Главнейшие этапы геологической истории Земли

История Земли в докембрии

Первый этап геологической истории Земли называется докембрийским - в его состав включают архейскую и протерозой­скую эры.

В геологической науке существует представление, что в на­чальной стадии развития Земля не имела оболочки в виде со­временной земной коры и не была разделена на платформенные и геосинклинальные области. Ее верхний первозданный слой был базальтическими. В этот период на Земле происходила ин­тенсивная вулканическая деятельность, в результате которой верхние слои легко проплавлялись, ломались, и по трещинам и разломам на поверхность Земли изливалось огромное количе­ство базальтовых лав. С постепенным охлаждением верхних слоев Земли и конденсацией водяных паров стали образовы­ваться водные бассейны. Это привело к интенсивному развитию денудационных процессов, которые обусловили накопление мощ­ных осадочных толщ (судя по огромной мощности — до 10— 12 км — докембрийских отложений). Толщи осадочных пород подвергались складчатости, метаморфизму, гранитизации. Ог­ромные участки таких пород образовали относительно припод­нятые блоки коры. Участки, не испытавшие гранитизации, про­гибались, и возникли первые геосинклинали — протогеосинклинали (более 3,5 млрд. лет назад). Накопившиеся в них осадки в последующем также были смяты в складки, метаморфизованы, подвергались широкой гранитизации и вместе с ранее образованными приподнятыми гранитизированными участками образовали крупные платформенные структуры — площади с континентальной земной корой. Позже в этих областях пре­обладали плавные колебательные движения, способствующие смене условий осадконакопления и образованию платформен­ного чехла. Наиболее крупными платформами в пределах России образовавшимися в это время, являются Восточно-Европейская, Сибирская.

В результате обособления платформ в конце докембрия про­исходит заложение крупных геосинклинальных поясов земного шара: Тихоокеанского, Средиземноморского, Атлантического, Урало-Монгольского и Арктического. Здесь по-прежнему про­должал существовать геосинклинальный режим с мощными дви­жениями различных знаков, образованием в отдельных районах складчатости, процессами магматизма и метаморфизма. Складкообразовательные процессы конца рифея известны под назва­нием байкальской складчатости. Они возникли на небольших территориях в окраинных зонах Урало-Монгольского пояса (Тимано-Печорский район, западное обрамление Сибирской плат­формы).

Органические остатки в докембрийских отложениях встре­чаются редко. Полагают, что активное развитие жизни на Земле происходило в конце архея, когда появились однокле­точные, а может быть и многоклеточные организмы, не имев­шие минерального скелета, В отложениях протерозоя встречены выделения синезеленых водорослей, споры, а также следы червей, остатки кишечнополостных и членистоногих. В позднем протерозое (рифее) были широко развиты водоросли, которые являются породообразующими.

 

История Земли в палеозое

 

Геологическая история Земли в палеозое разделяется на два этапа: ранний палеозой (кембрий, ордовик, силур) и поздний палеозой (девон, карбон, пермь), обусловленные двухэтапным тектоническим развитием земной коры: каледонским и герцинским.

Ранний палеозой (кембрий, ордовики, силур). В геосин­клинальных поясах, имеющих широкое площадное раз­витие, в раннем палеозое происходило накопление мощных толщ морских осадков, переслаивающихся с большим количеством эффузивных образований. Однако начиная с конца кембрия, в отдельных местах геосинклинальных поясов проходили интен­сивные складкообразовательные процессы, сопровождающиеся магматической деятельностью, воздыманием отдельных обла­стей геосинклиналей и горообразованием. Эта складчатость по­лучила название каледонской, а горные сооружения — кале-донид. Заключительный этап каледонского тектогенеза в Мон­голо-Охотском геосинклинальном поясе произошел в силуре. В результате в конце раннего палеозоя образовались следующие районы каледонид: Прибайкалье, Восточные Саяны, Кузнецкий Ала-Тау. Следует отметить, что каледонские склад­чатые структуры в раннем палеозое не образовали новых круп­ных платформенных массивов. В Средиземноморском геосинклинальном поясе происходило активное прогибание и накопле­ние осадков.

Платформенные области в кембрии и ордовике ха­рактеризуются интенсивными погружениями земной коры и раз­витием трансгрессий. В это время формировались крупные про­гибы и разделяющие их поднятия, в которых происходило на­копление карбонатных, песчано-глинистых отложений, иногда соленосных (Сибирь).

В результате завершения каледонской складчатости в конце силура происходят поднятия как в геосинклинальных обла­стях, так и на платформах. На последних устанавливается кон­тинентальный режим (Сибирская платформа, Восточно-Евро­пейская).

Органический мир раннего палеозоя был достаточно разно­образен. Растительный мир представлен различными водорос­лями, из наземных растений — мхи и псилофиты. Животный мир представлен исключительно морскими формами: трилоби­тами (главные руководящие ископаемые), плеченогими, грапто-литами, археоциатами.

Поздний палеозой (девон, карбон, пермь). Геосинкли­нальные области. В первой половине позднего палеозоя заканчивается формирование каледонских горноскладчатых структур и наступает длительное и интенсивное погружение земной коры, развитие многократных трансгрессий и подвод­ного эффузивного вулканизма. Местами проявляется складча­тость. Во второй половине позднего палеозоя (средний кар­бон — пермь) происходят активные горо- и складкообразова-тельные процессы, начинаются восходящие движения земной коры, которые сопровождались активным проявлением интру­зивного и наземно-эффузивного магматизма. Эти восходящие движения получили название герцинской складчато­сти, которая также проявлялась в несколько этапов (начиная с конца девона) во всех геосинклинальных поясах. Образова­ние складчатых сооружений сопровождалось прогибанием зем­ной коры на границе платформ и горных сооружений. В ре­зультате происходило формирование краевых прогибов. Так, например, к концу карбона Урал превратился в горную страну, а вдоль его западного края оформился Предуральский краевой прогиб. Герциниды возникли в пределах Восточного Казахстана, Прибалхашья, Юго-Западного Алтая и Южного Тянь-Шаня.

Герцинский орогенез охватил и не завершенные тектониче­ским развитием каледонские структуры. Наряду со складча­тостью здесь проявилась активная магматическая деятельность с внедрением крупных кислых интрузий. В результате герцинских тектонических движений был ликвидирован геосин­клинальный режим в Монголо-Охотском, Атлантическом, Ар­ктическом и в некоторых прогибах в Средиземноморском геосинклинальных поясах. На их месте возникли горные соору­жения, которые значительно расширили территории континен­тов. В результате в северном полушарии образовалась обшир­ная гетерогенная платформенная область — Лавразия, состоя­щая из Восточно-Европейской и Сибирской древних платформ, спаянных калединскими и герцинскими горными сооруже­ниями.

С окончанием герцинского тектогенеза каледонские и герцинские складчатые структуры вступают в платформенный этап развития (эпигерцинские платформы) и в их пределах форми­руется платформенный чехол (Скифская, Западно-Сибирская и Туранская плиты).

Платформенные области. К началу девона на древ­них платформах устанавливается континентальный режим. Во вновь образуемых молодых складчатых областях в первой по­ловине девона происходит интенсивное разрушение воздымаю­щихся каледонских горных сооружений. В результате горооб­разовательных движений в фундаменте платформ возникают глубокие разломы, закладываются новые впадины и углубля­ются ранее возникшие. На окраине Восточно-Европейской плат­формы возникает Припятско-Донецкий прогиб и др. Формиро­вание новообразованных и ранее заложенных впадин происхо­дило в карбоне и перми. На Сибирской платформе, в западной ее части, в конце перми проявляется интенсивная магматиче­ская деятельность. По трещинам и разломам на площади в 1,5 млн. км2 происходило внедрение и излияние магмы основ­ного состава. Такой тип магматических проявлений на платфор­мах называется траппов ым вулканизмом.

Колебательные движения в девоне, карбоне, перми привели к развитию неоднократных трансгрессий и регрессий моря. К концу пермского периода на платформах повсеместно уста­новилась суша, за исключением сравнительно небольших уча­стков.

В палеозое широкое развитие получили водоросли и споро­вые растения. С середины девона появились хвощевые, плауно-вые и папоротники; в карбоне — голосеменные; в ранней перми — хвойные, цикадовые, гинкговые.

Из беспозвоночных животных широкое развитие получили плеченогие (брахиоподы), брюхоногие, гастроподы, кораллы, головоногие моллюски и др. Появились и активно развивались бесчелюстные (ракообразные), рыбы, земноводные, пресмыкаю­щиеся.

 

История Земли в мезозое

Геосинклинальные области. В триасовом периоде продолжали развиваться Средиземноморская, Тихоокеанская геосинклинали, а также на небольших участках — Монголо-Охотская. В конце триасового периода местами происходит складкообразование, особенно в пределах Тихоокеанского кольца (побережье Тихого океана в Азии). Эта складчатость получила название древнекиммерийской.

В юрское время вся территория геосинклиналей была по­крыта морем островного типа. На отдельных ее участках в раз­ное время, начиная с конца ранней юры и до конца поздней, проявлялась интенсивная складчатость, сопровождаемая внед­рением кислой магмы. Эта складчатость получила название но­вокиммерийской. Новокиммерийская складчатость ме­стами проявилась в Средиземноморском поясе, однако в целом весь Юг России (Карпаты — Крым — Кавказ — Памир) оста­вался в мезозое областью морского глубоководного осадконакопления.

Складчатость охватила почти всю Тихоокеанскую геосин­клинальную область и привела здесь к значительным перестрой­кам земной коры. По берегам Тихого океана появился мощный пояс горных сооружений. В Верхояно-Чукотской области геосин­клинальный режим полностью прекратил свое существование в конце юры — в начале мела и в позднем мелу вся Верхояно-Чукотская область представляла собой горно-складчатое соору­жение (мезозоиды). На границе с Сибирской платформой заложился Предверхоянский краевой прогиб.

В конце раннего мела по западной окраине Тихоокеанского геосинклинального пояса от Чукотки до Индокитая возникают крупные линейные разломы, по которым вплоть до палеогена происходили мощные вулканические извержения. Этот вулкано­генный пояс назван Чукотско-Катазиатским.

Платформенные области. Континентальный режим, установившийся в Лавразии в пермское время, сохранялся в течение триаса и до начала средней юры. За этот период про­должало усложняться строение континентов, образованных герцинской складчатостью. В их пределах формировались узкие грабенообразные впадины, прогибы (Зауралье, Туранская плита), в которых накапливались продукты разрушения герцинид. На Сибирской платформе продолжалось излияние ба­зальтовой лавы.

В средней и поздней юре Восточно-Европейская платформа неоднократно прогибалась, особенно в южной части, и море проникало в глубь платформы. В позднеюрскую эпоху разви­лась одна из величайших на земном шаре трансгрессий. Она перекрыла почти всю Восточно-Европейскую платформу. Позднеюрская трансгрессия охватила и Западно-Сибирскую плиту. В конце поздней юры наступила регрессия. В альбе начинается новая широкая трансгрессия, которая перекрывает плиты, про­гибы, впадины в пределах Восточно-Европейской платформы, Западно-Сибирской эпигерцинской плиты. На Сибирской плат­форме в это время формировались континентальные отло­жения.

В результате киммерийских движений в конце мезозоя про­изошел распад Лавразии и Гондваны (образовались Атланти­ческий и Индийский океаны).

В мезозойскую эру происходят значительные преобразова­ния в органическом мире. Из растений широкое развитие по­лучили голосеменные, из споровых — папоротники и позже по­крытосеменные.

Из беспозвоночных животных руководящими группами были пелециподы, аммониты, белемниты, морские ежи, губки.

Из позвоночных животных господствующее положение за­няли пресмыкающиеся (динозавры, ихтиозавры и др.). Появ­ляются млекопитающиеся и птицы.

 

История Земли в кайнозое

 

Геосинклинальные области. В начале кайнозоя Средиземноморская и Тихоокеанская области интенсивно по­гружаются. На рубеже эоцена и олигоцена в Средиземномор­ской геосинклинальной области погружение сменяется воздыманием, сопровождающимся альпийскими складкообразовательными движениями.

В неогене Средиземноморская и Тихоокеанская геосинкли­нальные области заняты морями островного типа, где остро­вами служат горные сооружения, возникшие в палеогене. Наи­большей силы складкообразовательные движения с активной вулканической деятельностью достигают в конце миоцена и плиоцена. Они привели к образованию альпийских складчатых сооружений, межгорных и предгорных прогибов, а также мор­ских котловин, окаймленных горными дугами.

Альпийская складчатость создала две обширные зоны склад­чатых структур. Первая из них образует Средиземноморский пояс — Средиземное, Черное моря, южная часть Каспия, Альпы, Карпаты, Крым, Кавказ, Памир, Гималаи. Вторая охватывает западное и восточное побережья Тихого океана, образуя Тихо­океанское кольцо: Корякский хребет, Камчатка, Сахалин, Япон­ские острова и т. д. Эта зона характеризуются высокой сейсмич­ностью, вулканизмом, особенно в западной части Тихого океана. Ее можно рассматривать как современную геосинклиналь.

В четвертичное время в результате воздымания альпийских горных сооружений Средиземноморская геосинклиналь раздели­лась на ряд водоемов, наиболее крупными из которых являются Средиземное, Черное и Каспийское моря.

Платформенные области. Почти до конца палеогена сохранялась обстановка, возникшая в позднемеловую эпоху — все плиты, впадины, прогибы были перекрыты морем в пределах Западно-Сибирской низменности, юга Восточно-Европейской платформы, в Каракумах и Кызылкумах. Западная часть Тихоокеанского пояса в палеогене в Евразии представляла собой область молодых складчатых сооружений.

В конце олигоценовой эпохи в связи с общим поднятием, охватившим почти все платформенные массивы, развилась рег­рессия и вся территория платформ стала сушей.

Неоген был периодом преимущественного поднятия значи­тельных участков земной коры и формирования континенталь­ных образований, за исключением небольших кратковременных трансгрессий в миоцене. Они развивались в пределах Скифской плиты и на южной окраине Восточно-Европейской платформы. Мощные тектонические движения, проявившиеся в конце плио­цена, привели к омоложению рельефа в пределах древних складчатых сооружений мезозоид, герцинид, каледонид и даже докембрийских платформ, к активному проявлению разрывных дислокаций, глыбовому воздыманию и т. д. В результате на месте древних сооружений возникли новые горы — каледонские структуры Скандинавии, герцинские структуры Урала, Казах­стана, Средней Азии.

В конце неогенового периода распределение суши и моря на земном шаре стало близким к современному. Однако в течение четвертичного времени проявлялись медленные колебательные движения, в результате которых ряд районов Европы, Азии и Северной Америки испытал погружение или поднятие. В раннечетвертичное время Берингов пролив отсутствовал и Азия соеди­нялась с Аляской, не существовало Гибралтарского пролива и Европа соединялась с Африкой. Отсутствовали Босфор, Дар­данеллы, Эгейское море и т. д.

В кайнозое продолжалась эволюция органического мира. Из растительного мира широко распространились покрытосеменные, из голосеменных — хвойные.

 

Из животного мира господствующее положение заняли мле­копитающие. Они приспособились к жизни в воде, на суше и в воздухе. В кайнозое появился человек — одно из важнейших событий развития органического мира.

Из беспозвоночных руководящими для кайнозоя являются пелециподы, гастроподы, нуммулитиды.