1 Кайнозойская эра

Кайнозойская группа (эра), кайнозой (от греч. kainó s — новый и zoe — жизнь), самая молодая группа стратиграфической шкалы слоев земной коры и соответствующая ей новейшая эра геологической истории Земли, охватывающая и современную эпоху. Название предложено английским геологом Дж. Филлипсом в 1841. Подразделяется на палеогеновую, неогеновую и антропогеновую (четвертичную) системы (периоды). Первые две до 1960 объединялись в третичную систему (период). Общая длительность К. э. оценивается от 60 до 70 млн. лет, из которых на долю палеогенового периода приходится 40—45, на долю неогенового 20—25 млн. лет, а продолжительность антропогенового периода принимается от 0, 6 до 1, 7 или даже 3, 5 млн. лет.

Общая характеристика. В кайнозое складывается современное распределение материков и океанов. Уже в самом его начале завершается протекавшее в течение мезозойской эры распадение ранее единого южного материкового массива Гондваны на обособленные континентальные блоки Южной Америки, Африки, Индостана, Австралии и Антарктиды, разделённые новообразованными впадинами Индийского и южной части Атлантического океанов. Евразия и Африка к середине К. э. образовали материковый массив Старого Света, спаянный горными сооружениями Средиземноморского геосинклинального пояса. В палеогене на месте последнего располагался обширный морской бассейн Тетис, протягивавшийся от Гибралтара до Гималаев и Индонезии. В середине палеогена море проникло из Тетиса и на соседние платформы, залив обширные площади в пределах современной Западной Европы, юга Европейской части СССР, в Западной Сибири, Средней Азии, Северной Африке и Аравии. Начиная с позднего палеогена эти территории постепенно освободились от моря. В Средиземноморском поясе в результате процессов альпийского тектогенеза к концу неогена образовалась система молодых складчатых гор, включающая Атлас, Андалусские горы, Пиренеи, Альпы, Апеннины, Динарские горы, Стара-Планину, Карпаты, Кавказ, Гиндукуш, Памир, Гималаи, горы Малой Азии, Ирана, Бирмы и Индонезии. Тетис начал постепенно распадаться на части, длительная эволюция которых привела к образованию системы впадин Средиземного, Чёрного и Каспийского морей.

Молодые складчатые горные системы формируются также по периферии Тихого океана. К ним относятся своеобразные по структуре и истории развития цепи гористых островных дуг вдоль его западной окраины (Алеутская, Камчатско-Курильская, Японская, Филиппинская, Новой Зеландии), а также горы побережья Антарктиды и Анды Южной Америки. Дуги гористых островов образуются и в Атлантическом океане (Антильские острова и Южно-Антильская дуга между мысом Горн и Антарктидой). Вместе с примыкающими глубоководными океаническими желобами островные дуги образуют геосинклинальные системы, развивающиеся и поныне. Большинство из них отделяется от соседнего материка впадинами окраинных морей (Берингово, Охотское, Японское, Южно-Китайское, Тасманово, Карибское, Мексиканский залив), также возникшими в К. э. В северной половине Тихоокеанского геосинклинального пояса обширные территории, занятые мезозойскими складчатыми структурами (Сихотэ-Алинь, Верхояно-Чукотская складчатая область, большая часть Кордильер Северной Америки), испытывали периодически усиливавшиеся общие поднятия с относительными перемещениями крупных блоков по разломам. В Северной Америке эти поднятия временами сопровождались массовыми излияниями лав (покровы базальтов плато Колумбия в США и Мексиканского нагорья). Блоковые движения захватили здесь и окраину прилежащей древней Северо-Американской. (Канадской) платформы, создав параллельную Кордильерам цепь глыбовых Скалистых гор.

В Евразии сводовые поднятия и блоковые смещения по разломам охватили ещё большие площади складчатых структур различного возраста, вызвав образование горного рельефа на пространствах, до этого сильно выровненных длительной денудацией. Таково происхождение горного пояса, включающего Тянь-Шань, Алтай, Саяны, Яблоневый и Становой хребты, гор Центральной Азии и Тибета, Скандинавского полуострова и Урала. Наряду с этим на материках Старого Света в К. э. образуются системы разломов большой протяжённости, сопровождаемые линейно вытянутыми рифтами, выраженными в рельефе в виде глубоких долинообразных впадин, в которых часто располагаются крупные водоёмы. Самая большая рифтовая система протягивается в меридиональном направлении от грабена долины Иордана и Мёртвого моря до низовий р. Замбези в Африке (см. Восточно-Африканская зона разломов). Развитие этой рифтовой системы сопровождалось интенсивным вулканизмом в Восточной Африке, продолжающимся до сих пор. Меньшая по размерам — Байкальская система рифтов включает впадину озера Байкал и продолжающие её депрессии — грабены.

Климат Земли в течение палеогенового периода был значительно теплее современного. Даже в пределах Арктики произрастали смешанные леса, а на большей части Европы, Северной Азии и Северной Америки растительность имела тропический и субтропический облик.

Обширные поднятия материков во 2-й половине К. э. вызвали обсыхание большей части шельфа Северной Евразии и Северной Америки и частичную изоляцию Северного Ледовитого океана, а также значительную гористость суши. Это привело к увеличению контрастов между климатическими поясами и общему похолоданию климата Земли. Начавшись ещё в конце палеогена, этот процесс привёл к тому, что в антропогеновом периоде в средних широтах Северного полушария неоднократно возникали огромные материковые оледенения, а наземные животные и растения, характерные ныне для субполярной области, проникали далеко на юг, вплоть до Крыма и Северного Кавказа. Обширные ледниковые покровы развивались в Северной Америке, Европе и Северной Азии. В Южном полушарии резко увеличились в размерах ледники Анд и Новой Зеландии; оледенению подверглась также Тасмания. Последний по времени ледниковый покров в Северной Америке и Европе исчез 10—12 тыс. лет назад.

2 Мезозойская эра Мезозойская эра была переходным периодом в развитии земной коры и жизни. Ее можно назвать геологическим и биологическим средневековьем. Начало мезозойской эры совпало с концом варисцийских горообразовательных процессов, закончилась она с началом последней мощной тектонической революции - альпийской складчатости. В Южном полушарии в мезозое завершился распад древнего континента Гондваны, но в целом мезозойская эра здесь была эрой относительного спокойствия, лишь изредка и ненадолго нарушаемого легким складкообразованием. Мезозойская эра продолжалась примерно 160 млн. лет. Ее принято подразделять на три периода: триасовый, юрский и меловой; два первых периода были гораздо короче третьего, продолжавшегося 71 млн. лет. В биологическом плане мезозой был временем перехода от старых, примитивных к новым, прогрессивным формам. Ни четырехлучевые кораллы (ругозы), ни трилобиты, ни граптолиты не перешли той невидимой границы, которая пролегла между палеозоем и мезозоем. Мезозойский мир был значительно разнообразнее палеозойского, фауна и флора выступали в нем в значительно обновленном составе.

3 Палеозойская эра, или сокращённо Палеозой (назв. от греч. π ᾰ λ α ι ό ς - древний и греч. ζ ω ή - жизнь) - крупный период в истории развития Земли, следовавший за архейской эрой и предшествовавший мезозойской эре. Палеозойской эре как отрезку времени в истории Земли в стратиграфии соответствует палеозойская эратема как стратиграфическое подразделение. Палеозой начался 542 миллионов лет назад и продолжался около 290 миллионов лет.
Палеозойская эра (эратема) подразделяется на шесть периодов (систем):

· Ранний палеозой

· Кембрийский периодский (542 млн лет - 488 млн лет)

· Ордовикский (488 млн лет - 443 млн лет)

· Силурийский (443 млн лет - 416 млн лет)

· Поздний палеозой

· Девонский (416 млн лет - 359 млн лет)

· Каменноугольный (359 млн лет - 299 млн лет)

· Пермский (299 млн лет - 251 млн лет)

Началом палеозойской эры считают появление организмов, снабженных скелетами, раковинами, панцирями; причем защитные приспособления возникают сразу во многих группах организмов. В первой половине палеозоя жизнь существовала только в морях. Большая часть морских организмов обитала на дне; рыб и других активно плавающих организмов, обитавших в толще воды, не было. Первые крупные хищные организмы появляются в море в силуре. Это были наружнораковинные головоногие моллюски, не уступавшие по размерам тела самым крупным современным кальмарам. Для палеозоя очень характерны огромные мелководные лагуны, широким поясом окаймлявшие материки. В этих лагунах зародились первые позвоночные - малоподвижные, прикрытые костным панцирем, лишенные челюстей и парных плавников существа, питавшиеся илом и живущими в иле мельчайшими организмами. От них произошли рыбы, у которых появляются челюсти и плавники. В конце силурийского периода совершается знаменательное событие - содержание кислорода в атмосфере к этому времени приблизилось к современному, и слой озона начал поглощать ультрафиолетовое излучение Солнца. Жизнь смогла покинуть защищавшую её прежде водную среду. На сушу выходят первые растения и животные, сначала они появляются по берегам морей и лагун, потом по долинам рек постепенно уходят в глубь континентов. К концу девонского периода на Земле уже существовали первые леса, превратившиеся в следующем, каменноугольном периоде, в дремучие дебри, оставившие нам свои обугленные остатки в виде каменного угля. В конце девона появляются первые земноводные, наземные четвероногие позвоночные. Впрочем, наземными животными их можно назвать лишь условно. Они могли с трудом ползать по земле и большую часть времени проводили в воде. Настоящими наземными животными были различные беспозвоночные - паукообразные и насекомые, некоторые из которых достигали очень крупных размеров - из каменноугольных отложений известны останки стрекоз с размахом крыльев в 70 сантиметров. В каменноугольном периоде появляются и первые пресмыкающиеся - животные, откладывавшие на суше яйца в прочной скорлупе и не нуждавшиеся в воде для развития. Особенно много пресмыкающихся стало в следующем, пермском периоде; многочисленны зверообразные рептилии, близкие к предкам млекопитающих. Среди земноводных были широко распространены панцирноголовые или стегоцефалы, крупные формы с мощно развитым скелетом. По образу жизни многие пермские рептилии и земноводные напоминали современных бегемотов и крокодилов, большую часть времени они проводили в воде.

Отложения палеозойской эры составляют палеозойскую группу слоёв, совокупность которых достигает в некоторых местностях 30. 000 м. мощности, т. е. почти в 10 раз превышает мощность мезозойских отложений, что указывает на значительную продолжительность палеозоя. До 30-х гг. XX века в толще палеозойских слоёв различали нижнюю, мало изученную переходную или граувакковую формацию и верхнюю - каменноугольную, ранее других обратившую на себя внимание благодаря нахождению в ней каменного угля. Трудами английских геологов Сэджвика и Мурчисона переходная формация была разбита на три системы: кембрийскую, силурийскую и девонскую и установлена, сверх того, пермская система, следовавшая непосредственно за каменноугольной. Это деление палеозоя послужило основой для общепринятых в настоящее время подразделений. Площадь, занятая в настоящее время палеозойскими отложениями на земной поверхности, доходит, по Тилло, до 17, 5 млн. кв. км. В начале палеозойской эры, в кембрийский и силурийский периоды, большая часть земной поверхности представляла безбрежный океан и суша являлась только в виде островов, сложенных из кристаллических сланцев, гранитов и гнейсов, но к концу эры размеры суши значительно возрастают и выступают значительные материки из-под воды.

В палеозое прошли два горообразовательных процесса: каледонский (в кембрии - нижнем девоне) и герцинский (в верхнем карбоне - перми). Вулканическая деятельность проявлялась в палеозое весьма энергично, хотя и слабее, чем в предшествовавшую архейскую эру; результатом её являются заключённые в палеозойских пластах жилы, штоки и покровы гранита, сиенита, диорита, диабаза, кварцевого порфира, порфирита, мелафира и других изверженных пород, а также разнообразных вулканических туфов и брекчий. Пласты палеозойских пород редко являются горизонтальными; обыкновенно они изогнуты, изломаны, собраны в складки и пересечены многочисленными жилами, выполнившими трещины пластов. Сами горные породы вследствие своей древности сильно изменены, метаморфизованы и резко отличаются от современных осадков. Глинам в палеозойских толщах соответствуют глинистые, кровельные и аспидные сланцы и филлиты, песчаные осадки превратились в твёрдые песчаники, кварциты и конгломераты; обширным распространением пользуются также известковые породы в вид плотных, часто кристаллических известняков и доломитов. Там, где палеозойские пласты наиболее метаморфизованы и прорваны выходами магматических пород, они заключают разнообразные рудные месторождения, среди которых, например, серебряные и медные месторождения Алтая и большинство железных и медных месторождений Урала.

На протяжении палеозойской эры органический мир завоевал сушу. Среди животных появились первые позвоночные, среди растений - споровые и хвойные. Первоначально с началом палеозоя связывали первое появление на Земле жизни, но дальнейшие исследования обнаружили отпечатки морских водорослей, кольчатых червей и многих других организмов в более древних слоях архейской эры. В палеозойских отложениях, начиная с самых древних, встречается уже довольно разнообразная, по преимуществу морская флора и фауна, которая в продолжение первых трех периодов палеозоя быстро эволюционирует и разнообразится, тогда как в последние два периода развитие органической жизни как бы замедляется и многие ранее весьма распространенные группы животного и растительного мира заканчивают к этому времени своё существование. Фауна палеозоя характеризуется широким развитием и преобладанием морских лилий, своеобразных, вымерших к концу этой эры кораллов, построенных по четверному типу, чрезвычайным обилием и разнообразием плеченогих, головоногих моллюсков (ортоцератиты, гониатиты), исключительно палеозойской эре свойственно обилие ракообразных трилобитов и панцирных рыб. К концу эры появляются также амфибии и первые немногочисленные пресмыкающиеся. Флора в палеозое состоит преимущественно из тайнобрачных (гигантские древовидные папоротники, плауны и хвощи), к которым в небольшом количестве примешиваются хвойные и саговые деревья. Палеозойская эра кончилась около 240 миллионов лет назад. На границе с мезозойской эрой вымирает большинство морских животных, характерных для палеозоя, и развиваются новые. По-иному шло изменение органического мира суши. Большую часть первого периода мезозоя, триаса, на суше еще жили земноводные и пресмыкающиеся, очень похожие на пермских. Только к концу триаса на суше воцаряются гигантские ящеры - динозавры, характерные для мезозоя.

4 Протерозой, протерозойская эра (от греч. π ρ ό τ ε ρ ο ς (proteros) — более ранний и ζ ω ή (zoe) — жизнь) — геологический эон длительностью около 2 млрд. лет, следующий за археем и предшествующий палеозою. За нижнюю границу протерозоя принято время 2, 5 млрд. лет назад. За верхнюю — 542±1 млн. лет.

По современным представлениям протерозой делится на 3 периода: палеопротерозой, мезопротерозой и неопротерозой. Ранее протерозой подразделяли на нижний, средний и верхний (рифей). Сейчас это деление считается устаревшим.

Деление протерозоя на отдельные периоды не случайно и базируется на стратиграфических исследованиях. Так, палеопротерозой — время достижения кислородом «точки Пастера» — 1 % от его содержания в атмосфере, современной нам. Произошло это событие 2 млрд. лет назад и носит название кислородной катастрофы. Учёные считают, что такая концентрация кислорода достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов, т. е. организмов, нуждающихся в свободном молекулярном кислороде для поддержания своей жизнедеятельности. В отличии от аэробных анаэробные организмы, разнообразие которых в то время было существенно больше, в большинстве своём вымерли. Для них молекулярный кислород был губительным.

Кроме кислородной катастрофы в эпоху палеопротерозоя наступает первая стабилизация континентов.

Следующий за палеопротерозоем мезопротерозой — время формирования суперконтинента Родиния.

Наконец последний из протерозойских периодов — неопротерозой характеризуется распадом Родинии и масштабным оледенением, охватившим практически всю поверхность суши. Кроме того именно к этому временному интервалу относятся древнейшие ископаемые останки животных, что связано с формированием у них твёрдого скелета.

5Архейская эра

Архейская эра в геологии - самый древний, самый ранний период истории земной коры.

Нижнесилурийские и кембрийские отложения, заключающие богатую флору и фауну и составляющие основание всех осадочных образований земной коры, подстилаются мощной толщей глинистых и кристаллических сланцев, известняков, гнейсов и т. п. пород, частью вовсе лишенных органических остатков, частью крайне ими бедных.

В Америке, где впервые эта группа геологических памятников подверглась тщательному изучению, ее разбили на две подгруппы, на две системы, принятые и для всей Европы; но в последнее время в Америке стали склоняться к делению архейской группы на три системы.

Нижняя часть архейских, т. е. самых древних отложений, состоящая из гнейсов, гранулитов, гранитов, слюдяных сланцев, известняков и конгломератов, характеризуется сильным господством гнейсов, почти полным отсутствием следов органической жизни и носит название лаврентьевской системы (от р. св. Лаврентия), также системы первобытных, или первозданных, сланцев. Верхняя группа сложена преимущественно слюдяными и глинистыми сланцами, известняками, содержит больше остатков органической жизни, хотя также еще очень бедна ими, и называется системой первобытных, или первозданных, гнейсов, системой Гуронской (по Гуронскому оз. ). Лаврентьевские гнейсы и сопровождающие их породы, по представлению многих геологов, являются первичной твердой корой земного шара, первой твердой оболочкой охлаждающегося огненно-жидкого земного шара. Предполагая, что вся вообще архейская группа лишена следов органической жизни, ее назвали азойской, т. е. лишенной органической жизни; после того как стали известны остатки животного и растительного царств в азойских отложениях, их правильнее (вместе с некоторыми геологами) стали называть агнотозойскими, т. е. такими, в которых органическая жизнь мало известна (частью даже вовсе неизвестна), но в которых она бесспорно существовала, так как следующие за ними кембрийские и силурийские отложения содержат уже сравнительно высоко организованную фауну, бесспорно имевшую многих предшественников. Неизмеримая древность архейских отложений, глубокая гидрохимическая и динамическая метаморфизация во многих случаях совершенно уничтожили или по крайней мере сильно замаскировали остатки органической жизни, сделали архейские породы " азойскими". Общая мощность архейских отложений превышает 3000 метров, древность не поддается определению числом столетий и тысячелетий, а определяется геологическими периодами.

В архейскую эру начали впервые обрисовываться материки и зародилась органическая жизнь. В лаврентьевских отложениях единственными ее следами является громадная корненожка (Eozoon Canadense), которая многими учеными рассматривается как родоначальник органической жизни, между тем как многие геологи отрицают вполне органическое происхождение Eozoon и видят в нем лишь минеральное конкрециозное образование.

Графит, очень распространенный в Лаврентьевских горных породах, свидетельствует в пользу существования растительных организмов. В гуронских породах, кроме углистых веществ (см. Шунгит), найдены остатки червей, иглокожих, водорослей.

Вулканическая деятельность, отличавшаяся в этот отдаленный период истории земной коры особой интенсивностью и массовым характером, доставила на земную поверхность громадные массы гранитов, диабазов, габбро и сиенитов. Золото, серебро, медные и железные руды, драгоценные камни (изумруды, турмалины, хризобериллы и т. п. ) очень распространены в архейских породах.

В России в этом отношении выделяется Урал, играющий по своим минеральным богатствам первенствующую роль во всей Европе. Остатки архейской эры в виде различных архейских пород покрывают значительные площади Америки, Азии, Европы (Скандинавия, Богемия, Бавария, Саксония, Шотландия, Альпы и т. д. ).

В России архейские отложения, в особенности лаврентьевские, пользуются значительным развитием в Олонецкой и Архангельской губ., также в Тиманском кряже на Урале, в Днепровской кристаллической полосе (Волынск., Подольск., Екатеринославская, Воронежская губ. и т. д. ), а также в некоторых частях Сибири (Подкаменная Тунгуска, Саянский и Яблоновый хребты, Байкал).