Геофизика

Возможность использования данных палеонтологии в геофизике связана с тем, что многие минеральные скелеты, образующиеся путем аккреции, служат идеальными регистрирующими структурами, в которых в первую очередь отражается ритмика роста, обусловленная свойственной всем природным процессам цикличностью солнечного, лунного или иного происхождения. На поверхности раковин моллюсков и брахиопод, на эпитеке кораллов можно наблюдать многочисленные линии и кольца роста, которые располагаются на различном расстоянии друг от друга. Следы ритмичности в аккреции скелетного материала часто хорошо заметны также на поперечных срезах и в шлифах.

В скелетах современных морских беспозвоночных запечатлеваются циклы различной продолжительности - от полусуточных до годичных [1307]. Эта особенность использована для определения числа дней в году для прошлых геологических эпох. Впервые такие исследования были проделаны Дж. Уэллсом [2477] на девонских и каменноугольных кораллах, а затем другими учеными [329, 1316, 1511, 2068, 2257, 2426] на ископаемых различного возраста и различной систематической принадлежности. В целом эти данные показывают, что в палеозое год включал значительно больше дней чем сейчас - приблизительно от 380 до 400 и более. Это совпадает с результатами теоретических расчетов, согласно которым скорость вращения Земли вокруг оси в прошлом была выше, чем ныне (число дней в году больше), поскольку наблюдается постепенное ее уменьшение из-за приливного трения в системе "Солнце - Земля - Луна". Данные еще недостаточны для того, чтобы судить о динамике этого замедления, хотя высказано предположение, что оно было неравномерным [2068]. Кроме того, выдвигаются обоснованные сомнения в правильности получаемых таким способом цифр, так как ритмы роста не всегда хорошо видны на скелете, а их интерпретация зачастую неоднозначна [553].

Д. Рауп и С. Стэнли [864] предположили, что если кривая изменения числа дней в году на протяжении фанерозоя будет откалибрована, то по ней можно будет решать обратную задачу - определять возраст ископаемых в миллионах лет. Однако очевидно, что такая кривая вследствие неизбежного разброса точек (индивидуальных определений) будет иметь весьма широкий доверительный интервал, и точность выполненных таким способом датировок будет очень малой.

Недавно к результатам палеонтологических исследований проявили интерес тектонисты. В геотектонических гипотезах о расширяющейся и пульсирующей Земле [692] предполагается, что радиус нашей планеты увеличивается, а следовательно, вращение Земли замедляется.

Палеонтологические данные и основанные на них палеоклиматические реконструкции свидетельствуют, что в мезозое и раннем кайнозое наклон оси вращения Земли к плоскости эклиптики мог значительно отличаться от современного (23, 5°) и составлял 5-15° [1517, 1520]. В полярных областях (как в Арктике, так и в Антарктике) палеоклимат в мезозое и раннем палеогене был очень теплым (субтропического типа); на широтах 70-85° росли вечнозеленые леса. Если теплый климат может быть объяснен действием ряда факторов (иным характером океанической циркуляции, повышенным содержанием СО₂, низким альбедо и т. д.), то существование вечнозеленых растений в условиях полярной ночи продолжительностью от двух до пяти месяцев даже при условии благоприятного температурного режима невозможно. Только при очень слабом наклоне земной оси возможна ситуация, когда зона полярной ночи будет крайне незначительной, а сезонность минимальной. Очевидно, что палеонтология может дать вполне надежные указания на изменения ротационного режима Земли, которые другими способами получить не удается. Не все исследователи согласны с таким заключением, поскольку в оранжереях тропические вечнозеленые растения хорошо переносят темноту [1287].