Сущность новой теории эволюции земли в свете разрешения актуальных проблем геологии и палеонтологии (стр. 7 )

Внезапное появление и быстрое возрастание количества ранее не встречавшихся спор в денсоспоровой фазе отражают появление нового типа растительности. Из данных работ (Смит, 1968; Снигиревская, 1986) следует, что этот тип растительности был приспособлен к очень неблагоприятным внешним условиям, которые могли возникать именно в пору глубокого погружения бассейна во мрак ночной тьмы. В это время природно-климатические, в целом экологические условия оказывались настолько неблагоприятными, что губительно действовали на растительные ассоциации, характерные для других фаз развития фитоценоза. Этим объясняется то, что растительность денсоспоровой фазы состояла из сравнительно небольшого числа видов, способных существовать на торфах с низким содержанием минеральных питательных веществ, о чем говорится в работе (Смит, 1968). И другие упомянутые выше факты из последней работы, а также данные (Снигиревская, 1986) согласны с нашей точкой зрения, что в ходе разворачивания денсоспоровой фазы территория осадконакопления находилась в очень неблагоприятных абиотических условиях, соответствующих глубокой ночной тьме. Из специфических особенностей развития и отмирания лесной растительности следует, что процесс накопления ОВ протекал в течение долгого времени. Поэтому биомасса, которая отмирала в первой фазе, могла сохраниться только в условиях сравнительно низкой температуры. Это находится в согласии с отмеченным выше холодным состоянием климата во время накопления ОВ вплоть до начала трансгрессивной фазы. После последней фазы, а местами и в ходе ее, начинался процесс углефикации органической массы, которая накапливалась в течение предыдущей ночи. Об этом процессе подробно сказано ниже. Отсутствие колец прироста или их единичность у деревьев каменноугольного периода говорят об однообразных климатических условиях, которые не претерпевали резких или существенных изменений в течение десятков и сотен лет. В ходе накопления ОВ в Донецком бассейне происходило уменьшение количества видов растительности, свидетельствующее о постепенном ухудшении экологических условий. С течением времени лес становился более редким, затем исчезал и вовсе в данном бассейне (Снигиревская, 1986). А под конец в чрезвычайно неблагоприятных экологических условиях, возникавших в Донецком бассейне в это время, полегала и основная масса довольно устойчивых типов растительности. Это свидетельствует о суровых экологических условиях, которые наступали в бассейне к концу накопления ОВ. Описываемый при этом в работе (Снигиревская, 1986) случай, скорее всего, представляет собой один из вариантов, о котором пишет А. Х.В. Смит, а именно тот вариант, когда за денсоспоровой фазой непосредственно идет трансгрессивная фаза. Такой ход событий соответствует тому, что фитоценоз исчезал под давлением чрезвычайно неблагоприятных экологических условий, которые возникали в пору денсоспоровой фазы – глубокой ночи, – и уже после этого почти до самого наступления следующего палеодня в бассейне не появлялась растительность. Такая смена растительных ассоциаций в Донецком бассейне действительно соответствует одному из выявленных в работе (Смит, 1968) вариантов, когда за денсоспоровой фазой непосредственно следует трансгрессивная фаза. Изменение климата, как уже сказано, сначала происходило в сторону похолодания, а само похолодание - в результате медленного приближения теневой стороны, наступления палеоночи и последующего пребывания бассейна осадконакопления на антисолнечной стороне. После полуночного пика климат менялся уже в сторону потепления. Такое представление находится в полном согласии с последовательностью наступления различных фаз развития фитоценоза на территории осадконакопления, которую выявил А. Х.В. Смит. Но, как уже упомянуто, он все время представляет бассейн как торфяное болото в обычном смысле, как традиционно полагают геологи. А это, как уже говорилось выше, противоречит особенностям развития бассейна, в первую очередь очевидному факту, что образование отложений, подстилающих угольный пласт, явно происходило на суше. Из изложенной здесь концепции следует объяснение и того факта, что ни в одном случае, если образцы отбирались через небольшие интервалы, комплекс ликоспоровой фазы не был обнаружен непосредственно рядом с комплексом денсоспоровой фазы (Смит, 1968). Причина этого явления с излагаемой здесь позиции заключается в том, что природно-климатические условия, имевшие место в бассейне при этих двух фазах, отличались друг от друга весьма существенно. Это вытекает из того, что соответствующие данным фазам этапы времени суток никогда не граничили друг с другом. Ведь абиотические условия, характерные для времени постепенного приближения Солнца к закату (или удаления от точки восхода), естественно, должны были сильно отличаться от тех, которые могли возникнуть в ходе глубокой ночи, охватывающей и полночь. Развитие растительной ассоциации промежуточной фазы протекало при абиотических условиях, которые возникали на переходном этапе между этими двумя состояниями.

Все сказанное здесь находится в согласии и с тем, что плауновидные, расцвет которых приходился на каменноугольный период, когда сутки составляли десятки тысяч лет, с триаса постепенно исчезли. Получается, что для этих древесных растений наиболее подходящими были природно-климатические условия, которые возникали в полночь и вблизи нее при довольно продолжительных сутках карбона. Возможно, эти плауновидные при иных внешних условиях не выдерживали конкуренцию с другими видами растений, которые были характерны для более коротких суток триаса. То, что комплексы ликоспоровой и промежуточной фаз могут чередоваться несколько раз до появления комплекса денсоспоровой фазы, свидетельствует о том, что и при таких длительных сутках не всегда проявлялась денсоспоровая фаза в обычное для нее время суток.

Итак, синтез всех затронутых здесь данных с учетом величины суток в каменноугольном периоде приводит к следующему сценарию отмирания и накопления материнского растительного материала при формировании гумолитов. В угольных бассейнах карбона каждые сутки после спада полуденной жары и формирования почвенного слоя вновь возникали живые организмы, в том числе и лесная растительность. Каждая фаза изменения споровых комплексов в них представляла собой этап развития, отмирания и накопления определенных типов и сообществ растительности, существовавших в разное время длительных суток. Все начиналось с того, что после спада невыносимой полуденной жары формировался почвенный слой и появлялись живые организмы, в том числе и флора. С приближением бассейна к антисолнечной стороне наступала первая фаза похолодания и начиналась массовая гибель - отмирание самых теплолюбивых типов растительности и их сообществ. Дальнейшее приближение теневой стороны, а затем переход на эту сторону и постепенное погружение территории осадконакопления в наступающую тьму ночи приводили к прогрессирующему похолоданию климата. Развитие, отмирание и накопление растительной массы в каждой из фаз до денсоспоровой фазы сопровождались дальнейшим ухудшением абиотических условий, в частности дальнейшим похолоданием, которое вызывалось все более глубоким погружением бассейна в ночную тьму. В процессе постепенного понижения температуры, сопровождаемого переносом водяных паров с освещенной стороны атмосферой и выпадением обильных осадков, складывались особые абиотические условия неустойчивой среды. Под влиянием абиотических параметров среды, которые претерпевали очень медленные изменения с постепенным все большим углублением бассейна во тьму ночи, возникали новые сообщества и типы растительности. В ходе все большего погружения во тьму ночи и непрерывного приближения территории осадконакопления к меридиану, проходящему через антисолнечную точку, в общем происходило ее постепенное удаление от освещенной стороны Земли и прогрессирующее похолодание. Со времени начала перехода на теневую сторону с течением времени абиотические условия среды претерпевали все более и более значительное ухудшение до наступления глубокой ночи, когда разворачивалась денсоспоровая фаза. Непрерывное изменение климата в сторону похолодания продолжалось до тех пор, пока бассейн не миновал меридиан, который проходит через АТ. Начиная с этого момента времени, в дальнейшем изменение природно-климатических, экологических условий протекало в противоположном направлении, чем имело место до этого. Соответственно далее смена фаз развития фитоценоза в бассейне идет в иной последовательности – после денсоспоровой фазы сначала наступает промежуточная, а затем ликоспоровая. Такая последовательность хода событий в бассейне соответствует смене прослоев угольного пласта, которую А. Х.В. Смит называет простейшей. С рассветом и приходом нового дня начинается интенсивное таяние льда, накопленного в течение ночи, в результате чего наступает настоящая трансгрессия, которая понемногу переходит к формированию морской обстановки в бассейне. Но и до этого в процессе приближения к закату, перехода на теневую сторону и пребывания территории осадконакопления в глубокой тени обильные выпадения осадков могли привести к ограниченному затоплению отдельных мест, образованию ограниченных водных бассейнов. О таком одном случае сказано выше при рассмотрении циклотемы из Западной Виргинии, описанной Ригером. А вот с восходом Солнца и приходом очередного палеодня наступала настоящая широкомасштабная трансгрессия и время одноименной фазы. Постепенно со сменой ночи на день наступали и иные природно-климатические условия, под влиянием которых уничтожались ранее существовавшие растения, а их места в ходе трансгрессивной фазы занимали быстро растущие виды. «В этом отношении показательно, что из спор, характерных для фазы, многие считаются родственными папоротникам и папоротникообразным растениям» (Смит, 1968). Именно такие растения должны были быть характерными для непрерывного освещения дневного времени суток, которое наступало с излагаемой здесь точки зрения на данном этапе развития территории осадконакопления. Отсюда видно, что и типы растительной ассоциации, характерной для трансгрессивной фазы, подтверждают нашу точку зрения о развитии, отмирании и накоплении растительной массы при формировании гумолитов в каменноугольном периоде. Таким образом, особенности каждого этапа развития территории угленакопления, скорее всего, были связаны с особенностями ее инсоляции, которые возникали в ходе движения Солнца по суточной параллели в течение продолжительных суток.

Некоторые представители древесных растений переживали природно-климатические перемены, связанные с моментом восхода и наступлением очередного дня, и оказывались в условиях стабильного непрерывного освещения при длительных сутках. Именно в это время абиотические условия в бассейне осадконакопления претерпевали более существенные перемены, в результате которых у деревьев могли формироваться единичные кольца прироста. О возможности подобного развития событий говорится ниже, исходя из отсутствия стволов деревьев, у которых кольца сохранялись в древесине корней. Нужно иметь в виду и то, что и в предшествующие восходу Солнца времена в ходе роста, отмирания и накопления растительной массы происходили изменения параметров абиотической среды, которые могли привести к образованию колец прироста у деревьев. Однако в условиях длительных суток такие явления должны были иметь место весьма редко, и это подтверждается тем, что у деревьев карбона либо есть единичные кольца прироста, либо их вообще нет. Естественно, эти древесные растения не могли достигнуть высоты 70 м и нескольких метров в диаметре за 1-2 года, как полагают некоторые исследователи. Достоверных свидетельств такого явления не знает история развития царства растений, и ныне они не наблюдаются. Поэтому вполне обоснованно многие ученые полагают, что эти деревья росли в однообразных климатических условиях, которые не претерпевали существенных, резких изменений в течение десятков и сотен лет. А такой климат должен был быть характерным как раз для продолжительных дней и ночей каменноугольного периода. Это непосредственно следует из того, что в данном периоде геологической истории Солнце надолго застывало почти в одной точке на небе относительно разных конкретных территорий осадконакопления всего земного шара. При этом солнечное излучение играло роль главного фактора, определяющего климатическую систему Земли.

Таким образом, из существования суток в десятки тысяч лет в каменноугольном периоде следует, что в это время истории Земли возникали особые климатические, в общем, абиотические условия, под действием которых могли происходить отмирание и накопление растительной массы. Представление, что именно таким путем накапливались остатки лесной растительности, которые слагали угольные пласты гумолитов в карбоне, как показано выше, находится в согласии с фактическими данными. Необходимые необычные абиотические условия их отмирания и накопления в соответствии с фактическими данными возникали, как уже сказано, в результате приближения территории осадконакопления к теневой стороне, ее перехода на эту сторону и пребывания в глубоком мраке ночной тьмы продолжительное время. С этим были связаны имевшие место разные фазы развития бассейна угленакопления, что подтверждается фактическими данными. При этом было несколько разных фаз развития, отмирания и накопления материнского исходного вещества угольного пласта, каждая из которых в соответствии с нашими расчетами в нижнем карбоне могла составлять от тысячи до десятков тысяч лет. Наконец, отметим, что изложенная здесь концепция об отмирании и накоплении лесной растительности, из которой формировался уголь в каменноугольном периоде, находится в полном согласии с вполне достоверным заключением известного ученого : «Накопление материнского вещества большинства углей происходило не в водоеме путем сноса и отложения его там, а на суше» (Залесский, 1913).

3. Источник тепла при углефикации материнской растительной массы угля

Сейчас накоплено большое количество данных о высоких значениях палеотемператур, которые проявлялись у земной поверхности в геологическом прошлом и сопровождали образование осадочных пород. Известно, что образование каустобиолитов происходило под действием высоких температур. Эти высокие температуры, как следует из огромного числа ныне накопленных представительных фактов, были не эндогенного происхождения. Об этом свидетельствует в первую очередь то красноречивое обстоятельство, что фактор современной глубины залегания пород никак не согласуется с температурой (степенью) преобразования ОВ (Аксиров, 1988, 1989, 1999; Витвицкий, Шапенко, 1976; Махнач, Панов, 1976; Панов, 1975; Шапенко, Шепеткин, 1978). По всем данным, при формировании горючих ископаемых в прошлом одним из главных источников тепла служила солнечная радиация, которая в условиях длинных суток играла более эффективную роль в возникновении высоких температур у земной поверхности, чем ныне (Аксиров, 1988, 1989,1997, 1999). Это относится и к углефикации, в частности к превращению лесной растительности в гумолитов в каменноугольном периоде, когда сутки составляли десятки тысяч лет. В это время Солнце надолго застывало почти в одной точке неба относительно конкретных территорий, и солнечная радиация непрерывным потоком прогревала земную поверхность в течение длительного времени. Это касается и того случая, когда плотность потока солнечной радиации была довольно высокой в ходе длинного дня. Интенсивная инсоляция конкретных локальных мест продолжалась достаточно долго. Поэтому солнечная энергия могла проникать сквозь осадочный слой и доходить на следующий же день до накопленной предыдущей ночью биомассы.

В процессе углефикации, по всем данным, существенное участие принимали и широкомасштабные пожары, которые возникали под влиянием непрерывно нарастающей инсоляции и жары в первый же день после накопления ОВ предыдущей ночью. В карбоне с восходом Солнца растения вновь возвращались на те пространства, экологические позиции, где их развитие могло быть прервано или ущемлено наступлением теневой стороны. После развертывания нового дня и завершения трансгрессии наиболее возвышенные места территории, охваченной затоплением, оставались свободными от воды. Кроме того, с течением времени вода высыхала из-за роста интенсивной инсоляции, освобождая места для наземной растительности. В этих местах, свободных от воды, возникали растения, интенсивному развитию и расцвету которых благоприятствовали относительно высокая влажность атмосферы и непрерывное освещение. Под действием непрерывно растущей интенсивности инсоляции возникали постепенно улучшающиеся новые абиотические условия для развития организмов, в том числе и лесной растительности. С течением времени в результате наступления оптимальной инсоляции складывались очень благоприятные экологические условия для развития и процветания флоры. При этом растительность росла на осадочных породах, покрывавших и биомассу, которая погибла в течение предыдущей ночи. В дальнейшем с еще большим повышением интенсивности инсоляции соответственно повышались температура и дневная жара, поэтому начинались крупномасштабные лесные пожары. Следы этих пожарищ четко запечатлены у кровли угольного пласта (Смит, 1968). К этому времени отмершее за ночь органическое вещество покрывалось защитным осадочным слоем. Однако, как уже отмечено, Солнце надолго застывало в одной точке неба относительно бассейна осадконакопления, поэтому солнечная энергия проникала сквозь осадочный слой и доходила до кровли материнского вещества угольного пласта, приводя к пожарам. Кроме того, огонь, бушевавший у земной поверхности, просачиваясь до ОВ, интенсифицировал, а порой и сам провоцировал пожары. Обо всем этом свидетельствуют фактические данные, прямо указывающие на то, что пожары были характерной чертой для кровли угольного пласта в карбоне. Лесными пожарами объясняется и то, что углефикация часто протекала при значительно более высоких температурах, чем те, которые могли быть обеспечены внешним нагревом. Есть многочисленные и убедительные свидетельства того, что основной этап процесса углефикации в каменноугольном периоде протекал именно по такому сценарию (Аксиров, 1988, 1989, 1997, 1999; Витвицкий, Шапенко, 1976; Смит, 1968). При этом в соответствии с нашим представлением огонь в основном должен был охватывать поверхность угольного пласта, мало затрагивая глубинные части, что и имело место в самом деле (Смит, 1968). Установлено, что лесные пожары были причиной образования фюзена, столь типичного для трансгрессивной фазы формирования угольных циклотем. Такие пожары приводили к образованию древесного угля, неотличимого от фюзена. Террас и другие (Terres et al.,) дали физическое доказательство именно такого происхождения фюзена (Смит, 1968). Таким образом, по свидетельству убедительных фактов, в карбоне углефикация протекала не под влиянием эндогенного тепла, как традиционно принято считать, а под действием непрерывно растущей интенсивности инсоляции, характерной для освещенного времени длительных суток, и лесных пожаров. Интенсивная инсоляция и соответствующая высокая температура, которая в полной мере разворачивалась в полуденную жару, могли продолжаться и во второй половине палеодня, так что прогревание ОВ непрерывными солнечными лучами было интенсивным и продолжительным. Тем не менее, по свидетельству фактов, здесь свою существенную роль сыграли и широкомасштабные пожары, которые возникали из-за нарастания интенсивности инсоляции и жары в ходе повышения положения Солнца над горизонтом. Об этом свидетельствуют высокие температуры, при которых протекала углефикация и которые не могли быть обеспечены внешним нагревом.

4. Образование единичных колец прироста у деревьев карбона

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

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

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

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

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

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

5. Угленакопление в мезозое и кайнозое

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

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

6. Формирование сапропелевых углей в условиях длительных суток

Как говорилось выше при рассмотрении четвертого примера угольного цикла карбона, описанного Ригером из Западной Виргинии (Дафф и др., 1971), накопление материнской биомассы для сапропелевых углей приходилось на другой этап продолжительных суток, отличный от времени отмирания и накопления ОВ гумолитов. И формировались сапропели в основном из скоплений спор, водорослей или мацерированного растительного материала (Гринсмит, 1981). Анализ фактических данных, с нашей точки зрения, приводит к выводу, что эта органическая масса развивалась в первой половине дня после формирования морской обстановки, в процессе медленной регрессии в виде подводного осадка. В ходе интенсивного высыхания воды, о котором неоднократно уже говорилось, морская обстановка постепенно переходила в застойные водоемы, озера на аллювиальных равнинах, где развивалась биомасса (Аксиров, 1999). Отмирание органической массы происходило вследствие повышения температуры и солености, в условиях сильного испарения воды; в общем, из-за иссушения территории осадконакопления и повышения дневной жары в результате интенсивного нарастания инсоляции в ходе движения Солнца к верхней кульминации. В первичный исходный материал, естественно, попадали и останки животных, которые обитали в водоеме. Этим объясняется и то, что сапропели богаты жировыми и протеиновыми веществами. При этом углефикация биомассы на первом и главном этапе протекала под действием нарастания жары и плотности потока непрерывной солнечной радиации, что было характерно для инсоляции в первой половине дня продолжительных суток карбона. В этом процессе и здесь так же, как в случае образования гумолитов, существенную роль могли играть широкомасштабные пожары, которые были характерны для данного этапа палеодня.