ОБЩИЙ КЛИМАТ ПАЛЕОГЕНА И НЕОГЕНА. Изменения климата в палеогене - похолодание и континентализация. Сопоставление литогенетических, геоботанических и зоогеографических карт

Сопоставление литогенетических, геоботанических и зоогеографических карт различных эпох палеогена и неогена, отражающих природную зональность того времени, показывает, что местоположение и конфигурация климатических зон Евразии в кайнозое в общих чертах отвечала современному. Северная и северо-восточная части материка неизменно характеризовались теплоумеренным климатом, его внутренние и юго- западные области—аридным, а юго-восточные — тропически-океаническим. Это говорит о том, что общая система циркуляции атмосферы над Евразией, которой определяется основная природная зональность, плана своего в течение кайнозоя не меняла.

Все изменения климата (похолодание и континентализация) происходили на основе этой принципиально неизменной картины природной зональности, т. е. при постоянстве общей системы атмосферной циркуляции.

Общий приход и расход лучистой энергии, которым определяется тепловой режим поверхности Земли и атмосферы, в палеогене и неогене, по-видимому, был таким же, как в настоящее время. Иным было лишь альбедо Земли и распространение тепла в тропосфере. В палеогене слой облаков несомненно был плотнее и обширнее современного, поэтому в радиационном балансе большую роль играла рассеянная радиация. Отражательная способность самой земной поверхности была пониженной, вследствие слабого распространения на ней снежного покрова и более массивного развития растительности. Повышенная облачность в палеогене способствовала более равномерному распределению тепла на поверхности планеты, что исключало существование таких крайних климатов, как арктический и климат пустынь, и той дифференциации на четко индивидуализированные зоны, которая характерна для современного климата.

В развитии кайнозойского климата Евразии намечаются два основных этапа: ранне-среднепалеогеновый и позднепалеоген-неогеновый; Первый охватывает палеоцен, эоцен и ранний олигоцен, второй — поздний олигоцен и неоген.

Климат раннего и среднего палеогена был слабо дифференцированным; распределение тепла и влаги на континенте было равномернее, чем позже; климаты с крайними режимами отсутствовали. Климат позднего олигоцена — неогена характеризовался энергичным похолоданием, развивающимся от полюса; на севере материка появляется и быстро распределяется теплоумеренная зона, в аридной области возникают первые очаги пустынь; климат в целом становится более дифференцированным и континентальным.

Любопытно, что отмеченные тенденции и периодизация в развитии климата Евразии совпадают с направлением и основными стадиями ее тектонического развития. Первая половина кайнозоя, до раннего олигоцена включительно, характеризовалась вялым тектоническим развитием, вследствие чего рельеф материка был в общем плоским и слабо дифференцированным; отложения этого возраста отличаются фациальным однообразием, слабым развитием грубообломочных типов и малой мощностью. С середины олигоцена резко усиливались горообразовательные движения; рельеф становится более контрастным, интенсифицируются процессы денудации и седиментации, разнообразится фациальный состав осадков, возрастают их мощности. При этом интенсивность развития орогенического процесса, как и климатических изменений, нарастает, достигая наибольшей скорости в плиоцене и в четвертичном периоде.

Отмеченное совпадение тенденций и стадий развития орогенеза и климата, очевидно, было связано не с влиянием первого на второй, как думают многие, а с проявлением какой-то более общей причины (космической?), в равной мере воздействовавшей и на рельеф и на климат планеты.

В ранне-среднепалеогеновый (доорогенный) этап климат Евразии в термическом отношении был сравнительно однородным. Ее южная половина характеризовалась тропическим, а северная — субтропическим климатом. Разница среднемесячных температур января самых северных участков материка (Арктическое побережье Сибири) и самых южных (Индостан, Индонезия) не превышала 20°, тогда как сейчас она достигает 65°. При таком относительно равномерном термическом режиме больших горизонтальных градиентов давлений и различий в физических свойствах воздушных масс над территорией Евразии и омывающими ее океанами не могло быть. Поэтому в первой половине кайнозоя все циркуляционные процессы были ослабленными, в том числе муссонная и циклоническая деятельность.

По положению природных зон раннего и среднего палеогена можно заключить, что основные климатические пояса проходили, значительно севернее, чем теперь; соответственно были сдвинуты к северу и межзональные циркуляционные процессы. Тропик Рака в Европе проходил тогда приблизительно на 20° севернее его современного положения, поэтому тропическая область низкого атмосферного давления, связанная с сильным нагреванием континента, соответственно располагалась севернее, охватывая всю Переднюю Азию и бассейн современного Средиземного моря, где климат в течение всего года был жарким и сухим, хотя я не в такой степени, как современный аравийский или сахарский. Летом температура в этой области достигала 30—35°, а зимой, наверное, не падала ниже +10°. Засуха была продолжительной; испарение в общем преобладало над атмосферными осадками. Поэтому даже на юге Европы (Испания, Италия, Греция) и в Малой Азии в палеогене широкое распространение получили соленосные и гипсоносные отложения. Зона засушливого тропического климата с гипсоносными и соленосными отложениями временами распространялась до Парижского бассейна и Рейнского грабена.

Центральная Азия в палеогене так же была изолирована от влияния океанов, как и в настоящее время. Поступление же влаги от морей Южной Европы и Средней Азии было ограниченным. Поэтому атмосферных осадков на равнины Центральной Азии и тогда падало мало; погода была постоянно безоблачной, земная поверхность получала наибольшее количество солнечного тепла, возможное на этих широтах. Лето было жаркое, зима умеренно теплая ( + 8, +12°?). Сухой континентальный воздух господствовал здесь в течение всего года. Небольшие атмосферные осадки (300—500 мм?) выпадали главным образом в теплую половину года: в западных районах, вероятно, весной, а в восточных— летом (по аналогии с современным климатом). Испарение, во много раз превосходившее увлажнение, было причиной широкого распространения в этих областях аридных гипсоносных красноцветов, лишенных флористических остатков, за исключением единичных находок оазисной и галерейной растительности.

Аридная область раннего и среднего палеогена была значительно шире современной. Помимо областей Центральной Азии, она распространялась также на территорию всего Центрального Китая, где также распространены гипсоносные красноцветы, содержащие редкие остатки позвоночных, характерных для сухих местообитаний. Такое далекое продвижение раннепалеогеновой аридной области к востоку, возможно, объясняется более восточным положением края континента (в то время совпадающего с Японской островной дугой) и соответственно более восточным положением зоны влияния океанического климата.

В Юго-Восточной Азии климат был жарко-влажным, не дифференцированным на сезоны. Его отличали ровный суточный и годовой ход температуры, высокое влагосодержание воздуха, обильные осадки (2000-—3000 мм в год?), что благоприятствовало буйному развитию растительности, находившей здесь оптимальные условия для своего существования.

Большая затрата тепла на испарение в условиях постоянной и обильной влажности воздуха исключала высокий разогрев воды и воздуха, температура 'которых, по аналогии с современным климатом, в этой области держалась, по-видимому, на уровне +26, +28° (Борисов, 1959).

Субтропические максимумы, сопряженные с тропическим минимумом Средиземноморья, Передней и Центральной Азии, в палеоцене, эоцене и раннем олигоцене располагались севернее, чем ныне. В сфере их влияния находились южная и отчасти средняя Европа, юг Сибири до Амурского бассейна включительно. Как и в настоящее время, субтропические максимумы атмосферного давления меняли свое положение по сезонам. Летом они предельно выдвигались к северу, а зимой отступали к югу, что было причиной резких сезонных различий климата в этой зоне. Так как воздушные массы в зоне субтропических максимумов обладают большой сухостью и сильно разогреты, лето в ней без- дождное и жаркое, зима же, вследствие вторжения менее влажных и разогретых воздушных масс теплоумеренной зоны, мягкая с осадками. Летние температуры в таком континентальном субтропическом климате (очевидно, напоминавшем современный южносредиземноморский) варьировали в интервале от +30 до +25°, зимние, по-видимому, не падали ниже +8°; годовая сумма осадков была в пределах 800—1500 мм с максимумом в зимнее время. Высокая температура и сухость лета затрудняли вегетацию растений и тем самым способствовали распространению по всей южной и отчасти средней Европе, Южному Уралу, Казахстану, Южной Сибири и Амурскому бассейну ксерофильных узколистных и жестколистных формаций (на плакорах).

На территории Северной Европы и Северной Сибири возрастало влияние воздушных масс умеренной зоны, находившейся в палеогене вне материка (в пределах арктического бассейна). Появление уже в зоне гердинских массивов Европы и Среднего Урала богатых лесов из разнообразных влаголюбивых широколиственных пород и субтропических хвойных (секвойя, таксодиум, зонтичная сосна и др.) — свидетельство того, что континентальность климата, связанная с сезонным режимом выпадения осадков, ослабевала, увлажнение приближалось к равномерному. Контрасты летних и зимних температур уменьшались и уже не выходили за пределы 12—15°.

Наконец, на самом севере Сибири и на северо-востоке материка признаки сезонных различий в выпадении атмосферных осадков, судя по составу их растительности и продуктов выветривания (глинистые коры), совершенно исчезают. Вместе с тем начинает сказываться термическая (солярная) зональность, заметная по поведению вечнозеленых растений, которые постепенно переходят в подлесок и становятся менее разнообразными, чем в районах, расположенных южнее.

Климат восточных берегов Евразии: Камчатки, Сахалина, Японии,— уже в раннем палеогене обладал чертами муссонного, о чем свидетельствуют преимущественно сиаллитовое выветривание, угленосность отложений и обильные остатки разнообразной влаголюбивой растительности, характерные для этой области. Атмосферные осадки здесь выпадали в количестве 1000—2000 мм в год, причем распределение их по сезонам было противоположным средиземноморскому — главная масса осадков выпадала летом. Поэтому лето восточного побережья Евразии было влажным, умеренно жарким (+22, +24°), зима относительно сухая, прохладная ( + 6, +10°). Обильные летние осадки способствовали энергичной вегетации и развитию роскошных влажных лесов из широколиственных и разнообразных таксодиевых при участии (в нижнем ярусе) вечнозеленых растений.

В общем, климат палеогеновой Евразии был еще слабо дифференцированным, особенно в отношении термического режима. До нижнего олигоцена включительно субтропическое выветривание1 и субтропическая растительность распространялась до самых северных и северовосточных пунктов материка. Однако субтропический климат палеогена существенно отличался от субтропического климата нашего времени. Главное различие состояло в том, что в субтропическом климате палеогена еще не было отчетливо выраженного прохладного сезона, связанного с вторжением холодных масс из области умеренного климата, которая в палеогене по-прежнему была незначительной по размерам, и ее климатическое значение было совсем небольшим. Умеренный климат, также отличавшийся от современного умеренного климата отсутствием влияний холодного арктического воздуха, в палеогене мог существовать лишь возле самого полюса, не распространяясь в пределы материка Евразии дальше Чукотки.

Несравненно большее влияние на разнообразие ландшафтов Евразии оказывали атмосферные осадки — их общее количество и распределение по сезонам. С неравномерным увлажнением материка было связано существование в его центре аридной области, области средиземноморского климата — на западном отрезке субтропической зоны и муссонного— на восточном, областей относительно равномерного увлажнения на севере (субтропической) и юго-востоке (тропической).

В связи с тем, что рельеф Евразии в палеогене был сравнительно плоским, влияние его на циркуляцию атмосферы было минимальным. Ни одна из горных систем материка не достигала высоты 3000 м, до которой по вертикали распространяются муссоны и антициклонные потоки. В частности, палеогеновые Гималаи представляли совсем невысокие горы, не способные сдерживать индийский муссон, влияние которого тогда распространялось на Южный Тибет до хребтов Каракорума и Тангла. Поэтому таких больших контрастов в распределении атмосферных осадков, как 0—50 мм в год в изолированных горами пустынях и более 3000 мм в год на склонах хребтов, подветренных влажному муссону, в палеогене еще не существовало.

Незначительным было и влияние на климат Евразии Западно-Азиатского моря, покрывавшего Западно-Сибирскую низменность, равнины Средней Азии и Ирана. Подобные ему мелкие эпиконтинентальные моря летом сильно прогреваются, а зимой, наоборот, охлаждаются, что приближает их по климатическим чертам к окружающей суше, хотя исчезновение этого моря в олигоцене все же способствовало усилению континентальности климата Евразии.

В развитии климата палеогена, по-видимому, имели место небольшие периодические колебания. Самое значительное из них, сопровождавшееся понижением температуры, относится к раннеэоценовой эпохе. Признаки этого похолодания устанавливаются для юга Русской платформы по изменениям в составе фауны морских моллюсков. В нижнем эоцене большое распространение здесь получили представители родов Gary, Thracia, Lyonsia, Pectenculus, Pteria, Chtamis, Apporthais и другие, существующие при менее высокой температуре морских вод. В среднем эоцене море Русской платформы снова было заселено теплолюбивыми моллюсками и крупными фораминиферами, которые в это время достигали южных районов Общего Сырта. Признаки нижнеэоценового похолодания обнаруживаются и в данных определений палеотемператур по палеогеновым пелециподам Крыма, выполненных Р. В'. Тейс, М. С. Чупа- хилым и Д. П. Найдиным (I960). Согласно этим определениям,температура вод нижнеэоценового моря в Крыму была 24,8°, что на 2,7° ниже палеоценовой и на 3,2° ниже среднеэоценовой.

С остаточным влиянием этого похолодания, вероятно, связано более южное положение границы Средне-Европейской и Средиземноморской провинций, устанавливаемой по нуммулитам. Н. Н. Бархатова и Г. И. Немков (19сЗ) намечают ее для среднего эоцена по Триалетскому хребту и через район озера Севан, а для верхнего эоцена-—по главному Кавказскому хребту, т. е. на 100 км севернее.

К содержанию книги: Палеоген и неоген