КАЙНОЗОЙСКАЯ ИСТОРИЯ

Последний этап геологического развития Земли, приведший ее к современному состоянию, приходится на кайнозойскую эру. Продолжительность его самая незначительная по сравнению с предыдущими этапами— около 70 млн. лет. Однако этого достаточно, чтобы материки резко изменили свои очертания и заняли привычные места на географических картах; значительно выросли Атлантический и Индийский океаны; существенно изменились растительность и органический мир; наконец, появился человек и достиг большого могущества.

Кайнозойская эра делится на три периода: палеогеновый, неогеновый и антропогеновый (или четвертичный). Каждый из них в своем составе имеет эпохи и века.

«Расползание» материаков продолжается. В начале; кайнозойской эры, несмотря на то что уже произошел раскол Лавразии и Гондваны и отдельные материковые глыбы литосферы начали «расползаться», все-таки мы застали бы еще довольно крупные участки суши, охватывавшие иногда несколько современных континентов. Единый материк, возможно, составляли Индия, Австралия и Антарктида; Южная Америка еще имела точки соприкосновения с Африкой. Между Европой и Северной Америкой существовала лишь узкая полоска воды — зачаток будущей Северной Атлантики. Тектонические движения кайнозойского времени существенно изменили этот лик Земли.

В начале палеогенового периода развивается крупная морская трансгрессия, захватившая эпигерцинские платформы северного полушария», затопившая юг Восточно-Европейской платформы, Аравию и север Африки. Северо-Американская и Сибирская платформы оставались сушей. В морях накапливались мелководные осадки (пески,  глинистые и карбонатные илы), а на суше—речные и озерные осадки. Наступление моря шло в основном со стороны океана Тетиса, где продолжала формироваться крупная Альпийско-Гималайская геосинклинальная область. Для нее было характерно интенсивное прогибание земной коры и накопление глинистых, песчаных и известковых толщ, образовавших в ряде мест специфическую флишевую формацию + палеогена мощностью до 5 км. Геосинклинальное развитие испытывает и Восточно-Азиатская зона, включающая в себя крайнее побережье Тихого океана. Аналогичные условия накопления осадков сохраняются практически в течение всего неогена и антропогена.

Морское осадконакопление присуще геосинклиналям; отчасти эпигерцинским платформам (Западная Сибирь, Средняя Азия, Предкавказье). Древние же платформы не перекрывались, лишь их периферические области иногда испытывали трансгрессию моря. Обширные территории этих платформ служили областями сноса обломочного материала в прилегающие Водные бассейны геосинклиналей, поэтому осадконакопление на них шло преимущественно в изолированных озерных или болотных водоемах или же в пойме речных долин. Однако и в этом случае создавались иногда благоприятные условия для накопления мощных толщ осадков. Наиболее значительные мощности кайнозойских отложений установлены в долине р. Миссисипи, активно развивавшейся на Северо-Американской платформе в течение всей кайнозойской эры. Общая мощность русловых и дельтовых осадков, накопившихся в неоген-антропогеновое время, составляет около 20 км. Образование такой толщи связано с интенсивным прогибанием узкого грабенообразного желоба, расположенного между двумя поднятиями платформы: Цинцинати и Озарк. Американские геологи рассматривают эту зону в качестве своеобразного геосинклинального трога.

В неогеновом периоде продолжается «расползание» материков. Особенно интенсивно формировалась Атлантика. Постепенный рост этого океана за последние 50 млн. лет фиксируется изменением возраста островов.  Радиогеохронологическимн методами было установлено, что близкие к суше острова имеют более древний возраст, чем острова, расположенные в центральной части океана. Так, острова Зеленого Мыса, Принсипи, Сан-Томе, Аннобон (вдоль западного побережья Африки) и Багамские, Фернанду-ди-Норонья (вдоль восточного побережья Северной и Южной Америки) имеют возраст 120—150 млн. лет. Острова Азорские, св. Елены, Гоф, Найтингейл, Бермуды намного моложе—они не старше 30—20 млн. лет. Наконец, острова Тристан-да-Кунья, Буве, Ян-Майен, лежащие почти на оси Атлантического океана, молоды—им не более 10 млн. лет. Учитывая возраст островов и их расстояние до материков, можно вычислить и скорость удаления Африки и Европы от Северной и Южной Америки. Она составит 2—6 см/год.

В палеогене уже произошло разделение Индии, Австралии и Антарктиды. Индийская глыба переместилась почти на 8 тыс. км к северу и в начале неогена вошла в соприкосновение с Азией. Австралия двигалась на северо-восток, поворачиваясь вокруг своей оси против часовой стрелки. Менее всего подвижны оказались Антарктида и Африка.

Великие Африканские разломы. Одновременно с перемещением континентальных блоков литосферы, очерченных глубинными разломами еще в начале мезозоя, в кайнозойской эре происходило заложение новых глубинных разломов, в ряде случаев приведших к изменению географии Земли.

Крупные глубинные разломы с активными вертикальными движениями по ним возникали на западе Северо-Американской платформы, в зоне сочленения с Кордильерами. Блоковые движения привели здесь к образованию горного рельефа (Скалистые горы) и излиянию базальтовых лав, покрывших многосотметровым плащом площадь свыше 500 000 км².

Еще более грандиозные расколы перекроили территорию Аравии и Африки. В миоценоэую эпоху система взаимно пересекающихся диагональных глубинных разломов образовала грабены-рифты Красного моря, Суэцкого и Аденского заливов. Узкие грабены, ориентированные в северо-западном и северо-восточном направлениях, отделили Аравийский полуостров от Африки. На протяжении последних 5 млн. лет .края этих грабенов рифтов неумолимо отодвигаются в разные стороны, а образовавшееся пространство заполняется морской водой.

Земная кора Красного моря, Суэцкого и Аденского заливов имеет океаническое строение. Ученые считают, что образование подобных грабенов является начальным этапом формирования океанических впадин на теле Земли. Исследования, проведенные в придонных водах Красного моря, показали, что активные термические процессы, давшие, вероятно, толчок к образованию грабенов, протекают и в настоящее время. Придонные воды Красного моря нагреты до +61°С, их минерализация резко возрастает до 27% +  за счет повышенного содержания различных солей, а также цинка, золота, меди, железа, серебра, урана. Это указывает на прямую связь вод с глубинными недрами и на вынос оттуда различных элементов. Насыщенная минеральными солями придонная вода Красного моря не поднимается к поверхности, хотя сильно нагрета, а образует своеобразный «рассол», концентрирующийся на морском дне на глубине 2—2,5 км.

По некоторым разломам Африки происходит активное излияние лав на дневную поверхность. В палеогене вспышка вулканической деятельности произошла в центральных и юго-западных районах Африки. Мощность базальтовых покровов палеогена достигает здесь 1,5 км,

В миоцене Восточная Африка «вспарывается» грандиозной системой глубинных разломов-рифтов. Начинаясь у нижнего течения р. Замбези, разломы тянутся к северу в субмеридиональном направлении. У оз. Ньяса они расчленяются, давая три ветви. Западная ветвь простирается в северо-западном  направлении через озера Танганьика и Эдуарда и вскоре затухает, а восточная поворачивает на северо-восток и около южной оконечности п-ова Сомали выходит к Индийскому океану. Центральная ветвь трассируется в северном направлении через озера Рудольфа и Дофине, где снова делится на две ветви: короткая восточная подходит к побережью Аденского залива, а длинная западная— через Эфиопию проходит к Красному морю и далее к Мертвому морю, заканчиваясь у южного подножья горного хребта Тавр в Малой Азии. Строго говоря, в систему Великих Африканских разломов входят и грабены Красного моря, заливов Аденского и Суэцкого.

В рельефе местности разломы выражены узкими. длинными и глубокими грабенами, заполненными водой: это озера Рудольфа, Ньяса, Танганьика, Эдуард, Альберт и др. Часть разломов образует ступенчатые сбросы, погружающиеся в Сторону Индийского океана. Образование разломов и их развитие сопровождались интенсивным излиянием преимущественно базальтовой ла;вы, которое продолжается и в антропогеновое время. Действующие вулканы Африки, как правило, «сидят» на Великих Африканских разломах, за исключением вулкана Камерун, связанного с Камерунским глубинным разломом.

Образование молодых грабенов-рифтов в зоне активных глубинных разломов отмечается и в некоторых других районах земного шара. Так, в Сибири образовался грабен оз. Байкал, амплитуда проседания которого составила около 1700 м. На западе Северной Америки по глубинному разлому произошло отделение Калифорнии от материка с образованием Калифорнийского залива. Горизонтальные движения по глубинному разлому Сан-Андреас, разделяющего Северную Америку и Калифорнию, происходят и по сей день, сопровождаясь сильными землетрясениями, со средней скоростью 5—6 см в год.

От Пиренеев до Гиндукуша. В неогеновое время жесткие плиты литосферы продолжают перемещаться и в ряде мест приходят в соприкосновение друг с другом. При этом мягкие осадочные породы сминаются с образованием горных хребтов. Индийская глыба, приблизившись к Азии, вызвала образование мощной горной системы мира—Гималаев. Продвижение Африки к северу привело к «вздыбливанию» Средиземноморской системы гор—Атласа, Альп, Пиренеев и др. Ученые подсчитали, что Альпы до этого имели ширину 600—1200 км, а после сжатия сократились до 150 км. Процессы смятия мощных толщ осадочных пород геосинклиналей, разделявших в кайнозое жесткие глыбы платформ, проявлялись отдельными импульсами которые выделяются как фазы альпийского диастрофизма. Суммарным результатом их явилось возникновение альпийских областей складчатости (рис. 21 ).

 Одна из грандиознейших областей  альпийской складчатости протянулась от Пиренеев до Гиндукуша и далее до Гималаев на расстояние почти в 12 000 км при ширине до 1000 км. Она получина название Альпийско-Гималайского горно-складчатого  пояса. Геосинклинальная история его еще не закончилась, эта область переживает в настоящее время орогенный, т.е. горообразовательный этап развития. Частые землетрясения, извержения вулканов свидетельствуют о том, что высокогорные страны мира, расположенные в Альпийско-Гималайском поясе (Альпы, Памир, Гималаи, Гиндукуш и др.), продолжают «расти», все выше поднимая над земной поверхностью свои снежные вершины. Такого же типа альпийская область известна в Южной Америке — это Анды.

На востоке Азии от Корякского нагорья до Новой Гвинеи, захватывая п-ов Камчатку, Курильские, Японские и многие другие острова, расположен Восточно-Азиатский пояс. Тектонические движения альпийской складчатости не привели здесь к ликвидации геосинклинального режима развития. Островные дуги выполняют роль внутригеосинклинальных поднятий. Эрозионные процессы сносят с их поверхности обломочный материал, который поступает в прилегающие окраинно-материковые моря  (Японское, Восточно-Китайское Южно-Китайское, Сулавеси и др.). Многочисленный вулканы извергают лавы. Все это накапливается в морях, являющихся внутригеосинклинальными прогибами. В их пределах мощность кайнозойских отложений осадочно-эффузивных образований превышает местами 10—15 км. Аналогичный режим развития испытывает и сравнительно узкая зона Северной Америки, захватывающая Алеутские острова, береговые хребты Koрдильер и п-ов Калифорнию.

Мощь тектонических движений кайнозойского- времени была настолько велика, что вызвала горообразование даже в пределах платформенных областей. С такими областями эпиплатформенного орогенеза мы сталкивались уже в конце мезозоя, когда возник Монголо-Охотский пояс. На кайнозойском этапе развития масштабы образования областей эпиплатформенной активизации были более значительны. Омоложение горного рельефа произошло на Урале, Тянь-Шане, Алтае, в Забайкалье, Саянах и в других районах земного шара.  Между молодыми горными сооружениями альпийского возраста и существовавшими платформами закладываются передовые прогибы.

Легендарный океан Тетис.  Бурные тектонические процессы, приведшие к перемещению континентов, к образованию мощнейших горных поясов, сильно изменили географию планеты: возникли новые океаны (Атлантический, Индийский) и исчезли прежние. Печальная участь постигла в этом отношении легендарный океан Тетис. В течение сотен миллионов лет этот океан, по-видимому, был одним из крупнейших океанических бассейнов планеты.

В неогене, когда молодые горообразовательные движения «набрали» силу, океан Тетис распался вначале на два неравных по величине морских бассейна: северный и южный. Узкая полоска земли, протягивавшаяся от Альп через Балканы, Крым, Кавказ в Центральный Иран и Афганистан, разграничивала эти моря. Более крупный южный бассейн сохранял связь с Мировым океаном. Северный оказался изолированным, растущие горные сооружения все больше отшнуровывали его от открытого океана. Возникло гигантское Сарматское море-озеро — Паратетис, простиравшееся на тысячи километров из внутренних районов Европы вдоль Предкавказья до Аравийского моря. В этом бассейне, перекрывавшем и юг Восточно-Европейской платформы, формировались песчано-глинистые осадки,  органогенные известковые илы с богатой фауной моллюсков, фораминифер.

В плиоцене Паратетис расчленился на ряд изолированных бассейнов — сказывались продолжавшиеся горообразовательные процессы и рост горных сооружений. Растущие горы Кавказа и Копетдага вызывали перемещение водных масс Паратетиса на север. В дальнейшем, в позднем плиоцене, затапливается вся современная Прикаспийская низменность. «Языки» моря по долинам палеорек Волги, Камы, Урала проникают далеко на север. Плиоценовые моря были сильно опреснены, в них формировались исключительно песчано-глинистые отложения. Отступила и южная часть океана Тетис, имевшая связь с открытым океаном.

С течением времени горные сооружения Альп, Карпат, Кавказа, Копетдага принимают современные очертания. Они растут, увеличивают свои размеры, Воздымание захватывает и прилегающие территории, что сказывается и на оставшихся от океана Тетис морских бассейнах. Южный морской бассейн регрессирует все дальше на юг, постепенно уходя в Индийский океан, оставляя после себя лишь небольшие морские водоемы, соленые озера, заливы, которые в конце концов полностью пересыхают.

Паратетис испытывал все большую разобщенность: изолированность отдельных морских водоемов возрастает. Обособились Средиземное, Черное, Каспийское моря. В позднем плейстоцене образуется Аральское море-озеро. Периодическая связь между ними восстанавливается и обрывается вновь. Тогда еще не существовало Гибралтарского пролива, Босфора, и Дарданелл, Эгейского моря. Европа непосредственно соединялась в ряде мест с Африкой. Некоторые из возникших изолированных бассейнов периодически полностью пересыхали. Такая участь, по мнению швейцарского ученого К. Хсу, постигла Средиземное море. Отсутствие притока воды привело к тому, что это море постепенно усыхало, концентрация солей в нем возрастала все более и более. По современным подсчетам ежегодно за счет испарения Средиземное море теряет около полутора тысяч кубических километров воды. И если закрыть Гибралтарский пролив, то примерно через тысячу лет море полностью высохнет. Поэтому ничего нет удивительного, если, оказавшись в районе Средиземного моря 6— 7 млн. лет назад, мы вместо него обнаружили бы огромную равнину, лежавшую на 3 тыс. м ниже уровня Мирового океана. Солнечные лучи превратили эту гигантскую чашу в знойную пустыню, поверхность которой была покрыта не песком, а каменной солью, ангидритом и гипсом. Предполагают, что примерно 6 млн. лет назад Гибралтарский хребет, соединявший Европу и Африку, рухнул в результате сильного землетрясения и воды Атлантики невиданным каскадом хлынули, наполняя Средиземное море. Пропускная  способности Гибралтарского водопада была в сто раз больше, чем у водопада Виктория, и в тысячу раз больше, чем у Ниагарского. В конце плиоцена заливы моря вторгались в долину Нила, поднявшись вверх по его течению на 1200 км. Сложную историю испытывали и другие остаточные морские бассейны океана Тетиса. В неогеновое и антропогеновое время Черное, Каспийское и Аральское моря неоднократно меняли свои очертания, периодически трансгрессируя на сушу. В антропогене возникла связь Черного моря со Средиземным через проливы Босфор и Дарданеллы, что спасло Черное море от усыхания. Наоборот, связь его с Каспием была окончательно нарушена. В настоящее время Каспийское и Аральское моря медленно, но неуклонно сокращают свою площадь. Вода, приносимая реками, не компенсирует испарения.

Таким образом, в неоген-антропогеновое время произошли окончательный распад и гибель океана Тетис. Теперь только пересыхающие внутриконтинентальные моря напоминают о некогда грандиозном океане, разделявшем Лавразию и Гондвану.

Оледенение в Европе. Равномерно теплый климат застали бы мы на земном шаре в палеогеновый период. Климатические зоны, являющиеся следствием контраста температур между полюсами и экватором, в то время были как бы стерты за счет более высоких температур в приполярных и полярных областях обоих полушарий. Зона тропического и субтропического климата захватывала не только экваториальный пояс, но и районы Европы, Кавказа, Предкавказья, Нижнего Поволжья. Здесь в отложениях палеогена и миоцена находят остатки теплолюбивой флоры: пальм, магнолий, лавра. Далее к северу проходил умеренный пояс, включая Гренландию и Шпицберген.

Умеренный климат был характерен и для районов Аляски и Анадырского края. Здесь росли дубовые, буковые и каштановые леса. По-видимому, полярной климатической области в северном полушарии тогда вообще не существовало. Температура воды Северного Ледовитого океана, по данным П. М. Борисова, достигала +14°С, а на экваторе она была даже намного выше, чем в наши дни. Мировой океан был теплым практически по всей толще воды. Температура донных осадков в олигоцене в экваториальной зоне составляла +10°С, в миоцене 7°С, а в плиоцене она достигала уже современных значений 2 °С.

В палеогене и начале неогена, вероятно, не существовало пустынь. Засушливые, аридные зоны, занимавшие территорию современной Туркмении, Монголии, Египта, Испании, больше напоминали африканскую саванну, чем пустыню.

Рис. 22. Изменение среднегодовой температуры в Западной Европе за последние 60 млн. лет. По П. Вольдштедту. Горизонтальный масштаб антропогенового времени увеличен в 10 раз.

Теплые климатические условия продолжались до конца миоценовой эпохи. Ничто, казалось бы, не предвещало суровых испытаний. Однако в конце миоцена началась одна из крупнейших в истории Земли депрессия мирового климата, кульминация которой наступила 45—60 тыс. лет назад. За последние 60 млн. лет среднегодовая температура устойчиво падает (рис. 22). С эоцена по миоцен это происходило постепен-но: по районам Западной Европы изменение среднегодовой температуры составило всего 7°С (с 22 по 15°С). За плиоценовую эпоху падение среднегодовой температуры составило уже 13 °С (с 15 до 2°С). В антропогене наблюдается неоднократное «лихорадочное» чередование повышения и понижения среднегодовой температуры с общей тенденцией к её снижению.

В антропогене мощное оледенение охватывает континенты северного полушария. В Европе центрами оледенения явились Скандинавский полуостров и Альпы Особенно большие следы оставил Скандинавский лeдник. Ледниковый покров охватил территорию нынешних Великобритании, Центральной Европы, Урала и Валдая. Край ледника доходил до Волгограда, а по Днепру ледник спускался до 48° с. ш. Периоды наступления ледника сменялись эпохами потепления, во время которых ледник отступал. Кривая изменения среднегодовых температур в Европе в антропогеновое время имеет сильно изрезанный характер, что и соответствует чередованию ледниковых и межледниковых эпох. В Западной Европе насчитывают четыре эпохи максимального оледенения: гюнц (поздний плиоцен), миндель, рисс, вюрм; в европейской части Советского Союза — три: окскую, днепровскую и валдайскую. Максимум оледенения приходится на рисскую и днепровскую фазы.

Обширные оледенения захватили также азиатскую часть СССР и Северную Америку (рис. 23 ). Центры ледников располагались на Новой Земле, Таймыре, в Забайкалье и Гренландии. В Северной Америке ледник перекрыл всю северную половину континента, опускался по долине р. Миссисипи южнее 37° с. ш., заканчиваясь в 1500 км от линии тропика.

Мощность   четвертичных ледников   предположительно достигала 3,5 км, а в районе Новой Земли 4 км. В это время в северном полушарии было сосредоточено до 67 % площади континентальных ледников земного шара, тогда как ныне эта величина не превышает 16%. Последние примерно 10 тыс. лет приходятся на послеледниковую эпоху. Границы ледников в северном полушарии резко сократились (на 91 %). Материковые льды остались в Гренландии и на некоторых островах Северного Ледовитого океана. Общая площадь их не превышает 2,3 млн. км².

В ледниковые эпохи значительно усилилось планетарное похолодание, уменьшилось увлажнение материков, увеличилась континентальность. Оформились границы климатических зон, сохранивших свое положение и по сей день.