учебники / Гаврилов В.П. «Путешествия в прошлое Земли»
.pdfмагматической эпохи. В результате многие rеосинкли нали преобразовались в IШатформы, которые в последу
ющем уже не испытывали активных тектонических дви
жений и вулканизма.
Рис. 10. Схема современного положения кШlедонид.
1- эпикаледонские платформы: 1- Северо-Гренландская, 2- Грам- пианская, 3 - Иннуитская, 4 - Центрально-Казахстанская: 5 -Ал-
тае-Саянская, 6 - Наньшанская, 7 - Катазиатская; 2 -- области бо лее ранней консолидации; 3 - блоки раздробленной древней Китай
ской платформы.
s:
<
~
UJ
('"(')
Образовавшиеся в конце раннего палеозоя устойчи- |
оо |
вые области земной коры получили название эпикале- |
~ |
донских (рис. 10). Они, как правило, располаrались по |
~ |
перифериям докембрийских IШатформ, увеличивая, тем |
§ |
самым их общую IШОщадъ. Однако во многих местах reo- |
с§ |
синклинальный режим сохранился. Средиземноморъе, |
|
Западная и Восточная Сибирь, Кордильеры и Анды, Во- |
• |
q 1
сточная Австралия продолжали свое геосинклинальное
развитие и в позднем палеозое.
НАСЕЛЕННЫЕ ОКЕАНЫ И БЕЗЖИЗНЕННАЯ СУША
Такой застали бы мы нашу JUiaнeтy в раннем палео
зое. Несмотря на многообразие жизни, она практически вся сосредоточилась в водных бассейнах. Поэтому, что
бы познакомиться с ней, придется опуститься на дно
раинепалеозойского океана.
На илистом дне мы увидели бы странных существ,
чем-то напоминающих мокриц, но гораздо больших раз
меров. Это - трилобиты, особый класс членистоногих животных, давно уже исчезнувшие с лика Земли. Тело трилобитов расчленялось на три сегмента (щита): голов
ной, туловищный и хвостовой (рис. 11 а). Со стороны
спины животное защищено тонким хитиновым паiЩИ-
i
L.:!
с |
Рис. 11. Некоторыехарактерные представители раннепалеозойс |
а:j |
кой фауны. |
8 |
Трилобиты: Илленус и Азафус (а); rраптолит Дикrnонема (6); брахи |
оподы: Пентамерус бореапис (6) и Оргис каплиграмма (г). |
92
рем (толщиной до 1 мм). В кембрии трилобиты обладали
хорошо развитым головным щитом и слабо развитым хво
стовым. Они состаВЛЯJШ до 60 % всей извесnюй кемб рийской фауны. Органы зрения у них были недоразвиты
или же отсутствовали. В ордовике у трилобитов хорошо развиваются хвостовой щит и глаза. Животные приобре
ли способность свертьшаться, подтягивать задний щит к
головному, защишая тем самым нежное брюшко от вра
гов. В силуре продолжается совершенствование органов зрения, у трилобитов появились большие сетчато-слож
ные глаза, которые позволяли ориентироваться по ульт
рафиолетовым и инфракрасным сигналам.
Трилобить1 вели исключительно придонный образ жиз ни. Ползая, они захватывали ртом, находящемся на ниж
ней части головного щита, ил с пишевыми частичками. Животные достигали в длину З-1О см, извесrnы гигаmы длиной до 70 см. Расцвет трилобитов приходится на кем брийский и ордовикский периоды. В конце силура коли
чество родов трилобнтов резко сокращается. В этом были
повинны другие обитатели раинепалеозойских морей и
океанов - головоногие моmпоски (науrилоидеи), для ко
торых трилобиты бьmи излюбленным блюдом: своими щупальцами с присосками они хватали трилобитов, при-
тягивали к роговым челюстям клюва и перемалывали на
терке из многочисленных рядов пластин и крючков. В то
время пиши для хищных моллюсков бьmо много, и они
стали увеличиваться в своих размерах; известны ракови
ны головоногих до 2 и даже 4,5 м длины. Урон, нанесен
ный трилобитам, оказался роковым: в позднем палеозое
сохранились единичные представители этой группы жи-
вотных, а к концу палеозойской эры они полностью вы-
мирают. Наутилоидеи же дожили до наших дней.
Всилуреразвиваются крупныеракообразные - отряд
эвриптерид (ракоскорпионы). Эrи животные имели уд
s
~
~
IJ.J
§
о
Ci..
r::
~
~
~
3
~
линенное тело, достигавшее 1 и даже 3 м в длину. В 8
болышmстве своем ракоскорmюны были хищниками. Не
имея врагов, эвриптериды широко расселилисЪ не толь
ко в солоноватых, но и в пресных водоемах.
Наряду с трилобитами, головоногими моллюсками и
ракоскорпионами океаны раннего палеозоя бьmи заселе
ны брахиоподами - животными, мягкое тело которых
заключено в двустворчатую известковую раковину (рис.
11 б, г). С помощью хрящевидной ножки, выходившей
между створками раковины, брахиоподы прикреплялись
к морскому дну и ползали по нему. В кембрийском пе
риоде эти животные составляли до 30 % фауны. В океа нах и морях раннего палеозоя встречались также rубки,
примитинные иглокожие (текоидеи и бластоидеи), ки
шечнополостные, черви, археоциаты.
Важным моментом в развитии органического мира
было поямение в раннем палеозое первых позвоночных животных. Наиболее примитивную группу полухордовых образовывали граптолиты - животные, практически вы мершие к концу силура. Тонкое и длинное тело rрапто лита бьuю заключено в хитиновую пленку. Животные вели пассивный (планктонный) образ жизни, безвольно
плавая в виде кистеобразной колонии в морских водах, лишь некоторые представители граптолитов приспособи
лисЪ к жизни на дне моря (рис. 11 в).
В прибрежно-морских условиях начинают развивать
ся первые бесчелюстные рыбообразные. В силуре уже
появляются настоящие рыбы (акантоды). Тело их было
покрыто чешуей, имелся внутренний хрящевой скелет.
а:~ Среди растений продолжали господствовать синезеле
~ные и багряные водоросли, бактерии и грибы. В конце
g. силура растения начинают робко выходить на сушу, по
~ЯRЛЯЯсь в болотистых, часто заливаемых морем низинах.
~Эти растения образуют тип псилофитовидных. Or гори-
зонтальиого подземного стебля (корневища), который
8 часто скрывалея под дном водоема, вверх отходили вер-
94
тикальные ИJШ стелющиеся побеги. Каждый побег вет
вился дважды (дихотомически). У одних псилофитовид ных побеги бьши голыми, у других имелись уже зачаточ
ные листики в виде шипов.
Таким образом, ранний палеозой бьш временем, ког
да органическая жизнь начинает бурно развиваться по сравнению с предыдущими этапами криптозон (см. рис.
6). Этот <<взрьm>> жизни на Земле произошел сравнитель
но недавно - 500-600 млн. лет назад.
Несмотря на все многообразие органической жизни, материки раннего палеозоя все еще представляли собой
безжизненные пространства; кое-где могли виднеться
лиловатого цвета колонии бактерий и грибов, да в при
брежных болотистых равнинах редели тонкие стволики псилофилитовых растений. Возможно, что выход живых
организмов на сушу сдерживался недостатком кислоро
да в атмосфере, масса которого составляла всего около
одной трети от его современного количества.
Климат раннего палеозоя характеризовался, вероят
но, преобладанием теплых условий. В некоторых райо нах земного шара (Сибирь, Индия, Аравия) он бьш за
сушливый (аридный), о чем свидетельствуют соленос ные отложения этих районов.
ПОЗДНЕПМЕОЗОйСКАЯ ИСТОРИЯ
Позднепалеозойский (герцинский) этап развития Зем
ли включает три периода: девонский, каменноугольный и пермскийобщей продолжительностью 170±10 млн.
лет. Так же как и ранний палеозой, поздний делится не
только на периоды и эпохи, но и на века, отложения которых установлены практически на всех континентах.
ПМТФОРМЫ РАСТУТ
В геологическом отношении события позднепалеозой
ской истории сыграли важную роль в развитии Земли.
s:
<
:2:
UJ
м
UJ
~
3
о
Q_
с
ID
UJ
s:
ID
t3
UJ
3
UJ
~
с
8
95
Эrо выразилось в новом, очень значительном увеличе
нии территории платформ.
В начале девона (400 млн. лет назад) докембрийские
платформы и каледонские области испытывают, как пра
вило, perpeccmo моря, которая началась еще в позднем
силуре. В дальнейшем в среднем, позднем девоне и кар
боне море неоднократно трансrрессирует на платформы и вновь отступает. Обычно платформенные морские бас
сейны носили мелководный характер. В них осаждались пески, глины, карбонатные ИЛЬI. Последние часто цели ком состояли из раковин беспозвоночных организмов,
населявших поЗдНепалеозойские океаны. В прибрежных районах платформ формируются угленосные осадки.
Докембрийские платформы испытывают сложные и
разнонаправленные вертикальные движения, усилившие
контраст между щитами и плитами, антеклизами и си
неклизами. Территория плит, как правило, увеличивает
ся. Так, например, значительно возросли размеры Рус ской плиты за счет вовлечения в проrибание соседних
областей Балтийского и Украинского щитов. Растет и
общая мощность осадочного чехла.
Каледонские области в начале позднего палеозоя (де
вонский период) обладали, в отличие от докембрийских
платформ, четко выраженным горным рельефом. В меж
горных впадинах накапливались мощные толщи крас
ноцветных конгломератов с прослоями вулканических
пород. Постепенно рельеф сглаживается, и в позднем девоне и в карбоне уже отлагались нормальные морские
со осадки.
~В геосинклиналях в начале девона формиравались rpy-
g. бообломочные породы (конгломераты), которые позднее
~ .
сменялись песчано-глинистыми и карбонатными отло-
~ жениями. В каменноугольном периоде сохранились ус
ловия для накопления череду]Ощихся песчано-глинис-
•тых и карбонатных пород. Среди них в большом количе-
96
стве встречаются прослои каменного угля. Во многих
местах геосинклиналей в девоне и в карбоне интенсив
но проявлялся вулканиЗм. В некоторых районах, напри
мер на Урале, метаморфизованные вулканические и
кремнистые осадочные породы преобразовались в ЯIIIМЫ,
слюдистые сланцы. Мощность отложений, накопленных
в геосинклиналях, достигает 15-20 км.
В середине каменноугольного периода земная кора
начинает испьпывать новую волну складкаобразователь
ных движений - герцинекий тектоrенез. Эrо бьша очень
важная тектонамагматическая эпоха в геологической ис
тории Земли, проявившалея на огромных территориях.
На месте многих геосинклиналей возникают горы, под нятие испьпывают и платформы. В пермский период все
общее воздымание усиливается, и море почти повсемес тно регрессирует. Пермский период - это время широ кого развития суши: низменной на платформах и горис
той в геосинклиналях. В связи с этим в перми чаще все го накапливаются обломочные отложения с прослоями
эффузивных пород в геосинклиналях. Важной особен
ностью пермского времени явилось формирование во многих местах земного шара каменной соли, причем
мощность этих осадков достигает иногда 3-4 км. Соле носные образования пермского возраста известны на Во
сточно-Европейской платформе (Прикаспийская синек
лиза), на севере Европы (Севера-Германская впадина),
в Северной Америке (свита Биг-Блю).
Многие геосинклинали в результате позднепалеозой
ских фаз диастрофизма прекращают свое развитие и
трансформируются в эпигерцинские платформы. Общая территория платформ при этом резко возрастает (рис. 12).
Впервые в геологической истории Земли между возник
шими герцпискими горными сооружениями и уже су
ществовавшими докембрийскими платформами образу
ются узкие лентообразные прогибы, получившие назва-
ш
2
3
о
Q_
с
CD
ш
s:
~
u
ш
3
ш
>-
с
•
97
Рис. 12. Схема современного положения герцинид.
l - ЭПИI'ерцинские матформы: l - Аппалачская, 2 - Южно-Амери канская или Паrаrонская, 3- Заnадно-Европейская, 4- Урало-Тянь
шаньская, 5 - Монrоло-Охотская, б - Северо-Африканская или Ан
тиатласская, 7- Южно-Африканская или Капская, 8 - Восточно
Австралийская; 2 - области более ранней консолидации; 3 - передо
вые nрогибы: А - Предаппалачский, Б - Предуральский
ние краевых, или передовых проrибов. Наиболее круп
ные из них возникли на границе Урала и Восточно-Ев ропейской платформы и на границе Аппалачей и Севе
ро-Американской платформы. Появление передовых про rибов знаменует качественно новые особенности геоло гической истории Земли.
аз |
Образование эпигерцинских платформ значительно |
2 сократило территорию геосинклиналей. Герциниды в не
:s:
g. которых случаях явились своеобразным мостом между
~докембрийскими платформами. По мнению Б.Хизена и
~С.Кэри, в позднем палеозое Шiатформенные массивы,
образовавшие континенты, занимали до 80 % поверхно- 8 сти суши Земли. Геосинклинальный режим сохранился
qв
в Средиземноморье, на Востоке Сибири, на западе Се
верной и Южной Америки.
ОБНОВЛЕНИЕ ЖИВОТНОГО МИРА
Рубеж между ранним и поздним палеозоем явился ве
хой в эволюции животных и растений. Одни представи
тели животных вымирают, другие резко сокращают свое жизненное пространство и численность, на смену им появляются совершенно новые представители органичес
кого мира. Так, значительно сокращается (а в дальней шем полностью вымирает) фауна трилобитов. Если в си луре насчитьшалось 80 родов с 1200 видами, то в девоне сохранились лишь 11 родов с 105 видами. Еще более же
сткая участь постигла граптолитов: из 32 силурийских
родов в девоне сохранился лишь один род. Резко сокра
тилось количество некоторых представителей иглокожих, наугилоидей, кораллов.
Из беспозвоночных наибольшего расцвета в позднем
палеозое достигли бра:хиоподы, количество родов кото
рых исчислялось многими сотнями (рис. 13 в, г). Разни
вались спирально закрученные головоноmе моллюски
(аммониты), простейшие, древние морские ежи, морс
кие лилии, четырехлучевые и трубчатые кораллы. Широ
кое развитие в морях и океанах получают рыбы, в при
брежных лагунах - ракоскорпионы. Во второй полови
не позднего палеозоя на сушу выходят первые животные
-земноводные, а в дальнейшем континенть1 завоевы
вают представители класса пресмыкающихся (рептилии).
В растительном мире также произошли серье~ные из менения. Если в океанах и морях господство сохраняет
ся за водорослями (синезелеными, багряными, харовы
ми), то на суше главенствующую роль начинают играть
высшие растения: псилофить1, плауны, хвощи, папорот ники. Поздний палеозой явился временем активного
наступления на материки не только животных, но и ра-
s:
<
:2'
ш
("()
ш
~
о
Q.
1::
ш
s:
t:D
t3
ш
3
ш
>-
с
•
99
D:!
~
s
Q.
~
Рис. 13. Некоторыехарактерные представители позднепалеозой
ской фауны. Панцирная рыба девона Птерихтус (а); пермекая
амфибия Какопс (б), брахиоподы: Циртоспирифер дизьюнктус
(в), Пентамерус башкирикус (г)
стений. Однако процесс завоевания суши происходил
постепенно.
Обновление животного мира, по мнению ученых, яви лось следствием геологического преобразования Земли. Активные тектоничесmе движения каледонской текто
номагматической эпохи в конце раннего палеозоя выз вали образование горных систем во многих местах зем
ного шара, резко сократились площади океанических бас
сейнов, изменилась циркуляция воздушных масс, кли
мат стал засуuшивее, континентальнее. Столь существен
ное изменение ландшафта суши и перераспределение
морских бассейнов планеты, по-видимому, оказало ре-
шающее влияние и на развитие животных и растений.
Таким образом, смена условий существования на рубеже
с раннего и позднего палеозоя повлекла за собой и смену a:i фауны и флоры.
•
100