МЕЛОВОЙ ПЕРИОД, последний период мезозойской эры. Своеобразный комплекс осадков М. п., а также своеобразие фауны заставили в 1822 франц. геолога Омалиуса д’Аллуа толщу этих отложений выделить в самостоятельную геологич. систему. Свое название меловой период получил от белого пишущего мела, осадки которого крайне часто встречаются в Англии и во Франции в отложениях этой системы.
Осадки М. п. в России начали изучаться с конца 18 века. Из первых работ наибольшего внимания заслуживает работа Языкова, посвященная мелу Поволжья, а также работы Леопольда фон Буха. Детализация и подробное изучение меловых отложений в Зап. Европе были произведены Д’Орбиньи, Эбером, Коханом, Кененом и др., а в СССР — Лягузеном, Павловым, Никитиным, Архангельским, Криштафовичем и др. Меловая система, исходя из различных физико-географических условий, почти всеми исследователями делится на два отдела: верхний и нижний, к-рые в свою очередь по фаунистическим особенностям подразделяются на ряд ярусов. Единой схемы подразделения меловой системы для всей земли пока не выработано, и поэтому ниже приводятся схемы деления меловой системы в различных странах; попутно указываются и руководящие формы, к-рые характеризуют тот или иной ярус. Названия всех ярусов даются обычно по названию тех областей и провинций, где этот ярус впервые был выделен, а т. к. меловая система впервые была изучена во Франции, то и большая часть названий ярусов взята из франц. лексикона. В американской литературе деление меловой системы значительно отличается от европейского. Американцы выделяют нижний мел в особую систему (Comanchean) и подразделяют ее на три отдела: верхний, средний и нижний, соответственно называя их: Washita, Frederioksburg, Frinity. Меловая система американцев, соответствующая верхнему мелу европейского деления, подразделяется в Америке также на три отдела: верхний, нижний и средний, именуемые: Laramian, Montannau, Coloradoau.
1 — Polyptychites Keyserlingi; 2 — Parahoplites Deshayesi; 3 — Simbirskites; 4 — Exogyra Couloni; 5 — Macroscaphites Ivani; 6 — Hoplites; 7 — Schloenbachia varians; 8 — Hippurites; 9 — Crioceras; 10 — Astieria Astieri; 11 — Belemnitella mucronata; 12 — Micraster; 13 — Inoceramus Lamarcki; 14 — Inoceramus Labiatus; 15 — Inoceramus involutus.
Органический мир. Органический мир М. п., наряду с обилием предшествующих юрских черт и особенностей, характеризуется появлением и новых кайнозойских признаков. Эти признаки наиболее отчетливо проступают в эволюции наземной флоры. В начале М. п., в валанжинский, готеривский и частью барремский века, наземная флора имеет еще много общего с предшествовавшим периодом. В нижне-меловую эпоху, однако, наряду с мезозойскими растениями появляются уже первые представители нового класса покрытосеменных, единичные находки к-рых сделаны в барремских слоях Португалии и в слоях потомак Сев. Америки. В апте и альбе находки покрытосеменных увеличиваются (Дальне-Восточный край, Гренландия), а со второй половины М. п. покрытосеменные оттесняют голосеменных далеко на второй план и занимают уже повсеместно господствующее положение. Таким образом, в наземной флоре М. п. происходит отчетливая смена мезозойской растительности голосеменных (хвойных, цикадовых, беннеттиттов, гинкговых и хвойничковых) растительностью кайнозойского облика — настоящими цветковыми растениями. — М. п. является первым периодом, в к-рый флора приобретает много общих черт с современными: так, например, в верхнем мелу появляется большое количество таких общеизвестных современных форм, как дуб, бук, береза, платан, лавр, магнолия и т. п.
В истории наземной фауны — в первую очередь фауны позвоночных — изменения за М. п. выражены гораздо слабее. Меловые рептилии принадлежат к тем же группам, что и юрские наземные пресмыкающиеся, но представляют более высшую степень специализации. Таковы, напр., пеликанообразный Pteranodon среди летающих ящеров, уже потерявший зубы; игуанодон из Theropoda и, наконец, Triceratops с его мощным костным воротником на затылке и тремя крупными рогами на голове (см. Динозавры). Из новых групп наземных рептилий стоит отметить появление ящериц и змей. В классе птиц в меловое время переходные формы (вроде археоптерикса) исчезли и заменились настоящими птицами, правда, еще зубастыми, но уже распавшимися на бегающих и летающих, каковы Ichthyornis и Hesperornis. Наконец, из млекопитающих в осадках мелового периода известны достоверные остатки не только сумчатых, но и настоящих плацентарных, в частности, первых насекомоядных. Известно несколько мест находок костей сухопутных позвоночных, причем эти остатки позволяют восстановить целые ископаемые фауны (находки в нижнем мелу в Бельгии игуанодонов, крокодилов и др. форм и недавние находки американской экспедиции в Монголии, давшие, помимо рептилий, еще и первых достоверных насекомоядных).
| Верхний мел | Русское деление | Французское деление |
Немецкое деление |
Руководящие ископаемые | ||||||
| Датский | Датский | Датский | Nautilus danicus | |||||||
| Сенон | Маастрихт | Сенон | Belemnitella lanceolata, Scaphites con- strictus, Echinocoris ovata | |||||||
| Сенон | Belemnitella mucronata | |||||||||
| Inoceramus cardissoides Actinocamax verus | ||||||||||
| Коньяк | Эмшера | Inoceramus involutus | ||||||||
| Турон | Турон | Inoceramus Lamarcki Holaster planus | ||||||||
| Сеноман | Сеноман | Сеноман | Schloenbachia varians Exogyra conica Pecten asper | |||||||
| Нижний мел | Гольт-Альб | Альб | Гольт | Desmoceras, некоторые Hoplites | ||||||
| Апт | Апт | Апт | Parahoplites deshayesi | |||||||
| Неоком | Неоком | Неоком | Некоторые формы из рода Simbirskites | |||||||
| Некоторые формы из рода Polyptychites | ||||||||||
| Aucella Volgensis, Craspedites spassken- sis | ||||||||||
Морская жизнь меловой эпохи также еще носит мезозойский характер, но все же достаточно отличается от юрской. Это касается прежде всего аммонитов. На границе юры и мела происходит новое (второе за мезозой) значительное обновление этой группы: главная масса юрских форм вымирает и замещается новыми. — Состав и общий облик этой новой меловой аммонитовой фауны очень интересен (см. табл. 1 и 2). Кроме форм с нормальной плоско-спиральной раковиной, как роды Simbirskites, Acanthoceras, Schloenbachia, Astieria, Phylloceras и др., в M. п. существует целый ряд родов с аномальными раковинами. У одних из этих аномальных раковин обороты не соприкасаются (Crioceras), у других форма становится палкообразной (Baculites), у третьих спиральная раковина ранних стадий развития сменяется прямой в последующие моменты жизни (Ancyloceras), у четвертых эта прямая часть раковины является средней стадией (Scaphites), наконец, у нек-рых форм спираль навивается не в одной плоскости, но наподобие улиток (Turrilites).
Вместе с тем, наряду с формами, обладающими нормальной лопастной линией, в меловой системе встречаются и формы, обнаруживающие упрощение лопастной линии до стадий, сходных с цератитовой и даже с гониатитовой (см. Аммониты). Раньше рассматривали все эти уклонения от обычной формы как старческий признак развития ветви накануне ее вымирания. Теперь, однако, взгляды палеонтологов резко изменились, и все вышеописанные «аномалии» стремятся толковать не как старческую дегенерацию, а как результат перехода аммонитов к новому образу жизни (ползающему, вместо свободно плавающего, как раньше). Стоит отметить еще одну черту меловой аммонитовой фауны, это — наклонность к гигантизму, в результате чего появились формы более чем в 1 м в поперечнике раковины (Pachidiscus). — Резко обновляется в М. п. фауна белемнитов. Собственно белемниты сохраняются лишь в нижнем мелу, причем здесь среди них появляются нек-рые своеобразные формы, напр., сплющенные Duvalia. В верхне-меловую эпоху собственно белемниты сменяются представителями двух других родов — Actinocamax и Belemnitella. Два другие класса моллюсков — пластинчатожаберные и брюхоногие — также показывают признаки изменений. Семейство устриц продолжает находиться в состоянии большого расцвета и дает много форм как собственно Ostrea, так и Gryphea и Exogyra; род Aucella переживает лишь нижне-меловую эпоху. В верхнем мелу ее замещает род Inoceramus, дающий необычайно разнообразные и по форме и по размерам формы, начиная от 2—5 см до почти метровых. Обломки их раковин, раздробленные иногда до отдельных составляющих их призм, скопляются порой в мелоподобных породах в такой массе, что породу называют иноцерамовым мелом. Вместе с тем Inoceramus дает и большое количество весьма важных руководящих форм. В южных морях большую роль приобретают толстостворчатые Hippurites, слагающие иногда целые рифоподобные массы известняков. Из брюхоногих моллюсков в этих же южных морях весьма часты роды Nerinea и Actaeonella, также принимающие участие в построении рифоподобных масс известняка.
В других типах морских беспозвоночных интересно отметить неожиданную вспышку в развитии губок, давших большое количество форм в верхне-меловое время, затем появление крупнораковинных простейших (род Orbitoides), наконец, расцвет неправильных ежей, среди к-рых появляется много форм, имеющих важное стратиграфическое значение, как роды Echinoconus, Micraster, Toxaster и ряд других. Что касается морских позвоночных, то здесь следует отметить прежде всего расцвет настоящих костистых рыб. Первые их представители появились давно, в юре, но были представлены редкими формами; в нижнем мелу костистые рыбы встречаются уже часто, а в верхне-меловую эпоху — массами, составляя господствующую группу среди рыб. — В группе вторичноводных рептилий плезиозавры и ихтиозавры постепенно клонятся к упадку, но зато появляется новая группа змееподобных мозазавров, быстро занимающих господствующее положение. Необычайно богатое скопление цельных скелетов и крупных частей скелета этой группы, равно как и водных черепах и птиц, найдено в известняках верхнего мела на р. Ниобрара в Сев. Америке. — Таковы существенные черты органического мира М. п. В то время как флора конца мела без существенных перемен переходит в флору кайнозоя, в животном мире происходит необычайно быстрое и резкое вымирание ряда групп как на суше, так и в море. На суше кончают свои дни все динозавры, птерозавры, в море — ихтиозавры, плезиозавры, мозазавры, все аммониты и белемниты, богатый род Inoceramus и ряд других родов и семейств из беспозвоночных. Изменения в составе органического мира, получившиеся в результате исчезновения столь большого числа форм, оказались столь значительны, что на основании их по верхней границе меловой системы проводится разделительная грань между мезозойской и кайнозойской эрами.
По палеогеографии и осадкам верхне-меловая эпоха резко отличается от нижне-меловой.
Море в нижне-меловую эпоху, как и в конце верхней юры, продолжает сокращаться, уходя из ряда платформенных областей, палеозойской складчатости Европы, Азии, Африки и Австралии. Эта регрессия, захватившая верхнеюрскую эпоху и всю нижне-меловую эпоху, однако, не принесла существенных изменений в распределении континентов. На фоне общей регрессии местами море даже наступало, как это имело место на Русской равнине в самом начале нижнего мела.
К концу нижнего мела отступления морских бассейнов закончились, и, начиная с верхнемелового времени, земная поверхность вступила в период гигантской трансгрессии. — Необъятные поверхности, которые были до сих пор континентальными, затопились морем и покрылись меловыми осадками. Как на пример этого грандиозного события можно указать на трансгрессию в Зап. Европе, на Русской равнине, в Зап. Сибири, Сирии, Палестине, Малой Азии, Персии, Аравии, в Индостане и Индо-Китае, на о-ве Борнео, в Японии, во всей Северной Америке, в Бразилии и на противолежащем западном берегу Африки (Камерун, Ангола), на обширнейших пространствах внутренней Африки, на Мадагаскаре и в Австралии. В эпоху сеномана трансгрессия проявилась наиболее интенсивно, однако глубина моря оставалась еще ничтожной. Лишь в последующее туронское время произошло его углубление и незначительное расширение. С началом сенона вследствие орогенических движений наступает местами регрессия, к-рая длится и всю первую половину сенона и только во второй половине его (маастрихтский век) сменяется новым расширением моря. Последующие резкие орогенезы конца верхнего мела (т. н. ларамийская фаза — в датский век) вызывают, однако, новые и резкие изменения в очертаниях бассейнов, к-рые в общем быстро убывают в размерах, и, т. о., в датский век почти повсеместно обозначается крупная регрессия.
Физико-географические и климатические условия для различных частей земного шара в М. п. были различны. Эти физико-климатич. различия обусловили и различия в характере морских бассейнов. Так, в нижне-меловое время можно отметить наличие прежде всего бореальной области, охватывающей моря северной части Кордильерской зоны, Гренландию, Шпицберген, часть Зап. Европы (Англия, Германия) и далее к востоку — моря северной части Русской и Сибирской платформы. На всей этой территории морские осадки, как и в юрский период, были исключительно обломочные (пески и глина), и фауна заключала ряд характерных форм, как Aucella, Craspedites, Polyptychites, Simbirskites, некоторых своеобразных белемнитов, в то же время там мы не находим кораллов (рудистов), нериней и т. д. Далее к югу отчетливо выделяется экваториальная зона, начинающаяся на западе — в Мексике — и отсюда тянущаяся на восток через всю средиземноморскую зону. Здесь главная масса осадков карбонатная — известняки, мергели; фауна же характеризуется, как и в юре, наличием Litoceras, крупных форм Diceras, нериней, своеобразных прирастающих двустворок; отсутствуют формы бореальной провинции. Наконец, дальше к югу, в Юж. Америке (Аргентина) и в Юж. Африке, выделяется третья зона, в к-рой морские осадки опять в основной массе обломочные, а в фауне появляется ряд форм, характерных для бореальной провинции (Simbirskites, Polyptychites). Таким образом, для эпохи нижнего мела мы можем говорить об отчетливо выраженной биполярности органического мира (в частности фауны).
Для верхнего отдела меловой системы тоже необходимо отметить различия в условиях накопления осадков, что зависит в первую очередь от географического положения того или иного бассейна. Так, на Крайнем Севере, в современной приполярной области в Сев. Америке, Гренландии и в Европе (Большеземельская тундра, р. Сосьва) значительную роль играют обломочные осадки — пески, глины, либо кремнистые — опоки. Южнее располагается вторая, уже более широкая зона, хорошо представленная в Сев. Америке и Европе (Зап. Европа и Русская платформа). В этой области главная роль переходит уже к органогенным карбонатным породам — мелу, мелоподобным мергелям и известнякам с богатой фауной ежей, брахиопод, устриц, иноцерамов и т. д. Отложение подобного рода толщ повсеместно началось с турона и продолжалось в Америке в течение всего турона и нижнего сенона, в Европе же — до конца верхнего мела и составляет характернейшую особенность верхне-меловой эпохи. К описанным двум областям привязан нек-рый определенный круг форм, наиболее здесь распространенных и убывающих к югу. Таковы Inoceramus, Belemnitella, Actinocamax; последние особенно многочисленны в Вост. Европе (на территории Союза ССР). Еще южнее мы попадаем уже в область средиземноморской орогенической зоны. Поведение этой области в верхне-меловую эпоху резко отлично от поведения во все предшествующие периоды мезозоя. До верхнемеловой эпохи неизменно наблюдалось, что в этой области морские условия пользовались наибольшим распространением и одновременно были представлены обычно наиболее пелагическими фациями. В эпоху верхнего мела обстоятельства резко изменяются.
| Верхний мел | Периоды | Вост.-русская впадина |
Днепровско-донецкая впадина |
Большой Кавказ | Малый Кавказ | |||||
| состав | мощ- ность (в м) |
состав | мощ- ность (в м) |
состав | мощ- ность (в м) |
состав | мощ- ность (в м) | |||
| 100 | мергели, белый мел | 100 | (чередование песчаников, глин, глинистых сланцев, углей и известняков) |
600 | извест- няки |
300 | ||||
мел, песчани- стая глина | ||||||||||
гены, песчани- ки |
50 | |||||||||
| Турон | Мел, мергель, фосфорит |
50 | Белый мел | 60 | Песчанники, известняки |
300 | ||||
| Туфобрек- чии, порфи- риты |
500 | |||||||||
| 10 | Известняки, туфогены, песчаники |
300 | ||||||||
| Нижний мел | Альб |
Чередование глины и глау- конитовых пес- ков, фосфориты |
150 |
Пески, фосфориты |
30 |
Глины с аммо- нитами |
250 |
песчаники и глины |
80 | |
| Апт |
Глина вверху с песками |
70 | Отсутствуют | Пески и глины |
100 | |||||
| Отсутствуют | ||||||||||
| темные пески | 40 | и глины | ||||||||
| Готтерив | Отсутствуют | Пески с про- слойками глины |
450 | |||||||
| Валан- жин |
Пески, фосфориты | 2 | Известняки | 300 | ||||||
В области Альп, Карпат, Гималаев для отложений верхнего отдела меловой системы характерны многочисленные перерывы и выпадения отдельных слоев; фации отличаются большей изменчивостью; среди них имеются не только нормальные морские породы, но и лагунные образования. Среди морских характерно почти полное отсутствие столь широко развитого в более северной зоне мела и значительное распространение своеобразных, рифового типа, т. н. рудистовых (или гиппуритовых) известняков, образованных массовым скоплением своеобразных коралловидных двустворок — гиппуритов. Значительную роль играют также флишевые толщи, т. е. мощные, обычно немые свиты, образованные многократным переслаиванием песков, глин, мергелей, и т. н. фация гозау — мергели с фораминиферами и кораллами. Что касается фауны, то средиземноморская область характеризуется обилием ежей, аммонитов, рудистов и крупных фораминифер, при почти полном отсутствии белемнител и Actinocamax и слабом развитии иноцерамов.
К югу от средиземноморской орогенической зоны располагается новая своеобразная зона, охватывающая Бразильское море, всю Западную и Северную Африку и Аравию, а также Индостан. Осадки этого бассейна в громадном большинстве случаев располагаются прямо на палеозойских и даже на докембрийских породах и, подобно европейско-северо-американской зоне, в главной массе своей слагаются органогенными породами (известняками), среди к-рых нередко попадаются мелоподобные известняки и мергели и даже настоящий писчий мел. Фауна этого моря заключает много своеобразных форм, не встречающихся ни в средиземноморской, ни в бореальной областях, гл. обр. среди пластинчатожаберных (различные устрицы, Trigoniae Plicatulae), морских ежей и аммонитов (Tlacenteceras, Tissotia и др.). Наконец, последнюю зону образуют осадки Юж. Америки, Ю.-В. Африки и Австралии. Подобно крайней северной зоне, здесь опять главная роль переходит к обломочным породам (пескам и глинам) со своеобразной фауной. — Таковы фации верхне-мелового моря. Здесь сохраняются в общем те же климатические зоны, что и раньше, только характер осадкообразования в них значительно изменяется.
Континентальные отложения мелового периода развиты значительно слабее. Нижнемеловые континентальные отложения известны в Южной и Северной Америке, в Гренландии, на Сибирско-Китайском континенте, в Африке. В Америке они представлены аркозами, конгломератами, озерными глинами с пресноводными моллюсками и песками с лигнитом и железной рудой. В верхне-меловую эпоху в связи с трансгрессией площадь континентов резко сокращается, и явно континентальные отложения известны только для Сибирской и Китайской платформ (Уссурийский край, Сахалин, Казахстан, вост. склон Урала, Монголия, Китай и Япония). Континентальные отложения представлены здесь песками и глинами о пресноводной фауной, костями рептилий и прослоями углей.
Выше приводится сравнительная таблица фациальных особенностей по основным районам СССР.
При составлении всех этих разрезов бросаются в глаза малые мощности пород на Русской равнине по сравнению с геосинклинальными областями Кавказа, отсутствие белого мела в геосинклиналях и обилие песчано-глинистого материала.
Орогенические движения и вулканизм. В характеристике движений земной коры в течение М. п. следует указать, что помимо медленных или эпирогенических движений, обусловливавших гл. обр. трансгрессии и регрессии моря, в этот период имели место и крупные орогенические или складкообразовательные процессы. Так, широко проявились горообразовательные процессы на рубеже нижнего и верхнего мела в Карпатах и в низменной части Средней Азии. Интенсивные горообразовательные движения, к-рые часто выделяются под названием ларамийской фазы альпийской системы складчатости, имели место в самом конце верхнемеловой эпохи. Проявления этой фазы имеются в средиземноморской орогенической зоне. Однако главнейшей ареной ее деятельности является Северная и Южная Америка. На это время падает главный момент в формировании Скалистых гор Сев. Америки. На территории СССР в ларамийскую фазу горообразовательные движения резко проявились в Донбассе, Мангышлаке, обширном ряде горных цепей Вост. Сибири (Верхоянский хребет), хребте Черского и др., вплоть до бассейна р. Анадырь и Камчатки. Таким образом, после ларамийской фазы огромные участки моря превратились в сушу, и образовался целый ряд новых горных сооружений. Как и во все остальные периоды истории земли, эпиро- и орогенические движения земной коры в М. п. сопровождались проявлениями вулканизма частью в форме поверхностных излияний (эффузий), частью в виде глубинных инъекций — интрузий. Меловые эффузии из геосинклинальных областей известны гл. обр. в Юж. Америке (Анды), Вост. Сибири и Закавказья. В Закавказьи меловые эффузии представлены толщами несколько сот метров порфиритовых лав, туфов и иных продуктов извержений, причем большинство меловых излияний было подводным. Эффузивные породы вне геосинклинальных областей имеют большее распространение; так, напр., на площади Индостана в верхне-меловую эпоху накопляется мощный (2.000 м) покров базальтов (траппов), занимающий площадь не менее 300.000 км²; эти траппы залегают на породах сеномана и переслаиваются частью с морскими, частью с континентальными осадками. Что касается интрузий, то достоверные образования этого рода (граниты) имеются в Андах и Скалистых горах; условно к этому же времени может быть отнесена и часть гранитов восточно-сибирской ларамийской складчатой области.
Полезные ископаемые. Меловые отложения содержат целый ряд весьма ценных полезных ископаемых, из к-рых наибольшее значение имеет нефть, встречающаяся в Сев. Америке, в СССР (Эмба, Средняя Азия и др.). Каменный уголь — в Забайкалья, Верхояньи, Ленско-Вилюйской впадине, Колыме, Уссурийском крае и т. п. Меловые отложения богаты фосфоритами, столь необходимыми в сельском хозяйстве. Фосфориты имеются в Поволжья, в Чувашии, в Подолии, в Кировском крае и др. местах. Крайне широко развиты в меловой системе осадки белого писчего мела, имеющие большое применение в цементной пром-сти. — Не менее богаты меловые отложения и строительными материалами (известняки, песчаники и др.). Из более редко встречающихся полезных ископаемых следует отметить верхне-меловые залежи бурого железняка на восточном склоне Урала, а также фосфоритно-железные руды в бассейне Хопра. Помимо полезных ископаемых осадочного генезиса, в меловое время образовались и нек-рые рудные месторождения вулканического происхождения вольфрама, олова, полиметаллов (свинец, цинк, серебро) и золота в Вост. Забайкалья, в хребтах Колымском и Черского.
Лит.: Архангельский А. Д., Геологическое строение СССР. Западная часть, вып. 2, 2 изд., М. — Л., 1935; Борисяк А. А., Курс исторической геологии, 4 изд., Л. — М., 1935; Мазарович А. Н., Историческая геология, 2 издание, Москва — Ленинград, 1937; Страхов Н. М., Историческая геология, [ч. 2], Москва, 1937.
