Кайнозое

Кайнозойская эра, наступившая после теплой мезозойской, характеризуется постепенным похолоданием климата. Самое теплое время было, вероятно, в эоцене, после чего температура поверхности планеты начинает понижаться. Направленное похолодание, приведшее к образованию, развитию и существованию современных криогенных условий, началось еще в миоцене (26.4-5.5 млн.л.н.). В это время формируется ледовый покров Антарктиды, достигший максимальных размеров к концу периода. Его размеры, по оценкам ученых, превышали современные почти в два раза.

Во второй половине миоцена появились мерзлые породы и в северном полушарии. По мнению М.К.Гавриловой (1988) на территории Якутии сезонное промерзание грунтов началось 10-12 млн. лет назад. Во второй половине плиоцена происходит значительная перестройка климата на северо-востоке Азии. В это время усиливается тренд к похолоданию и фиксируется первая волна многолетней мерзлоты (Величко, 1999; Величко и др., 1998). В дочетвертичное время оледенению подвергаются Гренландия, горные массивы Америки и Евразии. На равнинах наиболее древние мерзлые породы, сохранившиеся до настоящего времени, отмечены на Чукотском полуострове.

Однако наиболее сложные климатические изменения произошли в плейстоцене. Следы многолетнего промерзания горных пород в раннем плейстоцене обнаружены в Западной Сибири, на севере Якутии, в Монголии, Европе, Северной Америке и пр. Направленное общее похолодание климата происходило при значительном увеличении площади суши за счет снижения уровня Мирового океана, вызванного и тектоническими причинами, и консервацией воды в ледниках суши. На фоне общего похолодания в плейстоцене наблюдались как наиболее холодные периоды – криохроны, так и сменяющие их теплые эпохи – термохроны. В соответствии с колебанием климата происходило или нарастание мощности мерзлоты и площади ее развития (аградация), либо наблюдался обратный процесс (деградация). На приморских низменностях Северо-Востока России, возможно, и на севере Якутии потепление климата приводило только к частичной деградации «мерзлоты». В более южных районах мерзлые толщи в периоды термохронов полностью протаивали.

Похолодание климата сопровождалось покровным оледенением суши. Однако, для интенсивного роста ледников помимо низких отрицательных температур необходимо наличие атмосферных осадков. Поэтому в наиболее холодные эпохи, когда морские бассейны на значительной площади покрывались ледяным панцирем, величина испарения с водной поверхности в субполярных широтах резко снижалась и, вследствие этого, уменьшался приток атмосферных осадков на континенты, и, следовательно, рост ледников прекращался. Первые, достоверно определенные признаки оледенения – окского (шайтанского в Западной Сибири), относятся к концу раннего плейстоцена. Наиболее широкое распространение ледниковые покровы на территории современной России получили в период среднего плейстоцена, так называемое днепровское оледенение Русской платформы. В Европе ледник двигался со Скандинавских гор и максимально продвинулся на юг по долине Днепра. В Западной Сибири его аналогом считается самаровское оледенение. Следы ледника обнаруживаются в районе г.Ханты-Мансийска (д.Самара). Однако, далеко не все исследователи согласны с такой реконструкцией. И.Л.Кузин, например, вообще отрицает наличие покровных оледенений в Западной Сибири и на значительной части Русской платформы (2005). Свои выводы он подкрепляет богатым фактическим материалом полевых исследований. Завершился средний плейстоцен московским (тазовским в Сибири) оледенением, которое следовало за максимальным днепровским после относительно теплого рославльского (ширтинского) периода.

В начале позднего плейстоцена климат был теплым и влажным – микулинское (казанцевское) время, поэтому на большей части суши северного полушария произошло полное оттаивание многолетнемерзлых пород и исчезновение ледников.

Примерно 60-70 тыс. лет назад начался новый криогенный период – валдайский (зырянский), внутри которого выделяется относительно теплое брянское (каргинское) время. Наибольшее похолодание климата произошло в конце позднего плейстоцена (сартанское время), в период 30-10 тыс. л.н. В северном полушарии оно сопровождалось регрессией моря и его «оледенением» (по Романовскому, 1983). Уровень Мирового океана по оценкам различных исследователей понизился от 60 до 130 и более метров (по отношению к современному). В Сибири температура воздуха была ниже современной на 7-8°. Размеры ледников, как в Европе, так и Азии, были относительно невелики, в то время как многолетнемерзлые толщи формировались на огромных пространствах.

Начало голоцена (10 тыс. л.н.) связано с быстрым разрушением оледенения моря и суши, отступанием южной границы многолетнемерзлых пород далеко на север. Наибольшее протаивание мерзлых толщ с поверхности наблюдалось в период голоценового климатического оптимума, примерно 8-4 тыс. лет назад. В середине голоцена во всем северном полушарии отмечалось повышение среднегодовой температуры воздуха на 1, 2° по сравнению с концом XIX века (Антропогенные изменения…, 1987). В Западной Сибири мощные мерзлые плейстоценовые толщи не успели полностью оттаять за довольно короткий период, и поэтому в настоящее время в центральных районах региона реликтовая мерзлота вскрывается скважинами на различных глубинах, обычно от 100 до 300 м.

Примерно 4-5 тыс. лет назад началось последнее масштабное похолодание и новообразование мерзлоты. На севере, где мощность протаявшего слоя за период голоценового оптимума была невелика, произошло смыкание молодых мерзлых толщ с древними плейстоценовыми, а на более южных участках образовалась двухслойная мерзлота.

Значительные колебания климата происходили и в исторический период времени. В течение последнего тысячелетия наблюдались периоды значительных потеплений: в средневековье (1050-1330 гг.) и в настоящее время (с 1840 г.). После средневекового потепления, которое оценивается в 0, 3°С по сравнению с концом XIX в., следует длительный промежуток похолодания, известный как «малый ледниковый период» (1350-1840 гг.). Тогда температура воздуха понизилась примерно на 0, 5-0, 6° ниже средней многолетней, рассчитанной по данным инструментальных наблюдений. Следует отметить, что на приморских равнинах и внутри континентов, периоды колебаний климата значительно отличались между собой.