2015-02-14
782
В кембрийский период (570 – 500 млн. лет назад) распределение суши по поверхности Земли было иным, нежели в настоящее время.
На месте Северной Америки и Гренландии существовал материк Лавренция. Южнее Лавренции простирался Бразильский материк. Африканский материк включал Африку, Мадагаскар и Аравию.
Севернее него располагался Русский материк, соответствующий на Русской платформе в границах – дельта Дуная, Днестр, Висла, Норвежское море, Баренцево море, реки Печора, Уфа, Белая, север Каспийского моря, дельта Волги, север Чёрного моря. Центр платформы – город Владимир в междуречье Оки и Волги [35]. На Русской платформе кембрийские отложения распространены почти повсеместно в её северной части, а также известны в западных частях современной Белоруссии и Украины [1801].
К востоку от Русского материка располагался Сибирский материк – Ангарида, включающий Сибирскую платформу и прилегающие горные сооружения [1798]. На месте современного Китая был Китайский материк, на юге от него – Австралийский материк, охватывавший территорию современной Индии и Западной Австралии.
В начале палеозоя (ордовикский период, 500 – 440 млн. лет назад) в Северном полушарии из древних платформ – Русской, Сибирской, Китайской и Северо-Американской – сложился единый материк Лавразия.
Индостанская (остров Мадагаскар, полуостров Индостан, южнее Гималаев), Африканская (без гор Атласа), Южно-Американская (к востоку от Анд), Антарктическая платформы, а также Аравия и Австралия (к западу от горных хребтов её восточной части) вошли в южный материк – Гондвану [1797].
Лавразия отделялась от Гондваны морем (геосинклиналью) Тетис (Центральное Средиземноморье, Мезогея), проходившим в мезозойскую эру по зоне Альпийской складчатости: в Европе – Альпы, Пиренеи, Андалусские горы, Апеннины, Карпаты, Динарские горы, Стара-Планина, Крымские горы, горы Кавказа; в Северной Африке – северная часть Атласских гор; в Азии – Понтийские горы и Тавр, Туркмено-Хорасанские горы, Эльбрус и Загрос, Сулеймановы горы, Гималаи, складчатые цепи Бирмы, Индонезии, Камчатка, Японские и Филиппинские острова; в Северной Америке – складчатые хребты Тихоокеанского побережья Аляски и Калифорнии; в южной Америке – Анды; архипелаги, обрамляющие Австралию с востока, в том числе острова Новая Гвинея и Новая Зеландия [1799, 1800]. Территория, охваченная альпийской складчатостью, сохраняет высокую тектоническую активность и в современную эпоху, что выражается в интенсивно расчленённом рельефе, высокой сейсмичности и продолжающейся во многих местах вулканической деятельности. Реликтом Пратетиса являются современные Средиземное, Чёрное и Каспийское моря.
Лавразия существовала до середины мезозоя, а её изменения заключались в утрате территорий Северной Америки и последующее переформирование Лавразии в Евразию.
Остов современной Евразии сращен из фрагментов нескольких древних материков. В центре – Русский континент. На северо-западе к нему примыкает восточная часть бывшей Лавренции, которая после кайнозойских опусканий в области Атлантического океана отделилась от Северной Америки и образовала Европейский выступ Евразии, расположены западнее Русской платформы. На северо-востоке – Ангарида, которая в позднем палеозое была сочленена с Русским континентом складчатой структурой Урала. На юге – к Евразии причленились северо-восточные части распавшейся Гондваны (Аравийская и Индийская платформы) [35, Ю.К. Ефремов, ст. Евразия].
Распад Гондваны начался в мезозое, Гондвана была буквально растащена по частям. К концу мелового – началу палеогенового периодов обособились современные постгондванские материки и их части [1797] – Южная Америка, Африка (без гор Атласа), Аравия, Австралия, Антарктида.
* * *
Рис. 3.9.1.1. Тектоника [35].
Древняя Восточно-Европейская платформа включает два выступа фундамента на поверхности – Балтийский щит и Украинский кристаллический массив – и обширную Русскую плиту, где фундамент погружен и перекрыт осадочным чехлом. В строении фундамента участвуют архейские (самая древняя геологическая эра, выделяемая в геохронологии Земли – начало 3.500 млн. лет – конец 2.500 – 2.700 млн. лет назад) и последующие нижне- и среднепротерозойские толщи. Архейские породы образуют многочисленные массивы. Глубина залегания фундамента на Русской плите изменяется от нескольких сотен метров (на поднятиях) до нескольких тысяч метров (во впадинах). Наиболее крупные поднятия – Воронежская, Белорусская и Волго-Уральская антеклизы. Среди впадин выделяются Московская, Балтийская, Прикаспийская синеклизы. Породы, заполняющие синеклизы, имеют возраст от венда до кайнозоя и образуют верхний этаж структур Русской плиты. Самая крупная синеклиза – Московская – отделяет выступ фундамента Балтийского щита на севере от Воронежской и Волго-Уральской антеклиз на юге и юго-востоке. В её осевой части развиты триасовые и юрские породы, на крыльях – пермские и каменноугольные. Фундамент в её центральной части погружен на глубину 3 – 4 км.
Сибирская платформа имеет древний, преимущественно архейский фундамент. Сибирская платформа, в отличие от Восточно-Европейской, в конце протерозоя и начале палеозоя являлась областью общего погружения и почти повсеместного накопления морских отложений. Во 2-й половине палеозоя, в мезозое и кайнозое она была относительно приподнята и на ней накапливались главным образом континентальные отложения. Сибирская платформа отличается высокой степенью тектонической активности.
Средиземноморский пояс расположен к юго-западу и югу от Восточно-Европейской платформы. Внешняя зона пояса (Скифская плита, южная часть Туранской плиты, Таджикская депрессия и Северный Памир) представляет собой молодую платформу. Таджикская депрессия и Северный Памир в неогене – антропогене были охвачены орогенезом, в результате чего мезозойские и кайнозойские отложения платформенного чехла здесь смяты в складки. Скифская плита, включающая равнинные территории Крыма и Предкавказья, имеет фундамент, в составе которого выделяются блоки верхнепротерозойских пород. Платформенный чехол повсеместно включает отложения от меловых до антропогеновых. Южная часть Туранской плиты имеет фундамент, состоящий из ряда докембрийских массивов – Центральнокаракумский, Кара-Богазский, Северо-Афганский и др. Чехол плиты в целом образован серией отложений от юры до антропогена. Наиболее мощный чехол развит на юго-востоке в Мургабской и Амударьинской впадинах.
Внутренняя зона Средиземноморского пояса (Карпаты, Горный Крым, Кавказ, Копетдаг, Средний и Южный Памир) отличается тем, что мезозойские и кайнозойские отложения в ней представлены геосинклинальным типом формаций.
Древние архейские платформы Русская и Сибирская – стабильны на протяжении всего времени существования, начиная с самого раннего геологического времени. Это создаёт уверенные условия для существования разных форм жизни, а также создает им условия для длительного поступательного формирования и развития, не прерываемого геологическими катаклизмами. При таких условиях организмы, развивающиеся в пределах древних платформ, приобретают заметно преимущество перед другими, развивающимися на молодых и тектонически активных участках земной коры.
Естественно, эволюция отдаёт предпочтение более стабильным условиям существования.
Климатические данные о состоянии Земли в то историческое время также раскрывают нам дополнительные возможности для интересующего нас познания.
В терминальном рифее (680 – 570 млн. лет назад) большие пространства Европы и Северной Америки были охвачены обширным лапландским оледенением. Ледниковые отложения этого возраста известны на Урале, в Тянь-Шане, на Русской платформе (Белоруссия), в Скандинавии (Норвегия), в Гренландии и Скалистых горах.
В ордовикский период (500 – 440 млн. лет назад) Австралия располагалась близ Южного полюса, а северо-западная Африка – в районе самого полюса, что подтверждается запечатлевшимися в ордовикских породах Африки признаками широкого распространения оледенения.
В девонский период (от 410 млн. до 350 млн. лет тому назад) экватор располагался под углом в 55 – 65° к современному и проходил примерно через Кавказ, Русскую платформу и южную Скандинавию. Северный полюс находился в Тихом океане в пределах 0 – 30° северной широты и 120 – 150° восточной долготы (в районе Японии) [35, В.Н. Тихий, ст. Девонский период].
Поэтому на Русской платформе климат был приэкваториальным – сухим и жарким, отличался большим разнообразием органического мира. Часть территории Сибири занимали моря, температура воды которых не спускалась ниже 25°С [1802]. Тропический (гумидный) пояс, в разное время девонского периода простирался от современной Западно-Сибирской равнины на севере до юго-западного края Русской платформы [35, В.Н. Тихий, ст. Девонский период]. На основе палеомагнитного изучения пород установлено, что на протяжении большей части палеозоя и Северная Америка располагалась в экваториальной зоне. Ископаемые организмы и широко распространенные известняки этого времени свидетельствуют о господстве в ордовике теплых мелководных морей.
Напротив, на территории Гондваны климат был приполярным. В Южной Африке (в Капских горах) в свите Столовой горы, в бассейне Конго и в южной части Бразилии имеются ледниковые образования (тиллиты) – свидетели холодного околополярного климата. В протерозое и верхнем карбоне развивалось обширное оледенение. В Южной Австралии, Китае, Норвегии, Южной Африке, на юге Европы, в Южной Америке в пределах этого пояса обнаружены признаки ордовикского оледенения. Следы верхнекаменноугольного оледенения известны в Центральной и Южной Африке, на юге Южной Америки, в Индии и Австралии [1797]. Оледенения установлены в нижнем протерозое Северной Америки, в верхнем рифее (рифей – 1650 – 570 млн. лет) Африки и Австралии, в венде (680 – 570 млн. лет назад) Европы, Азии и Северной Америки, в ордовике Африки, в конце карбона и начале перми на материке Гондвана. Органический мир этого пояса отличался обеднённостью состава. В каменноугольном и пермском периодах на материке Гондвана развивалась своеобразная флора умеренного и холодного пояса, для которой было характерно обилие глоссоптерисов и хвощей [1797].
В девоне северный (аридный – засушливый) пояс охватывал Ангариду (Северную Азию) и складчатые сооружения, примыкавшие к нему с юга и востока, господствовал на континентах: Ангарском, Казахском, Балтийском и Северо-Американском [35, В.Н. Тихий, ст. Девонский период].
В Колорадо (часть бывшей Лавренции) в ордовикских песчаниках обнаружены фрагменты самых примитивных позвоночных – бесчелюстных (остракодерм).
После окончания цикла геосинклинальное развитие может повториться, но всегда какая-то часть геосинклинальных областей в конце очередного цикла превращается в молодую платформу. В связи с этим в течение геологической истории площадь, занятая геосинклиналями (морями), уменьшалась, а площадь платформ увеличивалась. Именно геосинклинальные системы являлись местом образования и дальнейшего нарастания континентальной коры с её гранитным слоем.
Периодический характер вертикальных движений в течение тектонического цикла (преимущественно опускание в начале и преимущественно поднятие в конце цикла) каждый раз приводил к соответствующим изменениям рельефа поверхности, к смене трансгрессий и регрессий моря. Те же периодические движения влияли на характер отлагавшихся осадочных пород, а также на климат, который испытывал периодические изменения. Уже в докембрий тёплые эпохи прерывались ледниковыми. В палеозое оледенение охватывало по временам Бразилию, Южную Африку, Индию и Австралию. Последнее оледенение (в Северном полушарии) было в антропогене [35, ст. Земля].
* * *
Рассмотренное выше положение континентов подтверждается данными фаунистического районирования, согласно которым суша Земли разделяется на четыре фаунистических царства: Арктогея, Палеогея, Неогея, Нотогея. Антарктическая суша, населённая преимущественно морскими животными не входит ни в одно из царств [39].
Арктогея («северная земля») с центром группирования на Русской платформе включает также Голарктическую, Индо-Малайскую, Эфиопскую области [35; 1803, стр. 354] и занимает Евразию (без Индостана и Индокитая), Северную Америку, Северную Африку (включая Сахару). Животный мир Акртогеи характеризуется общностью происхождения. В Арктогее обитают только плацентарные млекопитающие [39, ст. Арктогея].
Неогея («новая земля», более поздняя по времени, образовавшаяся из продуктов распада Гондваны) занимает Южную, Центральную Америку от Нижней Калифорнии и южной части Мексиканского нагорья на севере до 40° ю.ш. на юге и прилежащие к Центральной Америке острова. Распространены плацентарные [35; 39, ст. Неогея].
Нотогея («южная земля») занимает Австралию, Новую Зеландию и острова Океании. Длительная изоляция Нотогеи привела к формированию фауны, богатой эндемиками (изолированные виды). Число плацентарных млекопитающих относительно невелико: мышиные, рукокрылые, псовые [35, 39].
Палеогея занимает главным образом тропические районы Восточного полушария. Для Палеогеи характерны группы животных древней фауны Гондваны – ее Бразильско-Африканского континента: страусы, двоякодышащие рыбы, черепахи, а также хоботные, человекообразные обезьяны, хищные и др. [35].
Указанное выше распространение фауны заостряет наше внимание на особой концентрации плацентарных млекопитающих – в пределах Арктогеи с центром на Русской равнине. Первые плацентарные известны из раннего мела (мел – 135 – 65 млн. лет назад), отложения которого занимают обширные площади на Русской платформе [35].
Между тем, плацентарные млекопитающие, являются, во-первых, живородящими, а во-вторых, характеризуются наиболее высокой организацией и эколого-морфологическим разнообразием – головной мозг имеет сильно развитые большие полушария, которые соединены мозолистым телом; эмбриональное развитие протекает с образованием плаценты.
К плацентарным принадлежит и человек. Преобладание плацентарных на территории Арктогеи даёт нам надёжные основания для утверждения именно этой области в качестве наиболее вероятной прародины человека.
Угли
Природные условия той или иной части Земли способствуют возникновению жизни – как животной, так и растительной. В пищевой цепи не могут существовать исключительно плотоядные или исключительно травоядные. А, следовательно, для того чтобы уверенно указать на присутствие жизни в том или ином регионе, следуют установить хотя бы одну из этих составляющих – либо останки животных, либо останки растений.
Последние, разлагаясь, образуют угли.
Отсюда следует, что, определив размещение месторождений углей на планете, мы одновременно определим и места проистечения жизни.
Это позволит нам сделать экскурс в древнюю историю Земли в том её аспекте, который касается условий для возникновения и протяженного существования жизни.
Угли образуются из остатков высших наземных растений. Отложение их происходило преимущественно в болотах, занимавших низменные побережья морей, заливов, лагун, пресноводных бассейнов (озёр и рек). Накапливавшийся растительный материал в результате биохимического разложения перерабатывался в торф; при этом значительное влияние оказывали обводнённость и химический состав водной среды. Торфообразование и торфонакопление завершались перекрытием торфяника осадками, образующими породы кровли. Диагенетические и биохимические процессы приводили к превращению торфа в бурый уголь. В результате длительного воздействия повышенных температур и давления бурые угли преобразуются в каменные угли, а последние – вантрациты.
Рис. 3.9.1.1.1. Главные угольные бассейны и месторождения [35].
Углеобразование – один из региональных геологических процессов, протекавший и возобновлявшийся при благоприятном сочетании тектонических, климатических, геоморфологических, фитоценологических и др. факторов. Крупные эпохи углеобразования приурочены к периодам медленных колебательных движений земной коры на фоне общего длительного погружения крупных областей и участков. Для углеобразования существенное значение имели возникновение в нижнем палеозое наземной растительности и её эволюция в последующей истории Земли. Наличие в осадочных толщах гумусовых углей отмечается с силура, а угленакопление промышленного значения – с девона. Получившие в среднем палеозое развитие влаголюбивые папоротникообразные растения ограничивали размещение областей угленакопления приморскими равнинами. С последующей эволюцией растительных форм и расселением их на суше связано перемещение областей углеобразования в глубь материков [1936, 1940].
Бурый уголь представляет собой переходную форму от торфа к каменному углю. Для бурого угля характерно наличие гуминовых кислот. Наиболее крупные месторождения и бассейны бурых углей характерны для мезозойского (220 – 240 млн. лет, конец – 63 – 69 млн. лет) и последующего – кайнозойского возраста. В России геологические запасы бурого угля исчисляются почти в 3,5 триллиона тонн. Значительное количество запасов сосредоточено в Канско-Ачинском бассейне, Бабаевском месторождении Южно-Уральского бассейна, Свободненском месторождении Амурской области и др. За пределами России подавляющая часть бурых углей добывается в Германии. Значительна добыча также в Чехии и Словакии [1932].
На карте «Главные угольные бассейны и месторождения» (рис. 3.9.1.1.1.) отчётливо определяются основные зоны образования углей. Они сосредоточены почти исключительно в Северном полушарии и расположены между 40° и 50°. На Евразийском континенте месторождения углей имеют сплошную протяжённость от Западной Европы через Русскую равнину и до Дальнего Востока и долины реки Хуанхэ. На Русской равнине имеется ряд угольных бассейнов, например, Подмосковный угольный бассейн.
Напротив, ни в Египте, ни в Месопотамии, ни в Индии месторождений углей практически нет.
Анализируя такое расположение углей, приходим к следующим выводам:
1. Начавшееся с палеозоя активное заселение растениями территорий Земли происходило неравномерно;
2. Преимущественные зоны произрастания были сосредоточены в Северном полушарии на территории древнего материка Лавразия, состоящего из древних платформ – Русской, Сибирской, Китайской и Северо-Американской;
3. На территории другого древнего континента – Гондваны, – состоящего из острова Мадагаскар, полуострова Индостан (южнее Гималаев), Африканской (без гор Атласа), Южно-Американской (к востоку от Анд), Антарктической платформ, а также Аравии и Австралии, уровень растительности либо отсутствовал полностью, либо был крайне незначительным.
Таким образом, очевидно, что Северное полушарие в виде древнего материка Лавразии по сравнению с южной Гондваной ещё в палеозое имело более привлекательные условия для формирования жизни. Что нашло своё отражение в возникновении и распространении основных масс высших растений, дошедших до нас в виде залежей углей.
Эта картина полностью повторяется и в настоящее время в виде полной аналогии распространения плодородных почв, основанных на тех же гуминовых соединениях (см. п. 2.1. гл. IV).
