Аридная область Азии в палеоцене и эоцене

Формации аридных тропиков

На территории Средней и Центральной Азии в континентальной группе отложений представлены карбонатные красноцветы, а в морской и лагунной преобладают отложения экстракарбонатной и карбонатно-сульфатной формации (известняки, мергели, известковые глины, гипсы). В них совершенно отсутствуют углепроявления, бокситы, нет больших накоплений железа в форме- глауконита, сидерита или лептохлоритов, связанных с влажным климатом, и, наоборот, повсеместно проявляется известковистость и гипсонос- ность пород, показывающие на засушливый климат.

Аридная область Средней и Центральной Азии в палеоцене и эоцене целиком располагалась в поясе красноцветного выветривания, распространения ксерофильной растительности и накопления экстракарбонатных морских осадков, так что тропический тип ее климата для данного- времени не вызывает сомнений. Это была засушливая область внутри тропического пояса, в некоторых отношениях близкая современной Сахаре.

О сухости ее климата свидетельствуют плохая окатанность и сортировка оболочного материала ее раннепалеогеиовых отложений, широкое распространение среди них пролювия, показателя незначительного nolверхностного стока, а следовательно, и малого количества атмосферных осадков, выпадавших на этой территории. Присутствие в обломочном материале большого количества неустойчивых минералов (полевых шпатов) также говорит о малом участии воды в процессах выветривания, которые в сухие сезоны приближались к пустынному типу..

Гипсоносность и высокая карбонатность отложений являются показателями сильного испарения, резко преобладавшего над количеством выпадавших здесь атмосферных осадков. Об общей сухости климата свидетельствует также редкость (а в ряде районов и совершенное отсутствие) в отложениях рассматриваемого времени флористических и фаунистических остатков. Локально встречающиеся накопления различных легкорастворимых солей говорят об отсутствии в этой стране внешнего стока. Вместе с тем обилие красноцветного материала с маловодными гидратами железа показывает на наличие, хотя и непродолжительных, влажных сезонов, в течение которых становилось возможным ферритовое выветривание.

По степени сухости аридная область Центральной Азии отчетливо дифференцируется на три зоны: внутреннюю — экстрааридную (Тарим- ский бассейн, Гашуньская Гоби и Западный Альшань), на территории которой отложения раннего палеогена содержат много извести, повсеместно гипсоносны и обнаруживают наибольшее распространение про- лювиальных фаций; сухую (Джунгария, Заалтайская Гоби, Восточный Альшань, Ганьсу, Цайдам), характеризующуюся лишь локальным проявлением гипсоносности и несколько меньшей карбонатностью отложений; и внешнюю — умеренно-сухую (Центральный Казахстан, Северная Джунгария, Южная и Восточная Монголия, южное Забайкалье, Барга и Чахар, Хэбей, Сычуань, Центральный Китай и Северный Тибет), в отложениях которой уже отсутствует гипс, мало извести (образующей конкреции в бескарбонатных породах), резко поднимается роль полуторных окислов железа, возрастает содержание глинистых фракций; в фациальном отношении отложения палеогена этой зоны являются исключительно аллювиальными; в них уже присутствуют остатки растений и позвоночных.

Различия сухой и умеренно-сухой зон аридной области выражались, главным образом, в общем количестве атмосферных осадков, варьировавшем по аналогии с современными саваннами от 300— 500 мм — в первой и до 500—800 — во второй, а также в общей продолжительности сухого сезона, составлявшей соответственно: 6—5 и 4—3 месяцев.

Возможность накопления гипса в коре выветривания при годовой сумме атмосферных осадков 300—500 мм подтверждается наблюдениями китайских почвоведов в Юго-Восточном Ордосе, где этот минерал выделяется в почве при среднегодовых осадках 350 мм в год. С другой стороны, Рютте (1960) на основании наблюдений за образованием коры выветривания в Средиземноморье установил, что карбонатные конкреции формируются там, где количество атмосферных осадков составляет 500—700 мм в год.

В сухой зоне в связи с ее низкой влажностью и слабым развитием облачности колебания температуры в течение суток, сезонов и года были максимальными. По аналогии с современными саваннами, температура самого жаркого месяца в раннем палеогене могла быть несколько выше 30°, а температура самого холодного месяца могла опускаться до + 15° и ниже. В направлении периферических районов, получавших больше атмосферных осадков и имевших более плотный и устойчивый облачный покров, размах температурных колебаний должен был уменьшаться.

Аридная область Центральной Азии в палеогене, как и ныне, располагалась между областями средиземноморского и муссонного климатов. Поэтому режим атмосферных осадков и тогда в ее западной части был ослабленным средиземноморским (сухое лето), а в восточной части— ослабленным муссонным (сухая зима).

По условиям выветривания палеогеновая Центральная Азия не имеет совершенного аналога среди современных ландшафтных областей. В качестве лишь некоторого приближения к ее сухой зоне можно назвать отдельные (саванные) районы Омана и юго-восточного Белуджистана (среднегодовая сумма атмосферных осадков 300—350 мм, среднегодовая температура 20—21°). Внешней, умеренно-сухой, зоне ближе всего саванны Центральной Африки и Гуджарата (Северо-Западная Индия), находящиеся в соседстве с тропическим лесом.

Континентальная формация карбонатных соленосных и гипсоносных красноцветов коррелируется с карбонатно-сульфатной формацией, являющейся вариантом морской экстракарбонатной формации, замещающей последнюю в пределах эпйконтинентального мелководья и лагун. Резкое преобладание испарения над атмосферными осадками, характерное для аридной области, приводит к потере огромного количества влаги с поверхности моря и в результате этого к пересыщению его вод СаСОз, CaSO,(, MgCOs, NaCl и другими, которые начинают выпадать в осадок.

В современных условиях накопление хлоридов и сульфатов в лагунах и равно в континентальных водоемах происходит в областях жаркого и сухого климата с годовой суммой осадков не свыше 300 мм и летними температурами не менее 24°.

Один из заливов палеогенового моря — Ферганский, находящийся на территории аридной области и временами накапливавший гипсы и доломиты, был детально изучен в литологическом и палеогеографическом отношениях Р. Ф. Геккером, А. И. Осиповой и Т. Н. Вельской (1962). Эти исследователи нашли, что комплекс фауны, обитавшей в палеогеновом море Ферганы, по своему экологическому характеру обнаруживает сходство с фауной, ныне населяющей окраинные, в разной степени опресненные участки Мексиканского залива, расположенного на границе тропического пояса (среднемесячная температура января +15°, июля + 28°).

Из палеогеновых флор аридной области известна пока одна бадхызская (Ес3), вечнозеленая древесно-кустарниковая растительность, представляющая дериват полтавской флоры. Общий состав ископаемых остатков бадхызской флоры, их анатомические и морфологические признаки указывают на произрастание в условиях высокой температуры и периодической засушливости. По аналогии с современными растительными формациями близкого состава Н. Д. Василевская (1957) предполагает, что флора Бадхыза произрастала в условиях климата со среднегодовой температурой +15, +20° и при годовом количестве осадков от 250 до 1000 мм, приходившиеся в основном на зиму. Е. П. Коровин (1934) дает более определенную оценку палеогенового климата Бадхыза: годовая температура +16° и годовая сумма осадков 500 мм. Современный климат Бадхыза (среднегодовая температура +15°, осадки 250 мм) не допускает произрастания подобной растительности. Верхне- эоценовый климат, несомненно, был теплее и влажнее современного. По мнению палеоботаников, он напоминал климат южных районов современного Средиземноморья.

Находки в бадхызской флоре пальм, сделанные в последние годы, в частности обнаружение среди них пальмы нипа (Гладкова, 1962), типичного представителя формации мангров, ныне не произрастающего за пределами тропиков, позволяет считать среднегодовую температуру" Бадхыза в верхнем эоцене не ниже +20°.

Общий климат всех зон аридной области в кайнозое изменялся од- нонаправленно, синхронно и соразмерно (в пространстве). Поэтому, надо полагать, между отдельными элементами палеогенового и современного климата существуют определенные пропорциональные отношения, позволяющие приблизительно оценивать климат прошлого для тех зон аридной области, в пределах которых растительные остатки не обнаружены.

В Бадхызе, судя по ископаемой флоре, количество атмосферных осадков к настоящему времени уменьшилось вдвое, а среднегодовая температура понизилась на одну четверть от ее позднеэоценового значения. Исходя из правила пропорциональных отношений для климата экстрааридной области Таримского бассейна, Гашуньской Гоби и Западного Алашаня (имеющей ныне среднегодовую температуру +8, +12° и годовую сумму атмосферных осадков 50—200 мм), получаем среднегодовую температуру +12,5° и среднегодовую сумму атмосферных осадков порядка 250—300 мм. Однако если учесть, что гипсометрический уровень равнин Таримского бассейна и Гашуньской Гоби в палеогене составлял в среднем не 1000 м, как в настоящее время (результат неоген-плейстоценовых поднятий), а был близок нулевому, поскольку они местами подвергались морской трансгрессии, то величина полученной среднегодовой температуры должна быть увеличена на 5°. Если,, же к тому прибавить еще 2° на выхолаживающее действие азиатского антициклона, который в палеогене не имел такого климатического значения, как ныне, то мы получим среднегодовую температуру порядка + 20,5°> отвечающую соответствующему показателю современного климата Месопотамии.

В верхнем эоцене — нижнем олигоцене на территории Средней Европы, Казахстана и Северного Китая была распространена своеобразная по экологическому характеру «бронтотериевая фауна», главными, представителями которой были бронтотерии, аминодонты, тапирообраз- ные, антракотерии, энтелодонты и халикотерии. Различныё морфологические признаки этих ископаемых животных свидетельствуют об их обитании в условиях влажных лесов и болотистых низин и о питании сочной влаголюбивой растительностью. Вместе с тем литогенетические особенности отложений, заключающих остатки бронтотериевой фауны, говорят о том, что влажные леса и болот истые низины не являлись здесь зональным типом ландшафта, а покрывали отдельные площади в пределах засушливой области, приурочиваясь к поймам рек и плоским побережьям озер. По экологическому типу бронтотериевая фауна эквивалентна долинному комплексу африканских саванн, имеющему в своем составе носорогов, свиней и гиппопотамов, и отчасти обнаруживает сходство с фауной болотистых лесов Индо-Малайской зоогеографиче- ской области (тапиры, носороги). Современные экологические аналоги бронтотериевой фауны обитают в условиях тропического климата.с средней годовой температурой не ниже 20°.

Бронтотериевая фауна обитала в зоне, переходной от экстрааридной области, характеризующейся карбонатными и гипсоносными крас- ноцветами, и гумидным поясом с частыми углепроявлениями. Климат этой зоны, как это следует из геохимических особенностей эоценовых отложений, был периодически засушливым. Однако общее количество осадков в ней было немалым, а испарение относительно умеренным, что допускало местами существование обильно увлажненных ландшафтов типа района оз. Чад в Африке (годовая сумма атмосферных осадков 500—1000 мм).

С приближением к сухой области Таримского бассейна и Гашунь- ской Гоби находки бронтотериевой фауны становятся все более и более редкими, а в ее пределах не известны совершенно. Очевидно, в этом направлении поверхностных вод становилось меньше, болота по поймам рек и берегам озер уже не могли развиваться, а с ними исчезали необходимые условия для обитания бронтотериевой фауны, которая в самые сухие районы, по-видимому, совсем не распространялась.

К содержанию книги: Палеоген и неоген