5.4. Критический анализ теории

материкового покровного оледенения

Современные, представления об оледенениях и их геологической деятельности. В соответствии с традиционными пред­ставлениями, ледники распространялись на расстояние до 2000 км. Однако ряд современных данных вступает в противоречие с подобными утверждениями.

Новые материалы изменили прежние представления о време­ни начала великих оледенений. Имеются свиде­тельства существования, по крайней мере, в течение последних 5–6 млн. лет трех длительных эпох крупных глобальных похо­лоданий – 6–3 млн. лет, около 1,5 млн. лет и от 900 тыс. лет до настоящего времени.

Оказалось также, что время, потребное для накопления толщи льда покровных ледников, по крайней мере, в три раза больше отводимого существующими схемами. В пользу такого утверждения свидетельствуют, например, полученные теорети­чески и эмпирически данные о скорости растекания льда. Установлено, что скорость растекания мореносодержащего льда в несколько раз меньше, чем чистого из-за снижения пластичности. Расчеты и прямые наблюдения говорят о том, что для формирования ледникового щита радиусом 1000 км требуется от 45 до 85 тыс. лет, а по П. А. Шумскому, даже более 400 тыс. лет. Это подтверждает и возраст придонных слоев льда Антаркти­ды, составляющий около 250 тыс. лет. Таким образом, чтобы допустить широкий разнос крупнообломочного материала мате­риковым льдом, необходимо увеличить продолжительность ледни­ковых эпох. Современные данные не исключают этого в некото­рых случаях, так как похолодания начались, по крайней мере, 10 млн. лет назад, а появление ледников в Северном полушарии – около 5 млн. лет назад.

Что касается штриховок, борозд и шрамов на поверхности коренных пород и обломков, оставленных деятельностью ледни­ков, то в ряде работах последних лет показана невозможность этого по многим причинам. В ряде случаев штрихи и борозды являются результатом тектоничес­ких смещений по плоскостям взбросо-надвигов и сдвигов, представляя собой не что иное, как типичные зеркала сколь­жения. Такие явления наблюдаются и во внеледниковых районах.

Штрихи и царапины может наносить на прибрежные скалы, сложенные песчаниками, известняками, доломитами также реч­кой лед в период весенних ледоходов и припайный лед круп­ных озер в период весенних штормов. Кроме ледников и пла­вающего льда подобные же микроформы образуются и под влия­нием многих других причин, среди которых наиболее частыми являются оползни, обвалы, солифлюкционные и селевые потоки. Кроме того, геологические материалы свидетельствуют, что возраст наблюдаемой ныне полировки и штриховки скальных по­верхностей в подавляющем большинстве случаев не выходит за пределы голоцена, т.е. связь их с воздействием даже, самого молодого из покровных ледников маловероятна. Бараньи лбы и курчавые скалы имеют тектоническое происхождение, а затем обработаны процессами абразии в волноприбойной зоне и воз­действием двигавшегося покровного ледника.

И, наконец, площади распространения кор выветривания. Они установлены ныне на Кольском полуострове, в Карелии, на западе Архангельской области и, украинскими геологами, нес­колько севернее южной границы показываемого на картах ареа­ла распространения днепровского ледника. Наличие остаточных кор выветривания, их широкое площадное распространение дают возможность сделать вывод о длительных эпохах химического выветривания. Эти коры могли сохраниться только или вслед­ствие весьма слабого ледникового воздействия или, что более логично, его отсутствия. На незначительную в ряде случаев ледниковую экзарацию или на ее о

Суммируя накопленные к настоящему вре­мени данные об условиях, времени возникновения и развития ледников, их тепловом режиме, об энергетике и механизме движения льда, об эффекте гляциоизостазии, а также о резуль­татах их геологической деятельности, неизбежно приходится делать вывод о том, что многие существующие постулаты клас­сической ледниковой теории требуют пересмотра. Приведенные данные являются достаточным основанием для выдвижения кон­курирующих гипотез.

О соотношении оледенений и межледниковий, трансгрес­сий и регрессий. Большинством исследователей считается, что ледниковые эпохи были во время регрессий Мирового оке­ана, которые обычно объясняют гляциоэвстатическими причи­нами. Морские трансгрессии в таких построениях относятся только к межледниковьям. В литературе имеются существенно отличающие­ся оценки количественного выражения размеров гляциоэвстатических трансгрессий и регрессий. К тому же, они нередко находятся в противоречии с данными об условиях залегания и распространения морских плейстоценовых отложений (наличие ледово- и ледниково-морских отложений, широкое площадное распространение высоких, до 100–120 м и выше, морских аккумулятивных равнин, формировавшихся в эпохи похолоданий и др.). Анализ этих данных для различных районов севера Евразии позволяет ряду исследователей делать вывод о том, что некоторые оледенения развивались синхронно с морскими трансгрессиями (Лазуков, 1976).

Только гляциоэвстатический фактор не в состоя­нии объяснить имеющиеся материалы по гипсометрии морских надводных и подводных равнин и террас и возрастные взаимо­отношения между ледниковыми и морскими отложениями. Извест­но, что все доплейстоценовые колебания уровня океана, транс­грессивные и регрессивные фазы развития вызывались текто­никой. Поэтому странным является выдвижение совершенно иных причин колебаний уровня Мирового океана в плейстоцене, ко­торые признаются и являются на самом деле следствием тек­тонической активизации.

Однако многие исследователи считают, что колебания уровня океана в четвертичное время в основном определялись перераспределением воды в гидросфере между твердой и жидкой фазами, связанным с климатическими причинами, и происходили в пределах отметок +10 и –100 м. По мнению сторонников этой точки зрения, эпохи похолодания сопровождались образованием ледниковых покровов и изъятием соответствующих объемов воды из океанов, понижением их уровня. В эпохи по­тепления ледниковые покровы таяли, вода возвращалась в оке­аны, уровень их снова повышался.

Тектонические движения, изменения конфигурации суши и морей, высоты материков и глубины океанов, особенности рельефа, распределения океанических течений и т. п. оказы­вают огромное влияние на особенности атмосферной циркуля­ции и климата. Особенно велика в этом роль крупных океани­ческих трансгрессий и регрессий. Г. И. Лазуков (1989) при­ходит к выводу, что материковые оледенения большинства об­ластей Евразии не могли возникнуть и развиваться в условиях повсеместной регрессии океана. Анализируя эту идею, В. А. Зубаков заключает, что "этот вывод противоречит общеприня­тому и, по-моему, бесспорному заключению о том, что покров­ные оледенения соответствуют глобальным регрессиям океана"²².

Таким образом, существуют две противоположные точки зрения по поводу роли тектонических движений и гляциоэвстатики в истории Мирового океана, их роли в развитии оле­денений. При этом чрезвычайно мало сведений в литературе имеется по истории Мирового океана в плиоцене. В целом уровень взаимного критического анализа различных воззрений до­пускает выдвижение самых различных гипотез, учитывающих и ведущую роль тектонических движений и гляциоэвстатику в ко­лебаниях уровня Мирового океана и их соотношение с потепле­ниями и похолоданиями.

Литолого-геохимическая характеристика осадков, формирование которых связано с ледниками и дрейфующим льдом. Основ­ные литологические и геохимические признаки основных морен покровных ледников можно представить следующим образом: 1) неоднородность; 2) несортированность; 3) неокатанность (или, часто, слабая окатанность) сла­гающего материала; 4) неслоистость (или неясная слоистость) толщи; 5) ориентировка длинных осей многих или большинства об­ломков в теле основной морены в направлении движения ледни­ка; 6) нахождение в морене значительного числа валунов утюгообразной формы; 7) повышенная уплотненность глинистых и суглинистых морен; 8) наличие своеобразной сланцеватости; 9) карбонатные новообразования, корочки на валунах, конкреции, а также сцементированные карбонатным, гипсовым и железистым цементом участки в рыхлой толще мелкозема морены; 10) характерна нейтральная, слабокислая или слабощелоч­ная среда.

Эти основные литологические признаки считаются иссле­дователями, сторонниками классической ледниковой теории, характерными для морен покровных ледников. Однако изучен­ные материалы, характеризующие все десять литолого-геохимических признаков валуносодержащих толщ, относимых к отложе­ниям покровных ледников, показывают, что ни один из них, взятый в отдельности, ни даже их комплекс не позволяют дос­таточно строго и однозначно определить их ледниковый гене­зис.

Исследования выявляют большую пространствен­ную изменчивость литолого-геохимических признаков валуно­содержащих толщ. Значительная пространственная изменчивость литологических показателей морен, свойственна также сравнительно небольшим регионам и отмечается даже в пределах одного разреза. Так, например, в моренах Ростовской низины показатели глинистос­ти и опесчаненности колеблются соответственно от 5 до 20% и от 9 до 47%, а в разрезе Черемошник гранулометрический состав морен меняется от валунных тяжелых суглинков до валунно-гравийных песков (Евдокимов, Парамонова, 1976).

Большая пространственная изменчивость литологических показателей ледниковых отложений снижает их стратиграфо-генетическую и палеогеографическую значимость. К тому же оказалось весьма сложно выявить закономерности террито­риальной изменчивости состава отложений, обусловленной вза­имодействующими между собой различными факторами литогене­за. Для преодоления этих трудностей наиболее плодотворным оказалось литолого-палеогеографическое районирование по ти­пу питающих провинций в их тесной связи с прочими палеогеог­рафическими факторами литогенеза (Судакова, 1980, 1990 и др.).

За последние три десятилетия позднекайнозойские гляциально-морские осадки установлены многочисленными исследо­ваниями на акваториях всех Арктических и Антарктических мо­рей. Сделанные ориентировочные подсчеты показали, что на шельфе и в батиальной зоне они занимают площадь, составляющую 18–19 млн. кв. км. Таким образом, ледово- и ледниково-морские отложения яв­ляются одним из наиболее широко распространенных типов сре­ди всех позднекайнозойских осадков на нашей планете.

Изученные материалы свидетельствуют о том, что мореноподобные бассейновые осадки (диамиктон) внешне весьма похожи, а иногда без специального проведения микропалеонтоло­гических, диалогических и геохимических исследований вооб­ще неотличимы от отложений покровных ледников. Для них ти­пичны все те же десять основных признаков, характеризующих и осадки, относимые к отложениям покровных ледников – море­нам, но, кроме того, и ряд достаточно заметных отличий (фауна, микрофауна, солевой состав, слоистость, окатанность об­ломков и др.).

Проведенное рассмотрение литолого-геохимических призна­ков ледово- и ледниково-морских (бассейновых) мореноподобных осадков диамиктона областей трансгрессий океана приво­дят к заключению, что многие из них весьма близки или, чаще, аналогичны признакам, характеризовавшим валуносодержащие тол­щи региона, охватывающего Балтийский щит и пространство, расположенное к югу от него – от Белоруссии и севера Украи­ны, где они подавляющим большинством исследователей относят­ся к отложениям покровных ледников – моренам. Это указывает на то, что для уверенного определения их генезиса необхо­димы дополнительные критерии.

Н. Г.Судакова подчеркивает, что трудности литологического анализа усугубляются гипотетич­ностью происхождения того или иного осадка, неизвестностью области сноса материала и харак­тера его доставки. Поэтому необходимо прорабатывать не одну, а не­сколько версий ис­точников и способов поступления материала, которые могут взаимно исключать друг друга. Для повышения эффективности ис­пользования литологического анализа в стратиграфо-палеогеографиче­ских исследованиях предлагается выполнять литолого-палеогеографиче­ское районирование по типу питающих про­винций и в связи с другими факторами литогенеза. Дело за тем, чтобы выполнить такую работу ис­ходя не только из представ­лений классической ледниковой теории, но и на основе гипо­тезы формирования диамиктона дрейфующим льдом, его переот­ложения солифлюкционными и другими процессами.

Органические остатки в толще позднекайнозойских отложений. В большом количестве работ последних лет встречают­ся упоминания о нередком или повсеместном нахождении мор­ской фауны и микрофауны в толщах позднекайнозойских отложе­ний. Это касается ряда районов Прибалтики и северных облас­тей нашей страны. Однако сторонники классической ледниковой теории сам факт нахождения фауны и микрофауны объясняют или захватом ее ледниками, двигавшимися из Скандинавского центра по дну Балтийского и Белого морей или из гипотетичес­кого центра, располагавшегося на шельфах Баренцева и Кар­ского морей, из донных осадков, или из подстилающих морских, одинцовских или микулинских отложений.

Дислокации и отторженцы. Одним из характерных призна­ков толщи плиоцена и плейстоцена (в том числе входящих в их сос­тав валуносодержащих осадков), а также более древних – мио­ценовых, палеогеновых, реже меловых и юрских отложений, слагающих верхнюю часть чехла платформенных регионов, яв­ляется широко распространенные в них нарушения горизонталь­ного залегания. Это сложные и разнообразные по форме складки, сбросы, сдвиги, надвиги, а также блоки и глыбы четвертич­ных и дочетвертичных пород, иногда очень крупные, так на­зываемые отторженцы.

Сторонники классической ледниковой теории считают об­разование этих дислокаций и отторженцев следствием дина­мического и статического воздействия массы ледниковых щитов. Ледники сминают и раздавливают подстилающие их слабо литифицированные осадки, срывают и отторгают выступы пород коренно­го ложа и перемещают их в направлении движения льда.

Вместе с тем, в последние три десятилетия все более становится ясным, что происхождение этих деформаций, обра­зование отторженцев является результатом проявления многих тектонических и иных процессов, отражающих раз­личные условия, характерные для площадей, на которых они распространены и в тех районах, где покровные оледенения в кайнозое заведомо не проявлялись и которые именуются в ли­тературе внеледниковой зоной.

Среди причин появления там сложной складчатости и оттор­женцев отмечаются такие, как глиняный и соляной диапиризм и связанные с ним мощные, широко распространенные пласти­ческие и дизъюнктивные деформации, ползучесть и пучинистость карбонатных пород, блоковые дви­жения фундамента, неотектонические движения, действие ополз­ней и обвалов, процессы селеобразования, удары метеоритов, охватывавшие гигантские территории мерзлотные процессы и многие другие. В ряде случаев дислоцированность пород и по­явление отторженцев являются следствием одновременного про­явления нескольких причин, их взаимодействия.

Сравнительный анализ показывает, что причины появления дислокаций и отторженцев в границах областей, предположите­льно покрывавшихся ледниками являются аналогичными.

* * *

Заключение. В палеогеографии преобладают эмпиричес­кие теории с отдельными формализованными подходами, Важнейшими являются теории направленно-ритмического изменения географической оболочки, метахронности, ледниковая и другие, отражающие пространственно-временные отношения в природе земной поверхности. В палеогеографии позднего кайнозоя наи­больший интерес вызывает ледниковая парадигма, включающая кон­цепции (или теории) горного, материкового покровного и подземного, а также морского оледенения. Однако ряд совре­менных данных о динамике ледников и их геологической дея­тельности, о соотношении оледенений и колебаний уровня Миро­вого океана, о литологии валуносодержащих толщ и находках в них органических остатков, дислокациях и отторженцах, и др. приводит к выводу о том, что многие существующие постулаты классической ледниковой теории требуют пересмотра.