Лекция № 9. Лекция 9 этапы развития ландшафтной сферы как результат взаимодействия природных геосфер
 Скачать 42.12 Kb.
|
Лекция № 9 ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЛАНДШАФТНОЙ СФЕРЫ КАК РЕЗУЛЬТАТ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИРОДНЫХ ГЕОСФЕРЛандшафтная сфера Земли представляет собой единую материальную систему, связан- ную взаимодействием её компонентов (Калесник, 1970). Изменения в облике Земли показы- вают, что связь и взаимная зависимость составляющих ландшафтной оболочки существовали всегда, не только в современную эпоху, но и в геологическом прошлом. При рассмотрении развития природных сфер (Лефлат, 2004) отмечаются главные закономерности в эволюции каждой из них: направленность и повторяемость. Направленность в эволюции структуры земной коры проявляется в закономерном уве- личении территории устойчивых платформенных образований и сокращении площади под- вижных геосинклиналей. В строении литосферы развивалось направленное усложнение, уве- личение объёма коры за счёт нарастания гранитного и осадочного слоёв, усиление контраста между геосинклинальным и платформенным режимами (Гаврилов, 1986). Одновременно происходил рост континентов, увеличение их площади, сокращение морских пространств. По достижении определённого соотношения суши и океана стали проявляться тектоничес- кие процессы, аналогичные современным: сочетание тектоники плит со складкообразова- нием (Чернов, 2004). Повторяемость геологических событий напоминает некую обратимость тектонических процессов. Периоды диастрофизмов сменялись платформенным режимом и в то же время сопровождались деструкцией других платформенных участков и заложением новых гео- синклинальных поясов. Сменяемость режимов геосинклиналь – платформа – геосинклиналь образно представляется «тектоническим круговоротом» (Гаврилов, 1986). Периоды диастро- физма (эпохи складчатости) – давно отмеченные крупные циклы в истории Земли. Такую цикличность объясняют воздействием на Солнечную систему гравитационного поля Галак- тики; галактический год имеет продолжительность около 225–250 млн лет. На эту цикличность накладывается сменяемость одноячеистой конвекции мантийного вещества земных недр на многоячеистую. Одноячеистая конвекция возникает, когда зона спрединга локализуется в одном полушарии Земли, что ведёт к объединению суши в супер- континент. Многоячеистая конвекция приводит к расколу суперконтинента на литосферные плиты, их расхождению и образованию новых океанов. Длительность этого цикла определя- ют в 400–600 млн лет. В развитии ладшафтной оболочки важнейшую роль играет геоморфологический цикл: чередование эпох восходящего (в периоды складчатости) и нисходящего (между ними) раз- вития рельефа. В начале каждого цикла формируется горный рельеф, во второй половине цикла происходит выравнивание контрастов в рельефе и формирование низменных равнин. Таким образом, развитие земной коры – это эволюционно направленный процесс, об- ладающий частичной повторяемостью событий и характеризующийся прогрессивным уско- рением геотектонических процессов. Направленное развитие гидросферы проявилось в увеличении объёма воды и в мень- шей степени в изменении её состава. На фоне направленного повышения уровня океана про- исходили его колебания – чередование трансгрессий и регрессий, природа которых неодина- кова. Наибольшее значение имели теократические колебания, которые меняли рельеф дна Мирового океана и объём океанической ванны. Упрощённая схема процесса такова: в на- чальной стадии геотектонического цикла при господстве прогибания дна уровень океана па- дает; заполнение впадин осадками приводит к повышению дна и подъёму уровня. Смена трансгрессий и регрессий в основном связана с рассмотренной выше повторяемостью геоло- гических событий, хотя бывают и гидрократические трансгрессии и регрессии, имеющие свою колебательность (Марков, 1960). В истории Земли уровень океана определяет интен- сивность всех экзогенных процессов, сколько-нибудь связанных с базисами гравитационной разгрузки, таких как денудация рельефа, в том числе водная эрозия. Направленность эволюции атмосферы проявляется накоплением в её составе кислоро- да, увеличением массы атмосферы и увеличением высоты её верхней границы. Климаты Земли направленно становились более солнечно обусловленными; климатическая зональ- ность усложнялась, но налицо и повторяемость сходных климатических состояний. Сущест- венно различаются климаты, развивающиеся на фоне высокого стояния уровня океана, пре- имущественно влажные и тёплые (талассократические), и климаты, сопутствующие этапам активного орогенеза (теократические), сухие и более холодные. Особое место в эволюции ландшафтов играет развитие биосферы. Направленность эво- люции биоты проявилась в росте массы живого вещества, происходила его качественная дифференциация (росло разнообразие), жизнь постепенно проникала повсюду, осваивая всю земную поверхность, органический мир необратимо эволюционировал, при этом сохраня- лись персистенты («живые ископаемые»), организмы усложнялись, высшим проявлением этого процесса стал процесс направленной цефализации. Все четыре природные геосферы с самого начала существования были связаны в еди- ную целостную систему, поэтому изменения, которые происходили в каждой из них, транс- формировались в этой целостной системе более высокого порядка (Дашкевич, 1969). В соот- ветствии с развитием природных сфер ландшафтная оболочка развивалась поступательно, но при этом процесс её эволюции имел циклическую форму. Как и во всех природных про- цессах, эта цикличность кажущаяся, так как не бывает возврата на прежний уровень развития (Калесник, 1970). Направленность развития ландшафтной оболочки отмечается во многих явлениях. Состав ландшафтной оболочки усложнялся за счёт количества составляющих: первона- чально она состояла из земной коры, атмосферы и гидросферы, затем появился более моло- дой компонент – живое вещество. Следует отметить также как общую закономерность, что в ходе геологической истории возрастала роль экзогенных источников энергии. С увеличением массы каждой геосферы роль солнечной энергии возрастала, так как увеличивалась её аккумуляция. Поскольку все геосферы поступательно развивались и усложнялись на основе обмена вещества и энергии, часть вещества и энергии переходила из одной сферы в другую. Изме- нялись не только сами геосферы и связи между ними, но и ландшафтная оболочка усложня- лась, поскольку чем сложнее взаимодействующие тела, тем больше новых свойств они соз- дают при взаимодействии. Закономерным результатом явился процесс неуклонной физико- географической дифференциации земной поверхности. И не только разнообразие ландшаф- тов увеличилось, но и они сами становились сложнее. Ландшафты геологического прошлого неповторимы, при этом наиболее заметную роль в этой неповторимости сыграла эволюция органического мира, необратимая в абсолютном значении этого слова и обеспечивающая обновление связей между географическими компо- нентами. В функционировании ландшафтной оболочки роль живого вещества неуклонно увеличивалась. Усиление и усложнение внутренних круговоротов вещества и энергии внутри ланд- шафтной оболочки привели к тому, что внешние условия (новые свойства какой-либо гео- Палеогеография(историческоеземлеведение) сферы) трансформировались на каждом этапе иначе, ландшафтная сфера становилась более автономной по отношению к другим геосферам. Основным законом организации ландшафтной оболочки на земной поверхности явля- ется её зональность. Зональная дифференциация ландшафтной оболочки развивалась и ус- ложнялась на основе климатической зональности, в основе которой лежит термическая зо- нальность. Усложнение природной зональности следовало за усложнением климатической зональности и при взаимодействии факторов зональной и азональной дифференциации. В истории ландшафтной сферы менялась степень выраженности, число и качественное со- держание природных зон. Можно выделить три стадии развития зональности: примитивная термическая зональность; неполная ландшафтная зональность добиогенного этапа развития ландшафтной обо- лочки; полная ландшафтная зональность, ведущая начало с возникновения процесса почво- образования. Становление зональности было длительным; для водных пространств, где развивалась жизнь, природные зоны сначала можно было выделить лишь на основе количественного подхода (масса живого вещества в разных климатических зонах была различной); на суше становление зональности ускорилось. История изменения облика земной поверхности изложена в данном пособии на основе общепринятой геологической схемы. При этом очевидно, что палеогеографические события не вполне соответствуют геологическим периодам. Главные изменения в ландшафтной сфере скорее соответствуют фитоэрам (Мейен, 1987), но аналогия здесь неполная. Существуют по- пытки схематизировать процесс эволюции ландшафтной сферы, выделив «палеопериоды» (Свиточ, 1983). Эти временные промежутки привязаны к подразделениям геохронологи- ческой шкалы, и использована её терминология, но оговаривается несовпадение времени па- леогеографических и геохроностратиграфических таксонов. Палеопериоды выделяются по различным критериям, отражающим разные стороны природного процесса. Как указывал С.В. Калесник (1970), в развитии ландшафтной оболочки на разных этапах имеется ведущий фактор. Предлагая периодизацию для фанерозоя, А.А. Свиточ полагает, что изменения ландшафтов весьма полно отражают колебания климата, связаны с уровнем океана и эволю- цией органического мира. По изменению этих ведущих факторов им выделяются следующие палеопериоды. Раннепалеозойский термофильный талассократический (кембрий – средний ордо- вик) – высокое стояние уровня океана, спокойный тектонический и вулканический режим, низменные биологические пустыни на суше. Раннегондванский ледниковый период (поздний ордовик – ранний силур) – широкое развитие покровных и горных ледников безжизненной суши Гондваны, неустойчивый отно- сительно высокого стояния уровень океана, контрастность рельефа, разнообразие условий осадконакопления. Среднепалеозойский термофильный период (поздний силур – ранний карбон) – выход растений и животных на сушу, полная ландшафтная зональность, два этапа в её развитии: низкий уровень океана геократического генезиса, широкое развитие красноцветов, биологические пустыни на суше; трансгрессия океанов, тёплый влажный климат, угленакопление, ландшафты заболо- ченных облесенных низменностей. Позднегондванский ледниковый период (средний карбон – ранняя пермь) – длительное похолодание климата, самое продолжительное оледенение Гондваны, заключительная фаза герцинского орогенеза, активный вулканизм, начавшееся объединение материков в суперма- терик Пангея, понижение уровня океана, контрастный рельеф, разнообразие осадконакопле- ния, палеоботаническая зональность (вестфальская, тунгусская, глоссоптериевая флоры). Пермско-триасовый аридно-геократический период (поздняя пермь – триас) – жар- кий климат, низкий уровень океана, высокое стояние суши, лагунообразование, красноцвет- ные ландшафты, появление голосеменных, исчезновение амфибий, развитие рептилий. Мезозойскийтермофильныйпериод(юра – поздний мел) – теплый переменно- влажный климат, колебания уровня океана, низменные обводнённые ландшафты, мезофит- ная растительность. Мел-палеогеновый талассократический период (поздний мел – эоцен) – крупнейшая трансгрессивная эпоха фанерозоя (40% площади материков под водой), тёплый климат, по- явление покрытосеменных растений. Позднекайнозойский ледниковый период (олигоцен – настоящее время) – похолодание климата, оледенение Антарктиды, начиная с горного с переходом в покровное оледенение, падение уровня океана; в плейстоцене неоднократные оледенения северного полушария, гидрократические колебания уровня океана, высокогорный рельеф, чередование полизо- нальности и гиперзональности, становление современной ландшафтной зональности. Представленное подразделение фанерозойской истории ландшафтов на палеопериоды, соответствующие ступеням развития ландшафтной сферы, вполне позволяет увидеть повто- ряемость в палеогеографических событиях и наметить элементы цикличности. В крупных чертах выделяются три цикла: раннепалеозойский (535–420 млн лет назад); позднепалеозойский (420–250 млн лет назад); мезозойско-кайнозойский (250–0 млн лет назад). Каждый цикл начинается тёплым и закачивается холодным палеопериодом с соответ- ствующей природной зональностью. Таким образом, не только в развитии природных сфер, но и в развитии всей ландшафтной сферы отмечаются направленность и повторяемость как универсальные закономерности развития. Обращение к эволюции физико-географического процесса помимо научного интереса объясняется необходимостью оценить перспективы развития ландшафтной оболочки Земли. В связи с этим знаменательно внимание к деятельности человеческого общества с точки зре- ния влияния её на структуру современной ландшафтной сферы, проявленное ещё в середине XX в. крупнейшими географами страны. Так, академик А.А. Григорьев (1966) выделял в раз- витии физико-географической среды за всю геологическую историю Земли для всей планеты в целом три особенно важных стадии, характеризующие её прогрессивное развитие и связан- ное с этим усложнение: стадию до появления биосферы; стадию мощного развития биосферы; стадию активного вмешательства в физико-географический процесс организованной деятельности человеческого общества. Исследования, связанные с сопоставлениями двух последних стадий в развитии ланд- шафтной сферы, направлены на выявление роли организованной деятельности человеческого общества в видоизменении ландшафтов и формировании ландшафтов нового типа – антро-погенных ландшафтов. Оценка этой роли является одной из важнейших практических задач палеогеографии. |