РИТМИЧНОСТЬ ПРИРОДНЫХ ЯВЛЕНИЙ

ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО СССР
ЧТЕНИЯ ПАМЯТИ акад. Л. С. Б Е Р Г А
16— 18 марта 1971 г.
РИТМИЧНОСТЬ
ПРИРОДНЫХ
ЯВЛЕНИЙ
(тезисы)
ГИДРОМ ЕТЕО РОЛОГИ ЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛЕНИНГРАД
1971
Ответственный редактор
проф. А. В. ШНИТНИКОВ
А. В. Шнитников
РИТМЫ В ПРИРО ДЕ
И ОБЩ ЕСТВЕННЫ Е ПУТИ ИХ ИЗУЧЕНИЯ
Ритмика природны х я в л ен и й ... С первого дня ж изни чело­
века, с первой его сознательной мысли и до последнего часа,
ритмы в той или иной ф орм е соп р овож даю т его сущ ествование.
Д ен ь и ночь; месяц и год; сочетания ряда лет в сухих и теп­
лых ф а за х или во влаж ны х, многоводны х и прохладны х; ритмы
зем летрясений или солнечных и лунных затмений и многое д р у ­
гое в окруж аю щ ей человека ср ед е невольно и н еи збеж н о ок а­
зы вает свои влияния, зач астую весьма глубокие, на условия его
сущ ествования.
И надо сказать, что человек никогда не проходит мимо тех
природны х явлений, которые проявлялись в виде ритмов тех
или иных порядков. У ж е с сам ой ранней поры сущ ествования
человеческого общ ества человек стремился проникнуть в смысл
ритмичности явлений окруж авш ей его природы, понять их при­
чинность и какими-то доступными ем у средствам и и путями или
воспользоваться ее следствиям и, или противостоять им.
Н е затрагивая таких «повседневны х» ритмов, как суточные,
месячные и годовы е, которые всегда были неоспоримыми для
человека на лю бом уровне его культурного становления, нельзя
не отметить, что ещ е за тысячелетия д о наш ей эры египтяне и
древние хал деи сум ели точно установить продолж ительность
периодов лунных затмений, длительность которых они оп р ед е­
ляли близкими к 9 и 19 годам («С ар ос» и «Больш ой С а р о с » ),
Прош ли тысячи лет, п р еж д е чем с такой ж е достоверностью
лю ди установили иные природны е ритмы — ритмы солнечной
деятельности, так назы ваемы е 11-летние и 22-летние циклы сол ­
нечной активности.
И ритмы затмений, и ритмы солнечной активности — вполне
законом ерны е природны е явления. О днако первые из них — п е­
риодичны, вторые — цикличны. П ериодичность п одр азум евает
равновеликость временных интервалов; таковы периоды за т м е­
ний, зависящ ие от строгого соотнош ения м еж ду собой Зем ли,
С олнца, Луны, неизменно повторяю щ иеся через одни и те ж е
промеж утки времени. И -летние и 22-летние ритмы (п риблизи­
тельно: первые — в п р едел ах 7— 15 лет, вторые — 21— 24 лет) —
цикличны: повторяемость их во времени недостаточно строга.
Это определени е весьма важ но для всей теории ритмичности
природны х явлений.
Значение явлений ритмичности в природны х явлениях очень
наглядно проявляется в том стихийном развитии исследований
в этой обш ирнейш ей области наук о Зем ле и В селенной, кото­
рое становится все бо л ее и бол ее очевидным за последние 20 лет.
Л итература по вопросам ритмичности различны х направлений
постепенно становится поистине неисчерпаем ой как в СС С Р,
так и за р убеж ом . П ри этом лавина исследований в некоторых
направлениях иногда не м ож ет не вызывать известной тревоги.
Такое п олож ен и е в какой-то м ере за последние годы с о з д а ­
лось в области изучения тех зависимостей, которые сущ ествую т
м еж ду процессам и и явлениями в климатологии, гидрологии,
самы х различны х отр аслях биологии и медицины с солнечной
активностью в ее 11-летних циклах. Сотни исследований, непре­
рывно появляющ ихся в печати, устанавливаю т «отличные» зав и ­
симости анализируем ы х явлений от колебаний солнечной активно­
сти буквально в неисчислимом количестве путей как сам ого
анализа, так и географ ического распределения явлений, что
у ж е сам о по себ е не м ож ет не вызывать острых сомнений.
В м есте с тем в настоящ ее время известно, что ряд явлений
космического пространства, как, например, частота появлений
комет или частота падения метеоритов (Е. В. М аксимов, 1968)
и некоторые другие, в том числе и сам а солнечная активность,
сл едую т той ж е 11-летней (а н ек отор ы е— 22-летней) циклич­
ности.
Эти и целый ряд других сообр аж ен и й приводят нас к мысли
о том, что 11-летняя, а возм ож но и 22-летняя цикличность п р ед­
ставляет собой общ ую законом ерность космического п ростран­
ства. Д ругим и словами, это процесс, присущий всем явлениям
космического пространства, в том числе и явлениям лан дш аф т­
ной оболочки в их изменчивости от многих лет до многих тыся­
челетий.
В озм ож н о, что 2 2 — 23-летний цикл представляет собой т а ­
кую ж е общ ую законом ерность К осм оса. Если ж е это хотя бы
в какой-то м ере так, тогда становятся гор аздо понятнее как
хорош ие сходим ости м еж д у собой многих явлений 11-летней
цикличности, так и их различия или д а ж е отсутствие в заи м оза­
висимости.
И зл о ж ен н о е выше представляет собой всего лишь один, хотя
и весьма немаловаж ны й, пример того, сколь сущ ественным яв-
ляется в настоящ ее время научное проникновение в проблемы
ритмичности природны х явлений и ее законом ерностей.
П о сущ еству лишь ритмичность природны х явлений и ее
строгие или нестрогие, но раскрытые законом ерности п редстав­
ляю т собой единственный реальный и конкретный путь науч­
ного предвидения естественных тенденций развития природны х
явлений в будущ ем .
О днако соверш енно очевидно, что стихийное развитие массы
личных исследований н еи збеж н о тр ебует коллективного о б с у ж ­
дения возникаю щ их вопросов и получаем ы х итогов.
П оэтом у соверш енно не случайно в программы некоторых
общ ественны х совещ аний от времени до времени включаются
доклады на темы ритмической изменчивости природны х явле­
ний. Инициатива в этом отнош ении была п р еж де всего прояв­
лена Географическим общ еством С ою за ССР.
Так, в програм м ах всех совещ аний по п роблем ам п лането­
логии, организовы вавш ихся О бщ еством , начиная с третьего,
включаются разделы по этим вопросам.
С ессия «Чтений памяти акад. Л . С. Б ерга», приуроченная
к 90-летию со дня его р ож дени я (1 9 6 6 ), полностью была посвя­
щ ена вопросам колебаний климата в аспекте именно их ритми­
ческой изменчивости; соответствую щ им этом у направлению был
г-ыпущен и сборник этих «Чтений» (1 9 6 8 ).
В значительной м ере вопросам ритмики было посвящ ено р а ­
бочее совещ ание по колебаниям климата, проведенное в но­
ябре 1969 г. И нститутом географии А Н СС С Р.
О днако всего того, что было выполнено до настоящ его вре­
мени в области проведения совещ аний или симпозиум ов по во­
просам ритмичности в природны х явлениях, соверш енно н ед о ­
статочно. Соверш енно очевидно, что эта крупнейш ая проблем а
в области наук о З ем л е тр ебует все бол ее высокого уровня о р ­
ганизации исследований по ней, а это в свою очередь н ев оз­
м ож но без серьезнейш его подведения итогов исследований
прош лого времени для систем атизации достигнуты х результатов
и представлений и разр аботки дальнейш их ц елесообразн ы х пу­
тей исследований с целью исключения элем ентов случайности,
хаоса в работе и прямых ош ибок, иногда весьма грубы х и н е­
вольных.
В Географическом общ естве С С С Р у ж е давно зароди лась
идея о н еобходим ости созы ва первого совещ ания, посвящ енного
непосредственно о б суж ден и ю вопросов по п роблем е ритмично­
сти в природны х явлениях.
П редп ол агается, что такое совещ ание, поскольку оно явля­
ется первым, отню дь не д о л ж н о ставить п еред собой н еобъ ят­
ные задач и . Н аобор от, на нем н аибол ее ц ел есообр азн о р ассм от­
реть небольш ое количество вопросов, однако затрагиваю щ их
ритмы разны х временны х порядков,— от крупных геологических
5
циклов д о н аиболее коротких современны х, именуемы х внутривековыми и относящ ихся к различным средам Зем ли -— земной
коре и ландш аф тной оболочке.
О дной из первостепенны х за да ч такого совещ ания является
рассм отрение и о б су ж д ен и е ритмичности в природны х явлениях
с позиций сам ого сущ ествования ритмичности, в свете фактиче­
ских м атериалов. Причину возникновения ритмичности в про­
грамму совещ ания, как правило, едва ли ц ел есообр азн о вклю­
чать, так как это черзвычайно ослож н и ло бы все его проведение
и з-за недостаточной обоснованности в настоящ ее время всей
теоретической базы . В м есте с тем в отдельны х случаях в оз­
м ож но о б су ж ден и е и тех природны х причин, которые о бусл ов ­
ливаю т возникновение ритмической изменчивости природных
явлений.
Ни в коем случае нельзя пройти мимо того факта, что п р о­
б л ем а ритмов в природны х явлениях имеет как своих сторон­
ников, достаточно убеж ден н ы х и деятельны х, так и противников,
зач астую не м енее убеж ден н ы х.
С оверш енно очевидно, что принципиальная сторона вопроса
заклю чается совсем не в реальности или нереальности ритмов
в природны х явлениях, поскольку реальности их опровергнуть
нельзя, так ж е как нельзя опровергнуть сущ ествования суток,
м есяца, года, или Зем ли, Солнца и Луны и их взаим одействия.
Д и ск усси я идет по вопросам харак тера проявлений тех или
иных ритмов; законом ерностей, определяю щ их их возникнове­
ние; возм ож ности их законом ерного выявления и устан овле­
ния конкретных причин их возникновения. Это -— вопросы т е о ­
ретической базы дл я дискуссии и в этом аспекте сам а ди ск ус­
сия вполне законом ерна. П оэтом у в подобны х совещ аниях
вполне ц ел есообр азн о и ж ел ател ьн о участие ш ирокого круга как
сторонников, так и противников учения о ритмичности в при­
родны х явлениях.
А кадем ик Л . С. Берг, как известно, относился критически
к вопросам чисто ф ормальной и строгой «периодичности в о б ­
р азовании осадочны х пород». Н о он защ ищ ал идеи 11-летней
цикличности в геологических отлож ен иях и «20— 50-летней»
ритмичности в колебаниях климата. Со времени его кончины
прош ло 20 лет. И м енно за эти 20 лет вопросы ритмичности
в природны х явлениях получили н аибольш ее свое развитие и
фактически превратились в учение, хотя ещ е и д ал ек ое от строй­
ности. З а эти ж е десятилетия появилось огром ное количество
новых фактических м атериалов как в сф ер ах геологии и гео­
м орфологии, так и в климатологии, гидрологии, как в областях
астроном ии, так и биологии. В се это д а ет возм ож ность взглянуть
на пробл ем у ритмичности зачастую с соверш енно новых бол ее ш и­
роких и бол ее глубоких позиций. Ш ирота кругозора Л. С. Берга
как ученого, географ а и биолога как нельзя бол ее отвечает тем
6
обш ирным географическим перспективам, которые открываются
на путях изучения природны х ритмов.
О рганизованная и неорганизованная деятельность челове­
ческого общ ества, обл адаю щ его ныне могучими средствам и
воздействия на природу, в отдельны х случаях начинает у ж е
зам етно проявляться в природе. И зм еняется природный лик
планеты в отнош ении водных ресурсов и количественно, и к а­
чественно, и с позиций географ ического распределения поверх­
ностных и подзем ны х вод; изм еняется состав атмосферы ; не
остается неизменным и растительный лик крупных территорий
зем ного ш ара; д а ж е воды М ирового океана начинают постепенно
испытывать на себ е влияние человеческой деятельности. Тем б о ­
лее важ но не терять времени для изучения проблем ритмики
природны х явлений с целью получения реальных в озм ож н о­
стей, не только предвидеть тенденции их дальнейш его п рирод­
ного развития, но и изыскания путей н аиболее рационального
п реобразования природны х явлений на пользу человечества.
Зн ани е ритмичности природны х явлений и ее общ ей тенденции
открывает реальные возм ож ности предвидения будущ его нашей
природы.
И. В. Круть
О С УБО РДИН АЦИИ ЗЕМНОГО ПЛАНЕТНО ГО ВРЕМЕНИ
1. В основу изучения периодичности процессов и ритмов
в при роде сл ед у ет полож ить представление о времени как ат­
рибутивном свойстве естественных тел. Такая конкретизация
известного полож ения диалектического м атериализм а о вре­
мени как всеобщ ей ф орм е сущ ествования материи позволяет
развивать специально-научны е выводы о множ ественности ви­
дов времени — космических, физических, геологических, би ол о­
гических.
2. Д л ени ю (по В. И. В ер н адском у) Галактики (бол ее
10 млрд. лет) субординировано дл ен ие Зем ли, которое в шкале
ф изического атом ного времени изм еряется не м енее чем в 4—
5 млрд. лет. З ем н ое планетное время в целом м ож ет выступать
одной из крупнейш их единиц космического гравитационного
времени и оп редел яет м аксимальную единицу геологического
времени. П одсистемы Зем ли — ее ф изико-географ ическая и с о б ­
ственно геологическая оболочки — неравнозначны по времени;
возр аст литосферы близок к 4 млрд. лет, тогда как дление ф и­
зико-географ ических процессов соврем енного типа дол ж н о быть
меньшим, что связано с генетической субординацией названных
оболочек.
3. Н а бо л ее «глубоком » уровне организации Зем ли проис­
ходит п одр аздел ен и е на океанические и континентальные о б ­
ласти, которое обозначилось не менее 1,5 млрд. лет н азад, хотя
время сущ ествования конкретных океанов и материков м ож ет
быть значительно меньшим. П о-видим ом у, на ещ е бол ее глу­
боком уровне организую тся такие геологические мегакомплексы,
как складчаты е пояса и платф орменны е области, дление кото­
рых составляет тектоно-м агм атические циклы п родолж и тель­
ностью 1000— 500 млн. лет, что соизм ерим о со всей детально
разр аботан ной ныне биостратиграф ической ш калой («крупней­
шей» единицей биологического врем ени ). Комплексы бол ее вы­
сокого порядка слагаю тся в литосф ере сериями геологических
формаций и близки к стратиграфическим группам и п одгруп­
пам; границы их в значительной м ере совп адаю т с биостратиграфическими (по сущ еству биогеоценотическим и). Д л ен и е этих
комплексов (Э ратем ы ) близко к галактическому году (около
225 млн. л е т ). И ссл едован ие такого совпадения м ож ет иметь
реш аю щ ее значение для корреляции главных видов природного
времени.
4.
Зем ны е объекты бол ее глубоких уровней организации
так ж е имею т субординированны е пространственны е и врем ен­
ные границы. Д л я установления соотнош ений геолого-тектонического и биостратиграф ического времен особенно важны структурно-вещ ественны е объекты с длением в 4 0 — 80 млн. лет, для
которых характерно установление сдвигов границ ф аз в геол о­
гических р а зр еза х . Н а бол ее глубоком уровне м ож но выделять
биогеоценотические ф ормации и соответствую щ ие им в геогра­
фической оболочке ландш афты , которые определяю т биостратиграф ическое (биогеоценотическое) время. При высокой точности
наблю дений чащ е обн ар уж и вается пространственно-врем енная
неадекватность ископаемы х и современны х биоценозов (биозон
и д р .), с одной стороны, геологическим ф ормациям и л ан д ш аф ­
там, с другой. П о-видим ом у, на основе охарактеризованной так ­
сономической иерархии времен в природе м ож но развивать
бол ее дробн ую диф ф еренциацию единиц зем н ого природного
времени — стадий, ф аз, импульсов и ритмов высоких порядков,
которые все бол ее уверенно коррелирую тся с естественными
единицами космического и ф изического (гравитационного и атом ­
ного) времен.
Н. Ф. Балуховский
ГЕО ЛО ГИ Ч ЕС КИ Е Ц И КЛ Ы И РИТМ Ы КАЙНОЗОЯ
Ритм остратиграф ический м етод позволяет представить с л о ж ­
ную совокупность природны х процессов четвертичного периода
в виде ряда сменяю щ их др уг друга явлений, в которых о л ед е ­
нения, меж ледниковья, трансгрессии, регрессии, изостатические
движ ения зем ной коры, минимумы и максимумы солнечной р а ­
диации характеризую т естественную последовательность геоло­
гических событий, ф иксирующ ихся в виде ритмов и циклов. О д ­
ной из сущ ественны х за д а ч м етода служ ит тщательный анализ
процесса седи м ен тоген еза, ф аз оледенений, лёссо- и почвонакопления, изменений палеогеограф ической обстановки, чтобы оп­
ределить в стратиграфическом р а зр езе ведущ ие ритмы, в р ам ­
ках которых за р о ж д а л ся , протекал и заверш ался определенны й
этап развития зем ной коры. П о данны м В. А. Зубак ов а (1 9 6 8 ),
для антропогена Е вразии типичным является крупный ритм,
или, в нашей классификации, мезоритм продолж ительностью
360— 370 тыс. лет. П араллельн о с В. А. Зубаковы м нами были
выделены сходны е мезоритмы в антропогене Украины (на ок­
раинах Д о н б а сс а ) и в среднем течении Д ун ая.
В первом случае описаны два ритма, состоящ ие из ч ер едо­
вания сл едую щ их слоев (с н и з у ): погребенная почва, коричне­
вый лёсс, серый лёсс, желты й л ёсс и выше опять погребенная
почва, коричневый лёсс, серый и желтый лёсс; общ ая мощ ность
слоев в к аж дом ритме 8— 10 м.
Н а п р авобер еж ь е Д у н а я , м еж д у гг. Л ом и Р усе, н а б л ю д а ­
ется следую щ ий р а зр ез антропогена (сн и зу):
ритм I: 1) песок грубозернисты й с гравием, мощ ность 4 —
8 м; 2) суглинок желто-коричневый с включением ж уравчика,
м ощ ность 4 — 15 м;
ритм II: 3) песок, гравий и щ ебень, мощ ность 6— 12 м;
4) суглинок коричневый и ж елтый, лёссовидны й, мощность
14— 17м .
.10
В есьм а вероятно, что псаммиты 1-го слоя образов ал ись при
трансгрессии чаудинского моря, а псаммиты 3-го слоя •— при
трансгрессии древнеэвксинского моря.
П родолж ительность к аж дого из приведенны х м езоритмов
была оп р едел ена ориентировочно в 330 тыс. лет. Такая цифра
вытекала из п р едполож ения П енка о том, что четвертичная л е д ­
никовая эп оха длилась 660 тыс. лет. В отношении респ ек та­
бельного м езоритм а В. А. З у бак ов внес сущ ественную поправку,
повлиявш ую на уточнение длительности циклов и ритмов в кай­
нозое. О стается нереш енным вопрос о том, к каким ф азам геолого-географ ического развития приурочиваю тся начало и конец
мезоритм ов четвертичного периода. В. А. Зубак ов вы деляет три
интервала: 965— 605, 6 05— 225 и 2 25— 0 тысяч лет, харак тери ­
зую щ ихся законом ерной последовательностью событий. «В се три
интервала начинаю тся,— пишет В. А. З у б а к ов ,— сильно вы ра­
женным двухф азны м оледенением типа днепровского, длитель­
ностью около 50 тысяч лет. З а ним сл едует длительное, около
60— 70 тысяч лет, меж ледниковы е одинцовского типа. Затем —
короткий, около 10— 15 тысяч лет, но интенсивный ледн и ­
ковый надвиг типа варты. П осле него — короткое, около 30 ты­
сяч лет, но бо л ее теплое м еж ледниковье зем ского типа.
Затем снова дв у х ф а зн о е оледенение, длительностью около
60 тысяч лет. И, наконец, очень длительное, около 145 ты­
сяч лет, м еж ледниковье с тремя ф азам и п охолодания, из ко­
торых средняя в ряде районов вполне м ож ет относиться к са м о ­
стоятельному оледенению глючского типа 10— 15 тысяч лет дл и ­
тельностью».
У становление границ м еж д у м езоритм ами и ритмами в чет­
вертичном периоде основы вается на ан ал изе оледенений и м еж ледниковий; при этом учитываются экстремумы солярной кри­
вой, отмечаю щ ей
минимумы
и максимумы солнечной ра­
диации.
Вопрос о том, к какому моменту геологической истории от­
носить начало м езоритм ов, нельзя считать решенным. П р ед став ­
ляется вполне естественным, что начало ритмов или во-всяком
случае ведущ их м езоритм ов до л ж н о бо л ее или менее совп а­
дать с началом морских трансгрессий, находящ ихся почти всегда
во взаим освязи с уровнем океана. П ульсационны е движ ения
зем ной коры, вызывающ ие морские трансгрессии и регрессии,
а так ж е связанную с ними периодичность осадконакопления,
обусловливаю тся геотектоническими факторами. П о д в оздей ст­
вием тектонических процессов ф орм ируется так ж е рельеф, м е­
няются ландш афты и климат. П оэтом у обязательны м условием
для ведущ его м езоритм а является увязка с морскими тр ан с­
грессиями и регрессиями.
Эвстатические колебания уровня М ирового океана проявля­
ются на ф оне изостатических движ ений зем ной коры.
В данном проц ессе участвую т волновые движ ения (ун дации) крупного м асш таба, охваты ваю щ ие океанические впадины
и континентальные области.
С ж атие Зем ли соответствует изостатическим погруж ениям
дна океанов, сопряж енны м с подъем ом континентов, при этом
увеличивается ам плитуда соответствую щ ей планетарной ундационной волны. О пускание соп р овож дается регрессиями, п охо­
л оданием климата и оледенениям и.
Расш ирение Зем ли проявляется в виде трансгрессий, потеп­
лений климата и наступлением м еж ледниковий. П р еобл адан и е
восходящ их движ ений на континентах при сж ати ях Зем ли со ­
пр овож дается ф ормированием речных и морских террас. Чем
выше в рельеф е р асп ол ож ен а терраса, тем к бол ее древнем у
моменту четвертичной истории она относится. О днако это п р а­
вило довольно часто имеет исключения: в зо н а х местных п о­
груж ений — синклиналях, гр абенах — обр азую тся налож енны е
террасы . В этом случае н абл ю дается постепенное уменьш ение
уровней тер р ас — при следовании от влож енны х к наложенны м,
что иногда приводит к ошибочным определениям возраста.
П ри морских трансгрессиях и ингрессиях на континентах
происходит п одпруж ивание рек и аккумуляции
аллювия.
Обычно эрозионно-аккумулятивны е уровни речных долин соот­
ветствую т эвстатическим подъ ем ам уровня моря.
П ери одизац ия истории развития Зем ли имеет непосредствен ­
ное отнош ение к стратификации четвертичных отлож ений и в о со ­
бенности к определению их ниж ней границы. Р еш ение столь
ответственного вопроса зи ж дется обычно на биостратиграф ических, литостратиграфических и клим атостратиграфических д а н ­
ных. Ритм остратиграф ический м етод содей ствует не только
расчленению геологического р а зр еза , но и реконструкции п ал ео­
географической обстановки. В этом отношении представляет
интерес анализ колебательны х движ ений в кайнозое с целью
выявления и сравнительной оценки специфических особенностей
тектогенеза на грани неогена и антропогена.
П одобны й
анализ
в
планетарном
плане
выполнялся
Б. Л. Личковым и В. Е. Хаиным. Эти исследователи п родем он ­
стрировали целый ряд отличительных признаков четвертичного
периода, настолько эффективных, что м ож ет идти речь о начале
новой тектонической фазы. В качестве ж ивого примера мы
кратко рассм отрим колебательны е движ ения юга Русской плат­
формы в кайнозое.
В палеогеновом п ериоде уровень Тетиса был высок, регио­
нальные трансгрессии на платф орму чередовались с р егр ес­
сиями, причем м оре наступало с интервалами около 9 млн. лет.
Темпы опускания сохранялись устойчивыми, чрезвычайно м ед ­
ленными, порядка 6 — 10 м в один миллион лет. К лим ат п ал ео­
гена был в общ ем теплым, а в бучакское время — субтропиче12
ским и тропическим, со средней годовой тем пературой 21— 23° С.
В конце олигоцена годовая тем пература снизилась до 17— 18° С.
Н еогеновая история геологического развития юга Русской
платформы характеризуется прерывистым и очень зам едленны м
отступанием Тетиса, при этом ф ормирую тся ниж нем иоценовая,
тортоская, сарм атская (иванковская) и м эотическо(?)-понтическая (новохарьковская) террасы . Н а и б о л ее крупные тр ансгрес­
сии наступали через те ж е интервалы времени, что и в п ал ео­
гене. Эти интервалы группирую тся в макроциклы (табл и ц а).
М акроциклы кайнозоя
А б с о л ю т н ы й в эз р ас т, млн. л е т
М акро­
Г еологическое
циклы
исчисление
1
2
3
4
5
6
7
8
Ч етвертичный период
Плиоцен и мэотис
С армат
Т ортон
Н и ж н и й миоцен
Олигоцен
Ве рхний эоцен
Средний и ни ж ни й эоцен
П а л еоц ен
п о ци кл и чно сти
0 -1 ,0 8
1 ,0 8 -9 ,7 2
9 ,7 2 -1 7 ,4
1 7 ,4 -2 6 ,0
2 6 ,0 -3 4 ,7
3 4 ,7 -4 3 ,3
4 3 ,3 -5 2 ,0
5 2 ,0 -6 0 ,6
6 0 ,6 -6 9 ,3
по р а д и о а к т и в н ы м
методам
0-1
1-10
10-34
3 4-70
Н а грани плиоцена и антропогена характер колебательны х
движ ений коры испытывает револю ционны е п реобразования.
В этот м омент происходит редкое в истории Зем ли гран диозное
явление: активизация платф орм с образов ан и ем эпиплатф орменных геосинклинальных поясов и сокращ ение геосинклинальных областей, дегр ади р ую т так ж е ш ельфовые моря на плат­
ф орм ах.
Отчетливо антропоген отделяется от плиоцена на Б алк ан ­
ском полуострове. П о данным Д . Я ранова, главной причиной,
почем у здесь р аздел я ю т плиоцен-антропогеновы й этап на два
подэтап а — плиоценовый и антропогеновый, служ и т огром ное
различие в зн ак е и р а зм ер е радиальны х тектонических д в и ж е­
ний: они были преим ущ ественно позитивными и значительно б о ­
лее интенсивными в антропогене, в то время как в плиоцене
погруж ения играли значительную роль, а общ и е движ ения были
сильно зам едленны м и. «Четвертичный тектонический этап в р а з­
витии территории Б олгарии,— пиш ет Д . Я ранов,— был самым
неспокойным в общ ем тектоническом развитии страны» (Д . Я р а­
нов, 1960).
13
Почти повсем естное прекращ ение нисходящ их движ ений и
начало исключительно энергичных восходящ их движ ений на
Балканском полустрове Д . Я ранов относит к калабрию . И м енно
к этом у моменту приурочены значительны е изменения п ал еогео­
графической обстановки и климата. В стратиграф ическом р а з­
р езе п оздн ем у калабрию соответствует накопление широко р а с­
пространенны х покровных галечников.
В начале четвертичного периода Д о б р у д ж а так ж е бы ла при­
поднята на 150 м выше соврем енного уровня. Прямым сл едст­
вием явилась интенсивная эрозионная деятельность в древн ечет­
вертичное время (Н . Онческу, 1960). Таким обр азом , п ереход
от плиоцена к новейш ему п ериоду развития Зем ли на Б а л ­
канском п олуострове озн ам еновался усилением восходящ их тек­
тонических движ ений и накоплением огромны х м асс галечников.
П оздний калабрий соответствует п оздн еви ллаф ран ск ом у (скиф ­
скому) времени. В свете корреляции основных геологических
событий плейстоцена, проведенны х В. А. Зубаковы м (1 9 6 8 ), а б ­
солютный возраст поздн его калабрия оп ределяется в 700—■
1000 тыс. лет. Д л я поздн его апш ерона в той ж е работе приво­
дится абсолютны й в озраст 1060 ± 1 4 тысяч лет.
Теперь рассм отрим вкратце один из вариантов корреляции
континентальных м езоритм ов долины Д н еп р а с морскими мезоритм ам и бассейн а П онта. П ри изучении ритмичности ан тро­
погена средн его Д н еп р а важ но добы ть док азательство о син­
хронности речных тер р ас (им еется в виду время аккумуляции
аллю вия) и трансгрессий П онта. Значим ость отдельны х тр ан с­
грессий и ингрессий при расчленении и корреляции четвертич­
ных отлож ений трактуется геом орф ологам и Украины различно.
В обстоятельной сводке А. П. Р ом оданов ой (1964) принцип со ­
ответствия терр ас Д н еп р а ингрессиям П онта вы держ ивается
лишь для одной карангатской трансгрессии, но не полностью
собл ю дается для двух н аи бол ее крупных трансгрессий — чаудинской и древнеэвксинской.
Д етальн ы е геом орф ологические исследования долины Д н еп ­
ра все ж е доп ускаю т синхронизацию ф аз аккумуляции аллювия
с начальными этапам и упомянуты х трансгрессий.
В системе Д н еп р а чаудинской трансгрессии соответствую т
дв е террасы: Гуньковская и Г радиж ская. В связи с отсутствием
в р а зр езе Гуньковской террасы красно-буры х (скиф ских) глин
и наличием фауны чаудинского века в озерно-болотны х о с а д ­
ках Н. И. Д м итриев определил ее возраст как раннечетвертич­
ный. Гуньковская терр аса вы раж ена спорадически и неясно;
Г радиж ск ая тер р аса, наоборот, имеет ш ирокое распространение;
ее аллювий содер ж и т пресноводную ф ауну V ivíp ara d ilu vian a
K unth и дости гает мощ ности 15— 18 м. Ч аудинский этап ук л а­
ды вается, по-видим ом у, в два м езоритм а. Первый м езоритм
14
(скифский) отвечает п оздн ем у калабрию — времени м аксим аль­
ной позднеапш еронской регрессии.
В этот кульминационный интервал времени проявляется
мощ ная валахская тектоническая ф аза. В о втором м езоритм е
(тираспольском) трансгрессия чаудинского моря вы раж ена зн а ­
чительно зам етн ее. Н аибольш ие трудности возникаю т при вы­
делении аллювия, синхронного ингрессии древнеэвксинского
моря. Это м ож но объяснить тем, что флювиогляциальны е от­
лож ения днепровского яруса, л еж ащ и е непосредственно под
мореной или отделяем ы е от нее горизонтом л ёсса и суглинков
мощ ностью д о 8— 10 м, часто принимают за предледниковы е
осадки днепровского ледника.
О днако дан ную концепцию нельзя считать док азан н ой. Д ел о
в том, что при детальном изучении псаммитов «подм оренного
ф лю виогляциала» по зернистости, диагональной слоистости и
пр., автором, а так ж е М. О. М ельник, установлены три фации
песков: потоковая, эоловая, см еш анная. В верхней части п ес­
ков п р еобл адает эоловая фация.
В потоковой фации рассеян а галька кристаллических пород,
при этом песчаный м атериал плохо отсортирован. В подош ве
песков леж ит плохо окатанная галька и небольш ие глыбы п ес­
чаников и кварцитов бучакского яруса и сеном ана. В эоловой
фации пески хорош о отсортированы, м елкозернисты е, кварце­
вые, аналогичные по составу и зернистости пескам аллювия
древнечетвертичной (Г р ади ж ск ой ) террасы Д н еп р а. М ощ ность
песков, н аходящ ихся в основании днепровского яруса, достигает
20 м, в среднем 12— 14 м, в К аневском районе они зал егаю т
с глубоким размы вом на отлож ен иях бучакской и каневской
свит палеогена. И зл ож ен н ое свидетельствует о том, что во вто­
рой половине ниж него антропогена
(т. е. в поздн ети расп оль­
ское время) район С реднего П риднепровья подвергался глубокой
эрозии, связанной с позднечаудинской регрессией.
З а сл у ж и в а ет внимания заключительный этап средн ечетвер­
тичной эпохи в районе С реднего П риднепровья, детально и зу ­
ченного автором.
Д н еп ровск ая м орена здесь представлена кирпично-красным
суглинком с галькой и валунам и кристаллических пород; и з­
редка встречаю тся облом ки известняков девон а. Предельный
диам етр валунов 1,5 м. С реди руководящ их валунов В. Н. Чирвинский вы деляет аландский гранит, выборгский рапакиви, даларнский порфир и порфирит, кристаллические сланцы и пр.
М аксим альная мощ ность морены 8 м. В отличие от н и ж ел е­
ж ащ и х отлож ений, морена не участвует в чешуйчатой ск л адч а­
тости К аневских дислокаций, тем не м енее она полого ди сл оц и ­
рована и за л ега ет в п р едел ах дислоцированного плато на а б ­
солютных отм етках от + 9 0 до + 2 2 0 м. М орена вовлечена
только в пологую складчатость.
Основываясь на наличии
15
складок — взбросов с амплитудой 160 м, мощ ность ледника намн
исчисляется в 7 00— 800 м. В стадию таяния днепровского л е д ­
ника ф орм ировалась овраж н ая система вм есте с громадны ми
оползням и, получившими название палеовю рмских. П осле та я ­
ния ледника в оврагах отлож ились валуны и щ ебень (вторичная
м ор ен а ), а так ж е флю виогляциально-аллю виальны е м елк озер­
нистые пески мощ ностью д о 8 м. Врем ени аккумуляции этих
пострисских песков соответствует ингрессия К арангатского
моря и начало одинцовского м еж ледниковья. Н а примере С р ед­
него П риднепровья п одтвер ж дается вывод А. В. Ш нитникова
о том, что морские и океанические трансгрессии соответствую т
теплым, сухим и длительным материковым ф азам , а регрес­
сии — материковым прохладно-влаж ны м , относительно непро­
долж ительны м ф азам (А. В. Ш нитников, 1961). В заклю чение
отметим, что м етод ритм остратиграф ического анализа п озво­
ляет расш ирить круг представлений по столь сущ ественным во­
просам естествознания, как п олож ен и е Земли в мировом про­
странстве, структура и взаим одействие геосф ер и пр. Явления
геологической цикличности свидетельствую т о слоисто-волно­
вом строении зем ного ш ара.
В глубинах Зем ли притяж ение и отталкивание м еж ду ато­
мами и м олекулам и и степень их сближ ения зависят от терм о­
динамических условий и миграционной активности элементов.
При геохимической миграции важ нейш ее значение имеет постоян­
ная тенденция неактивных мигрантов (в особенности элементов
группы ж ел е за ) к упорядоченном у располож ению , соответ­
ствую щ ем у минимальному значению потенциальной энергии.
Н аи бол ее устойчивое состояние атомов и молекул с минимумом
потенциальной энергии соответствует кристаллическому состоя­
нию вещ ества.
В следствие этого геосферы расчленены на зоны минимумов
и максимумов кинетической энергии. В первых концентриру­
ются неактивные элементы — мигранты, во второй — активные.
В зон ах м аксимумов радиогенны е элементы благодаря п осто­
янно действую щ ем у лучеиспусканию обр азую т вы сокотемпера­
турные слои с хаотическим расп олож ен и ем элементов. В тектон осф ере минимальное значение потенциальной энергии соп ря­
ж ен о с поверхностью М охоровичича. М аксим альное значение
кинетической энергии приурочено к волноводу или астеносф ере.
В геосинклиналях присутствует ещ е верхняя астен осф ера, н а­
ходящ аяся примерно на грани базальтовой и гранитной о б о ­
лочек.
Б л агодаря наличию подобны х гравитационно-радиогенны х
волн с температурны ми экстрем ум ам и тепловая энергия втектоносф ер е переносится преимущ ественно путем инф ракрасного
излучения. В следстви е этого терм одинам ическое равновесие вос­
станавливается быстро и могут фиксироваться в р азр езе мелкие
16
флишевые ритмы продолж ительностью 1500— 2000 лет. Н а кон­
тинентах флиш евы е ритмы отвечаю т 2000-летним климатиче­
ским ритмам А. В. Ш нитникова, соответствую щ им периодиче­
ским изменениям «подвиж ны х» элементов ландш аф та, увеличе­
нию стока рек и повышению уровня озер.
К осмические процессы , среди которых видное место зан и ­
м аю т следствия возмущ ений планет, неум олим о наруш аю т ф и­
зико-хим ическое и энергетическое равновесие зем ны х оболочек.
Это обстоятельство сл уж и т исходной причиной циклически-поступательной эволю ции нашей планеты.
2
З аказ № 74
Е. В. Максимов
РИТМ ИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В КОСМОСЕ
Ритмичный характер солнечной активности теперь у ж е не
вызывает сомнения. П ом им о 11-летнего ритма, н адеж н о у ст а ­
новлен 22-, 23-летний, или магнитный, ритм солнечных пятен.
Д остаточн о отчетлив так ж е вековой или близкий к нему ритм
солнечной активности. Б ол ее проблематичным является общ ее
изм енение фона солнечной активности на протяж ении п осл ед­
них столетий. О днако имеются сведения о том, что за п осл ед­
ние два века солнечная активность в общ ем повыш алась
(А. И. Оль, 1949).
В связи с активностью С олнца, видимо, находится, помимо
Зем ли, и активность некоторых планет солнечной системы.
Так, и для С атурна, и для Ю питера известен 20— 22-летний
ритм активности (Д . Ф окас, 1963; С. К. Всехсвятский, 1967).
Б ол ее того, имею тся данны е о том, что общ ая активность С а­
турна зам етно подним алась на протяж ении последних 300 лет
(С. К- В сехсвятски й ). В активности Луны (по м атериалам
Б. М и ддлхерст, 1968) хорош о прослеж и вается ритм, близкий
к вековому. Отчетливые вспышки активности Луны привязы ­
ваются к 1671, 1788, 1878 и 1964 гг., что в общ ем близко к по­
ложительны м экстрем ум ам векового ритма на Солнце.
Аналогичный характер имеет так ж е метеоритная и кометная активность. В ней замечены признаки и 11-летнего, и 23— 24летнего ритмов (Е. В. М аксимов, 1968, 1970). И м етеоритная,
и кометная активность имеет ясную тенденцию к общ ем у росту
на протяжении последних 200— 300 лет, что, впрочем, возм ож но,
представляет следствие улучш ения качества астрономических
наблю дений.
Н аконец, устанавливается ритмичный характер вспышек
эруптивных переменны х зв езд . Так ж е как и в активности
С олнца, в активности новых и сверхновы х зв езд заметны ритмы,
близкие по продолж ительности к 11 — 12 и 22— 24 годам . К роме
18
того, создается впечатление, что общ ая активность зв езд так ж е
подним ается по крайней м ере на протяж ении последних 100 лет
(Е. В. М аксим ов, 1970).
Таким о бр азом , возникает п редполож ение, что и земны е
ритмические процессы , и ритмические процессы на други х п л а­
н етах солнечной системы вряд ли м огут быть связаны только
с активностью Солнца. П о-видим ом у, ритмические импульсы
приходят из глубин К осм оса, вызывая ритмические колебания
во всей солнечной системе.
К осмическую сущ ность, очевидно, имеет и 40 700-летний
ритм. Это п р еж д е всего вы текает из кривых М. М иланковича.
К роме того, имею тся данны е о том, что последний экстремум
ук азан ного ритма (5800 лет н а за д ) по времени совпал с п о­
трясением космического порядка. В частности, об этом говорит
возраст австралитов (Э. Гилл, 1965), а так ж е факт падения на
Зем лю почти в этот ж е самый момент крупного метеоритного
тела (В . К ассиди и др., 1965). Л ю бопы тно, что приблизительно
к этому ж е моменту приурочен и взрыв сверхновой звезды в Г а­
лактике, породивш ий К р абови дную тум анность и н абл ю дав ­
шийся в 1054 г. (И . С. Ш кловский, 1966; Е. В. М акси­
мов, 1970).
П риведенны е данны е заставляю т предполагать, что ритми­
ческие процессы , оп ределяю щ ие х о д развития плейстоценовы х
оледенений, связаны с ритмическими процессам и, п р ои сходя­
щими в глубинах К осм оса. В ероятно, это касается и 40 700-лет­
него, и 1850-летнего и 23-летнего ритмов. Видимо, и плейстоцен
в целом сл едует рассм атривать как следствие явлений космиче­
ского порядка.
Р ан ее нами было установлено, что плейстоцен имеет очень
характерный «рисунок»: первое довольно значительное покров­
ное оледен ен и е см енилось продолжительны м (фактически двой ­
ным) меж ледниковьем ; после него появилось три оледенения,
из которых н аиболее раннее было максимальным, а последнее
наименьшим (Е. В. М аксимов, 1970). Таким обр азом , плейсто­
цен составляется из пяти 40 700-летних ритмов, из которых пер­
вый и три последних были гляциогенны, а второй оледенением
не соп р овож дал ся. П о хоту этих пяти ритмов происходило ф ор ­
мирование многослойны х лёссовы х толщ. К роме того, на протя­
ж ении ещ е двух 40 700-летних ритмов, предш ествовавш их плей­
стоцену, происходило ф ормирование слоистых толщ красных и
розовых глин (Е. В. М аксимов, 1970). О бщ ая п родолж и тель­
ность образовани я слоистой плиоцен-плейстоценовой толщи оп ­
ределяется примерно в 300 000 лет, а ее плейстоценовой части —
в 200 000 лет.
В связи со всем сказанны м возник вопрос: нет ли в К ос­
м осе и, в частности, в солнечной систем е образовани й , «коди­
рую щ их» ход развития плейстоцена?
2*
19
Таким образовани ем вероятнее всего является кольцо С а­
турна. В общ ем случае х о д формирования кольца С атурна
м ож но представить себ е следую щ им образом : с началом плей­
стоцена резко активизировались процессы вулканизм а на Са* турне; гигантские вулканические взрывы вы брасывали часть и з­
верж енны х м асс в м еж п ланетное пространство (возм ож ность
таких вы бросов обосновы вается С. К. В сехсв я т ск и м ); из той
части изверж енны х м асс, которые оставались в зоне п ри тяж е­
ния С атурна, ф орм ировалось кольцо; поскольку вулканические
выбросы имели ритмический характер, кольцо получило концентрическо-«слоистое» строение; яркие полосы кольца соответ­
ствуют сгущ ениям материи и связаны с вулканическими им­
пульсами; темные полосы, напротив, говорят о временном о с ­
лаблении или прекращ ении вулканизма.
П осм отрим теперь, н апом инает ли «стратиграф ия» кольца
С атурна «рисунок» плейстоцена на Зем ле. Главной особен н о­
стью «рисунка» плейстоцена является как бы н езаконом ерное
отсутствие одного оледенения, которое дол ж н о было бы сл е­
довать за окско-Эльстерским. П редп олож и м теперь, что этот
«разры в» плейстоцена отвечает на кольце С атурна щ ели К а с­
сини. В части кольца, внешней по отнош ению к щели, имеется
одн а яркая и ш ирокая полоса; в части кольца, внутренней по
отнош ению к щ ели, имею тся три яркие и ш ирокие полосы (ф о ­
тограф ия С атурна, полученная Б. Л и о в обсерватории Пикдю -М иди, 1953; фотометрический р а зр ез кольца С атурна, вы­
полненный А. Д ол ьф ю сом в обсерватории М ак -Д он альд, 1961—
1963). С оздается впечатление, что все четыре полосы м ож но
отож дествить с эпохам и плейстоценовы х оледенений.
Д вой н ое м еж ледниковье (т. е. щ ель К ассини) ограничено
поверхностям и разм ы ва (или разры вами цельности к ольц а).
Е щ е две поверхности размы ва (а так ж е и два разры ва цельно­
сти кольца) связаны с началом ф ормирования всей плиоценплейстоценовой слоистой толщ и и с концом ее формирования.
Н а кольце С атурна нет (м о ж ет быть, не зам ечено?) только о д ­
ного разры ва цельности, отвечаю щ его поверхности размы ва,
отделяю щ его обр азов ан и е плиоценовых глин от н иж неплейсто­
ценовых лёссов. Теперь м ож но хронологически индексировать
все кольцо С атурна: внеш нее кольцо А отвечает плиоцен-ниж неплейстоценовой эпохе, кольцо Б — средне- и верхнеплейсто­
ценовой эпохе, кольцо С — голоцену.
В ероятно так ж е, что п ер еход гипотетического мегаритма из
области одного б ал ан са в другую д о л ж ен был сопровож даться
вспышками вулканизма. Н а кольце Сатурна эти вспышки, ви­
димо, отраж ены двум я яркими узкими полосам и — сам ой внеш ­
ней полосой кольца А и сам ой внутренней полосой кольца В.
С лабая полоска, заним аю щ ая п ром еж уточное полож ение
м еж ду широкой и яркой полосой последнего оледенения и у з ­
20
кой и яркой полосой конечного вы броса мегаритм а, видимо, м о­
ж ет быть связана с I стадией горного оледенения (т. е. у ж е
с 1850-летним р и тм ом ). Т огда д в е крайние внутренние светлые
полосы кольца В м ож но сопоставить с двойным вулканогенно­
лёссовы м горизонтом I стадии оледенения.
Если наш расчет верен, то в креповом кольце С долж ны
быть различимы очень слабы е светлы е полосы II, III, IV, V, VI
и VII стадий. Н а рисунке, сделанном Б. Л ио, во внешнем крае
крепового кольца хорош о видны две очень слабы е светлые п о­
лоски (видимо, II и III стади й ); примерно на середи не р а с­
стояния м еж д у внешним краем крепового кольца и п оверх­
ностью планеты Л ио уверенно рисует ещ е одно сл абое свет­
л ое кольцо (предполож ительно VI ста ди и ). В пром еж утке
м еж ду двум я внешними кольцами и этим кольцом как будто
гфосм атриваю тся неясные следы ещ е двух колец (IV и V ста ­
д и й ). Н аконец, в зоне бо л ее внутренней, чем предполагаем ое
кольцо VI стадии, как будто есть следы ещ е одного кольца
(V II стади и ).
Таким о бр азом , о бщ ее число светлых полосок в креповом
кольце как будто равно ш ести (три из них вполне оп р еде­
ленны ). Видимо, они отр аж аю т вспышки вулканизма, связан ­
ные с 1850-летними ритмами А. В. Ш нитникова (1 9 5 7 ).
П р ои зведен н ое сопоставление «стратиграф ии» кольца С а­
турна и «рисунка» плейстоцена Зем ли говорит в пользу их
визуальной однозначности. В связи с этим к аж ется вероятным,
что кольцо С атурна «кодирует» ритмическую структуру плей­
стоцена, возникш ую в р езультате интерференции трех п роц ес­
сов ритмического типа — м егапроцесса,
на положительной
300 000-летней волне которого развернулся плейстоцен, 40 700летнего и 1850-летнего ритмов.
В. А. 3 убаков
О СО О ТН О Ш ЕНИИ ЭТАПНОСТИ И РИТМ ИЧНО СТИ
В ГЕОЛОГИЧЕСКОМ РАЗВИТИИ
И НЕКОТОРЫ Х ОБЩ ИХ ВОПРОСАХ УЧЕНИЯ О РИТМАХ
В соврем енной науке широким фронтом развивается новое
направление, объектом изучения которого является выявление
временны х законом ерностей развития. Это направление, н а зо ­
вем его условно ритмогностическим, нельзя рассм атривать как
какую -то новую науку (л оги ю ), как, например, и кибернетику,
ибо оно развивается внутри научных дисциплин: геологии, би о­
логии, климатологии, гидрологии и т. д. С корее это новый прием
исследования, при котором объектом изучения становится дл и ­
тельность событий, а необходим ы м условием изучения — н али­
чие точных инструментов и точных методов определения вре­
мени, т. е. р азн ообразны х «часов» и хронометрических методик.
П р оц есс развития в ф илософ ском понимании есть единство
направленности и повторяемости. К лассическое естествознание,
в частности геология, до середины XX века имело возм ож ность
изучать только направленность развития, в которой р еал и зу­
ется качественное изм енение объектов. В геологии направлен­
ность развития п редстает в ф орм е этапности — наличия св ое­
образны х неповторимых ступеней эволю ции, вы деляю щ ихся по
н аибол ее прогрессивной — магистральной — линии развития, т. е.
по линии ускорения. Д л я выделения этапов длительность с о ­
бытий не имеет значения. В а ж н о их качественное отличие, их
значимость с позиций вы бранного критерия классификации. П о ­
этом у вы деление этапов развития было, есть и останется оп и ­
санием событий.
П овторяем ость тех или иных элементов развития бы ла з а ­
мечена ещ е ранее направленности (теория катастроф Кювье
предш ествовала эволю ционном у учению ), однако классическое
естествознание вплоть до XX века практически не имело в оз­
м ож ностей для изучения повторяемости и вы нуж дено было счи­
тать ее случайной. В виду отсутствия точных инструментов и м е­
22
тодик для определения длительности геологических событий п о­
иски временны х законом ерностей были бесплодны ми и вели
к метафизическим выводам. П оэтом у в классическом естество­
знании и в особенности в геологии возникли сильные традиции,
ограж дав ш и е науку от этих бесплодны х в то время занятий.
К середи не XX века п олож ен и е коренным обр азом изм ени­
лось. Возникли и бурно развиваю тся точные методы оп р едел е­
ния физического возраста горных пород, м инералов, органиче­
ских остатков и т. д. К ачественное описание развития во всех
н ауках дополняется количественным анализом , детальное опи­
сание истории развития становится недостаточным, требуется
раскрытие его законом ерностей и прогноз на будущ ее. В се это
н еи збеж н о приводит очень многие науки к н еобходим ости и зу ­
чения длительности актов развития с помощ ью точных «часов»
и точной хронометрической методики, т. е., иными словами,
к классификации событий по длительности актов их станов­
ления.
П редставляется очевидным, к сож ал ен и ю ещ е не всем, что
временной ритм событий является такой ж е ф ундам ентальной
характеристикой развития материи, как и структурность п ро­
странства, и что о б е эти характеристики тесно м еж ду собой
связаны. Становится ясным, что надо выделять типы повторяе­
мости событий, как отр аж ен ие разного типа взаим одействия
частей пространства. В озникает представление о дискретности
пространства — времени и его иерархической структуре, т. е.
о наличии ядерного, зем ного, солнечного и галактического п ро­
странства — времени и т. п. Короче говоря, ритмика развития
начинает выступать п еред нами как п оказатель устойчивости оп ­
ределенного типа взаим одействий ок руж аю щ его нас простран ­
ства.
П роблем ой ритмов в разны х н ауках зан и м ается много и ссл е­
дователей. Н о неофициально. Д о сих пор психологический
барьер традиций все ещ е о гр а ж д а ет многие н аучн о-и сследова­
тельские институты, в частности, геологические, от этой тем а ­
тики. В результате развитие этого нового и актуального н ауч­
ного направления происходит стихийно и предоставлено, по
сущ еству, кустарям-одиночкам. Н еж елательны е и печальные по­
следствия этой ситуации очевидны.
В основе ритмогнозии долж ны л еж ать точные статистиче­
ские данны е, полученные в х о д е целенаправленны х и осн ащ ен ­
ных соответствую щ ей аппаратурой изм ерения возраста и ссл е­
дований. Э нтузиасты -одиночки, не о б л а д а я такими в озм ож н о­
стями, л и бо вы нуждены создавать свой кустарный аппарат
(м етод) для оценки длительности событий, либо ср а зу ж е, минуя
длительный и сложны й этап накопления фактов, переходят
к разр аботк е гипотез, как обычно бы вает в таких случаях,
сл або обоснованны х.
23
К примеру, при разр аботк е климатической ритмики п о зд ­
него плейстоцена некоторые исследователи, взяв за основу р е­
ально доказанны й А. В. Ш нитниковым для голоцена 1850-лет­
ний ритм увлаж нен и я, вм есто поисков его отраж ения в осадк ах
с помощ ью ради оуглеродного м етода создаю т с помощ ью м а­
тем атического аппарата гипотезу о колебательном «м акроп ро­
цессе», якобы позволяю щ ую определять возраст древних каров,
рассчитывать длительность плейстоцена, ф аз горообразования
и т. д. В принципе, м ож ет быть, это и верно, но всерьез такие
попытки приняты не б у д у т до тех пор, пока они не будут п о д ­
тверж дены радиологическим м атериалом .
В последние годы проведенны е в С ССР (Ш . Г. Ш араф ) и
за р у беж ом с помощ ью Э В М расчеты показали справедливость
м еханизм а М иланковича, действие которого объясн яет ритми­
ческие колебания увлаж ненности и тем пературы , влияю щ ие на
развитие оледенений. О днако вм есто того, чтобы сравнивать
с астрономической кривой радиологически и палеомагннтно
датированную эмпирически установленную хронометрическую
схем у климатических событий, некоторые исследователи б е ­
рутся прямо датировать оледенения по астрономической кривой.
Такая мнимая «датировка» событий ничего не дает и едв а ли
оказы вает пользу развитию геохронологий.
Ясно, что н астало время для постановки в планах научноисследовательских институтов тем по изучению ритмов. Только
тогда м ож но б удет перейти к серьезном у и глубоком у о б с у ж ­
дению конкретных за д а ч и проблем ритмохронологии.
Ц елью таких тем дол ж н а , во-первых, быть «к атал оги за­
ция» у ж е имею щ ихся эмпирических данны х о систем е ритмов
и их статистическая обр аботка, во-вторых, терминология рит­
мов, в-третьих, разр аботк а м етодов исследования и, в-четвер­
тых, целенаправленное накопление новых фактов и их о б о б ­
щ ение.
Н епременны м условием дальнейш его развития ритм охроно­
логии являются научные дискуссии. В се новое, что засл уж и в ает
ж изни в науке, дол ж н о вы держ ать испытание критикой, «пройти
огонь и медны е трубы», и не б еда , если многое, создав аем ое
годам и, б удет разбито. Только встреча противополож ны х идей
вы секает искры, способны е заж ечь огонь, понимая п од ним
практическую отдачу науки.
П о м оем у мнению, наш ем у направлению соверш енно н ео б ­
ходи м а сейчас ж есткая критика. Но она дол ж н а р азв орачи ­
ваться на основе обсуж ден и я законченных научно-исследовательских тем, а не на основе одностороннего «р азн оса» того или
иного сборника или научно-общ ественного совещ ания, как это
бы вало в прош лом, ибо состав этих сборников и совещ аний,
в значительной мере случайный, нельзя отож дествлять с состоя­
нием проблемы .
24
Н ем ного о терминологии. И м ею щ ее место разнотолкование
таких терминов, как периодичность, цикличность, ритмичность,
крайне н еж елательно. Д овольн о часто понятия период, цикл,
ритм употребляю т для обозначения разны х таксонов ритмов.
М не каж ется это неверным. Е два ли есть смысл чересчур точно
п ридерж иваться и семантического значения этих терминов, что
п редл агает Ю. И. В озовик (1 9 7 0 ). П о его мнению, периодом
сл едует именовать повторение через равные интервалы времени,
циклом — развитие с возвратом в идентичное состояние и рит­
м о м — зак он ом ерн ое повторение определенны х элем ентов через
необязательно равны е интервалы.
Термин для обозначения развития с возвратом в идентичное
состояние не нуж ен вообщ е по той простой причине, что такое
развитие является абстракцией м етаф изического сп особа мыш­
ления и в природе его не сущ ествует. В се три указанны х тер­
мина бесспорн о имею т в виду только зак он ом ерн ое повторение
в проц ессе развития определенны х качественных элементов ста ­
рого на новом фоне.
О тразить тремя терминами все м ногообрази е таксаномических соотнош ений н евозм ож но. П оэтом у мы долж ны использо­
вать упомянуты е термины для двух основных целей:
1) для отраж ения принципиального различия м еж ду оп и са­
нием сам ого процесса и его материального вы ражения, о ста ю ­
щ егося его свидетелем . И менно процесс в больш инстве случаев
назы ваю т периодичностью или ритмичностью, в то время как
его м атериальное вы раж ение чащ е всего именуется циклич­
ностью. Так, в геологии говорят о метоциклах, циклотемах, тектоно-м агм атических циклах и т. п.;
2) дл я п одраздел ен ия процессов со строгими и не строгими
законом ерностям и в повторяемости чего-либо. З а
первыми
в геологии у ж е закрепился термин ритм, тогда как периодич­
ность понимается геологами достаточно ш ироко. Н апример, п е­
риодическими являются изменения полярности магнитного поля
Зем ли, но какой-либо ритмики в этом проц ессе пока еще
не уловлено, хотя ее м ож но п редполагать (Т ам р азя н ).
И. А. Одесский
АНАЛИЗ РИТМ ИЧНОСТИ
И С И Н ТЕЗ ГЕ О Л О ГИ Ч Е С К И Х РАЗРЕЗОВ
И сходя из сущ ествую щ их представлений о ритмичности при­
родных процессов, автором проведен гармонический анализ гео­
логических р азр езов м езозойско-кайнозойских осадочны х толщ ,
распространенны х на территории З ап адн ой Сибири, К азахстан а,
С редней А зии, К авказа, Крыма и бассей н а р. Печоры. В ка­
честве матем атического аппарата использован м етод простого
о б зо р а числовых совокупностей (Ханович и др., 1968), позволяю ­
щий выявлять в числовых р ядах скрытые в них периодично­
сти. Д л я приведения разр езов в удобн ую для м атематической
обработки ф орм у предварительно производилось кодирование
литологического состава представляю щ их их слоев (О десский,
1969), а согласно и дее о временной ф орм е развития гарм ониче­
ских процессов геологические разрезы перестраивались из м ас­
ш таба мощ ности в м асш таб абсолю тного времени (О десский,
1969).
П роведенны й анализ позволил выявить идентичную «конст­
рукцию» всех проанализированны х геологических разр езов, н е­
зависи м о от их принадлеж ности к том у или иному геологиче­
скому региону. К аж ды й р а зр ез п редставляет собой конкретную
литологическую реализацию результата сум мирования серии
р азнопорядковы х долгопериодических гармоник с периодам и
8 — 13, 17— 22, 2 9 — 35, 39— 45, 5 1 — 57 и 61— 66 млн. лет. Р а зл и ­
чие в строении р а зр езо в и их индивидуальны е особенности о б у ­
словливаю тся различием в пространственном полож ении (ф а з о ­
вое п олож ен и е) указанны х гармоник относительно абсолю тной
геохронологической шкалы, а так ж е степенью рельеф ности этих
гармоник.
П равильное р азл ож ен и е исходного числового ряда на состав­
ляю щ ие его элем ентарны е гармоники дол ж н о обеспечить в о с­
создан и е этого ряда (в числовой или графической ф орм е) п у­
26
тем обычного сум мирования выделенных гармоник. Эта оп ер а­
ция, в отличие от анализа, н азван а нами синтезом геологиче­
ских р азр езов. Д оп уск ая , что полученные гармоники л еж а т
в основе всего или значительной части р азр еза, м ож но р ас­
пространить их в разум ны х п р едел ах за границы известного
интервала геологической толщ и. Таким обр азом , произведя
сум м ирование гармоник, получаем не только числовой ряд, ото­
браж аю щ и й исходны й геологический р азр ез, но приобретаем
так ж е возм ож ность экстраполяции данны х в обе стороны
от п роанализированного интервала.
П роверка по ряду регионов результатов экстраполяции по­
к азал а согласованность конф игурации синтезированной кривой
с общ им характером истории геологического развития районов,
представленны х геологическими р азр езам и , а следовательно,
и с возмож ны м и типами и последовательностью чередования
динам ических комплексов (по С трахову) осадочны х пород.
Е. В. Максимов
РИТМ ИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ
ГОРНОГО РЕЛЬЕФА ЗЕМ Л И
Статистическая обр аботк а высот горных вершин в ряде
горных стран, резко отличных др уг от друга и в тектонико-геологическом, и в м орф олого-орограф ическом отнош ениях, отчет­
ливо указы вает на сущ ествование высотной упорядоченности
горных вершин, проявляю щ ейся вне зависим ости от географ и­
ческого полож ения той или иной страны во всем возм ож ном
на суш е интервале (от 0 д о 8848 м ). Суть этой уп орядоч ен ­
ности такова: в частотно-вы сотном отнош ении горные вершины
распределены не хаотично, а как бы ступенями, выступающими
через бол ее или м енее одинаковы е высотные интервалы. С р ед­
нее значение высотного интервала м еж ду двум я ступенями с о ­
ставляет 65 м (по данным из 14 горных стр ан ).
П ом им о нее, фиксируется ещ е одна общ ая законом ерность
в виде «больш ой волны», подним аю щ ейся н ад общ им более или
м енее равновеликим фоном частотных пиков. П арам етры «бол ь­
шой волны» несколько расплывчаты, но в больш инстве случаев
она см ещ ена в верхню ю часть всего ди ап азон а высот, охваты ­
вая примерно полуторакилометровы й высотный интервал с б о ­
л ее или менее отчетливой вершиной посередине.
Ф ормирование вершинных ступеней м ож ет быть понято
в том случае, если на протяж ении всего периода возды мания
гор проявлялся постоянно действую щ ий и равновеликий ритми­
ческий процесс, наклады ваю щ ийся на общ ее возды м ание гор.
Таким процессом
скорее всего является 1850-летний ритм
увл аж ненности (А. В. Ш нитников, 1957), в х оде которого сухие
и влаж ны е периоды законом ерно чередую тся. В о время сухих
п ериодов п р ео б л а д а ет физическое выветривание, во время в л а ж ­
н ы х — вынос продуктов выветривания и их аккумуляция. В озн и ­
каю щ ие при этом тектонические напряж ения разреш аю тся обра28
зованием разры вов, отделяю щ их ступени верш инного рельеф а
одна от другой.
Таким о б р азом , на протяжении всего периода возды мания
гор действует «точный, как часы» ритмический климато-тектонический м еханизм ,
обусловливаю щ ий
глы бово-ступенчатое
строение гор.
О средненны е по всем использованны м горным странам п ар а­
метры «больш ой волны» таковыз общ ий р азм ах высоты 1670 м,
ветвь п одъ ем а — 1010 м, ветвь сп ада — 660 м. Верш ина волны
в больш инстве случаев близка (с некоторым превышением)
к осредненном у полож ению снеговой линии. В общ ем случае
м ож но принять, что верш ина «Сольшой волны» на 150— 160 м
превыш ает осредн енн ое п ол ож ен и е снеговой линии. С опостав­
ление конфигурации и парам етров «больш ой волны» и св о д ­
ного карового графика (Е. В. М аксимов, 1968) п оказало их
очень бли зк ое подобие. Каровый график был интерпретирован
нами как результат интерференции 40 700-летнего и 1850-летнего ритмов. В связи с этим возникло предполож ен ие, что
«больш ая волна» на вершинных граф иках является отраж ением
40 700-летнего ритма тектонических движ ений.
М оделирование «больш ой в<|)лны» по сводн ом у каровому
графику позволило произвести общ ий расчет результатов интер­
ференции 40 700-летнего и 1850-летнего ритмов тектонических
движ ений. О тклонение конфигурации «больш ой волны», п о­
строенной на основании фактического м атериала, от ее модели,
трансф ормированной по сводном у каровом у графику, оказалось
закономерны м и д а л о возм ож ность вычислить общ ее возды м ание гор в расчете на один 40 700-летний ритм (для гор высотой
3000— 4000 м — примерно
200
м
со
средней
скоростью
4,9 м м /го д).
Было установлено, что ритм 31 оледенения не играют сам о­
довлею щ ей роли, а только актизизирую т те процессы , которые
проявлялись и д о начала оледенений. 40 700-летний ритм за
счет эф ф екта изостазии
ритмически за д ер ж и в ает рост гор;
с расп адом ледников происходят компенсационны е возды мания.
1850-летний ритм и за счет экзарации, и за счет изостазии сп о­
собствует и бол ее энергичному [росту вершин, и больш ей д и ф ­
ф еренциации вершинно-каровогс* рельеф а. С овм естное проявле­
ние обои х ритмов, ускоряя рост вершин, со зд а ет «больш ую
волну» — динам ическую систему, меняю щ ую свою конф игура­
цию и в зависимости от перемещ ения снеговой линии, и в з а ­
висимости от общ его возды м ания гор.
Тектоническая активность, со зд а в а ем а я эф ф ектом ледн ик о­
вой нагрузки, перем ещ ается
го
х о д у развития оледенения
внутри «больш ой волны». Волна тектонической активности «к а­
тится» вниз за наступаю щ ими ледникам и или вверх за отсту­
пающ ими ледникам и.
Р азр я дк и напряж енности происходят
29
импульсивно в связи и с 1850-летним, и с 40 700-летним ритмами.
П ервы е, по всей видимости, регулирую т блоковы е перемещ ения,
вторые создаю т импульсивность возды мания гор в целом.
Глы бово-ступенчатая структура гор, очевидно, свойственна
всему вертикальному р а зм а х у континентов от их поднож ия и до
высшей точки Э вереста. П одн ож и е континентов обычно п ом е­
щ аю т на глубине 2440 м. О днако эта величина вызывает сом н е­
ние. П роцентная гипсографическая кривая отчетливо указы вает
на минимум площ адей, р азделяю щ и х суш у и дно океана, при­
ходящ ийся на глубинный интервал от 1000 до 2000 м (в с р е д ­
нем 1500 м ). П рим ерно на этой ж е глубине (— 1459 м) н а х о ­
дится уровень симметрии планетарного рельеф а, т. е. некоторый
уровень, занимаю щ ий ср едн ее пол ож ен и е м еж д у средней вы­
сотой материков (875 м) и средней глубиной океанов (— 3794 м ).
Д л я дальнейш их расчетов мы приняли округленную отметку
уровня симметрии — 1500 м.
Общ ий р а зм а х рельеф а континентов в этом случае с о ­
ставит 10 348 м и включит 159 ступеней по 65 м к аж дая . О то ж ­
дествляя ф орм ирование 65-метровы х ступеней с 1850-летним
ритмом, м ож но рассчитать продолж ительность формирования
горного рельеф а Зем ли. Она оказы вается равной 294 000 лет.
Н апом ним в связи с этим, что общ ая продолж ительность ф ор ­
мирования плио-плейстоценовой слоистой толщ и глин и лёссов
Китая была оп р едел ена нами примерно в 300 000 лет (Е. В. М ак ­
симов, 1970).
П олученны е пространственны е и хронологические параметры
«больш ой волны» даю т возм ож ность найти хронологическое по­
л ож ен и е начальной точки плейстоцена. П ользуясь вершинными
графиками и парам етрам и «больш ой волны», удал ось оп ре­
делить момент встречи подним аю щ ихся гор и ритмически оп у­
скаю щ ейся снеговой линии. П ри этом мы исходили из того,
что в среднем снеговая линия на З ем л е проходит на высоте
2500 м (С. В. К алесник, 1963; П. С. В оронов, 1968), а вершина
планетарной «больш ой волны» до л ж н а находиться на высоте
2660 м. Д еп р есси я снеговой линии во время раннего о л ед ен е­
ния (гюнц) была оп р едел ена нами по кривой М. М иланковича
в 1340 м, исходя из предпосы лки, что во время последнего
оледенения она составляла 1160 м. В о время п оследнего о л ед е­
нения ветвь п одъ ем а «больш ой волны» составила 1100 м;
в гюнце она пропорционально до л ж н а была быть равной 1270 м.
Н ачальную точку плейстоцена в этом случае сл едует отнести
к высоте 1390 м (2 6 6 0 — 1270). Хронологически она ок аж ется
привязанной к 213 000 лет н а за д (8848— 1390 = 7458; 7 4 5 8 :6 5 =
= 115; 1 8 5 0 X 1 1 5 = 212 750 лет н а за д. Н апомним в связи с этим,
что начальный м омент плейстоцена был оп ределен нами ранее,
и притом соверш енно иным путем, в 2 1 0 0 0 0 лет н а за д
(Е . В. М аксим ов, 1970).
30
П риведенны е расчеты, а так ж е целый ряд других с о о б р а ж е ­
ний позволяю т
сформулировать следую щ ую исключительно
важ ную законом ерность общ его возды мания гор: в предплейстоценовое время имел место короткий период стремительного в о з­
ды мания гор зем ного ш ара; в плейстоцене возды м ание гор хотя
и п родол ж ал ось, но зам едленны м темпом. Иными словам и, со ­
временны е горы поднялись перед самым началом четвертичной
ледниковой эпохи.
Д а л е е было сдел ан о
п р едпол ож ен ие, что ф ормирование
гипсометрии суши во времени происходило по общ ем у плану
гипсографической кривой, т. е. н аибол ее высокие точки совре­
менного рельеф а о б л ад ал и и н аибол ее высокими скоростями
п одъ ем а и, наоборот, н аи бол ее низкие точки — н аи бол ее н и з­
кими скоростями. О тсю да следует, что равные по абсолю тной
высоте точки соврем енного рельеф а подним ались с оди нак о­
выми скоростями. Н а основании приведенны х р ассуж ден и й
была сдел ан а попытка построения гипсографической кривой для
начального момента плейстоцена. М аксим альная высота предплейстоценового рельеф а была оп редел ена следую щ им образом :
начальная точка плейстоцена была привязана к высоте 1390 м
(см. вы ш е); относительно соврем енного полож ения снеговой
линии она показы вает депрессию в 1110 м; это значит, что к м о­
менту начала плейстоцена горы своими верш инами располагав
лись примерно на 1110 м ниж е соврем енного полож ения сн е­
говой линии; там, где снеговая линия р асп олож ен а наиболее
высоко, долж ны были к началу плейстоцена находиться н аи ­
больш ие высоты. И звестно, что в отдельны х м естах Тибета
соврем енная снеговая линия п ри ближ ается к 7000 м (С. В. Калесник, 1963). О тсю да вытекает, что максимальная высота гор
к моменту начала плейстоцена составила 5890 м Д а л е е по
принципу подобия современной гипсографической кривой была
проведена гипсографическая кривая для эпохи 2 1 3 0 0 0 лет
н азад. Теперь мы смогли, пусть в первом приближ ении, оп ре­
делить абсолю тную высоту лю бой точки горного рельеф а к н а ­
чалу плейстоцена и вычислить скорость ее плейстоценового в о з­
ды мания. О казалось, что в среднем за плейстоцен горы Зем ли
поднялись на 1426 м со средней скоростью 6,7 м м /год. Как
видно, полученная величина среднего возды м ания гор за плей­
стоцен попадает как раз в середи ну интервала возды м ания гор
за плейстоцен (1000— 2000 м ), ук азан ного К. К- М арковым
и А. А. Величко (1 9 6 7 ).
О пираясь на все приведенны е выкладки, м ож но без особого
труда вычислить средние и максимальны е высоты гор для всех
ледниковы х эпох. Средняя высота гор к началу плейстоцена
составила 2945 м н ад уровнем моря. Она м ож ет быть получена
1 Конечно, эту величину следует рассматривать только как оценочную.
31
двумя способам и: либо от современной средней высоты гор,
равной 4424 м, надо отнять средний подъем за плейстоцен, р ав­
ный 1426 м, либо разделить пополам м аксимальную высоту
гор к началу плейстоцена (5890 м ). В первом случае получаем
3000 м, во втором случае — 2945 м. Это лишний раз показы ­
вает принципиальную правильность всех выполненных р а с­
четов.
Общий подъем гор за 294 000 лет составляет 5120 м (в с р ед ­
н ем ). Эта величина получена следую щ им образом : п редп ола­
гается, что подъем начался с уровня симметрии, т. е. с отметки
— 1500 м. К началу плейстоцена средняя высота гор относи­
тельно уровня симметрии составила 2195 м (2945— 750 м ),
а общ ий подъем с начала возды мания до плейстоцена 3695 м
(2 1 9 5 + 1 5 0 0 м ); за плейстоцен горы поднялись ещ е на 1426 м;
таким о б р азом , общ ий подъем за эоплейстоцен и плейстоцен со ­
ставил 5121 м. П олученны е нами величины близки к оценке
доплейстоценовы х и плейстоценовы х поднятий гор А лтая и З а ­
падной Тувы, приводимой Е. В. Девяткиным (1 9 6 4 ), — соответ­
ственно 3600 и 1000 м. При этом доплейстоценовы е поднятия
Е. В. Девяткин п одр аздел я ет на доэоплейстоценовы е (примерно
850 м) и эоплейстоценовы е (прим ерно 2750 м ). Хотя эти оценки
и носят чисто региональный характер, но м ож но в первом при­
ближ ении принять, что горы Зем ли в доэоп лей стоц ен овое время
в среднем поднялись на 850 м; тогда на эоплейстоцен останется
2845 м п одъ ем а или примерно 1400 м на один 40 700-летний ритм
при средней скорости подъем а 3 4 — 35 мм/год.
Таким о бр азом , за последние 294 000 лет, в которые ук л а­
ды вается 7,25 ритма продолж ительностью 40 700 лет, горы
Зем ли в среднем поднялись на 4200— 4300 м, из которых на
первые два ритма приходится 2845 м подъ ем а, а на пять осталь­
ных ритмов — только 1426 м. Теперь м ож но со всей оп р едел ен ­
ностью сказать, что самой важ ной чертой новейш их движ ений
Зем ли явилось скачкообразное уменьш ение темпа воздыманий
от эоплейстоцена к плейстоцену.
40 700-летний ритм, так ж е как и 1850-летний, развивается
в плане чередования сухих и влаж ны х интервалов. П оэтом у
к нему так ж е применимы р ассуж ден и я, которыми мы соп ро­
вож дал и объяснение ф ормирования глы бово-ступенчатой струк­
туры гор в х о д е 1850-летнего ритма. Во время сухого интер­
вала 40 700-летнего ритма п р еобл адал о ф изическое вы ветрива­
ние, а снос м атериала был ослаблен; в условиях влаж ного
интервала, напротив, вынос м атериала из гор и его аккум уля­
ция на предгорны х равнинах резко возрастали. В результате
наруш алось равновесие, которое восстанавливалось в резул ь­
тате образования крупного разры ва, отделяю щ его горы от при­
легаю щ их равнин и соп ровож давш егося резким (м ож ет быть,
д а ж е м ом ен тальн ом ) возды манием гор и прогибанием равнин.
32
Н а графике, построенном нами с использованием схемы
М. П. Гричук (1 9 6 1 ), отчетливо видно ф азов ое см ещ ение хода
увлаж ненности относительно гляциального (т. е. термического)
хода 40 700-летнего ритма. Н аибольш ая увлаж ненность, согласно
построенной схем е, до л ж н а иметь место в моменты перехода
кривой увлаж ненности из полож ительной области балан са в от­
рицательную (в силу интегрального эф ф екта м акроп роц есса),
как раз соответствую щ ие положительны м экстрем ум ам гля­
циального хода м акропроцесса. И менно в это время, очевидно,
происходят энергичные разрядки тектонической напряж енности,
сопровож даю щ и еся общ им возды м анием гор. П осле них горы
в силу изостатического эф ф екта, созд ав аем ого разрастаю щ им ся
оледенением , прекращ аю т общ ие возды мания. Возды м ания в оз­
обновляю тся только с началом расп ада ледников и носят посте­
пенный характер. Расчеты показывают, что возды м ание гор
во время дегляциации не превосходит 70 м. Таким обр азом ,
на взбросы гор в моменты положительны х экстрем ум ов м акро­
процесса (в плейстоцене) приходится примерно 210 м. Д а л е е
м ож но предполож ить, что во время 40 700-летних ритмов, не
сопровож давш ихся оледенениям и, имели место только одн ократ­
ные взбросы гор на полную величину возды мания. Д л я эоплейстоценовых ритмов эта величина составляет 1400 м, а для вто­
рого плейстоценового ритма, не соп ровож давш егося о л ед ен е­
нием, — 280 м.
Главной особенностью графика роста гор является сту­
пенчатость. Н а графике за 294 000 лет соверш енно отчетливо
видны семь основных ступеней; в действительности их восемь,
так как надо считать в качестве сам остоятельной ступени
и ещ е неподнявш ую ся поверхность. К ак указы валось, за
294 000 лет горы Зем ли поднялись на 4200— 4300 м и достигли
средней высоты н а д уровнем симметрии 3620 м, а н ад уровнем
моря округленно 4400 м. О чевидно, это и есть абсолю тная вы­
сота н аибол ее высокого уровня денудации. П оследовательно
вычитая из него вычисленные ранее диапазоны поднятий, р а з­
деляю щ ие см еж ны е поверхности ден удаци и , получим их а б с о ­
лю тную (среднепланетарную ) высоту. В табл. 1 сопоставлены
полученные высоты поверхностей ден удаци и со средним и вы­
сотам и поверхностей ден удаци и
в горах
Средней Азии
(Б. Л. Личков, 1945).
Ещ е 25 лет н а за д с необычной проницательностью Б. Л . Л ич­
ков обратил внимание на еди н ообр ази е ступенчатого рельеф а
гор. В различных горных систем ах С редней Азии, К авказа, Б а л ­
кан и Альп он видит 7— 8 генетически и хронологически о дн о­
значных денудационны х ступеней. И м енно к этом у выводу при­
шли и мы. Удивительная близость абсолю тны х высот д е н у ­
дационны х ступеней планетарного порядка и в горах С р ед­
ней Азии (табл. 1) не д о л ж н а настораж ивать. Д е л о в том, что
3
Заказ № 74
33
Таблица
1
Абсолютные высоты уровней денудации, м
П ланетарны е
В горах С редней Азии
4400
3000
1600
1390
1040
830
550
270
4300 - 4500
3000
1 3 0 0 -1 7 0 0
1 1 0 0 -1 2 0 0
9 0 0 -1 0 0 0
7 8 0 -8 5 0
5 0 0 -6 0 0
204(?)
Тянь-Ш ань по многим п оказателям м ож ет рассм атриваться как
«средняя» горная система Зем ли.
Н арисованной картине возды мания гор Зем ли в эоплейстоцене и плейстоцене м ож но найти и соверш енно иное п одтв ер ж ­
дение. Естественно предполож ить, что импульсы возды мания
суши, видимо, сопровож давш иеся импульсами погруж ения ок еа­
нического дна, долж ны были фиксироваться на морских п о б е­
реж ьях. Вспомним в связи с этим кривую изменения уровня
океана по данны м изучения террас С редизем ного моря, со ­
ставленную Ф. Ц ейнером (1 9 5 9 ). Н а этом графике все без ис­
ключения ср едизем ном орские террасы нашли свое место. Б олее
того, становится очевидным, почему сицилийская, тирренская,
монастырская террасы и, очевидно, терраса тапес являются
двойными. И м енно они связаны с гляциогенными проявлениями
40 700-летнего ритма. М илацкий уровень — однозначны й — отве­
чает «пропущ енному» оледенению .
В заклю чение н еобходим о
подчеркнуть, что становление
соврем енного горного рельеф а Зем ли самым тесным образом
связано с проявлением 1850-летнего и 40 700-летнего ритмов.
Сейчас ещ е трудно ответить на вопрос, носят ли эти ритмы
чисто тектонический характер или связаны с ритмическим в оз­
действием атмосферы и гидросферы на подним аю щ иеся горные
сооруж ен и я. В тор ое реш ение на данный м омент каж ется более
оправданны м. О бщ ее возды м ание гор Зем ли связано с проявле­
нием
ритма
больш ей
продолж ительности
(м егап р оц есса).
М ож но утверж дать, что активная волна этого ритма включает
по крайней м ере семь 40 700-летних ритмов.
А. В. Шнитников
ГЛАВНЕЙШИЕ РИ ТМЫ В ПР ИРО Д НЫХ ЯВЛЕНИЯХ
ВЕРХНЕГО ПЛЕЙСТОЦЕНА И ГОЛОЦЕНА
1.
Применительно к плейстоцену, равно как и голоцену, в е­
дется чрезвычайно обш ирное количество исследований, в част­
ности в области выявления ритмичности тех или иных п ри род­
ных явлений. Очень многие авторы устанавливаю т наличие
ритмичности в динам ике тех явлений, изучением которых они
заняты. Как правило, в к аж дом явлении, или во всяком случае
в больш инстве из них, обн ар уж и вается наличие ритмичности
с той или иной длительностью ритмов. Больш ей частью это з а ­
висит от принимаемой методики, от глубины и тщ ательности
проработки и анализа полученных м атериалов. П оэтом у к н а­
стоящ ем у времени и применительно к динам ике во времени
различны х компонентов ландш аф тной оболочки в течение плей­
стоцена и голоцена обн ар уж ен о чрезвычайно больш ое количе­
ство ритмов различной длительности.
Автор ещ е в 1949 г. и, видимо, впервые в литературе сделал
попытку составить систем атизированную таблицу известных
к тому времени природны х ритмов; в дальнейш ем эта таблица
была расш ирена (М. С. Эйгенсон, 1957). О днако о б е они, н е­
смотря на свою содерж ательн ость, были весьма далеки от п ол­
ноты. З а прош едш ие 15 лет обш ирность исследований по рит­
мичности природных явлений стала несоизм ерим ой с тем, что
было в 1950-х годах. Чрезвы чайно возросло и разн ообр ази е
длительности сам их ритмов во времени. И тем не м енее в п ро­
ц ессе развития верхнего плейстоцена и голоцена просм атри­
вается ряд ритмов — периодов и циклов, которые м огут быть
определены как ведущ ие или главнейш ие за эту эпоху, весьма
важ ную для соврем енного и будущ его человечества.
2.
О сновополагаю щ им фактором верхнего плейстоцена и го­
лоцена, направляю щ им общ ий характер развития ландш аф тной
оболочки в эту эпоху, был ра сп а д п оследнего — валдайского
3*
35
или вю рмского — оледенения. П оследний в свою очередь п р ед­
ставляет собой следствие крупного природного ритма в его р е­
грессивной ф азе.
К настоящ ем у времени мнение многих опираю щ ихся на р е­
зультаты многочисленны х радиоуглеродны х анализов авторов,
если не больш инства, склоняется к тому, что плейстоценовая
эп оха состояла из нескольких ритмов оледенения, длитель­
ностью несколько бол ее 40 тысяч лет, причем имеются д а ти ­
ровки до 50 тысяч лет.
В данном случае не имеется в виду какой-либо подробный
анализ ритмов 4 0 — 50 тысяч лет, однако нельзя пройти мимо
того обстоятельства, что у ж е в течение столетия известен астр о­
номический период предварения равноденствий, связанный с и з­
менениями наклона эклиптики, длительность которого около
40 700— 40 800 лет. Н ет строгих оснований, которые сп особство­
вали бы хотя бы приближ енной синхронизации ледниковы х
4 0 — 50-ты сячелетних
ритмов
с астрономическим периодом
в 40 700— 40 800 лет. О днако м ож но говорить о вероятности того,
что ледниковый ритм представляет собой следствие уп ом яну­
того астроном ического п ериода с той или иной степенью « р а з­
мытости» во времени. П ринципиальная сторона такой зав и си ­
мости едва ли м ож ет вызывать сомнения.
3. Р а с п а д ледникового ритма вы зы вает во всей лан дш аф т­
ной оболочке тех частей материков, которые в той или иной сте­
пени с ним связаны, крупнейш ие изменения. Они касаю тся всех
без исключения компонентов ландш аф тной оболочки: климати­
ческих условий; состояния всех вод во всех ф азах; горных пород
и почв; растительного и ж ивотного мира и всех их взаим оотн о­
шений м еж ду собой. С ледовательно, последствия р асп ада л е д ­
никового ритма влекут за собой крупнейш ие изменения во всей
л андш аф тной оболочке.
4. Р а с п а д плейстоценового оледенения в ландш аф тной о б о ­
лочке отню дь не происходит монотонно. Н аоборот, на развитии
ландш аф тной оболочки в целом и ее отдельны х компонентов,
являю щ емся следствием р асп ада оледенения, на общ ем фоне
этой эпохи систематически н аблю даю тся проявления ритмиче­
ских возмущ ений рангов бо л ее низких, неж ели основной л едн и ­
ковый, — около 41 000 лет.
К настоящ ем у времени установлено сущ ествование целой
иерархии ритмов: около 3500 лет, около 2000 лет; около 1200—
1500 лет; около 600 лет; около 100 лет и ряд бол ее мелких. П р о ­
явления их больш ей частью оказы ваю тся четко выраженными
или на отдельны х компонентах ландш аф тной оболочки, как, на­
пример, климатические процессы , динам ика оледенения, и зм ен ­
чивость состояния растительны х сообщ еств и фауны, или на их
сочетаниях по два-три. В м есте с тем нельзя пройти мимо того
ф ундам ентального значения ф акта, что из числа перечисленных
36
ритмов н аиболее ш ироко и комплексно, и к тому ж е в течение
всей рассм атриваем ой эпохи, вы ражен ритм длительностью
несколько менее 2000 лет, проявляющ ийся в динам ике всех ком ­
понентов ландш аф тной оболочки.
Очевидно, что ритмичность в природны х явлениях м ож ет
возникать как следствие ряда причин. Основными м ож но счи­
тать следую щ ие:
а) взаим одействие динамики развития отдельны х компонен­
тов м еж д у собой;
б) влияния внешних по отнош ению к наш ей планете в о з­
действий;
в) влияние воздействий эндогенны х, т. е. процессов, проис­
ходящ их внутри тела сам ой планеты.
В первом случае если и м ож но ож идать проявления той или
иной ритмичности в динам ике компонентов ландш аф тной о б о ­
лочки, то едва ли м ож но ож идать проявления энергичных или
четких ритмов;
В третьем случае
проявления ритмичности в основном
долж ны иметь или локальный, или, в крайнем случае, регио­
нальный характер.
И лишь во втором случае м ож но ож идать крупных м атери­
ковых или глобальны х проявлений ритмичности. И менно такой
характер имею т проявления 2000-летней ритмичности, которую
м ож но связать с глобальной приливной ритмичностью длитель­
ностью 1800— 1900 лет.
5. В целом ряде компонентов ландш аф тной оболочки х о ­
рош о усм атриваю тся проявления «векового» цикла.
Этот цикл весьма сл ож ен как по его структуре, так и по
вероятной причинности.
В некоторых компонентах, в основном в динам ике рыбной
фауны , хорош о проявляется ритм в 100— 110 лет, который схож
с вековым (111 лет) ритмом приливных сил; но в други х явле­
ниях, в основном геофизического харак тера, превалирует 80—
90-летний цикл, схож ий с так называемым вековым циклом
солнечной активности.
6. Чрезвычайно сущ ественными в общ ей ритмике природных
явлений в течение всего голоцена являются основной 11-летний
цикл, как ныне предполагается, солнечной активности и его
производный двойной цикл, цикл Х эла, длительностью 21 —
24 года. П оскольку этим циклам на совещ ании удел яется бол ь­
ш ое внимание, зд есь на них останавливаться н ецелесообразн о.
7. О громное значение в изменчивости всех компонентов
ландш аф тной оболочки в течение всей п оддаю щ ейся изучению
исторической эпохи имеет внеш не как бы беспричинный ритм
длительностью от 20 д о 50 лет, носящ ий имя его перво­
открывателя Э. А. Брикнера. Он проявляется всегда и повсе­
местно, однако ритмы его для различных территорий отнюдь
37
не синхронны. Н аи б о л ее вероятной причиной его возникновения
является, с одной стороны, биение длинны х рядов двух в аж н ей ­
ших климатических элем ентов — температуры в оздуха и атм о­
сферны х осадков, а с другой — приграничное взаим одействие
условий общ ей увлаж ненности располож енны х по соседству
территорий различных разм еров и с различными ландш афтны ми
характеристиками.
Б рикнеровская ритмичность имеет особенно больш ое зн ач е­
ние для всех условий сущ ествования человеческого общ ества
почти во всех географ ических зон ах, за исключением К райнего
С евера и приэкваториальной зоны, вследствие того, что она
в п р едел ах ритма 2 0 — 50 лет вносит весьма серьезны е и зм ене­
ния в состояние географ ической среды.
Ю. И. Витинский
СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ,
ЕЕ О С Н О В НЫ Е О С О Б ЕН НО СТИ И П Р И РО Д А
1. Солнечной активностью в настоящ ее время назы ваю т все
физические изменения, происходящ ие в атм осф ере С олнца, б е з ­
относительно к их пространственным и временным харак тери ­
стикам. В этом смысле ограничение разм еров активных солнеч­
ных образовани й снизу является чисто условны м и понятие
«спокойного С олнца» связано скорее с отсутствием рассм атри ­
ваем ой области солнечной атмосферы не солнечной активности
вообщ е, а только центров активности.
2. Солнечная активность включает в себя как макроструктурные, так и микроструктурные образования. Д л я первых х а ­
рактерны бо л ее регулярны е и отчетливые временны е и зм ен е­
ния, чем для вторых. Основным комплексом макроструктурны х
образовани й является центр активности, включающий в себя
явления как долговрем енны е (продолж ительностью от несколь­
ких часов до полутора л е т ), так и кратковременны е, п ре­
ходящ ие (продолж ительностью от секунды
до
нескольких
часов).
3. Основой солнечной активности, в частности и центра ак­
тивности, являются солнечные магнитные поля. С труктура этих
полей тесно связана со структурой полей движ ения. П оэтом у
особы й интерес п редставляет изучение особенностей суп ер гра­
нул, различных магнитных обл астей и гигантских супергранул,
а так ж е проблемы дискретности магнитных и немагнитных
структур.
4. П ространственное распределение солнечной активности
является неравномерны м. Это вы раж ается в локализации ее
преим ущ ественно в «королевских зон ах» по обе стороны от эк ­
ватора Солнца и в сущ ествовании активных долгот. Д олготн ая
расчлененность явлений солнечной активности н аиболее четко
проявляется дл я мощных активных образований.
5. Врем енны е изменения частоты явлений солнечной актив­
ности безотносительно к их мощ ности характеризую тся п р еж де
всего 11-летним циклом, который в свою очередь имеет тонкую
структуру. П рименение новейш их матем атических методов п о­
к азало, что законы Ш в абе— В ольф а и Ш пёрера в их классиче­
ской ф орме применимы ко всем индексам частоты активных
образовани й на Солнце.
6. Хотя статистически реальность 22-летнего цикла не п о д ­
дается доказательству, однако этот цикл вполне четко о б н а р у ­
ж ивается в физических, качественных изм енениях солнечной
активности, п р еж де всего в изменении зн ак а магнитных полей
солнечных пятен и полярных магнитных полей.
7. Н есом ненно, сущ ествую т циклы солнечной активности
больш ей длительности, продолж ительность которых в настоящ ее
время ещ е не п оддается н ад еж н ом у определению . Н аи бол ее
вероятно наличие 80— 90-летнего цикла, который о б н а р у ж и ­
вается во многих ф изических характеристиках солнечной актив­
ности, в особенности связанны х с мощ ностью явлений.
8. Так назы ваем ая иерархия солнечных циклов является
весьма сомнительной не только в силу отсутствия строгой крат­
ности их средней продолж ительности, но и вследствие р азли ч ­
ного их харак тера. В частности, если 11-летний цикл напом и­
нает взрыв, то 80— 90-летний цикл имеет ф орм у свободны х
псевдогарм онических колебаний. Б ол ее того, тогда как 11-лет­
ний цикл и циклы больш ей длительности определяю тся п р еж де
всего их мощ ной периодической составляю щ ей, флуктуации
солнечной активности являю тся случайными колебаниям и (ста ­
ционарными или нестационарны м и).
9. В настоящ ее время ещ е не сущ ествует единой теории
солнечной активности. И м ею тся только попытки объяснить
основные черты 11-летнего и 22-летнего солнечных циклов.
В ряд ли м ож н о принимать всерьез работы , в которых п рово­
дится идея планетной обусловленности солнечной активности,
хотя влияние планет в принципе м ож ет сказы ваться на неко­
торых ее особенностях. С ейчас практически все теории солнеч­
ной цикличности, объясняю щ ие ее внутренними причинами,
присущ ими сам ом у Солнцу, являю тся гидромагнитными. Н а и ­
бо л ее разр аботан н ой из них является теория Бэбкока, хотя
в основе ее л еж и т п олож ение, которое сл едует считать н аиболее
уязвимы м. Это ж е касается теорий, лишенных этого н ед о ­
статка, то они находятся ещ е в стадии разработки.
В. И. Почтарев
ПЕРИОДЫ И
цикличность
В М АГНИТНОМ ПОЛЕ ЗЕМЛИ
1. М агнитное поле Зем ли испытывает интенсивные изменения
во времени. П одобн ая интенсивная изменчивость отсутствует
(или неизвестна) в других физических полях Зем ли — гравита­
ционном, электрическом, тепловом.
2. Частотный спектр временны х изменений магнитного поля
Зем ли чрезвычайно широк. М ногие из них имею т четко вы ра­
женный период, например солнечно-суточны е и лунно-суточны е
вариации. В други х обн ар уж и ваю тся циклические изменения —
в солнечной активности, в вековых вариациях. Д и ап азон п ерио­
дов и циклов весьма широк — от нескольких секунд д о несколь­
ких столетий. О бн аруж и ваю тся так ж е периоды по палеом агнитным данны м в несколько десятков и сотен миллионов лет.
П рирода столь значительной изменчивости м ногообразн а. С рав­
нительно короткопериодны е вариации вызываются внеземными
источниками (пульсации, солнечно-суточны е и лунно-суточные
вариации, магнитная возмущ енность, магнитные б у р и ).
Д линнопериодны е вариации — вековые изменения, инверсии
поля и другие — вызываются внутриземными источниками, р а с­
положенны ми в различных геосф ерах Зем ли — от ядра до зе м ­
ной коры.
П ри рода короткопериодны х вариаций бо л ее ясна, чем при­
рода длиннопериодны х. Н есом ненно, что важ ную роль в п о­
следних играют тектонические, вулканические, а так ж е глубин ­
ные процессы , происходящ ие в мантии и ядре Зем ли.
Н есмотря на то, что изм ерения магнитных полей, осущ е­
ствленные с помощ ью космических ракет на Л ун е и вблизи
Венеры и М арса, не обн аруж и ли присутствия магнитных полей
дипольного харак тера, вполне вероятно, что аном альное поле
(мультипольное) им еет место и на других планетах.
И зм ерен ие магнитных свойств лунных пород показало н а ­
личие значительной намагниченности у них.
Таким о б р азом , присутствие магнитного поля на других
планетах весьма вероятно, хотя не исключено, что только Зем ля
об л а д а е т им в силу особы х условий, сущ ествую щ их в н едрах
Зем ли и отсутствую щ их на други х планетах.
41
И. М. Пудовкин и Г. Е. Валуева
К ВОПРОСУ О ПРИЧИННО Й ОБУСЛОВЛЕННОСТИ
Н Е К О Т О Р Ы Х Ф И З И К О -Г Е О Г Р А Ф И Ч Е С К И Х Я В Л Е Н И Й
С
ПОЗИЦИЙ
ДРЕЙФА
ГЕОМ АГНИТНОГО
ЦЕНТРА
1. В работах авторов (1967 и 1969) было обращ ен о внима­
ние на то обстоятельство, что так назы ваемы й эксцентричный
диполь (геомагнитны й центр) в п ериод с 1829 по 1965 г. п ер е­
двигается по некой кривой, р асполож енной в плоскости бол ь­
ш ого круга, наклоненной к экватору на 30°. Было показано, что
диполь двигался по кривой эллиптического вида, что его д в и ж е ­
ние ответственно за глобальны е черты векового х о д а геом агнит­
ного поля, за так назы ваемы й западны й дрейф последнего
и за периодические изменения магнитного наклонения, вы явлен­
ные археомагнитны ми исследованиям и.
2. В р а боте Э. Э. Ф отиади и др. (1967) о б су ж д а ет ся вопрос
о вероятности совпадения геомагнитного центра с гравитирую ­
щим, вследствие чего передви ж ен ие диполя не озн ач ает ли
передвиж ения суб ъ я д р а Зем ли, которое, будучи н есбал ан си р о­
ванным в систем е Зем ля — Л ун а — Солнце, «плавает» в ж идком
ядре? В этом случае на поверхности Зем ли долж ны н абл ю ­
даться глобальны е вековые изменения силы тяж ести.
3. Если гипотеза о движ ении субъ я др а правильна в том
смысле, что субъ ядр о в первом и весьма грубом приближ ении
дви ж ется с периодом ~ 1200 лет по эллиптической орбите, дли н ­
ная ось которой ~ 2 3 0 0 км, а короткая — 1400 км [при этом
п родол ж ен и е длинной оси эллипса п ересек ает зем ную п оверх­
ность близ точек с ф! = 30°, A,i = 60° (а минимальное расстояние
от диполя д о твердой оболочки Зем ли м ож ет быть — 1400 км)
и с ф2 = — 30°, ^2 = 240° (м инимальное удал ен и е диполя от
центра Зем ли 200 км)], то во врем ена наибольш его п р и бл и ж е­
ния су б ъ я д р а к оболочке Зем ли сила тяж ести м ож ет возрасти
примерно на 0,005 ее соврем енной величины.
42
Такие периодические изменения гравитационны х условий
не могли пройти бессл едно. Это до л ж н о было приводить к п е­
риодическим изменениям
в ф изико-географ ических условиях
и п р еж д е всего к периодическим изм енениям климатических
условий. В рай он ах С рединной А зии со строгой п осл едовател ь­
ностью через каж ды е — 1200 лет (возм ож н о больш е, возм ож но
меньш е) долж ны были наступать длительные засухи , п риводя­
щ ие к высыханию водоем ов и пастбищ . Н аселяю щ ие эти районы
народы долж ны были покидать освоенны е места в поисках
воды и корма для своих стад, если это касалось кочевниковскотоводов, и освоенны х земельны х угодий, если это касалось
оседлы х зем ледельцев.
П оскольку такие бедственны е условия долж ны были о хв а­
тывать больш ие территории, то это д о л ж н о было сказаться
на судьбах целых народов. Т огда и возникает вопрос о том,
что известны е в истории великие переселения народов были
прямыми следствиям и указанны х явлений.
4. Н е эти ли движ ения суб ъ я д р а являю тся причиной извест­
ной в географ ической литературе периодической изменчивости
увлаж ненности материков Зем ли? Н аш а постановка вопроса,
собственно, дол ж н а звучать так: не сущ ествует ли в природе
ф изико-географ ических, климатических или астрономических
периодических
явлений
с длительностью п ериода порядка
1200 лет? Если сущ ествую т и если при этом они находятся
в определенной корреляционной связи с дрейф ом диполя (су б ъ ­
я д р а ), то это б удет означать, что мы имеем косвенное д о к а за ­
тельство правильности вы двигаемой гипотезы об указанной
ф орм е дрей ф а магнитного центра Зем ли и тем самым о дрей ф е
субъ я д р а и в конечном счете о природе главного магнитного
поля Зем ли, а возм ож но, и квазипостоянны х магнитных полей
звездны х образований.
5. Кривая Тэ (напряж енности магнитного поля д р ей ф ую ­
щего эксцентричного ди п ол я ), построенная в предполож ении
о сущ ествовании 600-летнего периода
в движ ении диполя,
на что нас наталкиваю т данны е археом агнитны х исследований
образц ов археологических объектов, хронологически относя­
щихся ко второму и частично к первому тысячелетию наш ей
эры, согласуется с резкими изменениями уровня К аспийского
моря, возм ож но происходивш ими в III, IX и X V веках наш ей
эры (Л . Н. Гумилев, 1966).
6. В работе А. В. Ш нитникова (1957) рассм отрены м ного­
численные фактические материалы с целью выявления п ри зн а­
ков законом ерной изменчивости общ ей увлаж ненности м атери­
ков северного полуш ария с периодом около 1800— 1900 лет
и ан ализа этой законом ерности.
Кривая общ их условий увлаж ненности, с которой соп о­
ставляется кривая изменения напряж енности геомагнитного
43
поля Тэ, построенная в варианте 1800-летней периодичности
в движ ении эксцентричного диполя, неплохо согласуется с п о­
следней. М аксимумы Тэ совп адаю т с кульминацией периодов
усы хания. И так, ритмы изменения уровня Каспия — 600-летние,
ритмы общ ей увлаж ненности — 1800— 1900-летние. О чевидное
противоречие? П о-впдим ом у, нет. Д е л о в том, что периоды и з­
менения магнитного наклонения по м ере удаления в глубь
истории увеличиваю тся до 1000— 1500 лет и более. Главнейш ие
ритмы А рала в голоцене, как показы вает А. В. Ш нитников
(1 9 7 0 ), тож е определяю тся периодом
1800— 1900 лет. Это
вполне совп адает с представлением о том, что геомагнитный
центр движ ется по сж им аю щ ейся спирали. П оэтом у период
его обращ ения со временем уменьш ается.
7. Ритмы некоторых земны х явлений, находящ ихся, если так
м ож н о выразиться, в генетическом родстве, представляю тся
весьма сложны ми и, несомненно, завуалированны м и интерф ери­
рованным результатом н аблю даем ы х в природе явлений. В о з ­
м ож но, что явления с ритмом 1800— 1900 лет налагаю тся на
явления м енее или бол ее длительной периодичности, например,
на такие явления, как вековые изменения климата, ледниковы е
периоды и т. п. В этой связи крайне интересно коснуться при­
чинной обусловленности ледниковы х периодов. К ак видно из
работы М. М иланковича (1 9 3 9 ), во второй половине прош лого
и в первой четверти текущ его столетия причины глобальных
оледенений были предм етом многочисленных исследований
и ж ивейш их дискуссий. В то время было опубликовано больш ое
число гипотез. Н аи больш ее внимание как возм ож ны е причины
оледенений привлекали к себ е динам ические свойства Зем ли
как астроном ического объекта, н аходящ егося в гравитацион­
ном взаим одействии с Солнцем и планетами солнечной си ­
стемы. П рец есси я оси вращ ения Зем ли, вековые изменения н а ­
клона эклиптики и эксцентриситета орбиты Зем ли в этом
плане были рассмотрены многими учеными как порознь, так и
в совокупном пх действии. М иланкович в упомянутой работе
именно эти явления принял во внимание в своей «астроном иче­
ской теории колебаний климата». В ней ж е он д а ет обозрен и е
развития этой теории и р азби р ает гипотезы о причинной о б у с ­
ловленности ледниковы х периодов.
И з последних гипотеза
К ролля, опубликованная в 1875 г., представляется, на наш
взгляд, н аибол ее вероятной, хотя его современниками она была
отвергнута. Суть ее в весьма кратком виде заклю чается в сл е­
дую щ ем .
8. И звестно, что ось вращ ения Зем ли прецессирует с п ерио­
дом 26 000 лет. Угол прецессии равен 23,5°. П роведем мысленно
плоскость, перпендикулярную плоскости эклиптики, п р оходя­
щ ую через длинную ось эллиптической орбиты Зем ли. Ось вра­
щ ения Зем л и дваж ды за период прецессии совп адает с у к а за н ­
44
ной плоскостью: один раз, когда Зем ля находится в перигелии,
и второй, когда она находится в афелии, т. е через 13 000 лет.
П ри этом, если в одном случае Зем ля, находясь, ск аж ем , в пери­
гелии, б удет наклонена
северным полуш арием в сторону
Солнца, то в другом — от него. Н азовем эти моменты времени
критическими. Во все другие моменты прецессионного периода
вертикальная плоскость, п р оходящ ая через ось вращ ения Зем ли
и центр Солнца, п ерем ещ ается по эклиптике со скоростью
предварения равноденствий, т. е. со скоростью приблизи­
тельно 50" в год.
К огда Зем ля при прохож дении через перигелий оказы вается
в одном из критических моментов времени, то в зависимости
от того,
куда обращ ен о северное полуш арие — в сторону
Солнца или от него, б у дет устанавливаться реж им годовой
абляции поверхности ледяного покрова полярной шапки. Если
в такой м омент северное полуш арие обращ ен о о сторону Солнца,
это б у д ет означать накопление льда в района), северной п ол я р ­
ной шапки, и накапливаю щ иеся ледники будут сползать на м а ­
терики. Это б удет означать наступление м аксимального о л ед е ­
нения в северном полуш арии, т. е. наступление кульминации
ледникового периода. Если ж е в такой момент времени север ­
ное полуш арие б у д ет обращ ен о в сторону от С олнца, то в А н­
тарктиде б у д ет п ериод максимального оледенения, т. е. то, что
приблизительно имеет м есто в настоящ ее время. Д е л о только
в том, что в периоды м аксимального оледенения с антарктиче­
ского материка ледники сползаю т в океан и поэтом у, как го­
ворится, «все концы прячутся в воду». Конечно, это п р е д ­
ставление надо услож нить за счет налож ения на прецессию р е­
зультатов изм еняем ости наклона эклиптики и эксцентриситета.
О днако главным обстоятельством, определяю щ им см ену ре­
ж им ов оледенения надо признать прецессию оси вращ ения
Зем ли.
9.
П равом ерность этой гипотезы м ож но п оказать и на м ате­
риалах табл. 15 работы М илановича (1 9 3 9 ), в которой приво­
дятся численные вы ражения векового хо д а облучения Зем ли.
Если считать, что прецессия из всех други х астрономических
факторов является главным, а вековые изменения наклона
эклиптики и эксцентриситета орбиты Зем ли — второстепенными,
то во всех колонках табл. 15 средние временны е интервалы
м еж д у всеми ближ айш им и относительными экстрем ум ам и о б л у ­
чения долж ны составить 13 тысяч лет, т. е. половину п ериода
прецессии. О казалось, что этот интервал в среднем равен ^ т ы ­
сячам лет. Если принять во внимание неравномерность шага
временного интервала при вычислении интенсивности обл уч е­
ния, некоторые допущ ения, уп рощ аю щ ие численное реш ение з а ­
дачи при вычислении значений векового хо д а облучения, то надо
признать ук азан н ое совп адени е вполне удовлетворительны м.
45
В этом отнош ении интересно сослаться на р аботу Е. В. М ак ­
симова (1 9 6 8 ), в которой он (табл. 1) д а ет выборку данны х
об ол еденениях в зали ве Кука. Д аю тся времена максимумов
и минимумов оледенений. Если образов ать разность этих времен
по строкам таблицы, то ср едн ее ее значение равно 14 ты ся­
чам лет. Это опять-таки сильный аргумент в пользу п равом ер­
ности вы сказанной гипотезы. П о столбцам тех ж е табличны х
данны х ж елательн ого периода не получается. Это говорит, ви­
димо, только о том, что к выборкам фактического м атериала
нуж но подойти весьма осторож н о. К ром е того, в интересах
д ел а соверш енно н еобходи м о провести повторное реш ение з а ­
дачи М иланковича на соврем енном уровне вычислительной тех ­
ники и теоретических представлений.
А. И. Оль
РИ ТМ И ЧЕСКИ Е ПРОЦЕССЫ В ИОНОСФЕРЕ
По
современны м
представлениям
магнитно-ионосферны е
возмущ ения являются результатом слож н ого комплекса п роц ес­
сов, разы гры вающ ихся в ионосф ере, особенно на высоких ш и­
ротах, во время вторжений заряж енны х частиц из ш лейфа (или
хвоста) магнитосферы . М агнитно-ионосф ерное, или авроральное,
возм ущ ение состоит из магнитной бури, полярного сияния и из
ионосф ерного
возмущ ения,
склады ваю щ егося
из усиления
ионизации в ниж ней части ионосферы и падения плотности
ионизации в верхней ионосф ере. В се эти явления, особенно
сильные в зо н а х полярных сияний, ок руж аю щ и х магнитные п о­
лю са Зем ли, обн ар уж и ваю т связь с активностью Солнца,
т. е. первопричиной их являются, несомненно, солнечные кор­
пускулярные потоки. О днако непосредственно в ионосф еру эти
потоки не проникают. С равнительно слабы е потоки частиц,
всегда испускаемы е Солнцем, д а ж е в невозм ущ енны х условиях
(так назы ваемы й солнечный ветер) «сдуваю т» силовые линии
магнитного поля Зем ли в антисолнечном направлении, обр азуя
м агнитосф еру с дал ек о вытянутым ш лейфом. В ш лейфе п осте­
пенно зап асается значительное количество магнитной энергии,
для освобож ден и я которой бы вает достаточно незначительного
толчка. Таким толчком м ож ет оказаться либо усиление солнеч­
ного ветра, связанное, например, с вы бросом облак а плазмы
из солнечной вспышки, либо п р охож ден и е через Зем лю одной
из границ секторной структуры м еж планетного магнитного
поля, вращ аю щ ейся вместе с Солнцем.
В результате этого
в ш лейф е магнитосферы возникает бурное п ересоединение п ро­
тивополож но направленны х силовых линий, пересоединивш иеся
линии сокращ аю тся и увлекаю т плазм у, находивш ую ся внутри
ш лейфа, по направлению к З ем л е, одноврем енно ускоряя ее. З а ­
ряж енны е частицы дви ж утся вдоль силовых линий, оканчиваю ­
щ ихся в зон ах полярных сияний, и вызывают там авроральны е
возмущ ения.
47
М агнитно-ионосф ерны е возмущ ения по ряду свойств р а зд е ­
ляются на два типа: вспышечные и рекуррентные. П ервы е свя­
заны с появлением на С олнце ярких хром осф ерны х вспышек,
вторые — с возникновением устойчивой секторной структуры
слабы х солнечных магнитных полей, выносимых солнечным
ветром в м еж планетное пространство. Устойчивость секторной
структуры на Солнце приводит к появлению 27-дневной повто­
ряемости, характерной для рекуррентных возмущ ений, тогда
как вспышечные возмущ ения такой повторяемости не о б н а р у ­
ж иваю т. Ч ащ е всего на С олнце имеются либо два, либо четыре
сектора с противополож но направленны ми магнитными полями,
что приводит к возникновению 13— 14- и 6 — 7-дневных ритмов
в ионосферны х явлениях, обн аруж и ваю щ ихся, так ж е как п
27-дневный ритм, во многих тропосф ерны х п роцессах.
Вспышечные магнитно-ионосф ерны е возмущ ения возникаю т
н аибол ее часто на ф а зе м аксим ума п ятнообразовательной д е я ­
тельности Солнца и практически исчезаю т в годы минимума.
И наче ведут себя рекуррентны е возмущ ения. Они достигаю т
м аксимального развития на ветви сп ада 11-летнего цикла со л ­
нечной активности и н аиболее интенсивны за 2 —3 года до ми­
нимума чисел Вольф а. П оэтом у, если какое-либо геофизическое
явление возникает при встрече Зем ли с потоками обои х типов,
т. е. вспышечными и рекуррентными, то это явление о б н а р у ж и ­
вает 5 — 6-летний ритм, так как расстояние м еж ду ф азам и м ак­
симального развития на С олнце вспышечяой и рекуррентной
активности составляет 5— 6 лет. Если ж е геоф изическое явление
обусловлен о каким-либо определенны м типом активности, то оно
будет обн аруж и вать 11-летний ритм. Н аблю ден и я показывают,
что для м агнитно-ионосферны х возмущ ений, четко р а зд ел я ю ­
щ ихся на вспышечные и рекуррентные, н аиболее характерны м
является 11-летний ритм, тогда как в тропосф ере наблю даю тся
о ба вида ритмов — и 5 — 6-летний, и 11-летний.
В солнечной активности обн ар уж и вается ещ е 22-летний цикл,
проявляющ ийся как в распределении магнитных полей солнеч­
ных пятен, так и в св оеобр азн ом чередовании 11-летних циклов
солнечной активности. Был установлен закон объединения с о ­
седних 11-летних циклов, ок азалось, что физически связаны
м еж д у собой четный и следую щ ий за ним нечетный (по цю рих­
ской нумерации) циклы, тогда как четный и преды дущ ий нечет­
ный циклы такой связи не обн аруж и ваю т. О казалось, что в н е­
которых метеорологических и гидрологических парам етрах (н а ­
пример, в атм осф ерном давлении и уровнях некоторых озер)
22-летний цикл прослеж и вается весьм а отчетливо.
И м ею тся указания на то, что в ряде геофизических явлений
(например, в см ене типов атм осф ерной циркуляции) выявляется
и хорош о известный «вековой» (8 0 — 90-летний) цикл солнечной
активности.
48
И ссл едован ие связи м еж д у возмущ енностью магнитного поля
Зем ли и солнечной активностью за довольно больш ой пром е­
ж уток времени (1884— 1968 гг.) привело к важ н ом у как в прин­
ципиальном, так и в практическом отнош ении выводу: средняя
интенсивность рекуррентных магнитных возмущ ений в данном
11-летнем цикле ок азал ась чрезвычайно тесно ( г = + 0 ,9 5 ) свя­
занной с числом В ольф а в м аксим ум е следую щ его 11-летиего
цикла. Это позволило вы сказать п р едпол ож ен ие о том, что 11летний цикл состоит из двух ф аз, причем в первой ф азе цикла,
начинаю щ ейся ещ е на середи не ветви сп ада преды дущ его цикла,
на поверхности Солнца развиваю тся униполярны е магнитные
области , тесно связанны е с секторной структурой м еж п ланет­
ного магнитного поля, тогда как во второй ф азе развиваю тся
биполярны е магнитные области (группы солнечных пятен ).
Таким о бр азом , полная длина цикла солнечной активности
составляет около 15 лет. С другой стороны, обн аруж ен н ая
связь позволяет осущ ествлять уверенный долгосрочны й прогноз
солнечной активности — м аксим альное число В ольф а в какомли бо цикле м ож ет быть п р едск азан о за 2 — 3 года до н аступ ле­
ния м аксимума.
4
З ак аз № 74
О. А. Дроздов и Л. Г. Полозова
ЦИКЛИЧЕСКИЕ
КОЛЕБАНИЯ
ТЕМ ПЕРАТУРЫ
И АТМ ОСФЕРНЫ Х ОСАДКОВ В СО ВРЕМ ЕННУЮ ЭПОХУ
В УМ ЕРЕННЫ Х И ВЫ СОКИХ Ш ИРОТАХ
ЕВРАЗИИ И СЕВЕРНОЙ А М ЕРИ КИ
1. В структуре многолетних рядов средней месячной тем п е­
ратуры в оздуха обн аруж и ваю тся колебания циклического х а ­
рактера различной длительности и амплитуды , изм еняю щ иеся
в зависим ости от времени года и географ ического района.
2. Спектр колебаний тем пературы включает циклы дл и ­
тельностью от 2 д о 100 и бол ее лет, причем н аи более р асп ро­
страненными
являются циклические колебания с периодом
2 — 3 года и бол ее 60 лет, так назы ваемы е вековые, наблю даем ы е
и в ходе атм осф ерной циркуляции.
3. Н а составленны х дл я к аж дого м есяца картах районов
многолетней цикличности н аибол ее обш ирными являются районы
преобл адани я вековых колебаний температуры .
4. Р асп ол ож ен и е этих районов, по-видим ом у, указы вает на
причинно-следственную связь их с влиянием как земны х (ок еан ),
так и внеземны х (потоки космических частиц) факторов.
5. С лож ная динам ика потепления климата в 30-е годы м о­
ж ет найти удовлетворительное объ ясн ен ие при использовании
гипотезы о стимулировании развития в атм осф ере циркуляцион­
ных пар потоками космических частиц высокой энергии, и зм е ­
няю щ ейся в вековом цикле.
6. В р яд ах атмосферны х осадков так ж е проявляются цикли­
ческие составляю щ ие. При осреднении их членов за несколько
лет часто квазипериодические составляю щ ие становятся в ед у ­
щими. С редние периоды колебаний встречаю тся от 2 до 100 лет.
При этом в к аж дом пункте вы деляю тся всего несколько частот
колебаний. 2-летний цикл малой амплитуды зам етен практически
везде. Б ол ее длительные циклы проявляю тся в строго огран и ­
50
ченных обл астях, которые, группируясь, обр азую т иногда о б ­
ширные системы, в которых данны е длительности колебаний
или не встречаю тся вовсе, или оказы ваю тся весьма н еустой ­
чивыми.
7. В умеренны х ш иротах Евразии п р еобразован и я циклов
сводятся или к некоторому изменению их средней длительности,
или к изм енениям длительности ср а зу ж е в 2 раза. П олное
исчезновение ранее действовавш их циклов происходит редко.
8. Эти законом ерности бо л ее четко проявляю тся в циклах
длительностью от 3 до 22 лет; циклы м енее и бол ее п р одол ж и ­
тельные не так устойчивы. П осл едн ие часто распадаю тся на
обертоны в п р едел ах одной системы.
9. Н аи больш ее влияние на х о д природны х явлений (у р о ­
вень водоем ов, см ену растительности и т. д.) оказы ваю т влия­
ние длительные циклы. З а период инструментальны х н абл ю д е­
ний н а д осадк ам и цикла длительностью бол ее 80— 100 лет
(«вековы х») выявить не удалось. «С верхдлинны е циклы» ок а­
зались ложны ми, связанны ми с несоверш енством методики н а­
блю дений, однако у ж е в X V III веке вероятны осадки, больш ие
современны х.
Вековые циклы вы ражены преим ущ ественно зим ой к востоку
от меридиана М осквы и в Сибири (с некоторым смещ ением ф аз
с за п а д а на восток ), а так ж е в субтропических районах (о с о ­
бенно в С редней А зии и С редизем ном орье, в последнем случае
л етом ). Н а юге лесной зоны и в степях колебания происходят
преимущ ественно, но не строго в обратной ф азе, и з-за чего ко­
лебания уровней Каспийского и А ральского морей не всегда
зеркальны.
В летнее время изм ерен так ж е вековой хо д за су х больш ого
распространения. В К азахстан е этот х о д обратен х о д у ледовитости полярных морей; на Украине максим ум засуш ливости
д ер ж а л ся до векового м аксим ума солнечной активности. Связь
вековых циклов колебаний осадков с ледовитостью п р осл еж и ­
вается и на протяж ении X IX века. В З а п адн ой Европе вековые
циклы вы ражены сл абее; зд есь п р еобл адаю т колебания боль­
ших частот.
10. Циклы длительностью 2 5 — 50 лет (брикнеровские, или
внутривековые) на территории С С С Р в поле осадков прояв­
ляю тся не в езде, но соответствую т часто колебаниям водоем ов,
что м ож ет быть следствием влияния интерференции колебаний
температуры и осадков на реж им увлаж нения. В Зап адн ой
Европе циклы подобной длительности (возм ож н о, обертоны ве­
кового) вы ражены бол ее четко.
Обратны й х о д температуры и осадков характерен только
для лета; зимой х о д этих элем ентов чащ е совпадает.
11. В группе циклов длительностью
около 20 лет вы де­
ляются: а) 25-летние, связанны е с повторяемостью
смен
4*
51
зональной и м еридиональной циркуляций — выражены в П ри ­
балтике; б) 22-летние с больш ой ам плитудой, но лок ализован ­
ные в ограниченных районах и д а ж е со своими обертонам и
не охваты ваю щ ие территорию сплошь; в) 19-л етн и е— так ж е
с больш ой ам плитудой, по-видим ом у, приливные. Н а границах
действия ук азанной группы циклов н аблю даю тся неправильные
колебания длительностью от 20 д о 30 лет.
12. З а сл у ж и в а ю т отметки в связи с больш ой амплитудой
так ж е 14-летние циклы с их 7-летним обертоном , проявляю ­
щ иеся в северной полосе Евразии и в полосе к ю гу от 50° ш и­
роты, — видимо, приливные.
13. Учет цикличности в колебаниях температуры и осадков
важ ен дл я оценки устойчивости климатических норм, для сверхдолгосрочны х прогнозов и для объяснения векового хо д а при­
родных явлений.
Л. П. Дубров
ГЕЛИО БИО ЛО ГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РИТМ ИЧНОСТИ
В БИОСФЕРЕ ЗЕМ Л И
1.
Гелиобиология является научной дисциплиной, и зуч аю ­
щей зависим ость биологических процессов на З ем л е от Солнца
п космических тел. В развитие мировой гелиобиологической
науки больш ой вклад внесли отечественные ученые — проф.
А. Л. Ч ижевский, Н. С. Щ ербиновский, В. Б. Ш остакович,
М. С. Эйгенсон и многие другие исследователи. И м енно совм е­
стный тр уд ученых различны х специальностей, основанный на
ан ализе огромного по об ъ ем у фактического м атериала и чет­
кой математической обр аботке всех данны х, д а л возм ож ность
прийти к вы воду о реш аю щ ей роли солнечной активности для
ритмических изменений различны х процессов в биосф ере.
И сследования гелиобиологов выявили тесную связь м еж ду
солнечной циклической активностью и ритмическими п роявле­
ниями различны х биологических процессов в би осф ере Зем ли —
разм н ож ен и ем вирусов и бактерий, растений и животных, би о­
логической продуктивностью водоем ов и приростом древесины
в лесах, колебаниям и численности рыб и урож айн ости п о­
лей и т. д.
Таким о бр азом , гелиобиологические исследования выявили
одн у из важ ны х особенностей солнечно-земны х связей — их все­
общ ий, г л о б а л ь н ы й характер. Глобальны й характер связей
прослеж ивается не только в универсальной зависим ости би оло­
гических процессов на З ем л е от п оказателей солнечной актив­
ности, но так ж е в синхронности и синф азности проявления
различны х ритмических биологических процессов,
а так ж е
в синхронности изменения функциональны х биологических и ф и­
зико-химических процессов при их длительном наблю дении или
воспроизведении в различны х географ ических пунктах и, кроме
того, в синхронности наруш ения и невоспроизводим ости этих
процессов в течение определенного времени.
53
2. Глобальный характер проявления солнечно-земны х свя­
зей приводит к необходим ости исследовать п р и ч и н ы столь
необычного универсального влияния на ритмичность различных
процессов в би осф ер е Зем ли.
И сследования последних лет показали, что при анализе
гелиобиологических связей в ритмичности биосф ерны х п р оц ес­
сов необходим о учитывать три важ ны х физических фактора:
геомагнитное, гравитационное и космическое поля. При этом
сл едует учитывать, что особенности и слож ности в проявлении
ритмичности биосферны х процессов, с которыми сталкиваю тся
исследователи на практике, объясняю тся особенностям и про­
явления к аж дого из вы ш еуказанны х главных физических ф ак ­
торов и их трансф орм ирую щ его влияния на три важ нейш их для
биосферы оболочки Зем ли — магнитосферы, ионосферы и атм о­
сферы, а так ж е слож ны ми взаим одействиям и и влияниями р а з­
личных космических факторов на радиационны е пояса Зем ли
и мощные токовые системы Зем ли.
3. Н е ум аляя роли гравитации и космических полей, мы при­
даем больш ое значение геомагнитному полю. Г е о м а г н и т н о е
поле является
одной
из г л а в н ы х х а р а к т е р и ­
стик с о л н е ч н о г о в л и я н и я на б и о с ф е р у З е мл и .
Д л я такого утверж ден и я имею тся следую щ и е основания и д о ­
к азательства, полученные в геофизике, биологии, м едицине
и сельском хозяйстве:
а) в геоф изике четко установлена связь м еж д у изменениями
геомагнитной активности и различными климатическими п ро­
цессами;
б) магнитный момент Зем ли имеет огромную величину, что
оказы вает свое влияние на х о д биологических, физико-химических и химических реакций в биосфере;
в) компенсация или сильное уменьш ение геомагнитного поля
специальными экранам и приводят к изменению ф ункциональ­
ных и структурны х свойств биологических объектов;
г) на основе больш ого фактического м атериала (сотни ты­
сяч наблю дений) п оказана тесная корреляция резких подъем ов
обострения различного р ода забол еван и й у человека с геом аг­
нитной активностью (сердечно-сосудисты е заболеван и я, ал л ер ­
гические реакции и т. д . ) ;
д ) анализ работ исследователей, изучавш их самы е различ­
ные процессы , показы вает синхронность суточной ритмики
изучаемы х процессов с суточными вариациями геомагнитного
поля, а так ж е синф азность сезонны х изменений биологических
процессов с «сезонны м» ходом элем ентов геомагнитного поля
за конкретные даты, когда проводились исследования (суточ­
ная ритмика процессов у растений, сезонный хо д инверсий х р о ­
мосом у насекомы х и т. д .);
54
е) изменения функциональны х показателей у растений
и животных, находящ ихся в районе крупных магнитных ан о­
малий;
ж ) экспериментальны е исследования в ф акторостатны х у сл о ­
виях (т. е. при исследовании организмов в условиях постоянной
влаж ности, температуры , освещ енности, газового состава) у к а ­
зы ваю т на роль геомагнитного поля з ритмических колебаниях
ф ункциональны х процессов;
з) исследования по географической
(по странам света)
ориентации ж ивотны х и растений, а так ж е исследования по
ориентированны м посевам указы ваю т на больш ую роль гео­
магнитного поля;
и) влияние природны х электрических и электромагнитны х
полей различного ди а п а зо н а частот на течение биологических
п роцессов указы вает на связь биологических процессов с гео­
магнитным полем, ибо электрические и магнитные харак тери ­
стики ж ивы х организмов тесно связаны м еж д у собой.
4.
Н а основе признания ведущ ей роли геомагнитного поля
и определенного влияния на эту связь природных электром аг­
нитных полей становится понятной глобальность (синхронность,
синф азность) гелиобиологических реакций, ибо геомагнитное
поле всепроникаю щ ее и имеет наряду с локальными особен н о­
стями унитарные вариации. П олучаю т та к ж е объяснения многие
явления в эволю ции ж ивы х организмов на Зем ле. И зм енения
постоянного магнитного поля важны для долгопериодны х би о­
сферны х изменений. В то ж е время изменениями переменного
магнитного поля м ож но объяснить известны е микроэволюцноцные процессы: внезапность появления новых типов и смена
вариантов вирусных возбудителей , колебания в различны е годы
генетических наруш ений у человека и животных и т. д. П р оведен ­
ные нами аналитические исследования показали, что м утацион­
ный процесс на всех его уровнях (хром осомны й, клеточный
и популяционный) связан с изм енением геомагнитного поля
за конкретный п ериод времени и место, где н аблю дал ся этот
мутационный процесс. В силу этого ясно, что резкие изменения
геомагнитного поля приводят к возникновению новых форм
бактерий и вирусов или к изм енению в генотипе животны х
и растений на м олекулярном и субм олекулярном уровне.
Д а л е е становится понятным различное проявление солнеч­
ной активности в различных географ ических пунктах, ибо это
связано со спецификой геомагнитной и природной электро­
магнитной обстановки в данном географическом месте. К роме
того, сл едует учитывать различную ф ункциональную активность
ж ивы х организмов на действие гелиоф акторов, а так ж е и зм е­
нение указанной функциональной активности
в результате
генотипических изменений, идущ их под влиянием геомагнитного
поля.
55
5. В ритмичности биосф ерны х изменений следует различать
два типа компонентов: периодический, регулярный, обусловлен ­
ный унитарными вариациями геомагнитного, гравитационного
поля и космических полей, и апериодический, спонтанный,
но в принципе циклический, связанный с повышенной солнечной
активностью (вспышки,
деятельность
активных о б л астей ),
с внезапным изменением космических полей (в том числе м еж ­
планетного магнитного поля) и гравитационны х сил. С ледует
при этом учитывать, что изменения, вызванные этими ф акто­
рами, наклады ваю тся на «эндогенную » биосф ерную ритмику,
связанную с внутренними взаимоотнош ениями и циклическими
изменениями в би оц ен озах (эк оси стем ах).
6. Н е наруш ая общ их гелиобиологических законом ерностей,
деятельность человека вносит изменения в характер ритмических
проявлений в би осф ере Зем ли. Н апример, введение в м едицин­
скую практику различного рода сывороток, эффективных л ек ар­
ственных средств, проведение различных санитарно-гигиениче­
ских мероприятий — карантин и т. д .— устраняет возм ож ность
естественного проявления и возникновения болезней, позволяет
купировать очаги инфекции и тем самым наруш ает стихийность
п естественную ритмичность в проявлении эпидем ических з а б о ­
леваний. В то ж е время м ассовое применение различных ин­
сектицидов, пестицидов и других препаратов, содерж ащ и х
ртуть, хлор, мышьяк, а так ж е загрязн ени е биосферы в резул ь­
тате бытовой и производственной деятельности человека (н а ­
пример, нефтяная пленка в морях и океанах, промышленные
и сточные воды в реках и т. д .) приводят к резком у наруш ению
взаимоотнош ений в би осф ер е и к наруш ению естественного хода
ритмических явлений в биосф ере Зем ли. П оскольку в биосф ере
биотические и абиотические факторы тесно связаны др уг с д р у ­
гом, п одобного рода наруш ения могут оказы вать влияние на
ритмичность природных процессов и иметь самы е неож иданны е
последствия. Н апример, наличие нефтяной пленки на зн ачи ­
тельных акваториях м ож ет привести к резком у уменьш ению ис­
парения и увеличить частоту появления за су х в тех или иных
аграрны х районах.
7. Таким обр азом , ритмические изменения в биосф ере, яв­
ляясь гелиофизическими в своей основе, отр аж аю т влияние п л а­
нетарных и космических сил и все усиливаю щ ейся деятельности
человека.
И спользование системного анализа, четкое вы деление роли
главных действую щ их факторов, установление всей слож ной
картины взаим освязи и взаим озависим ости позволит в будущ ем
построить полную картину гелиобиологических основ ритмично­
сти в би осф ер е Зем ли.
Н. В. Ловелиус
РИТМ ИЧЕСКАЯ ИЗМ ЕНЧИВОСТЬ ПРИРОСТА ДЕРЕВЬЕВ
И спользование данны х о приросте годичных колец деревьев
дл я изучения колебаний климата и солнечной активности имеет
длительную историю.
В док л а де да ется представление об основных п роблем ах
в области дендроклим атологических исследований и некоторых
особенн остях методики, применяемой различными специали­
стами, сп особах сбор а и обработки информации.
П оказаны возм ож ности применения данны х о приросте д е ­
ревьев для реконструкции некоторых элем ентов климата в прош ­
лом и возм ож ны е пути их прогноза.
В основу работы полож ены результаты сбора автором о б ­
разцов хвойных пород деревьев из ряда горных районов С ССР
по «профилю » К арпаты — Камчатка и данны е о приросте го­
дичных колец хвойных, полученные в виде обр азц ов или в циф ­
ровом вы ражении от В. Н. А дам енко, В. Г. К олищ ука, Б. А. Колчина, Г. Е. К омина, Е. В. М аксим ова, А. В. Ш нитникова,
С. Г. Ш иятова и других исследователей.
В качестве основной характеристики была использована в е­
личина годичного прироста хвойных п ород деревьев, и зм еряе­
мая на поперечном ср езе стволов под микроскопом.
П олучение сводных данны х о приросте годичных колец по
к аж дом у району осущ ествлялось путем осреднения измерений
по нескольким великовозрастны м модельным деревьям. Таким
обр азом достигалось нивелирование некоторых возрастны х о с о ­
бенностей отдельны х м оделей. Полученный ряд годичных колец
по к аж д о м у из районов исследований использовался д а л ее при
оценке связи приростов с ходом метеорологических элементов,
что предоставило автору возм ож ность выполнить реконструк­
цию теплообеспеченности гор П уторана и С унтар-Х аята, уточ­
нить представления о р асп аде горного оледенения хр. СунтарХаята, датировать гибель леса на верхней границе и т. д.
57
П ом им о региональны х исследований, выполнено построение
обобщ енной серии годичных колец для 10 районов СС СР. Это
ок азал ось возмож ны м выполнить в результате приведения д а н ­
ных о годичных приростах деревьев отдельны х районов к со ­
поставим ом у виду путем расчета модульны х коэффициентов
по м етодике В. Е. Р удак ова (1 9 5 1 ).
П р оведение 5- и 13-летнего скользящ его сглаж ивания по­
зволило выявить сущ ествование 12- и 24-летнего ритмов в при­
росте деревьев в горных районах СС СР.
И. Я. П оляков
РИТМ ИКА ЯВЛЕНИЙ В ПРИРОДЕ
И ДИ Н А М И КА ЧИСЛЕННОСТИ ВРЕДИТЕЛЕЙ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫ Х КУЛЬТУР
1. В о всех районах Зем ли, за исключением ограниченных
районов тропического пояса, все формы проявления ж изни имеют
ярко вы раж енную сезонную и многолетню ю ритмику. К роме
того, повсеместно четко вы раж ена суточная ритмика активно­
сти. Эта ритмика обусл овл ен а в конечном итоге сезонными и
многолетними изменениями поступления солнечной энергии на
Зем лю . Количество и качество энергии, достигаю щ ей поверхно­
сти Зем ли, связано с характером вращ ения наш ей планеты во­
круг Солнца и изменчивостью интенсивности солнечной р а д и а ­
ции. В итоге суточная, сезонная и многолетняя ритмика поступ­
ления на З ем лю солнечной энергии стала реш аю щ им фактором,
направляю щ им ф ормирование биосферы и эволю цию всех видов
е е заселяю щ их. В равной м ере она стала обязательны м у сл о ­
вием сущ ествования ж изни на Зем ле.
2. Ритмика проявления всех форм ж изненной активности
ж ивотны х связана не только с непосредственны ми воздей ст­
виями на них физических факторов, состояние которых целиком
определяется энергией солнца, проникаю щ ей на поверхность
земли, но и кормовой базой , создаваем ой в конечном итоге за
счет аутотроф ов, использую щ их солнечную энергию для син­
теза органических вещ еств. Д л я животных источником энергии
являются растения, а физические факторы среды определяю т
доступность энергетических ресурсов, характер и интенсивность
IX расходования. П рактически термином энергетические ф ак ­
торы объединяю тся: условия, обеспечиваю щ ие накопление эн ер ­
гии растениями, наличие и доступность энергетических ресурсов
1 ля животных, условия, определяю щ ие интенсивность р а схо­
дования энергии животными на разны е формы и виды ж и зн е­
обеспечения.
3. Реш аю щ им стимулом эволю ции является необходим ость
ф испособиться к суточной, сезонной и многолетней изменчиюсти поступления солнечной радиации на Зем лю . Конечным
•езультатом является обеспечение полож ительного энергетиче­
59
ского бал ан са организмов и популяций, несмотря на сущ ествен­
ную изменчивость доступности энергетических ресурсов и у с ­
ловий их расходован и я по сезон ам и годам . О днако пути эв о ­
лю ционного проц есса нестандартны , хотя они характеризую тся
общ ностью тенденций, суть которых состоит в ослаблении з а ­
висимости особей, популяций и биогеоценозов от сезонной и
многолетней ритмики поступления солнечной энергии на Зем лю .
4. Н естандартность путей эволю ции обусловлен а многими
причинами. В конечном итоге они определяю т разную чувст­
вительность особей и популяций у отдельны х видов на состоя­
ние энергетических ресурсов среды — кормовой базы и клим а­
тических факторов. Это обусловли вает разны е темпы эволю ции
и сам у ее возм ож ность. Если судить по видовому составу класса
млекопитаю щ их, то, чем выше чувствительность к состоянию
энергетических ресурсов среды , тем м ногообразн ее видовой со ­
став отр яда (сем ей ств а ), тем выше потенция эволю ции. Н а о б о ­
рот, формы, достигш ие относительно больш ой независим ости их
сущ ествования от факторов, определяю щ их энергетические р е­
сурсы, их доступность и условия р асхода усвоенной энергии,
представлены малым числом видов, их эволю ция как бы заш ла
в тупик (И . Д . Стрельников, 1970). В равной м ере это м ож ет
быть отнесено ко всем ф орм ам животны х (К . М. Завадск и й,
1968).
5. Одним из н аибол ее объективных п оказателей чувстви­
тельности вида к изменчивости энергетических факторов среды
и возм ож ностей обеспечения энергетического гом еостаза п опу­
ляций является потенция разм н ож ен и я — п оказатель вероятного
воспроизводства при оптимальном состоянии среды в течение
года или другого отрезка времени (И . Я. П оляков, 1964, 1967).
В то ж е время сохранение биогеоценозов как форм сущ ество­
вания биосферы возм ож но только в том случае, если обеспечи ­
вается гом еостаз во взаим оотнош ениях компонентов, их сл агаю ­
щих, с меняющ ейся физической средой по сезонам и годам.
Этот гом еостаз, охватываю щ ий все виды, безотносительно к тому,
какую экологическую нишу они заним аю т, в конечном итоге
определяется количественными соотнош ениями особей. В связи
с этим эволю ция всегда затрагивала все параметры м еж ви до­
вых отнош ений. В се видовы е адаптации тесно связаны с о б е с ­
печением гом еостаза м еж видовы х отношений биогеоц ен оза и
биогеоц ен оза как целого с физической средой. Сопряж енность
эволю ции оп ределила вы работку м еханизм ов сам орегуляции,
проявляю щ ихся специфично на разны х уровнях организации
ж ивой материи — организм, популяция вида, биогеоценоз —
работаю щ ий по принципу обратной связи.
6. У форм с наименьш ей чувствительностью к энергетиче­
ским ф акторам среды наибольш ее значение в регуляции чис­
ленности приобрели внутрипопуляционные отнош ения. У ф орм,
60
сохранивш их высокую лабильность реакций на состояние эн ер ­
гетических факторов среды, они и являются н аиболее сущ ест­
венными в регуляции их численности. П ри этом отмечается
больш ая м орф оф изиологическая изменчивость популяций — с е ­
зонная, бпотопическая, географ ическая, ф орм ирую щ аяся и зм ен ­
чивостью состояния энергетических факторов среды, их р асп р еде­
лением и степенью оптимальности во времени и пространстве
(И . Я. П оляков, 1964, 1968, 1969). П одавл я ю щ ее число видов
животных на З ем л е реагирую т на ср еду по этом у типу. О днако
имею тся и переходны е формы м еж ду отмеченными крайними
типами. У таких форм сущ ественное значение в регуляции чис­
ленности могут иметь внутрипопуляционные и м еж видовы е от­
нош ения, так ж е действую щ ие по принципу обратной связи.
7. Д л я форм с высокой чувствительностью реакций на среду
харак терн а больш ая динамичность распространения и числен­
ности, которая за л о ж ен а как потенция в самом типе их эв о­
люции. В естественны х би огеоц ен озах, с характерной для них
ф изической средой и межвидовы ми отнош ениями, обеспеч и ва­
ется относительная сбалансированность численности популяций
всех видов независим о от потенциала из разм нож ения. Г ом ео­
стаз осущ ествляется по принципу обратной связи. О днако в тех
случаях, когда для видов с лабильными реакциями на среду
создается возм ож ность бол ее полной реализации потенциала
разм нож ения (за счет лучш его обеспечения энергетическими
ресурсам и и на бол ее длительный срок, чем обы чно), числен­
ность их становится м ассовой. Это отр аж ается на структуре би о­
геоценоза. Б иогеоценозы тундры, степи, пустыни, отчасти л е со ­
степи, в которых бол ее сильно проявляется прям ое влияние
ритмики состояния энергетических факторов, характеризую тся
сравнительной бедностью видового состава и больш им д и а п а зо ­
ном изменения численности популяций входящ их в них ж ивот­
ных компонентов, без наруш ения целостности экосистем . В д р у ­
гих типах биогеоценозов, характеризую щ ихся богатым видовым
составом , м ассовы е разм н ож ен и я отдельны х видов способны
вызвать сукцессию .
8. В различных районах Зем ли ди ап азон изменчивости с о ­
стояния энергетических ф акторов неодинаков. Н абл ю дается чет­
кая корреляция м еж ду диапазон ом изменчивости свойств о со ­
бей и популяций и ди апазон ом ритмической изменчивости эн ер­
гетических факторов среды. При этом, чем лабильнее реакции
на среду, тем больш ее значение п риобретает фенотипическая
изменчивость в обеспечении гом еостаза особей и популяций со
средой. У форм специализированны х, с наибольш ей устойчиво­
стью к состоянию физических факторов среды, п р еобл адает
генотипическая изменчивость, что и приводит в тупик их эв о ­
люцию. В равной м ере и биогеоценозы , приспособленны е
к большим ди апазон ам изменчивости состояния энергетических
61
факторов, бо л ее устойчиво переносят значительны е колебания
численных соотнош ений компонентов. При этом биогеоценозы ,
чувствительные к ди ап азон у изменчивости соотнош ений компо­
нентов, создаю т собственную ср еду, сущ ественно смягчаю щ ую
ритмику изменчивости состояний ф изических факторов.
9. В оздействия человека на природу в результате общ его
технического прогресса и развития сельскохозяйственного п ро­
изводства состоят в том, что разр уш аю тся м еханизмы , об есп е­
чивающ ие гом еостаз в биогеоц ен озах. Это ведет к обеднению
видового состава животных (и, вероятно, растен и й), увеличению
численности особей отдельны х видов, наш едш их в новых у сл о ­
виях бол ее благоприятную обстановку для сущ ествования, у с ­
коряет процесс микроэволю ции (И . Я- П оляков, 1964, 1968;
Ж . Д ор ст, 1968).
10. Зем л ед ел и е бурно развивается, так как необходим о о б е с ­
печить еж егодн о примерно 3— 4% -ную прибавку собираем ой
продукции для сн абж ен ия продовольствием растущ его н а р о д о ­
населения и сырьем промыш ленности. З а счет различны х техни­
ческих приемов (культивация, мелиорация зем ель, химизация,
использование теплиц, парников и други е приемы) и выведения
все новых сортов культурных растений человек стремится
уменьш ить зависим ость ур о ж а я культурных растений (на п ло­
щ ади свыше 900 млн. га) от сезонной и многолетней изм енчи­
вости климатических факторов. В данном случае с большим или
меньшим успехом снимаю тся экстремальны е воздействия среды.
Это приводит к том у, что и для многих вредны х видов о с л а б ­
ляется сдерж и ваю щ ее влияние физических ф акторов и уси ли ­
ваются их положительны е воздействия в течение благоприят­
ных сезонов. В итоге общ ая динам ика популяций многих видов
вредителей становится в больш ей м ере зависимой от агротех­
нических и организационно-хозяйственны х мероприятий, а зав и ­
симость их от естественной ритмики энергетических факторов
резко ослабляется.
11. Больш ой урон, причиняемый вредителями сельск охозяй ­
ственному производству, обусловил н еобходим ость активной
защиты посевов от них. Н а эту р аботу тратятся огромны е ср ед ­
ства (у нас — свыше м иллиарда рублей в год, в СШ А — более
4 м иллиардов д ол л аров и т. д .) . Эффективность этой работы
зависит от р азработки трех типов прогнозов: многолетних, яв­
ляю щ ихся основой стратегии защ иты растений; годичных, о б е с ­
печивающ их
планирование
профилактических
мероприятий
в м асш табах страны или региона; фенологических, оп ределяю ­
щих сроки проведения защ итны х работ (И . Я. П оляков, 1970).
12. М ноголетние прогнозы изменения средн его уровня эк о­
номического значения вредителей учитывают преим ущ ественно
те изменения в обеспечении энергетическими ресурсам и оп ре­
деленны х группировок вредны х видов, которые произойдут
62
в связи с изменениями интенсивности и технологии сельск охо­
зяйственного производства. К роме того, принимаются во вни­
мание возм ож ны е микроэволю ционные процессы и их н ап р ав­
ленность. Д л я микроэволюции вредителей сельскохозяйственное
производство со зд а ет исключительно благоприятную обстановку
(И. Я. П оляков, 1968, 1969). Роль изменения активности солнца
практически пока учесть н евозм ож н о. К ром е того, ее значение
перекры вается силой воздействия деятельности человека на всю
констеляцию факторов среды. И звестны е попытки прогнозиро­
вать периодичность массовы х разм нож ений отдельны х вредных
видов (или группировок) на основе учета циклики изменения
активности солнечной радиации (Ч. Элтон, 1924; Б. С. В и но­
градов, 1934; Н. С. Щ ербиновский, 1952; А. А. М аксимов, 1968
и многие другие) не дали обн адеж и ваю щ и х результатов, хотя
их сл едует в принципе считать биологически оправданны ми для
территорий, сл або преобразованны х человеком.
13. П рогнозы распространения вредителей на год учитывают
п р еж д е всего м орф оф изиологические свойства популяций вр ед­
ных видов, вызываемые комплексным воздействием на них со ­
стояния энергетических ресурсов и энергетических факторов,
специфически изм еняю щ ихся по сезон ам и годам в пределах
биотопов и географ ических районов. В отнош ении многих вр ед­
ных видов бо л ее или м енее раскрыты механизмы влияния этих
ф акторов на ф орм ирование свойств популяций, определяю щ их
их численность и характер реакций на ср еду. Н а этой основе
возникла возм ож ность матем атического м оделирования д и н а ­
мики популяций и п ерехода к разр аботк е матем атических м ето­
дов прогноза распространения вредителей.
14. Ф енологические прогнозы основаны на учете состояния
физических ф акторов среды , сохраняю щ их свою сезонную и от­
части многолетню ю ритмику, а так ж е м орфоф изиологических
свойств популяций, определяю щ их характер реакции на них.
В этой связи выявляется специфика реакций у географических
и д а ж е биотопических популяций одного вида. Раскрыты неко­
торые м еханизмы , определяю щ ие заблаговрем енны й характер
реакций популяций на сезонную и д а ж е многолетню ю и зм ен ­
чивость физических факторов среды . Осмы сливаются механизмы
отбор а, способствую щ ие закреплению таких адаптаций.
15. Рассм отренны е вопросы — ритмика энергетических ф ак ­
торов и ее значение для динамики численности вредителей —
имею т важ ное практическое и теоретическое значение. М ногие
полож ения, вероятно, вызовут дискуссию , так как ещ е не сл о­
ж ились общ еприняты е представления. Это и естественно для
такой важ ной научной проблемы . В м есте с тем разр аботк а этих
Еопросов становится все бол ее насущ ной для обоснования гене­
рального направления в развитии зем л едел и я (оптимизации
агроценозов) на многолетний период.
63
ФИКСИРОВАННЫЕ ВЫСТУПЛЕНИЯ
Е. А. Борисенко
ГА Л А КТИ Ч ЕС КИ Й РИТМ В ИСТОРИИ ЗЕМ ЛИ
Г еологам давно у ж е известна глобальная ритмичность в че­
редовании различны х по своем у составу геологических о б р а зо ­
ваний. П овторение во времени определенной п оследовательн о­
сти ф ормационного спектра на обш ирнейш их площ адях нашей
планеты, скорей всего, сл еду ет увязывать с космическими за к о ­
номерностями, п р еж д е всего с общ ей пульсацией энергетиче­
ского поля Зем ли и гравитационного ускорения.
Д л я док азательства этой законом ерности был п роан ализи ­
рован последний аномалистический период (последний гал ак ­
тический г о д ), соответствую щ ий по геохронологической ш кале
времени от юры д о наш их дней. Этот период был выбран для
анализа потому, что его геологическая история н аиболее д о ­
стоверно изучена и сравнительно однозначно решен вопрос вре­
менной характеристики его геологических подразделен ий . Чтобы
бол ее наглядно увязать историю развития Зем ли с космиче­
скими явлениями, обусловленны м и движ ением солнечной си­
стемы вокруг центра м асс Галактики, построены два графика.
Д елени я оси абсц исс к аж дого графика соответствую т общ епри­
нятой геохронологической ш кале. П о орди н ате верхнего гр а­
фика отлож ены значения произведения УЯ, где V — линейная
скорость движ ения Солнца по галактической орбите, а Я —
расстояние до центра м асс Галактики. (В ероятно, м ож но счи­
тать, что данный график о тр а ж а ет изменения гравитационного
ускорения.) Величины V и Я взяты по П. П. П аренаго. Н а ор­
динате ниж него графика показано количество ярусов, прихо­
дящ ееся на 10 млн. лет. К ривая харак тери зует скорость накоп­
ления признаков, определяю щ их ярус, т. е. отр аж ает изм енение
скорости эволю ции Зем ли.
Д етальны й анализ геологической истории п оследнего ан ом а­
листического п ериода д а ет следую щ ую картину.
64
М ом ентам пересечения солнечной системой галактического
экватора, перигалактия и апогалактия соответствую т револю ци­
онные периоды в ж изни Зем ли, эволю ционны е заним аю т п ро­
м еж уточное полож ение.
Револю ционны е этапы (верхняя юра — неоком, неоген — ан­
т р оп оген — время пересечения перигалактия и галактического
экватора, верхний мел — апогалактия) длительностью
25—
30 млн. лет отличаются повышенной сейсмической активностью,
происходит активизация глубинных разлом ов. Х арактерной о со ­
бенностью
этих периодов является обр азов ан и е широтных
складчаты х поясов и глубоких океанических впадин в экватори­
альной зоне. В геологических р а зр еза х этого времени обычны
угловые и стратиграф ические несогласия регионального х а р ак ­
тера. В морских бассейн ах преим ущ ественно отлагаю тся к а р бо­
натные и хем огенно-лагунны е осадки. Р езк о увеличивается пло­
щ адь континентальной седиментации, причем грубооблом очны е
фракции захороняю тся вблизи места разруш ения материнских
пород. Зерк ал о М ирового океана сильно сокращ ается. Н а сту ­
пает время планетарны х регрессий. К лиматическая зональность
резко вы раж ена. Остатки ископаемой флоры и фауны сви де­
тельствую т о скачкообразном изменении кода н аследствен но­
сти. Вы деляю тся эндемичны е виды.
Наибольший
с к а ч о к во в с е х я в л е н и я х
при­
урочен к моменту пересечени я галактического
экватора.
Эволю ционные этапы (апт — альб, палеоген) п родолж и тель­
ностью 4 0 — 45 млн. лет заф иксированы в геологической л ето­
писи п реобладани ем морского осадконакопления терригенных и
коллоидны х фаций. С тратиграфические разрезы этого времени
отличаются наибольш ей полнотой. Сейсмический реж им х а р ак ­
теризуется относительным спокойствием. М ировой океан покры­
вает мелководным плащ ом почти всю планету. Развиваю тся
планетарны е трансгрессии. Р ельеф зем ной поверхности сильно
выравнен, о чем свидетельствует од н о о б р а зи е литологического
состава морских образовани й , п росл еж ен ное на громадны х п ло­
щ адях. К лиматическая зональность или отсутствует совсем , или
очень сл або вы раж ена. О рганическая ж изнь м едленно и плавно
эволю ционирует. В ы деляю тся виды космополиты.
С опоставление построенны х графиков показы вает, что на п ро­
тяжении последнего аномалистического периода р и т м и ч ность г е о л о г и ч е с к и х п р о ц е с с о в з а в и с е л а от п о ­
л о ж е н и я с о л н е ч н о й с и с т е м ы на г а л а к т и ч е с к о й
о р б и те .
5
З а к а з № 74
Ю. М. Малиновский
П Е Р И О Д И Ч Е С КА Я Ш К А Л А А Б С О Л Ю ТН О ГО ВОЗРАСТА
При попытке сравнения моментов геологической истории
с полож ением солнечной системы в Галактике выяснилось, что
сходны е моменты геологической истории будут соответствовать
одинаковы м ф азам галактических лет при условии, если все м е­
зозойск и е и п ал еозойские отрезки времени будут равны про­
долж ительностям своих кайнозойских аналогов. Н апример, про­
долж ительность юры д о л ж н а быть равна продолж ительности ее
кайнозойского а н а л о га — п алеоцен а и эоц ен а вместе взятых
(7 + 23 млн. л е т ) .
Как известно, геохронологические шкалы составлены с р а з­
личной детальностью и точностью для кайнозойской, м езозой ­
ской и палеозойской частей. Д л я п одразделен ий кайнозоя о б ­
щей длительностью 6 7 ± 3 млн. лет с достаточной точностью
( ± 2 млн. лет) установлены не только границы систем, но д а ж е
границы
м еж д у отдельными эпохам и. В озрастн ы е границы
м еж д у системам и м езозоя установлены с меньшей н адеж ностью ,
особенно границы ю ра— триас и тр иас— пермь. Н адеж н ость о б о ­
снования возрастны х границ м еж д у системам и палеозоя, как
отмечено в объяснительной записке к геохронологической шкале
1964 г. (Г. Д . А ф анасьев и др., 1964), является недостаточной.
О динаковая продолж ительность отрезков времени с п о д о б ­
ной геологической историей была основным принципом, на ко­
тором бази ровал ось определени е продолж ительности отдельны х
систем и, когда это было возм ож но, ярусов.
З а «эталонны е» принимались продолж ительности отрезков
геологического времени кайнозоя и конца м езозоя, оп р едел ен ­
ные м етодам и абсолю тной геохронологии с наибольш ей точно­
стью и детальностью .
Д л я проверки полученной шкалы абсолю тного возраста был
применен корреляционный м етод, который состоит в соп оставл е­
нии кривых распределения абсолю тны х возрастов гранитоидны х
массивов, отр аж аю щ их интенсивность горообразован и я, с кри­
выми трансгрессий.
Д л я построения кривой р аспределения возрастов гранито­
идных м ассивов было взято 400 случайных значений абсол ю т­
ного возраста, полученные по породе, биотиту и м усковиту гранитоидов с использованием постоянных п ол урасп ада калия —
А,К= 5 ,5 7 Х 10-11 лет-1 и А,в = 4 ,7 2 х Ю-10 лет-1.
Очевидно, что кривые р аспределения возрастов гранитоид­
ных интрузий являются характеристикой интенсивности ин­
трузивной деятельности и горообразования. Эта харак тери ­
стика была бы полной, если бы она была составлена на осн ова­
66
нии больш инства зам еров возрастов гранитоидны х м ассивов
мира.
Средние значения полученной периодичности 86 и 175 млн.
лет почти точно совп адаю т с продолж ительностям и галактиче­
ского года (176 млн. лет) и полугодия (88 млн. л е т ), вычислен­
ными П. П. П ар ен аго (1 9 5 2 ), по данным которого время м еж ду
двум я последовательны ми п рохож дениям и солнечной системы
через перигалактий или апогалактий — 176 млн. лет (перигалактий — кратчайш ее расстояние от центра Галактики до
Солнца, апогалактий — наибольш ее расстояние м еж д у ними,
так назы ваемы й аномалистический период галактического дв и ­
ж ен и я ). М ом ент п оследнего п р охож ден и я Солнца через ап ога­
лактий был 76 млн. лет н а за д, а через перигалактий — будет
спустя 12 млн. лет.
Таким обр азом , п одтверж дается продолж ительность галак ­
тического года, вычисленная П. П. П арен аго, и н адеж н ость ар­
гонового м етода определения абсолю тного возраста. П олучен ­
ная кривая состоит из трех подобны х отрезков, отраж аю щ их
интенсивность интрузивной деятельности в течение к аж дого га­
лактического
года,
которые
коррелирую тся
с
периодом
в 175 млн. лет.
Д л я того чтобы получить н аибол ее полную характеристику
интенсивности процесса образовани я гранитоидны х интрузий
в течение галактического года в целом, автором была построена
сум м арная кривая распределения возрастов гранитоидов с п о­
мощ ью слож ения кривых трех галактических лет. П олучив­
ш аяся кривая бол ее рельеф на, чем к а ж да я из ее составляю ­
щих, что док азы вает сходный характер изменения интенсив­
ности интрузивной деятельности в течение к аж дого из трех
галактических лет. Если бы эти кривые не коррелировались, то
сум м арная кривая была бы м енее рельефна.
Таким о б р азом , интенсивность интрузивной деятельности з а ­
висит от времени галактического года.
М оменты п р охож ден и я солнечной системы через три апогалактия и д ва перигалактия отмечены резкими вспышками ин­
трузивной деятельности, п осле которых сл едовал п ериод в 20—
25 млн. лет с минимальной активностью интрузивной деятел ь­
ности, соответствую щ ий самым трансгрессивны м и самым теп ­
лым эпохам .
Зак оном ерн ое увеличение отклонения пиков на кривой р а с­
пределения от соответствую щ их им моментов перигалактия и
апогалактия с увеличением возраста, вероятно, свидетельствует
о несколько завыш енны х значениях постоянных полураспада
калия, принятых в настоящ ее время.
И нтересно, что апогалактиям соответствую т датский, н а­
мюрский и ланвирнский века низкого полож ения уровня М иро­
вого океана.
5*
67
К аж ды й район обусловли вает один-два и в редких случаях
три-четыре м аксим ума на кривой распределения возрастов гра­
нитоидных интрузий, и только кривая интенсивности интрузив­
ной деятельности многих районов п охож а на перевернутую кри­
вую трансгрессий. Е щ е больш ее сходство с ней имеет сум м ар ­
ная кривая распределения возрастов интрузий, полученная при
отнесении всех имею щ ихся возрастов гранитоидны х массивов
к одн ом у галактическому году.
М аксимумы интенсивности интрузивной деятельности за к о ­
номерно см ещ аю тся от начала галактического года в к ал едон ­
ском этап е через пром еж уточное полож ен и е в герцинском на
его конец в альпийском, что, вероятно, связано с изменением
полож ения районов Тянь-Ш аня, Ю жного У рала, К азахстан а и
Алтая по отнош ению к оси вращ ения Зем ли.
Таким обр азом , сум м арная кривая интенсивности интрузив­
ной деятельности, которую м ож но считать и сум марной хар ак ­
теристикой горообразован и я, сходн а с перевернутой кривой
трансгрессий Русской платформы . Если учесть, что кажды й из
упомянуты х выше районов (К авказ, Тянь-Ш ань, Урал и др.)
развивался по-своем у, а характер трансгрессий на Русской плат­
ф орм е трижды повторился, то такое совпадение вряд ли сл у ­
чайно. Где ж е сум мироваться всем этим частным г о р о о б р а зо ­
ваниям, как не в М ировом о к е а н е ... С ледовательно, п редпо­
сылка о связи трансгрессий с колебаниям и уровня М ирового
океана, вероятно, верна. М еханизм этого явления м ож но о б ъ ­
яснить следую щ им о бр азом . При п одъ ем е гранитоидны х тел
по соседству с ними обр азую тся компенсационны е прогибы, ко­
торые заполняю тся океанической водой и осадкам и, двигавш и­
мися в океан. Это в свою очередь сказы вается на понижении
уровня океана. Если считать, что объем Зем ли и гидросферы
постоянен в течение хотя бы ограниченного отрезка времени
(5 — 10 млн. л е т ), то объ ем поднятий д ол ж ен быть равен о б ъ ­
ем у погруж ений и объ ем поднявш егося н ад водой горного со ­
оруж ения д о л ж ен быть равен приращ ению емкости океана.
В этом случае м ож но примерно оценить вероятную амплитуду
изменения уровня океана, определив объем современны х гор­
ных сооруж ений. Расчеты показы вают, что д а ж е объем горных
сооруж ений, превыш аю щ их 1000 м над уровнем моря, состав­
ляет 80 млн. км3, что эквивалентно пониж ению уровня океана
на 200 м. Это реально возм ож ная и дал ек о не м аксимальная
величина изменения уровня океана, которая приблизительно
соответствует высоте распространения эоценовы х отлож ений на
платф орм ах.
Как известно, в интервале первых 70 млн. лет все шкалы а б ­
солю тного возраста м ало отличаются др уг от друга. В этом ин­
тервале всем регрессивным этапам соответствую т максимумы
на кривой распределения возрастов гранитоидны х массивов,
а всем трансгрессивны м — минимумы. С оверш енно невероятно,
чтобы в к айн озое интрузивная деятельность и трансгрессии
были связаны одной законом ерностью , а в м езозое и п ал еозое —
другой. Эта давн о известная законом ерность п родол ж ает вы­
держ иваться при сравнении кривой распределения возрастов
гранитоидных м ассивов с м езозойской и палеозойской частями
кривой трансгрессий, построенной в м асш табе периодической
шкалы абсолю тного времени, в то время как в други х ш калах
эта законом ерность наруш ается. П ериодическая ш кала состав­
лена в р езультате уточнения Советской шкалы 1964 г. с по­
мощью корреляционного м етода. Она выгодно отличается от
сущ ествую щ их шкал, составленны х по опорным точкам, п ерспек­
тивой развития, больш им количеством информации и ее д оступ ­
ностью.
В м асш табе периодической шкалы крупные м есторож дения
нефти, газа, горючих сланцев, ф осф оритов, бокситов, марганца
и других полезны х ископаемы х имеют правильную периодич­
ность в 176 и 88 млн. лет и зависят от времени галактического
года, что позволяет определять стратиграф ические критерии их
поисков. Таким о бр азом , практический смысл этой шкалы оч е­
виден.
В. Б. Нейман
О НЕКОТОРЫ Х ОБЩ ИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЯХ
ПРОЯВЛЕНИЯ РИТМ ИЧНОСТИ В ПРИРОДЕ
1. Л андш аф ты , как и прочие природны е объекты , обл адаю т
ритмичностью как во времени, так и в пространстве, являю ­
щейся ее обязательны м элементом .
2. Ритмичность природны х объектов о тр аж ает дискретную
природу пространства — времени как физической категории.
3. Д искретность пространственны х категорий имеет строгую
закономерность. Так, последовательны е порядки форм рельефа
Зем ли уклады ваю тся в ряд с соотнош ением 1 : 3 (В. В. П и от­
ровский, 1964), длины рек разны х порядков — в соотношении
1 : | / 3 (Г. И. Л еонтьев, 1968), кратеры Зем ли (В. Г. К узнецов,
1964) и Луны (М. М . Ш емякин, 1968) — в соотнош ении 1 : ] / 2
н т. д. Д искретностью характеризую тся и ландш аф тны е единицы,
в основе чего, несом ненно, л еж а т тектонические условия, оп о­
средствованны е через р ел ьеф .1
1
В виду имеются л и ш ь микро- и м езо ф о рм ы л а н д ш а ф т а . К а к известно,
м ак ро ф ор мы х а р а к т е р и з у ю т с я ш иротн ой (климатической) зональностью.
69
4. Л ю бой природный объект — это почти «мгновенный» срез
эволю ционного процесса. П оэтом у дискретность пространства
переплетается с дискретностью времени.
5. С ледует уточнить, что в природе не м ож ет сущ ествовать
чисто пространственный, мгновенный срез объекта. Это связано
с конечной скоростью распространения процессов. П оэтом у л ю ­
бой природный объект, коль скоро он — единое целое, испы­
тывает сходный процесс в разны х м естах в различное время.
Причем процесс постоянно качественно и количественно эволю ­
ционирует.
Л ю бой природный объект сущ ествует в четырех к оорди на­
тах: трех пространственны х и одной временной.
6. Ритмичность во времени связан а с общ ими свойствами
пространства. Так, сущ ествует 27-дневная ритмичность би оло­
гических объектов Зем ли, зем ной коры, вулканических прояв­
лений (? ), сидерических ритмов Луны, ритмов м еж планетной
плазмы (солнечной короны ), синодических ритмов Солнца. В о з ­
м ож но, что это — единая ритмичность бол ее крупных космиче­
ских зон.
7. Ритмы часто имею т не синусоидальны й ход, а скачкооб­
разный, на грани этапов. Такой х о д характерен, например (гео­
логически), для ритмичных колебаний поверхности Зем ли.
8. С оотнош ение ритмов разны х порядков, так ж е как и п ро­
странственны е соотнош ения, имеет дискретный ход. Это п одм е­
чено Б. С. Гуревич и М. Я. И осилевой (1 9 6 5 ), которые у ст а ­
новили, что Т = 2 М п 2, где М = 11 лет, « -— натуральный ряд
чисел, а Т — дискретный р яд периодичности естественны х про­
цессов.
Эта дискретность харак тери зуется, в частности, соотнош е­
нием длительности земны х геологических формаций.
Д искретность характерна так ж е для сидерических циклов
Луны. Как выяснилось (Н . А. Комков, по В. Б. Н ейм ану, 1969),
полуциклы (м еж д у верхней и ниж ней или ниж ней и верхней
элонгациями Л уны ) имею т продолж ительность 299, 323, 347,
371 час, т. е. разнятся на величину длительности земны х
суток.
9. Ф изические явления всегда вы раж аю тся в определенны х,
конкретных ф орм ах материи (а не материи « в ообщ е»). О днако
проявление одних из них этими, частными, ф ормам и материи и
ограничивается. Д р у ги е ж е являются бол ее общ ими, охваты ­
вая в ряде случаев и материю в целом. К последним относится
категория дискретности. О днако вы раж ение этой категории
в значительной степени различно, в зависимости от вида м ате­
рии, в которой эта категория вы раж ена.
10. Ритмичность земны х толщ как основа палео- и совре­
менных ландш аф тов связана, очевидно, с периодическим и зм е­
нением разм еров Зем ли. Б л агодаря этом у без сущ ественных
70
изменений объ ем а вод эпиконтинентальных морей могли в прош ­
лом сменяться трансгрессии и регрессии, имевш ие п ланетар­
ный характер.
11.
Видимо, в основе изменения разм еров Зем ли (идущ их р е з­
кими скачками) л еж ат периодические изменения полей космоса.
При этом Зем ля на них реагирует резонансно, п р еобр азуя си­
нусоидальны е циклы в бо л ее резко очерченные.
Б. Л. Соловьев
О РОЛИ ПЛАНЕТАРНЫ Х КОЛЕБАНИЙ КЛИМАТА
В Ф ОРМИРОВАНИИ ЧЕТВЕРТИЧНЫ Х О ТЛО Ж ЕНИЙ
И РЕЛЬЕФА
Собственны е полевые исследования и знакомство с ли тера­
турными источниками приводят автора к мысли о том, что
основной причиной, контролировавш ей на протяжении антропо­
гена развитие экзогенны х физико-геологических процессов, ф ор ­
мировавш их различные генетические типы четвертичных отл о­
жений и рельеф а, являются в конечном счете периодические
планетарны е колебания климата. К а ж д о е изм енение климата
в планетарном м асш табе в сторону п охолодания или п отеп ле­
ния наруш ало установивш ееся в ландш аф тной оболочке Зем ли
динам ическое равновесие и приводило в дви ж ен и е слож ную
цепь взаим освязанны х экзогенны х процессов.
Первым звеном опосредования влияния планетарны х коле­
баний климата на м атериальное вещ ество зем ной поверхности
являлось чередование ледниковий и м еж ледниковий. Во время
оледенений в обл астя х распространения материковых и горных
ледников ф ормировались отлож ения гляциальной группы и гляциальный рельеф, а в перегляциальной зоне накапливались
эоловы е отлож ения: лёссы и лёссовидны е суглинки. П о данным
Т. С. К авеева (1 9 5 4 ), И. А. Ш амрая (1955) и других авторов,
а так ж е по нашим наблю дениям , основная м асса лёссовидны х
суглинков юга Европейской части СССР является эоловыми
осадкам и. Во время м еж ледниковий поверхностный слой эо л о ­
вых осадков преобразовы вался в почвы, которые во время сл е­
дую щ его оледенения без каких-либо следов размы ва п огр еба­
лись под новым ярусом эоловы х отлож ений.
Ч ер едован и е оледенений, соп ровож давш ихся концентрацией
влаги на материках, и меж ледниковий, когда ледяны е массы
таяли, вызывало чередование регрессий и трансгрессий ок еа­
71
нов и морей, представляю щ их второе звено опосредования влия­
ния планетарны х колебаний климата на верхнюю часть земной
коры. Во время океанических трансгрессий (т. е. в м еж ледн и ­
ковые эп о х и ), по данны м автора, полученным при работе на
Ч ерноморском п обер еж ье К авказа, происходило обр азов ан и е
цоколя морской террасы , берегового уступа, вы ш ележ ащ ей тер­
расы, а так ж е накапливалась основная м асса рыхлых о т л о ж е­
ний ф ормирую щ ейся террасы . В о время следовавш ей затем р е­
грессии эти отлож ения частично перерабаты вались прибоем и
покрывались крупнообломочны ми осадкам и регрессивной с е ­
рии. О ф ормление террасы н и с х о д я щ и м ^ ^ у п о м происходило при
очередной трансгрессии в следую щ ую “'ледниковую эпоху. Н е­
обходимы м условием образовани я морских террас как форм
рельеф а являлось тектоническое поднятие береговой зоны. Н а ­
копление отлож ений, составляю щ их аккумулятивные тела тер ­
рас, на подним аю щ ем ся п обереж ье происходило, возм ож но, по
той причине, что скорости повышения уровней эвстатпческпх
трансгрессий намного превышали скорости тектонического п од­
нятия дна.
П ериодические изменения уровня океанов и морей на про­
тяж ении антропогена приводили к чередованию ф аз эрозии и
аккумуляции постоянных и временны х водотоков, в долинах
которых ф ормировались террасы .
П рослеж и ван и е связи ф ормирования речных террас с ф а­
зам и планетарны х климатических циклов в доли нах р. Д он а и
рек З а п а д н о го К авказа показы вает, что при сниж ении уровня
приемного морского бассейн а в ледниковую эп оху реки, приспо­
сабливаясь к новому бази су эрозии, образовы вали эрозионны е
врезы (распространявш иеся снизу вверх по течению ), вы раба­
тывали цоколь террасы и отлагали базальны й слой аллювия,
а во время следовавш ей затем трансгрессии морского бассейна,
т. е. в м еж ледниковую эпоху, происходило накопление основной
массы рыхлых отлож ений террасы . Н исходящ ий уступ террасы
о бр азов ал ся во время последую щ ей эрозионной фазы , отве­
чающей сниж ению уровня моря в течение очередного о л ед ен е­
ния. Н еобходим ы м условием образовани я речных терр ас (так
ж е как и морских) являлись тектонические поднятия, так как
бл агодар я им аккумулятивные отлож ения террас выводились
из зоны действия вод очередной трансгрессии и таким образом
сохранялись от размы вания.
О бразовани е оползневы х отлож ений и оползневы х форм
рельефа, приуроченных к уступам речных и морских террас, на
протяжении антропогена шло так ж е циклично. Фазы активиза­
ции оп ол зн еобразован и я на бер егах океанов и соединенных
с ними морей были связаны с трансгрессиями и м еж ледниковьями, по берегам рек — с эрозионны ми ф азам и и регр ес­
сиями эпохи оледенения.
72
Интенсивность перечисленных экзогенны х процессов на п ро­
тяжении антропогена м енялась в зависимости от смены ф аз
климатических циклов. Этапы сущ ествования бол ее или менее
однородного климата (хол одн ого в эпохи оледенений и теп ­
лого в м еж ледниковы е эп о х и ), заним аю щ ие относительно дл и ­
тельные пром еж утки времени, до многих десятков тысяч лет,
характеризовались падением интенсивности экзогенны х проц ес­
сов. П ереходн ы е ж е периоды от оледенений к межледниковьям
и обратно, бывш ие значительно короче, характеризовались во
много раз бо л ее сильным развитием экзогенны х процессов.
С прекращ ением резкого изменения климата, т. е. с устан овл е­
нием бол ее или м енее однородны х климатических условий, свой­
ственных оледенению или м еж ледниковью , интенсивность эк ­
зогенны х процессов постепенно зам ед л я л а сь и они приходили
в состояние относительного динам ического равновесия, соответ­
ствую щ его низкому уровню океанов и открытых морей в ледн и ­
ковые эпохи и вы сокому их уровню во время межледниковий.
Во время бол ее мелких планетарны х колебаний климата,
проявлявш ихся в виде интерстадиалов в ледниковы е эпохи и
относительных похолоданий во время меж ледниковы х эпох, вы­
зы вались к ж изни те ж е экзогенны е процессы , что и в соответ­
ствую щ ие фазы выш еописанных м акроколебаний климата, но
в значительно бол ее ослабленном виде. Результаты этих проц ес­
сов в ходе геологической истории наклады вались на результаты
деятельности экзогенны х процессов, порож денны х макроклимаш ческими колебаниям и, и услож н яли строение ф ормирую щ ихся
этлож ений и форм рельефа.
Вы яснение роли периодических планетарны х колебаний
-слимата различного порядка в изменении характера, направтенности и интенсивности развития целого ряда в заи м ообу­
словленных экзогенны х процессов, при обязательн ом учете
'ектонической обстановки той или иной территории, открывает
т зм о ж н о ст ь корреляции четвертичных отлож ений различных
енетических типов значительно удаленны х друг от друга райшов, а так ж е м ож ет содействовать постановке научного прогноза
1азвития экзогенны х процессов в будущ ем .
О. В. Суздальский
П РИРО ДНЫ Е Я В ЛЕНИЯ И РИТМ И ЧЕСКО Е СТРОЕНИЕ
А НТРО ПО ГЕНА СЕВЕРНОЙ О КРАИН Ы ЕВРАЗИИ
С остав, строение и сам о сущ ествование антропогеновой
толщи на севере Е вразии оп р еделено особенностям и природны х
(ф оц ессов, протекавш их здесь в последние два миллиона лет.
В осстановление пх последовательности читается ныне по рит­
мическому строению толщ и, в зон е трансгрессии Арктического
бассейн а выделенной мною в ш ельф овую ф ормацию . П од ш ель­
фовой ф ормацией понимается зак он ом ерн ое сочетание морских,
береговы х и подчиненных им континентальных отлож ений в рит­
мически построенной толщ е образовани й в условиях пульсационного реж им а тектонических движ ений
на материковой
ступени в границах распространения ш ельфовых морей. Ш ель­
ф овая ф ормация в антропогене приморских низменностей С о­
ветского С ою за простирается от Белого моря до Х атангского
залива; восточнее в узкой полосе п обереж ья установлено н еод­
нократное повторение в р а зр еза х прибреж ном орских осадков;
ш ельфовая формация развита на Чукотском п олуострове и на
Аляске, а так ж е в С еверо-Зап адн ой Европе и арктической
К анаде, где ее изученность недостаточна.
Н а севере Е вразии ф ормация имеет четырехчленное строе­
ние, причем II ритм п одр аздел я ется на два этапа. К аж ды й иг
ритмов расп адается на денудационны й и седиментационныр
этапы, последний из которых состоит из трансгрессивной фазы
ф азы максимума трансгрессии и регрессивной фазы. Нижние
возрастны е рубеж и ритмов определяю тся: IV — 70 тыс. лет
111 — 255 —280 тыс. лет, П 2 — 6 5 0 --7 0 0 тыс. лет, 11 ] — 1120—
1500? тыс. лет и I — 1750— 2000 гыс. лет. В аж н о отметить, чте
длительность
ледниковой
эпохи
достигает
по
минделк
640 тыс. лет, а по проблематичному гюнцу всего 950 тыс. лет
С ледовательно, ни изменения зоогеограф ического состава мор
ского бентоса, ни колебания уровня Арктического бассейна
ни, наконец, ритмическое строение ф ормации не могут быт
объяснены с позиций чередования ледниковы х и межледниковы:
этапов.
Ф ормирование видового и зоогеограф ического состава мор
ской бентосной фауны зависел о не от климатического реж имг
а от гидрологических обстановок, предопределявш ихся характе
ром океанических течений, глубинами бассейнов, стоком мате
риковых вод. И зм енения состава морской фауны отр аж аю
и подчеркивают ритмическое строение ш ельфовой формацшВ есь комплекс данны х свидетельствует о синхронности оледс
74
нений трансгрессиям. Это позволяет считать, что не только
гляциоэвстатический, но и гляциоизостатический фактор не был
реш аю щ им в колебаниях уровня вод; ни тот, ни другой не про­
ливаю т свет на этапность трансгрессии д о начала оледенений.
П оэтом у я склоняюсь к тектонической природе трансгрессии,
вы текающ ей из высокой активности зем ной коры в области
океанической впадины и материковой ступени, хотя «чистота» ее
временами и не была полной.
И ссл едован ие к аж дого из ритмов седиментации приводит
к ряду общ их положений: 1) регрессивная ф аза I I ритма яви­
лась переломным моментом,
с которого общ ая тенденция
к опусканию окраины материка см енилась некоторой тен ден ­
цией к воздыманию . Н а ее ф оне ещ е проявились I I I и I V ритмы
трансгрессии, но область бассейн а и мощ ности осадков зам етно
редуцировались; 2) глубина проникновения морских вод во м но­
гих местах контролировалась не уровнем моря и высотами
местности, а подпором вод, выносившихся реками, огромными
акваториями солоноватоводны х бассейнов; 3) соврем енная ор о­
графия суши, а скорее всего и ш ельфа, слож и лась в конце
п оздн его плейстоцена; 4) распространение ш ельфовой ф ор м а­
ции ограничено западны м и регионами Евразии. О садки б ер е ­
говой зоны восточных регионов являются лишь слабы м отзв у­
ком мощ ной морской седиментации. Н о важ но подчеркнуть
сопоставимость этапов осадконакопления в циркумполярном
плане, п одтвер ж даю щ ую планетарный характер неотектонического развития Зем ли; 5) выявленные законом ерности долж ны
быть распространены и на толщ у антропогеновы х отлож ений,
находящ ую ся под водам и современны х ш ельфовых морей. С ле­
д у е т только заметить, что в силу пространственного полож ения
и истории бассейнов ее ритмическое строение м ож ет оказаться
вы раженным сл абее, чем в п р едел ах современной суши.
Ю. Ф. Чемеков
РИТМ ИЧНОСТЬ МОРФ ОГЕНЕЗА
Развитие рельеф а зем ной поверхности имеет ритмично-на'
фавленны й характер, услож няю щ ийся с течением времени, от­
ражая аналогичный ж е процесс развития геологической формы
татерии.
Д л я бол ее глубокого познания м орф огенеза методически доустим о и необходим о анализировать отдельно ритмичную с о ­
75
ставляю щ ую и направленную составляю щ ую проц есса м орф о­
генеза. Ц елью настоящ его сообщ ения является предварительный
анализ ритмичной составляю щ ей м орф огенеза.
Обширный фактический материал, поток которого в п осл ед­
ние десятилетия зам етн о возрос, п одтвер ж дает ритмичность
м орф огенеза и ее глобальное проявление. М ож н о считать у ст а ­
новленным, что ритмичность обусловливается космическими и
внутриземными ф акторами. С реди космических ф акторов сл е­
ду ет назвать вращ ение Зем ли вокруг своей оси, вращ ение Луны
вокруг Зем ли, вращ ение Зем ли вокруг Солнца, колебания сол ­
нечной инсоляции и т. д. В заи м одействи е Зем ли с другими кос­
мическими телами носит ярко выраженный ритмичный х а р ак ­
тер, обусловливая возникновение суточных, годичных, 4-годичных, 11-летних и других, вплоть до 200-миллионны х и ещ е
бол ее значительны х по об ъ ем у ритмов. П рирода внутриземных
ритмов во многом п р одол ж ает оставаться загадк ой . Больш ин­
ство исследователей связы вает ее с явлениями периодического
нагрева (радиоактивного п рои схож ден ия) и охлаж ден и я п л а­
неты и другими причинами. Как полагаю т, эти ритмы имеют
больш ую длительность (десятки и сотни миллионов л ет ), про­
являясь, в частности, в периодичности процессов м агм атизм а и
тектогенеза (ритмы 20, 40, 200 и т. п. миллионов л е т ). Р я д и с­
сл едователей предполагает, что и внутриземны е («эндогенны е»)
ритмы в значительной мере обусловливаю тся космическими
влияниями.
В самой общ ей ф орм е глобально проявляю щ аяся ритмич­
ность выявляется в чередовании ф аз активизации и ф аз ста­
билизации процессов м орф огенеза. К аж дая пара ф аз активи­
зации и стабилизации (м обильная + стабильная ф азы ) отве­
чает единичному морфоциклу.
Таким о бр азом , геоморф ологический этап в истории Зем ли
(напом ню , что в моем понимании его длительность составляет
около 4,5 млрд. лет, соответствуя геологическом у этап у Зем ли )
представляет собой зак он ом ерн ое чередование ф аз активизации
и ф аз стабилизации процессов м орф оген еза или непрерывную
см ену одних морфоциклов другими.
Н ет сомнения в том, что в геологической истории Зем ли р а з­
меры однотипных ритмов не оставались неизменными, испы­
тывая направленны е изменения. Так, например, Н. Ф. Балуховский, Ю. А. М ещ еряков, Л. И. Салоп и другие исследователи
отмечаю т, что длительность крупных ритмов (от нескольких
десятков миллионов лет до нескольких сотен миллионов лет)
к соврем енности сокращ ается. П ока ещ е не ясно, как это явле­
ние м ож но объяснить на фоне расш иряю щ ейся Вселенной
С ледствием расш ирения дол ж н о было бы быть прогрессирую
щ ее удлинение рассм атриваем ы х
ритмов к современности
но не сокращ ение.
76
/
Д р уга я законом ерность связана с уменьш ением значения
асинхронности глобальны х границ ритмов с увеличением д л и ­
тельности ритмов. Так, например, суточный ритм м орф огенеза,
обусловленны й вращ ением Зем ли вокруг своей оси, глобально
асинхронен. Его временные границы являю тся скользящ ими,
что легко установить, прослеж ивая постепенное наступление
дня на разны х дол готах при движ ении с востока на зап ад. Д л я
ритмов бо л ее высоких таксонов п одобная асинхронность ¡еряет
значение в связи с сущ ественным увеличением длительности рит­
мов и незначительным интервалом скольжения границ н а­
чала и заверш ения ритмов. Это явление обусловли вает глобал ь­
ную асинхронность ритмов низких таксонов и глобальную син­
хронность ритмов высокого таксономического ранга.
Третья законом ерность проявляется в явлении интерф ерен­
ции ритмов разны х порядков. Н аклады ваясь друг на друга, они
со зд а ю т чрезвычайно слож ную , запутанную картину изменения
процессов м орф огенеза. Е е графическим вы раж ением обычно
является весьма слож н ая кривая, в которой ритмичные э л е ­
менты нередко прямо не вычитываются. Лиш ь применяя м ате­
матический анализ (ряды Ф урье, гармонический ан ал и з),
м ож но разлож и ть эту кривую на составляю щ ие ее р азн оп ор яд­
ковые ритмы. И нтерф еренция ритмов ведет к ослож нению ф аз
активизации крупных ритмов ф азам и стабилизации мелких
ритмов и к услож нению ф аз стабилизации крупных ритмов ф а­
зам и активизации ритмов и низких таксонов.
В виду того что рельеф является элементом географической
среды, ритмика его развития усиливает или обусловливает п е­
риодичность развития других элементов этой среды. В свою
очередь ритмичность развития последних вызывает периодич­
ность м орф огенеза. Так, например, климатические ритмы р а з­
ных порядков обусловливаю т ритмичность экзогенного м ор­
ф огенеза
(наприм ер,
появления
и исчезновения
ледовы х
ф орм ). Аналогично влияние ритмичности эндогенны х проц ес­
сов на ф орм ирование эндогенного или эндоген н о-предоп ределенного
рельеф а
с
н аблю даю щ ейся
и
здесь
обратной
:вязью .
Географ ическое и геологическое значение периодичности п ро­
цессов м орф оген еза очень велико. Она обусловли вает ритмичю сть перемещ ений зем ной поверхности, ден удаци он н ого среза,
)бразования и перемещ ения геологических тел и содерж ащ и хся
! них полезны х ископаемы х и многих других процессов. В се эти
'вления происходят на зем ной поверхности, являю щейся основюй ареной хозяйственной деятельности человека.
Глобально проявляю щ аяся ритмичность, наклады ваясь на
1аправленно-циклично развиваю щ иеся природны е зоны Зем ли
геотектонические элементы ее литосферы, конкретизирую тся
провинциальных климатических вариантах циклов (географ и ­
77
ческие циклы В. М. Д эв и са ) и морфоциклов основных крупных
геотектонических обл астей (отраж аю щ и х, по Ю. Ф. Ч емекову,
преим ущ ественное влияние эндогенного м ор ф оген еза).
К. С. Кальянов
Д И Н А М И К А РАЗВИТИЯ ВЕТРОВОЙ ЭРОЗИИ
В СВЯЗИ С И З М Е Н Е Н И Е М ГИ Д РО ТЕР М И Ч ЕС КО ГО
РЕЖИМА
1. В етровую эрози ю н еобходи м о рассм атривать как объ ек ­
тивное явление, имею щ ее место на поверхности Зем ли. В п ро­
цессе развития ветровой эрозии затрачивается колоссальное
количество энергии, источником которой являются процессы
влагооборота и циркуляции атмосферы , обусловленны е р а д и а ­
ционной энергией Солнца.
И сходя из этого, динам ику развития ветровой эрозии сл е­
д у ет рассм атривать как следствие изменения гидротермического
реж им а.
2. А. В. Ш нитников (1957, 1969) путем анализа обш ирного
и разностороннего м атериала установил многовековой ритм
общ ей увлаж ненности материков северного полуш ария от п я­
того тысячелетия д о н. э. д о современности, что имеет важ ное
значение в познании законом ерностей ритмичности развития
ветроэрозионны х процессов. З а это время им вы делено четыре
ритма.
Д ан ны е разны х авторов о сухих и влаж ны х периодах или
о времени проявления ветровой эрозии тесно согласую тся
с кривой, построенной А. В. Ш нитниковым, хотя получены
на основании изучения различных м атериалов.
3. Н еотъем лем ой
чертой ландш аф тной оболочки Зем ли
являются ритмические явления (С. В. Калесник, 1970). У ста­
новленный за посл еднее время факт и характер изменения
гидротерм ического реж им а на З ем л е в связи с изм енением при­
л и вообразую щ и х сил и солнечной активности позволяет на­
метить схем у периодичности развития ветровой эрозии за по­
следние ш есть тысяч лет.
М ож но выделить четыре фазы деф ляции, которые соответ­
ствуют эпохам пониж енного увлаж нения и разделяю тся на в е­
ковые периоды и циклы, а последние на внутривековые. В с р ед ­
нем к аж дая ф а за состоит из 15 вековых ритмов (периодон
и циклов) и 100 внутривековых ритмов ветроэрозионной актив
ности.
78
Фазы и вековые и внутривековые периоды и циклы р а зд е ­
ляются временем с бол ее увлаж ненны ми условиями, когда про­
цессы деф ляции затухаю т. Таким обр азом , непреры вное про­
явление ветровой эрозии на З ем л е происходит через прерыви­
стое развитие в предел ах отдельны х регионов.
4. Д еятельность человека играет определенную роль в ин­
тенсификации развития ветровой эрозии, однако она только н а­
клады вается на общ ую динамику объективных причин, о бусл ов ­
ливающ их развитие дефляции.
Засуш ливы е гидротермические условия приводят к усы ха­
нию лесов и изреж иванию полога травянистой растительности
и тем самым со зда ю т объективные предпосы лки развития д е ­
фляции, которые могут быть усилены или ослаблены деятел ь­
ностью лю дей. О днако лю ди не могут вызвать развитие вет­
ровой эрозии, если гидротермические условия данного времени
том у не соответствую т, и не могут полностью ликвидировать
объективно слож ивш ую ся ветроэрозионную ситуацию , хотя, при
условии предвидения
и соответствую щ ей
подготовленности,
могут сущ ественно уменьшить возмож ны й хозяйственны й ущ ерб
от пыльных бурь.
В будущ ем деятельность человека открывает перспективы
глубокого изменения климата (М. И. Буды ко, 1969). В этом
случае человек см ож ет внести изменения в ритмичность прояв­
ления ветровой эрозии.
5. И сходя из имею щ ихся представлений о предполагаем ой
тенденции к пониж ению увлаж ненности, сл едует ож идать в ц е ­
лом интенсификации ветроэрозионны х процессов. Н есомненно,
будут наблю даться и вековые, и внутривековые ритмы сп ада,
иногда довольно значительные, однако их нельзя рассм атри ­
вать как прекращ ение развития дефляции. В связи с этим годы
ослабления ветроэрозионной активности долж ны использоваться
для подготовки к новым вспышкам ветровой эрозии.
К роме того, н еобходи м о учесть, что по м ере нарастания з а ­
суш ливости климата некоторые древесны е породы могут ок а­
заться нестойкими, а поэтом у подбор лесных культур в л есо ­
защ итны е полосы д ол ж ен быть особенно тщательным.
О сновное внимание в настоящ ее время в вопросах борьбы
с ветровой эрози ей дол ж н о быть сосредоточено на п рогнозиро­
вании этого явления, на правильном использовании колебаний
гидротермических условий, так как от этого в больш ей степени
зависит действенность и долговечность, эфф ективность и рен та­
бельность разрабаты ваем ы х и применяемых противодеф ляционных мероприятий.
7.
С ледует отметить, что изменения гидротерм ического р е­
ж им а использую тся недостаточно при планировании противоэрозионны х работ. Д а ж е беглый взгляд на историю развития
борьбы с ветроэрозионны ми процессам и м ож ет показать, что
она проявлялась волнами.
Больш ой интерес эти вопросы вызвали в докучаевский п е­
риод, новая волна имела место в 30-е годы, затем в конце
40-х — начале 50-х годов текущ его столетия и, наконец, в н а ­
стоящ ее время. В п ром еж утках имело место ослаблен и е внима­
ния,
а в некоторых случаях д а ж е действия, направленны е
против мероприятий по бор ьбе с ветровой эрозией. Такое д е й ­
ствие п орож дал ось временным затуханием дефляции, вы зван­
ным изменением гидротерм ического реж им а. З десь как раз
и ск азал ось неумение человека использовать ритмические яв­
ления.
8.
Н а бл и ж ай ш ее время прогнозирование развития ветровой
эрозии необходим о увязы вать с 11-летней цикличностью актив­
ности С олнца, исходя из того, что в периоды максимума и ни­
сходящ ей кривой развитие ветровой эрозии н аиболее вероятно.
А. Н. Афанасьев
К ПРОБЛЕМЕ СОВРЕМЕННЫХ МНОГОЛЕТНИХ
ИЗМЕНЕНИЙ НЕКОТОРЫХ ПРИ РОД НЫХ ЯВЛЕНИЙ
В СЕВЕРНОЙ ПОЛОВИНЕ ЕВРАЗИИ
П р обл ем а современны х многолетних изменений природных
явлений о б су ж д а л а сь многими русскими и зарубеж н ы м и уч е­
ными. О днако она ещ е дал ек а от полного решения, хотя весьма
ответственна в д ел е использования и охраны природны х р есур ­
сов в дальней перспективе.
В основу теории многолетних изменений земны х явлений
советские и за р убеж н ы е ученые принимают факторы солнечной
деятельности и процессов атм осферной циркуляции, р ассм ат­
ривая их как единый процесс изменения этих явлений.
В последние годы некоторые за р убеж н ы е ученые снова вер­
нулись к газовой гипотезе для объяснения изменений климата.
О днако высказывания в этом отнош ении весьма противоречивы.
Так, П л асс (1966) пишет: «И зм енением количества С 0 2 мож но
просто объяснить общ ее потепление климата в п оследн ее сто­
летие». И д а л ее в той ж е работе он подчеркнул: «В се ж е
неясно, чем вызвано повышение температуры в текущ ем сто­
летии — сж иганием топлива
или соверш енно иными причи­
нами». Флон (1966) указы вает, ч т о ... «широко распространив­
ш ееся потепление в период с 1770 по 1810 г., т. е. задол го до
80
начала промыш ленной эры, долж ны предостеречь нас от п ри да­
ния теории С 0 2 общ его значения».
В сообщ ении рассм атриваю тся вековые соотнош ения этапности и ритмичности гидрометеорологических элем ентов по н е­
которым станциям З ап адн ой Европы и С С С Р, с привлечением
дл я анализа данны х по солнечной деятельности и процессам
атм осф ерной циркуляции.
У становлен различный характер в соотнош ении этапности
и ритмичности вековой изменчивости температуры . Вы деляю тся
дв е климатические зоны. О дна л еж и т к северу от гор Карпат,
Ч ерного моря и гор К авказа; другая — к югу от этой границы.
П ервая зона освещ ается станциями Л енинград, Берлин, Киев,
К азань, С вердловск, Зл атауст, Барнаул; вторая зон а — Вена,
Б удапеш т, Н иколаев, Тбилиси.
В первой зон е особенностью вековой этапности температуры
является пространственно-врем енное согласовани е ее соотнош е­
ния, лишь с некоторым наруш ением этапности в верш инах в е­
ковых циклов в сторону их запазды вания в восточном н а ­
правлении и небольш ой вариацией этапности в начальных ф а ­
за х развития циклов. Во второй зон е проступает аналогичный
характер этапности, но во втором вековом цикле температуры
в зап адн ой части этой зоны (В ен а и Б удапеш т) вершина цикла
значительно сдвинута в сторону опереж ения.
Ещ е больш ие различия обнаруж ены в выявленном сверхвековом соотнош ении этапности температуры . В первой зон е ми­
нимум был в 1809 г., а во второй — в 1891 г., указы вая на п ро­
тивоположны й характер сверхвековой ритмичности температуры
в течение XIX столетия. В Берлине эта этапность прерывается
с середины 1910 г. заметны м пониж ением температуры .
С верхвековое повышение температуры за период 1810-х —
1960-х годов для сглаж енны х колебаний за малые и внутривековые циклы соответственно составляет в Л ен ин граде 3,4
и 1,5° и в Б ерлине 2,1 и 1,4°.
У становлено, что в период VI 11-летнего цикла (1811 —
1823 гг.), являю щ егося минимумом первого векового солнеч­
ного цикла, тем пература была повышена по сравнению с V ци­
клом, вследствие чего и вековой минимум температуры оказался
сдвинут в среднем на 11 лет в сторону опереж ения относительно
солнечного. В период вершин первого (III и IV циклы) и вто­
рого (V III и IX, а так ж е XI циклы) вековых солнечных циклов
тем пература была пониж ена по сравнению с соседним и цик­
лам и, следовательно максимум температуры в первом цикле
в сравнении с солнечным так ж е н абл ю дал ся раньш е в среднем
на 13 лет;
но во втором цикле он зап азды вал в среднем
на 13 лет.
В период 1914— 1957 гг. н абл ю дал ось небы валое повышение
активности. Н а протяжении этого времени зап адн ая форма
б
З ак аз № 74
81
атм осф ерной циркуляции пониж алась, восточная была высокой
и м еридиональная до 1937 г. ослабленной, затем она интенсивно
повысилась. Н а этом фоне процессов тем пература на и ссл е­
дуем ой территории повыш алась и в 30— 40-х годах достигла
векового м аксим ума. Вековой цикл температуры начался в с р ед ­
нем с 1895 г., т. е. с опереж ением векового минимума солнеч­
ного цикла на 18 лет. Таким о бр азом , здесь вековой цикл тем ­
пературы вступил в ф а зу пониж ения. Это пониж ение тем п е­
ратуры набл ю дал ось в п ериод вершины векового солнечного
цикла (X V III и XIX 11-летнего ц ик ла), векового минимума з а ­
падной, векового минимума восточной и интенсивного повыш е­
ния м еридиональной форм циркуляции.
В трех вековых циклах намечаю тся временные зоны с по­
вышенной тем пературой в период максимальны х 11-летних
солнечных циклов. Главная роль в образовани и зон п ри над­
л еж и т интенсивности и типам процессов атм осферной циркуля­
ции, определяем ы х уровнем и характером структуры вековой
изменчивости солнечной
активности.
П о-видим ом у, газовая
гипотеза не м ож ет представляться реш аю щ ей в отнош ении ф ор ­
мирования вековых изменений тем пературного реж им а.
Почти правильный синфазный характер вековой изм енчи­
вости активности и температуры м ож ет быть назван временной
гелиогеоф изпческой аналогией, имею щ ей важ ное практическое
значение.
Реальность сущ ествования временны х зон п одтверж дается
коэф ф ициентами
корреляции
м еж ду
средними величинами
П -летн и х солнечных циклов и соответственно им температуры
в оздуха при сдвиге вековых ф аз последней на один 11-летний
цикл, которые получились для Л ен ин града и Берлина равными
0 ,8 8 ± 0,07 и 0 ,8 4 ± 0 ,0 9 . О днако эта связь харак тери зует первый
и второй вековые циклы. Д л я третьего цикла она ок азалась
противоположной.
Д ругим подтверж ден ием этой реальности является наступив­
ш ее в 30— 40-х годах текущ его столетия похолодани е в ряде
высоких и средних ш ирот Евразии при п родолж авш ем ся очень
интенсивном вековом росте солнечной активности.
Х арактер вековых соотнош ений и этапности атмосферны х
осадков и речного стока весьма разн ообр азен и находится
бол ее или менее в соответствии с процессам и атм осф ерной
циркуляции.
Е. В. Максимов, В. Н. Завадич
ПРИЗНАКИ РИТМИЧНОСТИ В Д И Н А М И К Е
АНТРОПОСФЕРЫ
Ритмические проявления в природе в последние годы н ахо­
дят все больш ее признание. Н ар я ду с 11-летним ритмом выяв­
ляется значительная роль так назы ваем ого хэловского двойного
11-летнего ритма, по продолж ительности близкого к 22— 24 го­
дам . С ущ ествует д а ж е мнение, что двойной ритм играет более
сущ ественную роль в природе, чем обычный 11-летний.
Д войной 11-летний ритм, часто именуемый так ж е внутривековым, проявляется в законом ерном чередовании интерва­
лов повышенной и пониж енной активности различны х при­
родных процессов. М атематически правильной периодичностью
этот ритм не обл адает: повторение одинаковы х ф аз ритма
обычно происходит через 17— 29 лет; квадратичное отклонение
дости гает значительной величины — 5— 6 лет (или примерно
22—26%).
И звестно так ж е, что внутривековой ритм интерферирует
с ритмами
больш ей
продолж ительности и п р еж де всего
с 1850-летним ритмом А. В. Ш нитникова. Н а положительной,
т. е. активной, волне последнего внутривековые ритмы высту­
пают бол ее отчетливо, чем в п ром еж утках м еж д у активными
интервалами многовекового ритма. Д а л е е , ход внутривековой
ритмичности ослож няется хотя и не слишком ясным проявле­
нием векового ритма. Так ж е как в случае с многовековым
ритмом, на положительны х волнах векового ритма «всплески»
внутривекового ритма бол ее отчетливы, чем в эпохи упадка
векового ритма.
Внутривековой ритм давн о зам ечен в явлениях и проц ес­
сах, протекаю щ их в атм осф ере и гидросф ере; особенн о четко
обн ар уж и вается он в состоянии горного оледенения. П оследние
годы он выявлен в явлениях и п роцессах, протекаю щ их в лито­
сф ер е (сейсмичность, вулканизм, пульсации зем ной коры).
Н аконец, не менее ясен он в проц ессах и явлениях космиче­
ского порядка: активности Солнца и планет-гигантов Ю питера
и С атурна, в частоте падения на Зем лю метеоритов, в частоте
появления комет и д а ж е в частоте вспышек новых и св ер х­
новых зв езд (Е. В. М аксимов, 1970).
П роявление ритма указанной продолж ительности зам ечено
и в биосф ере, в частности в интенсивности роста деревьев
(А. Д угл а с, 1909; Н. В. Л овелиус, 1970).
В се ск азан ное заставл яет предполож ить, что ритм, о б л а ­
даю щ ий столь широкой сферой проявления, не м ож ет в какой-то
6*
83
степени не отр аж аться на проц ессах и явлениях, протекающ их
в антропосфере.
В связи с этим в качестве эксперимента была п роделана
следую щ ая работа. И з «Энциклопедического словаря», тт. 1— 3
(и зд-во БСЭ, М ., 1953— 1955) за отрезок времени с 1500 г.
до наш их дней были выбраны годы рож дения всех уп ом и н ае­
мых там лиц. При этом авторы исходили из того, что лю бое о б ­
щ ество в издаваем ы х им энциклопедиях упом инает лиц, которые
по тем или иным сообр аж ен и ям представляю тся выдающ имися.
В идимо, не вы зовет возраж ений рассм атривать указанны х лиц
так ж е и как н аиболее активных.
Н а основании сделанной выборки был составлен частотный
ряд, который д а л ее был подвергнут 11-летнему скользящ ем у
сглаж иванию . В результате была построена кривая рож дений
активных лиц
П олученная кривая отчетливо показы вает наличие двух тен­
денций: общ его увеличения числа рож даю щ и хся активных лиц
как следствия общ его роста народонаселения и волнового х а ­
рактера числа рож дений, проявляю щ егося в бол ее или менее
законом ерном чередовании пиков и провалов на кривой. О со ­
бенно ясными «всплески» кривой становятся начиная с 1800 г.
Р езк ое падение кривой после 1900— 1903 гг. носит фиктивный
характер ввиду того, что в энциклопедиях редко упоминаю тся
лица м олож е 50-летнего возраста.
О познание «всплесков» кривой носит в некоторой степени
субъективный характер. З а 400 лет вероятнее всего имело место
18 таких «всплесков»; из них 16 достаточно отчетливы. Средняя
продолж ительность ритма составляет 22,7 года при среднем
квадратичном отклонении 4,2 года (или 18,5% ).2
Авторы не ставили себ е задач и пытаться увязать ритмы р о ж ­
дения активных лю дей с ритмами солнечной или космической
активности (эта связь, видимо, достаточно сл о ж н а ). Н а м ате­
риале XIX века как будто видно, что периоды разрастания
ледников (т. е. п охол одан и я ), отвечаю щ ие вспышкам солнеч­
ной, космической и сейсм о-вулканической активности, соответ­
ствуют уменьш ению числа рож дений активных лю дей. Реш ить
этот вопрос окончательно пока не представляется возмож ны м.
В результате выполненной работы выявлено изм енение с р е д ­
него превышения 2 2 — 23-летних ритмов н ад фоном активности.
Его заметны й рост в конце X V III и особенн о в XIX веке ук азы ­
1 II-летний интервал сглаж ивания был принят потому, что выявление
впутривековых ритмов в различных природных процессах и явлениях произво­
дилось ранее именно при указанном интервале сглаж ивания для того, чтобы
«погасить» проявление 11-летнего ритма.
2 Уменьшая интервал сглаж ивания, можно без особого труда получить
ритм, по продолжительности близкий II-летнему.
84
вает на возрастание степени вы раженности внутривековых рит­
мов, что сам о по себ е говорит в пользу того, что внутривековые
ритмы наклады ваю тся на полож ительную волну многовекового
ритма.
Теперь м ож но с больш ей степенью уверенности говорить
о том, что на протяж ении X V III и X IX веков происходил общ ий
рост числа рож дений активных лю дей.
Напомним, что все упоминавш иеся природны е процессы,
протекаю щ ие на З ем л е и в К осм осе (сейсм о-вулканическая, кометно-метеоритная, зв ездн ая и, вероятно, солнечная активность),
имеют определенную тенденцию к возрастанию своей актив­
ности на протяж ении последних 2 00— 300 лет (Е. В. М акси­
мов, 1970).
П риведенны е факты наводят на мысль, что и в целом д и ­
намика антропосферы во времени носит ритмический характер.
Г. Б. Гортинский
ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПРИРОСТА ЕЛИ
ПО ДИАМЕТРУ В ПРЕДЕЛАХ ЕВРОПЕЙСКОЙ ТАЙГИ
Д инам ика прироста древесины ели изучалась в различных
типах леса ю жной, средней и северной п одзон тайги. С равни­
тельные данны е были получены так ж е для условий крайней
северной границы тайги и подзоны хвойно-ш ироколиственных
лесов. В сего было за л о ж ен о бол ее 30 пробных площ адей и к ру­
говых площ адок с анализом изменчивости прироста во вре­
мени в основном в п р едел ах текущ его столетия у бол ее чем
250 учетных деревьев.
Годичные слои изм еряли на бинокулярной лупе М БС-1 с точ­
ностью д о 0,05 мм по четырем ради усам на высоте 1,3 м,
а иногда с методическими целями — на нескольких уровнях по
высоте стволов. Полученны е данны е обы кновенно пересчиты ­
вали на площ адь поперечного сечения годичного слоя, а затем
вы ражали в процентах (и ндек сах) от скользящ ей многолетней
средней. В различны х случаях использовали скользящ ую с р е д ­
нюю за 5 лет или за 21 год.
И сходны м и опорными пунктами для сравнения динамики
прироста по подзон ам служ или гидротермические центры п о д ­
зон, намеченные ранее Д . Л . А р м анд (1 9 5 0 ).
В центре ю жной тайги (К остром ская область) ам плитуда
годичной
изменчивости
прироста
незначительна
( У ^ 12 —
18% ). К олебания его вокруг средней величины не проявляют
85
периодических признаков. Д и нам и ка прироста связан а почти
исключительно с изменчивостью экологических факторов по р а з­
личным вегетационным сезон ам . При комплексном ан ализе по­
сл едних у д ается наметить н адеж н ую связь экологом етеорологи­
ческих показателей с приростом ( г = + 0 ,8 5 ) .
П ри движ ении на за п а д (Я рославская и Калининская о б ­
л асти ) и сев ер о -за п а д (Л ен ин градск ая область) у ели в оз­
р астает как сам а изменчивость прироста, так и его периодич­
ность. При расчете индекса от 5-летней скользящ ей средней
различные типы леса проявляю т сходную динамику с перио­
дичностью в несколько лет, имею щ ую различную п р одол ж и ­
тельность краткосрочных ритмов. И ндекс в процентах от 21-лет­
ней скользящ ей средней различен для типов леса разной про­
дуктивности. Н аи бол ее богаты е типы еловых лесов (слож ны е,
кисличные)
показы ваю т больш ую
ам плитуду изменчивости
с одновременны м
увеличением
продолж ительности ритмов.
О днако продолж ительность ритмов, их взаим орасп олож ен ие,
точки экспрессии и депрессии отчетливо
не увязываются
с известными краткосрочными климатическими циклами. О снов­
ной их причиной п о-преж нем у является изменчивость экологиче­
ских факторов по сезонам . О днако их повышенная ам плитуда,
а так ж е нерегулярная повторяемость объясняю тся автокорреля­
ционными свойствами ф итоценоза как системы, когда бл аго­
приятные экологические условия в течение 2— 3 лет создаю т
ф изиологическую основу для повыш енного прироста в п родук ­
тивных типах леса и на бол ее п родолж ительное время.
Н а ю жной границе сплош ного естественного ареала ели
в Европе (Т атар ская А С С Р ) отмечаю тся весьма значительны е
по ам плитуде периодические колебания прироста ели, соп ря­
ж енны е в основном с 22-летним циклом выпадения осадков.
П рирост проявляет н адеж н ую связь с условиями вл агообеспеченности сезон а д а ж е без учета прямого воздействия тем п е­
р а тур н ою фактора.
В условиях гидротермического
центра северной тайги,
а так ж е и крайней северной границы подзоны прирост ели про­
являет периодическую изменчивость с ритмом, приблизительно
соответствую щ им
11-летнему
циклу
солнечной активности,
и с элем ентам и запазды вания реакции прироста на 2 — 3 года.
О днако отмеченная связь иногда сильно наруш ается, что н а­
бл ю дал ось
в особенности
на протяжении последних двух
циклов. Д инам ика прироста имеет весьма сходный характер
в соверш енно различных типах л еса и удовлетворительно у в я ­
зы вается так ж е и с изменчивостью экологических условий
сезонов.
А. В. Кнорре, Н. В. Ловелиус, Б. Н. Норин
РИТМИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ ПРИРОСТА
СТВОЛОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ ЛИ СТВЕННИЦЫ ДАУРСКОЙ
НА ПОЛ ЯРН ОМ ПРЕДЕЛЕ («АРЫ-МАС», ТАЙМЫР)
И зучению колебаний прироста деревьев и динам ике поляр­
ной и вертикальной границ л еса посвящ ена обш ирная лите­
ратура. Н а р я д у с многочисленными исследованиям и за рубеж ом
(А. Б раве и X. М артин, 1841; А. П окорни, 1869; А. Д угл ас, 1928;
С. Е рландсон, 1936; И. Хустич, 1948— 1956; П. М икола, 1962;
Д . Ш оув, 1950; Е. Ш ульман, 1956; В. Глок, 1937, 1941, 1955;
Г. Фриц, 1965— 1969 и др .) в наш ей стране связь прироста д е ­
ревьев с колебаниям и условий среды наш ла свое отр аж ен ие
в р аботах многих специалистов (А. Н. Бекетов, 1867, 1872;
A. Ф. М и ддендорф , 1867; Ф. Ш ведов, 1892; Г. И. Танфильев,
1911; В. Н. Сукачев, 1924, 1936; А. И. Толмачев, 1931; Л . Н. Тюлина, 1936, 1937; Б. А. Тихомиров, 1941; В. Н. А ндреев, 1954,
1956; А. П. Тыртиков, 1953, 1955 и д р .). В последние годы
в сам остоятельную группу вы деляю тся исследования в области
дендроклим атологии, в которой в СССР успеш но работаю т
B. Е. Р удак ов, С. И. Костин, Г. И. Галазий, В. Н. А дам енко,
В. И. Вихров, В. Г. Колищ ук, Г. Е. Комин и С. Г. Ш иятов,
Т. Т. Битвинскас и др.
Как отм ечалось ранее (Б. А. Тихомиров, 1941), н аиболее
перспективными
для организации исследований колебаний
климата являются сборы модельны х деревьев на верхней и с е ­
верной границах леса. О днако таких работ д о настоящ его вре­
мени проведено на территории Восточной Сибири чрезвычайно
мало. Хотя анализ роста лиственницы был выполнен ещ е
А. Ф. М и ддендор ф ом (1 8 6 7 ), Л. Н. Тюлиной (1936, 1937),
а п оздн ее Г. И. Г алазием (1 9 5 4 ), однако попыток выявить
внутривековые колебания в приросте деревьев на м атериалах
с полярного предел а лиственницы даурск ой не было. Больш е
того, часть из приводимы х данны х не могла быть р асп ро­
странена сколько-нибудь ш ироко на др уги е территории, так как
ещ е не было достаточно четких представлений о возм ож ностях
применения величин прироста годичных колец.
Л етом 1969 и 1970 гг. на полярном п ределе лиственницы
даурской, в лесном острове «А ры -М ас» (за 72° с. ш.) были п ро­
ведены работы по изучению возрастной структуры древостоев
и изменчивости прироста лиственницы экспедицией Б отаниче­
ского института им. В. Л . К ом арова А Н С С С Р. Н ар я ду с опи­
санием и картированием растительности выполнено детальное
обсл едов а н и е деревьев на пробны х площ адях, проведены
87
измерения подроста и глубины залегания многолетней мерзлоты
под деревьями и на открытых участках в рединах, редколесьях
и в пятнистых тундрах.
Д л я характеристики
возрастной
структуры
древостоев
в оценке темпов роста лиственницы взяты спилы модельны х
деревьев через 0,5 м. Н улевой спил брался на уровне поверх­
ности почвы, что обеспечивало возм ож ность получить н аиболь­
ш ую длину рядов годичных колец и истинное представление
о возрасте анализируем ы х деревьев. И зм ерения ширины годич­
ных колец выполнялись п од микроскопом М И Н -1 в единицах
шкалы окуляр-м икром етра по линии наибольш его прироста,
в порядке, описанном одним из нас ранее (Л овели ус, 1967).
Сравнение данны х из контрастны х м ест произрастания ли ­
ственницы на «А ры -М асе» показало, что ход прироста их и зм е­
няется синхронно. Таким обр азом , установлено, что колебания
прироста задаю тся общ им лимитирующ им прирост ф актором —
термическим реж им ом в п ериод вегетации. Этот результат
позволил построить сводный ряд величин прироста годичных
колец по 5 модельны м деревьям (21 спил, 1325 годичных ко­
лец) и получить сводную серию продолж ительностью 213 лет
(1 7 5 6 — 1969 гг.).
Д л я определения да т аномальны х приростов были выпол­
нены расчеты модульных коэффициентов по В. Е. Р удакову
(1 9 5 1 ), полученные отклонения от 31-летней средней ск ользя­
щей нормы были сглаж ены с ш агом в 15 лет. Полученны е д а н ­
ные были нанесены на график, с которого взяты даты зак он о­
мерно повторяю щ ихся максимумов и минимумов прироста ли ­
ственницы по диам етру. Так как построение сводной шкалы
осущ ествлялось на основе средних характеристик прироста го­
дичных колец, полученных по нескольким спилам с к аж дого
м одельного дер ева (от нулевого д о приверш инного), то п олу­
ченный сводный график является отраж ением погодичной и зм ен ­
чивости прироста стволовой древесины лиственницы даурской
на северном пределе распространения. В табл. 1 приведены
годы аномально больш их и аномально малых приростов лист­
венницы в «А ры -М асе».
В результате расчет повторяемости положительны х и отри­
цательных экстрем ум ов прироста соответственно равен 2 0 ± 2 ,0
и 21 ± 3 ,8 года. Таким обр азом , выявлен внутривековой ритм
в колебаниях прироста лиственницы на полярном п ределе, ко­
торый по продолж ительности близок к внутривековому ритму,
выявленному ранее на м атериале годичных колец хвойных
с верхней границы леса горных районов СССР (Л овели ус,
1970). К аналогичным результатам пришел при изучении ко­
лебаний прироста сосны в Скандинавии С. Ерландсон (1 9 3 6 ),
выделивший 23-летний ритм основным в изменении прироста
годичных колец.
Таблица
1
Д аты экстремумов прироста лиственницы даурской
в «Ары-Масе»
Годы
И нтервал
Годы
И нтервал
минимумов
лет
максимумов
лет
1770
1796
1816
1833
1849
1870
1890
1909
1934
1960
26
20
17
16
21
20
19
25
26
1766
1784
1807
1828
1847
1863
1882
1902
1924
1943
1963(?)
18
23
21
19
16
19
20
22
19
20
У становленное зак он ом ерн ое чередование аномально боль­
ших и аномально малых приростов стволовой древесины ли­
ственницы позволяет предполож ить наличие ритмической изм ен­
чивости прироста ф итомассы в высоких ш иротах. Д альнейш ая
р азр аботк а этой проблемы позволит подойти к прогнозу и зм е­
нений прироста растительных объектов и к его учету при пер­
спективном планировании.
М. Е. Вигдорчик, П. М. Долуханов
РИТМЫ ПЛЕЙСТОЦЕНА СЕВЕРО-ЗАПАДА
РУССКОЙ ПЛИТЫ КАК ВЫРАЖЕ НИЕ
КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ХАРАКТЕРА
РАЗВИТИЯ ПР ИРО ДНЫХ ПРОЦЕССОВ
Геолого-геоморф ологические, палеоботанические и геохрон о­
логические данны е, полученные в последни е годы на С еверо-Западе Русской плиты, а так ж е астрономические расчеты (М иланкович, Ш араф , В ан -В ерком ) позволяю т выделить для плейстоцена
области материковых оледенений ритмы различны х порядков.
П родолж ительность плейстоцена оценивается в 800 000 лет, что
соответствует приблизительно полуритму (п олупери оду) общ его
процесса похолодания в северном
полуш арии. М аксимум
89
п охолодания (дн епровское оледен ен и е) приходится на 230 ООО лет
н а за д и логически р аздел я ет плейстоцен на две части.
В ы деляю тся ритмы первого порядка, включающие о л еден е­
ния и меж ледниковья. Различаю тся следую щ и е ритмы: свирский (800 000 — 590 000 л. н .), наревский (590 000— 476 000 л. н .),
окский первый (476 000— 435 000 л. н .), окский второй (435 000—
230 000 л. н .), днепровский первый (230 000— 187 000 л. н .),
московский (115 000— 72 000 л. н .), ленинградский (72 000—
25 000 л. н .), валдайский (начался 25 000 л. н .).
П родолж ительность ритмов первого порядка ниж него плей­
стоцена (800 000— 230 000 л. н.) оценивается в 142 000 лет, а для
верхнего плейстоцена (начался 230 000 л. н.) п родолж и тель­
ность таких ритмов составляла 49 000 лет.
Ритмы второго порядка н аибол ее полно проявились в п р о­
ц ессе дегр адац и и последнего оледенения. Н ачиная с 20 000 лет
(м аксим альное распространение ледника) до 8600 лет н азад
(р а сп а д ледника в С кандинавских горах) отчетливо вы разились
5 ритмов второго порядка. К аж ды й такой ритм состоял из х о ­
лодной фазы (надвигание л ьда) и теплого м еж ф ази ал а (д е ­
гр адац и я ). Такие ритмы суть: бологовский (20 000— 16 000 л. н .),
вепсовский ( 1 6 0 0 0 — 1 3 2 0 0 л. н .), крестецкий (1 3 2 0 0 — 12 100 л. н.,
включая бел л и н г), средний др и ас (12 100— 108 0 0 л. н., включая
а л л ер ед ), сальпауселькя (10 8 00— 8600 л. н .). Н азвания ритмов
первого и второго этапов приняты по наименованиям холодны х
этапов. П родолж ительность ритмов второго порядка — 2280 лет.
П. М. Долуханов
КОРОТКОПЕРИОДИЧЕСКИЕ РИТМЫ ПЛЕЙСТОЦЕНА
Изотопный анализ толщ и гренландского льда (Д ан сгор д,
И онсен и др., 1969) д а ет материал для выявления короткопе­
риодических ритмов развития ландш аф тной оболочки в гол о­
цене. Н а палеоклиматической кривой указанны х авторов от­
четливо вы деляется резкий перелом (от хол ода к теплу) около
10 000 л. н., а так ж е 8 м енее значительных потеплений в п осле­
дую щ ее время. М аксимальны е потепления отмечаю тся для
6400 и 4200 л. н. Геохронологические и палеогеограф ические
данны е относительно послеледниковой истории Балтийского
моря даю т основания связать все значительны е подъемы уровня
бассей н а с периодам и потеплений, отмеченными на кривой
Д а н сго р д а и соавторов. Это оказы вается справедливы м как
для бассейнов, связанны х с О кеаном , так и для зам кнутого
90
Анцилового озер а. П алеогеограф ическое и геохронологическое
исследование ряда озерны х котловин в восточной П рибалтике
позволило установить сущ ествование двух крупных озерны х
трансгрессий
в атлантическое время: 7000— 6500 и 4500—
3800 л. н. Эти трансгрессии совп адаю т с н аи бол ее сильными
трансгрессиями Л иторинового моря и с максимальными п о­
теплениями, устанавливаем ы м и анализам и гренландского льда.
Таким о бр азом , для голоцена м ож но выделить крупный
ритм (10 0 00— 4200 л. н.: половина теплого ри тм а), а такж е
мелкие ритмы продолж ительностью — 1250 лет. Эти последние
находят вы раж ение в чередовании морских и озерны х тр анс­
грессий и регрессий, влаж ны х и засуш ливы х ф аз, н аходят от­
р аж ени е в развитии торфяников и континентальных дюн.
СОДЕРЖАНИЕ
A. В. Шнитников. Ритмы в природе и общественные пути их
изучения
3
И. В. Круть. О субординации земного планетного в р е м е н и ...............
8
Я . Ф. Балуховский. Геологические циклы и ритмы к а й н о з о я ...........
10
Е. В. Максимов. Ритмические явления в к о с м о с е ....................................
18
B. А. З у б а к о в . О соотношении этапности и ритмичности в геологическом
развитии и некоторых общих вопросах учения о ритмах
И. А. Одесский. Анализ ритмичности и синтез геологических
. . . .
22
разрезов
26
Е. В. Максимов. Ритмические закономерности формирования горного
рельефа З е м л и ..................................................................................................
28
A. В. Шнитников. Главнейшие ритмы в природных явлениях верхнего
плейстоцена и голоцена ..............................................................................
35
Ю. И. Витинский. Солнечная активность, ее основные особенности и
п р и р о д а ...............................................................................................................
B. И. Почтарев. Периоды и цикличность в магнитном поле Земли
39
.
.
41
И. М. П уд о в к и н и Г. Е. В алуева. К вопросу о причинной обусловленно­
сти некоторых физико-географических явлений с позиций дрейфа
геомагнитного ц е н т р а ..................................................................................
А. И. Оль. Ритмические процессы в и о н о с ф е р е ........................................
О.
42
47
А. Д р о з д о в и Л. Г. П олозова. Циклические колебания температуры
и атмосферных осадков в современную эпоху в умеренных и высо­
ких широтах Евразии и Северной А м е р и к и ........................................
50
Гелиобиологические основы ритмичности в биосфере
З е м л и ...................................................................................................................
53
Л . П. Д у б р о в .
Я. В. Л о вел и ус. Ритмическая изменчивость прироста деревьев . . . .
57
И. Я. Поляков. Ритмика явлений в природе и динамика численности
вредителей сельскохозяйственных культур ........................................
59
Фиксированные в ы с т у п л ен и я ....................................................................................
64
Ритмичность природных явлений
Ответственный редактор А. В. Шнитников
Редактор 3. И. Мироненко
Техн. редактор А. Г. Алексеев
Корректор Е. А. Ежова
Сдано в набор 28/1 1971 г. Подписано к печати 16/11 1971 г. Бум ага тип. № 1 60х901/ц>.
Бум. л. 2,875.
Печ. л. 5,75. Уч.-изд. л. 5,2.
Тираж 500 экз.
М-25073. Индекс ОЛ-25.
Гидрометеорологическое издательство. Ленинград, В-53, 2-я линия, д. 23.
Цена 36 коп. З ак аз № 74.
Л енинградская типография № 8 Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете Министров СССР
Л енинград, Прачечный пер., д. № 6