Четвертичный период самый короткий в геохронологической шкале, его продолжительность около 2.5 миллионов лет, тогда как средняя продолжительность других периодов около 60 миллионов лет (рис.1).

Выделение отдельного периода для новейшего времени, с точки зрения гипотетического стороннего наблюдателя, может показаться данью человеческому эгоцентризму.На самом деле, если исходить из логики геохронологической шкалы, то особой нужды в этом не было, так как предыдущий период, неоген, будучи вторым по малой продолжительности периодом (всего 20 миллионов лет), мог бы вполне включить в себя и четвертичное время.

Единственная причина, почему четвертичному времени выделено особое место - это то что мы сейчас в нем живем. Так как люди создают научные системы не для сторонних наблюдателей, а для своего удобства, приходится здесь мириться с некоторым нарушением формальной логики. Иметь в качестве отдельной системы четвертичный период (рис. 2) оказалось удобным во многих отношениях. Он связан с многими важными событиями, что находит отражение в альтернативных названиях периода. 

Четвертичный период часто называют антропогеном, потому что именно в это время появился человек. Здесь, безусловно, есть определенный антропоцентризм, потому что с точки зрения эволюции (а система геологического времени построена на эволюционных событиях, как в живой, так и в неживой природе), чем человек лучше чем другие животные, например мамонт. Так ведь можно было бы предложить название мамонтовый период. Или период бизона, копытного лемминга, или, что еще правильнее с научной точки зрения, период планктонной фораминиферы Globorotalia truncatulinoides. Именно расцвет этого одноклеточного организма четко приурочен к четвертичному периоду. О том когда появился человек идут споры, да и ископаемых остатков древних людей несравнимо меньше чем ископаемых фораминифер, что делает последних более важным объектом для нужд геохронологии. Кроме того, исторически сложилось, что названия периодов происходят от названия местности (девонский, юрский), или характерной особенности отложений (меловой, каменноугольный), или это название осталось в наследство от предыдущих систем (палеоген, неоген, четвертичный). Ни одно из названий не происходит от характерного ископаемого.

Другая особенность четвертичного времени - оледенения. Поэтому, можно услышать название ледниковый период. Это название больше вписывается в традицию называть периоды по характерным особенностям отложений. Действительно, оледенения являются интереснейшей особенностью последних 2.5 миллионов лет, что находит отражение и в появлении новых видов, адаптированных к холодному климату, и в отложениях, так или иначе связанных с периодическими оледенениями. Оледенения встречались в истории Земли и раньше, но и уголь, например, образовывался не только в каменноугольное время. Оледенения, безусловно, важнейшая особенность четвертичного периода. Нижняя граница периода связана с появлением первых признаков глобального похолодания. Название ледниковый период логично, красиво, именно оно фигурирует в названии нашего музея. Однако, оно не очень прижилось в научной среде. Люди привыкли к архаичному слову четвертичный период и не очень хотят частых переименований, в чем есть свой резон.

Архаичность названия еще и вызывает некоторую ностальгию по временам становления нашей науки. Первая система геологических подразделений была предельно проста – первичный, вторичный, третичный, четвертичный периоды. По мере накопления знаний первичный и вторичный периоды сильно раздробились и эти термины исчезли из научной практики, а вот третичный период (ныне палеоген и неоген), до сих пор остался в качестве некого научного жаргона. Зато четвертичный период сохранился почти в том же объеме как и в 19 веке, когда это название было предложено французским геологом Жюлем Денуайе в 1825 году (по другим источникам название четвертичный было предложено еще раньше итальянским геологом Джованни Ардуино в 18 веке). Поэтому название за четвертичным периодом осталось вполне заслуженно, и оно используется шире чем два альтернативных (антропогеновый, ледниковый).

Четвертичный период, несмотря на свою кратковременность, изучается не с меньшим вниманием чем прочие, полноценные периоды. Можно даже сказать, что внимания ему уделяется даже больше, чем более древним периодам, и этому есть серьезные причины. Те процессы, которые происходят сейчас или произошли в недавнем прошлом, позволяют понять особенности более древних пород. Есть даже термин «новейшие отложения» - осадки, которые накапливаются практически на наших глазах. Они несут черты свежести, например, как правило, представлены рыхлыми породами: песком, глиной, торфом. Со временем эти породы имели шанс превратиться в твердые, такие как песчаник, глинистый сланец или каменный уголь, но два миллиона лет слишком короткий срок, чтобы успеть совершить это превращение.

Выходя на работу в поле, четвертичный геолог берет с собой вместо геологического молотка лопату (рис. 3).

Ему нужны немного другие знания и умения, более связанные с пониманием современных процессов. Поэтому готовят четвертичных геологов больше географические, чем геологические факультеты.

Четвертичный период богат полезными ископаемыми, причем их набор весьма характерен. Здесь нет нефти, газа, каменного угля, бокситов или урана. Запасы железа ограничены болотной рудой (лимонитом) – рис.4,

которая не имеет промышленного значения сейчас, но была полезна нашим предкам. Пример болотной руды могут увидеть москвичи, совершая воскресные вылазки в популярное туристское место Подосинки. Здесь, на берегу реки Нерская, имеются выходы ржаво-бурого комковатого камня. Следы ожелезнения в виде ржавчины есть во многих заболоченных местах Подмосковья. Такие руды образовывались в недавнее время и продолжают формироваться на наших глазах. Преимущество болотной руды в том, что она легко доступна, залегает близко к поверхности и легкоплавка, что позволяло ее использовать древним кузнецам (сейчас этот промысел возобновился в связи с ролевыми играми). Но запасы этой руды не промышленные, гораздо более важными являются запасы железа из докембрийских отложений как в курской магнитной аномалии.

Такой же экзотичный продукт как и железная руда, это четвертичные известняки (рис. 5).

Обычно известняк имеет более древний возраст и представляет собой плотную осадочную породу. В Подмосковье известняки каменноугольного возраста добываются для нужд цементной промышленности и как самостоятельный строительный камень. Его чаще можно увидеть в искусственных выработках, однако природные выходы известняка в Подмосковье тоже имеются. Их можно увидеть по берегам рек Десна и Пахра, на Москве-реке около Тучково (там на известковых обрывах даже проводят соревнования по скалолазанию) или на Оке около Пущино. Там же, в Пущино, среди каменноугольных известняков встречаются и четвертичные травертины (известковый туф) – отложения карбонатных минеральных источников. Внешне травертин (рис. 5)  очень похож на окружающий известняк, но он более рыхлый и, что самое интересное, включает отпечатки современной растительности. Так на наших глазах образуются фоссилии. Особого промышленного значения четвертичный известняк не имеет, но в последнее время его стало модно использовать как отделочный материал.

Однако, если отвлечься от ограниченного применения травертина, прочие полезные ископаемые четвертичного периода весьма активно используются в строительстве. Можно даже сказать, что, как источник стройматериалов, четвертичный период играет особо важную роль. Он главный поставщик песка, гравия и глины (рис. 6 и 7).

Эти материалы имеются и в более древних отложениях, например, в Гжели, для производства кирпича, добывается глина каменноугольного возраста, а в Лыткарино, для нужд стекольного производства, кварцевый песок мелового периода. Но четвертичный песок стоит вне конкуренции. Песчаные и гравийные карьеры разбросаны по всему Подмосковью, после выработки они частенько превращаются в дачные участки. Песок и гравий в четвертичном периоде имеют аллювиальное (речное) или флювиогляциальное (водно-ледниковое) происхождение. Четвертичная глина, как правило, происходит из ледниковых морен, она редко бывает чистой от валунов и прочего моренного материала, но ее доступность делает эту глину незаменимым материалом для местных строительных нужд.

В песчано-гравийных и глиняных карьерах палеонтологи и любители находят ископаемых четвертичного возраста. Находки эти нельзя назвать частыми. Как правило, они случайны, попадаются любителям минералов, которые посещают песчаные карьеры в поисках кремней, или карьерным рабочим. Много костей добывают при археологических раскопках, например Дьякова городища около музея Коломенское, или более древней Зарайской стоянки. Самостоятельно раскапывать археологические памятники нельзя, поэтому любители довольствуются тем, что нашли на карьерах или на берегу реки. Если задаться целью, в Подмосковье можно откопать зуб мамонта (такие случаи известны). Сохранность его будет хуже чем тех, которые добыты на севере, но ценость такой находки выше из-за ее уникальности. 

Больше всего костей добывается карьерными рабочими. Поэтому во многих странах ученые поддерживают контакт с владельцами карьеров и регулярно их навещают. Так образовалась обширная коллекция костей в музее провинции Альберта в Канаде, среди уникальных находок имеется челюсть саблезубого льва (рис. 8).

Сами рабочие нередко становятся палеонтологами любителями и охотно помогают науке. Это очень важно, ведь при разработке полезных ископаемых могут обнаружиться не только очевидно ценные для науки вещи, такие как кости млекопитающих, но и прослои торфа с семенами и насекомыми, линзы глины с моллюсками или ископаемая древесина, которая помогает восстановить видовой состав древних лесов.

Самое, пожалуй, знаменитое полезное ископаемое четвертичного периода это россыпное золото. Россыпные месторождения таких металлов как золото, платина или олово характерны именно для четвертичного периода или близкого к нему по возрасту неогена. Они образуются в результате переработки водными потоками материала из более древних пород, тяжелые, не подверженные окислению, металлы вымываются из коренной породы и накапливаются в четвертичном песке, гравии и гальке. Золото присутствует в четвертичных отложениях практически везде, только в разных концентрациях. В Дмитровском районе Подмосковья имеется безымянный ручей под кодовым названием Эльдорадо, откуда любители в результате долгих усилий намывают по несколько золотых песчинок. В самом Эльдорадо на Юконе результат ручной промывки в настоящее время не намного богаче. Все легко добываемое золото здесь уже извлечено и сейчас добыча ведется промышленным способом с помощью экскаваторов и промывальных машин (рис. 9).

Туристы продолжают сидеть у ручьев с лотками, скорее чтобы почувствовать причастность ко временам Джека Лондона, чем для обогащения. Во время мамонтовой конференции в Доусоне в 2003 году двое наших ученых просидели у ручья Клондайк с лотком всю ночь и в результате получили как желанный сувенир несколько зерен золотого песка. Промышленная добыча золота на Клондайке, так же как в наших золотоносных краях – Западная Чукотка, верховья Колымы и Индигирки, все еще велика. Одна драга добывает за день несколько килограмм золотого песка и самородков (рис. 10 и 11).

 

После нее остается безжизненный лунный ландшафт. (рис. 12, 13)

В плане палеонтологии золотые прииски дают очень много. Так как поверхностное золото уже почти все собрано, старатели теперь работают в карьерах. Для того чтобы обнажить золотоносный горизонт, нужно убрать верхние слои породы, а это, как правило, вечномерзлый грунт, где и встречаются уникальные находки. Так были обнаружены мумия селериканской лошади и мамонтенок Дима. Огромная коллекция костей собрана на карьерах Клондайка (рис. 14).

Динамичность золотодобычи обеспечивает появление каждый год новых разрезов, которые не могли бы образоваться без помощи человека, и, следовательно, все новые научные открытия. Хотя, для природы, разработка россыпных месторождений (как и любых других полезных ископаемых) не очень полезная деятельность. Впрочем, природа способна восстанавливаться, и через несколько десятков лет после окончания разработки карьера, оголенная земля зарастает, а заброшенные машины становятся частью пейзажа (рис. 15).

Важность полезных ископаемых четвертичного периода привлекает дополнительные силы ученых к его изучению. Комбинация теоретических и практических интересов обеспечивает неплохую изученность периода и разработку серии специальных методов по его изучению.

Здесь мы будем знакомить вас с этими методами, многие из которых применяются только или преимущественно к четвертичному времени.

С. Кузьмина

 

Подписи к рисункам

Рис. 1 - геохронологическая шкала, версия 2009 года.

Рис. 2 - шкала четвертичного периода, версия 2009 года.

Рис. 3 - работа с рыхлыми четвертичными отложениями в Колымской низменности.

Рис. 4 - охряной ручей с выходам болотной железной руды в Скалистых горах.

Рис. 5 - травертин образуется на наших глазах в известковых источниках в Турции.

Рис. 6 - песчано-гравийный карьер в Альберте.

Рис. 7 - песок и галька в стенке карьера.

Рис. 8 - челюсть саблезубого льва найдена в песчано-гравийном карьере.

Рис. 9 - добыча золота из четвертичных отложений на Юконе.

Рис. 10 - золотой песок, намытый драгой за день работы.

Рис. 11 - золотые самородки.

Рис. 12 – русло реки после добычи золота в районе поселка Сусуман Магаданской области.

Рис. 13 - после добычи золота остается хорошо промытый гравий, на котором долго ничего не растет.

Рис. 14 - мотопомпа очищает золотоносный гравий от вышележащей породы и заодно вымывает из нее кости.

Рис. 15 - заброшенная драга на бывшем карьере на Юконе.