Текст книги "Древнейшая история Московского края. Мифы и реальность"

От архея до четвертичного периода: этапы геологической истории края

Следует сразу определиться с понятием «Московский край». Сейчас мы чаще пользуемся такими названиями, как город Москва, Московская область, Подмосковье. Еще раньше в ходу были такие названия, как Московский уезд, Московия и тому подобное. Тем не менее, учебное пособие для средней школы так и называется – «История Московского края».

Территория современного Московского региона, включающего Москву и Московскую область, составляет 47 тыс. кв. км и находится почти в центре Восточно-Европейской (Русской) равнины, расположенной на древней Русской платформе. Московский регион расположен в центре Волжско-Окского междуречья. Северная его граница в районе города Дубна пересекает Волгу, а южная на большом протяжении расположена несколько южнее Оки. С запада на северо-восток области протянулась Смоленско-Московская возвышенность. К северо-востоку от неё находится Клинско-Дмитровская гряда, крутым уступом поднимающаяся над Верхне-Волжской низменностью. На востоке расположена Мещёрская низменность, а на юге – Москворецко-Окская равнина. Крайний юг региона занимает северный склон Среднерусской возвышенности.

Для того чтобы мне было проще рассказывать о периодах истории нашего Московского края, напомню основные постулаты геологии.

Как известно, историю Земли геологи разделили на пять крупных промежутков времени, называемых эрами. Каждой эре соответствуют определенные геологические события, полезные ископаемые или характерные формы живых организмов. Эры делятся на периоды, эпохи и века. Комплексы горных пород, возникшие в течение эры, образуют группы, которые подразделяются на системы, отделы и ярусы, соответствующие периодам, эпохам и векам. Существует пять эр:

Архейская;

Протерозойская;

Палеозойская;

Мезозойская;

Кайнозойская.

ПАЛЕОЗОЙСКАЯ эра включает шесть периодов.

Кембрийский период (530–490 млн. лет назад). Возникают растения и животные. Океаны населяли водоросли, членистоногие, моллюски, появились первые хордовые (хайкоуихтис). Суша оставалась незаселённой. Средние температуры были высокими.

Ордовикский период (490–442 млн. лет назад). На суше появились первые скопления лишайников, мегалограпт (представитель членистоногих) стал выходить на берег для откладывания икры. В толще океана продолжают развиваться позвоночные, коралловые, губки.

Силурийский период (442–418 млн. лет назад). На сушу выходят растения, у членистоногих формируются зачатки лёгочной ткани. Завершается образование костного скелета у позвоночных, появляются сенсорные органы. Идет горообразование, формируются разные климатические зоны.

Девонский период (418–353 млн. лет назад). Образуются первые леса, преимущественно папоротниковые. В водоёмах появляются хрящевые рыбы, амфибии начинают выходить на сушу, формируются насекомые.

Каменноугольный период (353–290 млн. лет назад). Окончательно формируются земноводные. Происходит опускание материков. Значительное похолодание в конце периода приводит к вымиранию многих видов.

Пермский период (290–248 млн. лет назад). Оледенение постепенно сменяется достаточно жарким и засушливым климатом, который привёл к образованию пустынь, где смогли выжить только стойкие папоротники и некоторые хвойные. Землю населяют пресмыкающиеся, появились терапсиды – предки млекопитающих. В конце Пермского периода начинается самое крупное в истории вымирание – исчезают более 90 % видов.

Лес каменноугольного периода

МЕЗОЗОЙСКАЯ эра делится на три периода:

Триасовый период (248–200 млн. лет назад). Продолжается развитие голосеменных растений. В животном мире развиваются древние рептилии – предки птиц, крокодиломорфов и динозавров. Возникают первые яйцекладущие млекопитающие. Появляются современные костистые рыбы. Сформировавшийся ранее суперконтинент Пангея начинает раскалываться.

Юрский период (200–140 млн. лет назад). На суше доминируют динозавры. Морское дно плотно населяют двустворчатые моллюски, в толще воды обитают ихтиозавры. Идёт развитие млекопитающих.

Меловой период (140 – 65 млн. лет назад). Температуры на планете постепенно снижаются. Обеднение океана кислородом вызывает вымирание ихтиозавров. Появляются покрытосеменные (цветковые) и постепенно становятся господствующей группой растений. Млекопитающие формируют группы копытных, насекомоядных, хищников и приматов. Появляются настоящие птицы. В конце мелового периода начинается вымирание динозавров.

КАЙНОЗОЙСКАЯ эра состоит из трех периодов:

Нижнетретичный период, или палеоген (65–24 млн. лет назад). Исчезают большинство головоногих моллюсков, окончательно вымирают динозавры, появляются лемуры и приматы, позднее парапитеки и дриопитеки, а также предки современных видов носорогов, свиней, кроликов и др.

Верхнетретичный период, или неоген (24–2,6 млн. лет назад). Млекопитающие населяют сушу, водные просторы, в воздухе доминируют птицы. Появляются австралопитеки – первые предки людей. В этот период сформировались Альпы, Гималаи, Анды.

Четвертичный период, или антропоген (2,6 млн. лет назад – наши дни). Знаменательное событие периода – появление человека, сначала неандертальцев, а вскоре Homo sapiens. Растительный и животный мир обретает современные черты.

А вот теперь кратко изложим основные этапы геологической истории Московского края. Как мне кажется, любому настоящему москвичу это должно быть интересно. Ведь мы ежедневно ходим по тем улицам и местам, которые когда-то были совсем иными! Итак:

В архее (3,6–2,5 млрд. лет назад) сформировались крупные блоки земной коры (кратоны), давшие начало континентам. В его конце его все кратоны входили в состав единого суперматерика, называемого Пангея-0. Его окружал океан Панталасса. Затем эти блоки стали горизонтально перемещаться, что ознаменовало начало тектонических процессов. И вплоть до нашего времени они не прекращают своих движений, медленно, но непрерывно меняющих лик Земли.

В результате подвижек Пангея-0 раскололась, а в протерозое (2,5 млрд. – 545 млн. лет назад) появился новый суперматерик Родиния, окруженный океаном Мировия. В конце раннего протерозоя кратоны Фенноскандия, Сарматия и Волго-Уралия объединились и стали фундаментом древней Восточно-Европейской платформы. Остальные вошли в состав других древних платформ. Нынешняя территория Московской области в это время находилась почти на Южном полюсе Земли.

В начале позднего протерозоя (750–545 млн. лет назад) в фундаментах будущих платформ активизировались процессы движения земной коры, приведшие к появлению глубинных разломов и авлакогенов (узкая впадина геологической платформы, ограниченная разломами). Тогда на еще формирующейся Восточно-Европейской платформе преобладала суша. Протекали химические процессы, появились мощные (до 27 м) коры выветривания. В большом количестве вода была только в авлакогенах, там же накапливались осадочные породы. Они постепенно заполнялись грубыми кварцевыми железистыми песками, появившимися в результате разрушения фундамента, и углеродистыми осадками (будущими шунгитами) – продуктами жизнедеятельности планктонных микроорганизмов, обитавших в этих узких, но очень глубоких водоёмах. В Подмосковье породы раннего и среднего протерозоя не выходят на поверхность. Их суммарная мощность достигает нескольких сотен метров, и доступны для изучения они только при бурении.

В венде, или эдиакарии (635–545 млн. лет назад), последнем периоде протерозоя, Восточно-Европейская платформа стала отделяться от Родинии и немного сдвинулась на север, но все еще располагалась близко к Южному полюсу. На востоке она соседствовала с Сибирским континентом (известным теперь как Восточная Сибирь), а на западе – с Лаврентией (континентом, на основе которого позднее сформировалась современная Северная Америка). В тот период фундамент платформы стабилизировался и к концу его стал медленно прогибаться в центральной части: образовалась Московская синеклиза. Ее заполняли глины, пески, вулканические пеплы и галечники. Начался первый этап формирования платформенного чехла. В начале вендского периода сильно похолодало, наступило самое крупное оледенение за всю историю планеты. А в середине венда территорию будущего Подмосковья затопило море, пришедшее с севера. Его населяли небольшие червеобразные организмы (от них в ископаемом состоянии сохранились лишь следы ползания) и сабелли-титиды – очень мелкие загадочные животные с трубчатым органическим скелетом. Мощность вендских отложений здесь достигает 500 м, однако они погребены на больших глубинах под более молодыми слоями осадочного чехла, поэтому их можно обнаружить только при бурении.

В кембрии (545–495 млн. лет назад) Родиния окончательно раскололась, а Восточно-Европейская платформа переместилась с Южного полюса к средним широтам Южного полушария. Она стала отдельным материком, окружённым с запада океаном Япетуе, а с востока – раскрывающимся океаном Палеотетис. Севернее и южнее находились крупные проливы, соединяющие эти два древних водных бассейна. Северную часть Подмосковья в это время заливало мелководное море. Оно было достаточно холодным, поэтому жизнь в нём не отличалась большим разнообразием. Из скелетных организмов на дне его обитали небольшие трилобиты (древние морские членистоногие), оболюсы (брахиоподы, близкие родственники современных лингул, имеющих червеобразное тело, защищённое двустворчатой фосфатной раковиной, и ведущих зарывающийся образ жизни) и многочисленные организмы неясного происхождения (возможно, фораминиферы – одноклеточные организмы, родственники амёбы), жившие в трубчатых раковинках диаметром всего 1–2 мм. Отложения кембрия в подмосковном регионе отсутствуют (их размыло в более поздние времена, когда на месте моря образовалась суша), хотя, к примеру, на юге Ярославской области их толщина достигает 100 м.

В ордовике (495–440 млн. лет назад) Восточно-Европейская платформа все ещё оставалась отдельным континентом и лишь немного продвинулась в направлении экватора. Тогда её окружали сразу три океана: Реикум на юге, Япетус на западе и Палеотетис на востоке. Нынешнее Подмосковье было затоплено неглубоким тёплым морем, на дне которого обитали многочисленные кораллы, морские пузыри (ископаемые родственники морских лилий, имевшие шаровидную чашечку) и другие вымершие иглокожие, разнообразные брахиоподы и мшанки (сидячие беспозвоночные животные). В толще воды плавали медузы, граптолиты (вымершие колониальные полухордовые животные), головоногие моллюски с прямой торпедообразной раковиной, иногда достигавшей несколькихметров в длину, и конодонтоносители (небольшие хордовые животные с угревидным телом).

Отложения кембрия и ордовика практически не сохранились в регионе: они были размыты в следующем периоде – силуре (440–417 млн. лет назад), когда море отсюда ушло. В то время Восточно-Европейская платформа заняла приэкваториальное положение и вплотную приблизилась к другому континенту – Лаврентии.

В девоне (417–354 млн. лет назад) они столкнулись, образовав единый континент – Еврамерику. На их границе возникла огромная горная система. Фундамент платформы снова начал прогибаться, и в Подмосковье хлынули воды Уральского океана. Климат тогда был жарким. Здесь в девонских отложениях находят остатки панцирных рыб и конодонтоносителей. В Московской области эти отложения на поверхность не выходят, но достигают огромных мощностей (до 900 м) и сложены песками, глинами, известняками и доломитами (осадочными карбонатными породами) с прослойками гипса и каменной соли: последняя здесь является основным полезным ископаемым девона.

В карбоне, или каменноугольном периоде (354–292 млн. лет назад), Восточно-Европейская платформа в составе Еврамерики переместилась в зону северных субтропиков. Огромная горная система, возникшая на предыдущем этапе геологической истории, тогда практически разрушилась и превратилась в цепь высоких холмов. С востока сюда приблизился континент Казахстания, а вслед за ним и Сибирский континент. Уральский океан сузился и теперь напоминал небольшой пролив. Почти вся платформа, за исключением наиболее выступающих её частей, была затоплена очень тёплым неглубоким Среднерусским морем. От исчезающего Уральского океана его отделяла цепь меридионально расположенных островов, впоследствии вошедших в состав Уральских гор.

Тёплое каменноугольное море было густонаселено: на дне обитали крупные фораминиферы фузулины (их известковые раковинки по форме и размерам напоминали рисовые зёрна), двустворчатые и брюхоногие моллюски, трилобиты, разнообразные иглокожие (морские ежи и морские лилии), брахиоподы, в том числе огромные гигантопродуктусы, чьи раковины были покрыты длинными иглами. В толще воды плавали головоногие моллюски с прямыми и завитыми многокамерными раковинами (родственники современных наутилусов), крупные акулы, кистепёрые и первые костистые рыбы – палеониски. Возвышались рифы, построенные разнообразными кораллами и мшанками. Климат был влажным, поэтому по берегам этого моря росли леса из гигантских лепидодендронов (родственников современных плаунов), древовидных родственников хвощей (археокаламитов), папоротников и птеридоспермов, которые внешне напоминали те же папоротники, но размножались семенами. Эта растительность дала начало угольным месторождениям.

Отложения карбона распространены в Московской области повсеместно, их общая мощность достигает 500 м. Они сложены известняками, мергелями (осадочными породами смешанного глинисто-карбонатного состава) и глинами. Теперь их, как правило, перекрывают более молодые слои, но местами они обнажаются эрозионными врезами рек и повсеместно вскрыты карьерными выработками.

Каменноугольный период дал региону множество полезных ископаемых, в частности, крупные запасы угля Подмосковного буроугольного бассейна, которые люди ещёдо недавнего времени интенсивно разрабатывали. Кроме того, здесь есть глины различного состава (огнеупорные, тугоплавкие, легкоплавкие, мылкие и песчаные), издавна применявшиеся для изготовления кирпича и керамики, в том числе гжельские глины, на базе которых возник знаменитый фаянсовый промысел. Есть в каменноугольных отложениях области и железная руда.

В пермском периоде (292–251,4 млн. лет назад) все континенты снова объединились в единый суперконтинент Пангею. Восточно-Европейская платформа всё ещё находилась в зоне северных субтропиков. С запада она была затоплена узким морским проливом, с востока – то почти пересыхающим, то вновь разливающимся Среднерусским морем, соединявшим Палеотетис с Бореальным океаном. Нынешний подмосковный регион в то время был в основном приподнят и представлял собой постепенно нараставшую сушу, которая немного потеснилась только в середине перми, уступив морю, пришедшему с севера, но к концу периода опять отвоевала пространство. Море прекратило своё существование, оставив после себя огромные запасы каменной соли. Пермские отложения на территории Подмосковья не сохранились (в это время она была приподнята, как было сказано выше), а о том, что происходило тогда, известно по находкам из прилегающих областей (в основном Владимирской и Ярославской).

В триасе (251,4–205,1 млн. лет назад) Восточно-Европейская платформа переместилась в зону умеренного климата. Причем поверхность современного Подмосковья продолжала оставаться сильно поднятой: господствовала суша, поэтому породы этого возраста на ней не сохранились. Их можно обнаружить, например, в Ярославской и Вологодской областях: там найдена богатая фауна водных и наземных позвоночных.

В юре (205,1–142 млн. лет назад) зарождающийся Атлантический океан и только что раскрывшийся океан Тетис раскололи Пангею на два крупных континента: Гондвану (в Южном полушарии) и Лавразию (в Северном). Восточно-Европейская платформа вошла в состав последней вместе с Северной Америкой, Гренландией, Казахстаном, Сибирью, Китаем и Индокитаем. От Гренландии и Северной Америки она была отделена неглубоким проливом, на юге которого располагался архипелаг крохотных микроконтинентов, затем ставших частями Западной Европы. В ранней юре, как и в триасе, Подмосковье оставалось приподнятой сушей. Тогда в каменноугольных известняках, выступающих на поверхность, шли процессы карстообразования. А в средней юре суша стала опускаться, появилась сеть речных долин и крупных озёр.

Об обитателях того периода стало известно благодаря сравнительно недавней (1989 г.) находке отложений этого возраста в карьере Пески (Коломенский район Московской области) геологами Александром Арешиным и Павлом Фокиным, нашедшими в его отвалах остатки акул, двоякодышащих рыб и черепах мезозойского облика. Вскоре выяснилось: костеносные породы заполняли карстовые полости в каменноугольных известняках. Они как бы законсервировались, избежав размыва пришедшим в конце средней юры морем. Это стало сенсацией: ведь в Подмосковье обнаружили целое сообщество позвоночных, в их числе костные и двоякодышащие рыбы, акулы, химеры (хрящевые рыбы), амфибии, водные черепахи, ящерицы, динозавры, крокодилы и даже древние млекопитающие. Все они (кроме динозавров и млекопитающих) были обитателями большого пресного озера, куда стекались мелкие реки. Динозавры оказались родственниками небольших двуногих динозавров-хищников – велоцирапторов. Найдены и остатки юрских растений, росших на берегах озера (папоротников, беннеттитов и саговников – голосеменных растений, внешне похожих на пальмы, хвойных и др.).

В конце средней юры Подмосковье вновь залило мелководное море, просуществовавшее до конца юрского периода. В этом широком море-проливе, соединяющем Тетис с Бореальным океаном, обитали двустворчатые и брюхоногие моллюски, головоногие моллюски (аммониты и белемниты), брахиоподы, морские ежи и лилии, акулы и другие рыбы, а также крупные хищные ящеры – плезиозавры и ихтиозавры.

Юрские континентальные отложения представлены галечниками, песками и глинами. Они распространены в пределах бывших речных долин и озёр, где их мощность иногда достигает 100 м. В них найдены небольшие запасы бокситов и бурого угля. Морские отложения того времени сложены в основном чёрными глинами, содержащими желваки (стяжения) фосфоритов, из которых производят ценное сельскохозяйственное удобрение.

В меловом периоде (142–65,5 млн. лет назад) на просторах современной Московской области суша много раз чередовалась с морем. Когда оно наступало, то приходило с юга, из закрывающегося тёплого океана Тетис. В водоёме обитали двустворчатые моллюски, характерные для позднеюрских морей, но аммониты были уже другие – часть из них переселилась сюда из Тетис. Затем тёплое море отступило, появилось другое, сообщающееся уже с Бореальным океаном, а потому холодное и малонаселённое. В конце раннего мела на его месте возникла обширная суша с сетью речных долин: по их берегам росли древовидные папоротники, хвощи и саговники, были здесь и недавно появившиеся цветковые растения, однако основу растительности составляли секвойи (высочайшие хвойные деревья, в настоящее время растущие лишь на небольшой территории в американском штате Аризона). До конца мела море несколько раз наступало и уходило, всё время перемывая собственные отложения.

Меловые отложения Подмосковья могут достигать больших мощностей – до 150 м. Они сложены в основном чёрными фосфоритовыми глинами, песками, песчаниками и трепелами (пористыми породами, образованными кремнёвыми скелетами крохотных одноклеточных водорослей диатомей). Местами они обнажены эрозионными процессами и карьерными выработками. Основные полезные ископаемые мелового периода – фосфориты и трепелы (используются как сорбент).

А уже ближе к современности, в палеогене (65,5–23,8 млн. лет назад), континенты заняли почти привычное для нас положение. Стало постепенно холодать, хотя климат ещё был теплее, чем теперь. Отложения этого времени в регионе отсутствуют, поскольку тогда здесь господствовала суша.

Палеоген, как известно, делят на три эпохи: палеоцен продолжительностью 10,0 млн. лет, эоцен продолжительностью 22,1 млн. лет и олигоцен продолжительностью 10,9 млн. лет, которые, в свою очередь, делят на несколько веков. Так вот, историю Пензенского края в своей предыдущей книге «Древнейшая история Пензенского края…» мы начинали как раз изучать с палеоцена. А Московский край, благодаря нашим отечественным учёным, изучен еще глубже и основательнее.

В неогене (23,8–1,81 млн. лет назад) расположение материков стало уже больше похожим на сегодняшнее, а сам мир – более узнаваемым. Постепенное похолодание продолжалось. Начала формироваться современная гидрографическая сеть Подмосковья. Неогеновые речные отложения развиты на восточной части территории, где их мощность достигает 24 м. Сложены они кварцевыми песками.

В антропогене, или четвертичном периоде (1,81 млн. лет назад – до настоящего времени) материки приняли нынешние очертания. Тогда постоянно резко менялся климат Земли, что выражалось в чередовании оледенений и теплых межледниковий. Первые охватывали Подмосковье четыре раза. Окское произошло в раннем плейстоцене и дошло до широтной излучины долины Оки, но почти не оставило следов.

Затем последовали два мощных оледенения: днепровское (покрывало значительную часть территории Русской равнины) и московское (остановилось немного южнее нынешней границы Москвы). В конце плейстоцена вплотную к области подошло валдайское: оно оставило после себя следы в виде флювиогляциальных отложений (осадки, оставленные потоками талых ледниковых вод) в основном на севере рассматриваемого региона. В промежутках между ними наступали лихвинское, одинцовское, микулинское и молого-шекснинское межледниковья. В периоды похолоданий у подножия ледников развивались тундростепи, служившие ценной кормовой базой для бесчисленных травоядных (мамонтов, шерстистых носорогов, лошадей, сайгаков, оленей и др.). На них охотились столь же разнообразные хищники. Примерно 20 тыс. лет назад у них появились серьёзные конкуренты: на территорию Подмосковья пришли древние люди. Это были охотники, вооружённые каменными и костяными орудиями, небольшими группами кочевавшие за стадами травоядных.

Четвертичные (антропогеновые) отложения широко распространены в Московской области; их мощность убывает с северо-запада на юго-восток. Ледники оставили о себе память в виде моренных суглинков (глин низкой пластичности, содержащих примеси песка) с галькой и валунами различных пород (граниты, гнейсы и кварциты протерозойского фундамента, принесенные с Балтийского щита; каменноугольные доломиты и известняки, меловые песчаники). В районах, где образовались конечные моренные гряды, толщина ледниковых отложений может достигать 100 м, но обычно она не превышает и нескольких.