учебники / Гаврилов В.П. «‎Общая и историческая геология и геология СССР»

I\АйНОЗОй ДОКЕМБРИйСКИХ ПЛАТФОРМ

В о с т о ч н о- Е в р опей с к а я платфор м а. Кайнозойские отложения в пределах данной платформы известны на западе, юге и юга-востоке. Это преимущественно морские песчано-гли­ нистые образования с прослоями опок, трепелов, мергелей в па­ леогеновых отложениях. По разрезу встречаются остатки рыб, фауны устриц, губок, пелеципод и гастропод. Отложения чет­

вертичной системы имеют континентальный облик и представ­ лены аллювиальными, озерными и ледниковыми образова­

ниями. Общая мощность кайнозойских образований около 1,5- 2 км, в Прикаспии мощность существенно возрастает, достигая 5 км.

С и б и р с к а я п л а т фор м а. Кайнозойские отложения в пределах Сибирской платформы представлены лишь антропо­ rеном. Это аллювиальные, делювиальные, мореиные осадки, торф; мощность которых не превышает нескольких десятков

метров.

С е в ер о- А м ер и к а н с к а я п л а т ф о р м а. Северо-Аме­ риканская платформа, так же как и Сибирская, в кайнозое ха­

рактеризовалась приподнятым положением, регрессией моря.

В палеогене и неогене в ее пределах осадки не формировались. Лишь на крайнем юга-востоке в Предкордильерском передовом прогибе накапливались палеагеновые и миоценовые терригеи­ ные осадки в континентальных фациях. Четвертичная система выражена аллювиальными, делювиальными и маренными обра­

зованиями.

Обращает на себя внимание интенсивное накопление осад­ ков в русловых и дельтовых районах Миссисипи. Общая мощ­ ность послеолигоценовых осадков превышает 19 км, из них на долю миоцена приходится 15 км, на долю плиоцена 1,8 км, на долю антропогена 2,2 км. Образование такой огромной толщи речных осадков связано с интенсивным новейшим про­ rибанием узкого прогиба рифтогеиного типа, расположенного между поднятиями Цинцинати и Озарк.

В некоторых районах Северо-Американской платформы (район современных Скалистых гор) происходили довольно ак­ тивные излияния базальтов по глубинным разломам. Особенно

мощными они были в районе плато Колумбия и Мексики. Мощ­

ность лавового покрова достигает здесь 1,7 км, а его площадь

512 тыс. км2•

Г о н д в а н а (на примере Африки). Кайнозойские отложе­

ния известны главным образом по окраинам платформы. Они

сложены преимущественно морскими терригеиными и карбонат­ ными породами. Широко развиты по разрезу_ базальтовые

траппы, особенно в палеогене .(плато Тибести) и в антропогене

(Восточная Африка). Мощность. базальтов достигает 1,5 км.

331

В среднем миоцене в рифте Красного моря накопилась толща

эвапоритон мощностью 1,5 км. Общая мощность кайнозойских

образований Африканского континента составляет 3-5 км.

КАйНОЗОй ЭПИГЕРЦИНСКИХ ПЛАТФОРМ

Среднеазиатская платформа (Туранская плита). На

западе платформы (Мангышлак, Устюрт) к кайнозойским от­

ложениям относится морской терригенный комплекс с про­

слоями известняков; на востоке (Восточная Туркмения, Узбе­

кистан) -континентальные песчано-глинистые, иногда крас­

ноцветные отложения. Мощность около 2 км. В пределах

Предкопетдагского передового прогиба этовалаобразная

красноцветная толща конгломератов (молассы) мощностью ДО 4 КМ.

Ура ло-Си б и р с к а я платфор м а (Западно-Сибир-

ская плита). Разрез кайнозоя Западно-Сибирской плиты крайне однообразен - прибрежно-морские и континентально-болотные песчаники, пески1 глины и опоки общей мощностью до 1 км. Обращает на себя внимание наличие мощной глинистой толщи палеегена (до 900 м), являющейся надежной покрышкой для

газовых залежей верхнего мела. В четвертичное время в преде­ лах плиты интенсивно идет процесс торфообразования, что со­

ставляет специфическую черту этого региона. Мощность чет­ вертичных торфяников достигает 100 м.

КАйНОЗОй ГЕОСИНКЛИНАЛЕй

Наиболее хорошо изучены разрезы кайнозоя в пределах Вое­ точно-Азиатской (Камчатка, Сахалин, Японские о-ва и др.) и Средиземноморской геосинклиналей (Альпы, Кавказ, Копетдаг,

Памир, Гималаи и др.).

Воеточно-Азиатская геосинклиналь (Кам-

чатка, Сахалин). К кайнозойским относятся осадочно-эффузив­

ные образования преимущественно морского происхождения,

содержащие прослои каменных углей. Мощность толщи дости­

сложен морскими терригенно-карбонатными породами. Пред­

ставляет интерес толща темных сланцеватых и битуминозных

глин (майкопская серия верхнего палеегена-нижнего нес­

гена), распространенных в Крыму и на Северном Кавказе. ~о

разрезу отмечаются прослои андезитовых лав. Мощность каи­ нозойских отложений превышает 10 км.

332

§ 3. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСI(ОГО РАЗВИТИЯ

В течение кайнозоя продолжалось дальнейшее раздвигание ма­

териков. Происходит почти полное закрытие широтного океана

Тетис в результате сближения Африки и Европы. На месте

океана возник Альпийско-Гималайский складчатый пояс с ре­ ликтовыми морями типа Средиземного. В начале палеогена

происходит перестройка плит в Северной Атлантике и Север­

ном Ледовитом океане: обособляется Гренландская плита, уве­

личивается ширина Северной Атлантики. Раскрытие последней проходило со скоростью до 2-6 см в год. Австралия отколо­ лась от Восточной Антарктиды и начала перемещаться в север­ ном направлении в сторону Евразии, поворачиваясь вокруг своей оси против часовой стрелки. В олигоцене Индия, переме­ стившись почти на 8 тыс. км к северу, сталкивается с Евразией,

что обусловило возникновение горных сооружений Центральной

Азии. В миоценовую эпоху конфигурация литосферных плит

практически была уже такой, как в настоящее время. Дрейф

материков в кайнозое происходил в основном в широтном на­

правлении.

Внутри плит геологические события определялись главным образом вертикальными движениями. В начале палеогена нис­

ходящие вертикальные движения захватили южные районы

Восточно-Европейской и Северо-Американской платформ, За­ падную Европу и Западно-Сибирскую низменность, Кызыл­

кумы, Каракумы, север Африки и северо-восток Аравийского

п-ава. Начала развиваться палеагеновая трансгрессия моря,

которая достигла максимума к концу эоценаначалу олиго­

цена. В конце олигоцена в связи со сменой вертикальных дви­

жений развивалась регрессия моря, которая привела к осуше­

нию территории платформ.

В межгорных впадинах мезозойских складчатых областей

Восточной и Юга-Восточной Азии, а также Северной Америки

впалеагеновое время формиравались континентальные, в ос­

новном красноцветные, местами угленосные осадки.

Неогенпериод преимущественного поднятия значитель­

ных участков земной коры. В конце олигоцена в пределах до­

кембрийских платформ северного полушария установился кон­

тинентальный режим, который сохранялся почти весь неогено­

вый период. Отдельные морские трансгрессии уже не имели

большого размаха. Тенденция к прогибанию была характерна

для большинства районов молодых эпигерцинских платформ.

Море наступало со стороны Средиземноморской геосинкли­ нальной области, которая морфологически была выражена за­

крывающимся океаном Тетис. В начале неогена морские бас­

сейны, затопившие районы Средней Азии, П~едкавказья, За­

падной Европы и южную периферию Восточнои Европы, имели

333

прямую связь с этим океаном. Однако в дальнейшем интенсив­ ные пrоцессы СI\Ладкообrазования IJ поднятия в Альпах, Кар­

патах и на Кавi\азе привели к расчленению и обособлению мор­

ских бассейнов. В межгорных впадинах Средней Азии (Ферган­

ская впадина) в неогене накапливались многокилометровые

толщи континентальных красноцветных песчаников, глин и кон­

гломератов.

В течение четвертичного времени проявлялись вертикальные

движения, в результате которых ряд районов Европы, Азии, Се­

верной Америки и Африки испытал погружение или поднятие. Эти процессы сопровождались морскими трансгрессиями и рег­

рессиями.

Проявление разнонаправленных вертикальных движений

обусловило также и дальнейшую дифференциацию платформ

на положительные и отрицательные структурные элементы. Для

молодых платформ кайнозойская эра была временем активного

формирования и переформирования локальных структур.

Геологическая история геосинклинальных областей в кайно­

зое определилась, прежде всего, развитием альпийской склад­

чатости. Типична в этом отношении история развития Среди­

земноморской геосинклинальной области. Начало кайнозоя ха­

рактеризовалось здесь интенсивным погружением значительных

ее участков, что повлекло за собой широкое развитие морской

трансгрессии и расширение границ океана Тетис. На протяже­

нии палеоцена и эоцена накапливались преимущественно кар­

бонатные осадки. В прибрежных участках формиравались

толщи нуммулитовых известняков, в глубоководных участках

открытого моря- глинисто-карбонатные и фораминиферовые илы, в Закавказье и Карпатахмощные флишевые толщи. Вулканическая деятельность в палеоцепе и эоцене проявлялась слабо. Вулканогенные образования распространены на отдель­ ных участках Закавказья и Гималаев.

На границе эоцена и олигоцена проявилась пиринейекая

фаза диастрофизма. Море отступило к периферии Средиземно­

морской области, где начали активно формироваться краевые прогибы. Развитие восходящих: вертикальных движений при­

вело к полному осушению восточной области (Гималаи и Ин­

докитай) и к разделению QКеана Тетис на два самостоятельных бассейна: северный и южный.

Южный бассейн, занимавший в основном область современ­ ного Средиземного моря, в течение всего неогена свободно со­ общался с Мировым океаном и сохранял нормальную соленость

вод. Лишь в конце миоцена эта связь нарушилась, и в условиях

эасолоненного бассейна шло накопление соленосных отложе­ ний. Северный бассейн образовал огромное изолированное

море-озеро, простнравшееся на тысячи километровот ВНР

до Аральского моря. Бассейн прошел сложный путь развития:

334

его очертания, соленость вод, состав фауны и флоры много­

кратно изменялись. В конце олигоцена активно проявилась еще одна фаза диастрофизма - савская, значительно усложнившая

структуру и рельеф земной поверхности.

В неогене Средиземноморская и Тихоокеанская геосинкли­

нальные области были заняты морем островного типа. Неодно­

кратно проявлялись горизонтальные движения, приводившие

к складчатости и горообразованию. Эти процессы достигли наи­ большей силы в конце миоцена и в конце плиоцена. Складча­

тость сопровождалась активной вулканической деятельностью.

В Закавказье, например, в неогене возникли лавовые покровы,

образавались толщи вулканических туфов. На Саха.ТJине эффу­ зивы также входят в состав неогеновой толщи.

В кайнозое складкаобразовательные процессы проявлялись неоднократно. Особенно активными они были в конце эоцена ( пиренейекая складчатость), алигоцена ( савская складчатость), миоцена ( штирийская складчатость) и плиоцена ( валахска.R складчатость). В результате образавались молодые горно­ складчатые сооружения (Альпы, Балканы, Карпаты, Кавказ, Памир, Гималаи, Корякский и Камчатский хребты, Береговые хребты Северной Америки, Анды), которые объединяются в Се­ веро-Американскую, или Береговых хребтов ( 1), Южно-Амери­ канскую или Андийскую (2), Средиземноморскую (3), Поито­ Иранскую (4), Гималайскую (5) и Воеточно-Азиатскую (6)

области (рис. 67). Дальнейшее их развитие происходило по­

разному. Одни из них (Средиземноморская, Понто-Иранская, Гималайская, Южно-Американская горно-складчатые области)

развивзлись как эпигеосинклинальные орогены, отражая зак­

лючительный (орогенный) этап развития геосинклиналей. Дру­

гие (Восточно-Азиатская, Северо-Американская области), ис­

пытав складчатость, не закончили своего геосинклинальнога

развития. Активные процессы тектонического прогибания, ком­

пенсирующиеся мощными толщами осадочно-эффузивных обра­ зований, существование интрагеосинклиналей (Охотское, Япон­ ское моря и др.) и интрагеоантиклиналей (островные дуги Кам­

чатки, Курил, Японских островов и т. д.) указывают, что здесь

главный геосинклинальный этап развития еще не завершился.

Мощные тектонические движения альпийского тектогенеза

проявились и на территории мезозоид, эпигерцинских, эпикале­

донских и даже ~окембрийских платформ. Их отдельные рай­ оны испытывали «омолtжение», заключавшееся в образовании

разломов, во вториЧных глыбовых поднятиях и в возникновении

новых высоких гор. Об азовались области эпиплатформенной активизации: Скалистые горы, Тянь-Шань, Тибет. В Восточной

Африке развиваются процессы рифтообразования, что вырази­

лось в интенсивном проявлении наземного вулканизма вдоль

знаменитых Великих Африканских разломов, протянувшихся от

:ЗЭ5

тамский); 5 - Воеточно-Африканская рифтован зона

нижнего течения р. Замбези на север до Средиземного моря на расстояние 8 тыс. км (см. рис. 67).

В зоне сочленения платформ и альпид сформировались пе­

редовые прогибы: Предандийский, Предальпийский, Предкар­

патский, Предкавказские (Западно-Кубанский и Терско-Кас­ nийский), Предкопетдагский, Предпамирский, Индийские

(Предкиртарский и Предсулейманский) и Гангекий (Бенгаль­

ский).

§ 4. ПАЛЕОГЕОГРАФИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Начало кайнозойской эрывремя развития морских транс­ грессий. Судя по характеру осадков, выраженных преимущест­ венно карбонатными разностями, можно nредполагать, что в палеоценовую и, особенно, в эоценовую эпохи рельеф земной поверхности был сильно сглаженным. Денудационные процессы протекали слабо,• в связи с чем в морские бассейны поступало очень мало обломочного материала. В олигоценовую эnоху па­

леогеографические условия коренным образом изменились.

Вследствие интенсивных складкаобразующих процессов в гео­ синклиналях и в областях элиплатформенной активизации зна­ чительные территории земного шара освободились от морских вод. Контуры материков приняли очертания, близкие к совре­ менным. В неогене регрессия моря усилилась. К концу неогена

континенты практически полностью освободились от морских вод. В четвертичное время материки, океаны и моря посте­ пенно приобретали наблюдаемые очертания.

По мере развития альпийской эпохи складчатости возникали

все новые цепи высокогорных хребтов. Контрастность рельефа земной поверхности резко усилилась. Соответственно возросла напряженность денудационных процессов, что привело к обра­ зованию огромных масс грубообломочного материала и к фор­ мированию мощных толщ грубых терригеиных пород молас­

сового типа.

Климат палеегена и большей части миоцена отличался зна­

чительной мягкостью. Климатические зоны, являющиеся след­

ствием температурного контраста между полюсами и эквато­

ром, в то время были как бы стерты за счет более высоких температур в полярных областях обоих полушарий. Зоны тро­ пического и субтропического климата со среднегодовыми тем­

пературами +24-28 "С простирались далеко за пределы Сре­

диземноморья. Об этом свидетельствуют находки в палеагено­

вых и миоценовых отложениях Европы, Южной Украины, Се­

верного Предкавказья и Нижнего Поволжья остатков пальм,

магнолий, лавра и других теплолюбивых растений. Севернее

(север Европы, Гренландия, Шпицберген) располагалась зона

умеренного климата с широким развитием широколистных лесов

337

из дуба, бука, каштана. Умеренный климат был характерен

также для Анадырского края и Аляски. Арктической климати­ ческой зоны в северном полушарии, по-видимому, тогда вообще не существовало. Температура вод Ледовитого океана, по дан­

ным П. М. Борисова, достигала + 14 °С, а на экваторе была

даже немного выше, чем в наши дни. Практически вся толща

воды Мирового океана была теплой. Температура донных осад­ ков в олигоцене в экваториальной зоне составляла + 10 °С,

в миоцене +7 °С, а в плиоцене достигала уже современных зна­

чений (+2°С).

В палеогене существовали также области с сухим полупус­

тынным климатом. К ним можно отнести территории МНР, Египта, Испании, в СССРТуркмении, где в палеагеновое

время наряду с терригеиными породами формиравались гипсы

и соли. Однако эти области больше напоминали саванну, чем

пустыню.

Теплые климатические условия существовали до конца мио­ цена. С этого момента развивается крупнейшая депрессия ми­ рового климата. Она началась с образования в олигоцене Ан­

тарктического циркумполярного течения, возникшего, когда

между Австралией и Антарктидой сформировался глубокий

пролив. Это течение сыграло большую роль в оледенении Ан­

тарктиды. Появление ледников в районе южного полюса уве­

личило отражение планеты, и она стала «Недополучать» сол­

нечную энергию, что привело к глобальному похолоданию,

достигшему максимума уже в неогене. В антропогене мощное

оледенение охватило континенты Северного полушария. В Ев­ ропе его центрами являлись Скандинавский п-ов и Альпы. Осо­ бенно большие следы оставил Скандинавский ледник. Леднико­ вый покров охватил территорию большей части Европы (см.

гл. 5). Обширные оледенения захватили также азиатскую часть

СССР и Северную Америку. Центры ледников находились на

Новой Земле, Таймыре, в Забайкалье и Гренландии. В Север­

ной Америке ледник перекрыл всю северную половину конти­

нента, опустился по долине р. Миссисипи южнее 37° сев. ши­ роты, заканчиваясь в 1500 км от линии тропика. Мощность чет­

вертичных ледников достигала 3,5 км, а в районе Новой

Земли- 4 км. В это время в северном полушарии было сосре­

доточено до 67 % площади континентальных ледников земного

шара, тогда как в настоящее время эта величина не превышает

16 %. Последние примерно 10 тыс. лет приходятся на ·после­ ледниковую эпоху. Границы ледников в северном полушарии

резко сократились (на 91 %) . Материковые льды остались

в Гренландии и на некоторых островах Ледовитого океана. Об­

щая их площадь не превышает 2,3 млн км2 .

В ледниковые эпохи значительно усилилось планетарное по­

холодание, уменьшилось увлажнение материков, увеличилась

338

континентальность. Оформились четкие граннны климати'!ескнх

зон, сохранивших свое положение до напонщего времени.

§ 5. ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

Нефть, горючие газы, уголь, железные и марганцевые руды­

главнейшие полезные ископаемые кайнозоя. По запасам нефти

и горючих газов кайнозойская толща занимает ведущее поло­

жение, так как эти отложения содержат около трети мировых

запасов нефти и газа. По данным А А. Бакирова, с отложе­ ниями палеогена и неогена связано 25,5 % запасов нефти и

11,3 % запасов газа.

Из палеагеновых и неогеновых отложений в Советском Союзе нефть и газ добывают в Прикарпатье, Предкавказье, на

Апшеронском п-аве, в Западной Туркмении и Средней Азии, на Сахалине. Продуктивные горизонты имеются по всему разрезу

кайнозойской толщи, основные же из них приурочены к продук­ пшной толще плиоцена (на Апшеронском п-аве и в Западной Туркмении), фораминиферовым слоям и майкопской серии па­ леогена (в Крыму, на Северном Кавказе, в Ферганской впа­ дине).

Месторождения нефти и газа в кайнозойских толщах об­

наружены также в США, СРР, на Ближнем Востоке, на Ма­ лайском архипелаге, в Японии.

Кайнозойские отложения характеризуются значительной уг­

леносностью. На территории СССР с ними связаны, главным образом, второстепенные месторождения углей. Разработка кайнозойских угольных месторождений ведется в Хабаровском крае, Приморье и отчасти на Украине.

К отложениям палеогена приурочены месторождения мар­

ганцевых руд осадочно•го типа (Никопольское и Чиатурское).

Осадочные железные руды известны в неогеновых отложе­

ниях Керченского и Тиманекого п-овов.

Кайнозойские отложения -важная база для производства

строительных материалов. Их используют для изготовления

.кирпича, стекла, бутового и строительного камня, цемента и т. д.

На юге Украины и в Закасnии широко распространены раку­

шечные известняки, легко поддающиеся обработке и служащие хорошим строительным материалом. Из сарматских известня­

ков построены жилые дома и производственные помещения

многих городов юга СССР (Керчь, Одесса и др.). В Закавказье

отличным строительным материалом служат неогеновые вулка­

нические туфы.

Вопросы для самопроверки

1. Каких характерных представителей органического мира кайнозоя Вы

знаете?

2. Что Вы можете рассказать об эволюции приматов?

339

3. Охарактеризуйте особенности эволюции растительного царства в кай-

нозое.

4.Наnишите no nамяти nериоды, эnохи, века кайнозоя.

5.Приведите nримеры руководящей фауны кайнозоя.

6.Каковы основные особенностИ состава и строения кайнозойских от­

ложений докембрийских nлатформ?

7.Особенности состава и строения кайнозойских отложений молодых

платформ.

8.Отличительные особенности состава и строения кайнозойских комп­ лексов геосинклиналей.

9.Какие фазы складчатости проявлялись в кайнозое?

1О. На контурной карте мира покажите современное положение обла­

стей кайнозойской складчатости.

11. В чем отличие областей кайнозойской складчатости, расположенных

на западе и юге СССР (Карпаты, Кавказ, Копетдаг, Памир), от восточных

областей (Камчатка, Курилы и т. д.)?

12.Где в кайнозое образавались области эпиплатформенной активизации? Покажите их на контурной карте.

13.Осветите палеогеографические особенности кайнозоя.

14.Какое важное событие в антропогеновый период произошло в кли­ мате Земли?

15.Какие полезные ископаемые кайнозоя Вам известны?

16.Где в кайнозойских отложениях располагаются наиболее крупные месторождения нефти и газа?

Гл а в а 24

НЕКОТОРЫЕ ОБЩИЕ ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ЗЕМЛИ

В геологическом смысле развитие Земли можно рассматривать как процесс формирования ее геосфер. Наиболее доступна для изучения эволюция литосферы, которая и является обычно предметом исследования исторической геологии. Эволюцию ли­ тосферы в последние 2-2,5 млрд лет, в свою очередь, можно

понимать как взаимосвязанный процесс развития океанов и

континентов, распадающийся на несколько этапов, каждый из которых завершается эпохой складчатости, приводящей к воз­

никновению на мест.е закрывающихся океанических структур

новых образований в теле литосферы- горно-складчатых об­ ластей. Последние обладают «гранитным» слоем коры, т. е.

имеют кору континентального типа, которая возникает в ре­

зультате геосинклинальнога процесса. В дальнейшем она может

сохраняться, образуя континентальные (платформенные) мас­

сивы, или подвергаться полной или частичной деструкции в про­ цессе рифтогенеза при раскрытии новых океанических впадин

с образованием свежей океанической коры.

Этапы развития Земли характеризуются различной сте­

пенью обоснованности геолого-геофизическим материалом. Наи­

более полный объем сведений собран по геологической истории

Земли, начиная с палеозойской эры, отчасти с позднего проте-

340