География каменного века

Долуханов Павел Маркович

Периоду мощных воздыманий предшествовал период столь же сильного прогибания земной коры. В палеогене на месте альпийской складчатой зоны, протянувшейся от I тирене ев до Гималаев, существовал огромный морской бассейн — Тетис. Море заливало прогнувшиеся части платформенных областей: Восточную, Южную и Центральную Европу, Северную Африку, Западную Сибирь. Максимальных размеров море достигло около 40 млн. лет назад. Процесс горообразования. начался 40–20 млн. лет назад. Уровень моря понизился. Средняя высота суши возросла.

В течение палеогена в северном полушарии преобладал теплый и влажный климат. В неогене (2,5–3 млн. лет назад) климат стал значительно холоднее и суше.

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.

Особенно заметные изменения в растительном и животном мире происходят в конце третичного периода. Об этом свидетельствуют исследования морских и прибрежно-морских отложений. Эти отложения содержат обильную фауну: пластинчатожаберные и брюхоногие моллюски, фора мн ни ферм, остракоды. Со временем состав фауны в морских слоях менялся. Это происходило в результате эволюционного развития морских организмов и изменения окружающих условий — морские организмы очень чутко реагируют на. изменение глубины, солености и температуры морской воды. Расчленение и датировка позднетретичных отложений, в частности на юге и юго-востоке Европы, проводились в большой мере на основании изучения видового состава и экологии морских организмов. На основании этих же данных были сделаны выводы относительно изменений климата.

Следует заметить, что сопоставление остатков фауны, найденных в геологических слоях в различных частях земного шара, — дело сложное. Земная поверхность всегда отличалась сочетанием свойств прерывистости и непрерывности. Природные изменения имели метахронный характер — одни и те же импульсы вызывали различные ответные реакции в природных зонах. По-разному шел эволюционный процесс у животных и растений. Однако не подлежит сомнению тот факт, что наиболее резкие изменения внешних условий (например, значительное похолодание и потепление) отражались на развитии организмов в самых различных частях земного шара. Необходимо найти и правильно истолковать признаки этих изменений и провести по ним границу между стратиграфическими подразделениями. Сопоставление геологических слоев во многом облегчается тем, что в последние годы стали широко применяться абсолютные датировки (при помощи радиоактивных изотопов) и палеомагнитные измерения горных пород. Исследование соотношений изотопов кислорода, содержащихся в раковинах моллюсков, позволяет достаточно точно определить температуру воды, в которой жили морские организмы.

Как мы уже говорили, в начале третичного периода на юге Европы располагалась прибрежная часть огромного морского бассейна — Тетис. В середине периода он распался на несколько самостоятельных бассейнов. Их очертания, глубины и соленость несколько раз менялись на протяжении позднетретичного времени, соответственно менялись и виды моллюсков. Резко преобразуется состав морской фауны при переходе от морских слоев табиано к отложениям пьяченца. На этом уровне ряд морских организмов вымирает и появляются новые. Этот рубеж совпадает с инверсией магнитного поля Земли: переход от эпохи обратной намагниченности Гилберта к эпохе прямой намагниченности Гаусса. Это произошло 3,3 млн. лет назад.

Стратиграфически выше на юге Европы залегают калабрийские слои, соответствующие новому наступлению моря на сушу. Исследование показало, что на протяжении их формирования климат Европы продолжал изменяться. На основании применения анализа изотопов кислорода установили, что в начале существования калабрийского моря температура поверхностных вод у берегов Италии составляла 23–25 °C; в конце она понизилась до 15 °C. Калабрийские слои отвечают в целом эпохе обратной намагниченности Мату ямы. На ее протяжении имел место эпизод прямой намагниченности олдувей (рис. 3).