 |
|
|
ГЕОХИМИЯ ЛАНДШАФТА |
Глава 14. ПРЕДМЕТ, МЕТОДОЛОГИЯ И МЕТОДЫ ПАЛЕОГЕОХИМИИ И ИСТОРИЧЕСКОЙ ГЕОХИМИИ ЛАНДШАФТА
|
Смотрите также:
История атомов и география - Перельман
Биографии геологов, почвоведов
|
Косвенные методы исследования
Эти методы основаны на корреляции физико-географических и геохимических особенностей ландшафтов. Например, если в прошлом установлено преобладание горного рельефа, то вполне закономерен вывод об энергичной водной миграции, малой минерализации вод, господстве в них окислительной среды, преобладании механической миграции. Когда палеогеографы доказали, что в Средней Азии в начале юрского периода широко были распространены лесисто-болотистые тропические низменности, то отсюда следовал вывод о кислом глеевом классе водной миграции, большой роли РОВ, дефиците многих элементов, особой геохимической обстановке видообразования. Это позволяет наметить характерные геохимические особенности флоры и фауны, виды геохимических барьеров. Таким образом, косвенные методы основаны на установленных связях между геохимическими особенностями ландшафтов и климатом, тектоникой, вулканизмом, многолетней мерзлотой и другими природными факторами.
Эргодическая теорема и сравнительно-исторический метод
Разработка этой теоремы связана с именами австрийского физика J1. Больцмана, американского математика Г. Киркгофа и российского математика А.Я. Хинчина. Ее значение для географии подчеркнул Ю.Г. Симонов. Согласно эргодической теореме при изучении исторической последовательности событий можно использовать закономерности пространственного размещения систем: системы, которые граничат в пространстве, могли сменять друг друга во времени.
С эргодической теоремой тесно связан сравнительно-исторический метод, который лежит в основе историко-генетического анализа. Применительно к палеогеохимии ландшафта этот метод позволяет рассматривать современные мерзлотные ландшафты Витимского плоскогорья Забайкалья в качестве модели плейстоценовых ландшафтов Северного Казахстана, современные ландшафты Гоби в Монголии в качестве модели Кызылкумов в ледниковую эпоху. Данный метод учитывает как сходство современных и древних ландшафтов, так и их различия, необратимость эволюции биосферы. Важное значение приобрело выделение особых временных рядов — эволюционных ландшафтных формаций крупных этапов геологической истории. Аналогичный подход характерен и для биологии, где разрабатывается представление об эволюционно-биологических формациях (Завадский, Колчинский), и литологии, где используется понятие "эволюционный период", объединяющий парагенетические ассоциации одного климатического типа литогенеза (Ерофеев, Цеховский).
Для выделения ландшафтных формаций важны представления о трех основных этапах развития растительности в фанерозое — палеофите, мезофите и кайнофите. К эволюционным ландшафтным формациям принадлежат, например, палеофитные, мезофитные и кайнофитные влажные тропики с вестфальской, гелинденской, полтавской и другими флорами. Ландшафтные формации можно выделить и среди бореальных лесных, степных и пустынных типов ландшафтов. Более древние типы состоят из трех и более формаций, более молодые — степи, тундра, формирование которых происходило в неогене и четвертичном периоде — из одной или двух формаций.
Принцип актуализма
В географии палеоландшафтные реконструкции ранее практически не выходили за рамки четвертичного периода и вопрос о применимости принципа актуализма не поднимался. При восстановлении геохимии ландшафтов неогена, палеогена и более древних эпох возникает вопрос о пределах актуалистического подхода. Основная полемика развернулась в биологии и геологии, где высказывались противоположные точки зрения. Большинство ученых различает униформизм — мировоззрение, базирующееся на утверждении постоянства причин и основных законов развития, от актуализма — метода познания геологического прошлого. При этом униформизм отвергается как теоретическая концепция и сохраняет значение как частный случай. Представляется, что главное внимание следует уделять выяснению оптимальных границ применения принципа актуализма к косным, живым и биокосным системам.
С момента заселения суши растениями на геохимию ландшафтов все большее влияние стало оказывать живое вещество. С той или иной вероятностью актуалистический метод применим с рифея. Для более ранних этапов развития биосферы метод актуализма менее достоверен. Наиболее уверенно можно его использовать для второй половины кайнозоя, когда появились все основные типы современных ландшафтов и соотношение О2 и СО2 в атмосфере стало приближаться к современному. Это не отрицает возможности реконструкции многих геохимических особенностей и более древних ландшафтов. Именно геохимические реконструкции, основанные на постоянстве свойств химических элементов, характере химических реакций и минералообразования, являются наиболее достоверными для докайнозойской истории ландшафтов.
Необратимая эволюция биосферы определяет значительные методические трудности при выявлении современных аналогов древних почв.
Однако постоянство внутренних факторов миграции химических элементов, т.е. их свойств, распространенности и механизмов гипергенных процессов, по крайней мере в течение фанерозоя, создает предпосылки диагностики генетических типов ископаемых почв на основе концепции элементарных почвенных процессов (ЭПП) или направлений почвообразования (Глазовская, Герасимов). Такие элементарные процессы, как оглеение, засоление, оруденение, свойственны и для кор выветривания, континентальных отложений, водоносных горизонтов. Поэтому по аналогии с почвами целесообразно говорить об элементарных эпигенетических процессах (ЭЭП). В педолитах ЭПП и ЭЭП накладываются друг на друга и могут иметь одну и ту же или разную направленность. Их сочетание позволяет реконструировать более сложную систему — древнюю почву, проводить ее генетическую диагностику и намечать пути эволюции.
По И.П. Герасимову, каждый генетический тип почв характеризуется определенным сочетанием ЭПП. С другой стороны, генетическим типам почв в соответствии с формулой "свойства почвы — почвенные процессы — факторы почвообразования" соответствуют определенные типы ландшафтов. В связи с этим применение концепции ЭПП и ЭЭП к ископаемым почвам позволяет реконструировать многие геохимические процессы древних ландшафтов.
Климаты прошлого и палеогеохимическая зональность ландшафтов
Ландшафтная зональность в прошлые эпохи отличалась от современной. Так, в верхней перми простирание зон в западной половине России было субмеридиональным, на месте современных тундр и тайги были аридные ландшафты. Начиная с верхнего мела, зоны приобрели субширотное простирание, но типы ландшафтов отличались от современных. В верхнем мелу, палеогене и миоцене не было тайги и тундры, преобладали теплые субтропические и умеренные климаты, с характерными для них лесными ландшафтами, саваннами. По крайней мере до конца миоцена содержание СО2 в атмосфере значительно превышало современное. Это определяло на основе парникового эффекта не только распространение более теплых климатов, но и более интенсивный фотосинтез, более кислую реакцию вод, энергичную миграцию металлов, усиление карста.
|
|
|
|
К содержанию книги: А.И. Перельман, Н.С. Касимов - Геохимия ландшафтов
|
Последние добавления:
Шаубергер Виктор – Энергия воды
Агрохимик и биохимик Д.Н. Прянишников
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы