Плейстоцен

Плейстоцен — это геологическая эпоха, охватывающая период от 2,588 миллиона лет назад до 11,7 тысячи лет назад. Она является первой и наиболее продолжительной частью четвертичного периода (антропогена), который продолжается и в настоящее время. Плейстоцен характеризуется повторяющимися циклами оледенений (ледниковых эпох) и межледниковий, в ходе которых формировались современные ландшафты, климат и биота. Название происходит от греческих слов πλεῖστος (pleistos — «наибольший») и καινός (kainos — «новый»), что подчёркивает преобладание в этой эпохе ледниковых отложений. В плейстоцене произошло становление и расселение человека современного типа (Homo sapiens), а также вымирание многих крупных млекопитающих (мегафауны).

Хронология и стратиграфия

Границы и подразделение

Плейстоцен следует за плиоценом и предшествует голоцену. Нижняя граница определена по магнитостратиграфическому реперу — смене полярности Гаусс—Матуяма (около 2,588 млн лет назад), а также по появлению в морских отложениях холодолюбивого вида фораминифер Neogloboquadrina atlantica. Верхняя граница — 11,7 тыс. лет назад, что соответствует началу голоцена (потепление после последнего ледникового максимума).

В Международной стратиграфической шкале плейстоцен делится на три яруса:

• Гелазский (2,588–1,806 млн лет назад) — начало плейстоцена, первые оледенения в Северном полушарии.
• Калабрийский (1,806–0,781 млн лет назад) — усиление похолодания, распространение ледников в Европе.
• Средний и верхний плейстоцен (0,781–0,0117 млн лет назад) — включают несколько ледниковых и межледниковых стадий.

В региональных шкалах (например, для Восточно-Европейской равнины) выделяют эоплейстоцен (ранний плейстоцен до 0,8 млн лет назад) и неоплейстоцен (средний и поздний плейстоцен).

Ледниковые циклы

Плейстоцен известен чередованием ледниковых (гляциалов) и межледниковых (интергляциалов) эпох. Основные циклы связаны с изменениями параметров орбиты Земли (циклы Миланковича): эксцентриситета (100 тыс. лет), наклона оси (41 тыс. лет) и прецессии (23 тыс. лет). В раннем плейстоцене преобладали 41-тысячелетние циклы, а в среднем и позднем — 100-тысячелетние.

Наиболее изученные ледниковые эпохи на территории Европы и Северной Америки:

• Днепровское (рисское) оледенение — около 300–130 тыс. лет назад, максимальное распространение ледников в Восточной Европе, ледник достигал Днепра и Дона.
• Валдайское (вюрмское, висконсинское) оледенение — около 110–11,7 тыс. лет назад, последнее крупное оледенение, после которого наступил голоцен.

Межледниковья (например, микулинское, или эемское, около 130–115 тыс. лет назад) были теплее современного климата, с более высоким уровнем Мирового океана.

Климат

Общая характеристика

Климат плейстоцена был значительно холоднее и континентальнее, чем в плиоцене. Среднегодовые температуры в высоких широтах опускались на 10–15 °C ниже современных. В ледниковые эпохи огромные массы воды (до 5% объёма Мирового океана) консервировались в ледниковых щитах, что приводило к падению уровня моря на 120–130 метров. В межледниковья уровень моря поднимался, иногда превышая современный на 5–10 метров.

Ледниковые щиты

В периоды максимумов оледенений ледники покрывали:

• Северную Европу (Скандинавский ледниковый щит толщиной до 3 км),
• Северную Америку (Лаврентийский и Кордильерский щиты),
• Антарктиду (существовала постоянно),
• горные области (Альпы, Гималаи, Анды, Кавказ).

Внеледниковые зоны (перигляциальные) характеризовались многолетней мерзлотой, сухим холодным климатом и лёссовыми отложениями.

Флора и фауна

Растительность

Растительный покров плейстоцена менялся в зависимости от климатических фаз:

• Ледниковья: преобладали тундростепи (холодные степи с полынью, злаками, карликовыми кустарниками) в средних широтах и тундры в высоких. Вблизи ледников — арктические пустыни.
• Межледниковья: широколиственные и смешанные леса (дуб, граб, липа, ольха) распространялись далеко на север. В тёплые фазы (например, микулинское межледниковье) в Европе росли даже самшит и плющ.

В результате чередования оледенений и межледниковий сформировались современные зональные типы растительности — тайга, смешанные леса, степи.

Животный мир

Плейстоцен известен своей мегафауной — крупными млекопитающими, многие из которых вымерли в конце эпохи. Характерные представители:

• Мамонты (шерстистый мамонт Mammuthus primigenius) — обитали в тундростепях Евразии и Северной Америки.
• Шерстистые носороги (Coelodonta antiquitatis) — в холодных степях Евразии.
• Пещерные медведи (Ursus spelaeus) — в пещерах Европы.
• Саблезубые кошки (смилодоны, гомотерии) — в Северной и Южной Америке.
• Гигантские ленивцы (мегатерии) — в Южной Америке.
• Тур (Bos primigenius) — предок крупного рогатого скота, дожил до голоцена.

В конце плейстоцена (около 50–10 тыс. лет назад) произошло массовое вымирание мегафауны, особенно заметное в Австралии, Северной и Южной Америке. Причины до конца не выяснены: вероятно, сочетание климатических изменений и охоты человека.

Человек в плейстоцене

Плейстоцен — ключевая эпоха в эволюции человека:

• Ранний плейстоцен: появление Homo habilis и Homo erectus в Африке, расселение последнего в Евразию (около 1,8 млн лет назад).
• Средний плейстоцен: появление неандертальцев (Homo neanderthalensis) в Европе и денисовцев в Азии, а также Homo sapiens в Африке (около 300 тыс. лет назад).
• Поздний плейстоцен: расселение Homo sapiens по всему миру, сосуществование с неандертальцами и денисовцами, вытеснение последних. Около 40–30 тыс. лет назад человек заселил Австралию, а около 15–20 тыс. лет назад — Америку через Берингию.

Человек активно использовал каменные орудия, осваивал огонь, строил жилища, создавал наскальную живопись (пещеры Шове, Ласко, Капова). В конце плейстоцена началось одомашнивание волка (собаки).

Геологические процессы и отложения

Ледниковые отложения

Основные типы отложений плейстоцена:

• Морены (валунные глины, суглинки) — материал, принесённый и отложенный ледниками.
• Флювиогляциальные (водно-ледниковые) пески и галечники — отложения талых вод.
• Лёссы — пылеватые отложения, накопленные в перигляциальных зонах (особенно мощные в Китае, Средней Азии, на юге Восточно-Европейской равнины).
• Озёрно-ледниковые (ленточные глины) — сезонные отложения в приледниковых озёрах.

Внеледниковые процессы

• Речные террасы (формировались при колебаниях уровня моря и тектонических движениях).
• Многолетняя мерзлота (реликтовые формы — бугры пучения, термокарст).
• Эоловые формы (дюны, барханы) в аридных зонах.

Значение плейстоцена

Для геологии и палеогеографии

Изучение плейстоцена позволяет реконструировать климатические циклы, понять механизмы оледенений, прогнозировать будущие изменения климата. Плейстоценовые отложения содержат полезные ископаемые: россыпи золота, алмазов, титана, строительные материалы (песок, гравий, глина).

Для биологии и антропологии

Плейстоцен — время эволюции человека и формирования современной биоты. Вымирание мегафауны и адаптация видов к колебаниям климата дают ключ к пониманию современных экологических процессов.

Для археологии

Плейстоценовые стоянки и орудия — основные источники знаний о древнейшей истории человечества. Наскальные рисунки, костяные изделия, погребения — свидетельства развития культуры и социальной организации.

Интересные факты

• В плейстоцене уровень Мирового океана мог падать на 120–130 метров, обнажая сухопутные мосты (Берингия, Сунда, Сахул), по которым мигрировали люди и животные.
• В некоторых районах Антарктиды и Гренландии плейстоценовые льды сохранились до настоящего времени, достигая возраста 1–2 млн лет.
• Самое крупное озеро плейстоцена — озеро Агассис в Северной Америке (площадь до 440 тыс. км²) — образовалось при таянии Лаврентийского ледникового щита.
• В пещерах плейстоцена найдены останки неандертальцев с признаками каннибализма, а также древнейшие музыкальные инструменты (флейты из костей птиц).
• Термин «плейстоцен» ввёл в 1839 году британский геолог Чарльз Лайель, первоначально обозначив им отложения, содержащие 90% современных видов моллюсков.

Источники

• Международная стратиграфическая шкала (International Chronostratigraphic Chart, 2023).
• Лайель Ч. «Основы геологии» (1830–1833).
• Марков К. К. «Палеогеография» (изд. МГУ, 1960).
• Величко А. А. «Эволюция природной среды в плейстоцене» (Наука, 1973).
• Дэвидсон А. «Эволюция человека» (Cambridge University Press, 2016).
• Барнс Р. «Плейстоценовая мегафауна: вымирание и причины» (Quaternary Science Reviews, 2019).