География каменного века

Современная палеогеография обладает мощным арсеналом методов для восстановления экологических подсистем прошлых эпох. Это прежде всего классические геологогеоморфологические методы: изучение и картирование форм рельефа, анализ вещественного состава геологических отложений. Изучение геологических слоев позволяет геологам судить о последовательности формирования отложений. По составу, структуре, крупности частиц, слагающих эти отложения, можно определить условия формирования и их дальнейшее видоизменение, направление движения осадков. Сопоставляя и картируя одновозрастные отложения, исследователи восстанавливают геологические процессы, одновременно происходившие в разных частях Земли: движение ледников в северных широтах, перемещение эоловых толщ в умеренной зоне, развитие речных и озерных бассейнов, перемещение шельфовой зоны океанов и морей и др.

Значительно более подробные сведения о природных условиях прошлых эпох лает сочетание геолого-геоморфологических исследований с палеобиологическими анализами. Ископаемые споры и пыльца, сохраняющиеся в геологических слоях миллионы лет благодаря своим прочным панцирям из кремнезема, позволяют восстановить растительный мир. Сопоставляя современные ареалы растений, обнаруженных в древних слоях, палеоботаники с большой точностью научились определять характеристики климата: температуру, влажность. Весьма важным оказалось изучение моллюсков, находимых в слоях, образовавшихся на дне морей и океанов. Исследование моллюсков прежде всего помогло геологам расчленить толщи морских отложений, в них отражен процесс эволюции морских организмов. Но многие из обнаруженных в древних слоях животных все еще встречаются в современных морях и — океанах. Сравнивая их ареалы, ученые определили температуру и соленость древних бассейнов. Изучая сохранившиеся в геологических слоях кости наземных животных, палеонтологи проследили развитие млекопитающих. Сравнивая находки, сделанные в слоях разного возраста и разных географических зон, ученым удалось в общих чертах проследить ход эволюции животного мира — процесс, в большой мере обусловленный адаптацией к меняющимся условиям среды.

В течение последних десятилетий при изучении новейших геологических образований все чаще применяются физико-химические методы. Правда, нельзя сказать, что новые методы полностью видоизменили наши представления о событиях, происходивших на Земле; в ряде случаев они способствовали детализации картины, созданной на основании применения «классических» методов. Физико-химические методы помогают уточнить возраст геологических образований, выявить более полные климатические характеристики прошедших эпох.

Возраст новейших геологических отложений позволяют узнать и радиологические методы датировок, в основе которых лежит явление радиоактивного распада. Измерение содержания радиоактивного углерода (С¹⁴) в органических веществах (дерево, уголь, торф, кость, раковины) дает возможность палеогеографам и археологам разработать детальную хронологию палеогеографических событий и археологических культур для последних 70 тыс. лет.

Существует ряд методов для определения возраста более древних отложений. Возраст кислых изверженных пород успешно определяется при помощи калий-аргонового метода. Верхний предел применимости его составляет 20 тыс. лет. Для изучения природных вод и их отложений (сталактитов, сталагмитов, травертинов), а также раковин моллюсков, морских илов используются методы неравновесного урана. Верхний предел всех этих методов в зависимости от применяемых изотопов составляет от 100 тыс. до 1 млн. лет. При исследовании отложений, содержащих вулканические стекла — обсидианы, успешно применяется метод треков спонтанного деления урана: под электронным микроскопом считают выбоины, образовавшиеся при распаде атомов урана.

Важным подспорьем при изучении новейших геологических отложений явилось определение их магнитных свойств. В основе этих исследований, названных палеомагнитными, лежит свойство горных магматических пород сохранять остаточную намагниченность при остывании ниже температуры 400–600° («точка Кюри»). Установлено, что и осадочные породы при осаждении ориентируются по направлению силовых линий магнитного поля Земли.