География каменного века

Долуханов Павел Маркович

ПАЛЕОЛИТ В ЕВРОПЕ

Древнейшие люди на континенте

После того как мы рассмотрели события, происходившие в тропических широтах, перенесемся в более близкий нам умеренный пояс. Климатические изменения, происходившие здесь на протяжении плейстоцена, были более контрастными. Резкие похолодания климата неоднократно приводили к тому, что огромные пространства суши в умеренных шпротах покрывались толстым слоем льда.

Все компоненты природной среды образуют систему. Катастрофические оледенения на севере и юге планеты сопровождались изменением всех элементов экологической подсистемы.

Попробуем разобраться

в этом процессе. Климат на нашей планете меняется за счет колебаний падающего на поверхность Земли солнечного тепла (точнее, коротковолновой радиации). Еще в 10—20-х годах текущего столетня югославский астроном М. Миланкович произвел расчеты солнечной радиации, учитывая периодические вариации некоторых параметров — земной орбиты (наклона эклиптики и эксцентриситета орбиты). Позднее эти расчеты уже с применением ЭВМ были повторены и уточнены в различных странах. Колебания солнечной радиации, вызванные учтенными при этих расчетах факторами, безусловно, влияли на изменения климата. Но это была не единственная причина оледенений. Периодические колебания параметров орбиты происходили постоянно, а оледенения в истории Земли случаются сравнительно редко. Теорию, удовлетворительно объясняющую колебания климата в плейстоцене, еще предстоит создать. Здесь необходимо учесть горообразовательные процессы (в том числе вулканическую деятельность и вызванную ею запыленность атмосферы), передвижение полюсов, инверсия магнитного поля и многие другие, еще не известные нам факторы.

Какими бы ни были приливы колебаний солнечной радиации, их реальный масштаб можно определить уже сейчас. За последние годы удалось точно оценить изменения средних температур воздуха и воды в различных частях земного шара. Чрезвычайно интересные данные принесло изучение морской фауны, содержащейся в донных отложениях, а также планктонных фораминифер. Эти организмы очень чутко реагируют на изменения экологических условий.

Недавно стал применяться метод изучения концентраций изотопов кислорода (О¹⁶/О¹⁸), позволяющий достаточно точно определить температуру океанических вод. С помощью радиологических и палеомагнитных методов устанавливают возраст морских слоев. Таким образом, применяя комплексные методы исследования, ученые смогли получить палеотемпературные кривые и по ним узнать размеры колебаний климата в плейстоцене. Колебания эти были весьма значительными; даже в тропических широтах, в периоды похолоданий; океанические воды охлаждались более чем на 10 °C.

Столь резкие похолодания климата сопровождались образованием в высоких широтах обоих полушарий горных и покровных оледенений. Схема последовательных плейстоценовых оледенений впервые была разработана в районе Альп. В конце прошлого — начале нынешнего столетия здесь проводили свои исследования немецкие географы А. Пенк и Э. Брюкнер^{39}. Они изучали главным образом строение террас в долинах рек, стекавших с Альп. Ученые пришли к выводу, что галечники, залегавшие в основании аллювия террас, образовались одновременно с моренами оледенений. Проследив распространение основных террасовых уровней, Пенк и Брюкнер выделили четыре ледниковых комплекса (обозначенных ими по названиям небольших рек в Баварских Альпах): оледенение нижней террасы — вюрм; верхней террасы — рисе; молодых галечников — миндель; древних галечников — гюнц.

Подробные исследования, проведенные в 20-х годах немецким геологом Б. Эберлем^{40}, позволили значительно уточнить схему Пенка и Брюкнера. Были выделены отдельные фазы оледенений, а также установлены два более древних ледниковых цикла, названных дунай и бибер.

Чехословацкие исследователи^{41} выявили, что накопление галечников происходило в основном в течение потеплений, но общая корреляция циклов образования террас с оледенениями подтвердилась.

Основная масса льдов, покрывавших Европу в течение холодных промежутков плейстоцена, зарождалась на Скандинавских горах и на Новой Земле. Сравнение петрографического

состава валунов дало возможность ученым довольно точно установить, как двигались потоки льда. В эпохи максимальных похолоданий ледники занимали большую часть Британских островов, Голландию, часть Дании, север ФРГ, ГДР, Польши, Белоруссии, опускались языками далеко на юг по долинам Днепра и Дона. Границы оледенений и их фаз восстанавливаются на основании картирования полос конечных морен, глинистых и песчаных холмов, образовавшихся у края ледника.

История плейстоценовых оледенений восстановлена в большой мере благодаря бурению ледниковых отложений, В скважинах, пробуренных в древних долинах, видно, как чередуются моренные суглинки, образовавшиеся в течение оледенений, с озерными, болотными и речными отложениями, накопившимися во время потеплений климата. Эти отложения особенно ценны для палеогеографов. Они часто содержат многочисленные остатки животных и растений, в ряде случаев их можно точно датировать при помощи радиологических методов. Интенсивные исследования плейстоценовых отложений в ледниковой зоне подтвердили правильность первоначальных схем. В Европе выделено шесть основных ледниковых циклов, они состояли из нескольких фаз потеплений и похолоданий. Отдельные похолодания имели характер самостоятельных оледенений.

С оледенениями связано очень важное явление, названное гляциоизостазией. Дело в том, что ледяной купол мощностью несколько сот метров (в некоторых районах Антарктиды толщина льда достигает 3 км), сдавливая своей огромной тяжестью земную кору, вызывает ее прогибание. В межледниковые периоды, когда ледниковая нагрузка исчезает, земная кора начинает выпрямляться. Сейчас некоторые районы Скандинавии поднимаются со скоростью 9—10 мм/год. Гляциоизостатические движения приводили к значительным изменениям в очертаниях и глубинах окраинных морей на севере Европы..

Не менее важным последствием оледенений были колебания уровня моря. Во время оледенений огромные массы воды переходят в твердое состояние и занимают громадные территории суши в виде льда и спрессованного снега. Поскольку общее количество воды в природе не изменяется, происходит уменьшение объема воды в океане. Уровень воды в океанах и морях понижается^[2]. Исследованиями установлено, что в течение последнего оледенения, 20–18 тыс. лет назад, уровень моря был ниже теперешнего на 100–120 м. Это приводило к осушению шельфа (на шельфах северных морей развивались оледенения) и возникновению «мостов» между континентами (Африкой и Европой, Азией и Африкой, Азией и Австралией). Это обстоятельство играло важную роль в расселении древнего человека.

В межледниковые периоды уровень моря был выше современного. Следы уровней зафиксированы в виде лестниц террас, тянущихся вдоль берегов океанов и морей (рис. 9). Единственным крупным исключением из сказанного является Каспийское море. Этот бассейн на протяжении всего плейстоцена был изолирован от Мирового океана. В периоды оледенений Каспий вбирал в себя воду из бассейнов рек, северное течение которых преграждал ледник. Воды не имели выхода, и уровень Каспия повышался, в межледниковья понижался.

Рис. 9. Изменение уровня Средиземного моря в плиоцене-плейстоцене

С развитием оледенений связано видоизменение рек и озер. Течение реки и процессы, происходящие в речной долине, в большой мере определяются положением точки впадения реки в море, так называемым оазисом эрозии. Как мы видели, в связанных с океаном морях во время оледенений уровень резко понижался. Соответственно в большинстве долин рек в начальную фазу оледенений происходит врез русел и углубление долин. Заполнение русел аллювиальными отложениями идет в течение стабилизации или подъема базиса эрозии, т. е. в конце оледенения и в межледниковом периоде.