Реконструкция климатического прошлого

Геоморфологические признаки климата

Хорошими свидетелями климата прошлого являются варвы или ленточные глины, — отложения в озерах. Накопления глинистых озерных отложений имеют годовой цикл. Каждый годовой слой четко отделен от предыдущего и последующего. В нем можно выделить зимнюю и весенне-летнюю прослойки. Толщина слоев, прослоек и состав материала в них дают представление об условиях окружающего района— потеплениях и похолоданиях, увлажнениях и засухах.

Свидетелями климата прошлого служат также геоморфологические признаки, т. е. особенности рельефа территории или вскрытой под породами поверхности с древним рельефом. Признаком повышенной влажности в прошлом в нынешних пустынях могут служить сохранившиеся следы былой речной сети и речных форм рельефа, их изучение может много рассказать об эпохах увлажнения и иссушения.

Высота древних снеговых линий в горах, отмеченных особыми формами рельефа — карами и нишами, свидетельствует о прошлых похолоданиях. Ветровые (эоловые) формы рельефа помогают восстанавливать циркуляцию атмосферы. Мерзлотные формы рельефа свидетельствуют о наличии мерзлых грунтов в прошлом и, следовательно, о значительных похолоданиях.

Индикаторы климата

В холодном климате замедляется химическое разложение (выветривание) пород, преобладающим становится физическое выветривание (разрушение). Поэтому если в отложениях обнаруживают минералы, легко поддающиеся химическому выветриванию, то это свидетельствует о формировании пласта в условиях холодного климата. Особое место среди индикаторов холодного климата занимают отложения, оставленные ледниками, морены — обломки и частицы породы, перенесенные ледниками. Для них характерен глинистый материал с примесью песка, гравия, щебня, крупных обломков и валунов, иногда хорошо отполированных и даже имеющих царапины, похожие на штриховку. Весь этот материал залегает беспорядочно, не имеет слоев, никак не отсортирован. Мореные отложения древних ледников были погребены под другими отложениями, подвергались давлению вышележащих толщ и даже нагреванию при погружении на значительную глубину. Переработанная временем морена древних ледников, превратившаяся в горную породу, получила название «тиллит». Ледниковое происхождение многих тиллитов подвергалось сомнению, так как похожие отложения могут возникнуть и при оползнях, селях, мутьевых потоках на дне океана. Однако сейчас благодаря усилиям многих исследователей, в. том числе советского ученого Н. М. Чумакова, можно достаточно надежно распознавать тиллиты, оставленные древними ледниками.

Индикаторами сухого (аридного) климата служат отложения, выпадающие из растворов в условиях сильного испарения. К ним относятся отложения каменной поваренной соли, месторождения калийной соли, гипсов. Такие отложения — прямые свидетели климата, близкого к климату современной пустыни.

Индикаторами теплого климата выступают также крупные насекомые. Из морских организмов свидетелями теплого климата оказываются все те, которые используют процесс выделения извести, в частности фораминнферы и организмы, строящие коралловые рифы, поскольку лишь в условиях теплого климата верхний слой морской воды насыщен известью.

В качестве примера геологических индикаторов можно привести белые глины — каолины, сырье для производства фарфора. Каолин —это продукт выветривания (разложения) горной породы в условиях влажного климата. Другим показателем влажного климата являются бокситы — сырье для производства алюминия. В условиях влажного климата шло также образование марганцевых руд и пластов каменного угля. А месторождения фосфоритов формируются в условиях не только влажного, но и теплого климата.

Палеонтологические данные, т. е. остатки животных в отложениях, могут быть важным свидетельством изменений климата в прошлом. Так же, как и для растений, изобилие или, наоборот, бедность видового состава животных могут свидетельствовать о более теплых или более холодных условиях. Холоднокровные животные могут свидетельствовать о теплом климате, особенно если их остатков попадается много. Важным признаком климатических условий могут быть размеры животного. Существует правило Бергмана, согласно которому теплокровные животные близких видов имеют тем больший размер, чем холоднее климат, в котором они живут. Холоднокровные животные, наоборот, больших размеров достигают в условиях теплого климата.

При оценке климата прошлого косвенные индикаторы климата используются очень осторожно. Каждый из них в отдельности не позволяет сделать уверенный вывод о состоянии климата, надежные результаты получаются только при использовании всего комплекса данных — изучении отложений осадочных пород, рельефа, растительных и животных остатков.