ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ

Основная задача палеоклиматологии — выявление индикаторов климатов прошлого. Палеоклиматические реконструкции

ПРЕДМЕТ И ЗНАЧЕНИЕ ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИИ

Климат — важнейший фактор географической среды, оказывающий глубокое влияние на все экзогенные процессы и на условия существования органического мира. Естественно поэтому, что осадочные породы, формировавшиеся на земной поверхности прошлого, и заключенные в них остатки древней растительности и животных несут на себе печать климата, присущего времени и месту их образования. Действительно, все геохимические, минералогические и литолого-фациальные признаки осадочных пород, а также морфологические, экологические и танатоценотические особенности ископаемых флор и фаун являются показателями климатов прошлого. Изучение этих объектов позволяет реконструировать климаты давно минувших эпох, выяснить их географические и геохронологические закономерности.

Таким образом, фактическую основу палеоклиматологии составляют различные геологические документы, несущие информацию о древних климатах; анализ и обобщение полученных по ним сведений производятся на основе методов и теоретических положений климатологии и географии. Следовательно, палеоклиматология является наукой пограничной, опирающейся на геологические и географические науки. По объектам исследования она является наукой геологической, а по методам исследования — географической.

Основная задача палеоклиматологии — выявление индикаторов климатов прошлого: литогенетических, геохимических, палеоботанических, палеонтологических; реконструкция по ним древних климатов и выяснение климатической истории Земли.

На раннем этапе развития палеоклиматологии арсенал показателей древних климатов ограничивался лишь немногими специфическими ископаемыми — остатками растений, животных и некоторыми осадочными породами. Они часто оказывались несовместимыми с современным климатом областей их нахождения, например, эоловые> пески и залежи солей присутствовали в областях ныне влажного климата, тропические растения и животные, рифы и латеритовые красноцветы — в высоких широтах, а ископаемые угли — в арктических областях или пустынях. Go временем число таких свидетельств множилось и все определеннее и конкретнее складывались представления о древних климатах, не похожих на современный. В XX столетии было выявлено палеоклиматическое значение рядовых и вместе с тем наиболее распространенных осадочных пород: глин, песчаников, обычных известняков. В связи с этим фактическая основа палеоклиматических реконструкций значительно расширилась.

Успехам палеоклиматологии особенно способствовали интенсивные геологические исследования последних десятилетий, охватившие все страны, доставившие огромный разнохарактерный материал, содержащий большой объем потенциальной информации о древних климатах всех периодов. В связи с этим повысились точность и детальность палеоклиматических реконструкций, базирующихся теперь на данных геологических съемок средних и крупных масштабов, на специальных литологических и геохимических описаниях разрезов различных геологических систем и регионов, на массовых материалах широко вошедшего в практику геологических работ фациального метода исследований, на многочисленных и тщательных палеонтологических сборах, на монографических исследованиях по экологии и биогеографии ископаемых флор и фаун, на массовом применении спорово-пыльцевого анализа.

С появлением такого обильного материала стало возможным составление карт природной зональности, как общих, так и по отдельным компонентам древних ландшафтов: литологическим, геоботаническим, зоогеографическим. Полученные по каждой группе признаков карты природной зональности оказались для соответствующих эпох удивительно сходными, а изменения эквивалентных зон на соответствующие отрезки времени совершенно подобными. Такое совпадение зональности в проявлении различных природных процессов, связанное с влиянием на них общего фактора — климата, показало достоверность реконструкций, выполняемых на основе геологических данных. Исходя из принципа географии — общего соответствия природных зон климатическим, на основе карт природной зональности можно составить карты палеоклимати- ческие, с грубой количественной оценкой элементов древнего климата по зонам. Оценка производится по сходству древних типов выветривания и осадконакоп- ления и по аналогии систематического состава и экологического типа древних растительных формаций и фаунистических комплексов с эквивалентными современными объектами, климатические характеристики которых известны. Таким образом, составление карт природной зональности, отражающей поясную и провинциальную дифференциацию древнего климата, в настоящее время является начальным и основным этапом палеоклиматического исследования.

Наиболее устойчивыми во времени элементами климата оказываются общая система воздушной циркуляции и основные географические типы климатов, прослеживаемые через многие периоды и эры. Современное состояние геологических и палеонтологических материалов допускает надежную реконструкцию лишь этих основных элементов, находящих отражение в длительно существующих ландшафтных комплексах и в биогеографической зональности. Однако с углублением в геологическую историю достоверность палеоклиматических реконструкций уменьшается в связи с эволюционными изменениями всех природных процессов, что ограничивает возможности для сопоставления их с современными процессами.

Исследования древних климатов имеют большое теоретическое и практическое значение. Они позволяют полнее выяснить условия развития экзогенных геологических процессов, в частности осадконакопления. Палеоклиматические реконструкции повышают точность биогеографического районирования и помогают изучению экологических условий существования древних флор и фаун.

В некоторых случаях они могут использоваться для контроля геотектонических гипотез, особенно в споре фиксисгов и мобилистов по вопросу о том, происходят ли независимые движения материковых глыб.

Палеоклиматические реконструкции уточняют и углубляют научную базу прогноза полезных ископаемых осадочного происхождения, образование которых в значительной мере зависело от климатического фактора. Реконструкции климатических условий прошлого позволяют полнее представить условия миграции и аккумуляции химических элементов при процессах выветривания и осадконакопления в ту или иную геологическую эпоху и в том или ином регионе и тем самым лучше понять закономерности распределения месторождений полезных ископаемых, формировавшихся в зоне литогенеза. Палеоклиматические реконструкции помогают открывать и оценивать месторождения ископаемых углей, железа и марганца, бокситов, меди, свинца и цинка, урана, солей, агроруд, россыпей благородных металлов и минералов, содержащих редкие земли, а также многих других видов полезных ископаемых, составляющих в общей сложности до 70% общих запасов минерального сырья планеты.

История палеоклиматологии наглядно демонстрирует взаимообусловленность и взаимодействие наук. Если развитие палеоклиматологии стало возможным благодаря прогрессу палеогеографии, литологии, геохимии, биогеографии, учения о полезных ископаемых осадочного происхождения, то теперь дальнейшее развитие этих наук в свою очередь в большой мере зависит от успехов палеоклиматологии.

Изучение древних климатов необходимо также для осуществления крупных мероприятий по преобразованию современного климата, намечаемых на ближайшие десятилетия. Чтобы не вызвать искусственным вмешательством в климат нежелательных последствий и правильно оценить ожидаемый эффект, необходимо изучать историю изменения климата в прошлом.