История Земли

К следующей ледниковой эпохе (карбона и перми) климат пришел, по-видимому, в результате постепенного похолодания, заметного по кривой рис. 67 (в течение которого южный полюс перемещался из Западной Африки через Бразилию и Аргентину в Антарктиду, оставляя на своем пути упоминавшуюся выше цепочку силуро-девонских тиллитов).

На всех континентах Гондваны имеются обширные площади тиллитов с возрастами от верхнего карбона до нижней перми (около 300-250 млн. лет тому назад, так что в некоторых районах ледниковые периоды имели длительность до 50 млн. лет). К ним относятся знаменитые тиллиты Двайка в Южной Африке Итараре в Южной Америке, Талчир в Индии, Куттунг и КамиЛарои в Австралии, тиллиты Трансантарктических гор Восточной Антарктиды, Мадагаскара.

Особенное удивление вызывали тиллиты Индии и северо-западной Австралии - районов, сейчас находящихся в тропиках; их пытались объяснить как остатки высокогорных оледенений, но, по-видимому, в карбоне и перми высоких гор в этих районах все же не было. В настоящее время все тиллиты Гондваны более естественно рассматривать как следы существования околополярного ледникового щита. Согласно геоморфологическим данным о тиллитах, один из центров растекания льда на этом щите находился в Восточной Антарктиде, и лед стекал оттуда и на Южную Австралию, и на Юго-Восточную Африку, а с Юго-Западной Африки - на Южную Америку. Потоки льда, перемещавшиеся извне на Австралию, Африку и Южную Америку, являются одним из важных свидетельств существования в прошлом единой Гондваны и, следовательно, движения континентов. Обширные потоки льда перемещались также по Африке и Индии на север.

Для упомянутых тиллитов характерна многослойная структура. Так, например, в Австралии на породах серии Бурунди нижнего карбона лежит первый слой тиллитов серии Куттунг (по-видимому, низы верхнего карбона), затем - пачка вулканитов, на ней - второй главный тиллит Куттунг, затем - слой морских отложений, на нем - Лочинварский тиллит серии Камиларои (верхний карбон или нижняя пермь), затем - опять слой морских отложений, четвертый тиллит (нижняя пермь), угли Грэта, тиллитовые горизонты Бранкстон и Больварра и, наконец, угольные слои верхней перми. Пять горизонтов тиллитов имеется и в 300-метровой толще серии Итараре в районе Параны в Южной Америке. Однако полная расшифровка перемежаемости пермокарбоновых оледенений Гондваны - дело будущего.

Потепление климата (возможно, вследствие перемещения южного полюса с суши в Тихий океан, см. рис. 54, б-г), прервавшее в перми оледенение Гондваны, продолжалось, хотя и с некоторыми колебаниями, в течение всего мезозоя. Количественные свидетельства этого дали определения палеотемператур по изотопам кислорода (главным образом в рострах белемнитов и в раковинках планктонных фораминифер, обитавших в верхнем слое моря), выполненные Г. Лауэнстамом и С. Эпстайном (1954 и 1959 гг.), Д. П. Найдиным с сотрудниками (1954-1964 гг.) и другими авторами (см. книгу Р. Боуэна [56]). Судя по образцам из формации Нунканба бассейна Фицрой северо-западной Австралии, пермское оледенение закончилось там, по-видимому, в конце Артинского века. Данные по юре, особенно западноевропейские, несмотря на их большой разброс, все же создают впечатление, что температуры нарастали до максимума в Тоарском веке, а в Мальме опять росли до максимума, по-видимому, в Оксфордском веке (даже в это наиболее теплое время сезонные колебания температуры воды в верхнем слое моря около Шотландии, измеренные по слоям в ростре белемнита, достигали 5° С). Затем температуры падали до минимума в нижнем мелу - Неокоме, росли до максимума в Альбе, имели минимум в начале верхнего мела - Сеномане и максимум в его середине - Сантоне и опять падали до минимума в конце мела - Кампане или Маастрихте. Минимумы были порядка 14-18° С, максимумы достигали 26-32° С, т. е. колебания были значительными. Попытки оценить широтные температурные градиенты в умеренных широтах показали, что в теплые века мела, когда изотермы смещались к северу на 10-25°, градиенты заметно уменьшались (хотя и оставались значительными), однако разбросы в этих данных были очень большими.

После минимума в конце мела температуры, по-видимому, еще раз повысились и в палеоцене достигли максимума, а затем уже началось длительное и постепенное понижение температур (возможно, из-за смещения северного полюса в Арктику и ее почти полного закрытия, что приблизило ее по суммарным тепловым свойствам к континентам), завершившееся в плейстоцене развитием ледниковых периодов. В качестве иллюстрации на рис. 69 приведена кривая кайнозойских палеотемператур верхнего слоя воды в северо-западной части Тихого океана, построенная А. П. Лисицыным по материалам послойного анализа изотопов кислорода в двух колонках пород, полученных в результате бурения в период 6-го рейса «Гломара Челленджера».

Рис. 69. Кайнозойские палеотемпературы верхнего слоя воды в северо-западной части Тихого океана по А. П. Лисицыну. 1 - скважина 44, 19° с. ш.; 2 - скважина 47, 32° с. ш.