М. М. Аксиров сущность новой теории эволюции земли в свете разрешения актуальных проблем геологии и палеонтологии

Вид материала

Документы

Содержание 4. Образование единичных колец прироста у деревьев карбона 5. Угленакопление в мезозое и кайнозое

Подобный материал:

• Конференция посвящена обсуждению актуальных проблем современной геологии, гидрогеологии, 46.05kb.
• «Исследование актуальных проблем теории и истории литературы в контексте современного, 118.09kb.
• Удк (575) гипотеза земного абиогенеза в свете данных палеонтологии, молекулярной биологии, 301.96kb.
• Волгоградская академия государственной службы институт переподготовки и повышения квалификации, 356.08kb.
• Владимира Терентьевича Пашуто Москва, 19 21 апреля 2011 г программа, 82.84kb.
• И прилегающих регионов биармийской области, 1515.61kb.
• «Основы стратиграфии», 1875.54kb.
• На правах рукописи здобнова елена Николаевна миоспоры и водоросли, 276.95kb.
• Институт Проблем Экологии и Эволюции им., 5712.14kb.
• Программа Всероссийского совещания «200 лет Отечественной палеонтологии», 147.55kb.

4. Образование единичных колец прироста у деревьев карбона

В каменноугольном периоде, когда сутки составляли десятки тысяч лет, после смены палеоночи новым днем постепенно устанавливалось стабильное длительное непрерывное освещение. В этот переходный период времени, когда ночь сменялась днем, абиотические параметры среды, естественно, претерпевали более существенные перемены, чем в другие этапы суток. Здесь и восход Солнца, и таяние льда, накопленного на теневой стороне. И именно в это время должны были происходить наиболее резкие и существенные перемены в абиотической среде обитания, в природно-климатических условиях, что могло привести к образованию колец прироста у тех деревьев, которые переживали их. Примечательный и специфический пример (факт), который подтверждает эту точку зрения, подмечен Н.С. Снигиревской в Донецком бассейне при исследовании отмирания и накопления лесной растительности, слагающей угольный пласт. Речь идет о том, что здесь в древесине корней деревьев кольца прироста наблюдаются, но в древесине стволов они повсеместно отсутствуют (Снигиревская, 1986). Иначе говоря, стволы деревьев с кольцами прироста отсутствуют. Возникает естественный вопрос: куда они делись? Ведь в древесине корней деревьев имеются кольца прироста. Почему их нет в древесине окаменелых стволов? Разберем этот вопрос с излагаемой здесь позиции. Деревья, которые слагали угольный пласт в каменноугольном периоде, как уже упомянуто, в значительной своей части вообще не имели колец прироста. Сам факт отсутствия колец у многих из них, а также единичность их у тех, у которых они имеются, свидетельствуют о том, что деревья карбона редко переживали существенную перемену абиотических параметров среды, в том числе и климатических условий, о чем уже говорилось выше. Такая устойчивость среды обитания, как выше подчеркнуто, прежде всего связана с тем, что в карбоне сутки имели сравнительно большую величину. Довольно большое значение суток приводило к тому, что Солнце почти застывало в одной точке неба надолго относительно конкретных территорий, тем самым и всего земного шара. Это обстоятельство способствовало возникновению однообразных абиотических условий в самых разных местах земного шара. Следовательно, это носило глобальный характер в том смысле, что в локальных местах в течение относительно длительного времени устанавливались свои однообразные абиотические параметры среды. И все это касается как ночи, так и дня в условиях длительных суток карбона. Поэтому в течение палеоночи и всего палеодня в каменноугольном периоде весьма редко возникали сравнительно резкие перемены природно-климатических условий, которые могли бы привести к возникновению колец прироста у деревьев. С этими обстоятельствами связано то, что у деревьев карбона вообще редко возникали кольца прироста. Редкое образование колец прироста с излагаемой здесь точки зрения больше всего относится как к деревьям, которые полегали первыми из-за очень медленного постепенного похолодания при замедленном приближении бассейна осадконакопления к переходу на теневую сторону, так и к тем, которые погибали затем в течение длительной палеоночи. Гибель деревьев в эти времена происходила задолго до существенной перемены в абиотической среде, которая вызывалась сменой ночи днем, поскольку сутки составляли десятки тысяч лет. То есть речь идет о деревьях, которые полегали задолго до восхода Солнца, а следовательно, и задолго до наступления времени широкомасштабных пожаров. Отсюда следует, что моменты гибели этих деревьев и начало периода пожаров, которые возникали только через определенное время после восхода Солнца, разделяет значительный промежуток времени. И было достаточно много времени, чтобы стволы этих деревьев покрывались необходимым защитным осадочным слоем до начала широкомасштабных пожаров. Поэтому стволы таких деревьев покрывались защитным осадочным «панцирем», который в дальнейшем их защищал от огня. Подтверждается это тем, что стволы тех деревьев, которые не имели колец прироста, сохранялись в большей степени, например, в Донецком бассейне, о чем говорится в работе (Снигиревская, 1986). Для огня эти стволы просто не были доступными, поскольку они оказывались не на верху слоя растительной массы, из которого формировался угольный пласт, а в нижних его горизонтах. А вот стволы деревьев, которые погибали в переходный период – во время смены ночи днем, оказывались на верху накопленной биомассы и не покрывались осадочными породами необходимой мощности, поскольку оставалось мало времени до наступления широкомасштабных пожаров. И, естественно, эти стволы, оказавшись у кровли пласта, сгорали в пожарах. Возможно, некоторые из деревьев, которые переживали существенные перемены абиотической среды и которые имели кольца прироста, сгорали, так сказать, заживо, еще не полегая.

Таким образом, в результате отсутствия необходимого защитного покрытия в виде осадочного слоя стволы деревьев, у которых формировались кольца прироста при смене ночи на день, сгорали в пожарах. Подтверждается это представление фактом повсеместного отсутствия этих стволов в Донецком бассейне, в то время как там имеются древесины их корней с кольцами прироста, которые оказались не до конца уничтоженными огнем. Вот такое естественное объяснение получает с нашей позиции тот факт, что в описанном Н.С. Снигиревской замечательном примере в древесине корней деревьев кольца прироста наблюдаются, но в древесине стволов они повсеместно отсутствуют (Снигиревская, 1986). Данный примечательный факт и естественность его истолкования с излагаемой здесь позиции мы рассматриваем как еще одно подтверждение нашего объяснения отсутствия или единичности колец у деревьев карбона.

Известно, что остатки древесной растительности, из которой формировались угли в карбоне, попадали в термические условия, допускающие тление и гниение их стволов (Аксиров, 1997, 1999; Снигиревская, 1986). Плохо выраженное растительное строение или даже полное его отсутствие в гумусовой массе угля говорит о том, что процессы тления и гниения шли очень энергично, и ко времени карбонизации угля материнское вещество его представляло мягкую массу гумуса (Снигиревская, 1986). Но примечательно то, что, когда состояние ОВ доходило до такой почти крайней степени разложения, тепло успевало подключиться сравнительно быстро и эффективно и, прервав процесс гниения, поворачивало термическую обстановку в сторону углефикации. Эти особенности подключения и эффективности тепла характеризуют источник энергии, под действием которой протекала углефикация. Очевидно, здесь исключается быстрое погружение на глубину, где эндогенное тепло обладает соответствующей высокой температурой, не говоря уже о том, что на такой глубине часто уголь вообще не залегает. Источниками тепла, которое так круто могло менять течение процесса в материнском веществе угля, по всем данным, могли быть только уже упомянутые широкомасштабные лесные пожары у кровли угольного пласта и Солнце. Об этом свидетельствует все то, что говорилось выше об особенностях инсоляции в условиях продолжительных суток и широкомасштабных лесных пожарах, которые охватывали поверхность угольного пласта в каменноугольном периоде. Таким образом, резкий поворот процессов тления и гниения, которые были свойственны растительной массе ко времени карбонизации угля, в ином направлении, характеризуя источник тепла, служит еще одним подтверждением нашей точки зрения об углефикации в каменноугольном периоде под действием солнечной радиации и пожаров.

Попытка объяснить отмирание и накопление растительной массы в угольных бассейнах климатическим фактором не нова. Но излагаемая здесь точка зрения отличается от традиционных концепций весьма существенно, в первую очередь очень широким диапазоном и богатым спектром изменения климата, которые могли иметь место только в условиях продолжительных суток. Таким образом, из фактических данных следует, что лесная растительность, из которой формировались гумусовые угли в карбоне, отмирала в ходе приближения угольного бассейна к теневой стороне, а затем и погружения во тьму ночи, где он пребывал долго, в условиях значительных суток. А углефикация растительной массы протекала под действием непрерывного потока солнечной радиации, так как Солнце надолго застывало в одной точке неба относительно Земли, направляя значительное количество тепла непрерывно на конкретные локальные места. В этом процессе существенное участие принимали и широкомасштабные пожары, которые возникали часто под действием непрерывно нарастающей интенсивности инсоляции и жары в ходе возвышения Солнца над горизонтом.

В заключение еще раз подчеркнем некоторые данные об угленакоплении в карбоне, которые получают естественное объяснение с позиции рассчитанных автором книги изменений суток во времени. Установлено, что угольные бассейны каменноугольного периода затапливались пресной водой над угольным пластом (Дафф и др., 1971). Только потом, спустя некоторое время возникала морская обстановка в затопленном бассейне. Этот факт получает естественное объяснение с позиции длительных суток, поскольку из нее следует, что после каждой длинной ночи разворачивалось затопление вследствие таяния льда, накопленного на теневой стороне. Причем затопление территории угленакопления пресной водой имело место прямо над угольным пластом, как выявили геологи. Сам этот факт подтверждает нашу точку зрения, из которой следует естественное разрешение и более общей проблемы генезиса трансгрессий, имевших широкое распространение в геологическом прошлом. Возникновение в дальнейшем, после затопления бассейна морской обстановки, как уже говорилось, с одной стороны, обеспечивалось водосбором с обширной территории, которая до этого была охвачена льдами из-за пребывания на теневой стороне. С другой стороны, после трансгрессии уровень морской солености воды возникал в последующем из-за интенсивного ее испарения при непрерывном освещении в условиях значительных суток. Последующее полное и ускоренное высыхание бассейна (моря), которое нашло четкое отражение на элементах циклотем карбона, обеспечивалось непрерывностью и интенсивностью нарастающей инсоляции и дневной жары при движении Солнца к верхней кульминации. Эти особенности инсоляции и широкомасштабные пожары, характерные для карбона, дают естественный ответ на вопрос об источнике тепла при углефикации. Механизмы отмирания и накопления лесной растительности, которая слагала угольный пласт, в ходе формирования разных фаз растительных сообществ и типов в бассейне угленакопления, а также единичность или отсутствие колец прироста у деревьев карбона – тоже естественные следствия значительных суток.

Забегая вперед, отметим, что объяснение получает и ограниченность этапа углеобразования в фанерозойской истории Земли, который частично охватывает девон, но в основном приходится на время после этого периода. Этот факт не имеет никакого истолкования с позиции гипотезы приливного торможения И. Канта. Речь о том, что процесс угленакопления частично стал проявляться с девона, а широкого размаха достиг только в каменноугольном периоде. Этот процесс, о котором более подробно сказано ниже, вообще не имел места в нижнем палеозое, что связано с очень большой продолжительностью суток в эти периоды геологической истории Земли. Таким образом, с излагаемой здесь точки зрения естественное объяснение получают все важнейшие фактические данные, которые сопровождали угленакопление в карбоне, в совокупности.


5. Угленакопление в мезозое и кайнозое


В связи с началом относительно быстрого сокращения суток после конца палеозоя с началом мезозоя уходит этап образования уникальных позднепалеозойских карбонатных циклов, в том числе и формирование угольных циклотем, угольные пласты и другие элементы которых обладают выдержанной мощностью на большие расстояния. Постепенно вместе с сокращением суток сокращаются и мощности осадочных циклов, и со временем они становятся вообще мелкими и многочисленными. Не с каждым наступлением палеоночи происходит массовое отмирание и накопление растительности, из которой могут формироваться угли. Для этого становятся необходимыми уже определенные сочетания внешних условий, которые приводили к гибели и накоплению растительной массы, но опять-таки при сравнительно длинных сутках (Аксиров, 1988, 1989, 1999). Да и не всегда освещенные этапы суток достаточно продолжительны для возникновения стабильной высокой температуры, необходимой для процесса углефикации. Однако необходимые соответствующие состояния внешних условий периодически наступали, поэтому в мезо-кайнозое угленакопление продолжалось, но в несколько иной форме. Начиная с триаса, в ходе геологической истории Земли в соответствии с уменьшением суток во времени в исходном материнском веществе угля оказывалось все меньше и меньше древовидной растительности. Это находится в соответствии с описанным выше сценарием отмирания и накопления лесной растительности в карбоне. Если в карбоне угольные пласты образовались в основном из древовидной растительности, то, например, третичные торфяники формировались главным образом из остатков трав либо кустарников при ограниченном участии деревьев. А в четвертичном торфонакоплении древесная растительность вообще не принимает участия. Все это связано с непрерывным сокращением суток, точнее, с постепенным уменьшением длины ночи, когда происходило отмирание и накопление растительности, в том числе и лесной. Произошло также резкое увеличение как мощности угленосных отложений, так и пластов угля на небольших локализованных участках. Это связано с развитием речных долин, карстообразования в мезозое и кайнозое. Сокращение суток во времени в ходе фанерозойского эона нашло свое отражение и в метаморфизме углей, который в основном протекал под действием солнечной радиации в условиях сравнительно продолжительного дня, а также и пожаров: битуминозные и другие типы углей – в карбоне, угли – в юре и триасе, лингиты – в меловых и третичных отложениях, торфяные залежи – в четвертичное время. Эта перемена в степени углефикации связана с сокращением освещенного времени суток, в результате чего с течением времени все менее масштабно и менее продолжительно проявлялись стойкие высокие температуры. В мезозое и более ранние этапы кайнозоя сутки все еще были достаточно продолжительными, чтобы в ходе освещенного времени возникновение достаточно масштабных пожаров носило систематический характер. Поэтому пожары и здесь могли принимать существенное участие в процессе преобразования ОВ, в частности в углефикации и формировании нефти в это время.

В современных условиях процесс угленакопления в основном прекратился в полном соответствии с изложенным выше представлением. «Сравнение морфологических признаков ископаемых угольных пластов с современными и погребенными торфяными залежами показывает достаточное их различие…, значительная часть современных торфяников не перейдет в ископаемое состояние…, современным торфяникам не суждено быть отмеченными в геологической летописи Земли». «Сопоставление фактических данных показывает, что современные (и тем более погребенные древнечетвертичные) автохтонные торфяники не могут сопоставляться при самых благоприятных условиях их сохранения с наиболее бедными, непромышленными углепроявлениями прошлого. Различия в морфологии и масштабах залежей настолько существенны, что ставят под сомнение возможность проведения аналога между условиями древнего угленакопления и современными торфяниками» (Волков, 1973). Кроме того, нужно иметь в виду то, что до сих пор в мировой литературе нет сведений о существовании переходных образований между торфом и бурым углем, которые были бы изучены в одном непрерывном разрезе и свидетельствовали, таким образом, о возможности указанных аналогий (Волков, 1973). Получается, что в полном соответствии с изложенным выше представлением процесс угленакопления, по существу, прекратился вместе с достижением суток определенной величины. Таким образом, излагаемая в этой книге позиция позволяет дать естественное объяснение важнейшим фактам, относящимся к угленакоплению не только в карбоне, но и другие периоды истории Земли, в совокупности и подтверждается ими.