ПАЛЕООКЕАНОЛОГИЯ

Что такое палеоокеанология — океанология прошлого

Предисловие редактора перевода

Океанология является сравнительно молодой наукой, основополагающие исследования относятся к послевоенному времени и до сих пор делаются все новые и новые открытия Несмотря на это. в последнее десятилетие речь идет уже о палеоокеанологии, т. е. о восстановлении условий океанский среды в геологическом пришлом. Это стало возможным благодаря поразительным успехам в изучении океанов и благодаря применению новейших физико-химических методов исследования

Что же такое палеоокеанология? Очевидно, это — океанология прошлого. Общепринято представление, что океанология изучает физические и химические условия и процессы, существующие в океане. К ним относятся температура, соленость, волнения, течения, взаимодействие океана и атмосферы, т. е климат.

Книга профессора Т. Шопфа отражает огромный прогресс, который бьп достигнут в последние годы в восстановлении океанской палеосреды, особенно для мезозоя и кайнозоя. Книга написана очень просто ясно и доходчиво. За внешней простотой вместе с тем скрывается сложный аппарат современных методов, который приходится использовать для восстановления палеосрелы. В книге учтены современные достижения науки. Она является первым изданием, полностью посвященным палеооксанологии. Следует сказать, что палеоокеанологическое направление усиленно развивается и у нас в стране в Институте океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР под руководством члена-корреспондента АН СССР А П. Лисицына.

Часть материалов уже опубликована в книге «Геологическая история океана» серии «Океанология» (М.: Наука, 1980), Но такого рода учебное пособие, как книга Т. Шопфа, появляется впервые. Знакомство с книгой будет полезно представителям самых различных специальностей: геологам, палеонтологам, тектонистам, литологам, географам, гидрофизикам и всем тем. кто интересуется восстановлением прошлого лика Земли.

Л, Зоненшайн

Об этой книге

Интересы палеонтологов по традиции охватывают два научных направления — изучение ископаемых остатков организмов и детальное исследование геологической истории Например, когда речь идет о трудах знаменитого палеонтолога Карла Данбара, то зоологи при этом ссылаются на его работы по изучению брахиопод,- а геологи — на книгу «Основы стратиграфии»   (в соавторстве с Джоном Роджерсом). Эта книга, написанная в конце 50-х гг. нашего века, как и другие подобные книги, посвяшена интерпретации происхождения пород как таковых Однако количество информации о развитии древних океанов, в которых формировались породы, за последние два десятилетия неизмеримо возросло. Даже палеонтологи, специализирующиеся по изучению докембрия, занимаются сейчас палеоокеанологической интерпретацией своих данных. Вряд ли сегодня можно, раскрыв любой геологический журнал, не найти в нем данных об океанической циркуляции, климате, батиметрии, химическом составе, температуре и т. п. океанов геологического прошлого.

Последние десять лет я читал курс лекций по палеоокеанологии в Чикагском университете. В связи с тем, что в этой области знаний не было никакой книги, приходилось опираться лишь на многочисленные разрозненные данные, имеющиеся в статьях. Поэтому цель моей книги состояла в том, чтобы кратко, но с достаточной глубиной изложить каждую из основных тем палеоокеанологии (вооружив тем самым читателя знаниями, необходимыми для понимания появляющейся по этому вопросу литературы). В курсе, состоящем из 30 лекций, излагаемый материал был подразделен следующим образом: обьем океана, батиметрия (), исследование водных масс (), температура океана, химический состав вод океана. климатология () и биологии.

Толчком к написанию -этой книги послужили мои стратиграфические исследования и стремление определить палеоокеанологические принципы, которые можно было бы использовать при обсуждении проблем раннего палеозоя [732]. Бергер [56] был абсолютно прав, считая, что палеоокеанология является наиболее поздним потомком самой геотогической среди всех теологических дисциплин,

Я понимал интересы палеонтологов, специализировавшихся на изучении палеозоя, и поэтому мои усилия были направлены на выявтение того, что может быть использовано в приложении ко веем теологическим временам, а не только к наиболее хорошо изученным и намного бопее коротким плейстоценовому и позднетретичному времени. Эта книга рассчитана в первую очередь на палеонтологов, страгиграфов и геологов, хотя, я полагаю, и другие специалисты, нуждающиеся в этой информации, найдут здесь для себя много интересного.

Имеется один основной методический вопрос, который следует здесь рассмотреть, поскольку созпатепьно или бессознательно он находит отражение в работах всех, кто лише! о палеоокеанологии: чему придавать большее значение — историчности, т. е. направленности развития, или стационарности, т. е. постоянству условий? Дискуссии на тгу тему возникают каждый раз, обсуждаются вопросы объема океана, батиметрии, водных масс, температуры, химического состава вод океана, климатологии и биологии, имевших место в геологическом прошлом.

Если сознательно придерживаться модели стационарности условий (как это обычно делаю я), тогда решающее значение имеет важность механизмов отрицательной связи. Однако эти механизмы часто бывают не поняты, а если и «поняты», го представляют собой прелме i серьезных дискуссий. И если даже форма стационарности может ка заться наиболее приемлемой, отклонения от «среднего» значения иногда бывают настолько большими, что уже следует рассматривать нестационарные исторические факторы. Я на\ожу это поучительным в том смысле, что в науке противопоставление историчности равновесию никоим образом не ограничивается.

По правилам орфографии предпочтительнее писать «палеокеанологический» (paleoceanographic), а не «палеоокеанологический» (paleoocea- nographic). хотя ранее мною утверждалось обратное [736]. Правильной общей формой является пиле (pale), а не па wo (paleo). Буква «о» добавлена только для благозвучного соединения и в этом слове не нужна. Стратиграфы же могут спросить, почему «ранний» или «поздний» пишутся мною не с прописной буквы (например, «ранний ордовик»). Я считаю, что там. где эти термины определяются и очень точно используются, писать их с прописной буквы необходимо, но в общих случаях этого делать не следует. Наконец, в литературе обсуждаются (и часто весьма горячо!) правила написания ряда некоторых других терминов (например, eucaryote или eukaryote, benthic или benthonic, Precambrian или pre-Phanerozoie). Можно надеяться, что читатели будут снисходительны ко мне и ради прекращения дискуссии corтасятся со сделанным в книге выбором

Несколько слов следует сказать и о характере цитируемой литературы. Цитирование преследует гри цели: документальное подтверждение излагаемой мысли при достаточном доверии к авторам цитируемого материала, иллюстрацию высказываемых положений подходящими примерами и, наконец, указание путей к имеющейся обширной литературе. Многие из статей, подтверждающих мою точку зрения, не цитируются. поскольку обзор не может быть энциклопедическим. В то же время в книге, черпающей данные из литературы по геологии, геохимии, океанологии, метеорологии, климатологии и биологии, проблема выбора для цитирования заметно обостряется. Я попытался представить сбалансированный взгляд на обсуждаемые проблемы и включил ссылки примерно на 900 из 3500 использованных мною работ. Поскольку примерно 45 цитируемой литературы опубликовано в 1974 i и позднее, можно сделать вывод о том. что 5 лет являются половиной времени жизни литературы по палеоокеанологии, что весьма характерно для нобой быстро развивающейся области знания.

Мои чикагские коллеги Альфред М. Зиглер и Кристофер Скотис последние нескотько пет работали над палеогеографическим атласом, первые основные карты которого уже подготовлены и опубликованы в 1979 г. в Journal of Geology и в Annual Reviews of Earth and Planetary Sciences. Использование любого набора палеогеографических карт и будет наилучшим методом работы с данной книгой.

Любой из авторов, который стремится осветить несколько тем, обнаруживает различную степень их изученности. Некоторые темы (подобные теме о палеоприливах» бурно развивались, а затем в течение последних двух лет стабилизировались. Другие, например о химическом составе вод океана, пережили период своего наиболее бурного развития довольно давно и в общем спокойно разрабатываются по мере накопления новых данных. Третьи же в настоящее время находятся в стадии экспоненциального роста, как, например палеобатиметрия, применяемая с надеждой познать циркуляцию вод в глубинах океана, и ее седимен- тологические последствия на протяжении всего геологического времени, За резу зьтатами. получаемыми в таких быстро развивающихся областях знания, уследить особенно трудно. В общем же палеоокеано- логия подобна фораминифере. ложноножки которой развиваются с различной скоростью — одни быстро, другие медленно, а некоторые вообще реэорбируются в геле.

Ряд лиц помогли мне избежать большего числа ошибок в фактах и суждениях, чем я непреднамеренно сделал бы сам. Особую благодарность мне хотелось бы выразить Вольфгангу Бергеру, который прочитал целиком первоначальный набросок рукописи, и Яну Вейзеру. который тщательно просмотрел главы 1. 4 и 5. Я также благодарен за критические замечания Питеру Дж. Уилли (гл. 1). Джорджу Плацману и Карлу Вуншу (гл. 3). а также Джулиан Гоздсмит (гл. 5). Специальную помошь по более частным темам оказали мне Р М. Гаррелс, Г. К. Дженкинс, Е, Д. Мак-КоЙ, У. С. Мак-Керроу. У. Микаэлис, Дж. Дж. Мак-Карти, С. Мурбат, П. Дж. Мюллер, М. Маллин, А. Т. С Рамсей Дж. У. Шопф, И. Б Синг и У. фон Рэд. Я стремился, насколько это было возможно, принять во внимание все их прекрасные советы. Руководитель отдела (геофизики) в Чикагском университете помог работе материально, выделив денежные средства для ксерокопирования литературы. Все они сделали реальной возможность написать эту книгу, сохранив для меня огромное количество времени в эти установленные недальновидными людьми укороченные часы библиотечных дней (якобы для того, чтобы «беречь деньги», как будто репутация академического института зависит от того, сколько денег он сэкономит). В благодарность за их слепую веру в возможности своего коллеги, авторский гонорар за эту книгу я предназначаю давно основанному фонду Гарли. целью которого является способствование исследованиям в области палеонтологии. Фрайди-Харбор

26 августа 1979 г.     Томас Дж. М. Шопф