В.А. Зубаков1

О тектонической подоплеке истории климата и органического мира

полярных областей в плиоцене и плейстоцене

Скачать *pdf

1 Центр междисциплинарных исследований по проблемам окружающей среды (ИНЭНКО) РАН,  СПб, Россия

 

Под плио-плейстоценом понимается данное Ч. Ляйелем [Lyell, 1840] определение заключительному таксону кайнозоя, соответствующему этапу становления современного органического мира. Сейчас это понимание забывается в силу подмены его Форбсом (1846 г.) сокращенной на порядок четвертичной псевдосистемой (Международный Стратиграфические Комитет - ICS [Gradstein et al., 2004] предложил отменить ее) и субъективными изменениями содержания и объема плиоцена. Необходимо восстановить приоритетное Ляйелевское толкование плио-плейстоцена, но уже не в критериях процентного содержания в нем современных видов моллюсков, а на уровне всего комплекса данных об истории становления современной природной среды и человека. Оно в обобщенном виде представлено в рабочей схеме корреляции глобальных биоклиматических событий опорных страторегионов Земли (рисунок).

Рисунок

Здесь нет возможности касаться содержательной сути коррелируемых событий. В предварительном виде она раскрыта в работе [Зубаков, 2006]. Отметим лишь, что в основу стратиграфической последовательности событий мною положена шкала tuned-time (высчитанных орбитальных этапов, отраженных в изотопных циклах гидросферы), впервые рассчитанная для звеньевого 370-450 тысячелетнего гравитационного цикла обращения Солнечной системы вокруг ближайшего центра звездного скопления [Шабельников, 1992; Шмуратко, 2007]. Этот сильный цикл, в отличие от слабых циклов Миланковича, проявляется в крупных (до сотни метров) колебаниях уровня океана, прослеженных автором [Зубаков, 2006] в непрерывной последовательности за 8 м.л. в качестве суперклиматем (СКТ) - противоположных частей звеньевого цикла, длительностью в 100 и 300 тыс. лет (см. рисунок). Такой принцип иерархии климатем позволяет выделять и гиперклиматемы (ГКТ), представленные на рисунке как гиперледниковья и гипермежледниковья длительностью в 1,6-2,2 млн. лет.

Цель доклада - осмыслить эмпирически выделенные и датированные эрозионно-тектонические рубежи (на рисунке показаны волнистой линией) как причинную подоплеку изменений глобального климата и эволюционных взрывов в развитии органического мира. Таких рубежей в интервале от 10 до 1,5 м.л.н. пять.

1-й, меридиональный, лучше всего выражен в Андах, от гор Врангеля до Западной Антарктиды. Его датировки 10-8 м.л.н. Он вызвал оледенение Земли Королевы Мод и Якатага и начало Раннегренландского гипероледенения. Поразительно, но его отражение в Черном море было установлено академиком Н.И. Андрусовым по разносу плавучими льдами валунов еще в 1908 г. (!). Пик похолодания (СКТ 38 - ингулец, бельбек) подтвержден ныне сменой субтропической растительности на таежную, установленной в верхах 7-й зоны полярности, 7,6-7,5 м.л.н. и датировками первых около-Гренландских тиллитов, K-Ar - 7,6 м.л.н.

2-й рубеж в Черном море представлен портаферским размывом [Зубаков, 1990, с. 69-74] в Марокко размывом Бу-Регрег, принятым Р. Бенсоном [Benson et al., 1991] за тортон-мессинскую границу (см.: [Зубаков, 2006], с. 288), а в Средиземном море - подошвой нижних эвапоритов. Во всех случаях он фиксируется в экскурсе прямой полярности 6-й эпохи около 7,0-6,95 м.л.н. (см. рисунок). Этот рубеж стал подоплекой патагонского гипероледенения, морена которого датируется Дж. Мерсером (1981 г.) K-Ar методом по подстилающим ее и покрывающим лавам (см. рисунок) Пик его (СКТ 30) в горах Врангеля датирован К-Ar в 5,7 м.л.н. по лавовому потоку Кемп, в воздушных пузырьках которого зафиксирован первый тундровый биоценоз насекомых.

Патагонское гипероледенение спровоцировало Мессинский эволюционный взрыв - крупнейший за 10 м.л. - почти одновременное появление большинства современных геобиоценозов. Механизм этой «провокации» был следующим: Раннегренландское - Земли Королевы Мод оледенение вызвало регрессию океана, близкую к 50 м - глубине Бетского и Рифского проливов [Benson et al., 1991], соединявших тогда мелководный Мессинский бассейн с Атлантикой. Поэтому небольшие дополнительные понижения уровня океана в режиме циклов Миланковича (40 и 100 тыс. лет) приводили к периодическим осушениям этих проливов и к изоляции и обсыханию Мессинского бассейна. В ходе 10- или 20-кратных обсыханий на его дне осело в виде эвопоритов до 6-8 % объема солей океана. Соответствующее опреснение океана и вызвало патагонскую кульминацию гиперледниковья. А 10-20-кратные колебания экологической обстановки в Африке и Средиземноморье стали подоплекой «биогеоценотической революции» на всей Земле. Самым ярким ее проявлением стало появление двуногого хождения - биподии - у наших древнейших предков, вынужденно адаптирующихся к саванной среде. Начало биподии зафиксировано М. Лики и др. [Leakey et al., 1979] по отпечаткам ног, близких к человеческим, в слое пепла, датированного K-Ar в 6,5 м.л.

3-й, самый яркий, рубеж представляет собой субширотный разлом, вызвавший появление Гибралтарского и Саблинского (см. рисунок) проливов. Однако связанное с ним превращение перманентно замкнутого Мессинского бассейна в постоянно существующий Занклийско-Кимерийско-Эоакчагыльский залив Атлантики, вытянутый более чем на 6 тыс. км [Зубаков, 2006, с. 289], не было эволюционным событием. Совсем наоборот, занклийский век стал временем эволюционного застоя. Не подтвердилась и якобы парниковая причина занклийского потепления в результате, будто бы, сильного вулканизма. Действительной причиной таяния половины объема ледниковых щитов того времени и гипермежледниковой (см. рисунок) трансгрессии стал постоянный, через глубокий (350 м), Гибралтарский пролив, слив соленых, но теплых (около 15°С) донных вод из Занклийского залива в Атлантику [Зубаков, 2006]. Поэтому, перенос итальянскими исследователями нижней границы плиоцена под подошву Занклия противоречит эволюционному содержанию МСШ.

4-й рубеж, второй по силе и последствиям за 10 м.л., связан с субширотным поднятием гор альпийской складчатости в интервале 4-3,6 м.л.н. Этот рубеж, совпадающий с подошвой пьяченского яруса (в Монте-Синга по Гудъенсону и др. расположенной на 2 м ниже Тверы, см. [Зубаков, 2006], с.102) и с GSSP виллафранка в разрезе Бараолт-Кепень, по K-Ar 3,92 м.л.н., вызвал поднятие Берингийского, Фареро-Туле и Панамского «мостов». Последствия этого неотектонического события огромны. Во-первых, произошла изоляция Полярного бассейна, что кардинально изменило климат Земли. Во-вторых, началась великая миграция растительности и животных между материками - лошадей и архидискодонтов из Америки в Евразию, ольховых лесов из Северной Америки в Южную, по Г. Хугхимстре (см. [Зубаков, 2006], с. 237) и обмен фауной млекопитающих двух Америк («событие Уки»).

5-й рубеж фиксируется массовыми игнимбритовыми и пепловыми дождями в очень узком временном диапазоне 2,2 м.л.н. Игнимбритовые бомбы из черного обсидиана, слагающие баксангэсскую толщу Северного Кавказа (см. [Зубаков, 1990], с. 87), датированные трековым методом, 39 лет стоят на моем столе. Таким же (2,2 м.л.н.) оказался и возраст пеплов из разрезов Врика в Италии и разрезов в штате Айова. K-Ar датировки пеплов в разрезе Ногарет во Франции оказались более широкими, 2,1-1,9 м.л.н. С. Лерой и Г. Серет (1992 г.) синхронизировали их с изотопной стадией 75 с возрастом 1,88 м.л.н. Однако Р. Гиббард и др. (2004 г.) по новой, более точной, шкале дают стадии 75 возраст 2,02 м.л.н.

В чем эволюционная значимость этого рубежа? По-моему, он фиксирует резкое обрушение Фареро-Гренландского порога и прорыв Гольфстрима в Полярный бассейн, где принесенный им планктон встречен Херман в колонках у самого полюса. Иными словами, 5-й рубеж фиксирует начало намечаемого мною «Фарерского гипермежледниковья». Оно разделяется на собственно гипермежледниковую часть, 2,2-1,15 (0,95) м.л.н., примерно соответствующую зоне Globorotalia truncatulinoides, и на Альпийско-Скандинавское ледниковье (гюнц-миндель-рисс-вюрм А. Пенка), которые М.Б. Чита предлагает выделить в ионийский ярус или подъярус. Известно, что пенковская серия коротких ледниковий и межледниковий принципиально отличается от плиоценовых гиперледниковий смещением центров оледенения с высоких широт на 60-е и особой «метахронной», по К.К. Маркову (1965 г.) и Г.И. Лазукову (1972, 1989 гг.), динамикой.

Вывод: приведенный обзор позволяет по-новому подойти к оценке временного объема плиоцена и плейстоцена и их таксономического ранга в МСШ.

Во-первых, надо признать, что ныне принятая в границах 1,8 м.л.н. «четвертичная псевдосистема» несостоятельна. ICS (Ф. Градстейн и др. [Gradstein et al., 2004]) права включив «квартер-плейстоцен» в неогеновую систему в качестве ее яруса. Во-вторых, надо признать, что и INQUA права, настаивая на необходимости выделения «расширенного квартера» в систему. В-третьих, выше было показано, что такая постнеогеновая система не может быть компромиссом двух противостоящих по «проблеме квартера» сторон, а должна стать возвратом к Ляйелевскому пониманию единого плио-плейстоцена как этапа становления современной природной среды и человека [Lyell, 1840].

Как называть ее? Хотя автор [Зубаков, 2006] и склоняется к новым (незатронутым синонимией) терминам Хомоген (греч. «становление человека») или Хологен (греч. «полностью новый»), но, думаю, что пока за ней целесообразнее оставить Ляйелевское название «Плио-плейстоценовая».

 

Литература

1. Lyell Ch. Principles of Geology. 1840. V. 1-3.

2. Gradstein F., OggJ., Smith A. Geologic Time Scale 2004. Cambridge Univ. Press, 2004.

3. Зубаков В.А. О вкладе климатостратиграфии в прочтение геологической летописи // Палинологические реконструкции. Сб. памяти Е.Н. Анановой. СПб.: Недра, 2006. С. 227-338.

4. Шабельников А.В. Воздействие космофизических факторов на климат и биосферу // Биофизика. 1992. Вып. 2. С. 372-375.

5. Шмуратко В.И. Гравитационно-океаническая теория климата. // Экогеософский альманах «Мудрость дома Земля». СПб.; Донецк, 2007. С. 73-92.

6. Зубаков В.А. Глобальные климатические события неогена. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 223 с.

7. Benson R.H., Rakis-Elbied К., Bonaduce G. An important current reversal in the Rifien corridor at the Tortonian-Messinian boundary // Palaeoceanography. 1991. V. 6, № 1. P. 164-192.

8. Leakey M., Hay R. et al. Pliocene footprints in the Laetolli beds, Northern Tanzania // Nature. 1979. V. 278. P. 317-323.

 

 

 

Ссылка на статью:

Зубаков В.А. О тектонической подоплеке истории климата и органического мира полярных областей в плиоцене и плейстоцене. Геология полярных областей Земли. Материалы XLII Тектонического совещания. Том 1, 2009, с. 215-220.

 



вернуться на главную


eXTReMe Tracker

 
Яндекс.Метрика

Hosted by uCoz