ДРЕВНИЙ КЛИМАТ

Древние материки Гондвана, Пангея

Л. П. Зоненшайн и А. М. Городницкий [36] построили восемь глобальных палеогеографических карт. Наряду с траекториями движения полюсов относительно каждого из континентальных блоков были использованы геологические данные о местонахождении древних зон спрединга и зон поглощения литосферных плит.

Реконструкции были проведены для следующих отрезков геологического времени: 570—540 млн. лет (ранний кембрий, салаирская тектоно-магматическая эпоха), 480—450 млн. лет (поздний ордовик, таконская фаза каледонской тектоно-магматической эпохи (ТМЭ)), 390—370 млн. лет (ранний и средний девон, свальбард- ская фаза каледонской ТМЭ), 340—320 млн. лет (ранний карбон, судетская фаза герцинской ТМЭ), 290—270 млн. лет (поздний карбон-ранняя пермь, астурийская фаза герцинской ТМЭ), 220— 200 млн. лет (средний и поздний триас, древнекиммерийская фаза альпийской ТМЭ), 160—140 млн. лет (поздняя юра, новокиммерийская фаза ТМЭ), 100—80 млн. лет (поздний мел, ларамийская фаза альпийской ТМЭ).

Согласно этим картам, в течение долгого времени в южном полушарии существовал суперматерик Гондвана. Он состоял из соединенных друг с другом Африканской, Южно-Американской, Австралийской, Индостанской и Антарктической литосферных плит. Гондвана возникла в начале венда и просуществовала до конца триаса. В начале девона в результате каледонской ТМЭ была образована Еврамерика. Она состояла из Северо-Американского, Средне-Европейского и Восточно-Европейского континентальных блоков. В среднем карбоне к Еврамерике причленились Сибирский, Казахстанский и Иранский микроконтиненты, и с этих пор она приняла новое название — Лавразия. Позднее к Лавразии в юрском периоде присоединились Китайский и Индокитайский микроконтиненты.

В конце карбона Лавразия соединилась с Гондваной и образовался cyiiepi ш антенны материк Пангея

Распад Пангеи начался в конце триаса или в начале юры. Вначале Гондвана и Лавразия разграничивались океаном Тетис, позднее они стали дробиться. В юрском периоде разделились Се- веро-Американская и Евразиатская плиты. В позднемеловую эпоху от Африки отделились Южно-Американская и единая Австралийская, Ново-Зеландская, Антарктическая и Индостанская плиты. В эоценовую эпоху Индия столкнулась с Азией, а Австралия отделилась от Антарктиды.

Существенную роль в становлении лика земной поверхности в течение фанерозоя играли не только простые перемещения континентов, но и раскрытие и закрытие океанов. На протяжении всего фанерозоя существовал Тихий океан. В течение ордовика— девона между Гондваной и северными материками располагался океан Палеотетис. В раннем карбоне произошло раскрытие океана Палеотетис II (второй генерации). Он просуществовал до триаса и отделял Китайский микроконтинент от Пангеи. В триасе возник мезозойский океан Тетис. В начале он отделял Африку от Евразии, в юрском периоде Тетис продолжался на запад посредством Северной Атлантики. Смыкание Тетиса с Тихим океаном осуществлялось на месте современной Центральной Америки. В позднемеловую эпоху Тетис стал замыкаться в результате сближения Африки и Евразии и на его месте осталось Средиземное море. Начиная с венда и кончая ранним карбоном, существовал Палеоатлантиче- ский океан. В раннем палеозое он соединялся с Палеоазиатским океаном, а затем и с Палеотетисом. Палеоазиатский океан находился между Гондваной, Сибирским и Восточно-Европейским континентами и существовал до ордовикского периода.

Немаловажное значение для обоснования принципов моби- лизма и, главное, для правильного анализа палеомагнитных данных имеет палеоклиматология, так как широтная климатическая зональность и физические параметры климата во многом зависят от положения материков.

При условии некоторого постоянства во времени солнечной радиации количество энергии, затраченное на нагревание нижней части атмосферы и поверхности планеты, является функцией альбедо. В то время как альбедо водной поверхности изменяется от 0,05 до 0,1, отражательная способность суши колеблется в пределах от 0,15 до 0,9.

Океаны и моря благодаря низкому значению альбедо и высокой теплоемкости и способности передавать теплоту на значительные глубины и расстояния являются как бы тепловым резервуаром планеты. Крупные области суши в свою очередь служат как бы большими отражателями. Попадая по мере движения литосферных плит в полярные районы, т. е. в области наиболее низкого радиационного баланса, они способствуют похолоданию. Именно в пределах полярной суши при похолоданиях формируются горные, а затем и покровные ледники.

Исходя из этого наиболее резко выраженная широтная климатическая зональность будет существовать именно r тр периоды времени, когда в полярных районах располагаются литосферные плиты с массивами суши. Наличие океанов и даже эпиконтинен- тальных морей в полярных районах приводит к существенному потеплению земной поверхности и установлению почти однотипного климата на всей Земле. Именно в такие отрезки времени разница температур между экватором и полюсами составляла всего 20—30 °С.

При построении качественных и количественных палеоклима- тпческих моделей на мобилистской основе необходимо учитывать множество данных, которые в отличие от современности могли сильно варьировать в геологическом прошлом. В частности, в настоящее время ни у кого не вызывает сомнение, что площадь гидросферы и поверхности суши в течение, по крайней мере, фанерозоя сильно изменялись. В достаточно большей степени менялись в течение геологической истории химический состав и мощность атмосферы. Эти два весьма важных условия необходимо учитывать при расчете глобальных моделей палеоклимата. Причем сам расчет должен быть в принципе подобен расчетам современных метеорологических моделей долгосрочного прогноза, которые основаны на вычислении теплового баланса поверхности Земли.

В процессе палеомагнитных исследований определяются древние широты, в то время как о палеодолготах можно судить лишь по косвенным соображениям. И здесь главную роль играют не столько геологические, сколько палеоклиматические данные. Они очень Ажны для подтверждения правильности мобилистских моделей.

Для обоснования гипотезы дрейфа материков А. Вегенер широко привлекал сведения по палеоклиматологии, палеоботанике и палеобиогеографии, а совместная работа Вегенера и Кёппена «Климаты геологического прошлого» нашла горячую поддержку среди ученых. Мобилистские построения довольно легко и просто объясняли позднекарбоновый климат Земли и существование гонд- ванского оледенения и т. д.

Как мы увидим при дальнейшем изложении материала, при фиксированном положении материков в большинстве случаев не соблюдается один из основных принципов климатологии — наличие широтной климатической зональности. Только при нанесении климатических данных на мобилистские модели создается правильное представление, и это делает проведенные построения близкими к реальности.