2. Методологические основы палеогеографии

Основными задачами палеогеографии являются выяснение физико-географических условий прошлого, особенно зон древнего осадконакопления, и реконструкция распространения по площади осадков. Можно говорить о прямой (по породам судят о ландшафтах прошлого) и обратной (на основе сделанных реконструкций прогнозируют возможность нахождения геологических объектов) задачах палеогеографии.

В географическом аспекте палеогеографические реконструкции прежде всего важны как средство познания истории становления современных ландшафтов и как основа, позволяющая делать прогнозы относительно их будущего.

Фактической основой палеогеографических реконструкций служат доступные для изучения геологические объекты, а методологической — использование принципа актуализма, т. е. сравнительно-литологического метода. Согласно этому принципу настоящее — ключ к пониманию прошлого.

В то же время вполне очевидно, что процессы осадконакопления, как и физико-географические условия, с ходом геологического времени испытывали необратимую эволюцию, особенно в связи с развитием биосферы. Так, некоторые осадочные породы, характерные для древних отложений, в настоящее время не образуются. Например, единственной крупной площадью современного соленакопления является залив Кара-Богаз-Гол, представляющий собой типичную лагуну. В соответствии с принципом актуализма очень долго господствовало представление, что все древние соленосные отложения образовались в мелководных лагунах. При этом не обращалось внимания на то, что площади древнего соленакопления нередко были огромны (иногда в тысячу раз превышали площадь современного залива Кара-Богаз-Гол), а мощности соленосных толщ достигают 3 км. Сейчас установлено, что древние солеродные бассейны не были лагунами в современном географическом смысле этого слова, а являлись крупными эпиконтинентальными морями, имевшими широкое, хотя и мелководное, сообщение с Мировым океаном.

Однако основным фактором, ограничивающим широкое использование принципа актуализма является не столько необратимая эволюция физико-географических условий с ходом геологической истории, сколько то, что современные осадки, в отличие от древних пород, еще не прошли даже стадии диагенеза, не говоря уже о последующих стадиях изменения пород. Поэтому, например, даже структурные особенности современных и древних алеврито-песчаных отложений, образовавшихся в одинаковых условиях, могут сильно различаться.

Использование принципа актуализма невольно предполагает, что современная эпоха геологически «нормальная», т. е. что она типична для большей части геологической истории Земли. Однако это не так. В настоящее время Земля переживает межледниковую стадию четвертичного периода, которая весьма редко проявлялась в прошлом. Поэтому на протяжении последнего миллиона лет климат характеризуется как исключительный и нетипичный по сравнению с климатами, предшествовавшими ему. Согласно данным изучения палео-температур температура в глубоководных частях океана в палеогене была по меньшей мере 8° С. Сейчас же почти повсюду в таких условиях она около 1—2° С. Существуют оценки, что во время геологически «нормального» палеоклимата в средних широтах температура воды в океане и воздуха была выше на 10, в экваториальной зоне — на 3—5, а в полярных областях - на 20°С, чем в наше время.

Палеогеографические исследования всегда проводятся в пределах определенной площади. Без этого не может быть палеогеографии. Идеальным случаем является проведение палеогеографических исследований в пределах целой естественной седиментационной области, т. е. на территории, включающей как древнюю зону осадконакопления, так и прилежащие к ней водосборные пространства, поставлявшие в нее осадочный материал.

Кроме актуалистического метода в палеогеографии применяется метод аналогий для геоологических объектов, возникших примерно в одно и то же или близкое время, т. е. по типу «по прошлому о прошлом». Например, часто остатки древних кор выветривания используются для выяснения климатических условий в прошлом. Это выяснение основывается на сравнении особенностей древних кор выветривания с выявленными для современных, образовавшихся в определенных климатических условиях. Далее принимается, что сходные древние и современные коры выветривания формировались в тождественных климатических обстановках.

Специфика палеогеографических реконструкций, обусловленная неполнотой геологической летописи. Единственной материальной основой для выявления древних ландшафтов и истории их развития является изучение сохранившихся доныне и доступным для исследования осадочных пород и содержащихся в них органических остатков, К сожалению, геологических объектов, по которым можно проводить палеогеографические реконструкции, из-за неполноты геологической летописи имеется не так уж много. Это обусловливает основные трудности палеогеографических исследований.

Геологическая летопись запечатлена в горных породах и органических остатках, заключенных в них. Однако в любой момент геологической истории осадконакопление осуществляется лишь в отдельных участках земной поверхности, в других же обычно, наоборот, происходит разрушение ранее образовавшихся горных пород и осадков. Уже это обусловливает неполноту летописи. В последующие этапы геологической истории накопившиеся осадки или образовавшиеся из них породы могли неоднократно подвергаться частичному или полному уничтожению. И, наконец, неполнота геологической летописи связана и с тем, что осадконакопление, как правило, является процессом прерывистым и представляет собой чередование накопления осадков с отсутствием его и даже с частичным уничтожением ранее образовавшихся. При этом зачастую время, в течение которого осадки в зоне осадконакопления не отлагаются, несравненно больше, чем моменты их накопления.

Кроме того, не все геологические объекты, даже вошедшие в геологическую летопись, могут быть доступны для изучения в настоящее время. Многие осадочные толщи лежат на значительной глубине под толщами пород более молодого возраста.

Кроме того, остатки животных и растений далеко не полностью отражают и систематический состав, и распространенность древних организмов, т. е. обладают существенной неполнотой захоронения. Как правило, остатки животного мира представлены чаще всего раковинами или костями. Значительно реже встречаются отпечатки организмов, в том числе и не имевших скелета. О развитии же растительного мира приходится судить, преимущественно по отпечаткам вегетативных частей растений или по остаткам спор и пыльцы. Избирательность захоронения остатков древних организмов приводит к тому, что наблюдается резкое различие между существовавшими ранее биоценозами и посмертным скоплением их остатков, т. е. танатоценозами.

Таким образом, имеется много объективных причин, затрудняющих выяснение характера ландшафтов прошлого и эволюции биосферы Земли, особенно наиболее ранних ее этапов, причем главной из них несомненно является неполнота геологической летописи.

Из-за неполноты геологической летописи при палеогеографических исследованиях могут быть реконструированы лишь наиболее общие, устойчиво существовавшие компонент древних ландшафтов. Поэтому и палеогеографии возможны лишь общие представлении о древних ландшафтах. Кроме того, они отражают лишь осредненные черты древних физико-географических условий.