Временной предел астрономической регуляции ритмов
В геологической истории Земли наряду с рассмотренными выделяются более долгопериодные ритмы и фазы: тектонические эпизоды с периодом повторяемости 1-2 млн лет; тектонические фазы Штилле с периодом повторяемости 10-20 млн лет; циклы Бертрана (периоды смены таласократических и теократических эпох с интервалом около 150 млн лет или меньше); циклы Вилсона (периоды возникновения и распада Пангеи с интервалом около 600 млн лет).
В связи с этим возникают два вопроса: во-первых, на каком масштабном уровне циклов связь тектоники и климата становится генетической, а не парагенетической, т.е. тектонические изменения обусловливают климатические, и нужда в их внешней регуляции отпадает; во-вторых, где грань между астрономически обусловленными ритмами и цикличностью как проявлением автоколебаний эндогенной жизни Земли, запечатленных в последовательности тектономагматиче- ских событий?
Неотектонический этап является теократической эпохой последнего, альпийского, цикла Бертрана, пришедшей в конце эоцена на смену таласократиче- ской эпохе мезозоя и раннего палеогена. Как и другие теократические эпохи, его отличают высокая контрастность рельефа и минимум трансгрессий на континентах, что связывается с общим изменением тектоно-магматической активности Земли [Трифонов, 1990а]. Вместе с тем наиболее полное выражение неотектонический этап получил в течение последней крупной фазы диастрофизма Штилле, охватывавшей поздний миоцен и ранний плиоцен (10-3,5 млн лет назад). В течение этой фазы и более отчётливо после неё фиксируются эпизоды тектонической активизации, общие для Среднеазиатского и Кавказско- Ближневосточного регионов, Загроса, Великой Африканской системы разломов, Исландии, Камчатки, запада Северной Америки и повторявшиеся через 1-2 млн лет [Трифонов, 1999]. А.Е. Додонов [2001] выделил в Средней и Центральной Азии, включая Тибет и Гималаи, эпизоды около 3,5; 2,5-1,8 и 1,(0-0,8 млн лет назад.
На этих масштабных уровнях климатические изменения следовали за тектоническими. Согласно изотопно-кислородным измерениям, глобальное похолодание фиксируется с конца эоцена, когда уже проявились первые признаки, характерные для неотектонического этапа, а к олигоцену относятся первые следы оледенения Антарктиды. Похолодание стало особенно ощутимым в плио- цен-четвертичное время, после первых проявлений позднемиоцен-раннеплио- ценовой фазы орогенеза. С середины плиоцена (около 3 млн лет) оледенения фиксируются не только в полярных широтах - Антарктиде [Селиванов, 1996] и Исландии [Трифонов, 1983], но и в горах Средней Азии [Никонов, Пахомов, 1984]. В качестве факторов воздействия тектоники на климат можно рассматривать усиление теплоизлучения планеты в связи с горообразованием, а затем и вторичные эффекты геократизма - усиление климатической контрастности, возрастание альбедо территорий, покрытых ледниковым и снежным покровом, и уменьшение содержания СО2 в атмосфере.
Более тесная и очевидная связь устанавливается между тектоническими и климатическими событиями плиоцена-квартера Средней и Центральной Азии на масштабном уровне эпизодов ускорения поднятия. Они вызывали похолодание региона и сначала приводили к оледенениям. Но дальнейшее воздымание Гималаев-Тибета-Каракорума-Памира изменило атмосферную циркуляцию, преградив дорогу влажным муссонам Индийского океана [Momer, 1991], из-за чего регион испытал аридизацию, и позднеплейстоценовое оледенение имело существенно меньшее распространение, чем ранне-среднеплейстоценовое [Додонов, 2001].
Таким образом, на масштабных уровнях порядка миллиона лет и больше климатические изменения обусловлены тектоническими, и нет нужды объяснять их синхронность внешними, орбитально-астрономическими, причинами.
Сложнее решить вопрос, на каком масштабном уровне астрономически обусловленные ритмы сменяются автоколебаниями эндогенной активности. Мы полагаем, сугубо гипотетически, что эта грань проходит между тектоническими
фазами и эпизодами.
Для первых характерна одновременная тектономагмати- ческая активизация областей с различными геодинамическими обстановками. Для вторых установлена противофазность активизации горно-складчатых поясов сжатия и рифтовых зон растяжения, которую можно считать проявлением общего периодического сжатия и растяжения планеты, обусловленных изменениями параметров орбиты [P.Bankwitz, E.Bankwitz, 1974; Милановский, 1978; Трифонов, 1999].Итак, синхронность внутривековых вариаций погодно-климатических условий и сейсмических проявлений тектонических процессов может отражать их парагенетическую связь, обусловленную воздействиями астрономических факторов - изменений параметров вращения Земли и солнечной активности. Орбитальные изменения и вариации интенсивности приливных воздействий могли определять и синхронность климатических и тектонических событий с цикличностью порядка 1500 лет. Изменения параметров орбиты Земли обусловили также климатические и, вероятно, синхронные им тектонические циклы с периодами повторяемости в десятки и сотни тысяч лет.
При этом для сейсмотектонических событий орбитально-астрономические факторы выполняли на этих масштабных уровнях лишь роль триггера (спускового крючка, небольшой дополнительной нагрузки), вводя ритмичность в действие главного энергетического источника - эндогенных сил. В отношении климатических изменений энергетический вклад орбитально-астрономических факторов мог быть большим из-за высокой подвижности атмосферы и гидросферы.
На масштабных уровнях в сотни тысяч и миллионы лет достаточно очевидной становится генетическая связь между тектоническими и климатическими процессами - воздействие первых на вторые. На уровне миллионов лет орбитально-астрономическая регуляция цикличности природных процессов сменяется регулирующей ролью автоколебаний эндогенной активности Земли. Вопрос о том, вносили ли в эти колебания вклад внеземные факторы, остаётся открытым.