Здесь мы подходим к первой группе признаков, по которым предлагают проводить границу четвертичного периода. Эти признаки связаны с похолоданием и появлением оледенений. Длительные промежутки времени, когда климат на всей Земле был холодным и сухим, а значительные пространства суши покрывал толстый панцирь ледников, — характерная особенность четвертичного периода. Не случайно его иногда называют ледниковым периодом. Ледниковые периоды случались в истории Земли неоднократно. Следы материковых оледенений обнаружены в слоях, относимых к карбону и перми (300–250 млн. лет), венду (680–650 млн. лет), рифею (850–800 млн. лет). Самые древние ледниковые отложения, обнаруженные на Земле, имеют возраст более 2 млрд, лет{19}
.Причины материковых оледенений еще не выяснены. Существует множество гипотез. Югославский ученый М. 'Миланкович{20}
объяснял возникновение и исчезновение оледенений колебаниями поступающего на Землю солнечного тепла за счет периодических изменений некоторых параметров земной орбиты. Оледенения связывают с общим подъемом суши, с запыленностью атмосферы вулканическим пеплом (и то и другое — результат альпийского горообразования). Вероятно, все названные, а также и многие другие, нам еще не известные факторы действовали совместно, в результате чего природные системы Земли включались в особый ледниковый режим.Крайне важно определить время начала похолодания климата. По данным международных исследований, проводившихся в последние годы в Антарктике, площадь ледникового покрова в Антарктиде ныне составляет 14 млн. км3
, объем — 24 млн. км3 (90 % объема всех современных ледников). Подсчитано, что если бы все ледники Антарктиды растаяли, то уровень Мирового океана поднялся бы на 55 м. Новые данные показывают, что этот гигантский ледниковый щит начал формироваться значительно раньше, чем предполагали исследователи еще сравнительно недавно. Ледники горно-долинного типа в Западной Антарктиде стали образовываться уже в эоцене (50–40 млн. лет назад). Отдельные ледники достигали уровня моря. Валунный материал разносился айсбергами. Общему охлаждению южного полушария способствовало открытие пролива Дрейка. Вследствие тектонического опускания исчез «мост», связывавший Антарктиду с Южной Америкой. Образовалось Антарктическое круговое течение. Это произошло приблизительно 23 млн. лет назад{21}. Наиболее сильная перестройка природной среды — появление покровных ледников и связанное с этим охлаждение донньцс океанических вод — относятся к среднему миопену (20–15 млн. лет назад).Исследования в районе моря Росса показали, что оледенение шельфа здесь было 5,5–3,7 млн. лет назад. Затем ледники несколько сократились. Около 2,6 млн. лет назад вновь стали увеличиваться, вскоре достигнув современных размеров.
Получены данные о начале ледниковых явлений и в других частях земного шара. Наиболее ранняя морена в Исландии залегает поверх базальта, датированного 3,1±0,1 млн. лет назад. В это время ледники достигли уровня моря, моренный материал разносили айсберги. В морских отложениях Северной Атлантики, датированных этим временем, находят ледниковый детрит. Около 3 млн. лет назад началось оледенение Скалистых гор в Северной Америке. Древнейшие тиллиты (ледниковые отложения) в горах Сьерра-Невада (Калифорния, США) имеют возраст 2,7–3,1 млн. лет назад. Вероятно, этим же временем следует датировать древнейшее оледенение Альп — бибер.
Таким образом, геологические данные достаточно отчетливо показывают, что на протяжении третичного периода происходило нарастающее похолодание климата, сопровождавшееся усилением ледниковых явлений. Оледенение Антарктиды началось 50–40 млн. лет назад, приобрело значительные размеры 20–15 млн. лет назад, современного объема ледники достигли около 2,7 млн. лет назад. Тогда же, 3–2,7 млн. лет назад, ледники появились в горах Северной Америки и Европы.
Посмотрим, какие изменения происходят в это время в биосфере. Вымирают животные, наиболее характерные для мезозойской эры: динозавры, ихтиозавры, плиозавры, летающие ящеры — и бурно развиваются млекопитающие, вначале представленные примитивными формами. Около 50 млн. лет назад появились насекомоядные, грызуны, приматы, хищные, копытные, китообразные.
В третичном периоде наступил расцвет покрытосемянных растений, 50–40 млн. лет назад появляется все большее количество современных видов. Теперь они преобладают в растительном покрове Земли.