Два наиболее значительных события в осадочной геологии, отмеченные сотнями публикаций в самых престижных международных журналах, притягивали внимание мировой научной общественности в течение последних трех десятков лет:
— открытие иридиевой аномалии на границе меловой и палеогео-новой систем и привлечение космической импактной гипотезы для объяснения глобальных биотических кризисов в истории Земли;
— трактовка циклически построенных осадочных толщ на основе изменения уровня Мирового океана в геологическом прошлом.
Более 30 лет назад группа геологов международной нефтяной компании EXSON предложила новую концепцию последовательности осадочных толщ Земли. В соответствии с ней слои осадочных пород повсюду залегают строго закономерно, образуя совокупности, которые циклически повторяются во временном геологическом разрезе. Цикличность связана с периодическими подъемами и падениями уровня Мирового океана в геологическом прошлом — эвстатикой. Новая концепция вызвала огромный интерес у геологов и нефтяников, поскольку позволяла прогнозировать залежи нефти и газа на территориях, еще не охваченных поисковыми работами.
В 1993 г. мы совместно с американским коллегой Д.Сахагяном из Университета штата Огайо (в настоящее время профессор Сахагян — декан факультета Университета г. Лихайо в Пенсильвании) получили трехлетний грант Национального научного фонда США на реализацию проекта «Количественная эвстатика Мирового океана во времени от среднеюрской эпохи до палеогена». Поскольку проведенные исследования до сих пор привлекают внимание специалистов во всем мире, мне захотелось познакомить и читателей с данной концепцией и полученными нами результатами.
Поскольку у нас нет оснований сомневаться в существовании Солнца и планет Солнечной системы (включая Луну) даже в самом отдаленном геологическом прошлом, можно быть уверенным, что приливы и отливы имели место со времени появления Мирового океана и первородной суши, которая начала размываться, согласно датировкам наиболее древних осадков морского происхождения, не менее 4 млрд. лет назад.
Несмотря на внушительный размах приливно-отливных явлений и их повсеместность, широкое распространение морских осадков на суше не связывают с приливами. Даже объединенных усилий Луны и Солнца (сизигийные приливы) недостаточно, чтобы поднять воду на высоту десятков метров. Необходимы даже не столетия, а тысячи и миллионы лет. На это указывают датировки абсолютного возраста минералов в породах, образовавшихся из древних осадков.
Со школьных лет известно, что почти повсюду, где нынче живет человек, в прошлом было море. В представлениях людей экспансии моря на континенты связываются с далекими геологическими временами, но это не совсем так. Море покрывало обширные пространства почти на всех континентах по меркам земной истории сравнительно недавно — в голоцене (четвертичный период), т. е. в то время, когда жил современный человек. Например, всего несколько тысячелетий назад море было распространено на севере Западно-Сибирской равнины, на севере Восточной и Западной Европы и Северной Америки. В исторической памяти человека эти эпизоды вполне могли сохраниться и послужить основой для легенд о Всемирном потопе.
Изучая морские отложения на современной суше, геологи установили, что на протяжении, по- видимому, всей геологической истории Земли морские воды периодически покрывали значительную часть континентов. Затем вода уходила обратно в океаны, и материки осушались. Эти события — наступления и отступления моря, или трансгрессии и регрессии, чередовались многократно.
Динамика исполинского дыхания Мирового океана постоянно уточняется, но и теперь уже ясно, что он дышал аритмично: не устанавливается строгой периодичности в чередовании эпох преобладания океана и суши. Размах затоплений и осушений менялся во времени также незакономерно. Так, по данным В.Е.Хаина, в кембрийском периоде водой было покрыто около 40 % суши, в ордовикском — около 55, в силурийском — более 50, в девонском — 50, в каменноугольном — от 40 до 20, в пермском — 20, в триасовом — более 20, в юрском — от 20 до 40, в меловом — 40, в кайнозое — от 0 до 30%
Долгое время считалось, что морские воды проникают в глубь континентов лишь в тех местах, где земная кора проседает. Это справедливо для ограниченных территорий, но для объяснения одновременного затопления половины площадей всех континентов такой подход не годится. Чтобы покрыть приподнятую над поверхностью океана сушу, нужны огромные объемы свободной воды. Где ее взять? Возможны лишь два варианта: либо откуда-то появляется «новая» вода, либо какая-то сила вытесняет «старую» из океанического ложа.
Первый вариант самый простой: в наше время новая вода в океане может появиться в большом количестве при таянии всех ледников на поверхности Земли. Подсчитано, что в этом случае суша (если ее мысленно выровнять) покроется слоем воды толщиной более 70 м. Учитывая, что суша всегда неровная, этой воды вполне достаточно, чтобы объяснить присутствие морских осадков как в центральной части Сибирской и Русской равнин, так и на Североамериканском континенте. Наиболее убедительный пример такого предположения — широкое географическое распространение морских осадков четвертичного (иногда называемого ледниковым) периода. Чередование ледниковых и межледниковых эпох зафиксировалось в геологической летописи «слоеным пирогом» из ледниковых и морских отложений по северной периферии Евразии и Северной Америки.
Свидетельствами тому, что Земля в своем развитии неоднократно переживала своеобразные зимы — состояния, называемые в зарубежной литературе «icehouse», — служат находки пород с признаками древних морен*. Наиболее изученные из них датированы началом вендского периода — 600 млн. лет, концом ордовика — 440, концом девона — 380, концом каменноугольного периода — 300 и концом перми — 250 млн. лет. Полагают, что высокий уровень в середине венда, начале кембрия, начале силура, конце девона и начале триаса был обязан именно таянию покровных ледяных щитов в районах Северного и Южного полюсов.
Однако невозможно объяснить все высокие стояния Мирового океана в истории Земли только этим. Во многих временных интервалах в докембрии и палеозое, во всем мезозое и в большей части кайнозоя существовал равномерный теплый климат. В отложениях этого возраста нигде на Земле не найдены древние
