Кайнозойская эра

 

В соответствии с решениями Международных геологических конгрессов и Межведомственного стратиграфического комитета России кайнозойская эра делится на палеогеновый, неогеновый и четвертичный периоды. Ранее палеоген и неоген фигурировали в качестве подпериодов третичного периода, а в 1960 году в нашей стране они были признаны самостоятельными периодами.

 

Таблица 6

Решение Межведомственного стратиграфического комитета России о разделении третичного периода было утверждено Международным геологическим конгрессом, однако понятие «третичные отложения» до настоящего времени используется в зарубежной геологической литературе.

Палеогеновый и неогеновый периоды подразделяются на эпохи и соответствующие им отделы. Отложения четвертичного периода, резко отличающегося от остальных подразделений МБШ малой продолжительностью, подразделяются на пять звеньев. Принятая в России граница между неогеновым и четвертичным периодами проходит несколько выше границы, рекомендованной Международным геологическим конгрессом.

Палеогеновый период (система, Р)подразделяется на палеоценовую, эоценовую и олигоценовую эпохи. Продолжительность периода – около 42 млн. лет (65,5-23,03 млн. лет).

Органический мир. Наступлению палеогенового периода предшествовало кардинальное обновление органического мира Земли на мел-палеогеновом рубеже. Среди морской фауны беспозвоночных вымерли, характерные для мелового периода аммониты и белемниты из головоногих моллюсков, а также иноцерамы и рудисты из двустворчатых моллюсков. Широкое распространение получили новые группы двустворчатых моллюсков. Брюхоногие моллюски освоили, кроме бассейнов с нормальной соленостью воды, и опресненные водоемы, а также приспособились к жизни в субаэральных условиях на приморских низменных равнинах. Из фораминифер, обитавших главным образом в теплых морях, широкое распространение получили нуммулиты, характеризовавшиеся гигантскими для простейших размерами (диаметр раковин до 3-4 см). Рифостроителями в теплых морях являлись шестилучевые кораллы – склерактинии – и водоросли. У некоторых видов склерактиний выработалась способность к размножению на ранних стадиях развития (неотения), и они проникли в абиссальную зону Мирового океана. Уменьшилось разнообразие мшанок и, особенно, брахиопод. Из позвоночных увеличилось разнообразие костистых и хрящевых (акул и скатов) рыб, появились морские млекопитающие (киты, сирены, дельфины). К началу палеогена из рептилий вымерли плезиозавры и мозазавры.

Наземная фауна позвоночных палеогена характеризовалась сравнительно слабым распространением земноводных, обновлением рептилий, господством млекопитающих и беззубых птиц. Из рептилий на мел-палеогеновом рубеже вымерли динозавры и птерозавры, значительное распространение получили змеи, черепахи, крокодилы. Среди птиц были распространены беззубые, представленные в современной фауне. Из млекопитающих господствующее положение заняли высшие (плацентарные), появившиеся в конце мелового периода (отряд Насекомоядные), хотя продолжали существовать первозвери и сумчатые. Эволюция палеогеновых млекопитающих шла по пути освоения ими различных способов питания и передвижения, что обусловило специализацию зубного аппарата и конечностей. Одновременно увеличивались размеры: наиболее крупным наземным млекопитающим был индикотерий, достигавший 5 м в высоту. К концу палеогена появились представители всех ныне живущих отрядов плацентарных (непарнокопытные, парнокопытные, грызуны, хищники, зайцеобразные, приматы, рукокрылые и хоботные). Таким образом, отличия млекопитающих позднего палеогена от современных наблюдаются на уровне семейств и родов. Среди наземной растительности господствовали покрытосеменные, а из голосеменных – хвойные.

Тектонический режим и осадконакопление. Первая половина палеогена, являвшаяся временем относительного тектонического покоя, ознаменовалась мощной трансгрессией, сменившей кратковременную регрессию конца мелового периода. В результате трансгрессии приморские окраины континентов превратились в зону шельфа, что дает основание считать палеоген талассократическим периодом. Во второй половине палеогена продолжалась альпийская складчатость, начавшаяся еще в меловом периоде (ларамийская фаза). В пределах Тетиса, отделявшего материки Северного полушария от «обломков» Гондваны, начались складкообразовательные движения, сформировались интрузии кислого и основного состава. Произошла вторая (пиренейская) фаза альпийской складчатости. Она сопровождалась мощной регрессией, начавшейся в конце эоцена и продолжившейся в неогеновом периоде. Широкое распространение получили глубинные разломы, в зонах которых происходил рифтогенез, сопровождавшийся трапповым магматизмом и вулканизмом. Мощные рифтогенные сооружения образовались на юго-востоке Африки. Продолжался трапповый магматизм на плоскогорье Декан, образовался Чукотско-Катазиатский вулканический пояс на востоке Западно-Тихоокеанской геосинклинали. Конец олигоцена характеризуется третьей (савской) фазой альпийского складкообразования.

Платформы Северного полушария характеризовались некоторым преобладанием морского режима, на платформах Южного – большее распространение имел континентальный режим. Южная (большая) часть Евразии в течение первой половины палеогена представляла собой мелководный шельф моря, распространившегося из акватории Тетиса, причем максимум трансгрессии пришелся на эоцен. Северная часть континента в палеогене являлась сушей. Граница суша-море протягивалась от южных окраин Англии до Предкавказья. Море доходило до северных окраин Германской впадины, распространилось на Среднерусскую и Приволжскую возвышенности. На Приволжской возвышенности отложения палеогена представлены кремнистыми глинами с прослоями фосфоритов (мощность 150-200 м). В южном направлении мощность и карбонатность морских осадков палеогена последовательно возрастают. В Крыму (окрестности г. Бахчисарая) суммарная мощность палеоцен-эоценовых отложений, представленных карбонатными породами, близка к 600 м. В олигоцене в связи с неоген-четвертичным поднятием произошло обмеление бассейна, а кое-где установился наземный режим. В Предкавказье в это время накапливались нефтегазоносные песчано-глинистые отложения майкопской свиты.

Восточнее располагались Западно-Сибирский и Туранский мелководные бассейны, соединявшиеся Тургайским проливом. Западно-Сибирский бассейн сохранял связь с Арктическим океаном, а в Туранский соединялся с восточными окраинами океана Тетис. В Западно-Сибирском бассейне в течение палеоцена отлагались песчано-глинистые отложения. В эоцене здесь накопилась толща кремнистых пород. Начало позднеолигоценовой регрессии фиксировано формированием песчано-глинистых отложений с прослоями бурых углей. В южной части Туранского бассейна (на плато Устюрт и в Кызыл-Кумах) на протяжении палеогена сохранялись морские условия. На крайнем юге бассейна (Таджикистан, Туркмения) в палеоцене и эоцене отлагались известняки. Залив Туранского моря образовался в Ферганской долине, когда его связь с Туранским морем нарушалась, происходило засолонение и отлагались гипсы.

В межгорных впадинах Монголии и Северо-Западного Китая, а также в бассейне р. Амур в первой половине палеогена накапливались континентальные песчано-глинистые отложения, нередко содержащие покровы вулканитов и пласты углей. В олигоцене мощности этих толщ существенно увеличились, что обусловливалось активизацией земной коры, с особой силой проявившейся в неогене. Северо-восточная окраина Евразии (Корякское нагорье, Колымский массив) в палеогеновом периоде представляла собой горную страну, сформированную мезозойской складчатостью.

В конце палеогена областями осадконакопления в Евразии оставались межгорные прогибы и прибрежные низменности. Некоторые их них (Гаронская и Франко-Бельгийская впадины, Юго-Восточная Англия) неоднократно подвергались трансгрессиям Атлантического океана.

В пределах Северо-Американскогоконтинента в палеогене выделялись юго-восточная, внутренняя и арктическая области. В юго-восточной области (побережье Атлантического океана, полуостров Флорида, северное побережье Мексиканского залива) отлагались морские пески и песчаники, изобилующие остатками моллюсков и фораминифер. Иногда в них содержатся пласты угля. Это – осадки шельфа, изредка превращавшегося в приморскую равнину. Во внутренней части континента (Великие равнины и межгорные впадины Скалистых гор) накапливались преимущественно континентальные толщи мощностью до 6000 м, согласно перекрывающие меловые отложения с остатками динозавров. В арктической области палеоген представлен континентальными, нередко угленосными толщами. Морские терригенные отложения, иногда содержащие покровы базальтов, встречаются лишь на территории Гренландии. В её западную часть входили меридионально ориентированные горные хребты, образовавшиеся в конце мезозоя.

В Южном полушарии существовало несколько материков («обломков» Гондваны), разделенных впадинами Индийского и Атлантического океанов. Южная Америка, в основном, представляла собой возвышенную сушу, окаймленную с запада системой складчатых гор мезозойского возраста. В центральной части континента накапливались терригенные озерно-болотные отложения. Его южная окраина периодически подвергалась трансгрессиям. Африка и Аравийский полуостров характеризовались трансгрессией, распространявшейся на их окраины. Максимум трансгрессии пришелся на эоцен. На северной окраине Африки накапливались нуммулитовые известняки, на западной и восточной – карбонатно-глинистые толщи. На юго-востоке Африки происходил мощный рифтогенез, продолжившийся и в неогеновом периоде. В центральной части континента формировались депрессии, заполненные континентальными отложениями.

На севере Индостана в конце палеогена начались процессы горообразования, фиксированные сменой в разрезе тонкообломочных терригенно-известняковых пород конгломератами. Эти процессы рассматриваются как коллизия Индостана с Евразиатским материком. На плоскогорье Декан продолжалось формирование трапповой формации. Австралийский континент, имевший в конце палеогена очертания близкие к современным, в основном, представлял собой сушу. Западная его часть характеризовалась холмистым рельефом, восточная – равнинным. Морские отложения были распространены лишь на небольших участках юго-западного побережья материка. В середине палеогена от Австралийского материка отделилась Антарктида, начавшая движение к Южному полюсу, что вызвало формирование на ней покровного оледенения.

В океанических впадинах достаточно широко распространены отложения палеогена, отсутствующие лишь вблизи срединно-океанических хребтов. Продолжавшееся в палеогене углубление впадин, привело к расширению областей накопления красной глубоководной глины. В результате обособления Антарктиды поверхностный теплообмен Мирового океана сменился теплообменом глубинных вод, вызвавшим формирование системы придонных течений. Это вызвало размыв и переотложение донных осадков, усилило вентиляцию придонных вод и устранило сероводородное заражение. Увеличился объем биогенных карбонатных осадков, появился южный пояс кремненакопления, в экваториальной зоне океанов увеличилась площадь терригенного осадконакопления.

В течение палеогена завершилось формирование Атлантического океана, образовавшегося в результате соединения Северо- и Южно-Атлантической впадин. В палеоцене океан характеризовался преобладанием карбонатной седиментации. Глубоководные глины отлагались в Европейской и Северо-Американской котловинах. На плато Роколл развивался интенсивный вулканизм. В эоцене продолжилось расширение и углубление океана. Глубоководные осадки появились в его южной части.

В Индийском океане вдоль побережья Африки располагались небольшие котловины, заполнявшиеся продуктами размыва континента. Среди терригенных осадков океана появился первично эоловый материал. В центральной части океанической впадины формировался срединный океанический хребет. В восточной части океана происходило накопление глубоководной глины. В конце олигоцена Индийский океан, в основном, приобрел современные очертания.

В Тихом океане наиболее интенсивное осадконакопление происходило в экваториальном поясе. Севернее и южнее накапливались кремнистые диатомово-радиоляриевые илы. В олигоцене значительное распространение получили турбидиты и вулканиты. В конце олигоцена Восточно-Тихоокеанское поднятие было вблизи Северо-Американского континента, двигавшегося в западном направлении. В районе Калифорнии ось спрединга погружена под Северо-Американский континент.

Полярный бассейн в течение палеогена приобрел сходство с современным Северным Ледовитым океаном. В палеоцене формируется ось спрединга вдоль подводного хребта Рейкьянес (к югу от Исландско-Фарерского порога). Спредингу сопутствовали мощные излияния базальтов. Севернее хребта закладывается впадина Норвежско-Гренландского бассейна. Формируется впадина моря Баффина, заложившаяся в конце мелового периода. В эоцене продолжается формирование впадины Арктического (Евроазиатского) бассейна Северного Ледовитого океана с осью спрединга вдоль подводного хребта Гаккеля. По обе стороны хребта в котловинах Амундсена и Нансена накапливались турбидиты.

Средиземноморский геосинклинальный пояс характеризовался сочетанием прогибов и срединных массивов. Области интенсивного осадконакопления – геосинклинальные прогибы – представляли собой мелководные или глубоководные морские бассейны, полуизолированные лагуны, архипелаги островов. К таким сооружениям относились Карпатский прогиб, бассейны на территории Альп, прогибы на северном и южном склонах Главного Кавказского хребта. Мощная вулканогенно-осадочная толща эвгеосинклинального облика формировалась на Малом Кавказе. В Гималаях в течение палеоцена и эоцена накапливались морские известняково-терригенные отложения. В олигоцене территория Малого Кавказа и Гималаев испытала консолидацию.

На северо-востоке Западно-Тихоокеанского геосинклинального пояса располагаются четыре различные по тектоно-седиментационному режиму меридионально ориентированные зоны. Западная (первая) зона, в какой-то мере соответствующая Чукотско-Катазиатскому вулканогенному поясу, сложена горизонтально залегающими покровами базальтов, чередующимися с угленосными толщами. Вторая зона, расположенная на Японских островах, западном побережье о. Сахалин, западной части полуострова Камчатка сложена слабо дислоцированными угленосными толщами мощностью до 3000 м, иногда содержащими пачки вулканитов. По составу и степени дислоцированности – это миогеосинклинальные отложения. Восточнее расположена третья (эвгеосинклинальная) зона, в пределах которой палеогеновые толщи представлены интенсивно дислоцированными вулканогенно-терригенными породами мощностью до 6000-7000 м. Эти отложения развиты на юго-востоке Японских островов, юго-восточной окраине Корякского нагорья и на востоке полуострова Камчатка. Четвертая (самая восточная) зона включает Курильские и Алеутские острова. Здесь геосинклинальные процессы, по-видимому, находятся в зачаточном состоянии.

На юго-восточной окраине Западно-Тихоокеанского пояса наиболее дислоцированы и метаморфизованы палеогеновые отложения Новой Гвиней, Филиппин, Новой Зеландии. Здесь могут быть выделены области эв- и миогеосинклинального режимов.

В Восточно-Тихоокеанском поясе областями эвгеосинклинального режима являлись западные окраины Северо- и Южно-Американского континентов. В Северой Америке эвгеосинклинальный режим существовал в пределах Береговых хребтов. Здесь нижняя часть разреза палеогена мощностью около 4000 м сложена вулканитами средне-основного состава, содержащими прослои кремнистых аргиллитов. Вверх по разрезу вулканитовая толща сменяется туфогенно-терригенной мощностью около 5000 м. В её верхах преобладают конгломераты, указывающие на горный рельеф Кордильер, поставлявших обломочный материал. Восточнее залегают красноцветные песчано-глинистые, иногда угленосные толщи мощностью около 1000 м.

На территории Южной Америки эвгеосинклинальные отложения мощностью до 10000 м развиты в пределах Западных Анд. Это – осадки прибрежных зон Тихого океана. В краевых и межгорных прогибах Центральных и Восточных Анд накапливались терригенно-вулканогенные молассы, нередко содержащие угленосные отложения.

Климат первой половины палеогенового периода был значительно теплее современного, причем максимум потепления, по-видимому, пришелся на первую половину эоцена. В это время существенно расширилась область экваториально-тропического климата. В её состав входили юг США, большая часть Южной Америки, Африки, Евразии, Австралии. Среднегодовая температура в этой области составляла 24-27ºС, кое-где опускаясь до 19-24ºС. Теплый, влажный климат благоприятствовал интенсивному химическому выветриванию. Реликты каолинитовых и латеритных кор выветривания широко распространены в Калифорнии, Индостане, Австралии, на Бразильском щите. Приполярные области характеризовались умеренным или даже субтропическим климатом. Такие условия существовали на крайнем севере Северо-Американского континента, в Восточной Сибири, на Камчатке.

В конце палеогена – олигоцене – произошло резкое похолодание. В результате отделения Антарктиды от Австралии и последующего её движения к Южному полюсу формируется покровное оледенение, способствовавшее дальнейшему понижению температуры за счет увеличения альбедо. Отложения аридного климата (эвапориты, эоловые осадки) имели в палеогене сравнительно небольшое распространение.

Полезные ископаемые. В палеогеновом периоде образовались крупнейшие месторождения бокситов латеритно-осадочного происхождения в Австралии (полуостров Йорк, побережье залива Карпентария), Африке (Леоно-Либерийский щит), Южной Америке (Бразилия, Суринам, Гайана), Евразии (Южная Украина, Северный Казахстан, Прибайкалье). В отложениях олигоцена содержатся крупные месторождения марганца (Никопольское в Причерноморье, Чиатурское в Закавказье, Моанда в Западной Африке). Палеогеновый возраст имеют оолитовые железные руды Северной Америки, юга Западной Сибири, Северного Казахстана. Крупнейшие нефтегазоносные месторождения Ирана, Ирака, Центральной Азии, Венесуэлы, Предкавказья и Предкарпатья заключены в отложениях палеогена. Разрабатываются каменные угли Сахалина, Японии, Китая, бурые угли – Германии и США. В палеогеновом периоде образовались некоторые месторождения фосфоритов Марокко, Алжира, Туниса. Месторождения самородной серы распространены на территории Ирана, на побережье Мексиканского залива, в Боливии, Аргентине, Чили, Закарпатье. Палеогеновый возраст имеет крупнейшее в Испании (Альмаден) месторождение ртути. В штате Вайоминг (США) в отложениях палеогена содержится урановое месторождение. В Чили, Боливии и США известны месторождения меди. Вулканиты Чукотки содержат запасы золота и серебра.

 

Неогеновый период (система, N), впервые выделенный в 1853 году австрийским геологом М. Гернесом, до конца 60-х годов ХХ века вместе с палеогеном входил в состав третичного периода. В течение неогена преобладающая часть континентов была сушей, что дает основание считать его геократическим периодом. Продолжительность неогена по данным 2008 года составляет около 21 млн. лет. Он состоит из двух эпох – миоцена и плиоцена, подразделяющихся на геологические века.

Органический мир в течение неогена постепенно приобретал современный облик. Из беспозвоночных в морях неогена, как и в палеогене, широкое распространение имели фораминиферы, радиолярии, двустворчатые и брюхоногие моллюски, остракоды. Меньше были распространены кораллы, мшанки, губки, брахиоподы, иглокожие. В конце неогена видовой состав беспозвоночных Мирового океана практически не отличался от современного. Среди морских позвоночных господствовали костистые рыбы, освоившие также солоновато-водные и пресноводные внутриконтинентальные бассейны. Широкое распространение имели хрящевые рыбы. Из водных млекопитающих в начале неогена появились моржи и тюлени. В океанах продолжалось рифообразование, причем область его распространения смещалась к экватору.

Наземная фауна млекопитающих неогена характеризовалась вымиранием древних примитивных групп палеогена (древних хищных, крупных непарнокопытных – титанотериев, некоторых групп парнокопытных). Господствующее положение заняли современные хищные, хоботные, копытные. В отряде приматов на рубеже миоцена и плиоцена появились представители семейства человекообразных, а в позднем плиоцене – австралопитеки, имевшие по строению скелета больше сходства с современным человеком, чем с шимпанзе.

В связи с разобщением континентов возросла специфичность органического мира каждого из них. Наибольшим разнообразием отличались наземные млекопитающие Евразии. В Северной Америке в течение неогена отсутствовали хоботные, обезьяны, некоторые представители копытных. Была обеднена фауна хищников. В позднем миоцене после образования сухопутного моста (Берингии) между Евразией и Северной Америкой евразиатские млекопитающие проникли на территорию последней. В течение плиоценовой эпохи сформировался Панамский перешеек, по которому североамериканская фауна частично распространилась на Южно-Американский континент. Изоляция Австралийского континента обеспечила там господство низших млекопитающих – сумчатых и однопроходных. В течение неогенового периода в связи с похолоданием изменился состав наземной растительности: теплолюбивые вечнозеленые и широколиственные растения были оттеснены в низкие широты, а их место заняли листопадные и хвойные растения умеренного пояса (береза, тополь, клен, сосна).

Тектонический режим и осадконакоплениенеогена определялись продолжением альпийской складчатости, первые фазы которой (ларамийская, пиренейская и савская) произошли еще в меловом и палеогеновом периодах. В неогене имели место последующие фазы – штирийская и валахская, которые практически завершили консолидацию Средиземноморского геосинклинального пояса и в меньшей мере – Западно- и Восточно-Тихоокеанского. Вдоль границ молодых гор и платформ, входящих в состав материков, формировались краевые прогибы.

Неогеновый период характеризовался общим поднятием континентов, причем главной формой их тектонической активизации явился эпиплатформенный орогенез. Пояса глыбовых гор сформировались на территории Евразии, а также на западных окраинах Северо- и Южно-Американского материков. В океанических впадинах, напротив, происходил процесс прогибания. Совместное воздействие этих факторов обусловило мощную регрессию, явившуюся характерной особенностью неогена – экстремально геократического периода в истории Земли. В течение неогена материки, в том числе шельф, в основном, характеризовались наземным режимом. Морские осадки лишь иногда накапливались на континентальных окраинах, куда море периодически вторгалось из геосинклинальных поясов. Другим типом тектонической активизации материков был рифтогенез, с особой силой проявившийся на восточной окраине Африки и, в меньшей степени, на других континентах. К концу неогенового периода материки, океанические впадины и молодые складчатые горы – альпиниды – приобрели очертания близкие к современным.

В Северном полушарии в течение неогена развивались Евразия и Северная Америка, причем связь между ними во второй половине периода была практически непрерывной. В пределах Евразиатского материкаобширные территории представляли собой возвышенные равнины, где осадконакопление не происходило. Областью поднятия становится территория Урала. На щитах древних платформ продолжалось формирование коры выветривания. Озерно-болотные отложения были распространены в пределах Западно-Сибирской низменности и Тургайского прогиба, куда обломочный материал поступал с Казахской и Сибирской возвышенностей. На южной окраине Евразии наблюдалось чередование морских и континентальных условий, фиксированное переслаиванием морских и озерно-болотных отложений. В конце неогена на юго-востоке Восточно-Европейской платформы сформировался обширный опресненный бассейн, северные границы которого достигали Волжско-Печорского водораздела.

В южной части Евразии проявился эпиплатформенный орогенез, обусловивший формирование пояса глыбовых гор, протягивающегося от Тянь-Шаня до Верхоянского хребта. Амплитуда поднятия горных сооружений достигала 5-8 км. В пределах пояса проявились процессы рифтогенеза. В грабенах мощность грубообломочных континентальных толщ составляла 5-6 км. По разломам изливалась базальтовая магма. Глыбовые сооружения меньшего масштаба формировались на территории Западной Европы (Вогезы и Шварцвальд, разделенные Рейнским грабеном). В плиоцене контуры Евразии были уже близки к современным, однако на шельфе Баренцева, Карского и Восточно-Сибирского морей еще господствовали наземные условия.

Вторым материком Северного полушария был Северо-Американский. В начале неогена началось поднятие его восточной части от Аппалачей до Лабрадора. На остальной территории платформенной части материка накапливались маломощные озерно-болотные и речные отложения. Исключение составляла дельта Миссисипи, где мощность неогеновых осадков близка к 17 км. Грубообломочные толщи мощностью до 1700 м отмечены в грабенах Скалистых гор и Кордильер.

Материки Южного полушария характеризовались разными условиями. Африканский материк в начале неогена испытал мощное поднятие, сопровождавшееся излиянием базальтов. На востоке в результате рифтогенеза образовалась крупнейшая в мире система грабенов, протягивающаяся от Великих Африканских озер до Мертвого моря. Некоторые грабены заняты пресноводными бассейнами (Великие Африканские озера). В других располагаются засолоненные бассейны, характеризующиеся накоплением эвапоритовых отложений (Красное и Мертвое моря). Образование рифтовой системы сопровождалось интенсивным вулканизмом (вулканы Килиманджаро, Кения и другие). В конце неогена в осевой зоне Африканского материка образовалось несколько впадин, заполненных озерно-болотными отложениями (Чад, Конго, Калахари). В пределах Индостана и Мадагаскара в результате поднятия, кое-где сопровождавшегося вулканизмом, сократились площади седиментации.

На Южно-Американском материке в начале миоцена продолжались палеогеновые трансгрессии, в ходе которых открылся пролив Дрейка, отделивший этот материк от Западной Антарктиды. В середине миоцена начинается поднятие Южно-Американского материка, сопровождавшееся усилением денудационных процессов. Формируется гигантский конус выноса Амазонки. Происходит трапповый магматизм в Западной Бразилии и Патагонии. В плиоцене оформляются современные речные системы; на западной окраине материка начинается горное оледенение. На Антарктиде в неогене развивалось покровное оледенение, причем мощность льда и площадь распространения ледника последовательно возрастали. Льды занимали не только сушу, но и шельф. Австралийский континент в неогене характеризовался снижением интенсивности денудационных процессов. В морях, омывающих континент, накапливались карбонатные, в том числе, рифогенные отложения.

Океанические впадины в течение неогена, в основном, испытывали углубление и расширение. Увеличение их емкости способствовало осушению шельфа. Продолжалось формирование срединно-океанических хребтов. На хребтах и в непосредственной близости от них неоген-четвертичные осадки залегают непосредственно на «базальтовом» слое земной коры океанического типа. Таким образом, подтверждается роль срединно-океанических хребтов и срединно-океанических поднятий как «механизма» преобразования за счет спрединга земной коры континентального типа в земную кору океанического.

Атлантический океан в неогеновом периоде характеризовался расширением площади впадины и подводным вулканизмом. В его составе наряду с вулканической дугой Малых Антильских островов, сформировалась еще одна – Южно-Сандвичевы острова. Процессы расширения и углубления впадины характерны и для Индийского океана. В течение неогена произошел рост конусов выноса Инда, Ганга, Брахмапутры, и возросло распространение экваториальной зоны кремненакопления. Тихий океан, напротив, характеризовался некоторым уменьшением размеров. Ось спрединга Южно- и Восточно-Тихоокеанского срединно-океанических поднятий вклинилась в Северо-Американский материк, вызвав формирование Калифорнийского рифта. Панамская вулканическая дуга в середине плиоценой эпохи превратилась в Панамский перешеек, соединивший Северо- и Южно-Американский материки. При сокращении площади океана произошло углубление впадины. Расширились области накопления глубоководных осадков, в частности, красной глубоководной глины. В Приантарктической области увеличилась площадь распространения гляциально-морских турбидитов. Продолжалось формирование цепей вулканических островов. Северный Ледовитый океан приобрел очертания близкие к современным уже к началу неогена, когда произошло соединение впадин Норвежско-Гренландского и Арктического бассейнов. В конце неогена появились морские льды, покрывшие поверхность океана. На неоген-четвертичном рубеже значительная часть шельфа еще характеризовалась наземным режимом (линия побережья проходила в 100 км севернее, чем в настоящее время).

В неогеновом периоде, в значительной мере, завершилась консолидация Средиземноморского (Альпийско-Гималайского), Западно- и Восточно-Тихоокеанского геосинклинальных поясов, превратившихся в системы молодых складчатых гор. В консолидации западной части Средиземноморского геосинклинального пояса большую роль сыграла штирийская фаза альпийской складчатости, произошедшая в начале миоцена. В это время Средиземное море отделилось от Атлантического океана и потеряло связь с Индийским. В результате интенсивного испарения уровень моря оказался на 400-600 м ниже современного, что доказывается переуглублением долин рек. На дне моря началось накопление эвапоритовых отложений. Севернее Средиземноморского бассейна располагались горные сооружения Пиренеев, Альп, Апеннин, Карпат, Кавказа, Эльбурса. Еще севернее располагался Паратетис (солоноватоводный Сарматский бассейн), протягивавшийся от восточных окраин Австрии до Аральского моря.

В процессе консолидации восточной части Средиземноморского пояса главную роль сыграла валахская (роданская) фаза складчатости, проявившаяся в позднем миоцене. В плиоцене в восточной части Средиземноморского пояса сформировались высочайшие горные сооружения: Загрос, Копетдаг, Памир, Гиндукуш, Каракорум, Гималаи. Образовался Главный надвиг, по которому Высокие Гималаи надвинуты на Низкие. В краевых и межгорных прогибах накопились континентальные, реже морские отложения большой мощности (от 2-3 до 5-8 км). Процессы горообразования сопровождались интенсивным магматизмом: на всем протяжении Средиземноморского пояса образовывались вулканические аппараты, внедрялась гранитоидная магма.

В Западно-Тихоокеанском геосинклинальном поясе современной геосинклиналью начальной стадии развития многие ученые считают вулканические дуги Алеутских и Курильских островов. В Индонезийском архипелаге мощность неогеновых толщ достигает 6-8, иногда до 10-13 км. В Восточно-Тихоокеанском геосинклинальном поясе отложения неогенового периода развиты на западных окраинах Северо- и Южно-Американского материков. Они представлены морскими и континентальными отложениями межгорных прогибов, характеризующими орогенный этап развития данной территории.

Климат. На палеоген-неогеновом рубеже произошла смена характерного для палеогена экваториально-тропического климата умеренным (более теплым, чем в настоящее время). Поднятие материков и регрессия сопровождались существенным похолоданием. В течение миоцена на большей части территории Евразии каолинитовый тип выветривания сменился гидрослюдистым. Изменился характер растительности. В водоемах среднегодовая температура понизилась до 17-20º С. Разрастание наземных обстановок увеличило сезонную контрастность климата.

В начале плиоцена произошло кратковременное потепление, а затем продолжилось понижение температуры. Формируются степи. К концу плиоцена увеличились размеры таёжного пояса и появились тундровые ландшафты. К началу четвертичного периода образовалось покровное оледенение в Антарктиде, появились ледники в Исландии и ледовый покров в Северном Ледовитом океане. Похолодание усилилось за счет абляции.

Важнейшими полезными ископаемыми неогена являются нефть и газ. Около 1/3 подсчитанных запасов углеводородов в гигантских, крупнейших и крупных месторождениях мира имеют неогеновый возраст. Основная их часть приурочена к границам платформ и предгорным прогибам (Персидско-Месопотамскому, Кордильеро-Андийскому и другим). В России месторождения неогеновых углеводородов располагаются на Северном Кавказе и Сахалине. Крупные нефтегазоносные месторождения, вероятно неогенового возраста, в последние годы обнаружены также на шельфе Каспийского моря. Второе место занимают месторождения неогеновых углей (преимущественно бурых), распространенные практически на всех континентах. На Украине известно Керченское месторождение железных руд. Коры выветривания содержат залежи бокситов, никелевых и кобальтовых минералов. С неогеновым магматизмом связаны оловорудные месторождения Анд, золото, медь и серебро Центральной Америки, полиметаллические и ртутные месторождения Средиземноморья.

Четвертичный период (система, Q – квартер) был выделен бельгийским геологом Ж. Денуайе в 1829 году. В середине ХХ века в нашей стране вместо этого названия часто употреблялся термин «антропоген», предложенный А.П. Павловым в 1922 году с целью подчеркнуть главную особенность периода – появление человека. К концу ХХ века было установлено, что предки современного человека (австралопитеки) появились в неогене (7-4 млн. лет назад), в силу чего название «антропоген» постепенно исчезло из употребления. В настоящее время за границей распространено название «квартер».

Характерными особенностями четвертичного периода, отличающими его от более древних, являются:

1. малая продолжительность (около 1,8 млн. лет);

2. присутствие в отложениях периода фрагментов скелета человека и остатков его культуры;

3. резкие климатические колебания, обусловленные чередованием эпох покровных оледенений с межледниковьями, характеризовавшимися сравнительно теплым, несколько засушливым климатом; колебания климата во времени осложнялись поясной зональностью, вызванной различным расположением континентов и океанических впадин относительно экватора;

4. изменения уровня Мирового океана, вызывавшие трансгрессии и регрессии в зоне шельфа;

5. повсеместное распространение, как на суше, так и на дне акваторий осадочных отложений периода;

6. пестрота фаций, кратковременность формирования, небольшая мощность при высокой скорости накопления.

 

В начале ХХ века в основу расчленения четвертичных отложений был положен литолого-климатический критерий, в соответствии с которым период был разделен на эпоху оледенений – плейстоцен(1,8-0,01 млн. лет) – и последнее межледниковье – голоцен(10000 лет – ныне). В конце 90-х годов плейстоцен был разделен на эоплейстоцен, продолжительностью около 1 млн. лет и неоплейстоцен в объеме 0,8-0,01 млн. лет, характеризовавшийся максимумом похолодания. Подразделения эоплейстоцена (нижнее и верхнее) и неоплейстоцена (нижнее, среднее и верхнее) получили название «звенья». По продолжительности звенья несоизмеримы с подразделениями других периодов МБШ, в силу чего они нумеруются не арабскими, а римскими цифрами. Звенья иногда подразделяются на ступени. Последнее подразделение четвертичного периода, сохранившее прежнее название (голоцен), по продолжительности отвечает ступени.

С конца ХХ века для расчленения четвертичных отложений стал широко использоваться палеонтологический метод, особенно споропыльцевой анализ. Из методов радиогеохронологии применяется радиоуглеродный метод. В последние годы значительное распространение получил магнитостратиграфический метод.

Главной особенностью органического мирачетвертичного периода является быстрое развитие представителей вида Homo sapiens. В целом, органический мир был близок к современному. Во время оледенений виды холодного и умеренного поясов мигрировали в южном направлении, поэтому в тропическом поясе наблюдалось смешение холодо- и теплолюбивых форм. В течение межледниковий расширялись области обитания органического мира тропического и умеренно-теплого поясов, а тундровые ассоциации сокращались по площади или исчезали.

На неоген-четвертичном рубеже на юге и юго-западе Евразии обитали теплолюбивые виды: гиппопотамы, носороги, страусы, исчезнувшие в течение эоплейстоцена в связи с похолоданием. В неоплейстоцене в связи с распространением материкового оледенения и возникновением ледового покрова Северного Ледовитого океана, на побережье Евразии и Северной Америки появилась арктическая фауна (белые медведи, моржи, тюлени). Вдоль окраин ледников формировались холодные близкие к тундрам степи, населенными леммингами, белыми куропатками, крупными млекопитающими мамонтового комплекса (мамонтами, шерстистыми носорогами, овцебыками, северными оленями). Последние вследствие ограниченной кормовой базы, вероятно, вели кочевой образ жизни. Южнее обитали волки, бурые медведи, лисицы и другие представители таежной фауны.

На континентах Южного полушария, где оледенения не было, и эволюция протекала медленнее, сходство органического мира четвертичного периода с неогеновым было несравненно большим. В Австралии вследствие изоляции континента палеоген-неогеновая фауна млекопитающих сохранилась почти без изменений. На плейстоцен-голоценовом рубеже в Северной Америке исчезли ленивцы и мастодонты.

Тектонический режим, осадконакопление и климат. В плейстоцене в пределах Альпийско-Гималайского пояса, в основном, закончился геосинклинальный процесс, но земная кора сохраняла высокую активность. Здесь происходили наиболее крупные по амплитуде поднятия и опускания, причем последние нередко компенсировались накоплением мощных осадочных толщ. Эти области отличаются проявлениями вулканизма и высокой сейсмичностью. В Западно- и Восточно-Тихоокеанском поясах геосинклинальный процесс еще продолжается.

Природные условия четвертичного периода определялись, в основном, чередованием ледниковых эпох и межледниковий. Во время ледниковых эпох в Северном полушарии центрами покровных оледенений были Балтийский и Канадский щиты, покрытые трехкилометровой толщей льда. Ледниковый покров Антарктиды был вдвое больше современного. Горно-долинное оледенение возникло в горных массивах Альпийско-Гималайского пояса (на Тянь-Шане, в Алтае-Саянской складчатой области, Тибете), в Забайкалье, на Северо-Востоке России, в горах Южной Америки, Африки и Юго-Востока Австралии. В горных сооружениях экваториальной части Африки и Южной Америки ледники спускались на 300 м ниже, чем в настоящее время, а в Новой Зеландии они достигали приморских низменностей. Аномально низкое положение горно-долинных ледников было обусловлено высокой влажностью климата (рис. 105).

Гигантские ледяные купола, вобравшие огромное количество воды, обусловили резкое понижение уровня Мирового океана. Во время максимального (раннерисско-днепровско-самаровского) оледенения в результате осушения шельфа острова Северного Ледовитого океана соединились с континентом, Берингов пролив стал сушей (Берингией), а Босфор и Дарданеллы – сухопутным мостом между Балканами и Малой Азией.