4531-1 (645484), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Резкий переход от полярного дня к холодной полярной ночи снижал процессы биологической и химической деструкции отмершей растительной массы и способствовал ее захоронению. Последнее вместе с большой продуктивностью растительного покрова приводило к быстрому накоплению торфов и возникновению грандиозных залежей угля. Ресурсы верхнемелового бассейна Колвилл на северном побережье Аляски, например, оцениваются, в 2.5^.10¹² т высококачественных углей (около 1/3 современных запасов угля в США и около 17% мировых запасов). Огромны запасы меловых углей и в Ленском угленосном бассейне (оценки колеблятся от менее 1^.10¹² т до 2^.10¹²т).

Высокопродуктивной в меловой период была и морская полярная биота: в морских шельфовых бассейнах в позднем мелу Арктики накопилось большое количество илов богатых органическим веществом - "черных сланцев", важных нефтематеринских пород.

Среднеширотные теплые пояса. Средние широты характеризовались в меловом периоде весьма теплым и достаточно влажным или переменно влажным климатом. Об этом свидетельствуют и ископаемая теплолюбивая флора, и фауна, и многочисленные местонахождения бокситов, каолиновых кор выветривания, и широкое распространение угленосных отложений. Здесь росли саговые пальмы (цикадофиты) и некоторые близкие к ним растения, а с середины мелового периода уже настоящие пальмы и платанообразные. Преобладали вечнозеленые влажные и, по-видимому, сезонно влажные леса и редколесья, главным образом хвойные с подчиненным количеством древовидных папоротников и цикадофитов, а также кустарники и, возможно, травы покрытосеменных. Древовидные папоротники и цикадофиты обладали характерными для деревьев безморозного климата стволами маноксилического типа (с преобладанием коры и сердцевины, но слабым развитием древесины). В редколесьях, по берегам рек и водоемов обитали многочисленные динозавры и теплолюбивые насекомые.

Cреднегодовые температуры в южной части северного среднеширотного пояса по морфологии листьев растений оцениваются в 10 - 15^oC, температуры самого теплого месяца - около 20 - 22^oC, а самого холодного - 1 - 8^oC. Исходя из очень широкого распространения бокситов в пределах этого пояса (в Западно-Сибирском регионе до 60^o с.ш.) и интерпретации условий их образования на основе анализа современных процессов, некоторые исследователи склоняются к выводу, что для всего этого пояса, вплоть до его северных границ, были характерны более высокие среднегодовые температуры (не менее 20 - 22^oС) и значительная влажность [20]. Результаты математического моделирования тоже предполагают более высокие температуры для данного пояса.

В эпиконтинентальных морях средних широт накапливались глауконитовые и фосфоритоносные отложения, а позднее начали формироваться мощные толщи органогенного писчего мела и богатые органикой черные сланцы. В Тетисе были широко распространены карбонатные органогенные банки, отмели и рифы (карбонатные платформы) с богатым сообществом крупных кубковидных двустворок (рудист), фораминифер, а также другие индикаторы теплого климата. С карбонатными платформами связаны многочисленные местонахождения карстовых бокситов, говорящие о частичных осушениях. В Южном полушарии среднеширотный теплый гумидный пояс протягивался от юга Южной Америки и Африки до Австралии и характеризовался формированием на суше угленосных отложений, каолиновых кор выветривания, остатками теплолюбивой флоры и довольно многочисленными остатками динозавров.

По набору палеоботанических и литологических индикаторов, а также по имеющимся температурным оценкам оба теплых среднеширотных пояса мелового периода часто именуют "тропическими" или "субтропическими". Это, видимо, не совсем правильно, поскольку они весьма удалены от тропиков и субтропиков. В Северном полушарии теплый пояс протягивался приблизительно между 60^o и 30^o с.ш., а в Южном - между 40^o и 65^o ю.ш.

Аридные пояса. В первой половине мелового периода низкие и часть средних широт обоих полушарий Земли занимал огромный аридный пояс, простиравшийся в американском секторе приблизительно от 45^o с.ш. до 45^o ю.ш. Здесь по окраинам континентов были широко развиты окаймленные рифами солеродные бассейны, в которых отлагались гипсы и различные соли (эвапориты). Во внутриконтинентальных впадинах накапливались красноцветы, нередко тоже содержащие эвапориты. Среди эвапоритов особенно примечательными были сравнительно редкие разновидности солей - тахгидриты (водные кальцио-магниевые хлориты).

Аналогов такого пояса, названного нами аридным (засушливым) тропически-экваториальным, на современной Земле нет. В морях и океанах этого пояса обитала богатая и теплолюбивая фауна, большое распространение имели карбонатные платформы с барьерными рифами и отмелями, а в океанических впадинах - "черные сланцы", которые указывают на высокую продуктивность мелового планктона.

На суше в этом поясе был жаркий и сухой климат (высокое содержание пыльцы растений засушливых зон и пальм). Зона экваториальных дождевых лесов в начале мелового периода на Земле, по-видимому, отсутствовала, поскольку в это время даже вблизи экватора и по обе его стороны отлагались эвапориты.

Пояс экваториальных гумидных лесов возник в пределах Западной Гондваны в середине мелового периода. Он разделил единый тропически-экваториальный аридный пояс на два аридных - северный и южный.

Экваториальный гумидный пояс. Как уже отмечалось, в середине мелового периода появляются признаки влажного климата в приэкваториальной зоне. Hа северо-востоке Африки, между областями эвапоритовой седиментации, сначала устанавливается еще довольно узкий пояс накопления бокситов, каолинитовых пород и железных руд, а на северо-западе Южной Америки в отложениях этого возраста резко уменьшается содержание пыльцы ксерофитов.

Во второй половине мелового периода экваториальный гумидный пояс расширяется и прослеживается по местонахождениям каменных углей, бокситов, каолинитовых пород и железных руд от Аравии через Центральную и Западную Африку до северо-восточных районов Южной Америки. Одновременно в позднемеловых отложениях здесь уменьшается количество пыльцы ксерофитов, сначала у западного побережья Экваториальной Африки, а затем она почти исчезает во всем экваториальном поясе. Это указывает на широкое распространение экваториальных влажных тропических лесов. Обращает на себя внимание, что становление экваториального гумидного пояса в западной Гондване шло параллельно с раскрытием южной части Атлантического океана и прогрессивным сокращением и раздроблением областей аридной седиментации. Видимо, эти процессы были взаимосвязаны.

Загадки теплой биосферы

Многие особенности меловой биосферы отражают своеобразное, не вполне изученное и далеко еще не понятое безледниковое, теплое состояние биосферы. Первая и главная загадка теплых биосфер - их причина. О ней идут жаркие дискуссии. Часто высказывались мнения, что подобные потепления вызывались перемещением континентов в более низкие широты, усилением теплых океанических течений, повышением уровня океана и увеличением площади морей, снижением средней высоты суши, увеличением содержания парниковых газов в атмосфере или некими астрономическими причинами. По-видимому, все эти процессы могли вносить какой-то вклад в потепления, но какой же из них был главным?

Как показывает сопоставление динамики климатических изменений (климатических кривых) для разных широтных поясов [21], повышение температуры на Земле в меловой период было глобальным, синхронным и синфазным. Поэтому оно могло происходить лишь в результате увеличения теплового баланса Земли, а не только из-за перераспределения тепла в биосфере, как предполагает гипотеза теплых течений. Математическое моделирование меловых климатов свидетельствует о том, что перемещение континентов в низкие широты или снижение альбедо Земли за счет увеличения площади морей совершенно недостаточно для достижения высоких глобальных меловых температур, которые реконструируются по геологическим данным и математическим моделям. Поэтому для объяснения потепления такого масштаба необходимо дополнительно привлечь парниковый эффект от многократного увеличения в атмосфере содержания CO₂. Одним из важнейших источников последнего мог быть океан, который при сравнительно небольших потеплениях, связанных с увеличением площади меловых морей, начинал нагреваться и выделять CO₂. В результате положительной обратной связи, возникающей при этом процессе, и грандиозному резерву CO₂ в океане, последний может выделить в атмосферу очень значительные количества углекислоты [22]. Другим возможным источником CO₂ в атмосфере мелового периода могла быть активная вулканическая деятельность, связанная с интенсивным океаническим спредингом и формированием глобальной системы краевых вулканических поясов на активных континентальных окраинах вокруг Тихого океана и вдоль северной окраины Тетиса. История этих вулканических поясов была связана с темпами образования новой океанической коры, а последние - с развитием мантийных плюмов [23].

Кроме этой, главной, загадки теплая биосфера задает еще ряд трудных вопросов.

Какие, например, процессы создавали сравнительно мягкий зимний климат в заполярьях и во внутриконтинентальных районах средних широт, а умеренно теплый летний климат в приполярьях?

Как переживали длительные полярные ночи крупные рептилии?

Каковы причины накопления в высоких широтах больших количеств каменных углей и черных сланцев?

В чем причина образования латеритовых и каолинитовых кор выветривания в сравнительно высоких средних широтах и почему эти коры приурочены лишь к некоторым секторам этих широт?

Каковы условия и причины образования в тропических меловых морях и океанах огромных количеств черных сланцев, писчего мела, тахгидритовых соленосных толщ?

Почему палеонтологические и геологические данные в ряде случаев сильно расходятся с результатами математического моделирования климатов?

Ответы на эти вопросы помогут решению проблемы возникновения и функционирования теплых биосфер, предсказать последствия ожидаемых крупных потеплений на Земле, а также точнее оценивать перспективы различных территорий на полезные ископаемые.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://vivovoco.nns.ru/

Характеристики

Список файлов реферата