Четвертичный период
Содержание
- Введение 3
- Природные условия 4
- Органический мир 7
- Полезные ископаемые 16
- Заключение 17
- Список литература 18
Введение
Возраст Земли приблизительно равен 5 млрд. лет. История Земли делится на четыре эры: архейскую, палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую. Кайнозойскую эру (эру "новой жизни", время господства млекопитающих), длившуюся 60-70 млн. лет, делят на три периода – палеогеновый, неогеновый и четвертичный.
Четвертичный период подразделяется на два отдела; плейстоцен (время почти новой жизни) и голоцен (время совсем новой жизни). Это самый короткий период в истории Земли - начался лишь около 1,5 млн. лет назад.
Становление человеческого общества и активное вмешательство человека в течение многих природных процессов позволили назвать четвертичный период антропогеновым. В течение плейстоценовой и голоценовой эпох антропогена в результате интенсивных тектонических движений продолжали увеличиваться глубина и ширина Атлантического и Индийского океанов и уменьшались размеры Тихого океана. Уровень Мирового океана также был постоянным. В эпоху максимального оледенения уровень океана уменьшался на 100м, а в эпохи межледниковья увеличивался на 10 м по отношению к современному. Приведенные цифры весьма приблизительны и не полностью отражают действительную картину изменения гипсометрического положения каждого конкретного участка.
Наряду с тектоническими движениями большую роль в становлении современного облика рельефа играли экзогенные факторы — деятельность поверхностных вод, морей и ветра.
Под
воздействием тектонических факторов,
а также изменения объема воды
в Мировом океане в процессе таяния
льда или формирования наземного
оледенения происходили морские регрессии
и трансгрессии. Однако они были менее
грандиозными, чем в прошедшие геологические
эпохи и охватывали, как правило, сравнительно
узкие приморские участки.
Природные
условия
В течение непродолжительного четвертичного периода не было значительных перемещений континентов. Однако изменения климата были огромными.
От предыдущих геологических эпох антропоген отличается сильным похолоданием климата, наложившим свой отпечаток, как на рельеф местности, так и на биологические формы. Процесс похолодания, начавшийся еще в конце третичного периода, продолжался в антропогене с повышенной интенсивностью, достигнув здесь своего максимума. По мере понижения температуры на возвышенных местах образовывались снежники и ледники, не успевавшие растаять летом. Под собственной тяжестью они сползали с гор в долины, и со временем обширные зоны северного и южного полушария оказались подо льдом. Ледники поползли с севера на юг, покрыв льдами Канаду, северную половину Европы и большую часть Северной Азии.
В некоторые моменты ледяная кора покрывала свыше 45 млн. квадратных километров, что составляло до 26% всей суши, в то время как площадь современного оледенения равна около 16 млн. км2, или 11% суши. В Европе оледенение доходило до Южной Англии, Голландии, Гарца и Карпат, в Средней России до долин Дона и Днепра (44° сев. широты). В Северной Америке ледяные поля простирались до 40° северной широты, где ныне находятся города Сент-Луис и Филадельфия. Хотя четвертичный период в целом и был более холодным, чем предшествующие геологические эпохи, тем не менее и в нем периоды оледенения чередовались с межледниковыми периодами, когда льды отступали и на земле временно воцарялся умеренный климат. За последний миллион лет было не менее шести ледниковых и межледниковых периодов. Похолодание привело к образованию четко обособленных климатических зон, или поясов (арктического, умеренного и тропического), проходящих через все континенты. Границы отдельных зон были подвижными и зависели от продвижения к югу или отступления ледников, поэтому территория современного умеренного пояса не раз на время становилась Арктикой.
С четвертичным периодом связаны четыре больших оледенения. Им дали следующие названия: гюнцское, миндельское, рисское и вюрмское. В Восточной Европе различают окское (лихвинское), днепровское, московское и валдайское оледенения, в Северной Америке - небраскское, канзасское, иллинойсское и висконсинское. Продолжительность ледникового периода, по современным данным, составляет около 200 тыс. лет, а послеледникового -20 тыс. лет. Для общей характеристики четвертичного оледенения можно отметить, что мощность льда и среднем достигала 1-2 км и лишь у концов уменьшалась до 200-300 м.
В начале плиоценового периода произошло всеобщее поднятие материков. Огромный гюнцский ледник двигался с севера, неся с собой большое количество обломочного материала.. Его толщина достигала 800 м. Крупными пятнами он покрыл большую часть Северной Америки и альпийскую область Европы. Под ледником находилась Гренландия. Затем ледник растаял, а обломочный материал (морена, валуны, пески) остался на поверхности почвы. Климат сделался относительно теплым и влажным. В то время острова Англии отделялись от Франции речной долиной, а Темза была притоком Рейна. Черное и Азовское моря были значительно шире современных. Во время Валдайского оледенения амплитуда колебания уровня океана достигала 83-93 м, а во время Днепровского (максимального) - 130-150 м. Значительно меняло свои размеры в четвертичный период Каспийское море. В ледниковую эпоху, в связи с уменьшением притока, бассейн этого моря испытывал фазу максимального сокращения. В эпоху же послеледниковой, так называемой Хвалынской трансгрессии уровень его был примерно на 50 м выше уровня океана или на 75 м выше современного положения уровня. В это время воды Каспийского моря распространялись далеко на север и занимали обширную Прикаспийскую низменность, причем площадь моря была почти в 2 раза больше современной.
В
послеледниковую эпоху
Характерными признаками великого оледенения, сохранившимися до наших дней, являются окатанные гранитные валуны, иногда с характерной "штриховкой". Это так называемые эрратические (т.е. блуждающие) валуны, которые были перенесены от мест выхода соответствующих скальных пород движением древнего ледника.
Ледники образуются из снега в местах, где он скапливается в количествах, превышающих летнее таяние. Снег слеживается в плотный фирн, а когда толщина снежного пласта достигает 30 м, нижние его слои под собственным весом начинают обращаться в чистый лед. Дальнейшее увеличение толщины снежно-ледяных масс ведет к тому, что они начинают медленное движение, которое будет тем быстрее, чем толще ледник (и, соответственно, чем выше создаваемое им давление). Движущийся лед способен не только захватывать свободно лежащие обломки и мелкозем, но и отрывать целые глыбы коренных пород. Валуны, щебень и песок, вмороженные в придонные слои движущегося ледника, выполняют роль гигантского напильника, который сглаживает и шлифует (а местами, наоборот, царапает) каменные поверхности, служащие ледниковым ложем. При этом подо льдом формируются своеобразные толщи валунных суглинков и песков, отличающиеся высокой плотностью, связанной с воздействием ледниковой нагрузки - основная, или донная морена.
При потеплении климата края ледников отступают на новые - равновесные - рубежи. Концевые части ледниковых языков "мертвеют", их лед перестает двигаться и постепенно стаивает. Включенные ранее в "мертвый" лед валуны, песок и суглинок высвобождаются, образуя вал, повторяющий очертания ледника - конечную морену; другая часть обломочного материала (в основном песок) выносится потоками талой воды и отлагается вокруг в виде флювиогляциальных равнин (зандров). Со временем геологи выяснили, что подобные потоки практически так же действуют и в глубине ледников, заполняя флювиогляциальным материалом трещины и внутриледниковые каверны.
После
стаивания ледниковых языков с такими
заполненными пустотами на земной поверхности
остаются - поверх вытаявшей донной морены
- хаотические нагромождения холмов различной
формы и состава: яйцевидные (при виде
сверху) друмлины, вытянутые на манер железнодорожных
насыпей вдоль оси ледника (и перпендикулярно
конечным моренам) озы и неправильной
формы камы. Замечательно четко все эти
формы ледникового ландшафта представлены
в Северной Америке: граница древнего
оледенения маркирована здесь конечноморенным
валом с высотами до 50 м, протянувшимся
поперек всего континента от восточного
его побережья до западного. К северу от
этой "Великой китайской стены" ледниковые
отложения представлены в основном мореной,
а к югу от нее - плащом флювиогляциальных
песков и галечников.
Органический
мир
На протяжении четвертичного периода материки и океаны приобрели современные очертания. Неоднократно изменялся климат. В начале плиоценового периода произошло всеобщее поднятие материков. Огромный гюнцский ледник двигался с севера, неся с собой большое количество обломочного материала. Его толщина достигала 800 м. Крупными пятнами он покрыл большую часть Северной Америки и альпийскую область Европы. Под ледником находилась Гренландия. Затем ледник растаял, а обломочный материал (морена, валуны, пески) остался на поверхности почвы. Климат сделался относительно теплым и влажным. В то время острова Англии отделялись от Франции речной долиной, а Темза была притоком Рейна. Черное и Азовское моря были значительно шире современных, а Каспий — более глубоководным.
В Западной Европе жили бегемоты, носороги, лошади. Слоны, высотой до 4 м, населяли территорию современной Франции. На территории Европы и Азии водились львы, тигры, волки, гиены. Самым большим хищником того времени был пещерный медведь. Он почти на треть крупнее современных медведей. Жил медведь в пещерах, питался преимущественно растительностью.
Тундры и степи Евразии и Северной Америки населяли мамонты, достигавшие 3,5 м в высоту. На спине у них был большой горб с запасами жира, помогавший им переносить голод. Густая шерсть и толстый слой подкожного жира оберегали мамонтов от холода. С помощью сильно развитых выгнутых бивней они в поисках еды разгребали снег.
Растения
раннего плейстоцена
Миндельский ледник достиг территории современной Московской области, покрыл Северный Урал, верховье Эльбы и часть Карпат.
В Северной Америке ледник распространился на большую часть Канады и на северную часть США. Толщина ледника достигала 1000 м. Впоследствии ледник растаял, а принесенный им обломочный материал покрыл почву. Ветер перевевал этот материал, воды перемывали его, постепенно образуя мощные толщи лёссов. Значительно поднялся уровень морей. Оказались затопленными долины северных рек. Между Англией и Францией образовался морской пролив.
В Западной Европе росли густые леса из дубов, ильмов, тиссов, буков, рябин. Встречались рододендроны, инжир, самшит. Следовательно, климат в то время был значительно теплее нынешнего.
Типичная полярная фауна (песец, полярный волк, северный олень) переселяется в северную тундру. Наряду с ними живут мамонты, шерстистые носороги, большерогие олени. Шерстистый носорог был покрыт густой длинной шерстью. В высоту он достигал 1,6 м, в длину — около 4 м. На голове шерстистый носорог имел два рога: острый большой, длиной до одного метра, и меньший, расположенный позади большого.
Болышерогий олень имел огромные рога, напоминавшие по своей форме рога современного лося. Расстояние между концами рогов достигало 3 м. Они весили около 40 кг. Болышерогие олени широко расселились на территории Европы и Азии и дожили до голоцена.
Южнее тундры жили длиннорогие бизоны, лошади, олени, сайгаки, бурые и пещерные медведи, волки, лисицы, носороги, пещерные и обыкновенные львы. Пещерные львы были почти на треть крупнее обыкновенных. У них была густая шерсть и длинная лохматая грива. Встречались пещерные гиены, почти вдвое крупнее современных гиен. На юге Европы обитали бегемоты. В горах жили бараны и козлы.
Рисское оледенение покрыло мощным — до 3000 м — слоем льда северную часть Западной Европы, двумя длинными ледниками достигло территории нынешнего Днепропетровска, Тиманского кряжа и верховья Камы.
Лед покрыл почти всю северную часть Северной Америки.
Вблизи ледников жили мамонты, северные олени, песцы, белые куропатки, бизоны, шерстистые носороги, волки, лисицы, бурые медведи, зайцы, овцебыки.
Мамонты и шерстистые носороги распространились до границ современной Италии, расселились на территории нынешней Англии и Сибири.
Ледник растаял, и вновь, поднялся уровень моря, в результате чего оно затопило северное побережье Западной Европы и Северной Америки.
Климат оставался влажным и холодным. Распространяются леса, в которых росли ели, грабы, ольхи, березы, сосны, клены. В лесах обитали туры, олени, рыси, волки, лисицы, зайцы, косули, дикие кабаны, медведи. В лесостепной зоне встречались носороги. В образовавшихся обширных южных степях бродили стада бизонов, зубров, лошадей, сайгаков, страусов. На них охотились дикие собаки, львы, гиены.
Вюрмское оледенение покрыло льдом северную часть Западной Европы, современную территорию европейской части Советского Союза до широт Минска, Калинина, верховья Волги. Пятнами ледника была покрыта северная часть Канады. Толщина ледника достигала 300—500 м.
Его конечная и донная морены образовали современный моренный ландшафт. Вблизи ледников возникли холодные и сухие степи. Там росли карликовые березы и ивы. На юге начиналась тайга, где росли ели, сосны, лиственницы. В тундре жили мамонты, шерстистые носороги, овцебыки, песцы, северные олени, зайцы-беляки и куропатки; в степной зоне — лошади, носороги, сайгаки, быки, пещерные львы, гиены, дикие собаки; хорьки, суслики; в лесной— олени, рыси, волки, лисицы, бобры, медведи, туры.
Вюрмский ледник отступал постепенно. Достигнув Балтийского моря, он остановился. Вблизи образовалось много озер, где отложились так называемые ленточные глины — порода с чередующимися слоями песка и глины. Песчаные прослойки откладывались летом, когда в результате интенсивного таяния льда образовывались бурные ручьи. Зимой воды было меньше, сила течения ручьев ослабевала, и вода могла переносить и откладывать только мелкие частицы, из которых формировались прослойки глины.
Финляндия в то время имела вид архипелага. Балтийское море соединялось широким проливом с Северным Ледовитым океаном.
Позднее ледник отступил к центру Скандинавии, на севере образовалась тундра, а затем — тайга. Вымирают носороги, мамонты. Полярные формы животных мигрируют на север. Фауна постепенно приобретает современный вид. Однако в отличие от современной, она характеризуется значительным количеством особей. Огромные стада зубров, сайгаков, лошадей населяли южные степи.
В саваннах Европы обитали львы, гиены, иногда сюда заходили тигры. В ее лесах водились туры, барсы. Намного больше было и. современных представителей лесной фауны. Да и сами леса занимали большую территорию.
В полноводных реках Европы водилось много рыбы. А по тундре ходили гигантские стада северных оленей и овцебыков, Еще живут в Новой Зеландии гигантские динорнисы, нелетающие птицы — моа, дронты. На Мадагаскаре водятся страусообразные эпиорнисы, достигавшие в высоту 3-4 м. Их яйца сейчас, находятся в болотах острова. Странствующие голуби еще в XIX в. огромными стаями селились в Америке. Близ Исландии обитали бескрылые гагарки. Все эти птицы были истреблены человеком.
Приматы
Путь развития, на который в конце мезозоя вступили насекомоядные предки приматов и который закончился с появлением современного человека, достиг своей высшей точки в четвертичном периоде. Человек произошел от узконосых обезьян Старого Света (Cercopithecoidea), от которых в конце нижнетретичной эпохи отделилась новая ветвь — надсемейство человекообразных (Hominoided), к которому принадлежит человек и его ближайшие предки. Для развития этого семейства понадобилось приблизительно 14 млн. лет, эволюция рода Homo продолжалась и того меньше — около 3 млн. лет. В настоящее время принято выделять среди Hominidae четыре рода: рамапитеков (Ramapithecus), австралопитеков (Australopithecus), парантропов (Paranthropus) и человека (Homo).
Рамапитеки были гораздо меньше современного человека, их рост не превышал 110 см, но, в отличие от человекообразных обезьян, они передвигались в вертикальном положении на двух ногах. Остатки их скелетов, известные из верхнего миоцена Индии, Китая и Кении, позволяют отнести их к той же эволюционной линии, по которой развивался и человек. Это самый древний из всех известных предков человека; он жил в лесостепной полосе примерно 12—14 млн. лет тому назад.
Австралопитеки (Anstralopithecus) стояли на следующей ступеньке лестницы, ведущей к человеку. Находки их остатков и стоянок были сделаны на африканском континенте. Их рост доходил до 120 см, при хождении они держали тело вертикально. Черепная коробка уже близка к таковой современного человека, а мозг австралопитека, относительно размеров тела, имеет больший объем, чем мозг человекообразной обезьяны. Австралопитеки жили в открытых степных пространствах и добывали пропитание охотой. Вместе с их остатками найдены примитивные костяные и каменные орудия, доказывающие, что австралопитеки обладали чем-то большим, чем простая звериная сообразительность, и что они уже умели пользоваться своими руками для изготовления различных орудий. Предполагается, что австралопитеки жили около трех миллионов лет тому назад.
Схема эволюции черепа в ряду от зверообразных пресмыкающихся ( Therapsida) до человека.
A. Thrinaxodon, звероподобное пресмыкающееся.
Б. Zalambdalestes, примитивное насекомоядное.
В. Northarctus, лемур.
Г. Rhinopithecus, обезьяна Старого Света (семейство Cercopithecidae).
Д. Australopithecus, древнейший представитель семейства Hominidae.
E.
Homo erectus erectus яванский человек (питекантроп)
Ж Homo sapiens neanderthalensis, неандерталец.
3.
Homo sapiens sapiens, современный человек.
Род Paranthropus сложился примерно в то же время, что и австралопитеки, но его представители отличались большим ростом и более массивным телосложением. Они были современниками Australopithecus habilis. Парантропы были лесными существами и питались исключительно растительной пищей, в связи с чем у них были развиты крупные зубы с большой рабочей поверхностью. Орудий труда, по-видимому, не изготовляли.
Вымершие ближайшие предки современного человека, равно как и существующие человеческие расы, относятся к роду Homo, первым общепризнанным представителем которого является Homo erectus. Первые остатки Нота erectus были обнаружены в 1891 г. голландским врачом Э. Дюбуа на острове Ява. Обнаруженный вид был назван первооткрывателем Pithecantropus. В 1936 г., на том же острове немецкий палеонтолог д-р Г. фон Кенигсвальд нашел кости, подобные костям питекантропа, но принадлежащие более крупным существам, и их возраст был, вне всяких сомнений, более древним. Кенигсвальд назвал открытый вид Homo modjokertensis. Подобные остатки древнейших примитивных людей были обнаружены и в Китае. В 1927 г. канадский профессор Девидсон Блэйк нашел к юго-востоку от Пекина (в Чжоукоудянь) остатки еще одного древнего человека, получившего имя Sinanhropus pekinensis. Китайский палеонтолог д-р By открыл в 1963 г. близ Ландяна челюсть древнего человека, описанного им под названием Sinanthropus lantianensis. Челюсть из Ландяна древнее находок из Чжоукоудяна. Наконец, Кенигсвальд обнаружил в различных аптеках Китая многочисленные зубы еще одного древнего человека, названного им Sinanthropus officinalis.
Остатки древнейших представителей рода Homo известны и из Европы. Еще в 1907 г. неподалеку от германского города Гейдельберга была обнаружена при раскопках нижняя челюсть древнего человека, названного гейдельбергским (Homo heidelbergensis). Челюсть гейдельбергского человека обладает многими типичными для современного человека признаками, однако по массивности она сопоставима с челюстью яванского Pithecamhropus modjokertensis. Другой европейский древний человек был обнаружен в 1965 г. доктором Вертесом в Венгрии близ Будапешта. По ряду признаков эти остатки сходны с остатками китайских синантропов; теперь их относят к Homo erectus.
Подобные находки были сделаны и в Африке. В 1954 г. близ Тернифина в районе Орана (Алжир) французская экспедиция под руководством К. Арамбурга и Р. Гоффстеттера обнаружила остатки человекоподобного существа, близкого по своим чертам к яванскому питекантропу и названному Atlanthropus mauritanicus. Аналогичные находки были сделаны на севере Танзании. В 1953 г. д-р Дж. Т. Робинсон обнаружил в районе Сварткранса в Южной Африке части скелетов древнего человека, названного Telamhropus capensis, который, однако, близок к древним людям с Явы, из Китая и Европы.
В последние годы известное
по фрагментарным остаткам
Честь открытия Homo habilis принадлежит
английскому археологу д-ру
Супруги Лики начали свои
Среди других важнейших
Подвергнув сравнительному
Судя по строению бедренных костей. Homo erectus был прямоходящим, его рост составлял до 170 см. Будучи существом общественным, он жил в коллективах себе подобных, охотился на зверей, но не пренебрегал и плодами. Умел изготовлять различные каменные орудия и применять их для охоты и разделки туш убитых животных. Он научился разводить и поддерживать огонь, создавая подобие домашнего очага, о чем свидетельствуют результаты некоторых раскопок на территории Венгрии и Китая.
Последним звеном в этой
Однако находки других подвидов
Homo sapiens, в частности, из Германии
и Палестины, намного древнее
и насчитывают возраст не
Еще совсем недавно древний
европейский человек —
Появление Homo sapiens завершает развитие
гоминид, для которого
Полезные
ископаемые
Полезные ископаемые, которые приурочены к четвертичным отложениям, можно разделить на несколько генетических групп. Это разнообразные россыпи, руды осадочного происхождения, нерудные полезные ископаемые, горючие ископаемые, а также подземные воды и лед. Среди россыпных месторождений известны как аллювиальные, так и прибрежно-морские. Среди них наиболее важны золото, платина, касситерит, алмазы, ильменит, циркон, рутил. Большое значение имеют бобовые железные руды озерно-болотного и озерного происхождения, прибрежно-морские фосфоритовые конкреции, залежи глауконита и особенно железомарганцевые и меднованадиевые конкреции, скопления которых широко распространены в глубоководных областях Мирового океана.