Леонид Серебрянный - Древнее оледенение и жизнь

• Название: Древнее оледенение и жизнь
• Автор: Леонид Серебрянный
• Издательство: Наука
• Жанр: Природа и животные
• Год: 1980

В центре внимания предлагаемой книги — новейшая история эволюции биосферы, охватывающая четвертичный период. Систематизация существующих представлений о природе этого периода, и в частности о покровных оледенениях, позволяет по-новому взглянуть на процессы развития органического мира. На примере наиболее изученного последнего оледенения Земли дана картина изменения природных зон в пространстве и времени.

---

Первые доказательства трехкратного оледенения Среднеевропейской равнины, основанные на изучении условий залегания моренных и межморенных отложений, были представлены А. Пенком в 1879 г. В России после классических исследований межморенных отложений, выполненных А. П. Павловым и Н. Н. Боголюбовым в конце XIX в., тоже появились убедительные аргументы в пользу выделения трех самостоятельных оледенений. В итоге последующих работ полигляциализм пустил настолько основательные корни, что попытки возродить, хотя и с известными оговорками, концепцию единого оледенения (моногляциализм) не увенчались успехом.

Идеи полигляциализма опираются на довольно упрощенную трактовку истории четвертичного периода, которая очень Часто рассматривается как чередование оледенений и межледниковий. Мало что меняется и от дополнительного обособления некоторых ледниковых стадий и межстадиалов. Такой схематичный подход во многом определялся несовершенством геохронологических представлений и неверной оценкой продолжительности ледниковых и неледниковых интервалов четвертичной истории.

Только благодаря внедрению радиоизотопных методов датирования удалось усовершенствовать абсолютную хронологическую шкалу четвертичного периода. И хотя этот процесс еще окончательно не завершен, наши представления о динамике ледниковых процессов претерпевают коренную перестройку. К настоящему времени разработаны детальные схемы периодизации позднего кайнозоя. Общее число выделяемых покровных оледенений значительно возросло, возраст древнейшего из них был определен более чем в 5 млн. лет, тогда как признаки горного оледенения были четко установлены даже в эоцене.

Рис. 6. Гляциоэвстатические колебания уровня Мирового океана в позднечетвертичное время штриховая линия — предполагаемый ход изменений

Проблемы истории позднекайнозойских оледенений — особая тема, к которой мы еще обратимся в одной из последующих глав. Здесь же уместно рассмотреть вопрос о продолжительности материковых оледенений на примере самого последнего из них. Многочисленные геохронологические данные показывают, что последняя трансгрессия материковых льдов на равнины Восточной и Средней Европы длилась всего около 10 тыс. лет и по продолжительности была соизмерима с послеледниковым временем — голоценом. Есть основания полагать, что такую же длительность имел и теплый интервал в середине валдайской (вюрмской) эпохи, 50 — 40 тыс. лет назад, описанный нами под названием карукюлаского межледниковья.

Таким образом, за последние 50 тыс. лет суммарная продолжительность двух наиболее теплых интервалов и интервала наибольшего развития покровного оледенения составляла 30 тыс. лет. Остальные 20 тыс. лет приходились на переходный этап, во время которого развивалось преимущественно горное оледенение (впоследствии покровное). Этот длительный этап, предшествовавший разрастанию ледниковых покровов классического валдая (вюрма), можно назвать предледниковым, или анагляциальным. Существование такого интервала вытекает не только из геохронологических данных, но и из гляциологических моделей Дж. Вертмана, согласно которым рост ледниковых покровов должен занимать в 2 — 3 раза больше времени, чем их распад. Известно, что в конце последнего покровного оледенения материковые льды в умеренных широтах растаяли за несколько тысяч лет.

Рассматриваемый предледниковый переходный интервал характеризовался значительными палеогеографическими событиями. В средней полосе Европы формировались лесные ландшафты более северных вариантов. Об этом убедительно свидетельствуют результаты комплексного изучения отложений озерных котловин Центральной России (Неро, Татищево, Сахта, Степная Нива и др.). Кроме того, выяснилось, что предледниковый период по времени совпал с планетарной трансгрессией Мирового океана, которая распространялась на окраины материков (в частности, на северные равнины Евразии). Это был, вероятно, завершающий этап трансгрессии, тогда как ее более ранний этап приходился на карукюлаское межледниковье (рис. 6). Непродолжительный период активизации последнего валдайского оледенения ознаменовался глубокой и резкой регрессией Мирового океана, амплитуда которой достигала 130 м.

Результаты датирования по изотопам урана показали, что и 120 — 50 тыс. лет назад в развитии материкового оледенения и в реакции Мирового океана на этот процесс существовали сходные пространственно-временные соотношения. Можно также констатировать, что основная масса радиоизотопных датировок осадков предпоследнего микулинского, или рисс-вюрмского, межледниковья заключена в относительно небольшом временном диапазоне порядка 15 — 10 тыс. лет (это подтверждается подсчетами по ритмической слоистости межледниковых озерных осадков).

Мнение об относительно небольшой продолжительности вспышек покровного оледенения в более ранние этапы четвертичной истории не бесспорно. Тем не менее, по нашему мнению, веские основания для подобных заключений содержатся в итогах сопряженного анализа микропалеонтологических и радиоизотопных данных, включая реконструкции палеотемператур океана по изотопам кислорода. Заметим, что именно такими короткими вспышками представлялись материковые оледенения плейстоцена и А. П. Павлову.

По суммарной продолжительности собственно ледниковые интервалы, связанные с наибольшими трансгрессиями материковых льдов, несомненно уступали переходным и межледниковым интервалам. Это обстоятельство имеет особенно важное значение для понимания филогенетического развития организмов, населяющих нашу планету, а также процессов формирования рельефа, почв и других компонентов природной среды.

Позднюю часть четвертичного периода (последние 700 тыс. лет), включавшую наиболее значительные материковые оледенения в умеренных широтах северного полушария, нередко называют плейстоценом. В качестве его синонима часто употребляется термин «ледниковый период», иногда он распространяется и на четвертичный период в целом (1,8 млн. лет). Строго говоря, применение термина «ледниковый период» в обоих случаях мало оправданно, так как покровные оледенения вовсе не исчерпывали содержание истории ни плейстоцена, ни тем более всего четвертичного периода. Однако громадное воздействие материкового оледенения на поверхность Земли бесспорно. Зная, какие значительные и быстрые геоморфологические преобразования вызывают ледники в наши дни, не приходится сомневаться в том, что за несколько тысяч лет плейстоценовые ледниковые покровы могли произвести значительную моделировку поверхности обширных территорий. Вопрос об оценке масштабов этой работы до сих пор остается открытым. Например, оценки разрушения ледникового ложа в области Балтийского щита за весь плейстоцен колеблются от нескольких метров до 30 — 60 и более. Не менее велики расхождения и в оценках размеров ледниковой аккумуляции. Путь для решения этих проблем — детальный объемный анализ отложений ледниковой формации. Заметим, что темпы разрушения ложа больших долинных ледников Кавказа составляют не менее 2 мм/год.

Для того чтобы объяснить некоторые важные особенности геологической деятельности древних ледниковых покровов в умеренных широтах, необходимо хотя бы вкратце упомянуть о выдвинутой в конце 60-х — начале 70-х годов советским ученым М. Г. Гросвальдом концепции широкого развития оледенений на шельфах. Очевидно, что ледниковые покровы в периоды их максимального распространения могли питаться за счет осадков, приносимых ветрами южных румбов, так как в скованный льдами Арктический бассейн эти влагонесущие воздушные потоки вряд ли могли проникать. Соответственно на южной периферии крупных ледниковых покровов происходил более интенсивный энерго- и массообмен, получавший отражение и в больших масштабах воздействия льда на ложе. С данным процессом, вероятно, была связана и интенсивная аккумуляция ледниковых отложений в краевой зоне, Следами этой деятельности служат, например, мощные ледниково-аккумулятивные образования Балтийской гряды и Валдайской возвышенности, сформировавшиеся во время последнего покровного оледенения.

НАЧАЛО ПОЗДНЕКАЙНОЗОЙСКОГО ЛЕДНИКОВОГО ЭТАПА

Новейший этап развития покровных оледенений, охватывающий поздний кайнозой, совпал с существенными изменениями органического мира Земли, включая и эволюцию самого человека. Нам представляется, что преобразования биосферы нашей планеты во многом были сопряжены с новым видообразованием и с адаптацией организмов к быстро менявшимся природным обстановкам.

Надо заметить, что в позднекайнозойское время происходило не только образование крупных ледниковых покровов в полярных и умеренных широтах. Кроме того, формировались ледники в горах даже в экваториальных районах Южной Америки, Центральной Африки и Новой Гвинеи. Вместе с тем на юге тропической зоны ощущался сильный дефицит влаги, что определило распространение пустынь с более аридными, чем в настоящее время, обстановками. Точного совпадения периодов максимального развития ледниковых покровов в умеренных широтах и максимальной аридности в тропиках, однако, могло и не быть. Важно отметить лишь общую приуроченность таких периодов к холодным интервалам позднекайнозойской истории.