ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ

 

 

Особенности климата палеозоя. Тепличный эффект палеозойской атмосферы

 

Климат раннего и среднего палеозоя был в общем изотермическим. Широтная термическая зональность, с тропической и бореальной областями, наметилась лишь во второй половине карбона и ясно обозначилась только в перми. Поэтому все основные изменения климата палеозоя были связаны главным образом с колебаниями влажности и имели характер чередования аридных и гумидных фаз. В аридные фазы засушливая зона, постоянно существовавшая в западной части материка, резко расширялась за счет смежных районов гумидных областей, а в гумидные фазы, наоборот, области влажного климата в значительной мере поглощали засушливую зону.

 

Первая аридная фаза послерифейской истории приходится на ранний кембрий. Климат этого времени был жарким и засушливым, что доказывается чрезвычайно широким распространением красноцветов карбонатного типа, доломитов, гипсов, каменной соли, а также рифогенных известняков. В дальнейшем климат смягчается и в раннем — среднем ордовике становится умеренно гумидным. Разрезы нижнего и среднего ордовика отличаются слабым развитием доломитов и красноцветов и вместе с тем присутствием в породах больших концентраций растительного углерода. На позднеордовикскую эпоху приходится аридный максимум второго порядка, с которым были связайы некоторое увеличение ареалов накопления красноцветов и доломитов и очередная вспышка рифообразования.

 

Первая половина силура характеризовалась гумидным климатом, о чем можно судить по отсутствию в ее толщах красноцветов и галогенных отложений и необычайно широкому распространению черных глинистых сланцев с остатками граптолитов, обитавших в водах морского мелководья, сильно опресненных континентальным стоком. Максимум гумидности этой фазы, пришедшийся на лландоверийский век, был самым значительным в первой половине палеозоя.

 

С лудлова начинается вторая крупная аридная фаза послерифейской истории, такая же значительная, как и раннекембрийская. Максимум аридносги второй фазы пришелся на раннедевонскую эпоху, в течение которой снова на больших пространствах накапливались красноцветы и резко сократилось содержание в осадках органического углерода.

 

Со среднего девона климат начинает смягчаться. Ареалы красноцветов резко суживаются, учащаются находки растительных остатков, появляются прослои каменного угля. Гумидизация климата нарастала в течение позднедевонской эпохи и достигла максимума в раннем карбоне, который был самой гумидной эпохой палеозоя.

 

 

Однообразная, тропического облика флора этой эпохи убедительно свидетельствует о жарко-влажном климате, более или менее равномерном по всей Евразии.

 

До кунгурского века ранней перми климат был в общем влажным, поскольку преобладающим в это время являлся гумидный тип осадконакопления. С кунгурского века отмечаются расширение аридной области и соответственно сокращение гумидного осадкообразования, в частности угленакопления. Эта третья крупная аридная фаза охватывала позднюю пермь и преобладающую часть триаса. Ее максимум относится к среднетриасовой эпохе, когда аридная область распространялась едва ли не на все евразиатское пространство.

 

Климат палеозоя отличало высокое содержание в атмосфере пароводы и углекислого газа. Даже в аридные фазы сохранялась сильная облачность, испарение было пониженным, поверхностный сток достаточно интенсивным. В этом нас убеждает своеобразный тип палеозойских красноцветов, отличающийся преобладанием аллювиальных фаций, часто сопровождаемых бассейновыми. В аридных областях палеозоя испарение преобладало над атмосферным увлажнением, но, по-видимому, незначительно. В палеозое при температуре в среднем 30—32° С и влажности близкой к 100% равновесие испарения и увлажнения находилось в пределах 850—900 мм/год. Таким образом, годовые суммы атмосферных осадков в аридном типе климата палеозоя, вероятно, составляли 600—800 мм.

 

Углекислый газ в палеозое, особенно в его первой половине, когда растительность была развита слабо и накопления гумуса были невелики, являлся наиболее важным агентом выветривания. Он сообщал природным водам кислую реакцию, повышал их агрессивность. С течением времени содержание углекислого газа в атмосфере сокращалось в результате связывания его в карбонатных осадках и захоронения последних в складчатых толщах растущих континентов.

 

В связи с высоким содержанием паров воды и углекислого газа «тепличный эффект» палеозойской атмосферы был выше, чем в мезозое и кайнозое, а следовательно, и температура ее приземных слоев была больше. Континентальность климата в палеозое была слабее, чем в мезозое и кайнозое, так как поверхность океана тогда была обширнее и теплее, испарение больше и влажность воздуха выше. Отсутствие термических контрастов между полюсами и экватором не способствовало развитию меридиональной циркуляции. Этот тип атмосферной циркуляции начинается в позднем палеозое, когда стала складываться термическая зональность.

 

На рубеже палеозоя и мезозоя произошла одна из самых значительных перемен в органическом мире. Многие палеонтологи (Н. Н. Яковлев, Г. Шин- девольф и др.) считают основной причиной этих изменений климатический фактор. Так, по мнению А. Фишера [1964], смена фаун была вызвана резкой аридизацией климата, сопровождавшейся сильным опреснением океана в результате колоссальной высадки солей в эпиконтинентальном мелководье и уменьшения поступления солей с суши.

 

По представлениям других ученых (Шкловский, Красовский и др.), причиной крупных перемен в органическом мире явилось увеличение радиации, непосредственно воздействовавшей на организмы и влиявшей на их наследственную основу. Обновление органического мира сопровождалось сокращением численности популяций ранее господствовавших групп, сужением их адаптации и деградацией, иногда с возвратом давно утраченных особенностей ооганизации [Руженцев, 1965].

 

 

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

 

Смотрите также:

 

Науки о Земле    Древние климаты   Климат в неолите   Оледенение и Жизнь