ГРАНИЦА ДОКЕМБРИЯ И КЕМБРИЯ

Что мы знаем о географии и климатах

Теперь нам необходимо заняться выяснением обстановки, в которой происходили изменения фауны и флоры в конце венда и раннем кембрии. Обстановки в широком смысле, т. е. глобальной географии суши и водных масс того времени, климата и соответственно распространения типов осадков и вулканических очагов. Для воссоздания более или менее полноценной картины необходимо проанализировать целый ряд разнообразных данных, таких, как палеомагнитные, палеотемпературные данные по распределению показателей конкретных климатических обстановок: рифогенных сооружений, эвапоритов и т. п.

ПАЛЕОМАГНИТНЫЕ ДАННЫЕ

Палеомагнитные наблюдения являются пока единственным методом более или менее точного построения географической сетки, на которой только и возможны серьезные палеогеографические реконструкции. Палеомагнитный метод сравнительно молод. Долгое время многие методические аспекты метода были крайне запутанными. Однако последнее время, благодаря усилиям ученых разных стран, картина довольно резко изменилась, и сегодня большинство палеомагнитных материалов могут считаться вполне корректными. В основе метода лежит исследование первичной намагниченности пород, возникавшей в момент накопления осадка. В дальнейшем порода неоднократно еще намагничивалась, но первичная намагниченность во многих случаях остается и может быть выявлена. Все последующие перемагничивания, в том числе и современная намагниченность, могут быть сняты с помощью разных методов («чисток»).

Первичная намагниченность имеет огромное значение, так как дает нам возможность установить палеошироты точек, где взяты образцы для анализа, и положение полюсов в каждый конкретный момент времени, отвечающий времени образования пласта породы, откуда взят образец. Поскольку сегодня достаточно очевидно, что магнитное поле Земли менялось, то именно эти изменения магнитного поля, зафиксированные в последовательной серии пород, представляют наибольший интерес. Менялась сама позиция полюсов, и их постепенное перемещение может быть определено. На приводимых схемах ( 33) показано движение полюса и Сибирского блока за 70—100 млн. лет от верхнего докембрия до ордовика. Как видим, перемещения эти значительны, и, если данные верны, они могут быть оценены в цифрах 110—160 км за 1 млн. лет.

Очень важным элементом в исследованиях по палеомагнетизму является установление так называемой прямой и обратной намагниченности, которая возникает в результате того, что во времени положение северного и южного полюсов менялось (инверсия магнитного ноля). Периоды прямой и обратной намагниченности меняются достаточно часто. Во всяком случае, в кембрии в течение одного века (яруса) за 7—10 млн. лет можно наблюдать от 10 до 20 инверсий.

Таким образом, продолжительность каждой зоны прямой и обратной намагниченности в начале кембрия от 500 тыс. до 1 млн. лет. Сам процесс инверсии, как полагают, происходит значительно быстрее в течение тысяч или десятков тысяч лет.

Таким образом, как мы видим, с помощью палеомагнитных данных можно сделать очень много. Может быть достигнута очень высокая степень детальности сопоставления разрезов осадочных отложений, во всяком случае несколько более детальная, чем биостратиграфическим методом (т. е. по анализу вертикального распределения фауны и флоры), и несоизмеримо более детальная (на 1—2 порядка), чем с помощью определения «абсолютного» возраста пород. Последним методом для пород верхнего докембрия и кембрия только в силу лабораторной ошибки может быть произведено определение возраста с точностью ±10—15 млн. лет, т. е. с точностью до половины отдела. Продолжительность биостратиграфической зоны в кембрии составляет приблизительно 1,5—2 млн. лет.

Таким образом, точность биостратиграфического (палеонтологического) метода на порядок выше, чем метода «абсолютного возраста». Правда, сопоставление разрезов только по одним палеомагнитным данным принципиально невозможно, поскольку они сами по себе не несут временной информации. Хотя бы один из уровней в каждом разрезе обязательно должен быть привязан к палеонтологическим, т. е. хронологическим, данным. Только после этого, анализируя картину распределения прямой и обратной намагниченности, может быть произведено детальное сопоставление разрезов.

Очень серьезным осложнением корреляционных возможностей палеомагнитного метода является существование многочисленных перерывов. Даже в самых монотонных разрезах их нельзя исключить. По представлениям акад. Д. В. Наливкина, до 90% времени, как правило, не зафиксировано в породе и падает на перерывы. Вероятно, это преувеличение, но, что перерывов в осадконакоплении очень много,— это ясно. Продолжительность их в большинстве случаев очень невелика, но этого может оказаться вполне достаточно для потери одной или нескольких зон прямой или обратной намагниченности, и тогда картина распределения зон даже в близкорасположенных разрезах становится трудносопоставимой.