Катастрофы и изменение климата в миоцене (23-5,3 млн. лет назад) - Земля до потопа: исчезнувшие континенты и цивилизации

Катастрофы и изменение климата в миоцене (23-5,3 млн. лет назад)

Начавшееся на рубеже эоценовой и олигоценовой эпох (34 млн. лет назад) общее глобальное похолодание продолжалось почти до конца плиоценовой эпохи неогенового периода (2 млн. лет назад), после чего оно сменилось периодическими колебаниями температуры, приводившими к смене ледниковых и межледниковых эпох. Иногда это время продолжительного падения температуры называют Кайнозойской ледниковой эпохой. В олигоцене и неогене (34-2 млн. лет назад) происходило смещение умеренно-теплых, субтропических и тропических зон с севера на юг в Северном полушарии и с юга на север в Южном полушарии и увеличение разницы сезонных и суточных температур. Климат на Земле становился все более и более холодным и засушливым, а климатическая зональность в конце неогена стала близкой современной. Среднегодовые температуры в умеренных широтах только в олигоцене (34-24 или 23 млн. лет назад) понизились примерно на 10 ° С и в конце периода составили 9-12°С. В неогене они упали почти еще на столько же, и в конце плиоцена (2 млн. лет назад) достигли уровня, близкого к современным значениям (2-4°С). Среднегодовые температуры воздуха в приполярных районах в позднем олигоцене составляли всего около 5°С, а в конце плиоцена там уже отмечались их устойчивые отрицательные значения.В раннем миоцене (24 или 23 -16 млн. лет назад) температуры поверхностных вод в низких и высоких широтах, по данным И.А. Басова (1997), различались незначительно. Температура же глубинной океанической воды, по данным М. Рэймо и В. Радимана (Raymo M.E., Ruddiman W.F., 1992), была на 12°С выше современной. Однако, уже к концу миоцена (7-5 млн. лет назад) разница между температурами вод на экваторе и в полярных районах составляла 12°С, а температура поверхностных вод вокруг Антарктиды не превышала 3°С. В неогеновом периоде (24 или 23 -2 млн. лет назад) климат стал не только более холодным, но и более сухим. Тропические и саванновые леса, занимавшие некогда огромные площади от современной Центральной Европы до Монголии, постепенно сменились саваннами и степями. Пальмы в Центральной Европе и Северной Азии (севернее г. Волгограда) уже в середине миоценовой эпохи стали редкостью. Широкое распространение получили деревья субтропической и умеренной зон с опадающей листвой: дуб, бук, клен, грецкий орех, вяз, каштан, платан, рябина. Появились виды растений, и ныне произрастающие в Южной Европе и Предкавказье. Более разнообразными стали хвойные: ель, кипарис, сосна, секвойя, тис; однако многие из перечисленных форм вскоре отступили дальше на юг.В Западной Сибири преобладали широколиственные леса из листопадных древесных пород, характерных для областей теплой части умеренного пояса. Постепенно они сменились темнохвойной тайгой, в состав которой вначале входили и теплолюбивые виды: тсуга, птерокария, грецкий орех, дуб, лещина и другие. Общее глобальное олигоцен-неогеновое похолодание сопровождалось отдельными периодами довольно существенных (3-5°С и более) колебаний среднегодовой температуры. Первое такое событие (хетт-аквитанское похолодание) имело место на рубеже олигоцена и миоцена (24 или 23 млн. лет назад). Тогда произошло резкое, хотя и непродолжительное понижение температуры, которое затем сменилось довольно длительным потеплением.

В начале миоцена началось новое сильное оледенение Антарктиды и в течение всего оставшегося времени большая часть этого континента была покрыта льдом, хотя площадь ледников несколько раз существенно менялась. Оледенение привело к значительному понижению уровня океана и дальнейшему сокращению площади и омелению внутриконтинентальных морей.Примерно в это же время (не менее 22 млн. лет назад, по данным Жетанга Гуо и его коллег из Китайской Академии наук) возникли Великие Азиатские пустыни к северу от Тибетского плато. Это подтверждается накоплением 231 слоя древней коричневатой, нанесенной ветром, пыли, называемой лёссом. Лёсс откладывался в период с 22 (24) до 6,2 млн. лет назад между слоями красной глины. Примечательно, что каждый такой слой формировался на протяжении около 65 тысяч лет. На рубеже палеогенового и неогенового периодов произошла достаточно резкая смена видового разнообразия фауны и флоры. Вымерли гигантские млекопитающие индрикотерии и титанотерии. Практически полностью исчезли и морские микроорганизмы. В неогеновое время животный и растительный мир приобрел облик, близкий современному.При переходе от олигоцена к миоцену происходили интенсивные тектонические движения по всему земному шару. Они привели к подъему и расколу континентов и начавшемуся отделению Африки от Аравии. В начале миоцена приобрела современные очертания Восточно-Африканская рифтовая система разломов, которая протянулась более чем на 6000 км от нижнего течения р. Замбези на юге Африки до Мертвого моря на Ближнем Востоке и включала рифтовые зоны озер Танганьика и Эдуарда, п-ова Сомали, озер Рудольфа и Дофине, Эфиопии и Красного моря и Аденского залива. В это же время начался новый этап развития Байкальской рифтовой системы, протянувшейся на 2500 км от Северо-Западной Монголии через горные сооружения Восточной Сибири до Южной Якутии. Образовались рифтовые зоны долины р. Рейна и Калифорнийского залива, а также грандиозная система сдвигов земной коры на востоке Северо-Американского континента.Формирование рифтовых зон и разломов сопровождалось интенсивной вулканической деятельностью и излиянием плато-базальтов. В Колумбийском плато (США) они покрывают многосотметровым плащем площадь свыше 160 000 кв. км . В начале миоценовой эпохи (24 или 23 млн. лет назад) началось (по другим данным, возобновилось) интенсивное поднятие Альп, Кавказа, Загроса, Гималаев и других систем Альпийско-Гималайского горно-складчатого пояса, Скандинавских гор, Памира, Тянь-Шаня, Алтая, Саян, Верхоянского и Станового хребтов, гор Восточного Китая, Африки, Аравийского полуострова, Восточной Австралии, Кордильер, Аппалачей, Анд и ряда других областей. На границе палеогенового и неогенового периодов повсеместно отмечаются региональные стратиграфические перерывы, а олигоценовые и миоценовые отложения часто залегают друг на друге с резким угловым несогласием (их накопление было разделено так называемой «савской» складчатостью). Потепление в начале миоцена, по данным И.А. Басова (1999), имело глобальный характер и нашло отражение во всех широтных зонах океана. В умеренных широтах температура поверхностных вод была высокой (около 15°С), а среднегодовая температура на суше составляла 9-14°С.В раннем миоцене (24 или 23 - 16 млн. лет назад) продолжалось потепление, отразившееся в уменьшении соотношения изотопов O18 и O16 в раковинах планктонных фораминифер. Оно достигло своего максимума в самом конце периода. Tемпература поверхностных вод в Южной Атлантике, повысилась тогда еще на 2°С. В конце раннего миоцена в Северной Атлантике широко распространились типичные экваториально-тропические виды фораминифер и наннопланктона, которые достигли широты плато Рокколл. По данным Р. Чисилски с коллегами (Ciesilskietal, 1989), в Норвежском море до 18,7 млн. лет назад температурный режим был близок к субтропическому. В самом конце раннего миоцена (18,7-16,6 млн. лет назад, по датировке этого исследователя) последовал период существенного похолодания, после которого температура поверхностных вод снова повысилась. На рубеже раннего и среднего миоцена (около 16 млн. лет назад, по последним стратиграфическим схемам) отмечался очередной «всплеск» тектонической активности в Альпах, Тибете, Гималаях и других системах Альпийско-Гималайского горного пояса.

Новое понижение температуры поверхностных вод в Арктике и северо-западной части Тихого океана произошло в среднем миоцене, около 15 или 14-13 млн. лет назад. По данным бурения океанических осадков и исследования прибрежных отложений, в среднем-позднем миоцене (16-10 миллионов лет назад, по данным разных исследователей) появились первые ледовые покровы (сезонные морские льды) в Северном Ледовитом океане . Примерно в это же время произошло первое значительное оледенение северо-восточного побережья Аляски (около 13 млн. лет назад) и Центральной Аляски (10 млн. лет назад ). 10 млн. лет назад возникли ледники в Исландии. По-видимому, еще раньше образовался ледовый покров Гренландии. Во вpемя среднемиоценового поxолодания значительно увеличилась площадь ледниковых покровов в Антаpктиде. 14-15 млн. лет назад отмечался новый этап усиления тектонической активности на Земле – произошли сильные подвижки вдоль Восточно-Африканского, Красноморского и Аденского рифтов и подъем разных систем Альпийско-Гималайского горно-складчатого пояса. В это время образовались протяженные системы разломов (взбросов) в Южном Тибете, происходила интенсивная вулканическая деятельность, а все более ранние отложения были смяты так называемой «штирийской» складчатостью. Начавшееся в среднем миоцене глобальное похолодание сменилось периодом относительного потепления в интервале времени 12 (11,5) - 10,4 (10,0) млн. лет назад *** , когда в Чукотское море вновь проникли субтропические виды диатомовых водорослей. За ним последовало новое похолодание (10-9 млн. лет назад) и новое потепление (9-8 млн. лет назад). Похолодание достигло своего максимума к концу позднего миоцена ( 5,3 млн. лет назад, по последней стратиграфической схеме; 5,5-5,3 млн. лет назад по результатам глубоководного бурения). После этого произошло новое потепление, во время которого температура была выше современной на 4-5°СОднако, оно длилось очень недолго.

По данным Томаса Денка из Шведского музея естественной истории, Фриджира Гримсона из Исландского университета и Златко Квачека из Университета Чарльза (Прага, Чехия)***, средне-позднемиоценовое потепление происходило скачкообразно. Так, между 12 и 10 млн. лет назад на территории Исландии произрастали магнолии, лавры, мирты, тюльпанные и другие субтропические деревья. После этого последовало довольно сильное похолодание и новые относительно теплолюбивые растения проникалили на эту территорию соответственно 10, 9-8 и 7 млн. лет назад. Отмеченные выше периоды похолодания и потепления совпадали с проявленными по всему миру повышениями и понижениями уровня мирового океана.Во время позднемиоценового похолодания (10-9 млн. лет назад) отмечался интенсивный рост ледового щита в Антарктиде, что привело к понижению температуры поверхностных вод вокруг этого материка до 3°С и исчезновению планктонных фораминифер с известковым скелетом. Примерно в это же время (10 млн. лет назад), по данным В.Г. Казьмина (1987), возобновилось активное развитие Восточно-Африканской, Красноморской и Аденской рифтовых зон. И.Н. Межеловский на защите своей докторской диссертации в 2006 году показал, что около 10 млн. лет назад начался спрединг (образование новой океанической коры) в Аденском рифте, который был связан с началом перемещения Сомалийской плиты относительно Африки. В позднем миоцене происходили наиболее значительные перемещения земной коры по надвигам и сдвигам на западном побережье Северной Америки - в том числе по разлому Сан-Андреас, а образовавшиеся осадки были смяты в складки.