ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ. Геоморфологические показатели древнего климата

ЭВСТАТИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ МИРОВОГО ОКЕАНА. Повышение уровня моря в голоцене

Показателями древнего климата, главным образом закономерностей распределения атмосферных осадков, служат различные геоморфологические признаки. Большое палеоклиматическое значение имеют следы обильного обводнения в современных пустынях, изменение степени развития речной сети, зональность дефляционных и эоловых форм, связанная с длительно существующими антициклональными системами, уровни древней снеговой линии и спускания древних ледников, террасы, отмечающие эвстатиче- ские колебания уровней Мирового океана, и др.

Все эти геоморфологические признаки, отражающие климатические условия времени своего образования, формируются в областях положительного рельефа, в процессе развития которого они быстро уничтожаются денудацией. Это ограничивает возможность использования геоморфологических признаков для палеоклиматологических целей лишь последним отрезком геологической истории — главным образом четвертичным периодом.

ЭВСТАТИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ МИРОВОГО ОКЕАНА

Эвстатические колебания уровня Мирового океана вызываются двумя основными причинами: изменениями объема воды в результате колебаний климата и изменениями емкости океанических впадин в результате тектонических движений и седиментационных процессов.

Расчеты показывают [Fairbridge, 1964], что колебания уровня Мирового океана, связанные с изменениями климата, на три порядка больше порождаемых тектоническими и седиментационными процессами. Все крупные изменения климата планеты сопровождались эвсгатическими колебаниями уровня Мирового океана, происходившими в результате нарушения соотношение количества воды, испаряемой с его поверхности, и количества воды, снова возвращающейся в океан с дождями и континентальным стоком.

В периоды теплого гумидного климата росли влагосодержание атмосферы и количество атмосферных осадков, выпадающих над сушей, что в свою очередь приводило к увеличению количества влаги, задерживающейся в атмосфере и в континентальных бассейнах седиментации. В результате этого уровень Мирового океана понижался. При жарком аридном климате количество вод, задерживающихся в атмосфере и на суше, наоборот, уменьшалось и уровень Мирового океана соответственно повышался.

Наибольшие колебания уровня Мирового океана приходятся на ледниковые периоды, когда значительные массы воды, выпадающей на поверхность материков, связывались в материковых льдах и в мерзлых грунтах. В таких случаях количество воды, возвращающейся в Мировой океан, резко уменьшалось и уровень его падал. В теплые же межледниковья ледники интенсивно таяли и огромные массы скованной в них воды снова поступали в океан, поднимая его уровень.

Эвстатические колебания уровня моря точно отражают появление и развитие ледниковых покровов, с чем синхронны морские регрессии, и их таяние, коррелирующееся с трансгрессиями моря. В главные ледниковые эпохи береговая линия Евразии и Северной Америки в Полярном бассейне проходила по краю материкового склона на 140 м ниже ее современного положения.

Повышение уровня моря в голоцене носило прерывистый характер. В нем отмечено 7 главных подъемов и 6 понижений. Максимальное повышение относится к климатическому оптимуму голоцена (5500—5000 лет), а максимальное понижение совпало с бореальным временем (3500 лет). Голоценовые осцилляции уровня моря скоррелированы с колебаниями изотопных отношений 180 : мО, измеренных во льдах Гренландского и Антарктического щитов, с разрезами донных осадков северных частей Атлантического и Тихого океанов, с поведением горных ледников, изменениями состава растительности и другими палеокли- матическими показателями.

Свидетельствами эвстатических колебаний уровня Мирового океана являются геоморфологические комплексы, наблюдаемые на разных отметках (выше и ниже современного уровня моря): ныне затопленные береговые уступы и речные долины с континентальными осадками; террасы, абразионные и аккумулятивные равнины с морскими осадками, ныне расположенные выше уровня моря. Однако древние эвстатические уровни нигде не сохранили своего первоначального положения, всюду они в той или иной мере перемещены в процессе блоковых неотектонических движений.

В областях активных неотектонических движений (Средиземноморье, Тихоокеанское побережье Северной Америки) древние береговые линии сильно нарушены блоковыми движениями, амплитуды перемещения отдельных участков измеряются многими десятками и даже сотнями метров. Восстановление первичных эвстатических уровней здесь чрезвычайно затруднено.

В областях пассивного тектонического режима, таких как Северная Европа и Атлантическое побережье Северной Америки, древние эвстатические уровни сохраняют положение, наиболее близкое первоначальному, хотя и тут они смещены в результате изостатических поднятий Балтийского и Канадского щитов, на которых ледниковый покров достигал предельной мощности.

Более или менее реальная оценка амплитуды звстатических колебаний уровня Мирового океана может быть дана только для последнего (вюрмского— валдайского) оледенения, береговые комплексы которого не очень размыты и мало смещены при неотектонических движениях. Сопоставление данных по различным морским бассейнам Европы, Азии и Северной Америки позволяет считать, что амплитуда колебаний уровня Мирового океана за это время составила 120 м.

Самые высокие террасы послевюрмского комплекса, связанные с послеледниковым термическим оптимумом, располагаются на 30 м выше современного уровня моря, а самые низкие, отвечающие максимуму оледенения, фиксируются на глубинах до 90 м. Эвстатические уровни более ранних ледниковых эпох сохранились хуже — они сильнее размыты и дислоцированы, а до- четвертичные эвстатические уровни (малоамплитудные), связанные с чередованием гумидных и аридных климатов, вообще не распознаются.