ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ

 

 

ЛИТОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ. ЛИТОГЕНЕЗ И КЛИМАТ. Влияние климата на процессы выветривания. Переотложение древних кор

 

Исследования литологов и геохимиков, выполненные в последние десятилетия, в особенности работы Н. М. Страхова, И. И. Гинзбурга и У. Д. Келлера, показали, что процессы литогенеза в значительной мере представляют собой явление климатическое.

 

Под воздействием солнечного тепла и его основного распространителя на поверхности литосферы — воды — происходят процессы выветривания горных пород, при которых одни минеральные соединения распадаются, другие возникают заново. В связи с тем что количество солнечной энергии, поступающей на единицу поверхности, изменяется с географической широтой, возрастая к экватору и убывая в направлении полюсов, интенсивность процессов выветривания меняется, достигая наивысшей степени в тропиках и снижаясь до минимальной в областях холодного климата.

 

Процессы выветривания в большой степени зависят и от количества атмосферных осадков, так как вода оказывает сильное разлагающее воздействие на минералы горных пород; скорость и интенсивность этого воздействия возрастают с повышением температуры. Вода служит средой для химических реакций и осадконако- пления и является основным транспортировщиком веществ при их миграции.

 

Влияние климата на процессы выветривания косвенно проявляется и через жизнедеятельность организмов, а также через биохимические процессы разложения их остатков; интенсивность этих процессов меняется в зависимости от количества солнечного тепла и увлажнения.

 

Таким образом, характер и интенсивность выветривания в значительной степени определяются типом климата.

 

В странах жаркого влажного климата, в условиях высокой температуры и обильных осадков, воздействующих на горные породы в течение всего года, выветривание особенно интенсивно и выражается преимущественно в химическом разложении исходных пород. Активности химического выветривания здесь способствует повышенное содержание в природных водах углекислоты и органических кислот. Разрушению во влажных тропиках подвергаются все неустойчивые минералы исходной породы, при этом достигается наивысшая степень их распада — до отщепления кремнекислоты и выделения полуторных окислов железа и алюминия.

 

 

Области сухого жаркого климата отличает обилие солнечной радиации, оказывающей сильное термическое воздействие на обнаженные горные порода. Но огромный дефицит влаги и отсутствие растительности ограничивают в этих климатических условиях развитие процессов химического выветривания, в результате в корах выветривания сохраняется много не подвергшихся разложению минералов и продуктов первых стадий выщелачивания.

 

В умеренном климате процессы химического выветривания ослабевают еще больше и проявление их становится сезонным. Выветривание здесь обычно останавливается на стадии гидратации, при которой из породы удаляются лишь наиболее подвижные компонента — щелочи и щелочные земли, частично кремнезем. Воздействие органических кислот в умеренном климате уменьшается, так как основная масса растительных остатков в этих условиях не подвергается разложению и консервируется в торфяниках и угольных пластах. С угасанием химического выветривания в умеренном климате и еще более в арктическом на первое место выступают процессы физического выветривания, ограничивающиеся преимущественно механической дезинтеграцией исходной породы с сохранением в коре выветривания даже таких неустойчивых минералов, как роговые обманки и пироксены.

 

В районах холодного климата (тундра) химическое выветривание полностью угасает и замещается физическим выветриванием. В этих условиях основным механизмом разрушения горных пород становится морозное растрескивание, связанное с периодическим замерзанием и оттаиванием воды в трещинах, стенки которых раздвигаются до тех пор, пока ограниченный ими блок не отделится и не перейдет в глыбовую россыпь. Низкая температура воздуха и мерзлые, лишь на короткое время оттаивающие грунты не способствуют развитию растительности и быстрой минерализации ее остатков, в результате гумусовых веществ здесь образуется так мало, что влияния их на процессы выветривания совсем не ощущается. Формирующийся в условиях холодного климата обломочный материал полностью сохраняет все минералы исходной породы.

 

Таким образом, каждому типу климата свойствен особый тип выветривания, своеобразный по степени и глубине разложения пород субстрата, по характеру миграции и аккумуляции химических элементов, по интенсивности распада и синтеза минеральных соединений. Древние коры выветривания являются объективными показателями климатов прошлого, более надежными, чем остатки организмов, которые до некоторой степени могли приспосабливаться к менявшимся условиям климата путем выработки особых биологических функций. Однако древние коры выветривания, включая и кайнозойские, развивавшиеся на положительных элементах рельефа суши, редко сохраняются в ископаемом состоянии. Чаще исследователю приходится иметь дело с осадками, образовавшимися при размыве и переотложении древних кор. Поэтому возникает вопрос, в какой мере переотложенный материал кор выветривания отражает климатические условия места и времени своего образования, а следовательно, какова его надежность как индикатора климатов прошлого.

 

Многолетние исследования И. И. Гинзбурга и В. Н. Разумовой в Казахстане и на Урале показали, что субаквальные и субаэральные осадки, формирующиеся одновременно и в комплексе с корой выветривания, имеют тождественный с нею минералогический состав и окраску и, следовательно, являются такими же, как и кора, надежными показателями древнего климата. Литологи школы Н. М. Страхова установили, что продукты коры выветривания, в частности глинистые минералы, при переносе и осадконакоплении не изменяются или изменяются очень мало, поэтому и осадки, образующиеся при размыве кор выветривания, также отражают климатические условия областей сноса.

 

 

К содержанию: В.М. Синицын «Введение в палеоклиматологию»

 

Смотрите также:

 

Науки о Земле    Древние климаты   Климат в неолите   Палеоокеанология    Оледенение и Жизнь