Изучая своеобразные страницы истории природы — горные породы и содержащиеся в них окаменелости, — ученые пришли к выводу, что на территории Донецкого бассейна когда-то было море, которое неоднократно наступало и отступало, оставляя после себя морские осадочные породы. На месте современного Донецкого кряжа бурно проходили горообразовательные процессы, сопровождаясь вулканической деятельностью.
Из удивительной книги природы мы узнаем и об изменениях климата Донбасса — от умеренного к влажному тропическому и сухому пустынному.
Изучая слои земной коры, их закономерное последовательное изменение, геологи условно делят всю историю Земли на пять эр:
- архейскую (греч. археос — первоначальный),
- протерозойскую (протерос — ранний и зоикос — животный),
- палеозойскую (палайос — древний),
- мезозойскую (мезос — средний),
- кайнозойскую (кайнос — новый);
А каждую эру — на периоды.
Докембрий (архейская и протерозойская эры) охватывает огромный (свыше 3 миллиардов лет) отрезок геологической истории Земли, продолжавшийся до начала кембрийского периода палеозоя.
Докембрийские породы (гнейсы, граниты, кристаллические сланцы и др.) слагают фундамент (основание) всех современных материков, образуя платформы, щиты.
Архейская эра — древнейшая эра в геологической истории Земли. Отложения ее отличаются сильной метаморфизацией горных пород — изменением их под действием высоких температур и давления в глубинах земной коры, вследствие чего следы жизни в архее отсутствуют или спорны.
Протерозойская эра — эра возникновения жизни на Земле, расцвета сине-зеленых водорослей, появления органических известняков. В осадочных отложениях находятся самые древние окаменелые остатки примитивных организмов и следы (отпечатки) их жизнедеятельности. Позднепалеозойское время ознаменовалось крупным байкальским циклом складчатости.
Докембрий в Донбассе и сопредельных территориях. Докембрийские породы слагают Приазовский кристаллический массив. Здесь они залегают вблизи дневной поверхности, обычно прикрыты лишь антропогеновыми отложениями, а в отдельных местах и обнажаются. На сравнительно небольшой глубине породы докембрия залегают и в пределах Воронежского массива, южные склоны которого расположены в Задонцовье.
К отложениям докембрия приурочены полезные ископаемые, среди которых важное народнохозяйственное значение имеют строительные материалы, месторождения железных руд Приазовья и другие.
Палеозойская эра — третья эра геологической истории Земли. За огромнейший этот отрезок времени (330 миллионов лет) произошли большие преобразования поверхности Земли. В геосинклинальных областях накапливались мощные толщи осадочных пород морского и континентального происхождения. На Земном шаре отмечались интенсивные горообразовательные движения раннепалеозойского (каледонского) и позднепалеозойского (герцинского) циклов складчатости.
Сложный путь развития прошел животный мир палеозоя — от примитивных морских позвоночных до рыб и наземных пресмыкающихся, а растительный — до хвойных растений.
Палеозойская эра делится на шесть периодов.
Кембрийский период — первый период палеозойской эры, начавшийся 570 миллионов лет тому назад и длившийся свыше 70 миллионов лет. Для него характерны накопление в области прогибов осадочных пород огромной мощности; появление скелетной фауны (трилобиты, простейшие плеченогие, брюхоногие моллюски и др.); преобладание водорослей и простейших надводных растений.
Ордовикский период начался 500 миллионов лет тому назад и длился 60 миллионов лет. Характеризуется интенсивными тектоническими движениями, крупными морскими трансгресиями, преобладанием разнообразных водорослей, брахиопод, трилобитов и граптолитов.
Силурийский период продолжался 30 миллионов лет. Происходившая в это время календонская складчатость привела к образованию мощных горных сооружений. В отложениях этого периода нередко можно встретить окаменелости головоногих с закрученными раковинами, остатки спор, близких к хвойным.
К главнейшим группам организмов относятся панцирные и хрящевые рыбы, трилобиты, граптолиты, брахиоподы, моллюски, морские лилии, кораллы. Растительный мир представлен морскими водорослями.
В силуре впервые появились высшие наземные растения.
Девонский период представлен разнообразными морскими и континентальными отложениями. Характеризуется энергичной вулканической деятельностью, появлением кистеперых и двоякодышащих рыб и амфибий — первых животных, вышедших на сушу в конце девона, значительным развитием панцирных рыб, четырехлучевых кораллов, появлением первых наземных папоротникообразных растений — папоротников, хвощевых, плауновых.
Каменноугольный период или карбон (от лат. карбон — уголь) — это время сильного горообразования (герцинская складчатость), оживленной вулканической деятельности, мощного накопления угленосных отложений, время завоевания суши растениями и животными.
В карбоне наступает расцвет богатой лесной растительности — гигантских хвощеподобных каламитов, древовидных плавуновых (лепидодендроны, сигиллярии), древовидных папоротников и т. д. Породы изобилуют многочисленными окаменелостями остатков древовидных папоротников, плауновых — лепидодендронов и сигиллярий. Появляются земноводные животные, принадлежащие к группе панцирноголовых; широкое распространение получают плеченогие, головоногие моллюски, кораллы.
Пермский период начался 285 миллионов лет тому назад и продолжался 45 миллионов лет. Характеризуется чрезвычайным развитием суши, широким распространением каменной соли, гипсов, мергелей, глин, песчаников, конгломератов; появлением хвойных растений, аммонитов; развитием земноводных, пресмыкающихся.
Палеозой в Донбассе. На протяжении длительного геологического времени — палеозойской эры — на территории современного Донецкого бассейна суша неоднократно сменялась морем. Так, в перми и среднем девоне здесь преобладала суша, а в карбоне — море.
Изменялся и климат Донбасса. Например, пермский период характеризуется жарким, сухим, пустынным климатом, тогда как климат каменноугольного периода был близок к тропическому.
В девонское время в южной части Донбасса на берегах неглубоких морских заливов располагались горные сооружения и происходили трещинные вулканические излияния. Продукты их деятельности найдены в бассейне реки Мокрая Волноваха.
В морях, неоднократно наступавших на сушу в каменноугольное время, жили кораллы. Один из ископаемых кораллов — сирингопора — был найден вблизи Лутугино в Ворошиловградской области.
По берегам морского мелководья в каменноугольное время произрастали пышные леса. Среди растений наиболее характерны плауновые — лепидодендроны и сигиллярии. Рядом росли предки хвощей — каламиты. Наиболее красивыми растениями донецких каменноугольных лесов были древовидные и семенные папоротники.
Из отложений палеозоя наиболее широко распространены в Донбассе каменноугольные. Их образование свидетельствует о сложном пути геологического развития Донецкого бассейна. Здесь в глубоком геосинклинальном прогибе происходило накопление отложений огромной мощности, где пласты и прослойки угля часто чередуются с известняками, песчаниками, сланцами.
Пермские отложения занимают значительные пространства западной части Донбасса. На дне временных водоемов оседала поваренная соль, а по их берегам росли папоротники, хвощи, голосеменные.
Народнохозяйственное значение полезных ископаемых палеозоя Донбасса огромно. К ним относятся большие запасы каменного угля, антрацита, каменной соли и гипса, строительных материалов.
Мезозойская эра — четвертая снизу эра в геологической истории Земли. Характеризуется образованием в земной коре огромных океанических впадин, существующих и по настоящее время; расцветом крупных пресмыкающихся, приспособившихся к водному (ихтиозавры, плезиозавры) и воздушному (птеродактили) образу жизни. В это время произошли резкие изменения животного и растительного мира. В конце мезозоя вымерли аммониты, белемниты, крупные ящеры, а из растений — древовидные плауновые (сигиллярии, лепидодендроны).
Подразделяется мезозойская эра на три периода.
Триасовый период — первый период мезозойской эры геологической истории Земли. Он начался 240 миллионов лет назад и продолжался 45 миллионов лет. Для этого периода характерно наличие больших морских регрессий (отступление моря) и значительное проявление вулканической деятельности, большое развитие аммонитов и шестилучевых кораллов, крупных черепах и крокодилов, огромных наземных рептилий — динозавров, появление первых костистых рыб и примитивных млекопитающих, господство хвойных и саговников.
Юрский период продолжался 58 миллионов лет. Это время больших трансгрессий (море покрыло почти всю Европу), господства суши, исключительного расцвета аммонитов, белемнитов, гигантских пресмыкающихся — ящеров, приспособленных к жизни на суше (динозавры, достигавшие 18 метров длины), в море (рыбоящеры — ихтиозавры, плезиозавры) и в воздухе (летающие ящеры); развития голосеменных и появления первых цветковых растений, первых зубастых птиц (археоптерикс).
Меловой период начался 137 миллионов лет назад и длился 70 миллионов лет. Для этого периода характерны энергичная вулканическая деятельность, грандиозная верхнемеловая трансгрессия, когда под наступающим морем оказалась значительная часть Русской платформы, и образование мощных толщ писчего мела.
Широко распространены в это время папоротники и голосеменные, пальмы, магнолии, сосновые, кипарисовые и т. д. Из морских животных значительную роль играют фораминиферы, аммониты, белемниты, костные рыбы, ящеры-мозозавры (длина их нередко достигала 12 метров); наземные позвоночные — гигантские травоядные и хищные ящеры (динозавры), а также летающие ящеры и зубастые птицы.
Мезозой в Донбассе. Физико-географические перемены суши (триаса) и моря (юры, мела) вызвали огромные изменения в континентальных и морских отложениях Донбасса и сопредельных территорий. В озерах триасового периода, существовавших среди слабохолмистой местности Донецкого бассейна, накапливались пестроцветные глины. В конце мелового периода район Донецкого кряжа представлял собой остров, омывающийся с севера и юга морями. На суше можно было встретить гигантских ящероногих динозавров-диплодоков.
Из осадочных пород мезозоя большое распространение здесь имеют отложения мелового моря. Многочисленные выходы на дневную поверхность писчего мела и мергеля можно часто наблюдать по правым крутым берегам рек Задонцовья и Донецкого кряжа.
Писчий мел, отложившийся в сравнительно теплом море, переполнен фораминиферами, сохранившимися до настоящего времени известковыми раковинами — рострами, которые издавна получили название «чертовых пальцев».
Из полезных ископаемых мезозоя важное значение имеют разнообразные карбонатные и глинистые породы (писчий мел, мергели, глины и др.).
Кайнозойская эра — последняя, новейшая из геологических эр, которая продолжается и в настоящее время. В течение кайнозоя наша планета прошла сложный путь. Сформировались современные материки, океаны и рельеф земной коры, с большой силой происходил альпийский цикл складчатости, значительно изменился животный и растительный мир, появился человек.
Среди растений кайнозойской эры господство принадлежит покрытосеменным, среди животных — корненожкам, брюхоногим, костистым рыбам, млекопитающим, насекомым.
Подразделяется кайнозойская эра на три периода.
Палеогеновый период характеризуется интенсивными тектоническими движениями, сопровождавшимися вулканизмом, близкой к современной древесной растительностью, широким распространением нуммулитов и моллюсков, расцветом млекопитающих, появлением низших обезьяновидных, костистых рыб, птиц.
Неогеновый период отличается напряженным горообразованием альпийского цикла складчатости, появлением древних видов оленей, антилоп, медведей, развитием низших человекообразных, обилием пластинчатожаберных и брюхоногих моллюсков, растительностью, сходной с современной.
Антропогеновый (от греч. антропос — человек), или четвертичный, период — последний период кайнозойской эры, продолжающийся и в настоящее время. Его длительность оценивается разными учеными от 600 тысяч до 3,5 миллиона лет. Событием величайшей важности начала этого периода было появление человека.
Завершающий период геологической истории Земли ознаменовался великим оледенением, вызванным резким похолоданием климата, особенно в средних широтах материков Северного полушария.
Оледенение оставило свои следы в виде морен, валунов, озер, флювиогляциальных песков, громадного накопления лесса. В отложениях антропогенового периода находят остатки вымерших животных — мамонтов, шерстистых носорогов, гигантских оленей.
Кайнозой в Донбассе. Отложения кайнозойской эры широко распространены на территории Донецкого бассейна. В палеогене значительные пространства были покрыты морем. К концу палеогенового периода территория Донбасса полностью становится сушей. Обычными обитателями ее были предки современных носорогов — виватерии.
Крупным животным внеледниковых областей в начале антропогенового периода был мамонт, впоследствии полностью уничтоженный в результате чрезмерной охоты на него первобытных людей. Кости мамонта найдены в Донецком бассейне.
Из полезных ископаемых кайнозойской эры важнейшими являются разнообразные строительные материалы (глина, песок, гравий, суглинок и многие другие).