[Главная]

Палеоген юга России

Неглубокие моря, невысокие равнины

Отрезки геологического времени ассоциируются с определенными смысловыми и визуальными символами. Символы определяются характерными признаками, свойствами. Так, например, каменноугольный период вызывает образ карбонового леса в болоте. Четвертичный связан с ледниковыми щитами.

При знакомстве с  палеогеновым периодом в интересующем нас регионе мы безусловно будем видеть перед собой моря. Их наступления, господство, иногда отступления. Что это за моря, изменения их береговых линий, как они сменяли друг друга и как выглядели их берега - мы и попробуем разобраться.

Закачивается меловой период. Вымерли и продолжают довымирать динозавры. Вымирают они по причинам глобальной перестройки биосферы, начавшейся в середине мела, а не убитые астероидом (сам факт падения которого не подвергается сомнению). Конец мела известен вымираниями также аммонитов (головоногих моллюсков с закрученной раковиной), белемнитов(головоногих моллюсков с внутренней раковиной-ростром) и других видов животных.

После мела, 65 миллионов лет назад, начинается палеогеновый период. Палеоген продлится до верхней границы 23 миллиона лет назад. Тридцать с лишним миллионов лет это достаточный интервал для того, чтобы поискать их следы в окружающем мире.

Глобальная картина земной поверхности к началу палеогена уже похожа на современную. Мы бы узнали планету при виде из космоса. Положение дрейфующих континентов приближено к нынешнему. Так, уже существует и расширяется Атлантический океан. Индостан еще не столкнулся с Азией, хотя и сближается с ней.

Глобальная реконструкция планеты на границе мела и палеогена согласно C.R Scotese

Напомним, что вода на планете Земля заполняет океанические впадины между континентами (это глубоко, километры) и отчасти заливает пространства континентальных массивов (это неглубоко, максимум первые сотни метров, шельф). В определенные периоды интенсификации тектонической активности и связанного с ней ускоренного разрастания океанического дна в срединно-океанических хребтах литосфера как бы слегка вытесняет воду океана, объем океанических впадин уменьшается. Уровень мирового океана увеличивается, и вода покрывает низменные пространства континентов. Образуются так называемые эпиконтинентальные моря. Линии их берегов и их изменения зависят также от поднятий и опусканий структур самих континентов, например, Воронежского кристаллического массива и его частей.

Еще раз посмотрим на карту Земли, сформировавшуюся в начале палеогена. Между Африкой и Европой существует, постепенно уменьшаясь вследствие их взаимного сближения, пространство океана Тетис. Окраинными морями этого океана и были те моря, которые существовали в палеогене на территориях Воронежской области и Северной Африки.

Начало палеоцена

И если вид планеты из космоса был бы нам знакомым, то вот степные просторы Юга России мы бы не узнали совершенно. Моря покрывали большую часть территории большую часть времени. Низменная суша же почти полностью покрыта лесами, которые  остаются зелеными круглый год. Никаких снегов и льдов, морозов, здесь не бывает в принципе. Смена сезонов практически заключается в изменении количества дождей.

Палеогеновый период разделен на три эпохи – палеоцен (самый древний, следует за меловым периодом), эоцен и олигоцен (самый молодой, предшествует неогеновому периоду). Международная стратиграфическая шкала подразделяет палеоцен, эоцен и олигоцен на следующие века:

Палеоцен:

Датский (Danian) 66,0 – 61,6 млн. л.н.

Зеландский (Selandian) 61,6 – 59,5 млн. л.н.

Танетский (Thanetian) 59,5 – 56,0 млн. л.н.

Эоцен:

Ипрский (Ypresian) 56,0 – 47,8 млн. л.н.

Лютетский (Lutetian) 47,8 – 41,2 млн. л.н.

Бартонский (Bartonian) 41,2 – 37,8 млн. л.н.

Приабонский (Priabonian) 37, 8 – 33,9  млн. л.н.

Олигоцен:

Рюпельский (Rupelian) 33,9 – 27,8 млн. л.н.

Хаттский (Chattian) 27,8 – 23,03 млн. л.н.

Исторически палеоген на юге России изучался в Поволжье и параллельно в Приднепровье. Обрывы берегов крупных рек давали достаточно материала для исследований. Из Приднепровья пришли термины «сумские», «каневские», «бучакские», «киевские», «харьковские», «полтавские» слои. Из Поволжья известны «сызранские», «саратовские», «камышинские», «царицынские» слои и так далее. Соответственно, территория, расположенная между этими регионами является соединяющим пересечением этих схем. Это обстоятельство требовало усилий по согласованию синхронных слоев между собой и привело к научным дискуссиям и некоторой запутанности терминологии слоев, ярусов и горизонтов. Усовершенствование региональных стратиграфических схем продолжается и сегодня. Но мы увидим за непривычными названиями динамическую и живую эволюцию региона.

Переход от мела к палеогену был ознаменован продолжением большого отступания морей, которое началось в конце мелового периода. Датский век – первый век палеоцена – ученые называют сухим. В начале палеоцена, в датском веке море на интересующей нас территории осталось в Предкавказском прогибе и на территории будущей Прикаспийской низменности. Огромный единый континентальный массив простирался от Прикаспия на всю Европу (кроме территорий Бельгии и Дании), включая Скандинавский щит.

Датское море в Прикаспийской низменности было заливом Тетиса, тогдашнего Средиземноморья. На северо-западе Европы море датского века было частью Атлантики.

Уже очень скоро, в зеландский век, море  начало расширяться. На юге России оно, обойдя «мыс» древнего и весьма разрушенного сооружения Донецкого кряжа, поднялось до окрестностей Миллерово Ростовской области (точнее, до юго-восточного окончания так называемого Миллеровского вала). Море огибало зону Доно-Медведицких поднятий и затем заливало собой все Среднее Поволжье. Этому морю соответствуют отложения сызранских слоев в Поволжье (и тацинских в Ростовской области).

Рис.1 Нижний палеоцен. Зеландий. Сызранское (тацинское) время. Максимальные границы моря

На территории Ростовской области это море испытало настоящую космическую катастрофу. Согласно данным ученых-геологов, в раннепалеоценовое море, в залив неподалеку от берега – Донецкого кряжа – обрушился астероид. Испарившись при ударе, он вызвал ударную волну в каменноугольных, пермских, триасовых и меловых породах дна, раздробив, смяв и перемешав их. Диаметр большой астроблемы, широко известной как Каменская, составляет 25 километров. Раздробленные и выброшенные из воронки кратера породы смешались впоследствии с донными осадками и образовали поле обломков, известное как глубокинская свита. Мощность ее 200-300 метров, а  размеры 40 на 60 километров.

Неподалеку в то же мгновение ударился осколок большого астероида, образовав Гусевский кратер.

В современном рельефе эти кратеры не отражаются. Следы присутствуют в редких обнажениях, содержащих так называемую ударную брекчию в берегах рек Большой и Малый Калитвенец и Северский Донец. Масштаб и причины палеоценовой катастрофы стал понятен ученым после обобщения данных многочисленных буровых скважин.

Диаметр астероида можно оценить примерно в один километр, если его скорость принять близкой к 20 километрам в секунду (наиболее вероятная скорость столкновения с земной атмосферой - 25 км/с).

Безусловно, удар астероида вызвал гигантское цунами, обрушившееся на поросшие вечнозеленым лесом берега моря.

Заполняющая впадину кратера аллогенная брекчия. Аллогенная - выбитая ударом и упашая опять в кратер и вокруг. Фото Б.Панасюка.

Брекчированная глыба известняка из закратерного выброса у хутора Исаев. Фото Б.Панасюка.

После некоторого отступления в конце зеландского века море вновь наступило на сушу. Идет верхний палеоцен, танетский век. Воды северного бассейна расширяются, заливают Северную Германию, Литву, Белоруссию,  Днепровско-Донецкую впадину. Навстречу им движутся моря Южно-Русского бассейна. Образуется морской пролив, непосредственно связывающий северный бассейн и Южно-Русский через Белгород, Гомель.

Отложения этого времени известны как сумской горизонт. В Ростовской области это бузиновские, вешенские слои, в Поволжье это пролейские и царицынские слои соответственно.

Районы Саратова и Пензы находятся под водой. На востоке это Южно-Русское море переходило в Туранское море, покрывая Казахстан, доходя заливом до Ташкента и юга Урала.

Рис.2 Верхний палеоцен. Танет. Вешенское время. Максимальные границы моря

Палеоцен окончился. Началась следующая эпоха, эоцен. Первый век эоцена, ипрский, ознаменован сначала обмелением бассейна (суровикинские слои), но затем очередной трансгрессией. Этот ритм известен ученым как каневский горизонт нижнего эоцена. По-видимому, помимо продолжавшейся связи Южно-Русского бассейна с Северным, образовалась связь Туранского моря с Западно-Сибирским. Западно-Сибирское море являлось заливом Северного океана и  плескалось вдоль восточных границ Уральских гор.

Как выглядели берега тех морей? Палеоген характерен очень благоприятным и равномерным по планете климатом. На рассматриваемой территории Юга России он был тогда похож на современные тропический и субтропический.

Заболоченные прибрежные равнины покрывались мангровыми зарослями из болотных кипарисов и пальм. Дальше расстилались невысокие плоские пространства, покрытые вечнозелеными лесами. Самыми высокими деревьями были секвойи, возвышавшиеся отдельными деревьями над зеленым покровом.

Росли вечнозеленые дубы, каштаны, лавры, миртовые, кипарисовые, араукарии, туя и другие. Древовидные папоротники составляли подлесок.  Присутствовали веерные пальмы, банановые, драконовые деревья, сандаловые. Комплекс палеоценовой и эоценовой флоры такого вида носит название полтавской. Населяли те лесистые равнины и животные. Для палеоцена и эоцена характерна так называемая бронтотериевая фауна. Нет сомнений, что ее представители жили в лесах и болотах, хотя никаких окаменелых скелетов или костей их на равнинах Юга не найдено.  Что это за представители?

Тапирообразные, гиракодонты (носороги), аминодонты (болотные носороги), бронтотерии (непарнокопытные, далекие родственники носорогов) , огромные длиннорукие халикотерии. Грызуны, зайцеобразные, насекомоядные. Сами насекомые, весьма похожие на современных.

Пантодонты (животные размером с корову, стремительно вымершие в середине эоцена). Диноцераты (крупные травоядные с характерными костными рогами и выступами на морде). Возможно, крупные (до 1,75 метров высотой) нелетающие птицы гасторнисы. Совы, утки, бакланы, журавли и журавлеобразные.

Крупные представители бронтотериевой фауны очень интересны, но по-настоящему поражают именно следы бесчисленных микроскопических существ, оставивших в палеогене многометровые толщи известняков или опок. Так, мергели оставлены кокколитофоридами, микроскопическими водорослями. Они обладают своеобразным панцирем из известковых дисков - пластинок, окружающих клетку. Опоки же сложены остатками совсем других организмов – диатомей, скелеты которых состоят из кремнезема (оксида кремния).

Следующий ритм также вначале соответствовал обмелению моря, небольшому отступлению, а затем вновь трансгрессии. Это был лютетский век, он соответствовал бучакскому горизонту среднего эоцена. Бучакские слои выражены в основном песками и песчаниками.

Эоцен

Бучакские кварциты. Окрестности х. Скельновского. Вторичные, образованные из рыхлых песчаных отложений при помощи масс растворенного кремнезема, поступающего с грунтовыми водами еще тогда, в палеогене. Фото Б.Панасюка.

Бучак. Прослои песков и глин. Тарасовский район. Фото Б.Панасюка.

Далее бартонский век среднего эоцена продолжил в целом тенденцию на расширение площадей эоценовых бассейнов. Море покрывало Воронеж, Орловское поднятие. Почти покрывало Донецкий кряж, Доно-Медведицкую сушу. Глубина его в Ростовской, Воронежской областях достигало 100 - 200 метров. Это был теплый, нормальной солености бассейн с прозрачными чистыми водами. В море обитали киты, акулы, другие рыбы, которых ели акулы и киты. Над морем и на его поверхности летали и жили, питаясь рыбой, птицы, например, пелагорнитиды. Они напоминают альбатросов, размером от чайки до крупных с размахом крыльев в несколько метров. Море населял богатый известковый бентос (фораминиферы, водоросли), известковый планктон (кокколитофориды, фораминиферы), кремниевый планктон (диатомовые водоросли, радиолярии), пелагические, то есть живущие в толще воды, толстостенные фораминиферы (глобогеринииды). В прибрежных болотах и лагунах жили крокодилы, они охотились на черепах и рыбу. С морем граничили невысокие выположенные равнины Северо-Русской суши, запад которой был покрыт лиственно-хвойными лесами, дубами и каштанами, с уменьшением числа хвойных к востоку. Около пресноводных озер жили колонии птиц пресбиорнисов, похожих на длинноногих гусей. В болотах вдоль побережий росли таксодиумы (болотные кипарисы). Отдельным островом был не сильно возвышающийся над водой Донецкий кряж.

Бартонский век соответствует киевскому горизонту. Характерные белые киевские мергели можно увидеть, например, по берегам реки Быстрой, двигаясь по дороге А-260, в районе Костино-Быстрянского и Карпово-Обрывского.

Рис.3 Средний эоцен. Бартон. Киевское (сергеевское и тишкинское) время. Максимальные границы моря

Опоки киевского времени между Орешкиным и Самбуровым. Фото Б.Панасюка.

Киевские слои мергелей, окрестности Костино-Быстрянского.

Самый верх бартона относится уже с следующему, харьковскому горизонту. Харьковские голубые глины можно увидеть в береговых обрывах Цимлянского водохранилища между Цимлянском и Хорошевской. Они очень естественно смотрятся рядом с водной поверхностью моря. Интересно отметить тот факт, что добываемый в балтийском регионе янтарь содержится в слоях так называемой «голубой земли». Это слои примерно того же возраста, что и харьковские. Янтарь, как известно - это окаменевшая смола хвойных деревьев, в избытке вырабатывавшаяся в лесах эоцена. Далее смола захоранивалась в мелководных морях, превращаясь в солнечный камень.

Позднеэоценовое море приабонского века было крупнейшим за весь палеоген. Вообще средне- и позднеэоценовая эпохи характерны последней крупной трансгрессией в истории Земли. Море достигает широты Саратова на сегодняшнем левобережье Волги, и широты Камышина на правобережье.  Существовало соединение с Туранским и далее с Западно-Сибирским морем. От центральных частей будущей Среднерусской возвышенности до острова тогдашнего Кавказа располагалось море, соединяясь далее к югу с океаном Тетис. Морской пролив соединял Южно-Русское море с Северо-Европейским через территории Украины, Белоруссии, Польши. Отложения этого пролива и образуют крупнейшую в мире янтароносную провинцию.

Рис.4 Верхний эоцен. Приабон. Харьковское время. Максимальные границы моря

Харьковские голубые глины (в нижней части обрыва, у уреза воды Цимлянского водохранилища, окрестности ст. Хорошевской). Выше лежат более поздние миоценовые пески

Породы харьковского времени в обрывах Цимлянского водохранилища у ст. Хорошевской. Их именуют то алевритами (но они не так рассыпчаты как, например, типичный алеврит - лёсс), то алевролитами (но они не связаны накрепко в породу, их при  желании можно растереть пальцами). Отваливаются они при этом крупными крепкими блоками и кусками.

Откуда же брались те толщи песка, которыми сложены песчаные слои палеогена? Очевидно, они вносились реками, и разносились морскими течениями по площадям. Непосредственно погребенных каньонов палеогеновых рек на юге Русской платформы пока не найдено. Возможно, на низкой суше с небольшими высотами над уровнем моря условия существования таких рек были очень специфическими. И это были разветвленные неглубокие блуждающие системы. Однако учеными реконструированы наиболее вероятные расположения этих рек по составу отложений палеогеновых морей. Грубо говоря, состав песка, минералы в нем, должны указывать на источники, области сноса. Весь палеозой и мезозой на Русскую платформу поступали массы продуктов разрушения кристаллических массивов Фенноскандии. В палеогеновом периоде эти толщи размывались вновь и транспортировались реками или рекой западной части Русской платформы. Западнее или северо-западнее острова Донецкого кряжа эта водная артерия впадала в пролив между Южно-Русским и Северным бассейнами. Когда соединение прерывалось, река впадала непосредственно в Южно-Русское море.

В самом конце эоцена море обмелело. Некоторые участки стали мелководьем или вообще показались из воды. Так, по видимому, осушались части Кряжа Карпинского (между нынешним Салом и Манычем). Выходили на поверхность территории в большой излучине Дона между Чиром и Доном и севернее.

С окончанием приабона закончился эоцен. На смену эоцену пришел олигоцен. Вследствие глобальных перестроек океанических течений, обусловленных движением литосферных плит, климат стал более прохладным, а в Антарктиде образовался ледяной покров.

Олигоцен

В начале олигоцена (рюпельский век) море в обширных пределах восстановилось и продолжало существовать, но уже постепенно мелело, с медленно поднимающихся над водой окрестных берегов сносился песчаный и глинистый материал.

Море своими волнами разрушало, абрадировало берега. В мелководных условиях при ощутимых течениях создавались песчаные косы и обширные отмели. Пески откладывались на склонах Воронежской антеклизы в виде полтавских слоев, глины выносились в ворота между поднятием Донбасса и Доно-Медведицкими возвышенностями и отлагались в виде майкопских глин на территории Ергеней и Предкавказья. В отложения майкопских слоев вносили свои массы терригенного (сносимого с суши) материала реки, которые стали впадать в бассейн и с востока, со стороны Урала. Именно массам размытого и перенесенного приуральского торфа и угля обязаны майкопские глины своим темным цветом.

Западная река или реки также продолжала свою жизнь.

Рис.5 Нижний олигоцен. Рюпель. Максимальные границы моря

Песчаный карьер, полтавские пески. Фото Б.Панасюка.

Песчаный курган у ст. Каргинской. Фото Б.Панасюка.

Полтавскими песками сейчас сложены высокие водораздельные плато и пространства Ростовской и Волгоградской областей, например, плато Венцы в Большой излучине Дона.

Олигоценовое море мелело, заполнялось песками и отступало. В середине олигоцена прервалась связь с бассейном Северной Германии. Туранское море уменьшилось, а Западно-Сибирское исчезло.

Итак, в палеогеновом периоде Ростовская, Волгоградская области являлись обширной морской акваторией. Территории их никогда не осушались полностью. Практически большую часть времени были сушей Донецкий кряж и зона Доно-Медведицких поднятий. Пульсирующий ритмами морской бассейн весь палеоген расширял свои пределы, иногда отступая. Перестраивались и структуры платформы. Прогибы и воздымания были не слишком велики, десятки, где-то может быть сотни метров, но на равнине этого хватало для изменений картины береговой линии.

К концу палеогена, в олигоцене, море стало покидать пространства региона. Равнины, сформированные и оставленные морем, заполнялись уже не лесами, а редколесьями, а затем саваннами. Эта флора олигоцена, обедненная теплолюбивыми видами и уже листопадная, называется тургайской. Саванны олигоцена населялись представителями индрикотериевой фауны.

Наступал новый период – неоген.

А палеогеновые моря, жизнь которых окаменела мергелями, течения которых легли песком и глинами, остались своими осадками на огромных площадях. Скрылись, но не исчезли.

Где-то они лежат глубоко, погребенные под мощными толщами более молодых осадков, как на юге. Где-то эти осадки оказались вблизи или прямо у поверхности, как в северной части региона, на склонах Воронежского поднятия, где-то до них добрались и разрезали их овраги и речные долины. Давая возможность сегодня посмотреть на следы тех морей.

Использованная литература:

        Семенов В.П. Палеоген Воронежской антеклизы. Воронеж, 1965 г.

        Шамрай И.А. Палеоген Восточного Донбасса и  северного крыла Азово-Кубанской впадины. 1964 г.

        Стратиграфия СССР. Палеогеновая система 1975 г.

        http://www.scotese.com

Смотрите также на этом сайте:

Неогеновый животный мир юг России

Юг России в четвертичном периоде

Эоценовые наслоения в Северной Африке:

Вади Дегла. Оварг глубиной 40 миллионов лет.

Степной Следопыт

Большинство фотографий предоставлено Борисом Панасюком (сайт new.donrise.ru)