адъютантики; вам наплевать, что говорить будут: «между павлоградскими офицерами воры!» А нам не всё равно. Так, что ли, Денисов? Не всё равно?

Тектоника . Глобальное похолодание, начавшееся в миоцене, в квартере привело к развитию гигантских покровных ледников Северного полушария (рис. 25). Вся история четвертичного периода слагается из чередований волн тепла и холода – климат стал главным фактором, определявшим специфику природных геологических процессов. Соответственно климатическим условиям накопления, все четвертичные отложения распределены между двумя разделами: плейстоценом и голоценом.

Плейстоцен объединяет отложения ледниковий и межледниковий.

Голоцен охватывает только послеледниковые (современные) накопления.

Во время ледниковых этапов господствующими агентами становились ледники, которые занимали до 30 % площади суши, а многолетняя мерзлота охватывала еще 20 %. В океанах до 50 % площади поверхности также покрывали шельфовые, припайные и плавучие льды. На суше ледниками накапливались толщи отложений моренных и водно-ледниковых. Близ границ ледников – в перигляциальных условиях формировались лессовые отложения. Атмосферная влага концентрировалась в ледниках, уровень океанов понижался на 100 м и более,обводненность суши снижалась. Под давлением ледников земная кора прогибалась, уклоны рек уменьшались – падала скорость течения. Поэтому в речных долинах господствовали процессы аккумуляции, что вело к накоплению избыточных толщ аллювия. Во время межледниковий и в голоцене влажность климата увеличивалась, происходило гляциокомпенсационное поднятие материков – уклоны рек возрастали. Реки активизировали эрозионную работу, размывали и выносили аллювий – в речных долинах возникали надпойменные террасы. Накапливались озерные и болотные отложения, формировались развитые горизонты почв.

Рис. 25. Океаны и суша позднего плейстоцена

В голоцене продолжилась альпийская складчатость, материки и океаны приобрели современные размеры и очертания (рис. 26).

Органический мир . Сильнее всего климатические колебания проявлялись в высоких и умеренных широтах, тогда как на экваторе их почти не ощущалось. Синхронно господству холодных либо теплых условий изменялись и все природные процессы: сужались либо расширялись климатические пояса и природные зоны. Во время оледенений расширялись пояса полярные, субполярные и умеренные – их границы смещались к низким широтам. Только во время оледенений распространялась специфическая природная зона – перигляциальная. Перигляциальной зоне характерны сплошная поверхностная многолетняя мерзлота, низкие температуры воздуха и малое количество атмосферных осадков. В таких условиях складывались своеобразные ксерофильные фитоценозы, сочетавшие характерные черты современных тундр и высокогорных степей.

Рис. 26. Океаны и суша голоцена

Климатические колебания обусловили многократные миграции животных и смену растительности. Расширение областей континентального климата привело к экспансии азиатских представителей фауны, захвативших территории Европы и Северной Америки. По данным Р. Флинта, из 119 видов млекопитающих, ныне обитающих в Европе и соседних частях Азии, 113 появились в четвертичном периоде благодаря миграции. Около 40 000 лет назад распространился человек современного облика. Примерно на рубеже с голоценом вымерли некоторые типично плейстоценовые виды млекопитающих: мамонты, носороги шерстистые, медведи и львы пещерные, лемминги копытные. В голоцене впервые в истории планеты сформировались природные зоны тундры, лесотундры и тайги. За последние сто лет по степени изменения земной коры техногенная деятельность вошла в состав ведущих геологических агентов.

Важнейшими событиями развития органического мира в четвертичном периоде явились следующие:

становление современного состава биоты;

широкое распространение представителей азиатской фауны в Северном полушарии;

формирование современной структуры природной зональности;

возникновение зон тундры, лесотундры и тайги;

развитие и распространение человека разумного.

Периоды геологической истории Земли - это эпохи, последовательная смена которых сформировала ее как планету. В это время образовывались и разрушались горы, появлялись и осушались моря, сменяли друг друга ледниковые периоды, происходила эволюция животного мира. Изучение геологической истории Земли проводится по срезам горных пород, которые сохранили минеральный состав периода, сформировавшего их.

Кайнозойский период

Текущий период геологической истории Земли - это кайнозой. Он начался шестьдесят шесть миллионов лет назад и продолжает длиться. Условная граница была проведена геологами в конце мелового периода, когда наблюдалось массовое вымирание видов.

Термин был предложен английским геологом Филлипсом еще в середине девятнадцатого века. Дословный перевод его звучит, как «новая жизнь». Эра делится на три периода, каждый из которых, в свою очередь, подразделяется на эпохи.

Геологические периоды

Любая геологическая эра делится на периоды. В кайнозойской эре выделяют три периода:

Палеоген;

Четвертичный период кайнозойской эры, или антропоген.

В более ранней терминологии первые два периода объединялись под названием «третичный период».

На суше, которая еще не успела окончательно разделиться на отдельные материки, царствовали млекопитающие. Появились грызуны и насекомоядные, ранние приматы. В морях рептилий заменили хищные рыбы и акулы, появились новые виды моллюсков и водорослей. Тридцать восемь миллионов лет назад разнообразие видов на Земле поражало воображение, эволюционный процесс затронул представителей всех царств.

Всего пять миллионов лет назад по суше стали ступать первые человекообразные обезьяны. Еще три миллиона лет спустя на территории, относящейся к современной Африке, человек прямоходящий стал собираться в племена, собирать коренья и грибы. Десять тысяч лет назад появился современный человек, который начал перекраивать Землю под свои нужды.

Палеография

Палеоген продолжался сорок три миллиона лет. Материки в их современном виде еще были частью Гондваны, которая начинала раскалываться на отдельные фрагменты. Первой в свободное плаванье ушла Южная Америка, ставшая резервуаром для уникальных растений и животных. В эоценовой эпохе материки постепенно занимают свое теперешнее положение. Антарктида отделяется от Южной Америки, а Индия перемещается ближе к Азии. Между Северной Америкой и Евразией появился массив воды.

В олигоценовую эпоху климат становится прохладным, Индия окончательно закрепляется ниже экватора, а Австралия дрейфует между Азией и Антарктидой, отдаляясь от обеих. Из-за изменения температуры на Южном полюсе образуются ледниковые шапки, что приводит к снижению уровня моря.

В неогеновый период материки начинают сталкиваться друг с другом. Африка «таранит» Европу, в результате чего появляются Альпы, Индия и Азия формирует Гималайские горы. Таким же способом появляются Анды и скалистые горы. В плиоценовую эпоху мир становится еще холоднее, леса вымирают, уступая место степям.

Два миллиона лет назад наступает период оледенения, уровень моря колеблется, белые шапки на полюсах то нарастаю, то вновь растаивают. Животный и растительный мир подвергается испытаниям. На сегодняшний день человечество переживает один из этапов потепления, но в глобальном масштабе ледниковый период продолжается длиться.

Жизнь в кайнозое

Периоды кайнозоя охватывают сравнительно небольшой промежуток времени. Если поместить всю геологическую историю земли на циферблат, то для кайнозоя будет отведено две последние минуты.

Вымирание, которое ознаменовало конец мелового периода и начало новой эры, стерло с лица Земли всех животных, которые были крупнее крокодила. Те, кому удалось выжить, смогли приспособиться в новых условиях или эволюционировали. Дрейф континентов продолжился вплоть до появления людей, и на тех из них, которые были изолированы, смог сохраниться уникальный животный и растительный мир.

Кайнозойская эра отличалась большим видовым разнообразием флоры и фауны. Его называют временем млекопитающих и покрытосеменных. Кроме того, эту эру можно назвать эпохой степей, саванн, насекомых и цветковых растений. Венцом эволюционного процесса на Земле можно считать появление человека разумного.

Четвертичный период

Современное человечество живет в четвертичную эпоху кайнозойской эры. Она началась два с половиной миллиона лет назад, когда в Африке человекообразные приматы стали сбиваться в племена и добывать себя пищу путем собирательства ягод и выкапывания кореньев.

Четвертичный период ознаменовался образованием гор и морей, движением материков. Земля приобрела тот вид, который она имеет теперь. Для исследователей-геологов этот период - просто камень преткновения, так как продолжительность его настолько мала, что методы радиоизотопного сканирования горных пород просто недостаточно чувствительны и выдают большие погрешности.

Характеристика четвертичного периода складывается из материалов, полученных при помощи радиоуглеродного анализа. Этот метод основан на измерении количества быстрораспадающихся изотопов в почве и скальных породах, а также костях и тканях вымерших животных. Весь отрезок времени можно поделить на две эпохи: плейстоцен и голоцен. Человечество сейчас пребывает во второй эпохе. Пока нет точных подсчетов, когда она закончится, но ученые продолжают строить гипотезы.

Плейстоценовая эпоха

Четвертичный период открывает плейстоцен. Он начался два с половиной миллиона лет назад, а закончился всего двенадцать тысяч лет назад. Это было время оледенения. Длительные ледниковые периоды перемежались короткими потеплениями.

Сто тысяч лет назад в области современной Северной Европы появилась толстая ледяная шапка, которая стала расползаться в разные стороны, поглощая все новые и новые территории. Животные и растения вынуждены были либо приспособиться к новым условиям, либо умереть. Вымерзшая пустыня раскинулась от Азии до Северной Америки. В некоторых места толщина льда достигала двух километров.

Начало четвертичного периода оказалось слишком суровым для существ, населявших землю. Они привыкли к теплому, умеренному климату. Кроме того, на животных начали охотиться древние люди, которые уже изобрели каменный топор и другие ручные орудия. С лица Земли исчезают целые виды млекопитающих, птиц и представителей морской фауны. Не выдержал суровых условий и неандерталец. Кроманьонцы были более выносливыми, удачливыми в охоте, и именно их генетический материал должен был выжить.

Голоценовая эпоха

Вторая половина Четвертичного периода началась двенадцать тысяч лет назад и продолжается до сих пор. Он отличается относительным потеплением и стабилизацией климата. Начало эпохи ознаменовалось массовым вымиранием животных, а продолжилась она развитием человеческой цивилизации, ее техническим расцветом.

Изменения животного и растительного состава на протяжении эпохи были незначительные. Окончательно вымерли мамонты, перестали существовать некоторые виды птиц и морских млекопитающих. Около семидесяти лет назад общая температура на земле повысилась. Ученые связывают это с тем, что промышленная деятельность человека вызывает глобальное потепление. В связи с этим растаяли ледники в Северной Америке и Евразии, распадается ледяной покров Арктики.

Ледниковый период

Ледниковым периодом называется этап геологической истории планеты, занимающий несколько миллионов лет, во время которого наблюдается снижение температуры и увеличение количества материковых ледников. Как правило, оледенения чередуются с потеплениями. Сейчас Земля находится в периоде относительного повышения температуры, но это не значит, что через половину тысячелетия ситуация не может кардинально измениться.

В конце девятнадцатого века геолог Кропоткин с экспедицией посетил Ленские золотые прииски и обнаружил там признаки древнего оледенения. Его настолько заинтересовали находки, что он занялся крупномасштабной международной работой в этом направлении. В первую очередь он посетил Финляндию и Швецию, так как предположил, что именно оттуда распространились ледяные шапки на Восточную Европу и Азию. Отчеты Кропоткина и его гипотезы относительно современного ледникового периода легли в основу современных представлений об этом периоде времени.

История Земли

Ледниковый период, в котором сейчас находится Земля, - далеко не первый в нашей истории. Похолодание климата бывало и ранее. Оно сопровождалось значительными изменениями в рельефе материков и их движении, а также влияло на видовой состав флоры и фауны. Между оледенениями могли быть промежутки в сотни тысяч и миллионы лет. Каждый ледниковый период делится на ледниковые эпохи или гляциалы, которые в процессе периода чередуются с межледниковьями - интергляциалами.

В истории Земли выделяют четыре ледниковые эры:

Раннепротерозойская.

Позднепротерозойская.

Палеозойская.

Кайнозойская.

Каждая из них длилась от 400 миллионов до 2 миллиардов лет. Это наводит на мысль о том, что наш ледниковый период еще не добрался даже до своего экватора.

Кайнозойская ледниковая эра

Животные четвертичного периода были вынуждены отращивать дополнительный мех или искать укрытие ото льда и снега. Климат на планете снова поменялся.

Первая эпоха четвертичного периода характеризовалась похолоданием, а во вторую наступило относительное потепление, но даже сейчас в самых крайних широтах и на полюсах ледяной покров сохраняется. Он охватывает территорию Арктики, Антарктики и Гренландии. Толщина льда варьируется от двух тысяч метров до пяти тысяч.

Наиболее сильным во всей кайнозойской эре считается плейстоценовый ледниковый период, когда температура снизилась настолько, что замерзли три имеющихся на планете океана из пяти.

Хронология кайнозойских оледенений

Оледенение четвертичного периода началось недавно, если рассматривать это явление относительно истории Земли в целом. В нем можно выделить отдельные эпохи, во время которых температура опускалась особенно низко.

1. Конец эоцена (38 миллионов лет назад) - оледенение Антарктиды.
2. Весь олигоцен.
3. Средний миоцен.
4. Середина плиоцена.
5. Гляциал Гильберт, замерзание морей.
6. Континентальный плейстоцен.
7. Поздний верхний плейстоцен (около десяти тысяч лет назад).

Это был последний крупный период, когда из-за похолодания климата животным и человеку пришлось приспосабливаться к новым условиям, чтобы выжить.

Палеозойская ледниковая эра

В палеозойскую эру Земля промерзла настолько, что ледяные шапки достигли Африки и Южной Америки на юге, а также покрывали всю Северную Америку и Европу. Два ледника практически сошлись по линии экватора. Пиком считается момент, когда над территорией северной и западной Африки возвышался трехкилометровый слой льда.

Ученые обнаружили остатки и последствия ледниковых отложений при исследованиях в Бразилии, Африке (в Нигерии) и устье реки Амазонка. Благодаря радиоизотопному анализу было выяснено, что возраст и химический состав этих находок одинаковый. А значит, можно утверждать, что слои породы образовались в результате одного глобального процесса, затронувшего сразу несколько материков.

Планета Земля по космическим меркам еще очень молода. Она только начинает свой путь во Вселенной. Неизвестно, с нами он будет продолжаться или человечество просто станет незначительным эпизодом в сменяющих друг друга геологических эпохах. Если взглянуть на календарь, то мы провели на этой планете ничтожно малое количество времени, а уничтожить нас при помощи очередного похолодания достаточно просто. Людям нужно об этом помнить и не преувеличивать свою роль в биологической системе Земли.

Продолжающемуся и поныне; в стратиграфической шкале следует за неогеновой системой (периодом). Начало четвертичного периода принято Международной стратиграфической комиссией (MCK) и Международным союзом геологических наук в 1,65 млн. лет. В официальной схеме CCCP продолжительность четвертичного периода составляет около 0,8 млн. лет, а некоторые учёные в и Западной Европе определяют его в 2,5-2,4 млн. лет.

Впервые четвертичные отложения были выделены в самостоятельная группу в середине 18 века. В 1760 итальянский учёный Дж. Ардуино разделил все горные породы на 4 группы, самые молодые из которых назвал "четвёртым подразделением гор". В 1825 французский учёный Ж. Денуайе предложил выделить послетретичные отложения в особую четвертичную систему. В 1830 Ч. Лайель ввёл термин "новейшие" отложения, а в 1832 предложил термин " " для обозначения всех отложений моложе плиоценовых. В 1846 швейцарский геолог Э. Форбс использовал термин "плейстоцен" для обозначения отложений только ледникового времени, исключая современные. В дальнейшем термин "плейстоцен" закрепился в понимании Форбса, а для послеледниковых (или современных) отложений П. Жерве ввёл термин "голоцен". В 1922 А. П. Павлов предложил заменить название "четвертичного периода" названием "антропоген", или "антропогеновый период" в связи с тем, что главным событием в этом периоде было появление и становление человека. В 1963 оба названия "четвертичный" и "антропогеновый" были признаны в CCCP как равнозначные.

Подразделения. В 1963 решением MCK в принятом в CCCP объёме четвертичной системы выделены 4 основных подразделения: нижне-, средне- и верхнечетвертичные и современные. По таксономическому рангу они ниже яруса и зоны, поскольку вся четвертичная система по своему объёму соответствует одной зоне Globorotalia truncatulinoides. В 1959 В. А. Зубаков и И. И. Краснов предложили стратиграфическую классификацию подразделений четвертичной системы, с некоторыми изменениями принятую в 1973. Ниже зоны выделены: раздел, звено (соответствует основным подразделениям схемы 1963), ступень, или климатолитический стадиальный уровень, или наслои. В региональных стратиграфических схемах в качестве основных подразделений выделяются горизонты , обычно отвечающие ступеням (климатолитам) общей шкалы. Интервал 1,65-0,8 млн. лет, пока включаемый в CCCP в состав плиоцена, выделяется в качестве самостоятельного раздела — эоплейстоцена (табл.).

В Западной Европе этот интервал относят к нижнему плейстоцену, а отложения, выделяемые в CCCP в качестве нижнего и среднего звена, считают среднеплейстоценовыми. В эоплейстоцене в межрегиональной схеме (1986) ступени (горизонты) не выделены, хотя во многих региональных схемах они существуют.

Существенное отличие четвертичной системы от остальных систем фанерозоя обусловило использование определённых методов исследования и специфику комплекса разрабатываемых проблем (см. ).

Очертания суши и моря за четвертичный период претерпели не столь большие изменения, поэтому на современной суше господствуют континентальные отложения , на которых строится детальная стратиграфия четвертичной системы. Наиболее характерной чертой четвертичного периода являются резкие изменения климата, приводившие к периодическому развитию материковых оледенений и к чередованию аридных и плювиальных эпох. Большинство учёных к 30-м гг. 20 века стояло на позиции полигляциализма и ритмичности климатических колебаний, проявившихся в чередовании ледниковий и межледниковий; связь этих колебаний с астрономической теорией колебаний климата находит всё большее количество сторонников.

К началу 20 века австрийские учёные А. Пенк и Э. Брикнер разработали ледниковую стратиграфию Альп, основанную на выделении 4 оледенений: гюнцского в плиоцене (эоплейстоцене, если принимать границу антропогена 1,65 млн. лет), миндельского, рисского и вюрмского в плейстоцене. Позднее было открыто ещё одно древнейшее — дунайское оледенение. Для материковых оледенений, покрывавших громадные площади материков Северного полушария, были разработаны собственные стратиграфические схемы, с известной степенью условности сопоставляющиеся с альпийской; при этом оледенения иногда подраздеяются на стадии и межстадиалы. Влияние периодических оледенений сказалось и на Мировом океане что устанавливается по изменению содержания в раковинах планктонных организмов, поднятых со дна океана , изотопов кислорода d18О (смена прослоев с холодолюбивыми и теплолюбивыми видами). В 1986 была создана межрегиональная стратиграфическая схема для Европейской части CCCP, основанная на комплексной методике, био-, климато- и магнитостратиграфии с учётом радиологических данных. Составлена также унифицированная схема для Западной Сибири и проведена корреляция их с Западной Европой и Северной Америкой .

Общая характеристика. Изменения климата приводили к существенной перестройке природных географических зон. В моря Западной и Южной Европы проникли северные виды моллюсков. Вымерло большинство неогеновых форм млекопитающих и достигли расцвета новые типично четвертичные группы, такие, как слоны, настоящие быки, однопалые лошади, некорнезубые полёвки и др. В некоторых из этих групп на протяжении четвертичного периода происходило вымирание одних форм и появление других, что дало возможность выделить ряд последовательно сменяющихся фаунистических комплексов (табл.).

Оледенения оставляли после себя морены, флювигляциальные и озёрно-ледниковые отложения. В период максимального распространения ледников их общая площадь примерно втрое превышала современную. Льдами покрывались обширные площади океанов, а область развития многолетнемёрзлых пород простиралась до Южной Франции . Наиболее суров был климат в связи с большей аридизацией во время позднеплейстоценовых оледенений, хотя площади, занятые льдами, были меньшими. В прилежащих к оледенению областях возникла широкая перигляциальная зона со своеобразным ландшафтом, сочетавшим тундры и степи. Лесная зона оттеснялась к югу, суживалась, а местами вовсе исчезала. В перигляциальной зоне формировались лёссы и лёссовидные породы; обитала холодолюбивая фауна: мамонты, шерстистые носороги (в настоящее время вымерли), овцебыки, северные олени, песцы, лемминги, полярные куропатки (в то время распространившиеся до предгорий Крыма и Северного Кавказа), а также степные и лесостепные группы — лошади, сайга, бизоны, большерогие олени. Во время межледниковий восстанавливалась близкая к современной зональность; климат становился иногда теплее современного.

Во время ледниковий уровень моря понижался иногда до 100 м и более по отношению к современному и на месте морских проливов возникали сухопутные "мосты", по которым происходила миграция наземных фаун. В межледниковья уровень моря вновь приближался к современному. Местами, как, например, на северо-востоке Европейской части CCCP и на севере Западно-Сибирской равнины, уровень моря и во время оледенений был выше современного, что может быть связано с гляциоизостатическим погружением этих районов.

О многократности климатических колебаний свидетельствуют кислородно-изотопные кривые, составленные английским учёным Н. Шеклтоном и американским — Н. Опдайком, и кривые инсоляции югославского учёного М. Миланковича, советских астрономов Ш. Г. Шараф, Н. А. Будниковой и др.

Около 10 тысяч лет назад на рубеже плейстоцена и голоцена произошло глобальное изменение климата. Уровень океана был поднят почти на 100 м выше современного. Произошли существенные изменения в ландшафтах и растительном покрове, вымерли многие животные, не сумевшие приспособиться к новым условиям. В Северной Америке граница леса продвинулась почти на 1000 км к северу, такая же картина наблюдалась и на севере Евразии (в несколько меньших масштабах).

Четвертичный период — время становления и развития человека. Первое проявление Ноmo erectus (питекантропа) в восточной Африке датируется около 1,6 млн. лет.

Сопоставление последовательности событий на Восточно-Европейской равнине с историей первобытного человека показывает, что на протяжении большей части плейстоцена, начиная с лихвинского межледниковья и до микулинского межледниковья, на равнине обитали люди средне- и позднеашельской эпохи. К микулинскому межледниковью относится мустьерская культура, которая продолжала существовать и в первую половину последней ледниковой эпохи. В это же время начинает расселяться позднепалеолитический человек. Следы более ранней, чем среднеашельская, культуры установлены в CCCP лишь в Закавказье (стоянка Азых в Азербайджане, возраст её около 0,7-1 млн. лет), а также в Закарпатье (стоянка Королёво) и на юге Таджикистана (Кульдара, 750-800 тысяч лет). Первобытные люди (Ноmo sapiens) мигрировали во время межледниковий далеко на север, а в холодные ледниковья откочёвывали на юг континента . В позднем плейстоцене они широко расселились на огромных пространствах перигляциальных степей. К этому времени человек уже умел строить жилища, изготовлять примитивные орудия труда и охоты (рис.), шить одежду, пользоваться огнём.

Переход от позднего палеолита через мезолит к неолиту совпадает с перестройкой природной среды от позднего плейстоцена к голоцену.

В течение четвертичного периода происходили мощные тектонические движения земной коры , особенно в горных поясах, интенсивно проявлялся вулканизм. Среди континентальных отложений, господствующих на современной суше, различают ряд генетических типов, отличных по генезису, строению и составу. Кроме