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 терригенны-ми осадками с низким содержанием неустойчивых минералов, а также появление пачек карбонатных пород свидетельствуют а сравнительно 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 (из-вестково-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 палнн-спастическим реконструкциям, основанным на анализе результа­тов палеомагнитных исследований. Из известных реконструкций наиболее согласуется с палеоклиматическими данными представ-

Рис. &A_t Раарез валдайской серри вендских отложений на Зимнем берегу Бело­го 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 Антарктический, Китайский и Индостанский 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-

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

/ — тиллиты; 2 — показатели умеренных температур (аркозовые и полимик-товые 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 аква-морен приурочена к Южному полушарию. В южно-полярном рай­оне находились северо-западная часть Африки и Восточно-Евро­пейский материк. В течение последующего времени Восточно-Европейский 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

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 ри-фея и в самом начале вендского периода произошло кратковре-менное, но сильное снижение концентрации углекислого газа в атмосфере, существенно уменьшившее парников'ый 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-климати-ческие 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 палеотермомет-рии, 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 было связано с увеличением содержания свободного кислорода в ат­мосфере до 0,01 от его современного уровня. Этот рубеж носит название точки Пастера. Однако большое распространение крас-ноцветных 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.