Карбон эра. Каменноугольный период (карбон)

Каменноу́гольный пери́од, или карбо́н (С), - предпоследний (пятый) геологический период палеозойской эры. Начался 358,9 ± 0,4 млн лет назад и закончился 298,9 ± 0,15 млн лет назад. Это доисторический период времени сильно повлиял на человечество, особенно во время промышленной революции. Этот период получил свое название благодаря образованию огромных подземных пластов каменного угля из папоротниковых растений, которые произрастали по всей Азии, Северной Европе и частям Северной Америки в те доисторические времена. Хотя термин «карбоновый» используется для описания периода во всем мире, в США его разделили на Эпоху Миссисипиан и Пенсильванскую эпоху. Термином Миссисипиан называют раннюю часть этого периода, и Пенсильван используется для описания более поздней части этого периода.

Этот период характеризовался климатом, близким к тропическому. Тогда было более тепло и влажно, чем сегодня. Времена года, если они даже и сменялись, их нельзя было визуально разделить друг от друга. Ученые определили это, изучив окаменелые останки растений того периода и поняли, что у них отсутствуют кольца роста, что говорит об очень мягкой смене сезонов. Исследователи поняли, что климат был практически однородным. Теплые морские воды часто затопляли сушу, и многие растения оказывались под водой и превращались в торф после того, как они завершили свой жизненный цикл. Этот торф со временем превратится в уголь, так интенсивно используемый человеком в наше время.

В это время на сущее обитали липидодендральцы, или массивные деревья, и многие из этих видов выростали примерно до 1,5 метров в диаметре (4,5 фута) и около 30 метров в высоту (90 футов). Другие растения, которые существовали в это время, назыввают конными хвостами, известными как Equisetales, а так же клубные мхи, известные как Lycopodiales; папоротники, известные как Filicales; скремблирующие растения, известные как Sphenophyllales; цикады, известные как Cycadophyta; семенные папоротники, известных как Каллистофиталы и хвойные, известные как Вольциалес.

Во время каменноугольного периода Приапулиды впервые появились на сцене жизни. Эти морские черви выросли до больших размеров из-за более высоких концентраций кислорода в атмосфере Земли и из-за влажной болотистой среды. Эти факторы также позволили многоногим существам, известным как Arthropleura, вырастать около 2,6 метра (7,8 фута) в длину. Новые виды насекомых также стали появляться и диверсифицироваться в течение этого периода. Некоторые из них включают в себя гриффин-мухи, известные как Протодоната и драконьи мухи, такие как насекомые, известные как Меганеура. В это время появились ранние тараканы, известные как Dictyoptera.

Жизнь в океанах в течение Каменноугольного периода состояла в основном из различных кораллов (табулированных и руговых), Фораминифер, брахиоподов, остракод, иглокожих и микроконкид. Однако это были не единственные типы морской жизни. Были также губки, Valvulina, Endothyra, Archaediscus, Aviculopecten, Posidonomya, Nucula, Carbonicola, Edmondia и трилобиты.

В начале этого периода глобальная температура была довольно высокой — около 20 градусов по Цельсию (68 градусов по Фаренгейту). К середине периода температура начала охлаждаться примерно до 12 градусов по Цельсию (около 54 градусов по Фаренгейту). Такое охлаждение атмосферы, в сочетании с очень сухими ветрами, привело к исчезновению растительности тропических лесов каменноугольного периода. Именно вся эта погибшая растительность и сформировала целый слой каменного угля на нашей планете.

Название этого периода говорит само за себя, так как в этот геологический временной отрезок были созданы условия для образования залежей угля и природного газа. Тем не менее каменноугольный период (359-299 млн лет назад) также отличался появлением новых наземных позвоночных, включая самых первых амфибий и ящериц. Карбон стал предпоследним периодом (542-252 млн лет назад). Ему предшествовал , и , а затем он сменился .

Климат и география

Глобальный климат каменноугольного периода был тесно связан с его . В течение предшествующего девонского периода северный суперконтинент Лавруссия соединился с южным суперконтинентом Гондваной, создав огромный сверхконтинент Пангею, который занимал большую часть южного полушария в течение карбона. Это оказало заметное влияние на модели циркуляции воздуха и воды, в результате чего большая часть южной Пангеи оказалась покрытой ледниками, и наблюдалась общая тенденция к глобальному охлаждению (которое, однако, не оказало большого влияния на образование угля). Кислород составлял гораздо более высокий процент земной атмосферы, чем сегодня, что повлияло на рост наземной мегафауны, включая насекомых размером с собаку.

Животный мир:

Земноводные

Наше понимание жизни во время каменноугольного периода осложняется «пробелом Ромера» - 15-млн отрезком времени (от 360 до 345 млн лет назад), который практически не дал информацию об ископаемых . Однако мы знаем, что к концу этого разрыва самые первые позднего девонского периода, которые только недавно развились из лопастепёрых рыб, потеряли свои внутренние жабры и были на пути к тому, чтобы стать истинными амфибиями.

К позднему карбону представляли такие важные с точки зрения эволюции рода, как Amphibamus и Phlegethontia , которым (как и современным амфибиям) было необходимо откладывать яйца в воде и постоянно увлажнять кожу, и, следовательно, они не могли заходить слишком далеко на сушу.

Рептилии

Главной чертой, которая отличает рептилий от земноводных, является их репродуктивная система: яйца рептилий лучше выдерживают сухие условия и, следовательно, их не нужно откладывать в воду или влажную почву. Эволюция рептилий была вызвана все более холодным, сухим климатом позднего каменноугольного периода; одна из самых ранних идентифицированных рептилий гилономус (Hylonomus ), появилась около 315 миллионов лет назад, а гигантский (почти 3,5 метра в длину) офиакдон (Ophiacodon ) эволюционировал несколько млн лет спустя. К концу карбона рептилии хорошо мигрировали к внутренней части Пангеи; эти ранние первооткрыватели были потомками архозавров, пеликозавров и терапсид из последующего пермского периода (архозавры продолжили порождать первых динозавров почти сто миллионов лет спустя).

Беспозвоночные

Как отмечалось выше, атмосфера Земли содержала необычно высокий процент кислорода в поздний карбоновый период, достигая поразительных 35 %.

Эта особенность была полезна для наземных , таких как насекомые, которые дышали с помощью диффузии воздуха через их экзоскелет, а не с помощью легких или жабр. Каменноугольный был расцветом гигантской стрекозы Меганевры (Megalneura ) с размахом крыльев до 65 см, а также гигантской Артроплевра (Arthropleura ), достигающей почти 2,6 м в длину.

Морская жизнь

С исчезновением отличительных плакодерм (пластинокожих рыб) в конце девонского периода карбон не очень хорошо известен своей , за исключением тех случаев, когда некоторые роды лопастепёрых рыб были тесно связаны с самыми первыми четвероногими и амфибиями, колонизировавшими сушу. Falcatus , близкий родственник Стетекантов (Stethacanthus ), вероятно, был самой известной карбоновой акулой вместе с гораздо большим Эдестусом (Edestus ), который известен благодаря отличительным зубам.

Как и в предшествующие геологические периоды, мелкие беспозвоночные, такие как кораллы, криноиды и , обитали в обильных количествах в карбоновых морях.

Растительный мир

Сухие, холодные условия позднего каменноугольного периода не были особенно благоприятными для флоры, однако это не мешало таким выносливым организмам, как растения, колонизировать каждую доступную . Карбон стал свидетелем самых первых растений с семенами, а также причудливых родов, таких как Лепидодендрон, с высотой до 35 м, и немного меньшей (до 25 в высоту) Сигаллярии. Важнейшими растениями каменноугольного периода были те, которые обитали в богатых углеродом «угольных болотах» около экватора, и спустя миллионы лет они образовали огромные угольные месторождения, используемые человечеством сегодня.

Каменноугольный период (сокращенно карбо́н (С))

Продолжительность периода: период в верхнем палеозое 360—299 млн лет назад, длительность его составляет 65—75 млн. лет; следует за девонской системой и предшествует пермской.

Почему так назван и кем был открыт?

Назван из-за эпохи углеобразования в это время, он оставил нам в наследство почти половину запасов угля, имеющихся на Земле.

Каменноугольный период установлен в 1822 У. Конибиром и У. Филлипсом в Великобритании. В России изучение каменноугольного периода и еёго ископаемой фауны и флоры проводилось В. И. Меллером, С. Н. Никитиным, Ф. Н. Чернышевым и др., а в советское время — М. Д. Залесским, А. П. и Е. А. Ивановыми, Д. В. Наливкиным, М. С. Швецовым, М. Э. Янишевским, Л. С. Либровичем, С. В. Семихатовой, Д. М. Раузер-Черноусовой, А. П. Ротаем, В. Е. Руженцевым, О. Л. Эйнором и др. В Западной Европе важнейшие исследования выполнены английским учёным А. Воганом, немецким палеоботаником В. Готаном и др. В Северной Америке — Ч. Шухертом, К. Данбаром и др.

Из истории: в начале каменноугольного периода (карбона) большая часть земной суши была собрана в два огромных сверхматерика: Лавразию на севере и Гондвану на юге. Впервые появляются очертания величайшего суперконтинента в истории Земли — Пангеи. Пангея образовалась при столкновении Лавразии (Северная Америка и Европа) с древним южным суперконтинентом Гондваной. Незадолго до столкновения Гондвана повернулась по часовой стрелке, так что ее восточная часть (Индия, Австралия, Антарктида) переместилась к югу, а западная (Южная Америка и Африка) оказалась на севере. В результате поворота на востоке появился новый океан — Тетис, а на западе закрылся старый — океан Рея. В то же время океан между Балтикой и Сибирью становился все меньше; вскоре эти континенты тоже столкнулись. Климат заметно охладился, и, пока Гондвана "переплывала" через Южный полюс, планета пережила по меньшей мере две эпохи оледенения.

Подразделение каменноугольной системы

Каменноугольный период подразделяется на 2 подсистемы, 3 отдела и 7 ярусов:

Период (система)	Подсистема (Надотдел)	Эпоха (отдел)	Век (ярус)
Каменноугольный период	Пенсильванская	Верхний карбон	Гжельский
			Касимовский
		Средний карбон	Московский
			Башкирский
	Миссисипская	Нижний карбон	Серпуховский
			Визейский
			Турнейский

Общая характеристика . Отложения карбона распространены на всех материках. Классические разрезы ‒ в Западной Европе (Великобритания, Бельгия, ФРГ) и Восточной Европе (Донбасс, Московская синеклиза), в Северной Америке (Аппалачи, бассейн р. Миссисипи и др.). В каменноугольный период взаимное расположение платформ и геосинклиналей оставалось таким же, что и в девонском периоде.

На платформах Северного полушария карбона представлена морскими отложениями (известняки, песчано-глинистые, часто угленосные осадки). В Южном полушарии развиты преимущественно континентальные отложения ‒ обломочные и ледниковые (нередко тиллиты). В геосинклиналях распространены также покровы лав, туфы и туффиты, кремнистые грубообломочные осадки, флиш.

По характеру геологических процессов и палеогеографической обстановки карбон почти на всём земном шаре подразделяется на два этапа: первый из них охватывает ранний карбон, второй ‒ средний и поздний. На обширных площадях геосинклиналей среднего палеозоя в связи с герцинским складкообразованием морской режим после раннего карбона сменился на континентальный. На С.-В. Азии, Восточно-Европейской и Северо-Американской платформах море местами захватило недавно возникшие участки суши. Каменноугольный период принадлежит к числу талассократических: обширнейшие пространства в пределах современных материков были покрыты морем. Погружения и вызванные ими трансгрессии происходили на протяжении периода неоднократно. Наибольшие трансгрессии произошли в 1-й половине периода. В раннем карбоне море покрывало Европу (исключая Скандинавию и прилегающие районы), большую часть Азии, Северной Америки, крайний Запад Южной Америки, С.-З. Африки, восточная часть Австралии. Моря были преимущественно мелкими с многочисленными островами. Крупнейшим единым массивом суши была Гондвана. Заметно меньший массив суши простирался от Скандинавии через северную часть Атлантики, Гренландию и Северную Америку. Сушей была также центральная часть Сибири между р. Леной и Енисеем, Монголией и морем Лаптевых. К среднему карбону море оставило почти всю Западную Европу, Западно-Сибирскую равнину, Казахстан, Среднюю Сибирь и др. районы.

Во 2-й половине - в зонах герцинского орогенеза (Тянь-Шань, Казахстан, Урал, северо-западная часть Европы, Восточная Азия, Северная Америка) поднялись горные хребты.

Климат материков был разнообразным и изменялся от века к веку. Общей чертой его была высокая влажность тропического, субтропического и умеренного поясов, что способствовало широкому распространению на всех материках лесной и болотной растительности. Накопление растительных остатков, преимущественно в торфяниках, привело к образованию многочисленных угольных бассейнов и месторождений.

Принято выделение следующих фитогеографических областей, Еврамерийской, или Вестфальской (тропической и субтропической), Ангарской, или Тунгусской (внетропической), Гондванской (умеренного климата). Климат Еврамерийской области к концу карбона стал более сухим, местами субаридным. Остальные области сохранили свою высокую влажность не только до конца, но и в пермском периоде. Наибольшая влажность и оптимальные условия для торфонакопления (угленакопления) в Еврамерийской области были: в Большом Донбассе в конце раннего, в среднем карбоне, в Западной Европе ‒ в намюре ‒ вестфале, в Северной Америке ‒ в среднем и верхнем карбоне, в Казахстане ‒ в позднем визе ‒ среднем карбоне. На юге Ангарской области (Кузбасс и др. впадины) интенсивный рост торфяников происходил со среднего карбона, а в Гондване ‒ с позднего карбона до конца перми. Сухой климат был характерен лишь для ограниченной территории. Например, в турнейский век одна из зон аридного климата протягивалась от Южного Казахстана через Тянь-Шань к Таримскому массиву.

Органический мир. В самом начале периода во флоре преобладали мелколистные плауновидные, голосеменные папоротникообразные (птеридоспермы), примитивные членистостебельные и папоротникообразные (в основном прапапоротники). Ещё в раннем карбоне на смену примитивным плауновидным пришли крупные древовидные, особенно широко распространившиеся в среднем карбоне. В тропиках (Еврамерийская область) в среднем карбоне господствовали леса из высокоствольных плауновидных с большим количеством птеридоспермов и др. папоротников, каламитов и клинолистников. Севернее (Ангарская область) в раннем карбоне господствовали плауновидные, а в среднем ‒ позднем карбоне ‒ кордаиты и папоротниковидные. В Гондванской области в это время, видимо, уже была развита так называемая глоссоптерисовая флора, особенно характерная для перми. В фитогеографических областях умеренного климата наблюдалось сравнительно постепенное развитие флоры от среднекаменноугольной эпохи к ранней перми. Напротив, в тропиках в позднем карбоне местами под влиянием аридизации климата произошло коренное изменение растительности болотистых низменностей. Главными группами растений стали птеридоспермы и древовидные папоротники. На возвышенных местах распространились хвойные. В морях карбона были сине-зеленые водоросли, в пресных водах ‒ зелёные водоросли-углеобразователи.

Животный мир . Каменноугольный период весьма разнообразен. В морях были широко распространены фораминиферы, испытавшие быстрые эволюционные изменения на протяжении периода и давшие много десятков родов и тысячи видов. Среди кишечнополостных всё ещё преобладали ругозы, табуляты, строматопороидеи. Были разнообразны моллюски (двустворчатые, брюхоногие), быстро эволюционировавшие головоногие аммоноидеи. Некоторые двустворчатые существовали в сильно опреснённых лагунах и дельтах, что позволяет использовать их для стратиграфии угленосных толщ. В мелких морях были широко распространены плеченогие. Некоторые участки морского дна были особенно благоприятны для развития мшанок; разнообразны членистоногие. Из иглокожих обильно развивались морские лилии, членики которых слагают целые прослойки в толщах известняков, кое-где часто встречаются остатки морских ежей, редки бластоидеи.

Значительный эволюционный путь прошли разные классы позвоночных, особенно рыбы (морские и пресноводные). Развиваются костные рыбы, акуловые. На суше господствовали амфибии, стегоцефалы; рептилии были ещё редкими. Найдены остатки многочисленных насекомых (подёнки, стрекозы, таракановые), некоторые из них достигали гигантских размеров. К концу каменноугольного периода в необозримых лесах появилась новая группа четвероногих животных. В основном они были невелики и во многом походили на современных ящериц, что неудивительно: ведь это были первые па Земле пресмыкающиеся (рептилии). Их кожа, более влагонепроницаемая, чем у земноводных, давала им возможность всю свою жизнь проводить вне воды. Корма для них имелось предостаточно: черви, многоножки и насекомые пребывали в их полном распоряжении. Л спустя сравнительно короткое время появились и более крупные рептилии, которые стали поедать своих меньших сородичей. Насекомые карбона были первыми существами, поднявшимися в воздух, причем сделали они это на 150 млн лет раньше птиц. Первопроходцами стали стрекозы. Вскоре они превратились в "королей воздуха" каменноугольных болот. Размах крыльев некоторых стрекоз достигал почти метра. Затем их примеру последовали бабочки, мотыльки, жуки и кузнечики.

Полезные ископаемые : каменный и бурый уголь образуют на всех материках ряд бассейнов и месторождений, приуроченных к герцинским краевым прогибам и внутренним впадинам. В СССР бассейны: Донецкий (каменные угли), Подмосковный (бурые угли), Карагандинский (каменные угли), Кузнецкий и Тунгусский (угли карбона и пермской системы); месторождения Украины, Урала, Северного Кавказа и др. В Центральной и Западной Европе известны бассейны и месторождения Польши (Силезия), ГДР и ФРГ (Рур), Бельгии, Нидерландов, Франции, Великобритании; в США ‒ Пенсильванский и др. бассейны. К карбону приурочены многие нефтяные и газовые месторождения (Волго-Уральская область, Днепровско-Донецкая впадина и др.). Известны также многие месторождения руд железа, марганца, меди (крупнейшее ‒ Джезказганское), свинца, цинка, алюминия (бокситы), огнеупорных и керамических глин.

В отложениях этого периода находят огромные залежи каменного угля. Отсюда и произошло название периода. Есть и другое его наименование- карбон.

Каменноугольный период подразделяется на три отдела: нижний, средний и верхний. В этот период физико-географические условия Земли претерпели значительные изменения, Неоднократно менялись очертания материков и морей, возникали новые горные хребты, моря, острова. В начале карбона происходит значительное опускание суши. Морем были затоплены обширные площади Атлантии, Азии, Рондваны. Уменьшилась площадь больших островов. Исчезли под водой пустыни северного континента. Климат стал очень теплым и влажным, Фото

В нижнем карбоне начинается интенсивный горообразовательный процесс: формируются Ардепны, Гари, Рудные горы, Судеты, Атласскпе горы, Австралийские Кордильеры, Западно-Сибирские горы. Море отступает.

В среднем карбоне суша вновь опускается, но гораздо меньше, чем в нижнем. В межгорных котловинах накопляются мощные толщи континентальных отложений. Формируется Восточный Урал, Пеннинскис горы.

В верхнем карбоне море вновь отступает. Значительно уменьшаются внутриконтинентальные моря. На территории Гондваны возникают большие ледники, в Африке и Австралии-несколько меньшие.

В конце карбона в Европе и Северной Америке климат претерпевает изменения, становится частично умеренным, а частично жарким и сухим. В это время происходит формирование Центрального Урала.

Морские осадочные отложения каменноугольного периода представлены главным образом глинами, песчаниками, известняками, сланцами и вулканогенными породами. Континентальные-преимущественно углем, глинами, песками и другими породами.

Усиленная вулканическая деятельность в карбоне привела к насыщению атмосферы углекислым газом. Вулканический пепел, являющийся чудесным удобрением, сделал плодородными карбоновые почвы.

Теплый и влажный климат господствовал на материках длительное время. Все это создало чрезвычайно благоприятные условия для развития наземной флоры, в том числе высших растений каменноугольного периода-кустов, деревьев и травянистых растений, жизнь которых была тесно связана с водой. Они росли главным образом среди громадных болот и озер, близ солоновато водных лагун, на побережье морей, на влажной илистой почве. По образу жизни они походили на современных мангровых, которые растут на низинных берегах тропических морей, в устьях больших рек, в болотистых лагунах, поднимаясь над водой на высоких корнях-ходулях.

Значительное развитие в каменноугольный период получили плауновидные, членистостебельные и папоротниковые, давшие большое количество древовидных форм.

Древовидные плаунообразные достигали 2 м в диаметре и 40 м в высоту. У них еще не было годичных колец. Пустой ствол с мощной разветвленной кроной надежно удерживался в рыхлой почве большим корневищем, разветвлявшимся на четыре главные ветви. Эти ветви в свою очередь дихотомически разделялись на корневые отростки. Их листья, до метра в длину, густыми султанообразными пучками украшали концы ветвей. На концах листьев располагались почки, в которых развивались споры. Стволы плаунообразных были покрыты чешуей-рубцами. К ним прикреплялись листья. В этот период были распространены гигантские плаунообразные-лепидодендроны с ромбическими рубцами на стволах и сигиллярии с шестигранными рубцами. В отличие от большинства плаунообраз-.ныху сигиллярий был почти неразветвленный ствол, на котором вырастали спорангии. Среди плаунообразных были и травянистые растения, полностью вымершие в пермский период.

Членистостебельные растения разделяются на две группы: клинолистые и каламиты. Клинолистые являлись водными растениями. У них был длинный, членистый, слегка ребристый стебель, к узлам которого кольцами прикреплялись листья- Почковидные образования содержали споры. На воде клинолистые держались с помощью длинных разветвленных стеблей, похожих на современный водяной лютик. Клинолистые появились в среднем девоне и вымерли в пермский период.

Каламиты были древовидными растениями до 30 м высотой. Они образовывали болотные леса. Некоторые виды каламитов проникли далеко на материк. Их древние формы имели дихотомические листья. Впоследствии преобладали формы с простыми листьями и годичными кольцами. Эти растения имели сильно разветвленное корневище. Нередко из ствола вырастала дополнительные корни и ветви, покрытые листьями.

В конце карбона появляются первые представители хвощевых-небольшие травянистые растения. Среди карбоновой флоры видную роль играли папоротники, в частности травянистые, но своему строению напоминавшие псилофитов, и настоящие папоротники-большие древовидные растения, корневищем закреплявшиеся в мягком грунте. У них был шершавый ствол с многочисленными ветвями, на которых росли широкие папоротниковидные листья.

Голосеменные карбоновых лесов относятся к подклассам семенных папоротников и стахиоспермид. Их плоды развивались на листьях, что является признаком примитивной организации. В то же время у линейных или ланцетных листьев голосеменных было довольно сложное жилкоианне. Наиболее совершенные растения карбона - кордаиты. Их цилиндрические безлистые стволы до 40 м, высотой разветвлялись. Ветви имели на концах широ-, кие линейные или ланцетные листья с сетчатым жилкованием|. Мужские спорангии (микроспорангии) имели вид почек. Из женских спорангиев развивались ореховидные:. плоды. Результаты микроскопического исследования плодов показывают, что эти растения, похожие на цикадовых, являлись переходными формами к хвойным растениям.

В каменноугольных лесах появляются первые грибы, моховидные растения (наземные и пресноводные), образовывавшие иногда колонии, н лишайники.

В морских и пресноводных бассейнах продолжают существовать водоросли: зеленые, красные и харовые...

При рассмотрении каменноугольной флоры в целом поражает разнообразие форм листьев древовидных растений. Рубцы на стволах растений на протяжении всей жизни держали длинные, ланцетные листья. Концы ветвей были украшены огромными лиственными кронами. Иногда листья росли по всей длине ветвей.

ФотоДругой характерный признак каменноугольной флоры-развитие подземной корневой системы. Сильно разветвленные корни разрастались в илистой почве и из них произрастали новые побеги. Порой значительные площади были изрезаны подземными корнями. В местах быстрого накопления илистых осадков корни удерживали стволы многочисленными побегами. Важнейшая особенность каменноугольной флоры заключается в том, что растения не отличались ритмическим ростом в толщину.

Распространение одних и тех же каменноугольных растений от Северной Америки до Шпицбергена свидетельствует о том, что от тропиков до полюсов господствовал относительно равномерный теплый климат, на смену которому в верхнем карбоне пришел довольно прохладный. В прохладном климате росли голосеменные папоротники и кордаиты.Рост каменноугольных растений почти не зависел от времен года. Он напоминал рост пресноводных водорослей. Времена года, вероятно, мало отличались друг от друга.

При изучении "каменноугольной флоры можно проследить эволюцию растений. Схематически она выглядит следующим образом: бурые водоросли-папоротники-псилофнты- птеридоспермиды (семенные папоротники) хвойные.

Отмирая, растения каменноугольного периода падали в воду, их заносило илом, и, пролежав миллионы лет, они постепенно превратились в уголь. Каменный уголь образовывался изо всех частей растения: древесины, коры, ветвей, листьев, плодов. В уголь превращались и остатки животных. Об этом свидетельствует тот факт, что остатки пресноводных и наземных животных в карбоновых отложениях встречаются относительно редко.

Морской животный мир карбона характеризовался разнообразием видов. Чрезвычайно распространенными были фораминиферы, в частности фузулиниды с веретеновидными раковинами величиной с зерно.

В среднем карбоне появляются швагерины. Их шаровидная раковина была величиной с небольшую горошину. Из раковин фораминифер позднего карбона в отдельных местах образовались залежи известняков.

Среди кораллов еще встречались немногочисленные роды табулят, но начинали преобладать хететиды. Одиночные кораллы нередко имели толстые известковые стенки, Колониальные кораллы образовывали рифы.

В это время интенсивно развиваются иглокожие, в частности морские лилии и морские ежи. Многочисленные колонии мшанок иногда образовывали мощные известняковые отложения.

Чрезвычайно развились плеченогие моллюски, в частности продуктусы, по приспособляемости и географическому распространению намного превосходившие всех встречающихся на Земле плеченогих. Величина их раковин достигала 30 см в поперечнике. Одна створка раковины была выпуклой, а другая-в виде плоской крышечки. Прямой удлиненный замочный край часто имел полые шипы. У.некоторых форм продуктусов шипы в четыре раза превышали диаметр раковины. С помощью шипов продуктусы держались на листьях водных растений, переносивших их по течению. Иногда своими шипами они прикреплялись к морским лилиям или водорослям и жили возле них в висячем положении. У рихтофений одна створка раковины преобразовалась в рог длиной до 8 см.

В каменноугольный период почти полностью вымирают наутилоидеи, за исключением наутилусов. Данный род, распавшийся на 5 групп (которые были представлены 84 видами), дожил до нашего времени. Продолжают существовать ортоцерасы, раковины которых имели резко выраженное внешнее строение. Роговидно согнутые раковины циртоцерасов почти не отличались от раковин их девонских предков. Аммониты были представлены двумя отрядами- гониатитами иагониатитами, как и в девонском периодегдвустворчатые моллюски - одномышечными формами. Среди них - множество пресноводных форм, населявших карбоновые озера и болота.

Появляются первые наземные гастроподы -животные,дышавшие легкими.

Трилобиты достигли значительного расцвета в ордовикский и силурийский периоды. В каменноугольный период сохранились лишь немногочисленные их роды и виды.

К концу каменноугольного периода трилобиты почти полностью вымерли. Этому способствовало то, что головоногие моллюски и рыбы питались трилобитами и потребляли ту же пищу, что и трилобиты. Строение тела трилобитов было несовершенным: панцирь не защищал брюха, конечности были небольшими и слабыми. Трилобиты не имели органов нападения. Некоторое время они могли защищаться от хищников, свертываясь наподобие современных ежей. Но в конце карбона появились рыбы с мощными челюстями, разгрызавшими их панцирь. Поэтому от многочисленного типа инерми сохранился только один род.

В озерах каменноугольного периода появляются ракообразные, скорпионы, насекомые.Карбоновые насекомые обладали признаками многих родов современных насекомых, поэтому отнести их к какому.либо одному известному нам теперь роду невозможно. Несомненно, предками насекомых каменноугольного периода были ордовикские трилобиты. У девонских и силурийских насекомых было много общего с некоторыми их предками. Они играли уже значительную роль в животном мире.

Однако подлинного расцвета насекомые достигли в каменноугольном периоде. Представители самых малых из известных видов насекомых были 3 см в длину; размах крыльев у самых крупных (например, у стенодиктии) достигал 70 см, у древней стрекозы меганевры-одного метра. Тело меганевры имело 21 сегмент. Из них 6 составляли голову, 3-грудь с четырьмя крыльями, 11-брюшко, конечный сегмент походил на шиловидное продолжение хвостового щита трилобитов. Многочисленные пары конечностей были расчленены. С их помощью животное и ходило, и плавало. Молодые меганевры обитали в воде, превращаясь во взрослых насекомых в результате линьки. У меганевры были крепкие челюсти и сложные глаза.

В верхнем каменноугольном периоде древние насекомые вымерли, их потомки были более приспособленными к новым условиям жизни. Прямокрылые в ходе эволюции дали термитов и стрекоз, эвриптерусы-муравьев. Большинство древних форм насекомых переходили к наземному образу жизни лишь в зрелом возрасте. Размножались они исключительно в воде. Таким образом, перемена влажного климата на более сухой для многих древних насекомых была катастрофой.

В каменноугольном периоде появляется много акул. Это были еще не настоящие акулы, населяющие современные океаны, однако по сравнению с другими группами рыб, они представляли собой самых совершенных хищников. В отдельных случаях их зубы и плавниковые типы переполняют каменноугольные отложения. Это свидетельствует, о том, что каменноугольные акулы жили в любой воде. Зубы зазубренные, широкие, режущие, бугристые, так как акулы питались разнообразнейшими животными. Постепенно они истребили примитивных девонских рыб. Ножевидные зубы акул легко разгрызали панцирь трилобитов, широкие бугристые зубные пластинки хорошо раздробляли толстые раковины моллюсков. Пиловидиые, заостренные ряды зубов позволяли акулам питаться колониальными животными. Формы и размеры акул были такими же разнообразными, как и способ их питания. Одни из них окружали коралловые рифы и с молниеносной быстротой преследовали свою добычу, другие же неторопливо охотились на моллюсков, трилобитов либо зарывались в ил и подстерегали добычу. Акулы с пиловидным выростом на голове искали жертв в зарослях морских водорослей. Крупные акулы часто нападали на более мелких, поэтому у некоторых из последних для защиты в ходе эволюции возникли плавниковые шипы и накожные зубы.

Акулы интенсивно размножались. Это в конечном итоге привело к перенаселению моря этими животными. Были истреблены многие формы аммопитов, исчезли одиночные кораллы, представлявшие для акул легкодоступную питательную пищу, значительно сократилось число трилобитов, погибли все моллюски, имевшие тонкую раковину. Лишь.толстые.раковины спириферов не поддавались хищникам.

Сохранились и продуктусы. Они защищались от хищников длинными шипами.

В пресноводных бассейнах каменноугольного периода жило множество эмалевочешуйчатых рыб. Некоторые из них прыгали по илистому берегу, наподобие современных рыб-прыгунов. Спасаясь от врагов, насекомые покинули водную среду и заселили сушу сначала вблизи болот и Озер, а затем-горы, долины и пустыни каменноугольных материков.

Среди насекомых каменноугольного периода отсутствуют пчелы и бабочки. Это понятно, так как в то время еще не было цветковых растений, чьей пыльцой и нектаром питаются эти насекомые.

Животные, дышащие легкими, впервые появляются на материках девонского периода. Ими были земноводные.

Жизнь земноводных тесно связана с водой, поскольку размножаются они лишь в воде. Теплый влажный климат карбона чрезвычайно благоприятствовал расцвету земноводных. Их скелеты еще не полностью окостенели, челюсти имели нежные зубчики. Кожа была покрыта чешуей. За низкий крышеобразный череп вся группа земноводных получила наименование стегоцефалов (панцироголовых). Раз меры тела земноводных колебались от 10 см до 5м. У большинства из них было четыре ноги с короткими пальцами, Некоторые имели когти, позволявшие им лазить по деревьям. Появляются и безногие формы. В зависимости от образа жизни земноводные приобрели тритоновидную, змеевидную, саламандровидную формы. В черепе земноводных было пять отверстий: два носовых, два глазных и теменной глаз. Впоследствии этот теменной глаз преобразовался в шишковидную железу головного мозга млекопитающих. Спина у стегоцефалов была голой, а брюхо покрывала нежная чешуя. Они населяли неглубокие озера и болотистые места близ побережья.

Наиболее характерный представитель первых пресмыкающихся-эдафозавр. Он напоминал огромную ящерицу. На спине у него имелся высокий гребень из длинных костяных шипов, соединенных между собой кожистой перепонкой. Эдафозавр был травоядным ящером и жил вблизи каменноугольных болот.

С каменноугольными отложениями связано большое количество каменноугольных бассейнов, залежи нефти, железа, марганца, меди, известняков.

Длился этот период 65 млн. лет.

Каменноугольный период , сокращённо карбон (С) - геологический период в верхнем палеозое и пятая снизу система палеозойской эратемы, соответствующая пятому периоду палеозойской эры геологической истории Земли. Начало 360 млн лет назад, конец 286 млн лет назад, продолжительность карбона 74 млн лет. Назван из-за масштабных процессов углеобразования в это время.

Впервые появляются очертания величайшего суперконтинента в истории Земли - Пангеи. Пангея образовалась при столкновении Лавразии (Северная Америка и Европа) с древним южным суперконтинентом Гондваной. Незадолго до столкновения Гондвана повернулась по часовой стрелке, так что её восточная часть (Индия, Австралия, Антарктида) переместилась к югу, а западная (Южная Америка и Африка) оказалась на севере. В результате поворота на востоке появился новый океан - Тетис, а на западе закрылся старый - океан Рея. В то же время океан между Балтикой и Сибирью становился все меньше; вскоре эти континенты тоже столкнулись.

Тектоника и магматизм

Основные структурные элементы земной коры на протяжении каменноугольного периода испытали существенные перестройки, вызванные проявлением герцинской складчатости. Их результатом явилось превращение значительной части |геосинклинальных областей в складчатые горные сооружения - герциниды. Первая фаза герцинского тектогенеза , проявившаяся на рубеже девона и карбона, вызвала разрастание геоантиклинальных поднятий в геосинклинальных областях. Поднятия вскоре сменились на обширных пространствах погружениями земной коры и развитием морских трансгрессий , достигших максимума в визейском веке. Более интенсивным было проявление герцинской складчатости в конце раннекаменноугольной эпохи. Эти движения происходили в ряде геосинклинальных областей, внутри которых возникли складчатые структуры герцинид. Особенно интенсивно складкообразование проявилось в Западно-Европейской геосинклинальной области и Урало-Монгольском геосинклинальном поясе. Возникшие здесь складчатые структуры в среднем карбоне вступили в орогенный этап развития. Наряду с образованием межгорных впадин формировались краевые или предгорные прогибы на границе воздымавшихся горных сооружений и платформ . Во впадинах и прогибах накапливались мощные обломочные толщи, с которыми связаны крупнейшие угольные бассейны и месторождения. В платформенных областях тектонические движения конца раннего - начало среднего карбона проявились поднятиями, вызвавшими регрессии моря. В среднем карбоне местами возникали новые трансгрессии. На рубеже средне- и поздне-каменноугольных эпох произошла новая фаза герцинской складчатости, усложнившая ранее сформировавшиеся герциниды. В позднем карбоне движения земной коры всё более дифференцировались. Наряду с преобладанием регрессий происходили ограниченные трансгрессии. В позднем карбоне продолжались складкообразовательные движения в геосинклиналях . На всём протяжении каменноугольного периода в геосинклинальных поясах проявлялся магматизм. Предполагают, что в карбоне платформы Южного полушария и экваториальной области образовали единый гигантский суперконтинент - Гондвану. В Северном полушарии допускается существование гипотетического материка Ангариды, располагавшегося на месте современной Северной Азии. Геологическое развитие земной коры в каменноугольном периоде предопределило в планетарном масштабе преобладание морских отложений в нижнем карбоне и широкое развитие континентальных фаций в средних и верхних отделах.

Флора и фауна

В каменноугольный период бурно развивается наземная древесная растительность, что впоследствии способствовало интенсивному углеобразованию. Достигли максимального расцвета некоторые группы высших споровых растений, появившиеся ещё в девоне: сигиллярии, лепидодендрон (плауновидные), каламиты (хвощевидные), ставроптерисы, различные ужовниковые (папоротниковидные), семенные хвощи, кордаиты (голосеменные). Возникшие семенные растения могли поселяться в более сухих местах обитания, так как особенности их размножения не связаны с наличием воды. Господствовали плауновидные (в частности, лепидодендроны), членистостебельные (каламиты и др.) и папоротники. Характерно широкое распространение лесных формаций. В связи с происходившим в течение каменноугольного периода усилением дифференциации климата и обособлением климатических поясов, в среднем и позднем карбоне чётко выделяются три флористические области: тропическая - Еврамерийская, северного умеренного климата - Ангарская и южного умеренного пояса - Гондванская.

Полезные ископаемые

За время каменноугольного периода сформировались месторождения разнообразных полезных ископаемых, главнейшие из которых - угли . Залежи углей карбона составляют около 25% общих мировых запасов ископаемых углей. Угольные бассейны и месторождения карбона широко представлены в Европе и Северной Америке, где сконцентрировано более 80% общих геологических запасов углей этого возраста. Основные угольные бассейны в Европейской части Pоссии - Подмосковный , на Украине - Донецкий и Львовско-Волынский. Из угольных бассейнов каменноугольного периода в Азиатской части Pоссии важнейшие Кузнецкий и Тунгусский, в Казахстане - Карагандинский и Экибастузский. Многочисленные угольные бассейны преимущественно средне- и позднекаменноугольного возраста известны в зарубежной Европе и Азии, Северной Америке и на южных континентах. С отложениями карбона связаны самые крупные в Европе бассейны: Южный Уэльс, Ланкашир, Нортумберленд, Кент в Великобритании, Астурийский в Испании, Валансьен во Франции, Льеж и Кампин в Бельгии, Нижнерейнско-Вестфальский (Рурский) в Германии, Верхнесилезский в Польше, Остравский в Чехии. Угленосность каменноугольной системы в Азии развита менее чем в Европе. Основные угольные бассейны известны на северо-востоке Китая, в Турции (Зонгулдак), Монголии, Индонезии и др. В Северной Америке с пенсильванскими толщами связано наибольшее угленакопление (Аппалачский, Иллинойсский, Пенсильванский, Мичиганский, Техасский бассейны). Из горючих ископаемых кроме углей каменноугольная система содержит залежи нефти и природного газа. В Pоссии промышленная нефтегазоносность карбона характерна для востока восточно-Европейской платформы (Волго-Уральская нефтегазоносная провинция), где залежи нефти и газа присутствуют в нижних и средних отделах. Нефтегазоносны каменноугольные отложения и в Днепрово-Донецкой впадине. Здесь залежи нефти и газа приурочены к визейским, серпуховским и башкирским отложениям, а в верхах верхнего карбона залегают основные запасы газа. Крупные нефтяные и газовые месторождения миссисипского (раннекаменноугольного) возраста известны в центральных и восточных штатах США (Мидконтинент). Отложениям каменноугольной системы подчинены многочисленные месторождения различных руд осадочного и магматогенного происхождения. Из осадочных руд - бурые железняки (Восточно-Европейская платформа , Урал), бокситы (Подмосковный бассейн, Средняя Азия). С отложениями каменноугольной системы местами связаны залежи огнеупорных глин; с интрузиями - крупнейшие (ныне в основном выработанные) месторождения железных руд на Урале и менее богатые в Саяно-Алтайской и других складчатых областях, а также месторождения руд полиметаллов. Каменноугольные известняки повсеместно используются как цементное сырьё, строительный и облицовочный камень и т.д.