История изучения геологии и палеогеографии четвертичного (ледникового, антропогенового, плейстоценового) периода полна драматических событий, горячих споров, ошибок и замечательных открытий. Основной географической особенностью этого периода считается необычайная изменчивость климатов, приводившая к неоднократным великим оледенениям. Или, возможно, правильнее взять за основу великие оледенения, приводящие к неоднократным изменениям климатов почти на всей планете.
... Близ города Лихвина на берегу реки Оки обнажаются по склону различные слои, на которые впервые обратили внимание исследователи еще в 1781 году. Изучение лихвинского разреза продолжается до сих пор. Здесь выделено шесть основных слоев. Снизу лежат пески с валунами. Некоторые валуны принесены с Кольского полуострова. Они свидетельствуют о холодном времени, когда ледники сползали с северных гор, а потоки талых вод блуждали по всей Русской равнине.
Лежащие выше глинистые слои осаждались преимущественно в теплых озерах: в них сохранились отпечатки пресноводных рыб и листьев бука, а также обильная пыльца растений. Следующий слой глины с линзами песка - наследие древних озер и рек. Еще выше - пылеватые отложения с костями волосатого носорога и мамонта. Они перекрыты песчано-глинистой мореной, оставленной ледником. А на морене - пески, суглинки и современные почвы.
Подобная слоистая пачка говорит о достаточно резкой смене природных условий - от ледяной пустыни или тундры к теплому времени широколиственных лесов, когда среднегодовые температуры были выше нынешних (на +6° С) и было более влажно. И снова резкое похолодание, наступление ледников, сменившееся последующим потеплением.
Однако нельзя забывать: колебания природных условий длились около двухсот тысяч лет. В слоях обнаруживаются закономерные изменения пыльцевых спектров - от обилия спор тундровой растительности к пыльце хвойных, смешанных и, наконец, широколиственных лесов, после чего изменения идут в обратном порядке. Вряд ли тут можно предполагать какие-нибудь катастрофы. Ни особенности слоев, ни остатки жизни не указывают на это.
Подобные слоистые толщи встречаются повсюду на Русской равнине, в Северной Америке, Западной Европе, Сибири. В начале нашего века исследователи Альп А. Пенк и Э. Брикнер пришли к выводу, что имеются следы четырех крупных оледенений. Вдохновленные этой идеей, ученые разных стран стали повсюду искать следы четырех оледенений. И конечно же, находили их. Со временем, однако, стали раздаваться скептические замечания в адрес Пенка и Брикнера и их последователей. Одни ученые пришли к выводу, что оледенений было значительно больше (до тринадцати), другие считали, что число оледенений меньше четырех (до одного), а третьи и вовсе отвергали какие-либо великие ледники.
Для обоснования единых общеземных климатических ритмов особый интерес представляют сведения о синхронности оледенений на разных континентах. Измерения содержания радиоактивного углерода в древесине из слоев, соответствующих некоторому потеплению в эпоху последнего оледенения северного полушария, показали, что возраст этих слоев в Европе 64 000+1100 лет соответствует аналогичному потеплению в Америке: 64 000+2000 лет и 67 000+1000 лет. Очень сходны по возрасту слои, относящиеся и к другим интерстадиалам (временам относительного потепления): 45 300+1000 в Европе - 47 000+2500 лет и 47 500+2500 лет в Америке; 25 000-29 000 лет в Европе - 24 600+1500 и 28 200+1500 лет в Америке.
Есть основания считать, что основные этапы оледенений на разных континентах северного полушария (возможно, и в Антарктиде было тоже так) проходили более или менее синхронно. В таком случае получается нечто подобное "всемирным катастрофам", всепланетным пульсациям климата. Возможно, не случайно совпадает число основных оледенений и межледниковий, выделяемых большинством исследователей четвертичного периода для Западной Европы (альпийская схема Пенка - Брикнера), Русской равнины и Северной Америки:
первое оледенение: гюнц (окское, небрасское);
первое межледниковье: гюнц - миндель (лихвинское, афтонское);
второе оледенение: миндель (днепровское, канзасское);
второе межледниковье: миндель - рисе (рославльское или одинцовское, ярмутское);
третье оледенение: рисе (московское, иллинойсское);
третье межледниковье: рисе - вюрм (мгинское или микулинское, сангамонское);
четвертое оледенение: вюрм (валдайское, висконсинское);
четвертое межледниковье - это, по-видимому, та эпоха потепления, в которую мы живем, ее называют голоценовой.
Некоторые исследователи Альп отмечают еще древнейшее, догюнцекое похолодание (дунайскую ледниковую эпоху, состоящую из нескольких оледенений), а на Русской равнине - доокское оледенение (или два).
Интересные результаты получены при изучении морских осадков в Атлантическом океане. В слоях содержатся остатки раковин. В них определялось содержание радиоактивного углерода-14, показывающее возраст слоя. Одновременно в раковинах определяется отношение двух изотопов: кислорода-18 и кислорода-16. Содержание этих изотопов в раковинах изменяется в соответствии с температурой воды: чем холоднее вода, тем охотнее живые существа усваивают кислород-18. Понижение температуры воды на один градус увеличивает содержание кислорода-18 на две сотых процента.
Результаты исследований морских геологов показали, что температура океана периодически снижалась на шесть - восемь градусов. Следовательно, климатические колебания находились в определенной гармонии с колебаниями температуры океана и действительно соответствовали неким "общепланетарным пульсациям".
Правда, приходится и тут в бочку меда влить некоторую толику дегтя. Во-первых, в морях и океанах известны холодные и теплые течения, и полученные данные могут свидетельствовать лишь об изменениях направлений этих течений. Во-вторых, во время оледенений континентов заметно уменьшался объем океанических вод (по некоторым расчетам, уровень Мирового океана испытывал колебания с амплитудой до ста метров). Значит, изменялась (возрастала) соленость и плотность океанических вод. А эти факторы влияют на изотопные соотношения так же, как и температура.
Тем не менее можно говорить о неплохой согласованности данных, полученных разными способами. Складывается впечатление, что для четвертичного периода характерны пульсы катастроф и крупные, в масштабе сотен тысячелетий (оледенения, межледниковья и перестройки климатических зон), и более мелкие, в масштабе десятков тысячелетий (соответствующие интерстадиалам). Из признания этого факта логически вытекает неизбежность крупных колебаний уровня Мирового океана (эвстатических колебаний), связанных с перераспределением вод в системе "ледники - океан". Есть все основания говорить о периодических перестройках в связи с оледенениями всей гидросферы планеты, объединяющей водяные пары атмосферы, поверхностные и подземные воды материков, океанический бассейн и совокупность планетарных ледников.
Остается напомнить, что такого рода катастрофы на Земле, по нашим привычным меркам (годы, десятилетия), происходят необычайно медленно, практически незаметно. В масштабах миллионолетий - это резкие перестройки, идущие с почти взрывными скоростями. Об этом свидетельствуют быстрые смены отложений, фаун и флор, климатов четвертичного периода, оставшихся в "памяти Земли" слоями горных пород и органических остатков.
По материалам книги Баландина Рудольфа Константиновича, Пульс земных стихий, издательство "Мысль", 1975.