ДРЕВНИЙ КЛИМАТ

Юрский период, Юр

Юрский период (190—135 млн. лет)

Раннеюрская эпоха являлась временем хорошо выраженной гумидизации климата. Это прежде всего привело к широкому распространению осадков сильно обводненных ландшафтов, большому объему угленосных толщ, отсутствию среди растительных остатков ксерофильных форм и т. д.

Существование тропического пояса обосновывается не только комплексом литологических и палеонтологических данных, но палеотемпературных определений ( 5.3). Эти материалы позволяют сделать вывод о глобальных изменениях температурного режима. Р. Боуэн [13] считает, что похолодание в начале юрского периода сменилось позднее существенным потеплением и тем самым отрицает точки зрения В. Аркелла [4], М. Шварц- баха [97] и Н. М. Страхова [83] о более прохладных условиях в конце лейаса по сравнению с доггером и мальмом. По данным Боуэна, в лейасе Западной Европы существовали такие же температуры, как и в средней юре, а в конце лейаса он выделяет так называемый тоарский максимум, когда средние температуры, например, в Англии составляли 24—30 °С. По Боуэну [13], в плин- сбахском веке во Франции температуры равнялись 24—25 °С, в раннем плинсбахе Вюртенберга они колебались в пределах 19— 24 °С, в позднем плинсбахе—16,5—21 °С, а в позднем тоаре даже повышались до 28—30 °С. Такие же высокие значения получены для позднего тоара Баварии (24—28°С) и Швейцарии (27—28 °С).

П. Фритц [146] по отношению изотопов кислорода предполагает следующее распределение температур в ранней юре на юге ФРГ. ДЛя раннего синемюра— 16,7—26,4 °С, раннего плинсбаха — ^1,2—22,6 °С, раннего тоара — 20—22,6 °С.  Фритц [146] на основании преобладания в Западной Европе терригенных осадков с редкими известковыми прослоями и при полном отсутствии палеонтологических доказательств о теплых условиях считает, что температурные определения Боуэна по тоарскому веку вряд ли отвечают действительности. Величина отношения О18 к О16 этого времени скорее всего отражает степень опреснения прибрежных зон юрских морей.

Изотопные температуры, определенные по рострам белемнитов северных районов Советского Союза Р. В. Тейс и Д. П. Найди- ным [85—88], свидетельствуют о существовании раннетоарского максимума. В это время на территории от низовьев р. Лены до р. Печоры температуры достигали 20,5—24 °С. Довольно высокие температуры получены изотопным методом для позднего тоара и аалена.

Надо отметить, что белемниты тоар-ааленского возраста как на территории севера Советского Союза, так и в Западной Европе характеризуются невысокими значениями б180. Это могло быть вызвано по крайней мере тремя обстоятельствами: 1) б180 не отражает первичного соотношения изотопов кислорода, а является результатом диагенетических изменений; 2) температуры морских вод тоарского и ааленского веков действительно были высокими; 3) в тоар-ааленское время изотопный водный фон был существенно иным, чем в остальные века юрского периода [86]. Маловероятно, чтобы диагенетическими процессами могли быть изменены ростры только тоар-ааленских белемнитов. Литологические и палеонтологические данные, как указывалось выше, свидетельствуют о прохладных условиях в тоар-ааленское время в Евразии. Н. М. Страхов [83] подчеркивает резкую контрастность климатических условий в ранне- и среднеюрской эпохе Земли. В. М. Синицын [80], а также Бринкманн [117] обосновали существование прохладного и влажного климата в Европе в конце лейса. Р. В. Тейс, Д. П. Пай- дин [87] основную причину низких значений 8180 связывают с воздействием водного фона, т. е. с значительным притоком легких пресных вод. В конце лейаса действительно наступил максимум трансгрессии, усилилась гумидизация климата, с континента увеличился приток пресных вод. Следовательно, высокие значения температур, полученные по рострам белемнитов изотопным методом, могли быть связаны с существованием большого количества легких пресных вод. Однако опреснение в тоар-ааленское время было не столь значительным и соленость морей не опускалась ниже 28—30 %, т. е. ниже критических значений существования стеногалинных организмов. При интерпретации палеотемпературных данных нельзя пренебрегать палеоклиматическими данными, в частности, составом литогенетических формаций, фаунистических и флористических комплексов, которые не только для территории Европы и СССР, но и других регионов однозначно свидетельствуют о прохладных климатических условиях в конце лейаса.

Например, в Кавказском бассейне, который является северной окраинной частью тропического Тетиса в тоар-ааленском веке, по данным К. Ш. Нуцубндзе [57], преобладающая роль принадлежала фауне Среднеевропейской палеобиогеографической области, а типично средиземноморские формы были менее распространены.

Температуры, определенные по магнезиальное™ ростров белемнитов и кальцитовых раковин брахиопод лейаса южных районов СССР, полностью отвечают качественным характеристикам климата, интерпретированным по палеоклиматическим данным.

По раковинам брахиопод домерского возраста Северной Абхазии температура оказалась равной 24—24,5°С. Близкие значения температур около 23—24 °С получены по рострам домерских белемнитов рода Passaloteuthis Дзирульского массива. Высокие значения установлены по белемнитам домера Карпат (20,5—22 °С).

Температуры Крымского бассейна определены по раковинам брахиопод Zeilleria, Prionorhynchia, Spiriferina, Агра, которые обитали в относительно глубоких зонах моря. Средние значения температуры морских вод на глубинах около 100 м изменялись от 14 до 18 °С, а поверхностные температуры составляли 21—23 °С. Температура среды обитания белемнитов в позднем плинсбахе на севере Сибири достигала 20 °С. Средние годовые температуры раннего тоара в Ленском море и в Вилюйском заливе колебались в пределах 19,5—24,5°С. Причем температуры, определенные по ростам белемнитов, оказались близкими к температурам, установ- леным по раковинному веществу двустворчатых моллюсков, обитавших вблизи берега моря. По рострам белемнитов из низовьев р. Лены и р. Хатанги температуры не превышали 21,5 °С.

О высокой температуре морских вод Карпат, Крыма, Кавказа и Памира свидетельствует появление коралловой фауны. На Северном Кавказе и в Северном Закавказье температуры в раннем тоаре, установленные по рострам белемнитов, колебались в пределах 20—22°С, но в позднем тоаре они понизились до 15—17°С. К этому времени относится сокращение ареала теплолюбивой фауны, развитие эвритермных двустворчатых моллюсков и уменьшение как количества видов, так и числа особей среди белемни- товой фауны.

Таким образом, согласно палеотермометрическим данным, устанавливается раннетоарский климатический оптимум и наступивший вслед за ним позднетоарско-раннеааленский пессимум.

В течение ранней и средней юры существовала не только термическая зональность, но и зональность, вызванная различием во влажности. Северный аридный пояс охватывал ряд районов США и Северную Африку. Соленосные осадки формировались в США (штаты Юта, Колорадо, Вайоминг) и Алжире. Большим развитием пользуются аридные красноцветы, эоловые пески, гипсоносные отложения, а также мелководные доломитовые и высокомагнезиальные известковые отложения с тропическим комплексом морской фауны.

К южному аридному поясу относились острова Карибского бассейна, Сомали и Танзания, где известны соли нижнеюрского возраста. В Африке распространены тонкозернистые красноцветные осадки пустынных приморских низменностей. В сторону моря они замещаются лагунно-соленосными образованиями, мелководными оолитовыми и органогенными известняками.

Переменно-влажные условия господствовали на значительной части Африки, в Аравии, на юге Индокитая и в южной части Бразильского щита. В Индокитае наряду с угленосными сероцветными толщами олигомиктового состава и каолинитовыми глинами известны как слабокарбонатные пестроцветы, так и гипсоносные континентальные красноцветы (Лаос, Таиланд). Слабокарбонатные красноцветы Вьетнама, Лаоса и Кампучии состоят из кварцевых песчаников с прослоями пестрых глинистых сланцев с остатками моллюсков и прослоями лигнита.

В Южной Сахаре, в Аравии и Бразилии известны эоловые песчаники с включениями барита и целестина и глины гидрослюдистого состава с сепиолитом и палыгорскитом. На поверхностях напластования имеется большое количество трещин усыхания и выделений кристаллов гипса. Это свидетельствует о периодических и довольно интенсивных засухах. Наряду с терригенно-гли- нистыми отложениями, сформированными в аридных условиях, встречаются осадки, обогащенные углистым веществом, которые образовались на приморских увлажненных низменностях. Песчано-глинистые отложения с углистыми прослоями известны также в Бразилии (центральные и южные районы шт. Сан-Паулу и шт. Парана).

На континентальных пространствах Африки и Южной Америки в условиях дефицита влаги произрастала ксерофильная растительность. Она росла на берегах крупных озерных водоемов и в широких речных долинах. В строении растительного покрова принимали участие араукарии, подокариовые и классаполисы.

По положению аридных секторов условно можно наметить области с экваториальным влажным климатом. Такие условия были свойственны южной части Мексики, Гвинее, Камеруну, Нигерии и Египту (см.  5.3).

Влажные тропические условия на Северо- и Южно-Американском континентах определены на основании обильного угленакоп- ления. Сероцветные угленосные отложения известны в Мексике (побережье Калифорнийского залива, бассейн Консуэло), в Эквадоре и Аргентине (провинция Ла-Манга, Неукен). Почти все известные континентальные отложения обогащены растительным детритом и обладают слабой известковистостью. Довольно широко распространены озерные и пойменные фации. В морских мелководных осадках встречается теплолюбивый комплекс двустворчатых моллюсков, криноидей и мшанок, а в более глубоких частях моря обитали головоногие моллюски, состоящие преимущественно из тропических видов [93].

Влажные тропические условия существовали и на юге Африки. Они обосновываются не только присутствием сероцветных моно- миктовых осадков, обогащенных глинистым материалом каолини- тового состава и растительным детритом, но и своеобразным типом растительного покрова. В течение раннеюрского времени здесь произрастали влаголюбивые папоротнпково-цикадофитовые и цикадофитово-гинкговые леса. Примесь хвойных характерна, по-видимому, только для водораздельных участков.

Угленакопление происходило и во влажной тропической зоне Евразии. Сероцветные угленосные отложения формировались на приморских низменностях, окаймляющих крупные эпиконтннен- тальные морские бассейны и Тетис. Бурые угли и лигниты известны в пределах Западно- и Восточно-Европейской, Индостанской, Таримской и Китайской платформ, а также на крупных островных поднятиях океана Тетис. Во многих районах произрастали хвойно- гинкгово-цикадофитовые леса, а на юге (юг Восточно-Европейской платформы, Средняя и Центральная Азия, Индостан, Южный Китай и Индонезия) преимущественным развитием пользовались цикадофитово-папоротниковые леса с примесью хвойных и гин- кговых.

Пресные водоемы влажной области быстро зарастали, но разнообразие фауны (псевдокардии, корбикулы, кийа) позволяет заключить о благоприятных условиях жизнедеятельности и обеспеченности вод кислородом и известью.

В морях обитали кораллы, брахиоподы, известковые водоросли и весьма разнообразные головоногие и двустворчатые моллюски.

На континентальных пространствах в условиях высокой температуры и влажности выветривание достигало каолинитовой стадии. Каолинитовые профили сохранились на юге Восточно-Европейской платформы, в Закаспии, Средней Азии и Южном Китае. Наряду с каолинитом присутствуют бокситоносные породы (Северный Кавказ, Средняя Азия).

Значительная часть Западной Сибири, Восточная Сибирь, северо-восток СССР, Монголия и Северный Китай характеризовались влажным близким к субтропическому климатом. Граница субтропического климата условно намечается по линии Белое Море —Южный Урал — Балхаш — Шандуньский полуостров. Основным зональным типом растительности являлись мезофильные хвойно-гинкговые леса, состоящие из подозамитов, сосновых и разнообразных гинкговых. В подлеске произрастали теплолюбивые папоротники и цикадофиты (нильссония), а в местах наибольшего увлажнения располагались заросли папоротников. Теплолюбивые папоротники (диптериевые, мараттиевые и маттониевые) образовывали самостоятельные заросли на границе с тропической областью (Чулымо-Енисейская, Кузнецкая, Тувинская впадины и впадины Южной Монголии и Ордоса). Коры выветривания каоли- нитового типа известны главным образом на границе с тропическим климатом (юг Западной Сибири, павлодарское Прииртышье, Иркутская и Канско-Тассевская впадины), а также в бассейне р. Анабар и на западе Анабарской губы.

В пределах этого климатического пояса накапливались серо- цветные песчано-глинистые осадки, угленосные в континентальных бассейнах и бескарбонатные — в морских. Развиты не только кварцево-полевошпатовые, но и полимиктовые пески. Глины главным образом гидрослюдистого состава с небольшой примесью каолинита, галлуазита, бейделлита и хлорита. Мощные угленосные толщи известны на севере Западной Сибири, на юге и севере Сибирской платформы, в Вилюйской впадине и во впадинах Монголии и Китая.

Широко распространены фации сильно обводненных ландшафтов. Пресные водоемы содержали мало извести и были обеднены кислородом ввиду большого количества продуктов гниения растительных остатков. Поэтому фауна мелкорослая, весьма однообразная в родовом и видовом отношениях, ей присущи тонкие раковины.

По мнению В. М. Синицына [80], для субтропического пояса характерны сезонные колебания температур, в зимние месяцы минимальные значения иногда достигали 0°С. Это хорошо подтверждается наличием остатков флоры с годичными кольцами нарастания и «лисюпадностью» гинкговых и подозамитов, которая не могла быть связана с периодическим увлажнением.

На сравнительно теплые условия указывает присутствие среди растительности большого количества гинкговых и цикадофитов, развитие морских рептилий, а также примесь среди морских осадков каолинита, глауконита и фосфоритовых желваков. Исходя из этого, а также руководствуясь результатами палеотемпе- ратурных определений, можно считать, что на севере температурный режим изменялся в пределах 15—20 °С, а на юго-востоке субтропического пояса температуры повышались до 18—20 °С.

Аналогичные условия существовали на преобладающей части Австралии и в Новой Зеландии. На высокую влажность и равномерное распределение атмосферных осадков указывают присутствие угленосных толщ в Квинсленде, Новом Южном Уэльсе, в шт. Виктория и довольно широкое распространение песчано-гли- нистых сероцветных отложений. Глины гидрослюдистого состава с примесью каолинита и бейделлита. Песчаники и алевролиты в основном кварцевого состава (Квинсленд, бассейн Перт, Южная Австралия), реже присутствуют кварцево-полевошпатные разности. В морских бассейнах обитала эндемичная фауна аммонитов, а двустворчатые моллюски близки к бореальным формам (Оху- toma, Meleagrinella, Camptonectes). Растительный покров состоял из хвойно-гинкгово-цикадофитовых лесов. Наряду с ними в местах наивысшего увлажнения располагались заросли хвощей и папоротников.

На Антарктическом полуострове [32] обнаружены аркозовые и граувакковые песчаники, содержащие фауну, характерную для умеренного климата. Среди двустворчатых моллюсков известны Astarte, Myophorella, Camptonectes, Pholadomya, Inoceramus, из белемнитов — Conodiocoelites, Belemnopsis, а аммонитов — Scha- eroceras, Teloceras, Stephanoceras, Tarquedisplinctes. Остатки флоры (Todites, Cladophlebis, Coniopteris, Taeniopteris, Filicaies, С о n i f e г a e, Elatodadus) не противоречат предположению о су- шествовании более низких температур в Антарктиде, чем в Австралии.

В среднеюрскую эпоху существовали тропический, субтропический и умеренный пояса с различным режимом увлажнения ( 5.4). В пределах тропического и экваториального поясов происходило интенсивное химическое выветривание, произрастали теплолюбивые мезофильные ассоциации растительности, а в мелководных морях располагались органогенные постройки, накапливались органогенные и оолитовые известняки и обитала тропическая фауна.

Как по особенностям изменения вещественного состава осадков, комплексам морской фауны и растительным ассоциациям, так и по палеотермометрическим данным устанавливается существование относительно прохладных условий в начале аалена. Однако уже во второй половине аалена температуры увеличились.

Согласно Р. Боуэну [13], во Франции в раннем аалене температуры изменялись в пределах 16,5—18,5 °С, в позднем аалене они возросли до 20—21 °С, в байосе составляли 19,5—20,5°С, а в бате достигли 22 °С. В байосе Гренландии температуры равнялись 19—20,5°С, в Австрии —22—29 °С, а в Аргентине — 20— 25°С. По данным П. Фритца [146], в области Швабской Юры в ааленском веке температуры изменялись в широких пределах, 22—29 °С.

Существование сравнительно низких температур в раннем аалене Франции, отмеченное Боуэном, хорошо согласуется с данными по СССР. На рубеже ранней и средней юры повсеместно происходит понижение температур, которое повлекло за собой изменение морской фауны. Даже в тропическом поясе среди морской фауны большую роль приобретают эвритермные формы и исчезают теплолюбивые организмы, преобладавшие в начале лейаса. По магнезиальности ростров белемнитов и кальцитовых раковин брахиопод, обитавших в Западном Закавказье, на Север- лом Кавказе и в Крыму, средние температуры составляли 7— 12°С. В позднем аалене температура среды обитания белемнитов и брахиопод, обитавших в мелководных условиях, повысилась до 22—23 °С.

Температуры, установленные по рострам белемнитов Кавказа, в байосском веке оказались достаточно высокими и колебались в пределах 22—27°С. Высокие температуры характерны для байоса Карпатского бассейна. Здесь средние годовые температуры среды обитания белемнитов составляли 19—22,5°С. Тропические условия свойственны Карпатскому и Кавказскому бассейнам и в батском веке. В это время на Кавказе средние годовые температуры достигали 22—24 °С.

По литологическим данным и особенностям растительного покрова можно полагать, что северный аридный пояс охватывал центральные районы США и Северную Африку. Он оконтури- вается на основании развития соленосных и сульфатоносных отложений, а также по распространению континентальных карбонатных и гипсоносных красноцвстов и отсутствию остатков растений.

К южному аридному поясу относились острова Карибского бассейна, Северная Колумбия и Венесуэла, где формировались гипсы, соли и аридные красноцветы, а также Восточная и Юго- Восточная Африка. В Сомали, Эфиопии, Кении и Танзании широко распространены среднеюрские экстракарбонатные формации (высокомагнезиальные органогенные и оолитовые известняки, доломиты), в лагунных условиях содержащие прослои гипса и ангидрита.

Среди морской фауны, которая весьма разнообразна в видовом и родовом отношениях, широко представлены кораллы, известковые водоросли, мшанки, головоногие, двустворчатые и брю- лоногие моллюски. В небольших периодически пересыхающих водоемах, главным образом в широких долинах транзитных рек накапливались карбонатные и гипсоносные красноцветы, не содержащие растительных остатков.

Экваториальный влажный климат характерен для районов расположенных между аридными поясами. Такими были южные районы США и Мексики, где имеются небольшие залежи углей и развиты сероцветные песчано-глинистые отложения с высокой степенью мономинеральности (кварцевые пески, каолинитово- гидрослюдистые и существенно каолинитовые глины), обогащенные растительным детритом. Возможно, аналогичные условия существовали и на Африканском континенте, в частности в Камеруне, Конго, Судане.

Положение тропического пояса в южном полушарии определяется литологическими и палеонтологическими данными. Влажные тропические условия Южно-Американского континента обосновываются присутствием угленосных отложений в Эквадоре, распространением в Кордильерах экстракарбонатных, терригенно- карбонатных и глинисто-карбонатных отложений с тропическим комплексом фауны. Терригенно-глинистые толщи как морского, так и континентального происхождения состоят из хорошо отсортированных кварцевых и кварцево-глауконитовых песков, монт- мориллонитовых и каолинит-монтмориллонитовых глин с большим количеством растительных остатков мезофильных форм.

Существование в Северной Австралии влажного тропического климата подтверждается развитием терригенно-олигомиктовой •формации, присутствием теплолюбивой фауны моллюсков и результатами палеотермометрических определений, согласно которым температуры среды обитания белемнитов в бассейне Перт составляли 20—24°С.

В Евразии влажные тропические условия свойственны Западной Европе, западным и южным районам Восточно-Европейской платформы, западу Средней Азии, Ближнему и Среднему Востоку и Индостану. Для этой зоны характерны угленакопление и широкое распространение глин с высоким содержанием углистого вещества. Накопление угленосных толщ происходило в Англии, Югославии, ФРГ, Закавказье, Закаспии, Иране (Эльбрус, Керман), в Индии и восточной части Бирмы.

Для областей влажного тропического климата характерны высокая карбонатность и глинистость морских и континентальных отложений. В Западной Европе, как в бассейне Тетис, так и на прилегающих эпиконтинентальных морях велика роль оолитовых и органогенных известняков. Последние состоят из коралловых,, мшанковых, губковых, криноидных разностей. Вместе с тем довольно широким развитием пользуются известково-кремнистые отложения и осадки, обогащенные аутигенными минералами железа и конкрециями фосфора. Глинистые толщи состоят главным образом из гидрослюды с примесью монтмориллонита и каолинита, а обломочная часть представлена полимиктовым материалом. На платформах же преобладали каолинитово-гидрослюдистые глины,, а терригенные толщи имеют в основном олигомиктовый и реже- мономиктовый состав.

Территория Евразии с влажным тропическим климатом отвечает Индо-Европейской геоботанической области, которая выделена В. А. Вахрамеевым [21]. Эту область характеризует максимальное развитие цикадофитов и теплолюбивых папоротников. Здесь произрастали папоротниковые семейства диптериевых,, марратиевых, маттониевых и осмундовых. В азиатской части, которая по составу растительного покрова несколько отличалась- от европейской, в основном развивались древовидные папоротники и цикадофитовые и сравнительно небольшую роль играли гинк- говые и птеридоспермы.

В юго-западной части Европы (Португалия, Испания, Франция, Италия), а также на территории Ближнего и Среднего Востока в конце среднеюрской эпохи появились первые признаки начинающегося иссушения климата. Оно отразилось на составе- растительного покрова и проявилось в постепенном сокращении роли древовидных папоротников, переходе их в подлесок, в исчезновении гинкговых и появлении ксерофильных цикадофитов (ото- замитес, сфенозамитес) и голосеменных (брахифиллум, пагио- филлум).

Границы как субтропического , так и умеренного пояса на Северо- и Южно-Американском континентах проведены условно, так как фактические данные но этим регионам отсутствуют. По- видимому, субтропические условия существовали и в Восточной Гренландии, где морские терригенно-карбонатные отложения содержат остатки белемнитов, аммонитов и двустворчатых моллюсков, аналогичных распространенным в Северо-Западной Европе. Согласно Р. Боуэну [13], средние годовые температуры в байосе и бате достигали 19—20 °С.

Влажные субтропические условия существовали на севере Европы, на Южном Урале, в Казахстане, Центральном и Юго- Восточном Китае. В перечисленных районах большим развитием пользуются осадки приморских и внутриконтинентальных низменностей, состоящие из разнозернистых кварцевых и кварцево-поле- вошпатовых песков и монтмориллонитово-гидрослюдистых глин с большим количеством прослоев и линз углистых глин, лигнитов и бурых углей. Все они являются осадками пойм, дельт, озерных и озерно-болотных водоемов. В бате среди отложений Центрального Китая и Тибета получают распространение красноцветные и пестроцветные осадки, переслаивающиеся с сероцветными. Одновременно с этим снижается роль озерных и болотных фаций, появляются осадки пролювиальных фаций и ослабевает угленосность. Все эти признаки свидетельствуют о начале иссушения климата. С областями субтропического климата совпадает зона развития смешанных цикадофитово-хвойно-гинкговых лесов.

Значительные пространства северо-восточной Евразии располагались в умеренном влажном климате. Среди осадков большое развитие получили полимиктовые пески и гидрослюдистые глинистые толщи. Исходя из фациального облика осадков и распространения умеренно-теплой мезофильной растительности (хвойные, гинкговые, умеренно-теплые папоротники и хвощевые), климат этого времени считается умеренно-теплым. Снижение температуры в конце тоарского и начале ааленского веков, установленное для тропического и субтропического поясов, проявилось и в умеренном поясе. В то время как средние температуры среды обитания белемнитов в конце аалена, в байосе и в бате колебались в пределах 15—17°С, в конце тоара ив начале аалена они не превышали 7—8°С и только в мелководных хорошо прогреваемых участках моря они иногда повышались до 10—12 °С.

Несмотря на обилие сильно увлажненных ландшафтов, определяемых по развитию русловых, пойменных, дельтовых, озерных, болотных, прибрежио-морских и мелководно-морских фаций, на территории Западной и Восточной Сибири, на северо-востоке СССР, в Забайкалье, Монголии и Северном Китае всех их объединяет единый термический режим, а именно условия умеренного климата. Выветривание в этом поясе было слабо развито и поэтому терригенный материал содержит много неустойчивых к выветриванию минералов. В основном преобладают песчаники и алевролиты полимиктового и реже кварцево-полевошпатового состава, глины гидрослюдистые с небольшой примесью каолинита, галлуазита и бейделлита. Среди аутигелных минералов железа известны только сидерит и пирит. Глауконит и лептохлорит, т. е. минералы, характерные для более теплого климата, как правило, не встречаются севернее и восточнее Вилюйской синеклизы. Континентальные и морские отложения содержат небольшое количество извести, что также является косвенным свидетельством сравнительно умеренного климата.

Для умеренного пояса весьма показательны флора и фауна. Низменности покрывались хвопно-гинкговыми лесами. Из цикадофитов известны только эвритермные и относительно умеренные нильссония, птерофиллум, анозамитес, ктенис и др. В морях умеренного пояса обитала своеобразная фауна, которая в значительной степени отличалась от организмов тропических морей. Согласно исследованиям В. Н. Сакса, М. С. Месежникова, Н.И.Шульгиной и других, в аалене и частично в байосе на севере Сибири продолжали развиваться аммониты, сходные с северо-европей- скими, и даже в отдельные моменты проникали теплолюбивые формы аммонитов (Lissoceras). В батском веке Арктический бассейн населяли аммониты и двустворчатые моллюски, отсутствующие в Среднеевропейской и Средиземноморской палеобиогеографических областях и Юго-Восточной Азии, т. е. в субтропическом, и тропическом поясах. Такими, например, являлись Cranocepha- lites, Arctocephalites, Retroceramus, Arcticeramus.

По характеру температурного режима в позднеюрскую эпоху выделяются тропические, субтропические и умеренные пояса ( 5.5). Основанием для выделения тропического пояса служит распространение органогенных построек, развитие экстракарбонатной, карбонатно-сульфатной, эвапоритовой и континентальной карбонатной и гипсоносной красноцветной формаций, теплолюбивый характер морской фауны и растительности. В морях тропического пояса обитали кораллы, известковые водоросли,, мшанки, головоногие, двустворчатые и брюхоногие моллюски, характеризующиеся большим видовым и родовым разнообразием. В растительном покрове основное участие принимали цикадофи- товые и беннеттитовые.

Немаловажное значение для диагностики тропических условий принадлежит палеотермометрическим данным. По данным Р. Боуэна [13], в оксфорде, в морях располагавшихся на территории Западной Европы, существовали высокие температуры. Так, в Шотландии температура среды обитания белемнитов составляла 20—21 °С, в Англии — 21—22°С, в Швейцарии — 26— 27 °С, а во Франции — 23 °С. В кимериджском веке в морях ФРГ температура колебалась в пределах 20—22 °С.

По данным Г. Энгста [86], температура для позднеюрской эпохи Франконской Юры колебалась в пределах 19—31,5°С. Однако автор не принимает в расчет крайние значения температур, так как они могут отражать изотопный обмен или загрязненность образцов, и считает, что средние значения температуры составляли (26,4±2,6) °С.

Р. Боуэн [114—116] для морей Восточной Гренландии установил следующие значения температур: для келловея—19,4°СГ Оксфорда—19,6°С, кимериджа — 21,5—25,2°С, а титонского века — 22,4 °С. В течение всей позднеюрской эпохи высокие температуры существовали в морях Канады (24—32°С), США (20— 24°С), Индии (18—20 °С). В Аргентине температуры титонских мелководных морей достигали 26 °С.

Высокие температуры воздуха и воды отмечались также в Крымско-Кавказской области и на Памире. В оксфордском веке в морях Крыма температуры достигали 23—24 °С, а на Северном Кавказе — 24—26°С. Более высокие значения характерны для Малого Кавказа (26—28°С). В кимериджском веке в Крыму средние температуры среды обитания мелководных брахиопод и белемнитов достигали 25°С, на Северном Кавказе — 21 °С, а на Малом Кавказе они изменялись от 21 до 25 °С. В титонском веке, который является временем расцвета рифостроителей в Крымско-Кавказской области, минимальная температура поверхностных вод не опускалась ниже 20 °С.

Для позднеюрской эпохи отсутствуют сколько-нибудь достоверные индикаторы, позволяющие выделить экваториальный пояс. Вероятно, экваториальные условия с сезонным увлажнением существовали в Бразилии и Перу и об этом можно судить только на основании присутствия слабокарбонатиых и бескарбонатных красноцветов во впадине Амазонки и по наличию угленосных се- роцветных образований в Перу (бассейны рек Чакама, Мокегуа). На Африканском континенте и в Южной Евразии в экваториальной части, вероятно, преобладали пустынные ландшафты.

Области аридного климата в тропиках выделяются на Северо- и Южно-Американском, Африканском континентах и в Евразии. Аридные тропические условия на Северо-Американском континенте хорошо диагностируются не только развитию экстракарбонатной и сульфатно-карбонатной формаций, но и по обильному накоплению каменных и калийных солей. Залежи солей известны в США (штаты Аризона, Вайоминг, Айдахо, Юта, Алабама, Техас, Флорида), на Кубе, в Мексике (побережье Калифорнийского и Мексиканского заливов). Формирование гипсов происходило в США (штаты Монтана, Юта, Колорадо, Нью-Мексико), а также в Мексике (Нуэво-Ларедо) и Гватемале.

Континентальные аридные красноцветы Северной Америки (формация Морриссон) представляют собой отложения временных потоков и пересыхающих засолоненных озер, расположенных в пределах приморских низменностей и на внутриматерико- вых равнинах. Осадки характеризуются плохой отсортирован- ностью и окатанностыо и имеют разко выраженный полимикто- вый состав. В них преобладают неразложившиеся минералы, слабо устойчивые в зоне выветривания. Красноцветы обладают высокой известковистостью и загипсованностыо и небольшим развитием глинистого материала, состоящего из палыгорскита и гидрослюды.

Наряду с ними в Мексике известны и пестроцветные отложения с прослоями лигнитов и даже с небольшой угленосностью (Сабинас). Формирование такого рода осадков могло происходить при чередовании этапов аридизации и переменно-влажных условий.

На Южно-Американском континенте аридные условия существовали в Колумбии, на западе Перу, в Чили и Аргентине. Именно к этим областям приурочено соленакопление и формирование гипсоносных отложений (сульфатно-эвапоритовая формация). В Эквадоре происходило накопление континентальной гип- соносной и красноцветной формации.

Трансгрессия моря на севере и востоке Африки не оказала сколько-нибудь существенного влияния на влажность и режим распределения атмосферных осадков. В условиях теплого и относительно мелководного моря происходило интенсивное осаждение извести, а в заливах накапливались доломитовые осадки. В прибрежной зоне моря обитала разнообразная и весьма богатая фауна. Крупные рифовые массивы известны в Алжире и Тунисе.

Большое распространение получило континентальное осадко- накопление в Сахаре, в Нубийской пустыне, во впадине Конго и Нигерийской впадине. Здесь развиты красноцветные карбонатные и гинсоносные осадки с большим количеством неразложив- шихся полевых шпатов. Слои гипса известны в Марокко, Сомали, Эфиопии и на северо-востоке Кении.

В Евразии аридные условия существовали в Южной и Центральной Европе, на западе Восточно-Европейской платформы, в Крыму, на Кавказе, в Казахстане, Средней, Центральной и Юго-Восточной Азии. В перечисленных областях широко распространены континентальные красноцветные, эвапоритовые и экстракарбонатные формации. В составе красноцветных отложений преобладают разнозернистые аркозовые и полимиктовые пески. Глины гидрослюдистого состава изредка с примесью монтмориллонита. Наиболее распространены пролювиальные фации, реже — русловые и дельтовые. Среди континентальных отложений нередко встречаются осадки периодически пересыхающих водоемов. Они состоят из известняков и мергелей с остатками богатого комплекса пресноводных моллюсков, остракод и филлонод. Особенностью пресноводной фауны аридных областей является массивность и крупные размеры раковин. В местах наименьшего увлажнения, а такими являлись Аравия, Передняя и Центральная Азия, развиты эоловые фации, состоящие из тонкозернистых песков с характерной дюнной слоистостью.

Несомненную связь с аридными условиями обнаруживает усиленное карбонатонакопление в океане Тетис и прилегающих эпиконтинентальных морях Евразии. Ослабление притока пресных вод с континентальных пространств, приносивших большое количество терригенного материала, привело не только к расцвету коралловой фауны, но и способствовало образованию разнообразных органогенных построек. Береговые и барьерные рифы, атоллы и отдельные мелкие рифовые постройки получили широкое распространение в Южной и Средней Европе (Англия, ФРГ) и на шельфе Аравийской платформы.

В крупных мелководных заливах шельфовых морей Аравийской платформы, в Иране, на Кавказе, в Афгано-Таджикской впадине, Преддобруджинском прогибе и в Польско-Литовской впадине осаждались экстракарбонатные и сульфато-карбонатные формации. Среди существенно органогенных известняков с высокой магнезиальностью присутствуют слои доломитов, гипсов и ангидритов. В заливах с повышенной соленостью и в засолонен- ных озерах, располагавшихся на приморских низменностях, осуществлялось накопление каменных солей. Крупные залежи солей известны в ФРГ (Нижняя Саксония), Швейцарии, во Франции (Прованс), на Северном Кавказе (Щидок), в Афгано-Таджикской впадине и Месопотамии.

В пределах аридной области Евразии располагалось ксеро- фильное редколесье и саванны. Среди голосеменных наибольшее распространение получили пагиофиллум, брахифиллумы, арау- каритес. Цикадофиты представлены засухоустойчивыми формами с толстыми кожистыми листьями (отозамитес, замитес, псевдо- цикас). Среди папоротников известны только ксерофиты: Stachi- pteris, Lomatopteris, Scleropteris [80].

Обширный аридный пояс Евразии по степени увлажнения может быть разделен на две области. В центральной части (Южная Европа, Аравия, Восточное Средиземноморье, Центральная Азия) были наиболее сухие условия с продолжительными сезонами засухи. На периферии — в Центральной Европе, на западе и юге Восточно-Европейской платформы, в Казахстане, на севере Средней Азии, в Южной Монголии, Северном Китае периоды засухи были менее продолжительными. К этой относительно слабо засушливой области приурочено развитие озерных осадков, находки остатков растительности и костей динозавров. Красноцветные континентальные образования обладают меньшей гипсонос- ностью и известковистостью, чем в центральной части аридной зоны, а соленакопление слабо выражено.

Переменно-влажный тропический климат господствовал в северо-западной и северной частях Европы, на юге Восточно- Европейской платформы, в юго-восточной части Монголии, в Восточном Китае, Индонезии и на юге Африки. Возможно, такие условия существовали в Северной Австралии и в Северной Африке, хотя по этим регионам имеются весьма скудные и противоречивые сведения.

В областях переменно-влажного климата Евразии распространены континентальные слабокарбонатные красноцветы. Тер- ригенные осадки хорошо отсортированы и доля полимиктового материала в них невелика. Появляется большое количество прослоев глин гидрослюдисто-каолинитового состава. Причем в периоды наивысшего увлажнения формировались слои, обогащенные углистым веществом, а иногда встречаются линзы и тонкие прослои лигнитов и бурых углей. Такими чертами обладают красно- цветные отложения в Центральном массиве Франции, на севере Афганистана, в Монголии и особенно в Северном и Северо-За- падном Китае.

По сравнению с аридным климатом в областях переменно- влажного климата распространены осадки иного фациального облика. Во-первых, в их составе отсутствуют эоловые фации, широко распространенные в Передней и Центральной Азии, уменьшается роль пролювиальных фаций и преобладающая роль принадлежит бассейновым осадкам. Во-вторых, эти области характеризуются значительной мобилизацией железа и алюминия.

В областях переменно-влажного тропического климата обнаружено наибольшее число остатков динозавровой фауны. Так, в Англии и Монголии в это время обитали плезиозавры и плио- завры, в Танзании — Barosaurus, Brachiosaurus, Dicraeosaurus, Dystalosaurus, Elaphrosaurus, Ketilrarosaurus. Все они являлись обитателями относительно увлажненных ландшафтов приморских низменностей и прибрежных зон мелководных озер, покрытых мангровой растительностью.

Влажные тропические условия в позднеюрское время существовали в некоторых районах Ирана, Пакистана, Афганистана и на севере Индостана. Сероцветные угленосные отложения известны в Иране (Хоросан) и Афганистане (Ишпушта, Каркар). Широко распространены сероцветные песчано-глинистые толщи с большим количеством растительного детрита. Пески олигомик- тового состава, а глины каолинитово-гидрослюдистые. На низменностях произрастала влаголюбивая растительность, состоящая из мезофильных гинкговых, цикадофитов и древовидных папоротников. В конце позднеюрской эпохи появилось большое количество ксерофильных форм, сократилась роль гинкговых, цикадофитов и подозамитов, возросло общее число араукаритес, брахи- филлум и пагиофиллум. Все это свидетельствует о резком ухудшении климатических условий на границе юрского и мелового периодов.

Наибольшее число индикаторов субтропического климата имеется для Евразии. Для Северной Южной Америки и Африки существование субтропических условий лишь предполагается и граница южного субтропического пояса проведена условно (см.  5.5).

В Евразии субтропический пояс простирался субмеридио- нально и охватывал Северную Европу, значительную часть Восточно-Европейской платформы, Урал, Западную и частично Восточную Сибирь, Забайкалье, северо-восточную часть Монголии, Северный Китай и Японию. В морских субтропических бассейнах обитала смешанная фауна. Наряду с представителями тропических морей (морские ежи, брахиоподы, южные формы аммонитов, нериней и кораллов) в них обитали бореальные рода двустворчатых и головоногих моллюсков: Aucella, Dorsoplanites, Langeites, Virgatites, Epivirgatites, Craspedites, Pachyteuthis, Cy- lindroteuthis.

О сравнительно низких температурах этих морей свидетельствуют результаты изотопной и магнезиальной палеотермомет- рии. Распределение изотопных температур для келловейско!* века, по данным Р. В. Тейс и Д. П. Найдина [83], следующей Земля Франца-Иосифа — 17,3°С, р. Печора (р. Ижма) — 16,64 19,7°С, р. Елатьма—10,3—18,4°С, Подмосковье — 12,2—12,5°С, Оренбург—14°С, Польско-Литовская впадина—14,5—20,8°С. При этом оказывается, что на севере европейской части СССР было теплее, чем в центральных районах. Это несоответствие авторы объясняют действием палеотечений или колебаниями водного фона. Вместе с тем результаты магнезиальных температур, по данным Т. С. Берлин и А. В. Хабакова [8—11] и автора [104] для келловейекого века, не отражают столь резких различий в температурном режиме северных и центральных областей. Температуры, установленные по магнезиальности ростров белемнитов на Земле Франца-Иосифа, составляли 15,6—17,3°С, в бассейне р. Печоры — 14,9—18,2 °С, в центральных районах Восточно- Европейской платформы—13,4—23,4 °С (среднее значение 17°С), в Средней Азии—18,3—20,1 °С, а на севере Сибири—15,2 СС.

В оксфордском веке на севере европейской части СССР изотопные температуры составляли 16,5°С (р. Печора), в Среднем Поволжье они колебались от 12,5 до 19,5°С, на р. Елатьма (Рязань)—от 13 до 14 °С, а в Западном Казахстане достигали 22 °С. Температуры по магнезиальности ростров белемнитов, определенные Берлин и Хабаковым [11], в целом близки к изотопным (р. Печора — 17,0—17,7°С, центральная часть Восточно- Европейской платформы— 13,5—19,1 °С).

Температуры кимериджского века оказались несколько выше, чем в оксфордском и келловейском веках. Так, на Таймыре (р. Хета) они равнялись 15—16,2°С, на Северном Урале — 18,9°С, на севере сибирской платформы—14,5—19 °С, в бассейне р. Печоры— 18,3—21,7°С, в центральных районах Восточно-Европейской платформы — 18,5°С.

Близкие результаты приводят Берлин и Хабаков [11].

В бассейне р. Печоры температуры в волжском (титонском) веке колебались в пределах 14—19°С В центральных областях Восточно-Европейской платформы в ранневолжское время максимальные значения составляли 22,5 °С, а в поздневолжское время они изменялись от 19 до 24 °С.

По распределению влажности в субтропическом поясе выделяются области с переменно-влажным и равномерно-влажным типом климата. Области переменно-влажного климата (центральные и северные районы Восточно-Европейской платформы, Западная Сибирь, приенисейская часть Восточной Сибири) характеризовались не только сравнительно высокой известкови- стостью морских осадков, но и высокой продуктивностью зоо- и фитопланктона. Это выразилось в формировании битуминозных глин и горючих сланцев.

В прибрежных зонах морей широко распространены глауконитово-кварцевые песчаники, фосфоритовые желваки и глины гидрослюдистого и гидрослюдисто-каолинито- вого состава. Относительно высокая влажность способствовала образованию мощных профилей выветривания. Так, например, каолинитовые коры выветривания широко распространены в наиболее увлажненных районах на юге Западной и Восточной Сибири.

Немаловажное значение для определения температурного режима и условий увлажнения имеет состав растительного покрова. Возвышенные участки суши покрывались ксерофильным редколесьем, состоящим в основном из хвойных. На приморских низменностях, где общее количество атмосферных осадков было сравнительно высоким, произрастали ксерофильные папоротники и цикадофиты, а также подокарповые, араукариевые, гинкговые. Роль влаголюбивых ассоциаций возрастала на приморских низменностях, где известны мезофильные представители папоротников, плауновых, хвощей, таксодиевых и кейтониевых.

В восточном направлении влажность возрастала. Это отрази- ! лось на особенностях осадкоиакопления, составе осадочных образований и растительного покрова. Красноцветные и пестроцветные осадки уступают место сероцветным с большим количеством растительного детрита. В небольших впадинах Забайкалья, Приамурья, Монголии и Северного Китая осуществлялось угленакопление. Большим развитием в области равномерно-влажного климата пользуются осадки обильно увлажненных ландшафтов, особенно пойменные, озерные и озерно-болотные фации. Возрастает количество глинистого материала, и наряду с углистыми и лигнитовыми разностями присутствуют каолинитово-гидрослю- дистые и существенно каолинитовые глины.

Многие угленосные комплексы в Нижне-Зеинской, Буреинской и Прихинганской впадинах содержат прослои известняков с пресноводной фауной моллюсков.

Умеренный пояс в северном полушарии располагался на северо-востоке Евразии. На Северо-Американском континенте в условиях умеренного теплого климата формировались мезомик- товые и полимиктовые терригенные осадки, обогащенные растительным детритом. В морях обитала умеренная (бореальная) фауна, сходная по своему составу с фауной севера и северо- востока Сибири. Широко распространены двустворчатые моллюски рода Aucella и разнообразные аммониты и белемниты (Pachy- teuthis, Cylindroteuthis). Изотопный анализ ростров белемнитов Аляски, проведенный Р. Боуэном [13], позволил установить, что средняя температура среды обитания белемнитов не превышала 17 °С.

Северо-восток Азии характеризовался умеренным равномерно- влажным климатом. Здесь распространены осадки мезомикто- вого типа, главным образом полевошпатовые пески и алевролиты, гидрослюдистые и гидрослюдисто-каолинитовые глины, причем последние особенно широко известны в Анабарской губе, Привер- хоянском хребте и бассейне р. Мотарчуна.

Температуры среды обитания белемнитов и двустворчатых моллюсков (мутилус) из зоны мелководья оказались примерно одинаковыми. На Таймыре они изменялись в пределах 15—18 °С, а в Ленском бассейне— 15—17 °С.

Сравнительно низкие температуры в умеренном поясе не способствовали карбонатонакоплению и образованию в больших количествах аутигенных минералов железа. В отличие от субтропического пояса небольшие прослои глинистых известняков среди осадков известны только в Хатангской впадине, состав глин гидро- слюдисто-бейделлитовый. Среди терригенно-глинистых толщ встречается небольшое количество глауконита, лептохлорита и мелких конкреций фосфоритов. Сероцветные терригенные осадки об падают значительной угленосностью. Они известны в бассейне О "Большой Анюй И В Лено-Вилюйском прогибе. Здесь располагались * сильно увлажненные озерно-аллювиальные низменности. В отличие от субтропического климата в озерах в условиях умеренного климата обитала однообразная в видовом отношении фауна моллюсков с тонкой раковиной.

Зональным типом растительности умеренного пояса являлись хвойно-гинкговые леса с папоротниковым подлеском. В них отсутствовали как ксерофильные формы, так и теплолюбивые ци- кадофитовые и беннетиттовые, произраставшие в южных и юго- западных районах.

В морских бассейнах умеренного пояса обитала своеобразная фауна, известная под названием бореальной. Наряду с бухиями и другими моллюсками широким развитием пользовались головоногие моллюски особенно белемниты родов таймыроцерас, лагено- белус, цилиндротеутис и др. В отдельные промежутки времени в моря умеренного пояса проникала фауна тропических областей.

К южному умеренному поясу относятся юго-восточная часть Австралии и Новая Зеландия. В континентальных водоемах осуществлялось формирование сероцветных мезомиктовых и полимик- товых терригенных осадков, обогащенных растительным детритом. Нередко они содержат крупные пласты бурого угля. Угленосные толщи распространены в шт. Виктория и в Новой Зеландии. Карбонатность морских осадков весьма слабая. Полевошпатовые и кварцево-полевошпатовые песчаники и глины гидро- слюдисто-бейделлитового состава содержат большое количество бухий и эндемичных, по-видимому, относительно холоднолюби- вых головоногих моллюсков. Среди растительных остатков известны только умеренные формы хвойных, а также Maraspora, Contiquisporites, Taeniopteris, предпочитавших умеренные температуры.