Глава III
Территория СССР в конце плиоцена (в эоплейстоцене)
Основные черты современной природы заложились в глубокой древности, уходящей за пределы плейстоцена. К концу неогена почти завершилось формирование природных зон. К этому времени возникли пустыни, первоначально появившиеся еще в конце мела, степи и лесостепи сформировались на юге нашей страны еще в миоцене. Лесная зона была представлена не только лиственными лесами, но и тайгой. В Арктике в плиоцене существовала и тундровая зона. В тропико-экваториальном пространстве, где формировались древнейшие антропоморфные обезьяны и древнейшие люди, изменения природы были значительно меньшими.
СТАНОВЛЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ЧЕРТ ПРИРОДЫ
Оно происходило под влиянием значительных и неоднократных перестроек рельефа, почвенного покрова, климата, фауны, флоры. Неоген-плейстоценовое время-эпоха усиления неотектонических движений, оказавших огромное влияние на изменения лика Земли. Они стали причиной значительных изменений в очертаниях суши, морей и океанов, образования горных массивов, изменений океанической и атмосферной циркуляции. Все это приводило к крупным перестройкам климата. Глубоко прав Н.И.Николаев (1962), который пишет, что "рельеф, климат и тектонические дви-
стр.34
жения — это тесно связанные друг с другом элементы, новейшая история которых и определила современный облик материковых платформ". В конце неогена оживились тектонические движения. Сильно изменились очертания материков и океанов. Особенно большими эти изменения были на севере Евразии, где огромные площади имеют шельфовые пространства, занятые ныне Баренцевым, Карским, Восточно-Сибирским и другими арктическими морями. В конце плиоцена они были сушей. Береговая линия располагалась севернее и находилась на 300-400 м ниже современного уровня океана (рис. 6). Евразия и Северная Америка были огромным единым материком, береговая линия которого проходила на сотни километров севернее современной. Балтийское и Северное моря были сушей. Суша, вероятно, была и на месте Берингова и Охотского морей. В Понто-Каспийском бассейне в конце неогена происходили акчагыльская (таманская) и апшеронская (гурийская) трансгрессии (табл. 2). Особенно крупной была акчагыльская трансгрессия Каспия. Ее воды достигали бассейна Камы и Белой (рис. 6). Изменения конфигурации Черного моря были незначительными.
Понижение уровня океана и воздымание суши вызвало понижение температуры, а также базиса эрозии на фоне господства тектонических поднятий. Это усилило эрозионно-аккумулятивную деятельность. В результате сформировались глубокие речные долины. Они известны во многих районах. Самые глубокие отметки днищ долин на севере Евразии лежат на 250 - 300 м ниже уровня океана. Даже в центральных районах Русской и Западно-Сибирской равнин их днища вскрываются на 150-200 м ниже этого уровня. Все самые крупные долины современных рек -Северной Двины, Печоры, Оби, Енисея, Лены - в то время уже существовали, но глубина их' была в 2-3 раза больше. Ширина же долин (например.Оби) достигала десятков километров. Устья рек, впадающих в Арктический бассейн, располагались в районе современного материкового склона, т.е. на 300 — 400 м ниже, чем ныне.
Горные сооружения юга СССР в конце плиоцена выглядели почти так же, как сегодня. В ряде горных стран, например на Кавказе, Тянь-Шане, Памире, было горное оледенение. Пожалуй, особенно явственно оно прослеживается на Кавказе и относится к акчагыль-скому и апшеронскому векам, когда было несколько эпох похолоданий. К этому времени относят и оледенение Памира и Тянь-Шаня А.А.Никонов и М.М.Пахомов (1976) считают, например, что оледенение было раньше 1,8 или даже 3 млн. лет. Однако климат этого времени был, по-видимому, очень благоприятным. Главной же причиной развития ледников считаются тектонические движения -образование высокогорных хребтов. Возможно, что ледники были и в ряде районов современной Арктики на Шпицбергене, Земле Франца-Иосифа и др. Это подтверждается тем, что в Гренландии,
стр.35
Исландии и Скалистых горах Северной Америки также есть следы древнего оледенения, возраст которого более 5 млн. лет.
Изменения в конфигурации суши и океана обусловили перестройки океанической циркуляции, особенно в северной части Атлантики, в Арктическом бассейне и на Дальнем Востоке. Североатлантическое течение, оказывающее огромное влияние на климат, должно было поворачивать на север, не достигая берегов северо-западной и северной Европы. Климатические последствия изменения направления Североатлантического течения должны были быть огромными и проявиться в похолодании и усилении континентализации климата Европы, а тем более Сибири, появлении ледовитости в Арктическом бассейне.
По тем же причинам перестраивалась и атмосферная циркуляция. Перемещения барических центров, например, в пределах Атлантики должны были отразиться на географическом положении главных путей циклонов, на особенностях Сибирского антициклона и т.п. Все это должно было привести к существенной перестройке климата и ландшафтов. Особенно значительными перестройки были в арктических и умеренных пространствах сибирского сектора Евразии.
ОСОБЕННОСТИ ПРИРОДЫ УМЕРЕННЫХ ПРОСТРАНСТВ ТЕРРИТОРИИ СССР
Они лучше известны для внеледниковых районов, т.к. здесь полнее, чем в ледниковых, сохранились отложения. Особенно это относится к бассейну Понто-Каспия, югу Западной Сибири и Дальнего Востока. В более северных районах верхнеплиоценовых отложений почти нет. Материалы по флоре, фауне и климату свидетельствуют, что во второй половине плиоцена природные условия постепенно приближались к современным.
Европейская часть СССР
На юге Европейской части была весьма своеобразная обстановка, обусловленная трансгрессиями и регрессиями Черного и Каспийского морей. Особенно значительными были колебания уровня и площади Каспия. Самой крупной была акчагыльская трансгрессия (рис. 6), распространявшаяся до бассейна Камы и низовьев Амударьи. На Кавказе береговая линия располагалась недалеко от Тбилиси. Крупной была и апшеронская трансгрессия. Трансгрессии Черного моря (таманская и более поздняя гурийская)
стр.36
были небольшими. Мощность акчагыльских и апшеронских отложений достигает местами более 3 км (например, в Куринской впадине).
Палеомагнитные данные указывают, что эти отложения формировались в эпохи Гаусса и Матуямы, а перекрывающие их бакинские отложения — уже в эпоху Брюнеса, к которой относится весь плейстоцен. В абсолютном летосчислении акчагыльские и таманские отложения формировались 1,7—3,3 млн. лет назад. Время формирования апшеронских и гурийских отложений ограничивается интервалом от 1,7 до 0,7 —0,9 млн. лет назад.
Фауна моллюсков, остракод и фораминифер свидетельствует, что в различные фазы трансгрессий соленость моря заметно колебалась. Во время максимума она была ниже океанической. Морская фауна отличалась своеобразием. О происхождении акчагыльской фауны нет единства мнения. Одними она считается сформировавшейся в процессе эволюции миоценовой фауны (Н. И. Андрусов и др.). Другими допускается ее образование в результате миграции океанической фауны. Скорее всего апшеронская фауна морских моллюсков формировалась из акчагыльской фауны и из мигрантов из Черного моря. Так, в таманских слоях черноморского бассейна, синхронизируемых с акчагылом, имеются типичные акчагыльские виды (Avimactra subcaspia, Cardium dombra и др.).
В последнее время начали появляться первые сведения о температурах вод палео-Каспия, определенные по химическому составу морских организмов. Так, К.М.Султанов и С.А.Исаев (1974) для акчагыльского бассейна в пределах Азербайджана указывают очень низкие температуры (13 — 14°). Несколько выше даются ими температуры для апшеронского века (17 — 18°). Они значительно (на 10—12°) ниже температур вод более древних бассейнов и немного ниже температур воды плейстоценовых бассейнов Каспия. В эпохи с низкими температурами резко сокращается накопление биогенных карбонатов (особенно в акчагыльское время).
На юге Русской равнины происходило формирование континентальных отложений аллювиального, дельтового, озерного и суб-аэрального (процессы, происходящие на суше) генезиса, образующих несколько самостоятельных стратиграфических горизонтов. К одному из них относятся хопровские отложения, распространенные в Приазовье и приуроченные к IX (40 — 50 м) террасе Дона. Это пески, глины и суглинки. В них известны костные остатки млекопитающих хопровского фаунистического комплекса. Более молодые ногайские отложения слагают более низкую террасу.
Аллювий хопровской и ногайской террас обычно перекрывается своеобразной толщей, известной в литературе под названием скифских или красно-бурых глин. Они распространены на огромной территории юга СССР: Молдавии, Украины, Приазовья, Приуралья и Зауралья, юге Западной и Восточной Сибири, Средней Азии, а также и за рубежом (в Монголии, Китае, Индии). Ветре-
стр.37
чаются они как на высоких террасах, так и на междуречьях, достигая 50 — 70 м мощности. Часто в них имеются мощные погребенные почвы (до 3 — 4 и более), а иногда и лессовые отложения. Скифские глины, судя по всему, формировались в переменно-влажном климате, сходном с климатом современного Средиземноморья. Переслаивание глин и почв — свидетельство частых изменений природной обстановки. Скифские глины имеют примерно тот же возраст, что и апшеронские и акчагыльские отложения.
Палеомагнитные данные по хопровским, ногайским и скифским отложениям указывают на формирование их в эпохи Гауса и Матуямы. Хопровские отложения имеют калий-аргоновые датировки в 2,7 —1,7 млн. лет. Ногайские отложения и самые молодые горизонты скифских глин датируются в 1,7—0,9 млн. лет. Более молодые отложения, с костными остатками животных тираспольского комплекса, относятся уже к эпохе Брюнеса.
Палеоботанические материалы свидетельствуют, что в акчагыле и апшероне были неоднократные перестройки растительности (Е.Н.Ананова, В.К.Немкова и др.). Однако крупнейшее изменение растительного покрова отмечено намного раньше, на границе миоцена и плиоцена, когда широко распространились степи. В это же время происходили и крупные изменения фауны млекопитающих. В акчагыле в бассейне нижней Камы, Среднем Поволжье, в Северном Прикаспии, т.е. южнее, чем ныне, была растительность таежного типа. В спорово-пыльцевых спектрах господствует пыльца ели с примесью пыльцы сосны, тсуги, пихты. Встречается и пыльца ряда экзотических видов липы, вяза, граба, карии, птерокарии и др. (рис. 7). Однако в сравнении с более ранними эпохами леса акчагыльского времени были беднее. Это следствие нарастающего похолодания. Оно продолжалось и в апшероне, когда в этих районах также господствовали леса, а южнее простиралась лесостепь и степь, которые напоминали современную саванну.
Распространение лесов в акчагыле и апшероне южнее, чем ныне, и наличие саванновых ландшафтов свидетельствуют о большей влажности климата. Это был результат изменения очертаний суши и моря, а также влияния трансгрессий Понто-Каспия. В. П. Гричук пишет, что для флоры того времени типично постепенное выпадение теплолюбивых экзотов — элементов восточноазиатской и североамериканской флоры —и увеличение роли представителей европейской флоры. Это — свидетельство похолодания климата.
Работы последних лет П.И.Дорофеева, В.К. Немковой и др. доказывают, что в акчагыле и апшероне происходило похолодание. Его результатом было глубокое проникновение на юг, вплоть до Башкирского Предуралья, Белоруссии, ряда холодолюбивых растений, например кустарниковой березы. Так, В.К. Немкова указывает, что в конце акчагыла в Башкирском Предуралье были холодные степи с березово-хвойным редколесьем. Флора апшерона, хотя и содержала некоторые теплолюбивые растения, тем не менее была флорой современного типа.
стр.38
Данные по фауне млекопитающих, основные местонахождения которой находятся на юге, позволяют реконструировать палеоланд-шафты и особенности эволюционного развития фауны. Главная заслуга в ее изучении, несомненно, принадлежит В.И.Громову (1948) , выделившему несколько разновозрастных фаунистических комплексов. Верхнеплиоценовая фауна юга Русской равнины — родоначальница плейстоценовой и современной фауны этой территории.
Для верхнего плиоцена характерны три фаунистических комплекса. Самый древний — молдавский комплекс. В его состав входили животные, типичные еще для гиппарионовой фауны: гиппарионы (трехпалые лошади) , мастодонты, жирафы и др. Однако основное ядро было представлено новыми группами животных; слоны, носороги, быки, лошади и др., ставшими впоследствии типичными представителями плейстоценовой фауны. Особенно характерными животными были мастодонты (борзона и овернский) (рис. 7), носороги рода Dicerorhinus, лошади (Allohippus robustrus, A. stenonis). Вместе с ними обитали и гиппарионы (Hipparion cf. crassum). Более молодые комплексы (хопровский и таманский) в основном представлены теми же группами животных, но многие из них относились к новым родам и видам, стоящим на более высокой ступени развития. Вместе с тем отмечается и вымирание ряда животных: тапиров, динотериев, жирафов и др. или сокращение ареалов (мастодонты, гиппарионы и др.). Для хопровского комплекса типичен слон Громова, южный слон, этрусский носорог, лошади, эласмотерии и др. В последнее время Л.И.Алексеева (1975) хопровский комплекс подразделяет на раннюю и позднюю стадии. Для ранней стадии характерен слон Громова, а для поздней — типичная форма южного слона. В таманском комплексе обитала более поздняя форма южного слона. Лошади Стенона замещаются зюссенборнскими лошадьми. Появляются новые виды эласмотерия, зубров и др. Некоторые группы животных встречаются заметно реже и сокращают свои ареалы (мастодонты, саблезубые тигры, гиппарионы).
Каждый из древних комплексов отличается от молодых большим распространением древних групп животных. В молодых комплексах их место занимают "прогрессивные" формы, обитавшие в условиях более прохладного климата. Представители всех трех комплексов млекопитающих обитали в степных, лесостепных и саванновых ландшафтах. Изменения видового состава свидетельствуют об изменениях климата и ландшафтов. Климат становился все более прохладным, а растительность все более холодостойкой и жесткой, что отчетливо фиксируется в эволюции зубного аппарата хоботных и лошадиных. Однако фауна млекопитающих, так же как и флора, свидетельствует еще о вполне благоприятном климате.
стр.39
Азиатская часть СССР
И здесь в верхнем плиоцене формировались разнообразные отложения. На юге Западной Сибири особенно широко распространены озерные, аллювиальные и субаэральные отложения кочковской свиты, достигающие местами 100 — 120 м мощности. По времени формирования они соответствуют акчагылу и апшерону. Из кочковской свиты получены интересные палеоботанические данные. В.П.Никитин для низов свиты выделяет флору барнаульского типа, весьма близкую к плейстоценовой. Растения, типичные для современной флоры юга Западной Сибири, достигают 60 — 65%, но встречаются и миоценовые теплолюбивые реликты (до 10—15%). В.П.Никитин считает, что в позднем плиоцене на юге Западной Сибири господствовали степи, а на севере Барабы — лесостепи. Таким образом, зональность здесь была близка к современной, хотя климат был благоприятнее. В более поздние фазы формирования кочковской свиты теплолюбивых растений становилось все меньше. Таким образом, флора современного типа и в Западной Сибири своими "корнями" уходит в "глубокий" плиоцен. Однако близкий к современному облик флора Западной Сибири приобрела раньше, чем флора Русской равнины.
Из кочковской свиты и ее аналогов известно много находок костных остатков млекопитающих (Э.А.Вангенгейм, В.С. Зажигин, А.Н.Мотузко и др.) , относимых к нескольким самостоятельным комплексам, в общем соответствующих молдавскому, хап-ровскому и таманскому комплексам. Здесь также обитали мастодонты, слоны (Громова и южный), древние формы лошадей, носороги, эласмотерии, верблюды рода Paracamelus и др. Довольно многочисленны и мелкие млекопитающие (Mimomys pliocatnicus, М. praehungaricus, Pliomys sp. ochotona, Trogontherium minus и др.) . Моллюски из кочковских отложений представлены большим числом видов. Многие из них обитают и ныне на юге Западной Сибири, но имеются и теплолюбивые вымершие виды (Vertigo uralica. Gastrocoptahuttoniana и др.).
В Прибайкалье и Забайкалье шло формирование субаэральных красноцветных карбонатных отложений чикойской свиты (галечники , пески, глины, прослои торфа). В районах наибольших прогибаний, например в Тункинской впадине, Э.И.Равский (1972) указывает 500-метровые толщи отложений этого возраста. Во время формирования чикойской свиты в этом районе сначала произрастали хвойные леса с примесью широколиственных пород, которые позже сменились лиственными лесами. В этих формациях постепенно вымирают наиболее теплолюбивые растения, их место занимают виды, приспособленные к менее благоприятному климату.
Однако данные спорово-пыльцевого анализа "противоречат" литологии чикойской свиты. Так, ее отложения красноцветны, что свидетельствует о формировании свиты в довольно жарких и временами сухих условиях. Скорее всего это противоречие возникло из-за того ,что при реконструкциях использовалась переотложенная пыльца. Об этом же свидетельствуют и находки костных остатков млекопитающих чикойского комплекса [Вангенгейм, 1965]. В его составе довольно древние формы в основном центральноазиатско-го происхождения: несколько видов гиппарионов, газели, носороги , цокоры, бобры, пищухи.
Каковы же особенности палеогеографии конца неогена юга Дальнего Востока? Современная природа этого района имеет много специфического: в здешней флоре обильны неогеновые и даже палеогеновые реликты субтропического происхождения, например пробковое дерево, маньчжурский орех, дикий виноград, лианы. Они свидетельствуют, что юг Дальнего Востока не претерпел сильных климатических изменений. Плиоценовые отложения здесь широко распространены, имеют большие мощности (сотни метров) и залегают нередко ниже уровня океана. Палинологические данные указывают, что в конце плиоцена на юге Дальнего Востока господствовали хвойно-широколиственные леса, в которых было много теплолюбивых элементов (особенно в Южном Приморье). Следова-
стр.40
тельно, климат был теплым и влажным. Вымирание самых теплолюбивых видов падает на конец плиоцена и отражает общепланетарное похолодание.
Особенности природы арктических и субарктических пространств
В конце неогена размеры Арктического морского бассейна были значительно меньше, так как пространства, занятые ныне шельфовыми морями, являлись сушей. Это сказывалось на многих особенностях природы не только северных, но и более южных территорий. Арктические и субарктические территории имеют важное значение в решении проблемы времени и места формирования холодовыносливой флоры и фауны. Эта проблема во многом еще не ясна, хотя десятилетия занимает умы исследователей, геологов, географов, ботаников, зоологов и др.
Особенно важно выяснить историю Арктического бассейна, так как и сейчас, и в прошлом он оказывал огромное влияние на климат. Уменьшение его площади и сокращение связи с Атлантикой сказалось на понижении температуры морских вод, а затем и на появлении ледовитости. Конечным итогом этого процесса было формирование холодноводных морских обитателей — фораминифер, моллюсков и др. Начальные этапы этого уходят в значительную древность (ранний плиоцен и даже миоцен). За единичными исключениями все плейстоценовые и современные обитатели арктических морей сформировались задолго до плейстоцена. То же происходило и с обитателями суши. Ведь формирование холодо-
стр.41
выносливой флоры и фауны в общем сводилось к вымиранию теплолюбивых форм и к появлению приспособленных сначала к умеренными затем и к арктическим условиям. Так, за это время флора "прошла путь" от арктотретичных форм первой половины кайнозоя (произрастание в высокоарктических районах теплолюбивых растений) к тундровой флоре плейстоцена и современности.
Холодовыносливая фауна млекопитающих также сформировалась еще до начала плейстоцена. В это время холодовыносливые животные (овцебык, северный олень, лемминги) уже обитали в Центральной Европе и на юге Западной Сибири. Так широко расселиться эти животные могли лишь значительно позже их сформирования в арктических и субарктических районах. Так же, как и растения, холодовыносливые животные могли возникнуть только эволюционным путем, ибо мигрировать им было неоткуда.
Таким образом, конец плиоцена был эпохой становления близ кой к современной флоры и фауны. Общепланетарное похолодание стало причиной вымирания и сокращения ареалов наиболее тепло любивых форм. Их место занимали формы, лучше приспособленны к менее благоприятному климату. Параллельно с этим в арктиче ских и субарктических областях шло формирование холодовынос ливой флоры и фауны.
стр.42