Терра инкогнита

Широкое распространение водных бассейнов привело к изменению климата.

Каменноугольный период сокращенно карбо́н (С) – предпоследний (пятый) геологический период палеозойской эры. Начался 358,9 ± 0,4 млн. лет назад, кончился 298,9 ± 0,15 млн. лет назад. Продолжался, таким образом, около 60 млн. лет. Отличался тёплым и влажным климатом. В современных полярных районах под ледяным покровом встречается уголь, образовавшийся в каменноугольный период. Это говорит о том, что и здесь в то время был тёплый климат. С каменноугольного периода начинается расцвет жизни на суше, его можно назвать периодом завоевания суши растениями и животными. Этот период был «золотым веком» папоротников, плаунов (лепидодендроны, сигиллярии), хвощей (каламиты), кордаитов, примитивных насекомых и земноводных. В то же время появились первые пресмыкающиеся. Древние папоротниковые леса – наследие каменноугольного периода – сохранились на острове Новая Зеландия. В каменноугольный период впервые появились громадные лесные массивы с гигантскими, мощными деревьями (30—40 метров в высоту и до 2 метров в поперечнике). Каменноугольные леса – это древние джунгли, разросшиеся на низменных морских берегах и в лесных болотах. Деревья каменноугольного периода были очень своеобразными: на верхушках некоторых из них торчали пучки узких мечевидных длинных листьев. Это сигиллярии. У лепидодендронов стволы были покрыты чешуйчатыми рубчиками.

Здесь росли и гигантские каламиты – предки современных хвощей. Вершины их были усеяны шишками. Деревья кордаитовых рощ напоминали сосновые боры, только вместо игл на деревьях были редкие длинные и широкие кинжаловидные листья. В конце палеозоя кордаиты исчезли. В лесах каменноугольного периода нас поразило бы отсутствие цветов, бабочек и тишина, так как в то время ещё не было птиц. Только огромные и хвостатые лягушки до десяти метров длиной обитали в сырых дремучих лесах. На суше обитали скорпионы, тараканы, мокрицы, многоножки, пауки, появились первые брюхоногие моллюски.

В воздух поднялись первые крылатые насекомые и широкое распространение получили древние стрекозы, которые достигали гигантских размеров (размах крыльев некоторых из них измерялся 75 сантиметрами). Благодаря отсутствию птиц насекомые быстро размножались.

В каменноугольный период были широко распространены гигантские панцирноголовые земноводные (стегоцефалы и др.).

Это первые хвостатые, с тяжёлым массивным черепом, наземные четвероногие, напоминающие по форме тела ящериц, саламандр, крокодилов, змей, от которых в дальнейшем произошли пресмыкающиеся, затем птицы и млекопитающие.

Панцирноголовые жили вблизи воды, в условиях влажного тёплого климата. Личинки панцирноголовых развивались из икринок, отложенных в воде. В морях жили четырёхлучевые и трубчатые кораллы, морские ежи, морские лилии, гониатиты, брахиоподы и громадное количество простейших организмов (фузулины).

В каменноугольный и следующий, пермский периоды происходило первое в истории развития Земли мощное угленакопление с преобладанием высокосортных каменных углей, антрацитов. Уголь образовался на заболоченных морских побережьях, а также в озёрах и болотах внутри континентов.

Отмирающие части растений, падая на дно водоёмов, при недостаточном для полного разложения доступе кислорода, под действием бактерий и грибков с течением времени превращались в торф. Торф послужил исходным материалом для образования ископаемых углей. Прирост торфяной залежи в зависимости от климатических особенностей в отдельных районах колеблется от 0,3 до 1 метра в тысячелетие. В ископаемых углях часто встречаются отпечатки растений, принявших участие в углеобразовании.

На территории России в каменноугольный период образовался уголь Подмосковного, Донецкого, Печорского, Таймырского, Камского, Карагандинского, Экибастузского бассейнов и на Урале, Угольные месторождения Западной Европы (Англия, Франция, Бельгия) и Аппалачей (США) также образовались в это время. На территории Липецкой, Тульской и некоторых районов Московской области в озёрах происходило накопление бурых железняков – железных руд осадочного происхождения. В районе Тихвина и Бокситогорска (Ленинградская область) в озёрах накапливались алюминиевые руды – бокситы. На Кольском полуострове в Хибинах в результате охлаждения и затвердевания магмы, внедрившейся в толщу земной коры, образовались полезные ископаемые глубинного происхождения – нефелин и апатит. На Украине с платформенным магматизмом этого возраста связаны месторождения киновари и антимонита (Никитовка). В каменноугольный период широко распространились внутриконтинентальные мелкие, тёплые моря, населённые простейшими живыми организмами (фузулины), иглокожими (морские лилии, морские ежи), кораллами (трубчатые и четырёхлучевые), плеченогими (продуктус, спирифер) и других, из скелетных остатков этих организмов образовались известняки органического происхождения.

На Русской платформе продолжалось образование нефти (Татария, Башкирия, Куйбышевская и другие области) и горючего газа (Саратов).

Каменноугольный период завершился крупными движениями земной коры, превратившими некоторые геоеинклинальные области в горные сооружения. Часть суши освободилась от водного покрова. Это была древняя, или позднепалеозойская (герцинская), складчатость. Горообразование произошло в Аппалачской (Аппалачи), Западноевропейской (Бретань, Центральный массив Франции, Гарц, Судеты, Вогезы, Рудные горы, Шварцвальд, Рейнские сланцевые горы, Арденны в Бельгии), – Урало-Тяньшанской (Урал, Тянь-Шань, Казахский мелкосопочник, Алтай), Монголо-Охотской (Монгольский Алтай, Куэнлунь, Тибетское нагорье), Австралийской (Австралийские Кордильеры) геосинклинальных областях. В результате в северном полушарии возник огромный материк – Лавразия, включающий Северную Америку, Европу и Азию. Южный материк – Гондвана также увеличился в размерах за счёт присоединения Австралийских Кордильер, Капских гор и гор Северо-Западной Африки. Этими движениями было положено начало широко распространенной и продолжительной вулканической деятельности.

Все горные сооружения палеозойского возраста обладают глубинными магматическими породами, к которым приурочены месторождения платины, хромовой, титановой и других руд. Кроме того, в то время образовались пегматитовые, пневматолитовые и рудные жилы с характерными для них минералами; на Урале в контакте магмы с известняками образовались месторождения магнитного и красного железняков (горы Магнитная, Высокая и Благодать), Соколовско-Сарбайское месторождение железной руды (Тургайская степь).

Главные особенности. В каменноугольный период морская трансгрессия достигла второго максимума в течение палеозоя; климат стал тёплым и влажным; необычайно пышно развилась наземная растительность; произошло углеобразование в крупных масштабах; споровые растения достигли расцвета; на суше широко распространились земноводные; появились первые пресмыкающиеся.

Произошла позднепалеозойская (герцинская) складчатость. После девонского периода наступил период карбона. Несколько наземных животных стали жить практически в любом месте на земле, а не ограничиваться берегом, где они могли откладывать яйца. Появились крылатые насекомые. Акулы пережили свой золотой век, а несколько видов трилобитов стали редкими. Появились гигантские деревья и огромные тропические леса покрывали большую часть земли, увеличивая содержание кислорода в воздухе до 35%. Для сравнения, на сегодняшний день 21% воздуха заполнен кислородом. Хвойные деревья из каменноугольного периода остаются практически неизменными и сегодня. 305 000 000 лет назад внезапный короткий ледниковый период вызвал повышение уровня углекислого газа. Леса вымерли, а вместе с ними и многие из наземных животных. Почти 10% всех видов на Земле исчезло в то время.

Пермский период, последний геологический период палеозойской эры. Начался 298,9 ± 0,15 млн. лет назад, закончился 252,17 ± 0,06 млн. лет назад. Продолжался, таким образом, около 47 млн. лет. Горообразования, начавшиеся в конце каменноугольного периода, продолжались и завершились в пермский период. Закончилось существование Западноевропейской, Урало-Тяньшанской, Монголо-Охотской, Аппалачской и Австралийской геосинклинальных областей и Донецкого прогиба. В районе Мозамбикского пролива наметилась впадина. В конце пермского периода существовали два крупных материка: на севере – Лавразия, на юге – Гондвана.

В связи с поднятием земной коры сильно сократилась площадь морей. Пермская регрессия была наибольшей за всю палеозойскую эру. Следовательно, это было время широкого развития континентальных условий. Образование высоких горных сооружений, поднятие отдельных участков земной коры, сокращение морских условий вызвало изменение климата: климатические зоны становились более резко выраженными. Материк Гондвана в конце карбона и начале перми подвергался сильнейшему материковому оледенению. В северном полушарии установился жаркий континентальный климат.

В результате расколов в земной коре в восточной части Русской платформы возникла Восточно-Русская впадина, где после отступления моря осталась гигантская лагуна. Это была самая крупная лагуна за всю историю развития земной коры. В различных её частях была разная концентрация солей. Это объясняется сложностью очертаний бассейна.

В лагунах и озёрах, оставшихся после отступления моря, происходило отложение каменной соли, карналлита, гипса. В то время образовались Соликамское (Пермская область) месторождение калийных солей и Соль-Илецкое (Оренбургская область) месторождение каменной соли в Россиии месторождение калийных солей в Германии. Пермский период – это время великого соленакопления.

В районах соленосных осадков в то время образовались запасы минеральных вод. В озёрах происходило отложение самородной серы.

В позднепермскую эпоху, в так называемый казанский век, Русская платформа испытывала кратковременное опускание и покрылась водой. Известняки и доломиты, образовавшиеся на дне казанского моря, слагают правый берег Волги выше Казани. Районы Крыма и Кавказа в пермский период были покрыты морем. В Урало-Тяньшанской геосинклинальной области в этот период завершилось горообразование, начавшееся в карбоне. В Сибири климат был тёплым и влажным. Об этом свидетельствует образование ископаемого угля в Кузнецком и Тунгусском бассейнах. Мощность отдельных пластов угля в Кузбассе достигает 10—15, а иногда 19 метров. Для образования такого слоя угля торфяники должны иметь толщину 80— 120 и более метров. Уголь пермского возраста обнаружен и в Антарктиде.

В западной части Сибирской платформы в результате расколов и вертикальных смещений формировалась Тунгусская впадина. По глубоким трещинам, образовавшимся при расколе Сибирской платформы, поднималась магма, которая частично внедрилась в толщу осадочных пород, частично вылилась на большие площади поверхности, так образовались известные сибирские траппы, занимающие обширную площадь от Енисея на западе до Лены на востоке. Мощность пластов этих траппов достигает 100—150 метров. Пласты залегают ярусами друг над другом. Число ярусов доходит до десяти. С палеозойскими траппами связаны месторождения никелевых руд (Норильск). Там, где внедрившаяся магма соприкасалась с ранее образовавшимися каменными углями, последние под действием высокой температуры магмы преобразовались в графит. Таково происхождение месторождений графита по рекам Курейке и Бахте – правым притокам Енисея.

В Восточноазиатской геосинклинальной области существенных изменений не произошло, поверхность её была покрыта морем, продолжалось накопление и формирование осадочных толщ.

Пермский ландшафт существенно отличался от ландшафта каменноугольного периода. Обширные леса карбона сократились и уступили место выжженным солнцем песчаным степям и пустыням.

Изменение климата в свою очередь способствовало развитию растительности, приспособленной к сухим и холодным климатическим условиям. В первую половину пермского периода исчезли древовидные папоротники, лепидодендроны, сигиллярии и каламиты; сохранились кордаиты. Кордаиты были господствующими деревьями в лесах пермского периода. Во второй половине периода появились и постепенно заняли господствующее положение голосеменные растения: древние хвойные, гинкговые, цикадовые, беннеттитовые; споровых растений осталось мало. В пермский период усиленно развивались хвойные, которые имели короткие толстые и мясистые листья, мало похожие на хвою. Росли гинкговые деревья с широкими веерообразными листьями. Гинкго, сосна, ель, пихта произошли от кордаитов, а кордаиты – от плаунов.

В связи с оледенением Гондваны развивалась гондванская, или глоссоптериевая, флора, приспособленная к холодным условиям. В однообразный ландшафт пустынь вносили разнообразие зелёные островки оставшихся болот, которые были пристанищем для земноводных.

Некоторым из них пришлось приспосабливаться к жизни в сухих местах (они стали откладывать яйца в песок), и это привело к появлению в конце каменноугольного периода первых примитивных пресмыкающихся, которые затем получили широкое распространение. На суше развитие получили котелкоголовые (парейазавры) и звероподобные (иностранцевии) ящеры.

Коротконогие, неуклюжие травоядные парейазавры внешне напоминали лягушек, но имели ещё более крупные размеры, передвигались медленно, переваливаясь с ноги на ногу.

Иностранцевии – первые крупные хищные пресмыкающиеся – были подвижными и гибкими. Они своими саблевидными клыками прокалывали толстую кожу парейазавров, на которых. охотились и которыми питались. Среди пермских пресмыкающихся были и более мелкие формы, от которых в последующие периоды произошли млекопитающие.

В пермских морях развивались простейшие, брахиоподы, акулы.

В конце пермского периода вымерли многие позднепалеозойские животные: котелкоголовые и звероподобные ящеры, последние трилобиты, трубчатые и четырёхлучевые кораллы, – древние морские ежи, древние морские лилии, палеозойские аммониты; в небольшом количестве остались плеченогие, наутилиды.

Главные особенности. В пермский период завершилась древняя, или палеозойская, складчатость; в северном полушарии возник материк Лавразия; широко распространились континентальные условия; споровые растения заменяются голосеменными; земноводные уступают место древним пресмыкающимся, которые занимают господствующее положение на суше; в морях развиваются простейшие организмы, брахиоподы, а из рыб акулы; в конце периода вымирают или количественно сокращаются многие палеозойские формы животных.

После того, как тропические леса исчезли, самые успешные животные остались на земле. Это были те, кто откладывал яйца на суше. Они быстро доминировали перед другими видами. 252 000 000 лет назад произошла катастрофа, которую Земля никогда раньше не видела. Это было вызвано вулканической активностью, которая изменила состав воздуха в корне. Примерно 90% всей жизни вымерло. Это самое большое массовое вымирание в истории.

Мезозойская эра. В составе мезозойской эры (252 – 66 млн. лет назад) входят 3 периода: триасовый, юрский и меловой.

Мезозойская фауна. На переднем плане изображены мегалозавры, реконструированные Р. Оуэном как четвероногие существа.

Триасовый период (252 – 195 млн. лет назад). В триасовый период существовали те же материки тгеосинклинальные области, что и в предыдущий пермский период. В северном полушарии был огромный материк Лавразия, в южном – не меньший по размерам материк Гондвана. Триасовый период в тектоническом отношении был относительно спокойным. Море сохранилось на юге России – в районе Крыма, Кавказа, Памира и на Дальнем Востоке. В течение всего периода Урал, Тянь-Шань, Салаир, Кузнецкий Алатау, Алтай разрушались под действием смены температур, ветра, атмосферных осадков, водных потоков. В Восточной Сибири продолжались вулканические извержения. На Дальнем Востоке существовало небольшое море. Кое-где действовали вулканы (хребет Черского, Юкагирское плато), что подтверждается переслаиванием морских осадков с вулканическим материалом.

В триасовый период обнажились обширные пространства суши: триасовая регрессия моря была одной из крупнейших за всю историю развития Земли. Площадь, занятая сушей, в триасовый период превышала площадь суши предыдущего пермского периода. Это способствовало широкому распространению наземных растений и животных.