Факультет

Студентам

Посетителям

Материки и океаны в палеогеографическом развитии Земли

Сложное, неоднократно менявшееся соотношение материков и площади морей в геологическом прошлом на первый взгляд лишено закономерности.

Среди прихотливой картины изменения лика земной поверхности в геологическом прошлом трудно найти основные черты, раскрыть главные направления развития. В последние годы много в этом отношении дают палеоклиматические исследования. Они обобщены в работах Н. М. Страхова, Л. Б. Рухина.

Самым важным результатом указанных палеоклиматических исследований нужно считать отчетливо выраженную зональность климатов в отдельные этапы геологического прошлого, их изменение в определенном направлении. Доказательства зональности климатов прошлого очень разнообразны. Ее подтверждают характеристики различных осадочных пород, состав флоры и фауны, условия угленакопления. Для анализа палеоклиматических условий были привлечены всевозможные геологические средства, огромный фактический материал. Полученные выводы Н. М. Страхов обобщает следующим образом: «За послепротерозойское время последовательно сменилось три типа климатической зональности, ясно отличающиеся один от другого расположением тепловых поясов относительно экватора». В течение геологического времени климатические зоны перемещались таким образом, что экваториальная зона все больше и больше приближалась к ее современному положению.

По данным Н. М. Страхова, климатические этапы развития Земли совпадают с тектоническими, что дает прямое указание на связь между этими этапами. Расположение климатических зон прошлого, существенно отличавшееся от современного, заставляет предполагать иное положение оси вращения Земли в ту пору. На это указывали Л. Б. Рухин, Н. М. Страхов и другие исследователи. Подтверждение возможного изменения положения полюсов в геологическом прошлом Л. Рухин видел в палеомагнитных данных. Н. М. Страхов ищет причину перемещений полюсов в движении масс в недрах земного шара, которое может быть связано с асимметричным расположением этих масс относительно оси вращения. Изменение в расположении климатических зон, как показали исследования Н. М. Страхова, наступало в конце одного и начале другого тектонического этапа. Это могло происходить в результате длительного накопления малых количественных порций асимметрично расположенных масс. В изменениях климатической зональности выделяется две особенности: неравномерный ход развития климатических изменений в отдельные этапы геологической истории и в то же время направленное изменение климатических зон геологического прошлого.

Неравномерность климатических изменении Н. М. Страхов ставит в зависимость от изменения положения полюсов Земли, в основе же направленного изменения климатических зон находится полярная дисимметрия Земли. Сущность полярной дисимметрии структуры Земли, на что обратил внимание Коссмат, заключается в том, что в южном полушарии уже к концу протерозойского времени — началу палеозоя сформировалась обширная платформенная суша, так называемая Гондвана. В северном полушарии в то время развивались более ограниченные по площади платформенные структуры, между которыми располагались отдельные геосинклинальные бассейны. Эта асимметрия в тектонической эволюции северного и южного полушарий, длительно проявлявшейся в послепротерозойской истории Земли, естественно, вызывала и поддерживала однообразное, т. е. в одном общем направлении протекавшее, смещение экваториальной плоскости и оси вращения Земли.

В последние годы большое внимание исследователи стали уделять палеомагнитным определениям, которые теперь часто привлекаются для изучения вопроса о перемещении полюсов и материков в геологическом прошлом. Палеомагнитные данные дали повод для оживления дискуссии по проблеме дрейфа материков. Представляется интересным сопоставить палеомагнитные определения перемещения полюсов с данными, полученными из анализа климатов прошлого. Кокс и Долл приводят данные, свидетельствующие о том, что палеомагнитные определения не подтверждают гипотезу дрейфа материков. Если перемещение полюсов и происходило, то оно не было связано с движением материков. Отметим, что начиная с неогена по мере приближения к современности, по палеомагнитным данным, положение магнитного полюса приближалось к современному. В мезокайнозойское время магнитное поле значительно изменялось, но это не имело отношения к перемещению материков и вероятнее всего было связано с отмеченной выше миграцией полюсов, фиксированной постепенным смещением климатических зон на север.

В палеозое, по палеомагнитным определениям, магнитное поле существенно отличалось от современного. Это вполне согласуется и с положением экватора в палеозое. Обратим внимание на хорошее согласие палеоклиматических и палеомагнитных данных по верхнему палеозою. По тем и другим определениям, в то время географический и магнитный полюсы находились в северной части Тихого океана.

Дж. Г. Дарвин показал, что вследствие поднятия или опускания больших участков планеты ось вращения может значительно сместиться. Например, при поднятии (опускании) участка, равного 0.1 земной поверхности, географический полюс может сместиться на 3°17′.

Н. М. Страхов подчеркивает, что наиболее значительные изменения в положении полюсов (и соответственно плоскости экватора) наступали в переходные этапы, при перестройке климатической зональности в ее тесной взаимной связи с тектоническими движениями. Следов сдельно, согласно палеоклиматическим и палеомагнитным исследованиям, можно предполагать, что основной причиной изменения полюсов в геологическом прошлом было перемещение масс в недрах Земли (как это предполагал Н. М. Страхов) в сочетании с вертикальными движениями больших участков земной коры.

Перестройка зональности климатов приходится на триасовое время. Вместе с тем известно, что в то время распределение суши и морей стало претерпевать значительные изменения: площади, занятые океанами, начали расширяться. Можно предполагать, что погружение больших пространств суши на месте растущих океанов в южном полушарии было связано с проявлением полярной дисимметрии Земли и отразилось на ряде явлений: на погружении гондванской суши южного полушария, расширении площади океанов и их углублении. Тогда же сопряженно с перемещением полюсов Земли климатические зоны смещались на север.

Все эти явления имели одну общую причину: приспособление фигуры Земли соответственно перераспределению ее масс. Это приспособление отражалось не только на изменениях географического облика планеты; оно сопровождалось движениями масс в глубинах Земли, поднятиями больших ее участков в одних районах и погружениями в других. Все это не могло не привести к изменениям в положении земной оси, к перемещению полюсов. Тогда же, вполне возможно, в оболочке Земли развивались процессы, приводящие к изменениям свойств земной коры, неодинаковым в океанических и материковых областях. Оставляя выяснение направления этих изменений на последующее изложение, здесь только заметим, что такие изменения выражались, в формировании новых свойств земной коры, во все возрастающих различиях свойств ее в материковых и океанических частях Земли.

В основных направлениях палеогеографического развития материков и океанов отражались сложные процессы приспособления масс земного шара в отчетливо выраженной полярной асимметрии фигуры планеты. Возможно, что в перемещениях масс сказывалась и дисимметрия фигуры Земли в плоскости экватора. Сочетанием полярной асимметрии с экваториальной обусловливалось сложное перемещение масс внутри Земли и в ее коре.

В этих условиях перемещение полюсов представляло совершенно закономерное явление, поскольку вертикальным перемещениям были подвержены значительные массы вещества в глубоких недрах и на больших участках поверхности Земли. Морфологическим следствием полярной асимметрии было преобладающее опускание земной коры в южном полушарии с образованием обширных океанических пространств — водного полушария Земли. В северном полушарии, наоборот, постепенно увеличивалась площадь суши, которая подверглась раздроблениям только на последних этапах геологической истории.