ДРЕВНИЙ КЛИМАТ

Плиоцен, плиоценовая эпоха

В плиоценовой эпохе (5,5—1,2 млн. лет), несмотря на ее сравнительно небольшую продолжительность, отчетливо выражены две климатические фазы. Более теплая фаза характерна для раннего плиоцена, а относительно прохладная существовала в позднем плиоцене. Трудность межконтинентальной и провинциальной корреляции подразделений плиоцена и неравномерное распространение по континентам литологических, геохимических и палеонтологических показателей климата не дают возможности составить детальные палеоклиматические карты. Поэтому климатические особенности плиоцена в генерализованном виде отражены на одной карте ( 5.12).

В течение всего плиоцена существовал ряд ландшафтно-климатических областей широтного простирания. Тропический и экваториальный пояса хорошо определяются развитием латеритных покровов и латеритных кор выветривания (Гвиана, Бразилия, Пуэрто-Рико, Камерун, Нигерия, Гвинея, Гавайские острова и т. д.) в пределах аккумулятивно-денудационной суши и рифо- гепных (коралловых) построек и барьерных рифов в окраинных мелководных морях. В составе осадков преобладают органогенные карбонаты, широко распространены как морские, так и континентальные глинистые образования каолинитового состава, а среди терригенных осадков в основном развиты мономинеральные разности. Наряду с кораллами и кокколитофоридами большим распространением пользуются двустворчатые и брюхоногие моллюски, обитающие в современную эпоху в тропических водах (Ursidae, Felidae, Equidae, Cervidae и др.). В зависимости от количества и сезонного распределения атмосферных осадков выделяются аридный, переменно-влажный и равномерно-влажный климаты.

В пределах аридного сектора происходило формирование соле- носных и гипсоносных осадков (Испания, Иран, Ирак, Закас- пий, Средняя Азия, запад Китая, Боливия, Перу) и континентальных карбонатных и гипсоносных красноцветов. Равнинные пространства были покрыты разреженной ксерофильной растительностью, состоящей в основном из травянистых сообществ.

В области переменно-влажного тропического климата была развита саванная растительность со свойственным ей животным миром (носороги, жирафы, газели), формированием на поверхности железистых и фераллитных кор выветривания, накоплением континентальных слабокарбонатных красноцветных и пестроцвет- ных образований и небольшой мощности угленосных толщ.

Условия равномерно-влажного климата способствовали не только формированию латеритных покровов и латеритных кор выветривания, угленосных и высокозрелых сероцветных толщ, но и интенсивному развитию мощного растительного покрова. Последний состоял из пальмовых, Bignonia, Cassia, Momisia, Bauhinia, Weinmannia и многих других.

В субтропическом поясе располагались области с аридными, переменно-влажными и равномерно-влажными условиями увлажнения. Характерной особенностью субтропического пояса с достаточным увлажнением является формирование в его пределах карбонатных осадков, развитие глауконита, образование специфических фераллитных продуктов выветривания, а в ряде мест образование каолинитового профиля выветривания. О достаточно высоком увлажнении свидетельствует также угленосность Западной Европы (Франция, Италия, ФРГ, ГДР, Польша), Приморья, Японии, запада США, Новой Зеландии и т. д. Обильно увлажненные ландшафты были покрыты субтропическими лесами с большим количеством вечнозеленых. Кроме хвойных в составе лесов участвовали платаны, ликвидамбары, магнолии, лавры, а также растительность, в настоящее время характерная для среднегорных ландшафтов тропического климата (Libocedrus, Glyptostrobus, Quercus, Acacia). Эта растительность рассматривается как аналог аппалачского леса США, произрастающего при средней температуре января — 4°С, июля — 24°С, годовая сумма атмосферных осадков 1200 мм с равномерным распределением по сезонам [79].

Средние годовые температуры, определенные по раковинам пресноводных моллюсков, обитавших в устье р. Дуная, в Молдавии, на Северном Кавказе и в Закавказье, оказались равными 13—18 °С.

В областях переменно-влажного субтропического климата растительный покров сильно разрежен и развиты лесостепные и степные ландшафты с характерными травянистыми и ксерофиль- ными ассоциациями. Коры выветривания сиаллитного состава в значительной степени оподзолены. Осадочные образования представлены слабокарбонатными красноцветами, которые вблизи областей с аридным климатом с характерными для них пустынными и полупустынными ландшафтами (Средняя Азия, Австралия, Южная Америка) постепенно обогащаются гипсами и ангидритами, а среди растений появляется типичная пустынная ассоциация (саксаул, эфедра и др.). В ограниченных районах в небольших озерных водоемах осуществлялось соленакопление.

В субтропическом поясе с недостаточным увлажнением известны степные (саванпые) и лесостепные млекопитающие. Так, например, в Монголии и Китае в отложениях плиоцена обнаружены остатки носорогов, жираф, газелей, страусов, грызунов.

В относительно увлажненных местах обитали черепахи, крокодилы (Австралия).

На протяжении плиоценовой эпохи положение поясов умеренно- холодного и умеренного климата сильно изменялось. В условиях умеренного климата развивались природные зоны южной Канады, Северной Европы, северных и центральных районов европейской части Советского Союза, Урала, Северного Казахстана, Прибайкалья и Забайкалья. Практически во всех перечисленных районах умеренного климата распределение атмосферных осадков в течение года было сравнительно равномерным. Эти территории характеризовались обилием углистых образований и высоким содержанием органики в сероцветных толщах. Довольно часто присутствуют прослои глин гидрослюдистого и монтмориллонитового состава. Пелитовый и псаммитовый материал полимиктового типа.

В пределах умеренного пояса в начале плиоцена произрастали смешанные хвойно-широколиственные леса. В их составе наряду с сосновыми и еловыми участвовали дубовые, грабовые и буковые. Однако в конце раннего плиоцена в связи с похолоданием господствующим типом лесной растительности на севере Европы и в Канаде становятся таежные леса. В отличие от современной тайги в ее составе большое участие принимали теплолюбивые виды елей, сосен и тсуги. В позднем плиоцене произошло разделение тайги на темнохвойную (елово-пихтово-тсуговую) и светлохвойную (лиственничную).

Присутствие дуба, клена, ясеня, вяза и липы в ландшафтах умеренного климата позволяет считать, что продолжительность теплого сезона составляла не менее 4—5 мес. Средние годовые температуры, определенные по раковинам пресноводных моллюсков Алтая, юга Западной Сибири и Северного Казахстана, оказались равными 10—12°С. Близкие температуры (10—14°С) получены изотопным методом по раковинам морских двустворчатых моллюсков [26]. В Исландии температуры среды обитания Масота, Spirilla, Serripis, Arciica, Lentidium, по данным Ю. Б. Гладенкова и Б. Г. Покровского [26], колебались в пределах 7—13°С, причем намечается похолодание в конце раннего плиоцена (5—8°С) и в конце плиоцена. В континентальном климате умеренной зоны средние годовые температуры равнялись 5—8 °С [107].

Во второй половине плиоцена хвойно-широколиственные леса сменяются хвойно-мелколиственными и березово-ольховыми с примесью кустарниковых, а саванно-степи Поволжья, Казахстана, Монголии и других районов замещаются бореальными степями со злаковой и полынно-лебедовой растительностью.

На обширных территориях севера Северо-Американского континента, Западной и Восточной Сибири и северо-востока СССР господствовал умеренно-холодный климат. В то время как на юге умеренного холодного пояса в раннем плиоцене развивались хвойно-широколиственные леса, на остальной территории располагались хвойные леса. Широко распространены сероцветные угленосные толщи, в которых обильно представлены неустойчивые к выветриванию минералы. Произраставшие в южной части умеренного пояса хвойно-широколиственные леса в середине плиоцена сменяются березово-ольховыми и появляется большое количество травянистых ассоциаций.

Похолодание в конце плиоцена настолько усилилось, что привело не только к изменению растительного и животного мира, но и к появлению в начале горно-ледниковых, а затем и небольших покровных оледенений в северном полушарии

В высоких широтах на смену таежному типу растительности приходит лесотундровая. Спорово-пыльцевые комплексы и растительные остатки этой ассоциации обнаружены на островах Канадского Арктического архипелага в свите Бофор, на арктическом побережье Сибири и на северо-востоке Азии. Аналогичные изменения в составе флоры наблюдаются в южном полушарии. В Новой Зеландии в серии Уон- ганун (2 млн. лет назад) появляется большое количество холодно- стойких горных видов южного бука.

Похолодание в конце плиоцена наиболее сильно проявилось в полярных областях и постепенно распространилось в умеренные широты. Первое появление ледниковых морских отложений в акватории Северного Ледовитого океана датируется 4,5—4,8 млн. лет [44]. Оледенение Антарктиды нарастало, начиная с миоценовой эпохи, и примерно около 2 млн. лет назад ледниковыми покровами была занята значительная ее часть (Земля Виктория, Оазис Эймери и т. д.). К тому же времени относится появление ледниковых образований, по всей видимости, горно-ледникового типа в Южной Аргентине (Патагония) и Исландии.

В течение плиоценовой эпохи климат не был однообразным. Для разных территорий в зависимости от степени их изученности выделяется несколько временных отрезков (по-видимому, их продолжительность была порядка 100—300 тыс. лет и, таким образом, соизмерима с климатическими событиями плейстоцена) с различными климатическими условиями.