13.4. Климатическая и биогеографическая зональность

В раннем карбоне господствовал влажный тропический климат. Об этом свидетельствуют широкое распространение оолитовых, органогенных и высокомагнезиальных хемогенных известняков и доломитов, угленосных отложений, бокситов, разнообразных кор выветривания и весьма теплолюбивый состав морской и наземной фауны и флоры (рис. 13.9). Высокие значения температур получены изотопным и магнезиальным методами по скелетным карбонатам. В США средние температуры среды обитания брахиопод составляли 25—30 °С, в Закавказье 20—24, на Урале 22—24 °С.

В Северном полушарии аридные условия господствовали в центральной части Северо-Американского материка, на юго-востоке Восточной Европы, на западе Средней Азии и в Казахстане, где известны эвапоритовые и карбонатно-гипсоносные отложения и распространены континентальные гипсоносные и карбонатные красноцветы. Существование южного аридного пояса намечается по распространению гипсоносных и карбонатных красноцветных отложений в Южной Америке, в северной части Африки и на северо-западе Австралии.

Экваториальные влажные условия господствовали на юге США, в Мексике и Центральной Америке, где развиты угленосные и бокситоносные образования и широко распространены озерноболотные фации, коры выветривания, а в осадочных породах заключены хорошо сохранившиеся остатки растений. Условия экваториального климата господствовали также в Западной Европе и на Восточно-Европейской платформе. В этих районах происходило интенсивное угленакопление, были развиты коры выветривания латеритного профиля, распространены фации обильно увлажненных ландшафтов, формировались карбонатные и бокситоносные отложения, а фауна и флора представлены исключительно тропическими формами.

Влажные тропические условия характерны для значительной части континентов Северного и Южного полушарий. На СевероАмериканском континенте тропические условия с равномерным и

263

264

обильным увлажнением существовали на севере США и в Канаде. Аналогичные условия были характерны для Сибирского континента, северо-востока России, Монголии, Китая и восточной части Палеотетиса.

Периодические изменения режима увлажнения были свор ственны территориям Зауралья, Средней Азии, Центрального Казахстана, Алтая, Центрального и Южного Китая, Таймыра, Верхоянья, Омолонского массива и Чукотки. Неустойчивый режим увлажнения отразился как на составе растительности, где преобладали формы, способные переносить засухи, так и на корах выветривания и продуктах их переотложения.

Влажные тропические и субтропические условия существовали на значительной части Южно-Американского материка. Здесь распространены угленосные отложения, а терригенные толщи характеризуются высокой степенью отсортированности и преобладанием устойчивых к выветриванию минералов. Обильное увлажнение было свойственно значительной части Африканского континента и северо-западным районам Австралии. В Восточной и Южной Австралии климат, по-видимому, был близок к субтропическому. Здесь распространены угленосные толщи, содержащие остатки лепидодендронов и кордаитов, предпочитавших прохладные условия.

Умеренный климат в раннем карбоне был характерен для Антарктиды и, вероятно, востока Азии, где присутствует обедненный комплекс морской фауны и широко развиты полимиктовые терригенные толщи. Низменности покрывались папоротникообразнымн формами, произраставшими в умеренных условиях.

В среднем и особенно в позднем карбоне климат сильно изменился. Самой характерной особенностью этого времени является прогрессивно развивавшееся похолодание, которое привело к возникновению в высоких широтах покровного оледенения (рис. 13.10 и 13.11). Даже в экваториальном поясе средние годовые температуры понизились на 3—5°. Средняя глобальная температура Земли в позднем карбоне оказалась на 10—15° ниже, чем в раннем карбоне.

Напротяжении второй половины карбона последовательно сокращается ареал развития кораллов и фузулинид, основная масса которых сосредоточилась в приэкваториальной области. Со среднего карбона начинают хорошо различаться комплексы Средиземноморской и Бореальной фито- и зоогеографической областей. Граница между ними совпадает с границей тропического п субтропического климата.

В пределах тропического пояса, существование которого во второй половине карбона обосновывается развитием континентальных красноцветов, терригенных мономиктовых и олигомиктовых формаций, карбонатной и карбонатно-сульфатной формациями и теплолюбивой фауной, произрастала обильная растительность, состоящая из лепидофитов, каламитов и древовидных папоротников.

265

266

Рис. 13.11. Климатическая зональность материков в позднем (карбоне на палинспастической основе. Условные обозначения см. на рис. 9.6

Аридная область в Северном полушарии выделяется по распространению присущих ей литологических показателей в центральной части США и на востоке Лавруссии. Она простирается от Шпицбергена и Северной Европы через Восточно-Европейскую платформу в Центральный Казахстан и Западный Китай. С течением времени площадь аридной области увеличивалась. Иссушению стали подвергаться вся Европа, Ближний и Средний Восток.

Южная аридная область фиксируется по распространению красноцветных карбонатных и гипсоносных отложений на севере и северо-западе Южной Америки, на побережье Гвинейского залива и в Северной Африке. Между аридными поясами располагался пояс экваториального влажного климата. Такие условия существовали в Центральной Америке, Мексике, Аппалачах, на северо-западе Африки, в Западной Европе, Донецком бассейне, на Кавказе, в Северной Анатолии и, возможно, в Аравии. К этому же

267

поясу принадлежали районы Центрального и Южного Китая, Индокитая и значительная часть океана Палеотетис. В этом регионе располагались протяженные угольные бассейны, формировались латеритные коры выветривания и бокситы.

В условиях переменно-влажного климата, существовавшего на перифериях экваториального пояса, развивались своеобразные ландшафты с растительностью и животными, способными переносить периодическую засуху. Влажные тропические условия свойственны северным районам США, Канаде, Западной и Восточной Сибири, Восточному Казахстану, Монголии, Северному Китаю.

Начиная с середины карбона температуры стали снижаться, что незамедлительно сказалось на растительности и животных. Карбонатность осадков стала уменьшаться и возросла роль аркозового и полимиктового материала. Вместе с похолоданием появились признаки иссушения климата. В Центральном и Восточном Казахстане стали формироваться грубые красноцветные и доломитовые осадки. Среди растительности появляются формы, способные переносить периодически возникающие засухи.

Несмотря на понижение температуры в позднем карбоне, в Лавруссии и примыкавших к ней микроконтинентах зимы были безморозными. Согласно представлениям С. В. Мейена, степень изоляции флоры Сибирского континента увеличивалась. Появились деревья с кольцами прироста и для этой области характерной была своеобразная ассоциация растительности, называемая кордаитовой тайгой.

Наиболее прохладные условия в Евразии существовали на востоке Сибирского материка, в Верхоянье, в бассейне р. Колымы и в Корякско-Камчатской области. Понижение температур на материках Южного полушария было наиболее сильным, что привело к возникновению материкового оледенения. Доказательством этого является распространение специфических ледниково-морских образований. Они широко распространены в Южной Америке, Южной и Центральной Африке, Австралии и Индии. Тиллиты и остатки холоднолюбивой флоры в межтиллитовых отложениях обнаружены в Восточной Антарктиде. За пределами областей, покрытых ледниками, располагались перигляциальные степи, в пределах которых формировались флювиогляциальные отложения. Моренные и мореноподобные отложения довольно часто переслаиваются с отложениями, в которых имеются остатки флоры. Это в основном представители холоднолюбивой глоссоптеридиевой, гондваноптеридиевой и кардиоптеридиевой флоры.

Палеобиогеографическое районирование морей каменноугольного возраста не такое четкое, как в девоне. В раннем карбоне в восточной части Лавруссии выделяются Средиземноморская и Бореальная области, которые в свою очередь разделяются на ряд провинций. Бореальная область была тесно связана с располагавшейся в Западном полушарии Северо-Американской областью. В обеих областях в отличие от Средиземноморской развиты обедненные комплексы фораминифер, кораллов и брахиопод. В среднем

268

и позднем карбоне различия между ними стали более значительными. В Бореальной области исчезли фузулиниды и колониальные кораллы и взамен них появились новые семейства брахиопод.

Большим разнообразием на континентах обладала растительность. Выделяются еврамерийская, ангарская, катазпатскаяигондванская флоры. Еврамерийская флора распространена в Северной Америке, Северной Африке, Европе, на Кавказе, в Малой и Центральной Азии. Она состоит из древовидных лепидодендронов, зигоптеридиевых, ботриптеридиевых и мараттиевых папоротников, каламостахиевых, тригонокарповых, лагеностомов, кордаитовых, а также травянистых плауновидных.

Анга-рская флора состоит из обедненных сообществ лепидоф-и товых и сфенофиллов. В ней полностью отсутствуют папоротники и голосеменные, характерные для еврамерийской флоры. В катазиатской флоре наряду с еврамерийскими присутствуют специфичные эндемичные лепидофиты и папоротники. В гондванской флоре доминируют Glossopteris и Gangamopteris. Они появились в позднем карбоне и известны на всех гондванских материках. До нее здесь доминировали тонкоствольные плауновидные, папоротниковые и членистостебельные.