О сопряженности или взаимосвязанности проявления тектонических движений, которые обусловливают историко-геологическое развитие, уже неоднократно говорилось. Сейчас нужно попытаться установить общие формы ее проявления, а также закономерности развития в пространстве и во времени палеогеографических обстановок, осадконакопления, магматизма. Нужно различать региональные и глобальные формы взаимосвязанности тектогенеза и историко-геологического развития. Естественно, что выявление форм и закономерной такой сопряженности возможно лишь при условии достаточно точной датировки тектонических движений.
Примером глобальной сопряженности может быть следующее явление. Закрытие океана Япетус (Северной Атлантики), которое началось в среднем палеозое, с начала девонского периода, совпадает по времени с геосинклинальными процессами в герцинидах Евразии. В частности, очень выразительны они в Урало-Монгольском поясе, герцинидах Европы, на Северном Кавказе. То же фиксируется с началом развития молодых океанов, синхронно с которым происходит орогенез в каких-то материковых системах. Например, раскрытие Северной Атлантики в позднем мезозое-кайнозое происходит одновременно с наращиванием складчатых сооружений вдоль западной окраины Америки, в пределах Кордильер, Анд, Скалистых Гор. Или формированием островных дуг, глубоководных желобов и молодых складчатых сооружений на востоке Азии. Историко-геологический анализ материкового и окраинно-материкового тектогенеза фиксирует скачкообразный характер наращивания разновозрастных сооружений.
Еще одним примером подобной сопряженности может быть сопоставление особенностей развития Средиземноморского, Тихоокеанского и Урало-Монгольского складчатых поясов Евразии. Этот вопрос неоднократно рассматривался мною ранее. Если для запада материка характерно выразительное проявление герцинского и альпийского геотектонических циклов, частично киммерийского, то для Тихоокеанского пояса – индосинийского и сихотэалинского. Вероятно, наиболее четко салаирский, ранне- и позднекаледонский, а также герцинский орогенез и геотектонические циклы проявлены в пределах Урало-Монгольского пояса. Это то, что называлось «площадной специализацией» мигрирующих в пространстве геотектонических циклов.
Геологическая природа такого явления вполне понятна, и должна быть связана с развитием литосферных плит, представления о которых сейчас являются господствующими. Расхождение таких плит в осевых частях океанов (спрединг) может или даже должно совпадать с «подныриванием» их под континенты в зонах субдукции или формированием горно-складчатых сооружений в местах их схождения. Такое мы можем сейчас наблюдать в Средиземномоском поясе, где начали сходиться Евразия, Индостан, Африка, ликвидировавшие океан Тетис. Сложнее или даже невозможно с позиции литосферных плит объяснять сопряженность, взаимосвязанность развития близко расположенных подвижных тектонических структур единой плиты.
Примером региональной, но не менее выразительной сопряженности является развитие подвижных систем Украины. Вопрос этот частично уже затрагивался при рассмотрении истории ее геологического развития в одном из предыдущих разделов, и схема взаимосвязанности показана в табл. 5. Смена карбонатной седиментации силурийского периода в пределах Волыно-Подольской плиты накоплением терригенных отложений, а затем воздыманиями фиксирует каледонский цикл развития соседних областей Атлантики. Поднятия, рифтогенез и заложение прогиба Большого Донбасса совпадают по времени с разрастанием океанов в соседних областях Урала и Большого Кавказа, геосинклинальной стадией герцинского геотектонического цикла. А также каледонским орогенезом, который, по всей видимости, и обусловил сжатия в пределах жестких структур Евразии и рождение данной системы материковых рифтов.
Важно подчеркнуть, что активные позднепалеозойские прогибания в пределах Донбасса по времени очень точно совпадают с герцинским орогенезом Средиземноморского и Урало-Монгольского поясов. Можно даже предполагать, что это горообразование было одной из причин большой мощности накопившихся здесь отложений. Кстати, такие закономерности формирования складчатых сооружений, которые заложились на среднепалеозойских рифтах и развивались по схеме индосинийского геотектонического цикла, характерны и для многих других подвижных систем Евразии (Сихотэ-Алинь, Япония, Куньлунь-Циньлиньская система). Не менее интересной особенностью геологической истории Украины является то, что раннемезозойский орогенез в Донбассе совпадает по времени с геосинклинальной стадией развития складчатых сооружений Горного Крыма, формированием ее таврической серии, в частности.
Киммерийский орогенез, начавшийся в Крыму с поздней юры, после келловейской структурно-геологической перестройки, совпадает по времени с активизацией прогибаний в Альпийской и Карпатской областях. Тогда же заложилась Причерноморская впадина, которая должна трактоваться как краевой прогиб киммерид Горного Крыма. После завершения киммерийского орогенеза (поздняя юра-ранний мел) начинаются активные прогибания во внешних зонах Альп и Карпат, что проявлено накоплением мощных толщ флиша. Этот этап развития данных областей Средиземноморского пояса должен трактоваться как геосинклинальная стадия классического альпийского геотектонического цикла. В пределах прилежащих платформенных площадей ДДВ он проявлен интенсивными прогибаниями, морскими условиями седиментации (писчий мел, глауконитовые песчано-глинистые толщи) и формированием Украинской синеклизы. Типичный альпийский орогенез, который следует предполагать со второй половины миоцена, характеризуется сводовыми воздыманиями на всей остальной площади Украины. А также активизацией воздыманий в Крыму.
Подобное явление сопряженности, при которой опускания в каких-то подвижных системах совпадают по времени с поднятиями в других, хорошо известно в геологии. Оно даже получило название «клавишной тектоники»; такой термин отражает сходство с перемещением клавиш при игре на фортепиано. Объяснять его с позиции тектоники литосферных плит очень трудно или даже невозможно – иногда в таком случае говорят о микроплитах, количество которых в отдельных регионах достигает десятков. Важно подчеркнуть, что по времени вертикальное перемещение данных микроплит («клавиш») четко укладывается в уже предложенную схему глобальной историко-геологической периодизации.
К сожалению, понятие о «клавишной тектонике», как и изучение других закономерностей развития во времени тектонических движений, практически уже прекратилось. Вместе с тем, данное явление может быть в основе еще одного, ранее очень распространенного метода, который можно именовать сравнительно-геологическим. Примером использования такого метода было прогнозирование нефте-газоносности в Днепровско-Донецкой впадине и в Западной Сибири, а также алмазов в Якутии по аналогии с африканскими. Однако здесь изучаются не структурно-геологические сходства, а историко-геологические, закономерности развития во времени тех или иных подвижных систем. В частности, данный метод может использоваться при изучении структур Украины и Средней Азии. Подобные сопоставления позволят расшифровать геологическую природу и время формирования каких-то пока еще мало изученных среднеазиатских структур, сравнивая их с детально изученными украинскими аналогами.
Подводя итог рассмотрению сопряженности развития во времени подвижных тектонических систем каких-то регионов или в глобальном масштабе, следует подчеркнуть практическое значение этой и ряда других выявленных и рассмотренных закономерностей. На примере данного явления может устанавливаться существование глобальных историко-геологических этапов с едиными седиментационно-палеогеографическими условиями и тектоническими режимами. Это конкретное применение предложенной схемы проявления геотектонических циклов и единой глобальной историко-геологической периодизации. Предметом дальнейших исследований может и должно стать более детальное изучение структурно-геологических перестроек, тектонических фаз, эпох различной тектонической подвижности, а также формирование материковых рифтов в тех или иных регионах.
Эволюция и катастрофы
Одной из кардинальных проблем палеонтологии и даже естествознания в целом, которая волновала ученых разных стран уже почти на протяжении трех столетий, было отношение к эволюции и катастрофам в развитии органического мира. В течение второй половины ХIХ и первой половины ХХ ст. эти представления были объектом острых дискуссий, в процессе которых возрастало или убывало количество сторонников того или иного направления. Поскольку целенаправленным изучением истории и закономерностей развития органического мира занималась историческая геология, именно она бралась за решение данной палеонтологической или даже палеоэкологической проблемы.
Рассмотрение этих вопросов нужно начать с уточнения понятий об эволюции и катастрофах. Единого понимания терминов «эволюция» и «эволюционизм» не существует. Наиболее правильным будет трактовать это представление и учение как постепенное, целенаправленное, путем непрерывных количественных и качественных изменений, которые не сопровождаются какими-либо скачками или резкими преобразованиями. Более или менее одинаково понимается катастрофизм, предполагающий существование резких скачков или даже коренных изменений в процессе развития органического мира, которые обусловлены различного рода природными катастрофами. Он считает их непременным условием и основной движущей силой эволюции. Нужно подчеркнуть, что эти два учения традиционно противопоставлялись друг другу. Такая их взаимная непримиримость определялась теми обстоятельствами, при которых эти представления формировались.
Библейские представления эволюцию не предусматривали. «Видов столько, сколько их создал Бог», – уверенно утверждали еще в XVII ст. Находки ископаемых палеонтологических остатков, аналогов которых не было в современном органическом мире (белемниты, аммониты, трилобиты и др.), рассматривались либо как минеральные образования, своеобразная «игра природы», либо как продукт Божьего наказания. Вместе с тем, Библия предусматривала катастрофы; достаточно вспомнить Всемирный потоп или ожидание апокалипсиса. Что-то подобное было и в других религиях. Это было вполне естественным: древний человек неоднократно наблюдал природные катастрофы, а над существованием эволюции не задумывался.
Уже в середине XVI ст. в науке появляются первые осторожные идеи о возможности изменений в развитии органического мира (Ф. Русус, 1566), сомнения в существовании Всемирного потопа. Вместе с тем, официальная наука того времени пытается придерживаться религиозных канонов, лишь уточняя их. Так, Г.В. Лейбниц (1646-1716) формулирует «принцип непрерывности», который предусматривает определенную унаследованность в эволюционном изменении. Он же утверждает, что «природа не делает скачков». Эти положения впоследствии повторяют К. Линней (1751), П.С. Паласс (1766) и др. Только в 1762 г. швейцарский исследователь Ш. Бонне вводит в употребление термин «эволюция».
Вместе с тем, делаются попытки уточнять какие-то религиозные каноны. Так, Ж. Бюффон (1749, 1778) составляет одну из первых схем развития природы, которая предполагает отказ от всемирных катастроф и базируется на постепенном и длительном действии природных факторов. Он объясняет рождение Земли в результате отрыва какой-то массы от Солнца. Однако жизнь существовала на ней вечно. Она появилась, по его представлениям, 38949 лет назад и должна была исчезнуть через 93291 год. Естественно, что такие его взгляды были замечены Церковью и осуждены Сорбонной, в результате чего в 1751 г. он был вынужден от них «отказаться».
Научное обоснование положений катастрофизма принадлежит Ж. Кювье (1812), который в своей работе «Рассуждения о переворотах на земной поверхности» показал возможность неоднократной гибели организмов и последующего заселения из каких-то областей, которые не были охвачены катастрофой. Эти представления обосновывались резкими изменениями палеонтологических остатков в стратиграфических разрезах Франции и других регионов. Его идеи подхватили многие исследователи – Ж.А. Агассиц, Л. Бух, Эли де Бомон, Д*Орбиньи и др. Среди причин возможных катастроф назывались кратковременные обширные оледенения, активные вулканические процессы, эпизодические тектонические движения, сопровождавшиеся резкими сокращениями морских площадей, горо- и складкообразованием. В отличие от Ж. Кювье, некоторые исследователи говорили о неоднократных мировых катастрофах, вследствие чего погибало все живое, а затем жизнь возрождалась или даже нарождалась вновь. Так, Эли де Бомон (1829) насчитывал в истории Земли 32 подобные катастрофы.
Вместе с тем, идеи такого катастрофизма не утвердились сколько-нибудь прочно. 1830-е годы считаются временем образования геологии как самостоятельной науки, что обычно связывается с именем Ч. Лайеля. Развитие Земли, по его представлениям, происходило путем местных изменений, среди причин которых назывались землетрясения и проявления вулканизма; общих мировых катастроф не было. Основной удар, который тогда нанесла геология по библейским представлениям, заключался в том, что была обоснована длительность многих этапов и природных процессов в развитии Земли, которая резко превышала время, отведенное Библией на все существование планеты.
Еще одним ударом были представления Ч. Дарвина – основателя теории биологической эволюции. Триумфом его исследований стала работа «Происхождение видов» (1859), которая закрепила эволюционное учение не только в палеонтологии, но и естествознании. Главный нонсенс его идеи заключался в том, что человек, трактовавшийся как венец божьего творения, произошел от обезьян! И хотя нынешние представления несколько уточняют Дарвина, говоря о том, что и обезьяна, и человек имеют общего предка, конфуз остался. И, несмотря на дальнейшее развитие положений об ускорении каких-то природных процессов (явление анастроф И. Вальтера), попытки обоснования орогенических фаз Г. Штилле (1924), которые трактовались как революции, или своеобразные катастрофы в неживой природе, идеи катастрофизма еще в первой половине ХХ ст. в нашей стране поддавались резкой критике.
Положение изменилось со второй половины ХХ ст. Детальные геологические и палеонтологические исследования позволили на определенных возрастных уровнях фиксировать кратковременную гибель или исчезновение определенных групп живых организмов, что могло рассматриваться как результат какой-то природной катастрофы. Больше того, такая гибель подтверждалась определенными количественными подсчетами. На основании этого были обоснованы представления о великих и малых вымираниях, примером первых из которых были события на рубеже палеозоя и мезозоя, а также мезозоя и кайнозоя. С другой стороны, изучение бомбардировки Земли крупными метеоритами и возможность датировать такие события, в том числе привязывать их ко времени вымираний, позволили обосновать механизм возможной катастрофы. Больше того, было показано, что возможно существование своеобразного ритма такой бомбардировки, повторяющейся через 26 млн. лет (Д. Рауп и Дж. Сепкоски и др.). Это коренным образом изменило длительное научное противостояние.
Л.В. Альварес (1980), базируясь на данных обогащения иридия и осмия на границе меловых и палеогеновых пород (мезозоя и кайнозоя), сформулировал гипотезу о космической причине имевшего тогда места великого вымирания. В дальнейшем более детальное изучение этого процесса позволило обосновать универсальную причину такого фактора; был также разработан механизм подобного воздействия, о котором речь пойдет позднее.
Детальные историко-геологические и палеонтологические исследования позволили также установить, что гибель одних групп органического мира совпадает, как правило, с появлением или расцветом других. Так, гибель динозавров на рубеже мезозоя и кайнозоя совпала с активизацией развития млекопитающих. С космической бомбардировкой в конце раннего мела (100 млн. лет назад) совпадает появление покрытосеменных растений, что содействовало активному развитию насекомых и птиц. Предпоследняя активная космическая бомбардировка, имевшая место 40 млн. лет назад, могла содействовать появлению полуобезьян (лемуров), а последняя – человекообразных обезьян и затем человека. Так что, в определенном отношении мы дети космоса. И даже катастроф. А не только вулканов и гидросферы, как об этом иногда говорят.
Исходя из существующих сейчас представлений, эволюция может или должна трактоваться еще и как своеобразная реакция живой природы на катастрофы. Так как в результате гибели определенных групп органического мира появляются или даже расцветают новые группы, можно утверждать, что катастрофы ускоряют ход эволюционного развития. Это позволило не только успешно завершить долгий научный спор, но и показать правоту обоих точек зрения. С той только поправкой, что они должны не просто исключать противоположное мнение, а увязываться друг с другом. Кстати, близкую точку зрения еще в первой половине ХХ ст. развивал харьковский исследователь, профессор Д.Н. /Д.М./ Соболев, который считал катастрофы составной частью эволюционного процесса. И за что его нещадно ругали.