- •В. Е.Хаин, н. В. Короновский, н.А. Ясаманов историческая геология
- •Издательство московского университета
- •Рецензенты:
- •Isbn 5—211—03504—6 © Хаин в.Е., Короновский н.В.,
- •Предисловие
- •Введение
- •Часть I основные принципы и методы исторической геологии глава 1.Предмет и задачи исторической геологии
- •Глава 2.Стратиграфия и геохронология
- •2.1. Типы стратиграфических единиц и критерии их выделения
- •2.2. Относительная геохронология
- •2.3. Абсолютная геохронология
- •2.4. Международная геохронологическая шкала
- •2.5. Эталоны стратиграфических подразделении
- •Структура стратиграфической классификации, принятая в кодексе мск
- •Глава 3.Основные методы историкогеологического анализа
- •3.1. Фациальный метод
- •Классификация генетических типов континентальных осадочных образований (по е. В. Шанцеру, с сокращениями и дополнениями)
- •3.2. Анализ палеонтологического материала (биофациальный и палеоэкологическии анализы)
- •33. Палеогеографические методы
- •3.4. Формационный анализ
- •3.5. Палеогеографические карты
- •Часть II. Древнейшая история земли глава 4.Возникновение земли и доархейская история
- •4.1. Образование солнечной системы
- •4.2. Образование планет, конденсация и аккумуляция межзвездного вещества
- •4.3. Доархейский (гадейский) этап развития земли
- •Глава 5.Архейская история
- •5.1. Общее расчленение докембрия
- •5.2 Ранний архей (4,0-3,5 млрд лет)
- •Распространение комплексов «серых гнейсов» в различных регионах Мира
- •Комплекс «серых гнейсов» платформ северного ряда
- •Комплекс «серых гнейсов» платформ южного ряда
- •Условия формирования древнейших комплексов пород — «серых гнейсов»
- •5.3. Средний и поздний архей (3,5-2,5 млрд лет)
- •5.4. Геологические обстановки в архее
- •5.5. Зарождение жизни
- •5.6. Полезные ископаемые
- •Глава 6. Ранний протерозой 6.1. Глобальная и региональная характеристика
- •6.2. Среда осадконакопления
- •6.3. Полезные ископаемые
- •Глава 7. Поздний протерозой
- •7.1. Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •7.2. Органический мир
- •7.3. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •7.4. Климатическая зональность
- •7. 5. Полезные ископаемые
- •Часть III фанерозойская история земли палеозойская эра
- •Глава 8.Вендский период
- •8.1 О положении вендской системы в общей хроностратиграфическои шкале
- •8.2. Стратотипы вендской системы
- •8.3. Органический мир
- •8.4. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •8.5 Климатическая зональность
- •Глава 9.Кембрийский период
- •9.1. Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •Общие стратиграфические подразделения кембрийской системы
- •9.2. Органический мир
- •9.3. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •9.4: Климатическая и биогеографическая зональность
- •9.5. Полезные ископаемые
- •Глава 10.Ордовикский период
- •10.1. Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •Общие стратиграфические подразделения ордовикской системы
- •10.2. Органический мир
- •103. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •10.4. Климатическая и биогеографическая зональность
- •10.5. Полезные ископаемые
- •Глава 11.Силурийский период
- •11.1. Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •Общие стратиграфические подразделения силурийской системы
- •11.2. Органический мир
- •11.3. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •11.4. Климатическая и биогеографическая зональность
- •11.5. Полезные ископаемые
- •Глава 12.Девонский период
- •12.1. Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •12.2. Органический мир
- •12.3. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •12.4. Климатическая и биогеографическая зональность
- •12.5. Полезные ископаемые
- •Глава 13.Каменноугольный период
- •13.3 Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •13.2. Органический мир
- •13.3. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •13.4. Климатическая и биогеографическая зональность
- •135. Полезные ископаемые
- •Глава 14.Пермский период
- •14.1. Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •14.2. Органический мир
- •14.3. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •14.4. Климатическая и биогеографическая зональность
- •14.5. Полезные ископаемые
- •Мезозойская эра
- •Глава 15.Триасовый период
- •15.1. Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •15.2. Органический мир
- •15.3. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •15.4. Климатическая и биогеографическая зональность
- •15.5. Полезные ископаемые
- •Глава 16.Юрский период
- •16.1. Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •Общее стратиграфическое подразделение юрской системы
- •16.2. Органический мир
- •163. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •16.4. Климатическая и биогеографическая зональность
- •165. Полезные ископаемые
- •Глава 17.Меловой период
- •Общие стратшрафические подразделения меловой системы
- •17.1. Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •17.2. Органический мир
- •17.3. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •17.4. Эволюция и вымирание фауны в меловом периоде
- •175. Климатическая и биогеографическая зональность
- •17.6 Полезные ископаемые
- •Кайнозойская эра
- •Глава 18. Палеогеновый период 18.1. Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •Общие стратиграфические подразделения палеогеновой системы
- •18.2 Органический мир
- •18.3. Палеотектонические и палеогеографичсские условия
- •18.4. Климатическая и биогеографическая зональность
- •18.5. Полезные ископаемые
- •Глава 19. Неогеновый период
- •19.1 Стратиграфическое расчленение и стратотипы
- •Общие стратиграфические подразделения неогеновой системы
- •19.2. Органический мир
- •19.3. Палеотектонические и палеогеографические условия
- •19.4. Климатическая и биогеографическая зональность
- •19.5 Полезные ископаемые
- •Глава 20.Четвертичный (антропогеновыи) период
- •20.1. Стратиграфическое расчленение
- •20.2. Органический мир
- •20.3. Природные условия
- •20.4. Полезные ископаемые
- •Заключение
- •Литература
- •К главе 2
- •К главам 5, 6 и 7
- •К глав? 8
- •К главе 9
- •К главе 10
- •К главе 11
- •К главе 12
- •К главе 13
- •К главе 14
- •К главе 15
- •К главе 16
- •К главе 17
- •К главе 19
- •К главе 20
- •Часть I основные принципы и методы исторической геологии ................................................................................................................ 7
- •Глава 1. Предмет и задачи исторической геологии ....................................... 7
- •Глава 2. Сгратиграфия и геохронология ................................................... 14
- •Глава 3. Основные методы историко-геологического анализа 47
- •Глава 4. Возникновение Земли и доархейская история ................................. 82
- •Часть III. Фанерозоиская история земли ................................... 145
- •Глава 8. Вендский период ................................................................................. 149
- •Глава 9. Кембрийский период .......................................................................... 166
- •Глава 16. Юрский период ........................................."..............•—•—••"•—"•••"••• 307
- •Глава 18. Палеогеновый период ................................................................... 364
- •Глава 19 Неогеновый период ............................................................................. 389
- •Глава 20. Четвертичный (антропогеновый) период ............................................. 412
- •Хаин Виктор Ефимович, Короновский Николай Владимирович, Ясаманов Николай Александрович историческая геология
- •Оглавление электронное
17.4. Эволюция и вымирание фауны в меловом периоде
В течение раннемеловой эпохи все большее распространение получили совершенно иные роды и виды морских беспозвоночных, чем в позднеюрскую эпоху. Особенно значительные отличия были свойственны аммонитовой фауне, среди которой все большее значение приобретают развернутые формы. Для раннемеловой фауны типичен гигантизм. Дальнейшее развитие получают наземные животные и растения, среди которых появляются первые представители покрытосеменных растений.
Значительная часть позднемеловой истории характеризовалась необычайно интенсивным развитием фитопланктона, особенно фитонанопланктона и в меньшей степени зоопланктона. В это же время бурный таксономический расцвет испытывали организмы пелагиали. Этот интервал развития органического' мира некоторые исследователи называют «планктонным взрывом». Развитие планктона происходило в условиях существенного повышения уровня Мирового океана и при благоприятных климатических условиях.
Современный родовой состав бентосных форамииифер сложился начиная с туронского века. Жившие до этого фораминиферы вымерли на рубеже сеномана и турона, а возможно, и несколько ранее. В сеномане произошли крупные изменения и среди других групп фауны. Особенно сильно облик наземной растительности изменился в конце мелового периода, когда всеобщее распространение получили покрытосеменные. С ними тесно связано развитие насекомых — наиболее многочисленных представителей животного царства. Перестройка состава энтомофауны началась в конце •апта и особенно интенсивно происходила в альбском веке. В это время мезофитные сообщества насекомых, хорошо приспособившихся к растительному покрову, когда господствовали голосеменные и споровые, сменились кайнофитными. В середине мелового периода значительно видоизменилась фауна морских животных. На смену ранее существовавшим пришли совершенно иные группы позвоночных и беспозвоночных. Альбский век можно считать временем крупнейшего перелома в истории растительности Земли.
Необычайно резкие изменения в органическом мире произошли на рубеже мезозоя и кайнозоя, на границе .Маастрихта и дания. На этом рубеже исчезли кокколитофориды, планктонные фораминиферы, аммониты, белемниты, кораллоподобные двустворчатые моллюски — рудисты, динозавры и целый ряд других представителей животного царства. Кроме перечисленных исчезло 50% семейств радиолярий, 75% семейств брахиопод, от 25 до 75% семейств лишились двустворчатые и брюхоногие моллюски, морские ежи и морские лилии. На 75% сократилось число акул. Урон, понесенный органическим миром, огромен. Вымерло более 100 семейств морских беспозвоночных и примерно такое же количество среди наземных животных и растений. Это дало основание говорить о «великом мезозойском вымирании».
356
Высказано множество разнообразных предположений о причинах этого вымирания — от изменений отдельных природных факторов до отравления животных и растений различными специфическими ядами. Подавляющая часть палеонтологов сходились на том, что вымирание на рубеже мезозоя и кайнозоя, так же как и все другие крупные вымирания, явились следствием конкуренции и вытеснения одних групп организмов другими, смены растительных сообществ, эвстатического подъема или понижения уровня Мирового океана, резкого похолодания и усиления нестабильности климатических условий, а также необычайно больших вспышек вулканизма, особенно взрывного характера. В последние годы появились, однако, новые гипотезы, связывающие это вымирание с катастрофическими последствиями вмешательства космических факторов. Данная проблема попала в орбиту внимания не только геологов и палеонтологов, но и других специалистов.
В 1979 г. исследователи из Калифорнийского университета под руководством Л. Альвареса показали, что на границе мезозоя и кайнозоя в ряде районов Италии и Дании имеются геохимические аномалии, выражающиеся в обогащении пограничных слоев глин иридием. Этот тяжелый металл, по предположению американских ученых, имел космическое происхождение. Это представление было основано на том, что все метеориты по сравнению с земными породами содержат высокие концентрации иридия. Ученые предположили, что массовое вымирание на рубеже мезозоя и кайнозоя было вызвано столкновением Земли с астероидом, диаметр которого мог составлять 10—15 км. Энергия взрыва должна была достигать 1030 эрг, что намного превышает энергию, дошедшую до земной поверхности после вспышки сверхновой звезды. В результате мощнейшего взрыва или, скорее всего, серии взрывов, так как предполагается, что астероид при вхождении в земную атмосферу раскололся на части, масса земного вещества, превращенного в пыль, в сотни раз превышавшая массу космического тела, была выброшена в атмосферу. Пыль довольно продолжительное время оставалась в атмосфере, что весьма сильно снизило прозрачность атмосферы и нарушило тепловой баланс. Солнечные лучи длительное время не достигали земной поверхности, а отражались в космическое пространство плотной непрозрачной атмосферой. В атмосфере в большом количестве находились пыль, дым и сажа. В результате этого температуры на земной поверхности стали быстро снижаться.
Отсутствие солнечного света отразилось на процессах фотосинтеза, и биопродуктивность растительности резко снизилась. Возникли условия, напоминающие предсказанное в начале 80-х годов явление «ядерной зимы». Эта «астероидная зима» вызвала целый ряд негативных для жизни организмов процессов. Сократились ресурсы питания и нарушились пищевые связи. Снижение температурного режима отразилось на условиях жизнедеятельности, на солевом составе морских и пресных водоемов, на состоянии почв, распределении питательных веществ и воды на поверхности суши.
357
Ввиду того что внедрение космического тела в земную атмосферу воздействовало на разные стороны природных условий, это привело к селективному вымиранию. Одни организмы, например наземные и водные динозавры, планктонные организмы и целый ряд других не были в состоянии перенести подобные нарушения среды обитания, другие — пытались к ним приспособиться, третьи — резко изменили ареалы своего обитания, а четвертые — дали начало новым, уже приспособленным к изменившимся условиям формам.
Впоследствии следы «иридиевой аномалии» кроме Италии и Дании были обнаружены и в других регионах в пограничных слоях мезозоя и кайнозоя. В дальнейшем оказалось, что подобные аномалии существуют на границе эоцена и олигоцена, перми и триаса, на границе фамена и франа в позднем девоне и в начале фанерозоя. Все это свидетельствует о том, что внедрение в земную атмосферу космических тел в геологическом прошлом не было столь редким событием, а вероятно, происходило с определенной периодичностью и с ним, как правило, связано абсолютное большинство крупных вымираний.
Падение крупного космического тела должно оставлять на земной поверхности следы в виде импактного кратера. Несмотря на относительно слабую изученность, установлено, что самый Древний из известных кратеров находится на территории ЮАР. Он имеет диаметр около 140 км и образовался около 2 млрд лет назад. Кратер Сэдбери в Канаде возник 1,84±0,15 млрд лет назад. Абсолютное большинство известных ударных кратеров моложе 300 млн лет. 65 млн лет назад, на рубеже мезозоя и кайнозоя, возникли Карский, Усть-Карский, Каменский и Гусевский (два последних находятся в Причерноморье) кратеры, имеющие диаметр от 3 до 25 км. Наиболее вероятным кандидатом в крупные кратеры, образовавшиеся на границе мела и палеогена, в настоящее время считается кратер Чиксулуб на п-ове Юкатан в Мексике. Его возраст точно соответствует этому рубежу, а многочисленные признаки — шоковые минералы и породы, геохимические аномалии и др. — подтверждают космическое происхождение. К тому же среди пород, в которые вложен этот кратер, присутствуют верхнеюрские сульфаты, что могло быть причиной поступления в атмосферу значительного количества сернистого газа, губительного для живых организмов. Получены также данные о близком, если не тождественном возрасте другого крупного кратера — Кар-' ского на Пай-Хое. Имеются данные о существовании подобного кратера в Тихом океане. Предполагается, наконец, что самый крупный кратер от развалившегося на части астероида располагается на дне Баренцева моря.