8.5 Климатическая зональность

Следы ранневендского оледенения хорошо сохранились в Скандинавии, в пределах Восточно-Европейской платформы (Белоруссия), в Тянь-Шане, Китае, Африке и Австралии. По распространению тиллитов, акваморен (обломки пород, перенесенные морскими льдами), мариногляциальных образований и отложений, так или иначе связанных с ледниковыми отложениями, и ассоциирующихся с ними пород, а также по распространению продуктов переотложения древних моренных отложений оконтуриваются области с нивальным или близким к нему климатом (рис. 8.4)Исходя из состава ледниковых толщ, оледенение в Европе, на значительной части Африки, в Китае и Австралии имело покровный характер. Вместе с тем значительное распространение мариногляциальных отложений свидетельствует о том, что и обширные участки морей были покрыты ледниковым панцирем.

Смена ледниковых отложений отсортированными терригенными осадками с низким содержанием неустойчивых минералов, а также появление пачек карбонатных пород свидетельствуют осравнительно быстрой смене холодных условий теплыми. Области распространения тиллитов и выделенный на их основе пояс с нивальным климатом на современной географической основе имеют прихотливые очертания, нарушая закон широтной климатической зональности. Например, в Евразии области нивального климата оказались расположенными между двумя обширными зонами жаркого климата. В пределах последних в период оледенения формировались терригенные красноцветные и карбонатные (известково-доломитовые) толщи с большим количеством разнообразных биогермных тел, сложенных продуктами жизнедеятельности синезеленых водорослей.

Исходя из закона широтной географической зональности развитие ледниковых образований и пояса нивального климата должно быть приурочено к полярным областям. Ввиду того что на современной географической основе отсутствует какое-либо подобие климатической зональности, необходимо обратиться к палинспастическим реконструкциям, основанным на анализе результантов палеомагнитных исследований. Из известных реконструкций наиболее согласуется с палеоклиматическими данными представ-

162

Рис. 3. Разрез валдайской серии вендских отложений на Зимнем берегу Бело-

го моря (слева) и обнажение вендских отложений на Зимнем берегу Белого

моря (справа) По М.Федонкину. Стрелками показаны места обнаружения

вендской бесскелетной фауны

ленная на рис. 8.5. В начале вендского периода в экваториальных широтах находились континентальные массивы, а в тропических широтах Северного полушария - современные Восточная Сибирь, Аравия, Восточная и Юго-Восточная Азия. В перечисленных регионах в раннем венде формировались высокомагнезиальные карбонаты, а в мелководных областях развивались протяженные, сходные по своим особенностям с современными рифами органогенные постройки. Большим разнообразием пользовались мономиктовые терриген ные формации и нередко глинистые толщи, в которых ведущая роль принадлежала каолиниту и глинистым минералам, образующимся в условиях жаркого и влажного климата.

В умеренных условиях формировались терригенные толщи, в которых преобладали неустойчивые к выветриванию минералы. Таковы, в частности, аркозовые и полимиктовые песчаники раннего венда, известные в Центральной и Южной Америке. На рис. 8.5. области развития тиллитов располагаются только в высоких широтах Северного и Южного полушарий. Предполагается, что тиллиты Тянь-Шаня и Австралии формировались в высоких ши-

163

Рис. 8.5. Положение материков и климатическая зональность в вендском периоде:

1 — тиллиты; 2 — показатели умеренных температур (аркозовые и полимиктовые пески и песчаники, единичные представители мелкой вендской фауны);

3 — рифы и крупные водорослевые постройки. N — Северный полюс, S — Южный полюс

ротах Северного полушария, но основная масса тиллитов и аквамор.ен приурочена к Южному полушарию. В юж.но-полярном районе находились северо-западная часть Африки и Восточно-Европейский материк. В течение 'последующего времени ВосточноЕвропейский материк переместился из южно-полярного района в тропические широты, что незамедлительно отразилось на условиях осадконакопления и состава осадочных образований. Аналогичные изменения коснулись и других материков.

Нередко высказывается мнение об уникальности древнейших оледенений, которые якобы развивались в неблагоприятном для них жарком климате. При этом указывают на быструю смену ледниковых образований отложениями, характерными для жар-

164

кого климата (красноцветы, доломиты, известняки с фитолитами, эвапориты, каолинитовые глины, кварцевые песчаники и др.), в латеральном направлении и вверх по разрезу. В действительности типичные ледниковые, образования накапливаются очень быстро и имеют небольшую мощность, что, несомненно, свидетельствует об относительной кратковременности ледниковых эпох. Ошибочные выводы о длительности ледниковых эпох и непосредственном смыкании их отложений с образованиями жаркого климата основываются на том, что к типичным ледниковым отложениям часто относят продукты их близкого и дальнего переотложения, формирование которых происходило некоторое время спустя после оледенения и, главное, уже в иной ландшафтно-климатической обстановке.

'Какова причина вендского материкового оледенения? Палеогеографические изменения вслед за образованием горных поднятий вряд ли могли вызвать столь значительное снижение температуры и повлечь за собой возникновение обширных и мощных ледниковых покровов. Значит, остается предположить, что в конце рифея и в самом начале вендского периода произошло кратковременное, но сильное снижение концентрации углекислого газа в атмосфере, существенно уменьшившее парниковый эффект. В настоящее время установлено, что в атмосфере позднего протерозоя содержание углекислого газа было по крайней мере на один порядок выше современного и в начале венда превышало 0,4%. Однако изменение ресурса атмосферной углекислоты не единственная возможная причина возникновения оледенения. Необходимо учитывать не только планетарные причины, способствующие возникновению похолодания (изменения рельефа земной поверхности, соотношения площадей морских бассейнов и суши, направления и интенсивности морских течений), но и воздействие космических факторов. В частности, изменения интенсивности солнечной радиации, гравитационного и магнитного полей.

Во второй половине вендского периода ландшафтно-климатические условия существенно изменились. Все большее, развитие приобрели карбонатно-терригенные и карбонатно-эвапоритовые образования, свидетельствующие о значительном повышении температуры земной поверхности. В связи с таянием обширных ледниковых покровов уровень Мирового океана поднялся и началась обширная трансгрессия. О высокой температуре свидетельствует не только наличие эвапоритов и высокомагнезиальных карбонатов, но и широкое развитие биогермных массивов, похожих на современные рифы. О том же. говорят и данные палеотермометрии, изотопной и магнезиальной. По этим данным, температура среды обитания строматолитов составляла 35—45°. Столь же высокие значения получены из распределения изотопов водорода в кремнистых образованиях.

Многие геологи, вслед за американскими исследователями Л. Беркнером и А. Маршаллом, полагают, что появление в вендском' периоде многоклеточных бесскелетных беспозвоночных оыло

165

связано с увеличением содержания свободного кислорода в атмосфере до 0,01 от его современного уровня. Этот рубеж носит название точки Пастера. Однако большое распространение красноцветных пород и высокоокисленных железных руд в отложениях не только венда, но и рифея свидетельствует о том, что уровень точки Пастера мог быть достигнут еще в начале рифея. По некоторым данным, это произошло около 1500 млн лет назад, поскольку к этому времени относится появление в большом количестве эукариотных организмов, характеризующихся кислородным метаболизмом, свидетельствующим о том, что организмы в это время уже обладали органами дыхания.