TOM 89 NR 12GRUDZIEŃ 1988 WSZECHŚWIAT

/ CK\

W SZECHŚW IAT

TOM 89 NR 12 GRUDZIEŃ 1988

Z aleco n o do b ib lio te k n a u c z y c ie ls k ic h i lic e a ln y c h pism em M in istra O św ia ty n r IV /O c-2734/47

W ydano z pom ocą finansow ą Polskiej A kadem ii N auk

TREŚĆ ZESZYTU 12 (2300)

R. M o l a s , T e o ria M ila n k o w ic z a w ś w ie tle a k tu a ln y c h b a d a ń ... 269 M. W . L o r e n c , W s tę p n e b a d a n ia g e o lo g ic z n e p ó łn o c n e j części gór P aim dn

( A r g e n t y n a ) ... 274 A. C z a r n e c k i , W ie lk o ś ć p lo n u a b ila n s e n e r g e t y c z n y ... 279 Z. K i 1 i a ń s k a, M o le k u la rn a o rg a n iz a c ja w iru sa H IV , c z y n n ik a w y w o łu ją c e g o

A I D S ... 281 W . H a r m a t a , O śp ie w ie p o ra n n y m p t a k ó w ... 283 J. K o t e j a, Do czego m o g ą słu ż y ć sa m c e czerw ców , czy li o d ic h ro n ii se k su a ln e j

i b r a te rs k ie j f o r e z j i ... 285

D ro b iazg i p rz y ro d n ic z e

Z d ziejó w p o ls k o -e s to ń s k ic h sto s u n k ó w n a u k o w y c h (J. R om ankow ) . . . . 287 J a k u rz ą d z a m te r ra riu m d la zw in ek ? (G. C h ł o p i c k i ) ... 288 M a so w a in w a z ja o m a c n ic o w a ty c h n a g n iazd o trz m ie la w g n ieźd z ie p ta k a

(M. J e l i ń s k i ) ...289

W sz e c h ś w ia t p rz e d 100 la t y . ... .... . 289

R o z m a i t o ś c i ... .... . 291

R e cen zje

N. P. K r i v o ś e i n a, A . I. Z a j c e v, J. B. J a k o v 1 e v, N a se k o m y e — r a z r u ś ite li g rib o v v le s a c h E v ro p e js k o j ć a sti SSSR (M. Z. S zczepka) . . , , 292 R. A. D a y , H o w to W r ite a n d P u b lish a S cien tific P a p e r (M. J a s ie ń sk i) . . 292 A tla s s k a ln ic h , zem n ich a p ń d n ic h tv a r u . R ed. J. R u b in i B. B a la tk a (P. M igoń) 293

K o m u n i k a t ... 294

S p i s p l a n s z

I. JELEŃ p rz y lu d z k ie j z a g ro d zie. F ot. D. K arp II. BEKAS KSZYK. F ot. D. K arp

III. JA SZCZU RK A Z W IN K A . F ot. W . L ipiec IV. O STN IC A W Ł O S O W A T A . F o t. J. M e n d a lu k

O k ł a d k a : BĄCZEK I x o b r y c h u s m i n u t u s L. F ot. H. A n d rz e je w sk i

P I S M O P R Z Y R O D N I C Z E

O R G A N P O L S K I E G O T O W A R Z Y S T W A P R Z Y R O D N I K Ó W I M. K O P E R N I K A

TOM 89 ZESZYT 12

(ROK 107) GRUDZIEŃ 1988 (2300)

RYSZARD MOLAS (Zamość)

TEORIA M ILANKOW ICZA W ŚWIETLE AKTUALNYCH BADAN

W ostatnich latach dużo uw agi pośw ięca się badaniom zmian klim atycznych na Ziemi. Po­

dejm ow ane są próby określenia w spółczesnych tendencji zmian klimatu i w yjaśnienia ich przy­

czyn. Poznanie praw rządzących klimatem na­

szej planety jest jednym z najważniejszych za­

dań w spółczesnej nauki. W w yjaśnianiu przy­

czyn obserw ow anych obecnie wahań klim a­

tycznych m usim y sięgać do przeszłości Ziemi, która m oże dostarczyć nam w iedzy, będącej sw ego rodzaju kluczem do przewidywania przyszłości.

Od kilkunastu lat na św iecie odnotowuje się postępujący wzrost zainteresow ania astrono­

miczną teorią zmian klimatu, sformułowaną w 1930 roku1 przez serbskiego klim atologa Milu- tina M ilankowicza. Przyczynił się do tego m ię­

d zy innym i postęp w badaniach osadów głębo- komorskich, polegający na oznaczaniu składu izotopów tlenu w organicznych osadach w ę ­ glanow ych. Zmiany zawartości 180 i 160 w pro­

filach geologiczn ych dostarczyły w ielu now ych informacji o wahaniach term icznych na Ziemi w czasie czwartorzędu.

N azw isko M ilankowicza jest dość często w ym ieniane w piśm iennictw ie geograficznym.

Jego teoria przedstawiana jest jednak bardzo pobieżnie, w związku z czym budzi pew ne nie­

porozumienia. Dlatego też, warto ją poznać do­

kładniej, tym bardziej, że w naszym kraju mało

ł> T e o r ia p o w s ta w a ła p rz e z w ie le la t i b y ła u z u p e łn ia n a w la ta c h tr z y d z ie s ty c h . D a ta t a j e s t w ię c w p e w n e j m ie rz e u m o w n a .

uwagi pośw ięcano nie tylko samej teorii M i­

lankowicza, ale i badaniom paleoklim atologicz- nym.

W P Ł Y W Z M IA N N A C H Y L E N IA O S I ZIE M S K IE J O R A Z K SZTA ŁTU O RBITY N A N A T Ę Ż E N IE P R O M IE N IO W A N IA

S Ł O N E C Z N E G O N A G Ó R N E J G R A N IC Y A TM O SFER Y

Jak wiadomo, Ziemia porusza się dookoła Słońca po orbicie w kształcie elipsy. W zw iąz­

ku z tym, natężenie prom ieniowania słon ecz­

nego w lipcu, gdy Ziemia znajduje się w aphe- lium, jest o 3,6% m niejsze od średniego dla roku, a w styczniu, gd y Ziemia znajduje się w perihelium, jest o 3,5% większe. Gdyby Ziemia była jedyną planetą krążącą w okół Słońca to jej orbita nie ulegałaby żadnym zmianom. Po­

nieważ jednak na Ziemię oddziałują siły przy­

ciągania innych planet Układu Słonecznego, to kształt orbity ziem skiej zmienia się cyklicznie w granicach określonych wartością mimośrodu elipsy. Długość cyklów zmian mimośrodu nie jest stała. W edług M ilankowicza, dla ostatnich 600 000 lat w ynosi ona średnio 92 000 lat.

O becne nachylenie osi ziem skiej w zględem płaszczyzny orbity w yn osi 66°33'. N achylenie płaszczyzny równika ziem skiego do płaszczyz­

ny ekliptyki w ynosi w ięc 23°27'. W skutek od­

działywania sił grawitacji K siężyca i sąsied­

nich planet płaszczyzna orbity w ykonuje ruchy

i nachylenie to zmienia się cyklicznie od 21°48'

do 24°24'. Długość cyklu w ynosi średnio około

40 tys. lat.

2.70

Ponieważ Ziemia nie jest idelną kulą ze środ­

kiem ciężkości położonym w jej centrum, oprócz zmian nachylenia osi ziem skiej zach o­

dzi także zjaw isko precesji. Oś ziem ska w y k o ­ nuje obrót w zględem prostej prostopadłej do płaszczyzny orbity i zakreśla pow ierzchnię stożka. W czasie 26 000 lat cała Ziemia w y k o ­ nuje obrót w zględem tej prostej. W rezultacie teg o obrotu zmienia się położen ie kardynal­

nych punktów ekliptyki (m.in. rów non ocy w io ­ sennej i jesiennej) oraz p ołożen ie perihelium i aphelium. Poniew aż punkt rów non ocy w io se n ­ nej w ykonuje ruch n iezależn ie od precesji w kierunku przeciwnym , cyk l precesji w zględem punktu rów nonocy w iosennej (punktu Barana) w yn osi średnio 21 tys. lat. Precesja pow oduje zm iany długości p oszczególnych pór roku oraz zmianę pory roku, w której Ziemia położona jest najbliżej Słońca. O becnie Ziemia znajduje się w perihelium 2—3 stycznia, ale za 5,5 tys.

lat będzie najbliżej Słońca w kw ietniu, a za 11 tys. lat w lipcu. Za 21 tys. lat ponow nie b ę ­ dzie w perihelium w styczniu. O becne astrono­

m iczne półrocze letnie jest o n iecałe 8 dni dłuż­

sze od półrocza zim ow ego. W najbliższej przy­

szłości będzie ono w dalszym ciągu się w y d łu ­ żać, a następnie skracać na korzyść półrocza zim owego.

Precesja pociąga za sobą zm iany natężenia prom ieniowania przypadającego na określony m iesiąc lub sezon. Podczas gdy obecnie n aj­

w ięcej energii słonecznej dociera do Ziemi w styczniu, za 11 ty sięcy lat najw ięcej będzie w lipcu. O amplitudzie sezon ow ych w ahań pro­

m ieniow ania decyduje kształt orbity. Im orbi­

ta jest bardziej w ydłużona (w iększy mimo- śród), tym w iększe są sezon ow e dysproporcje prom ieniowania. Jak w yn ika z obliczeń, w przeszłości prom ieniow anie przypadające na dany sezon m ogło być aż o 30% w iększe lub m niejsze od średniego dla roku. G dyby orbita ziem ska była kołem, to natężenie prom ieniow a­

nia w e w szystkich m iesiącach b yłob y takie sa ­ mo i precesja nie m iałaby w p ływ u na se zo ­ now y rozkład prom ieniowania.

Opierając się na dorobku astronom ii (m.in.

na w yliczeniach Lagrange'a i M iszkowicza) Mi- lankow icz obliczył w ahania natężenia prom ie­

niow ania na górnej granicy atm osfery dla w y ­ branych szerokości geograficznych. M ilanko- wicz jako pierw szy w ziął pod uw agę w p ły w trzech w ym ienionych czynników astronom icz­

nych na klim at Ziemi. W yliczen ia w yk onane zostały dla ostatnich 600 000 lat, a następnie uzupełnione do m iliona lat w stecz. W celu w y ­ elim inow ania w p ływ u długości astronom icz­

nych pór roku na w yniki obliczeń, M. M ilan- kow icz podzielił rok na d w ie rów ne części, na­

zyw ając je półroczam i kalorycznym i. O blicze­

nia natężenia prom ieniow ania (w yrażonego w jednostkach um ownych) w yk onane zostały od­

dzielnie dla półrocza zim ow ego i letn ieg o w w ybranych szerokościach geograficznych.

M. M ilankow icz przyjął, że długość dłuższej półosi elip sy orbity ziem skiej była stała. Zm ie­

niała się jed yn ie półoś krótsza. W raz z nią zm ieniała się wartość m imośrodu i średnia od­

leg ło ść od Słońca. Jednakże zm iany te b y ły niew ielk ie w om awianym okresie i nie zaw aży­

ły w edług autora teorii na całkow itej ilości energii słonecznej docierającej do Ziemi w cią­

gu roku. Zmieniał się jed ynie geograficzny i sezon ow y rozkład prom ieniowania.

N ajw iększe znaczenie klim atyczne, w edług M ilankowicza, m iały zm iany nachylenia płasz­

czyzny równika ziem skiego do płaszczyzny ekliptyki. W zrost kąta nachylenia o

spra­

wiał, że strefa m iędzyzwrotnikowa rozszerzała się o 2° szerokości geograficznej (około 220 k i­

lometrów). Zwiększała się też strefa polarna na półkuli północnej i południowej. W rezulta­

cie, prom ieniowanie letnie w w yższy ch szero­

kościach geograficznych obu półkul wzrastało o ponad 4%. Na równiku następow ał w tym czasie nieznaczny spadek w artości prom ienio­

wania. W półroczu zim owym natom iast na obu półkulach natężenie prom ieniowania było m niejsze. N ajw iększy jego spadek (w w artoś­

ciach bezw zględnych) zaznaczył się w pasie 33— 55° szer. geogr. obu półkul. W w yniku zm iany nachylenia płaszczyzny równika do płaszczyzny ekliptyki w pasie 45°N — 45°S zaznaczyło się zm niejszenie prom ieniowania rocznego, a w pasach 45— 90° obu półkul — zw iększenie. Poniew aż wahania nachylenia płaszczyzny równika do płaszczyzny ekliptyki w y n o siły prawie 3° to sezon ow e zm iany pro­

m ieniow ania m ogły być znaczne. Jak w ynika z obliczeń, nachylenie płaszczyzny równika de­

cydow ało o w artości prom ieniowania głów nie w w ysokich szerokościach geograficznych.

Zmiany mimośrodu orbity i precesja odgryw a­

ły tam zdecydow anie mniejszą rolę. W niskich szerokościach geograficznych o w ahaniach pro­

m ieniow ania (przypadającego na kaloryczne półrocze) decydow ała wartość mimośrodu or­

bity ziem skiej oraz precesja. Mimośród okre­

ślał amplitudę wahań prom ieniowania, a pre­

cesja okres wahań. Gdy Ziemia znajdowała się w perihelium latem to prom ieniowanie letnie w niskich szerokościach geograficznych półku­

li północnej wzrastało. Zm niejszało się w tym czasie prom ieniowanie zim owe. Gdy prom ie­

niow anie letnie na półkuli północnej było du­

że, w niskich szerokościach geograficznych półkuli południowej było małe i odwrotnie. Tak więc, w odróżnieniu od zmian prom ieniowania pod w pływ em zmian nachylenia płaszczyzny równika względem płaszczyzny ekliptyki, sezo­

now e zmiany prom ieniowania w tym przypad­

ku na obu półkulach nie b y ły jednoczesne.

W ahania prom ieniowania dla kalorycznego półrocza letn iego i zim ow ego m iały różny prze­

bieg na różnych równoleżnikach. N akładanie się cyklicznych zmian astronom icznych o okre­

sach około 21,40 i 92 tys. lat daw ało w efek cie dość skom plikow any obraz zmian geograficz­

n ego rozkładu prom ieniowania, tym bardziej, że cykle nie m iały przez cały czas identycznej długości. K lim atyczne konsekw en cje ty ch zmian okazałyby się jeszcze bardziej złożone, gd y rozw ażylibyśm y zmiany cyrkulacji atmo­

sferycznej pod w pływ em sezon ow ych zmian

prom ieniowania.

W s z e c h ś w ia t, t. 89, n r 12/1988

271

Na podstaw ie w ykonanych obliczeń wahań prom ieniowania na górnej granicy atmosfery w wybranych szerokościach geograficznych M. M ilankowicz obliczył wahania temperatury powietrza na poziom ie morza (uwzględniając w p ływ atm osfery ziem skiej i straty energii uchodzącej w przestrzeń kosmiczną). W w y so ­ kich szerokościach geograficznych półkuli pół­

nocnej temperatura najcieplejszego m iesiąca podlegała w iększym wahaniom niż m iesiąca najchłodniejszego. W pasie 55—65°N średnia temperatura najcieplejszego m iesiąca mogła być niższa od obecnej o 5°C w czasie zm niej­

szonego prom ieniowania i w yższa o 6—7°C w czasie podw yższonego promieniowania (dane dla ostatnich 130 tys. lat). Na uw agę zasługuje fakt, że letnie ochłodzenia były w iększe w śre­

dnich i w ysokich szerokościach geograficznych niż w niskich. W ykresy zmian temperatury ma­

ją najbardziej skom plikowany przebieg w pa­

sie 55—65°N, gdzie w równym stopniu zazna­

czał się w p ły w w szystkich trzech opisyw anych czynników astronomicznych. W w yższych sze­

rokościach geograficznych przebieg wahań temperatury naw iązyw ał do zmian nachylenia osi ziem skiej, a w niskich do precesji i zmian mimośrodu orbity ziemskiej.

W A H A N IA P R O M IE N IO W A N IA SŁO N E C Z N E G O P R Z Y C Z Y N Ą R O Z W O J U I Z A N IK U LĄ D O L O D Ó W

Temperatura półrocza letniego decydow ała 0 długości zalegania pokryw y śnieżnej i w y so ­ kości granicy w iecznych śniegów , pow yżej której m ogły rozwijać się lodow ce. Obniżenie temperatury półrocza letniego pow odow ało przesunięcie granicy w iecznych śniegów około 650 metrów w dół. W ten sposób m ogło być zainicjow ane rozległe zlodow acenie górskie w Skandynawii. O bniżenie temperatury półrocza letniego w w yższych szerokościach geograficz­

nych pow odow ało dłuższe zaleganie pokrywy śnieżnej i — co się z tym w iąże — zw iększone straty prom ieniowania w wyniku zw iększonego albedo. Pokrywa śnieżna odbija około 80%

prom ieniowania słonecznego. W efekcie ochło­

dzenie klimatu pogłębiało się. W miarę rozro­

stu lądolodu wzrastał jego w p ływ na ochładza­

nie dolnej warstw y atmosfery. Granica w iecz­

nych śniegów obniżyła się do poziomu morza 1 w ten sposób mógł uformować się rozległy lądolód o grubości ponad 1000 metrów. W e­

dług obliczeń, ochładzający w pływ lądolodu odpowiada obniżeniu granicy w iecznych śn ie­

gów o blisko 1200 metrów.

Gdy natężenie prom ieniowania słonecznego dla kalorycznego półrocza letniego wzrastało, na obszarach przylegających do lądolodów podnosiła się temperatura powietrza. Na tych obszarach, gdzie temperatura przez dłuższy czas była dodatnia, lądolód zaczynał topić się.

W centrum lądolodu w związku z ochłodzeniem wraz z w ysokością (o 0,6°C na każde 100 m e­

trów grubości lodu) lądolód nie podlegał top­

nieniu. W zrost temperatury mógł być n iew y ­ starczający do zniw elow ania ochładzającego

w pływ u czapy lodow ej i w ów czas lądolód w znacznej części mógł przetrwać do następnego ochłodzenia, spow odow anego zm niejszeniem natężenia prom ieniowania letniego. W edług M. M ilankowicza, wahania krzywej prom ienio­

wania letniego odzw ierciedlały się najwyraź­

niej w zmianach zasięgu lądolów na półkuli północnej. Im dalej na północ, tym mniej było nasunięć lądolodu i tym dłużej trwały zlodow a­

cenia. Można w ięc m ówić o różnej ilości zlo ­ dowaceń w zależności od szerokości geogra­

ficznej. Podczas gdy, w edług M ilankowicza, w naszych szerokościach geograficznych było 9 zlodowaceń, na północy były cztery, a na skraj­

nej północy tylko dwa.

O ile przebieg temperatury na powierzchni nie zlodow aconego lądu naw iązyw ał do krzy­

wej promieniowania, to przy pokryciu lądu lo ­ dem trochę od niego odbiegał. Średnia tem pe­

ratura najcieplejszego m iesiąca m ogła utrzy­

m ywać się na obniżonym poziom ie w związku ze stratami ciepła na topnienie lodu. Tak więc, w warunkach glacjalnych wzrost temperatury był opóźniony w stosunku do wzrostu natęże­

nia promieniowania i był m niejszy niż w w a­

runkach interglacjalnych.

R O Z W Ó J T E O R II M IL A N K O W IC Z A

Astronomiczna teoria zmian klimatu po jej ogłoszeniu spotkała się ze sprzeciwem znanych badaczy czwartorzędu. Zagorzałym przeciwni­

kiem M ilankowicza był Albert Penk, który nie szczędził epitetów pod adresem teorii. N ie bra­

kow ało jednak zwolenników. W. Kóppen sko­

m entował krytyczne uwagi Penka: ,,Penk m y­

śli, że może swoim wspaniałym wielkim cia­

łem zatrzymać wezbraną rzekę". Sam M. M i­

lankowicz nie bronił teorii. W sw ych pam ięt­

nikach napisał: „W iele odkryć naukowych, da­

lece w iększych od m ojego, było nie uznaw a­

nych przez w iele lat. W iem, że gdyby moja praca była istotnym wkładem do nauki, to znajdzie sw oją drogę bez niczyjej pom ocy i re­

komendacji czy pochwały".

O becnie astronomiczna teoria zmian klimatu przeżywa renesans. Znalazła gorących zw olen ­ ników w w ielu krajach. Jednym z najgorliw ­ szych kontynuatorów idei M ilankowicza jest Andre Berger z U niversite Catholiąue de Lou- vain-La-Neuve w Belgii. Napisał on kilka bar­

dzo w artościow ych prac, dokonując na now o w ielu obliczeń. Dysponujem y już obecnie szczegółow ym obrazem zmian prom ieniowania w ciągu ostatniego miliona lat na obu półku­

lach. M ożem y zatem prześledzić wahania pro­

m ieniowania na górnej granicy atm osfery w przekroju południkowym i badać ich w pływ na ogólną cyrkulację atmosfery ziem skiej w czwartorzędzie.

N ow e obliczenia wskazują, że w ciągu ostat­

nich pięciu m ilionów lat mimośród orbity ziem ­ skiej zmieniał się od 0 do 0,06 (obecna jego wartość: 0,0167). Długość cyklu w ynosiła śred­

nio 95 tys. lat. Amplituda wahań wartości m i­

mośrodu zmieniała się głów nie w cyklach: 410, 95, 120, 100 ty sięcy lat. N ie można zatem m ó­

i*

272

w ić o stałych cyklach, a jed ynie o quasi-cy- klach.

N ach ylen ie osi ziem skiej do płaszczyzny or­

bity zm ieniało się co prawda w cyklu w y n o szą­

cym średnio 41 ty się c y lat, ale „można też m ó­

w ić o cyklach 54 i 29 ty się c y lat. Podobnie obliczono, że cykle precesji nie Ibyły stałe i zm ieniały się w zależności od badanego prze­

działu czasu. M ożna m ówić o dom inujących ąuasi-cyklach 23 i 19 tys. lat (średni cykl pre­

cesji: 21,7 tys. lat).

O becnie coraz częściej rozważa się wahania nie tylko prom ieniowania przypadającego na kaloryczne półrocze letn ie i zim owe, ale także na poszczególne m iesiące. W ahania te m ogły m ieć bow iem duże znaczenie klim atyczne. O bli­

czenia dla ostatniego m iliona lat w yk azały, że odchylenia prom ieniowania m iesięcznego od w artości obecnych m ogły w yn osić naw et 12%.

Były one w iększe niż odchylenia obliczone dla kalorycznych półroczy. W ahania średniego prom ieniowania m iesięcznego m ogły być jed ­ nym z najw ażniejszych im pulsów w y w o łu ją ­ cych zmiany cyrkulacji atm osfery ziem skiej.

Dokładność obliczeń zmian param etrów orbi­

ty ziem skiej zm niejsza się w miarę sięgania wstecz. Do tej pory w ykonano je dla ostatnich kilku m ilionów lat. Poniew aż w yniki u zależ­

nione są od dokładności danych w yjściow ych , które zm ieniały się wraz z czasem, w tej ch w i­

li bardzo ryzykow ne są obliczenia dla okresu 5 m i'ionów lat w stecz. M ogą być one dokona­

ne w następstw ie dalszego rozwoju badań te o ­ retycznych nad ruchem planet. W związku ze zm niejszaniem się prędkości obrotu Ziemi oraz oddalaniem K siężyca od Ziemi, cykl precesji w odległych epokach geo lo g iczn y ch m ógł być krótszy niż w czwartorzędzie. N ie w iadom o też dokładnie jak mogła zm ieniać się niegd yś orbi­

ta ziemska. Pomimo p ew n ych w ątpliw ości co do w yników obliczeń w yd aje się, że dysponu­

jem y zadow alająco dokładnym obrazem zmian astronom icznych i zmian prom ieniowania przy­

najmniej dla ostatnich 600—800 ty się c y lat.

Teoria M. M ilankow icza dzięki jej p recy zy j­

nemu sform ułowaniu m oże być dokładnie sprawdzona. Temu celo w i służą liczne dane o zmianach klimatu uzyskiw ane w w yniku szcze­

gółow ych badań, prow adzonych już nie tylko w w yższych szerokościach geograficznych p ół­

kuli północnej, ale i na całej kuli ziem skiej.

Sprawdzenie teorii w ym aga jednak dużej ilo ś ­ ci danych o dużej dokładności. D otyczy to w szczególności datowań osadów, św iadczących o daw nych warunkach klim atycznych. W tej chwili w ym ogi dokładności nie zaw sze m ogą być spełnione. Jednakże dla okresu ostatnich 125 ty sięcy lat, czyli od optimum term icznego interglacjału ziem skiego, poprzedzającego osta­

tnie zlodow acenie, dysponujem y już sporą ilością danych, które m ogą być w ykorzystane przy sprawdzaniu teorii M ilankowicza.

C O M Ó W IĄ D A N E P A L E O K U M A T O L O G IC Z N E ?

Jednym z najpow ażniejszych argum entów przeciwko teorii M ilankowicza był brak śladów

zlodow aceń w erze m ezozoicznej i na początku trzeciorzędu. Sam autor próbował w yjaśnić ten fakt zmianami w rozkładzie lądów i mórz oraz zmianami położenia biegunów, jednakże w y ­ jaśnienia te nie w szystkich zadowalały.

N ajnow sze badania osadów permu, triasu i kredy przeprowadzone w N ew Yersey, Pen­

sylw anii, T eksasie oraz w e w łoskich A peni­

nach, w yk azały istnienie cyklicznych zmian s e ­ dym entacji osadów, św iadczących o zmianach klim atycznych w cyklu około 20 i 100 ty sięcy lat. Badane obszary leżały niegdyś w niższych niż obecnie szerokościach geograficznych i dla­

tego nie zaznaczył się na nich cykl około 40 ty ­ sięcy lat. Jak w ynika z obliczeń wahań prom ie­

niowania dla kalorycznych półroczy, cykl 40 ty się c y lat pow inien zaznaczać się w yraźnie jedynie w w ysokich szerokościach geograficz­

nych obu półkul. Badania sedym entologiczne dostarczyły w ięc dow odów, że opisyw ane przez M ilankowicza zmiany astronom iczne w y stęp o­

w ały także u schyłku ery paleozoicznej i w erze m ezozoicznej oraz że m iały podobny cha­

rakter jak w czwartorzędzie, jednakże nie pro­

w adziły do rozwoju lądolodów.

Z w ykonanych dotychczas analiz zmian skła­

du izotopów tlenu w głębokom orskich osadach trzeciorzędow ych można w nioskow ać, że i w trzeciorzędzie w ystęp ow ały cykliczne zmiany klim atyczne, naw iązujące do ąuasi-cyklów astronom icznych. M iały one amplitudę wzrasta­

jącą w miarę upływ u czasu. Fakt ten może św iadczyć o w zroście w rażliw ości system u zie- mia-atmosfera na zmiany astronomiczne. Jest bardzo prawdopodobne, że Ziemia stawała się coraz bardziej wrażliwa na zmiany rozkładu prom ieniowania nie tylko w w yniku przem iesz­

czania się kontynentów oraz zmian cyrkulacji oceanicznej, ale także w miarę rozwoju zlodo­

w acenia kontynentalnego Antarktydy, które miało swój początek 38—30 m ilionów lat temu.

Badania czwartorzędowych osadów głęb oko­

morskich w różnych rejonach Ziemi wskazują na w ystępow an ie cyklicznych wahań term icz­

nych o okresach zbliżonych do tych, o jakich pisał M ilankowicz. Na uw agę zasługuje odkry­

cie cyklów 19 i 23 tys. lat, niezależnie od w y ­ liczeń astronom icznych przeprowadzonych w tym samym czasie przez A. Bergera.

W ciągu ostatniego miliona lat w osadach głębokom orskich najwyraźniej zaznaczył się cykl około 100 ty się c y lat. Stanowi to p ew n e­

go rodzaju niespodziankę, gdyż zgodnie z w y ­

liczeniam i, cykl zmian mimośrodu orbity ziem ­

skiej nie pow inien być w yraźniejszy ani od c y ­

klu zmian nachylenia osi ziem skiej, ani od c y ­

klu precesji. Być może M. M ilankowicz nie d o ­

ceniał w pływ u zmian parametrów orbity ziem ­

skiej na klimat, choć dopuszczał m ożliwość, że

oprócz małej półosi elip sy orbity m ogła się

zm ieniać także półoś większa. W ten sposób

zmiany średniej odległości od Słońca m ogły

być na ty le duże, że w znacznym stopniu w p ły ­

w ały na całkowitą ilość energii docierającej do

Ziemi. Dane geologiczne świadczą, że globalne

ocieplenia przypadały na okresy zw iększonego

mimośrodu orbity (czyli zm niejszonej średniej

W & ze c h św ia t, l. 89, n r 12/1988

273

odległości Ziemi od Słońca), a ochłodzenia na okresy zm niejszonego mimośrodu. Ponieważ duży mimośród orbity decyduje o amplitudzie wahań prom ieniowania dla kalorycznego pół­

rocza letniego w cyklu w yznaczonym przez precesję, można też sądzić, że globalne ociep­

lenia b yły w ynikiem połączonego efektu zmian mimośrodu i precesji. N apływ ciepłego p ow ie­

trza z niskich szerokości geograficznych mógł w niektórych przedziałach czasu rekom penso­

wać- niedobory ciepła w w yższych szerokoś­

ciach. Przy dużym mimośrodzie zlodow acenie m ogło rozwijać się zaledw ie przez kilka ty się ­ cy lat (maksymalnie do 10 tys. lat) i to w ó w ­ czas, gdy zm niejszenie promieniowania letn ie­

go w w yższych szerokościach geograficznych zbiegało się ze zm niejszeniem promieniowania w niskich szerokościach. Okres ten mógł być za krótki do uformowania się rozległego zlodow a­

cenia kontynentalnego, które, gdyby nawet rozw inęło się, uległoby redukcji w związku z szybkim wzrostem wartości promieniowania letniego. O becnie trudno rozstrzygnąć, w jaki sposób zmiany wartości mimośrodu w pływ ały na klimat Ziemi i czy można mówić o waha­

niach całkow itej ilości energii docierającej do Ziemi (w związku ze zmianami średniej odleg­

łości od Słońca).

Cztery okresy glacjalne wyróżniane w Euro­

pie dzielone są obecnie na większą ilość zlodo­

waceń. W Polsce po zlodowaceniu Narwi (skła­

dającym się prawdopodobnie z trzech nasuni^ć lądolodu) miało m iejsce zlodow acenie Nidy, Sanu, Odry, W arty, W isły. Biorąc pcd uw agę wyraźną dw udzielność ostatniego zlodow ace­

nia oraz wyróżniane przez niektórych autorów zlodow acenie W ilgi (przed zlodowaceniem Odry) można m ówić o koło 10 wyraźnych na- sunięciach lądolodu, niezależnie od w ielu dru­

gorzędnych wahań czoła lądolodu. Z badań osa­

dów głębokom orskich można wnioskow ać o 11— 14 ochłodzeniach w tym czasie. Jeżeli zważym y, że w ciągu ostatniego miliona lat było 13 okresów z wyraźnie obniżonym promie­

niowaniem letnim na całej półkuli północnej, to dane paleogeograficzne i paleoklim atologicz- ne zdają się św iadczyć na korzyść astronomicz­

nej teorii zmian klimatu.

Bardzo w ym ow ny jest fakt, że zmiany paleo­

geograficzne w czasie ostatniego zlodowacenia wyraźnie zbiegają się z wahaniami promienio­

wania dla kalorycznego półrocza letniego w yż­

szych szerokości geograficznych półkuli pół­

nocnej. O cieplenia, wyznaczone między inny­

mi w ysokim poziomem mórz (związanym z re­

dukcją lądolodów) m iały m iejsce w czasie zw iększonego prom ieniowania letniego, a och­

łodzenia podczas zmniejszonego.

W obec skąpości danych trudno jest obecnie przeanalizować w p ływ wahań promieniowania nad Lądolód Antarktyczny. Odmienne uwarun­

kowania geograficzne (otoczenie morzem) spra­

wiły, że Lądolód Antarktyczny nie zmieniał swojej powierzchni w tak dużym stopniu jak lądolód skandynawski czy laurentyjski. W ogó'nych zarysach zw iększenie masy lodowej na Antarktydzie następow ało w tym samym czasie, co w w yższych szerokościach geogra­

ficznych półkuli północnej. Jednakże w ciągu ostatnich 100 tysięcy lat zaznaczyły się też pe­

wne różnice w ew olucji lądolodów obu półkul.

Jeżeli zważym y, że krzywa promieniowania letniego dla w yższych szerokości geograficz­

nych półkuli południowej nie różni się w zna­

cznym stopniu od krzywej dla półkuli północ­

nej, to jednoczesność zlodow aceń obu półkul jest do przyjęcia na gruncie teorii M ilankow i­

cza, a nie wykluczona, jak twierdzą niektórzy autorzy. Krzywa wahań promieniowania letn ie­

go w w ysokich szerokościach geograficznych jest bowiem odbiciem głów nie cyklu zmian na­

chylenia osi ziemskiej. Zwiększenie kąta na­

chylenia w yw ołuje jednoczesny spadek war­

tości prom ieniowania letniego na obu półku­

lach.

Wahania natężenia prom ieniowania letniego odbiły się także na zmianach klim atycznych w niskich szerokościach geograficznych. N ajnow ­ sze dane paleoklim atologiczne wskazują, że miały one w pływ na cyrkulację atmosfery i za­

sięg frontów przynoszących opady. Badania przeprowadzone przez autora w ykazały, że pre­

cesja w połączeniu ze zmianami wartości mi­

mośrodu orbity ziem skiej decydow ała o zmia­

nach opadow ych na południu Sahary, a n ach y­

lenie płaszczyzny równika do płaszczyzny e k ­ liptyki — o zmianach opadow ych na północy Sahary. Ponieważ wahania sezonow ego pro­

mieniowania słonecznego m iały różny przebieg na różnych równoleżnikach, wahania opadowe były w pewnym stopniu uzależnione od zmian promieniowania w przekroju południkowym.

Cyrkulacja atmosferyczna kształtowana była bowiem przez zmiany termiczne na rozległych obszarach.

Reasumując trzeba stwierdzić, że teoria M i­

lankowicza była niedocenianym krokiem na­

przód w rozwoju badań nad czwartorzędowymi zmianami klimatycznymi. W św ietle aktualnej naszej w iedzy o zmianach środowiska przyrod- n iczeco Ziemi teoria ta w ydaje się potwierdzać.

Jednakże na jej pełne sprawdzenie trzeba bę­

dzie jeszcze poczekać. N ow e dane paleoklima- tolooiczne i rekonstrukcje zmian klimatu dla całej Ziemi z pewnością przybliżą nas do po­

znania przyczyn zmian klimatu.

W p ły n ę ło 2 1.I I I .1988 r.

Dr R y s z a rd M o la s je s t ,,,s p ó łp r a c o w n ik ie m U n iw e r s y te tu W a r s z a w ­ s k ie g o .

274

M AREK W . LORENC (W rocław )

♦

WSTĘPNE BADANIA GEOLOGICZNE PÓ ŁN O CN EJ CZĘŚCI GÓR PA IM A N

„ W stą ż k a K ró lo w ej In k ó w ” (Cinlilla de la Rein a de los Incas) — ta k brzm i d ru g a , m n ie j o fic ja ln a , a le w śró d tu b y lc z e j lu d n o śc i — w ciąż u ż y w a n a n a z w a ła ń c u c h a g ó rsk ie g o S ie rra de P aim an . Ł ań cu ch te n r o z c ią g a ją c y się na p rze d g ó rz u A n d ó w w p ó łn o c n e j części p ro w in c ji La R ioja (N W A rg e n ty n a ), w y ra s ta z b e z d rz e w n e j, k a ­ m ie n is te j p u s ty n i (1100 m n p .m .), a je g o n a jw y ż sz e szczy ty w znoszą się na w y so k o ść p o n a d 2500 m n.p.m . (Co. P aim an — 2775 m n.p.m., El A lto — 2600 m n.p.m.).

Z a ry s m o rfo lo g iczn y G ór P a im a n je s t b a rd z o c h a r a k t e r y ­ sty c z n y d la z n aczn ej w ię k sz o śc i p a sm g ó rs k ic h A n d ó w i ic h w sc h o d n ie g o p rzed g ó rza, c o w y n ik a z b a rd z o s il­

n ie ro z w in ię te j te k to n ik i d y s ju n k ty w n e j te g o o b szaru , zw iązan ej z w ie lk ą stre fą s u b d u k c ji w sc h o d n ie g o P a c y ­ fiku. Ł ań cu ch te n je s t s t r u k tu r ą w y d łu ż o n ą p o łu d n ik o w o na d łu g o śc i p ra w ie 100 km, p rzy czym sz e ro k o ść jeg o , w y n o sz ą c a n a p ó łn o c y ok. 15 ikm, s u k c e s y w n ie zw ęża się, o sią g a ją c w części c e n tr a ln e j ok. 6 km , a n a p o łu d ­ niu już ty lk o 2 km (ryc. 1). Ze w s z y s tk ic h s tro n g ó ry łe o g ra n ic z o p e są stre fa m i te k to n ic z n y m i ró ż n e j w ie l­

k o ści i ró żn eg o w ieku. N a p ó łn o c y S ie rra de P aim an k o ń czą się w o k o lic a c h C a m p a n a s n a sk rz y ż o w a n iu d w óch p rz e d o rd o w ic k ic h ro złam ó w . J e d n y m z n ic h je s t k o n ty n e n ta ln y ro złam „ A c o n ą u ija " o p rz e b ie g u N E— SW , a dru g im ro złam re g io n a ln y ,,P itu il-V illa B u sto s” o p rz e ­ b ie g u N W — SE P o łu d n io w y z k o le i k ra n ie c g ó r k o ń czy się w o k o lic a c h N o n o g a s ta n a ro z ła m ie re g io n a ln y m

„C erro B e lg ra n o -V ic h ig a s ta '', ta k ż e o p rz e b ie g u N W — SE. W sc h o d n i i z a c h o d n i b rz e g S ie rra de P a im a n z o s ta ­ ły u fo rm o w a n e p rzez dw ie w ie lk ie s tre fy in w e rs y jn y c h u sk o k ó w m ezo zo iczn y ch , d z ię k i k tó ry m g ó ry te o d d z ie ­ lo n e są od S ie rra d el F a m a tin a (na zach o d zie) i S ie rra de V e la sc o (na w sch o d zie) duży m i s tre fa m i z a p a d lis k o ­ w ym i. W e fe k c ie ta k ie j te k to n ik i, z a c h o d n ie zb o cza G ór P aim an są „w zg lęd n ie ła g o d n e " , p o d czas g d y w sc h o d ­ nie u ry w a ją się stro m o n a w ielk im p u s ty n n y m z a p a d ­ lisk u o c a łk o w ite j d łu g o ści p o n a d 170 km i sz e ro k o śc i ok. 40 km, po k tó re g o d ru g ie j s tro n ie w zn o szą się znów

„ła g o d n e " , z a c h o d n ie zbocza S ie rra de V e la sc o (ryc. 3).

K ra jo b ra z g ó r P aim an , ja k k o lw ie k b a rd z o m alo w n iczy , sp ra w ia tr o c h ę n ie s a m o w ite w ra ż e n ie , g d y ż z a ró w n o sw oim k sz ta łte m , ja k i z u p e łn y m b ra k ie m z a le sie n ia p rz y p o m in a ją o n e ra c z e j m a rtw e h a łd y . B rak tu n ie t y l ­ ko lasów , a le n a w e t p o je d y n c z y c h d rz e w — w ty m k li­

m acie d o m in u ją w y łą c z n ie tra w y , k a r ło w a te k rzew y , a p rz e d e w szy stk im liczn e g a tu n k i k a k tu s ó w . Je sz c z e b a r ­ dziej p rz y tła c z a ją c o w y g lą d a p rz e d g ó rsk a p u s ty n ia . J e s t to olbrzym i, p la s k i o b szar p o k r y ty żw irem i fr a g m e n ta ­ mi skał, w y m ie sz a n y m i z c z e rw o n ą p y la s tą g lin ą (g lin a ta p o w szech n ie u ż y w a n a je s t do b u d o w y dom ów ). T u ta j poza liczn y m i g a tu n k a m i tr a w (m.in. Seta ria arg entin a, A ris tid a adscencionis, Eragro stis lu g en s , T richlo ris cri- nita) sp o ty k a się p o je d y n c z e fo rm y k rz e w ia s te (m.in.

Larrea cuneilolia, A t a m i s ą u e a e m arginata, X i m e n i a am e- ricana), p o ła c ie n is k ie j o p u n c ji O p u n łia p a m p e a n a o raz m o n u m e n ta ln e k o lu m n y k a k tu s ó w c a rd o n T r i c h o c e r e u s te r sc h e c k ii i a c h u m b a C e r e u s c o r y n e . Ś w iat z w ie rz ę c y re p r e z e n tu ją tu g łó w n ie w ęże, ja s z c z u rk i, d ro b n e g ry z o ­ nie, liczne p a ją k i, s k o rp io n y o raz d ro b n e, c z ę sto d o ­ ku czliw e ow ad y . D o szczeg ó ln y ch , ch o ć rz a d k ic h a tra k -

(ARGENTYNA)

«

cji n a le ż ą n o c n e w ę d ró w k i pum , k tó r e w p raw d zie u n i­

k a ją ludzi, ale w p rz y p a d k u d o k u czliw e g o g ło d u p o tr a ­ fią sch o d zić z g ó r i d o k o n y w a ć sp u sto sz e ń w o d o so b n io ­ n y ch ran czach .

J a k d o ty c h c z a s S ie rra de P ain m an n ie d o c z e k a ły się szczeg ó ło w eg o o p ra c o w a n ia g eo lo g iczn eg o , a to, co o n ich w iadom o, w y n ik a z k ilk u z a le d w ie dość sta ry c h i n ie a k tu a ln y c h już p u b lik a c ji o c h a ra k te rz e b a rd z o o g ó l­

nym . J e d y n a is tn ie ją c a (rów nie s ta ra i n ie a k tu a ln a ) m a ­ p a g e o lo g ic z n a te g o o b szaru je s t p ra k ty c z n ie ró w n ież nie do u ż y tk u . P rzy ta k im s ta n ie w iedzy, d o p ie ro w ro k u 1986 ro z p o c z ę to w stęp n e, szczeg ó ło w e p ra c e nad c a ło śc ią g ó r Paim an, m a ją c e na ce lu w y k o n a n ie a k tu a l­

n e j m ap y g e o lo g ic z n e j z ró w n o c z e sn y m p rz e d s ta w ie ­ n iem w y n ik ó w b a d a ń p e tro lo g ic z n y c h , te k to n ic z n y c h i g e o c h e m ic z n y c h Z a d a n ia teg o p o d ją ł się k ilk u o so b o w y zesp ó ł p ra c o w n ik ó w U n iw e rs y te tu w T ucum an, z k tó ­ ry c h k aż d y a n a liz o w a ł in n y o d cin ek gór. J a k o z a p ro s z o ­ n em u do w sp ó łp ra c y w tym w ielk im p rzed sięw zięciu , z a p ro p o n o w a n o mi o p ra c o w a n ie p ó łn o cn eg o k ra ń c a ła ń ­ c u c h a P a im a n (ryc. 1, 2) o p o w ie rz c h n i p o n a d 300 km 2 p rzy w zg lęd n ej ró ż n ic y w y so k o śc i 1600 m.

W p o ło żo n y od T u cu m an o p o n a d 500 km n a p o łu d n ie te re n w y jeżd żałem w to w a rz y s tw ie je d n e g o z ta m te j­

szy ch „ m a g istra n tó w " , m a ją c do d y sp o z y c ji w sp a n ia ły sam o ch ó d te re n o w y , w ła sn y m ło te k i w sp o m n ia n ą w cze­

ś n ie j n ie a k tu a ln ą m apę. N ie w ied zia łem jeszcze w ów ­ czas, że z a p ro p o n o w a n y mi te n w ła śn ie o d c in e k „ W stą ż ­ ki K ró lo w ej In k ó w ", w p raw d zie n a jp ię k n ie js z y i n a j­

b a rd z ie j dziki, o k aże się ró w n o c z e śn ie ta k sk o m p lik o ­ w an y g e o lo g ic z n ie i tr u d n y do in te rp re ta c ji. N a sz d w u ­ o so b o w y obóz te r e n o w y zało ż y liśm y w b u d y n k u n ie ­ c z y n n e g o w ów czas p rz e d sz k o la w m a łe j o sa d z ie P itu il i s tą d k a ż d e g o d n ia w y ru sz a liśm y w n ie z w y k le m a lo w ­ nicze, ch o ć p o n u re g ó ry .

W y n ik i b a d a ń te re n o w y c h i w stę p n y c h o p ra c o w a ń la ­ b o ra to ry jn y c h , tr w a ją c y c h łącz n ie p ó ł ro k u (paźd ziern ik 1986 — m a rz e c 1987), p o zw o liły n a p rz e d s ta w ie n ie b a r­

dziej d o k ła d n e g o i a k tu a ln e g o o b ra z u b u d o w y g e o lo ­ g iczn e j te g o obszaru.

A n a liz o w a n y fra g m e n t g ó r z b u d o w a n y je s t g łó w n ie ze s k a ł g ra n ito id o w y c h z p o d rzęd n y m u d ziałem g a b ro id ó w . S k a ły m eta m o rfic z n e j o sło n y zac h o w a n e są je d y n ie w fo rm ie p o je d y n c z y c h k se n o litó w , po cząw szy od k ilk u ­ c e n ty m e tro w e j w ie lk o śc i aż po w ie lk ie k ry, z a z n a c z a ­ ją c e się w m o rfo lo g ii te re n u ja k o p o je d y n c z e w zgórza.

O prócz ty p o w y c h g ra n ito id ó w i g a b ro id ó w s p o ty k a się ró w n ie ż w te r e n ie s tre fy o c h a ra k te rz e m ieszanym , w o b ­ rę b ie k tó ry c h d o m in u ją to n a lity i d io ry ty .

G ra n ito id y n ie s ta n o w ią je d n a k c ia ła je d n o ro d n e g o i m ożna w śró d nich w y ró żn ić tr z y w y ra ź n ie ró ż n ią c e się odm iany.

Granit Campanas je s t o d m ian ą ro z p rz e strz e n io n ą w p ó ł­

n o c n e j czę śc i b a d a n e g o o b szaru , a o d z n a c z a ją c ą się g ru ­

b o z ia rn is tą s tru k tu r ą i je d n a k o w ą o rie n ta c ją k ry s z ta łó w

s k a le n i, w y d łu ż o n y c h w k ie ru n k u N — S. K ieru n k o w o ść

ta za n ik a je d n a k w p o b liżu w ięk szy ch c ia ł zasad o w y ch .

K o n ta k ty z g ra n ite m ty p u P aim an m a ją c h a ra k te r

p rz e jśc io w y lu b te k to n ic z n y , co szczeg ó ln ie w id o czn e

je s t w r e jo n ie o sa d y C h a ń a rm u y o . K o n ta k ty z g ra n ite m

W s z e c h ś w ia t, t. 89, n i 12/1988

275

Ryc. 1. Szkic m o rfo lo g iczn y g ó r P aim an z zaznaczeniem obszaru, w k tó ry m p ro w ad zo n o b a d a n ia g eo lo g iczn e (A — k o n ty n e n ta ln y rozłam ,A c o n ą u ija " , PVB — re g io ­ n a ln y rozłam ,,P itu il-V illa B ustos", CBV — re g io n a ln y

ro z ła m „C erro B elg ran o -Y ich ig asta).

Ryc. 2. Szkic g eo lo g iczn y p ó łn o c n e j części gór P aim an (1 — o sa d y cz w a rto rz ę d u , 2 — g ra n it C am p an as, 3 — g ra n it P o tre rillo s, 4 — g ra n it Paim an, 5 — g ra n it P aim an zm y lo n ity zo w an y , 6 — sk a ły z a sa d o w e i m ieszane, 7 — sk ały m etam o rficzn e, 8 — u sk o k i stw ierd zo n o i p rz y p u ­ szczalne, 9 — stre fy rozłam ow e).

typu P o tre rillo s są ró w n ież d w o ja k ie g o ro d z a ju z tym , że w części SW m a ją o n e c h a r a k te r przejścio w y , n a to ­ m iast w części SE ty p o w o .in tru zy w n y , gdzie g ra n it P o ­ tre rillo s w n ik a w o b ręb g ra n itu C am p an as liczn y m i ż y ­ łami. W pobliżu c ia ł zasad o w y ch , poza zan ik iem te k s tu ­ ry k ie ru n k o w e j, o b se rw u je s ię zm ianę sk ła d u m in e ra l­

nego s k a ły i .stopniow e p rz e jśc ie w g ra n o d io ry t.

Granit Paimńn b uduje c a łą SE część b ad an eg o o b szaru

i poza s tre fą p rz e jśc io w ą do g ra n itu C am p an as w szędzie je st to o d m ian a p o rfiro w a ta z k ry s z ta ła m i sk a le n ia p o ­ taso w eg o w ielk o ści 15X10 cm (ryc. 13), ale bez śla d ó w te k s tu ry k ie ru n k o w e j. O d w schodu g ran it te n p rz e c ię ty je st d użą stre fą te k to n ic z n ą o p rzeb ieg u N N W — SSE, p o z o sta ją c ą w w y raźn y m zw iązku ze w sp o m n ian y m w cześniej rozłam em „P itu il-V iila B u sto s” (ryc. 1, 2). S tre ­ fa ta ro z w in ię ta je s t w o b ręb ie g ru b o z ia rn isty c h , porfi- ro w a ty c h g ra n itó w b io ty to w y c h , o d zn a c z a ją c y c h się r ó ­ żow ym lu b czerw onym zab arw ien iem k ry s z ta łó w s k a ­ leni.

Granit Potrerillos b u d u ją c y w ię k sz ą część w zgórz Co.

P o tre rillo s (2400 m n.p.m.) i Co. C h afiarm u y o (2000 m n.p.m.) je s t o d m ian ą śred n io -i g ru b o z ia rn istą o o d cien iu różow ym i szarym . W o b ręb ie Co. C h a ń a rm u y o (ryc. 4) g ran it te n in tru d u je liczn y m i ży łam i w o b ręb g ra n itu C am p an as, a co w ięcej, ży ły ta k ie o raz p o je d y n c z e e n ­ k la w y te j o d m ian y g ra n itu o b e c n e są ta k ż e w s k ra jn ie p ó łn o cn ej części o m aw ian e g o o b sz a ru (ryc. 2). Z n a m ie n ­ n ą cech ą je s t ró w n ież, że ży ły g ra n itu P o tre rillo s p rz e ­ c in a ją n ie ty lk o g ra n it C am p an as, a le ta k ż e sk a ły stref m ieszanych, w szędzie u trz y m u ją c s ta łą o rie n ta c ję N —S.

Gabra i gabronoryty są k o le jn y m ty p em sk a ł w y s tę ­

p u ją c y c h n a ty m te re n ie , gdzie o d sła n ia ją się w form ie

p o je d y n c z y c h in tru z ji w zdłuż p a sa ro z c ią g a ją c e g o się

276

Ryc 3. P u sty n n a ró w n in a ro z w in ię ta na stre fie ro złam u ,,P itu il-V illa B ustos (w idok od p o łu d n ia).

Ryc. 4. G ra n ito w y m asy w Co. P o tr e rillo s (2400 m n.p.m.) w id o czn y od stro n y p ó łn o c n o -z a c h o d n ie j.

p o łu d n ik o w o od C to. Solo n a p ó łn o c y po w ą w ó z Rio C h a ń a rm u y o na p o łu d n iu . O d k ry te p o ra z p ie rw s z y w c z a sie p ro w a d z o n y c h przez n a s p rac m ie jsc a w y s tę p o ­ w a n ia teg o ty p u s k a ł na w zg ó rzach C to . Solo (1800 m n.p m.), C a m p a n ita s (1700 m n.p.m.), P u n ta N e g ra (1800 m n.p.m .) i w e w sp o m n ian y m w y ż e j w ąw o zie (ryc. 2), w p o łą c z e n iu ze z n an y m i d o ty c h c z a s ty lk o dw om a ich w y ­ stą p ie n ia m i (C am p an a s i Las T a lita s) d ały m o żliw o ść p rz e ś le d z e n ia zw iązk u g e n e ty c z n e g o s k a ł z a sa d o w y c h z g ra n ito id a m i, a ta k ż e in te r p r e ta c ji ich p o z y c ji te k to ­ n iczn ej.

Ryc. 5. D io ry to w e sk a ły s tre fy m ie sz a n e j p rz e c ię te ży łą p e g m a ty to w ą o ra z m ło d szy m i żyłam i a p lito w y m i (w zg ó ­

rze C am p an itas).

Ryc. 8. R esztk i 'k am ien n eg o k rę g u s ta n o w ią c e g o k o n ­ s tru k c ję k u lto w ą d a w n y c h Inków . W głębi w id o czn e

zbocze g ó ry Cto. N e g ro (w idok od zachodu).

Ryc. 6. P ó łn o c n e p rz e d g ó rz e g ó r P aim an, po k tó ry m przep ły w a o k re s o w a rz e k a Rio C h a ń a rm u y o . N a h o ry ­ zo n cie w id o czn y zary s m asy w u P u n ta N eg ra i G ór Fa-

m atim a (w idok od p o łu d n io w e g o w schodu).

S k ały o charakterze m ieszanym o ta c z a ją w sz y stk ie c ia ła z a sad o w e o d d z ie la ją c je w ęższą lub szerszą stre fą od g ra n ito id ó w (n ajw ięk sza stw ie rd z o n a przez n a s s tr e ­ fa re a k c ji i m ie sz a n ia m ia ła szero k o ść 300 m). S k a ły teg o ty p u stref są p ra w ie c z a rn e i d ro b n o z ia rn iste w pobliżu g ab ro id ó w , a le im b liżej g ra n ito id ó w tym z ia rn o sk ały zw ięk sza się, a ko lo r w y ra ź n ie ja ś n ie je . N a le ż y z a z n a ­ czyć, że sk a ły p rz e jśc io w e w y s tę p u ją n ie ty lk o w p o b li­

żu ciał zasad o w y ch , lecz w zdłuż c a łe j p o łu d n ik o w e j linii C to. Solo — Rio C h ań arm u y o , gdzie p o ja w ia ją się ja k o

Ryc. 7. R u in y dom u sp rz e d p o n ad 50 la t zb u d o w an eg o

z w y su sz o n e j g lin y u p o d n ó ż a El A lto.

W s z e c h ś w ia t, t. 89, n r 12/1988

277

Ryc. 9. M o r te r o — k a m ie n n y „m ożdzież" do ro z c ie ra n ia ziarn k u k u ry d z y (o tw ó r na d n ie p o w s ta ł na s k u te k zu­

życia). W ie k te g o n a rz ę d z ia tr u d n y je s t do o k re śle n ia , p o n ie w a ż ta k ie sam e b y ły u ż y w a n e przez In d ia n D iagui- ta s, Inków , a n a w e t o b ecn ie z n a jd u ją się w dom ach b ie d n y c h w ieśn iak ó w . G rubość b lo k u g ran ito w eg o , z k tó ­ reg o narzęd zie to w y k o n an o , o raz sto p ień jeg o zużycia p o z w a la ją przy p u szczać, że pochodzi ono z b ard zo d a w ­

n y ch czasów .

Ryc. 10. N arzęd zia k am ien n e: a — b a z a lto w y u cieracz z w id o czn ą p o w ie rz c h n ią c ie rn ą (5000 la t p .n .e ), b — Ira g m e n t b a z a lto w e j sie k ie rk i (5000 la t p.n.e.), c — fra g m e n t m isy w y k o n a n e j z czerw o n eg o p ia s k o w c a z w i­

doczną w y ta rtą p o w ie rz c h n ią w ew n ę trz n ą (3000 la t p.n.e.).

Ryc. 11. F ra g m e n ty n aczy ń ceram iczn y ch : a . — frag m en t p rz y k ry w y (tzw. puco) d ziecięcej u rn y p o g rzeb o w ej k u l­

tu ry C o n d o rh u a si (500— 300 la t p.n.e.), b, c — fra g m e n ty ceram ik i u ż y tk o w e j z o rn a m e n te m ry ty m k u ltu ry La

C ien ag a (IV—V w.).

lo k aln e n ag ro m a d z e n ia e n k la w lub n ie w ie lk ie d a jk i o n ie o stry c h k o n ta k ta c h z g ran ito id em . P o n ad to , ja k już w spom niano w cześniej, stre fa sk a l m ieszan y ch p o cięta je st p o łu d n ik o w y m i d a jk a m i g ra n itu P o trerillo s, a tak że znacznie m łodszym i żyłam i ap lito w y m i i p e g m a ty to w y - mi (ryc. 5).

Szczegółow e w nioski o d n o śn ie g en ezy o m aw ian y c h sk ał o ra z ich w zajem nego zw iązku, p o d o b n ie ja k k o re ­ lacja ich p o zy cji ze w sp o m n ian y m i na w stę p ie ro z ła m a ­ mi, w y m a g a ją jeszcze d o k ła d n ie jsz y c h stu d ió w la b o r a ­ to ry jn y c h i zo sta n ą p rz e d s ta w io n e w p rzy szło ści w o d ­ rębnym a rty k u le . Na razie m ożna je d y n ie stw ierd zić , że is tn ie ją w y raźn e d o w ody na z ja w is k a h y b ry d y z a c ji z a ­ ch o d zącej na dużą sk a lę w stre fa c h m iędzy g ra n ito id a - mi i g a b ro id a m i oraz w sk a li m n iejszej w o b rę b ie z a s a ­ do w y ch e n k la w (autolitów ) z a w a rty c h w sam ych grani- toidach. M ożna ró w n ież p rzy jąć, że ciała zasad o w e zw iązan e są z sze ro k ą s tre fą o p rzeb ieg u p o łu d n ik o w y m , wzdłuż k tó re j o b se rw u je się o zn ak i zjaw isk sy n p lu to - nicznych. N asu w a się ty m sam ym p rzy p u szczen ie o is t­

n ien iu w ty m m ie jsc u bard zo g łę b o k ie j, s ta re j d y s lo k a ­ cji, w zdłuż k tó re j zach o d ziły p u lsy m agm ow e o d p o w ia ­ d a ją c e o rd o w ick im g ra n ito m i sk ało m zasadow ym .

P o d su m o w u jąc w y n ik i p ó łro czn y ch b a d a ń g eo lo g icz­

nych n ie sp o só b p o m in ąć p o czy n io n y c h przy o k a z ji in­

nych o b se rw a c ji, n ie z w iązan y ch w p raw d zie z geologią, ale n ie z w y k le ty p o w y c h dla teg o obszaru. M am tu prze-

2 W s z e c h ś w ia t n r 12/88

278

Ryc. 13. K ry sz ta ł sk a le n ia p o ta s o w e g o z p o rfiro w a te g o g ra n itu ty p u P aim an (skala 5 om).

Ryc. 12 F ra g m e n ty c e ra m ic z n y c h n a c z y ń r y tu a ln y c h m a ­ lo w a n y c h w c z a rn e w zo ry n a n a tu r a ln y m (a, b) lu b b ia ­ łym (c) tle: a — g ó rn y fra g m e n t n a c z y n ia z w iz e ru n ­ k iem c z ło w ie k a w p ió ro p u sz u (k u ltu ra La A g u ad a, V II— IX w.), b — o rn a m e n t ty p o w y dla w iz e ru n k u j a ­ g u a ra (k u ltu ra La A g u ad a), c — o rn a m e n t g e o m e try c z ­

n y ty p o w y dla k u ltu ry S a ń a g a s ta (X— X II w.)

de w sz y stk im n a m y ś li p rz e sz ło ść a rc h e o lo g ic z n ą teg o te re n u , k tó ry w p ra w d z ie o b e c n ie je s t p ra k ty c z n ie b e z ­ lu d n y , a le n a k tó ry m w d a w n y c h c z a sa c h m ie sz k a ły i g o s p o d a ro w a ły lic z n e p le m io n a In d ia n , z a ró w n o w ę ­ d ro w n y ch , ja k i o siad ły ch . D o w o d y na b o g a tą p rz e sz ­ łość h is to ry c z n ą z n a jd u je się z a ró w n o n a o b s z a ra c h p u ­ sty n n y c h u p o d n ó ż a gór, ja k i na p o je d y n c z y c h szczy ­ ta c h

S zczeg ó ln ie b o g a ty w e k s p o n a ty a rc h e o lo g ic z n e je s t o b sz a r p ó łn o c n e g o p o d n ó ż a g ó r P aim an , po k tó ry m p rz e ­ p ły w a o k re s o w a rz e k a Rio C h a ń a rm u y o (ryc. 2, 6). T u ­ ta j, n a o d c in k u ok. 17 km m ięd zy o sa d a m i C h a ń a rm u y o i P itu il, gdzie o b e c n ie z n a jd u ją się ty lk o d w a u b o g ie i sk a z a n e n a z a g ła d ę sa m o tn e ra n c z a , is tn ie ją do dziś śla d y d a w n y c h p ó l u p ra w n y c h o g ro d z o n y c h z e b ra n y m i k a m ie n ia m i o ra z k o n s tru k c je d a w n y c h do m ó w i z a g ró d (ryc. 7, 8), z a m ie sz k iw a n e ju ż ty lk o przez g rz e c h o tn ik i i k a k tu s y . N ie z w y k łe w ra ż e n ie s p r a w ia ją p o ro z rz u c a n e w szęd zie liczn e fra g m e n ty p rz e d m io tó w c o d z ie n n e g o u ż y tk u , p o ch o d z ą c e z czasó w In k ó w i s ta rs z y c h p lem io n

D ia g u ita s (ryc. 9). O tym , że m ie js c e to p rzez c a łe w iek i b y ło u z n a w a n e za d o g o d n e do e g z y ste n c ji, św iad czy fakt, że w o b rę b ie je d n e g o s ta n o w is k a zn aleźć m ożna na p o w ierzch n i leżą ce ob o k sie b ie fra g m e n ty n arzęd zi i n a c z y ń k a m ie n n y c h p o ch o d z ą c y c h z o k re s u 5000—- 3000 la t p.n.e., ja k i o d łam k i c e ra m ik i k u ltu r C o ndor- h u a si (500— 300 p.n.e.), La C ie n a g a (300— 600), La A g u ­ ad a (600— 900) czy S a ń a g a s ta (900'—1200), k tó ry c h p rz y ­ k ła d y p rz e d s ta w ia ją ryc. 10— 12. W ie le p rzy czy n m ogło zad e c y d o w a ć o u z n a n iu o m aw ian e g o m ie js c a za d o g o d ­ ne do życia, hodow li, u p ra w y i e w e n tu a ln e j o b ro n y p rzed n a p a stn ik a m i. W a ru n k i n a tu r a ln e w y d a ją się tu n a d zw y czaj s p rz y ja ją c e , p o n ie w a ż p rz e d e w szy stk im p rz e p ły w a tę d y rz e k a , a p o n a d to trz y d z ie s to k ilo m e tro ­ w ej sz e ro k o śc i p u s ty n ia ro z c ią g a ją c a się w k ie ru n k u p ó łn o cn y m i p ó łn o cn o -w sch o d n im o raz stro m e zbocza gór, w zn o szące się od s tro n y p o łu d n io w e j i zach o d n iej, sta n o w ią z n a k o m itą lo k a liz a c ję ta k ż e z m ilita rn e g o p u n k tu w idzenia. Do dziś z re s z tą n a szczycie Cto. N eg ro (2000 m n.p.m.) w id o czn e są ru in y tw ie rd z y w zn iesio n ej n ie g d y ś przez Inków .

N a w sp o m n ian y m o b szarze n ie p ro w ad zo n o d o ty c h ­ czas szczeg ó ło w y ch b a d a ń arch e o lo g ic z n y c h , w zw iązku z czym p o z o s ta je tu do w y ja śn ie n ia w ie le jesz c z e t a j e ­ m nic d a w n e j p rzeszło ści. T a je m n ic ą p o z o sta je n a razie ró w n ież fa k t, sk ą d In k o w ie, n a ró d w p raw d zie w ę d ro w ­ ny, a le p rz e d n a ja z d e m H isz p a n ó w n ie z n a ją c y k o n i w ie­

dzieli, że g ó ry P aim an, ro z c ią g a ją c e się na p rz e strz e n i p ra w ie 100 km , m a ją is to tn ie k s z ta łt w y d łu ż o n e j w s tę ­ gi? (p ro p o rc je te w id o czn e są d o p ie ro n a z d ję c ia c h lo t­

n ic z y c h i sa te lita rn y c h ). N ik t te ż z o k o lic z n y c h K reoli (nb. w ielu sp o śró d n ic h do dziś m ów i sta ro in d ia ń sk im ję z y k ie m ąuechua) n ie p o tra fił w y tłu m aczy ć m i, d la c z e ­ go ty m w p raw d zie p ięk n y m , lecz w zg lęd n ie n iew ielk im ja k n a a n d y js k ie p ro p o rc je gó ro m n a d a n o ta k ro m a n ­ ty czn ą , lecz zaszczy tn ą n azw ę „ W stą ż k i K ró lo w ej In ­ ków ".

W p ł y n ę ł o 24.III.88

D r M a r e k W o jc ie c h L o re n c j e s t a d iu n k te m w S a m o d z ie ln e j P r a - c o w n i G e o lo g ii S u d e tó w I n s ty tu t u N a u k G e o lo g ic z n y c h P A N w e W r o c ła w iu .

I. ZIM Ą JELENIE C e r v u s elaphus po d ch o d zą czasem pod lu d zk ie zag ro d y . Fot. D. K arp

II. BEKASKSZYKCapellagallinagow locie. Fot.D. Karp