Что такое центр древнего оледенения в географии. «Эпоха Великих Оледенений» – одна из загадок Земли. Вам понравился материал? подписывайтесь на нашу email-рассылку

ЦЕНТР ОЛЕДЕНЕНИЯ - р-н наибольшего скопления и наибольшей мощн. льда, откуда начинается его растекание. Обычно Ц. о. связан с возвышенными, чаще горными центрами. Так, Ц. о. фенноскандинавского ледникового щита являлись Скандинавские . На территории С. Швеции достигал мощн. не менее 2-2,5 км. Отсюда он распространялся по Русской равнине на несколько тысяч км до р-на Днепропетровска. Во плейстоценовых ледниковых эпох на всех континентах существовало много Ц. о., напр., в Европе - Альпийский, Пиренейский, Кавказский, Уральский, Новоземельский; в Азии - Таймырский. Путоранский, Верхоянский и др.

Геологический словарь: в 2-х томах. - М.: Недра . Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др. . 1978 .

Смотреть что такое "ЦЕНТР ОЛЕДЕНЕНИЯ" в других словарях:

    Каракорум (тюрк. ‒ чёрные каменные горы), горная система в Центральной Азии. Располагается между Куньлунем на С. и Гандисышанем на Ю. Длина около 500 км, вместе с восточным продолжением К. ‒ хребтами Чангченмо и Пангонг, переходящими в Тибетское… … Большая советская энциклопедия

    Энциклопедия Кольера

    Скопления льда, которые медленно движутся по земной поверхности. В некоторых случаях движение льда прекращается, и образуется мертвый лед. Многие ледники продвигаются на некоторое расстояние в океаны или крупные озера, а затем образуют фронт… … Географическая энциклопедия

    Михаил Григорьевич Гросвальд Дата рождения: 5 октября 1921(1921 10 05) Место рождения: Грозный, Горская АССР Дата смерти: 16 декабря 2007(2007 12 16) … Википедия

    Обнимают в жизни Земли промежуток времени от конца третичного периода до переживаемого нами момента. Большинство ученых делит Ч. период на две эпохи: древнейшую ледниковую, делювиальную, плейстоцен или постплиоцен, и новейшую, куда относят… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

    Куньлунь - Схема хребтов Куньлуня. Голубыми цифрами отмечены реки: 1 Яркенд, 2 Каракаш, 3 Юрункаш, 4 Керия, 5 Карамуран, 6 Черчен, 7 Хуанхэ. Розовыми цифрами отмечены хребты, см табл.1 Куньлунь, (Куэнь Лунь) одна из крупнейших горных систем Азии,… … Энциклопедия туриста

    Алтай (республика) Республика Алтай республика в составе Российской Федерации (см. Россия), расположена на юге Западной Сибири. Площадь республики составляет 92,6 тыс. кв. км, население 205,6 тысяч человек, в городах живет 26% населения (2001). В … Географическая энциклопедия

    Горы Терскей Ала Тоо в районе с.Тамг … Википедия

    Катунский хребет - Катунские Белки География Хребет расположен у южных границ Республики Алтай. Это высочайший хребет Алтая, центральная часть которого на протяжении 15 километров не опускается ниже 4000 м, а средняя высота варьируется в районе 3200 3500 метров над … Энциклопедия туриста

Р-н наибольшего скопления и наибольшей мощн. льда, откуда начинается его растекание. Обычно Ц. о. связан с возвышенными, чаще горными центрами. Так, Ц. о. фенноскандинавского ледникового щита являлись Скандинавские горы. На территории С. Швеции ледник достигал мощн. не менее 2-2,5 км. Отсюда он распространялся по Русской равнине на несколько тысяч км до р-на Днепропетровска. Во время плейстоценовых ледниковых эпох на всех континентах существовало много Ц. о., напр., в Европе - Альпийский, Пиренейский, Кавказский, Уральский, Новоземельский; в Азии - Таймырский. Путоранский, Верхоянский и др.

  • - тип расположения траекторий автономной системы обыкновенных дифференциальных уравнений 2-го порядка G- область единственности, в окрестности особой точки x0. Этот тип характеризуется следующим образом...

    Математическая энциклопедия

  • - группы - множество Zвсех центральных элементов этой группы, т. е. элементов, перестановочных со всеми элементами группы. Ц. группы Gявляется нормальным делителем в Gи даже характеристич...

    Математическая энциклопедия

  • - кольца - совокупность. всех элементов кольца, перестановочных с любым элементом, т. е. Z ={z|az=za для всех а}...

    Математическая энциклопедия

  • - топологической динамической системы{St} - наибольшее замкнутое инвариантное множество все точки к-рого являются неблуждающими точками для ограничения исходной системы на А. Ц. заведомо непуст, если...

    Математическая энциклопедия

  • - частично упорядоченного множества - подмножество элементов частично упорядоченного множества Рс 0 и 1 , у к-рых при нек-ром разложении Рв прямое произведение одна из компонент есть 1, а остальные - 0...

    Математическая энциклопедия

  • - геометрическая точка, положение которой характеризует распределение масс в теле или механической системе...

    Физическая Антропология. Иллюстрированный толковый словарь

  • - Синкретическая секта. Относится к движению Новый век. Центральное место в секте занимает культ UFO. Наиболее почитаемыми лидерами секты являются так называемые контактеры...

    Религиозные термины

  • - по Калеснику, разность отметок между высотой снеговой границы и наиболее высокими точками рельефа...

    Геологическая энциклопедия

  • - возникновение, развитие и исчезновение оледенения в связи с изменениями климата...

    Геологическая энциклопедия

  • - организация, уполномоченная Госгортехнадзором России на работы по оказанию практической помощи предприятиям, организациям и частным лицам в части обеспечения безопасности при эксплуатации, монтаже и ремонте...

    Строительный словарь

  • - определенный период развития самостоятельного оледенения. Выделяют несколько Ф. о.: эмбриональную - ледник зарождается путем слияния разрозненных фирновых снежников...

    Геологическая энциклопедия

  • - размер увеличения годового прироста снега и льда в обл., расположенных над снеговой линией; мера активности ледников...

    Геологическая энциклопедия

  • - "..."оптический центр " - точка пересечения оси отсчета с наружной поверхностью рассеивателя светового прибора;..." Источник: Постановление Правительства РФ от 10.09...

    Официальная терминология

  • - ПЕН-це/нтр,...
  • - фуд-це/нтр,...

    Слитно. Раздельно. Через дефис. Словарь-справочник

  • - ПЕН-ц"...

    Русский орфографический словарь

"ЦЕНТР ОЛЕДЕНЕНИЯ" в книгах

автора Акимушкин Игорь Иванович

Олень - свидетель великого оледенения

Из книги Следы невиданных зверей автора Акимушкин Игорь Иванович

Олень - свидетель великого оледенения Теперь я расскажу ещё об одном загадочном копытном звере. Он не карлик и не великан, но тем не менее животное, интересное уже тем, что, как утверждают местные охотники, водится у нас в Саянских горах.В 1937 году советский учёный

Центр и правый центр

Из книги Время Путина автора Медведев Рой Александрович

Центр и правый центр Созданная в первую очередь Юрием Лужковым и его политическими союзниками партия «Отечество» объявляла себя первоначально партией социал-демократического типа, то есть партией левого центра. В 1999 году в противовес ей была создана партия «Единство»,

Центр

Из книги Кто и когда купил Российскую империю автора Кустов Максим Владимирович

Центр Раньше и тяжелее всего последствия двух революций 1917 года отразились в крупных городах, в первую очередь в силу их зависимости от работы городских коммуникаций, транспорта и поставок продовольствия из сел. В 1917 году сохранялось еще какое-то подобие прежней жизни,

Центр

Из книги Три Кольца Силы. Конструктор счастливой судьбы автора Людмила-Стефания

Центр Центр вашего окружения содержит энергию бережного хранения, баланса и стабильности. Здесь вы найдете чувство поддержки со стороны Вселенной, это суммарный итог ваших решений.Вокруг насС Центром ассоциируется Земля – практичность, постепенный прогресс,

Центр

Из книги Развитие сверхспособностей. Вы можете больше, чем думаете! автора Пензак Кристофер

Центр Под центром подразумевается центр храма, центр вашего «Я», из которого легко попасть во все прочие области храма. Ваш Внутренний храм может быть очень простым, например, представлять собой всего одну комнату или лесную опушку. Понимание, где находится центр, важно

Центр

Из книги Ворота в другие миры автора Гардинер Филип

3.5. МОЗГОВОЙ ЦЕНТР «СИНДИКАТА» – «ЦЕНТР СИ». ПРОЕКТ «АНТИ-РОССИЯ»

Из книги Русский Холокост. Истоки и этапы демографической катастрофы в России автора Матосов Михаил Васильевич

3.5. МОЗГОВОЙ ЦЕНТР «СИНДИКАТА» – «ЦЕНТР СИ». ПРОЕКТ «АНТИ-РОССИЯ» Ясно, что подготовка операций в мировом масштабе требует взвешенной постановки задач, анализа возможных путей ее решения, обоснованного выбора оптимального варианта размещения финансовых средств для их

ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ И ЦЕНТР СИЛЫ

Из книги Да-цзе-шу [Искусство пресечения боя] автора Сенчуков Юрий Юрьевич

ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ И ЦЕНТР СИЛЫ Конфигурации кругов, восьмерок, узлов и петель, составляющих технику боя, могут быть самыми разными. Приступая к изучению этих движений, мы не можем обойти вниманием очень важное понятие «центра силы».ЦЕНТР СИЛЫ - активно движущаяся точка,

Центр NC.470

Из книги Авиация во второй мировой войне. Самолеты Франции. Часть 1 автора Котельников Владимир Ростиславович

Центр NC.470 NC.470-01 на взлетеЭтот с эстетической точки зрения непривлекательный поплавковый гидросамолет появился на свет как созданнная в порядке частной инициативы учебно-тренировочная машина для подготовки экипажей для морской авиации. Проект его под маркой Фарман F.470

ЦЕНТР

Из книги Русский рок. Малая энциклопедия автора Бушуева Светлана

ЦЕНТР «Центр» - группа, оставившая ярчайший след в отечественной рок-культуре 80-х и продолжающая оказывать влияние по сей день. Творчество группы неразрывно связано с именем Василия Шумова (родился 23 марта 1960 г.) - поэта, композитора, музыканта, тонко чувствующего ритмы

Глава 5. Великие оледенения

Из книги Энциклопедия катастроф автора Денисова Полина

Глава 5. Великие оледенения Несомненно, эпохи оледенений нашей планеты надо отнести к числу широкомасштабных катастрофических явлений с весьма трагичными для живых существ, населяющих Землю, последствиями. Процесс оледенения - это не только резкое расширение площадей

8/центр доходов или профит-центр

Из книги Идеи на миллион, если повезет - на два автора Бочарский Константин

8/центр доходов или профит-центр Алексей Демин, директор ООО ТПК «Техпром», НовосибирскСледует раз и навсегда отказаться от идеи работать на условиях франчайзинга. Так компания только помогает предпринимателям организовывать чужой бизнес, а они могут в любой момент

РУССКИЙ ЦЕНТР ПОД УДАРОМ РУССКИЙ ЦЕНТР ПОД УДАРОМ 10.10.2012

Из книги Газета Завтра 983 (40 2012) автора Завтра Газета

Центр силы №5 Центр силы №5 Стратегическая игра: исламский фактор Шамиль Султанов 12.09.2012

Из книги Газета Завтра 980 (37 2012) автора Завтра Газета

Жителям Европы и Северной Америки трудно себе представить, что всего 200–14 тыс. лет назад (с геологической точки - зрения совсем недавно) мощные ледниковые щиты, подобные антарктическим, неоднократно покрывали огромные территории. Отдельные лопасти ледниковых покровов спускались в Восточной Европе до 49° с. ш., а в Северной Америке - до 38° с. ш. На месте Москвы или Чикаго располагались ледники толщиной до 1–3 км. Неудивительно, что в середине ХIХ в. открытие следов этих оледенений, относившихся к позднечетвертичной эпохе и ко времени появления современного человека, стало большой научной сенсацией. Некоторые исследователи посчитали, что эти оледенения были первыми эпизодами процесса общего замерзания Земли, декларируемого теорией Канта - Лапласа. Другие - сомневались, что валунные суглинки, считавшиеся ледниковыми, действительно отложены ледниками. Однако детальное изучение этих отложений и сравнение их с отложениями современных ледников подтвердили ледниковый генезис валунных суглинков (морен), покрывавших северные части Европы и Северной Америки. Был выявлен комплекс диагностических критериев, которые позволяют отличать ископаемые морены (тиллиты) от внешне сходных неледниковых отложений. Важнейшие признаки тиллитов - принесенные издалека (эрратические) валуны, граненные и штрихованные ледниками; исштрихованные или смятые в сложные складки породы ложа ледников (гляциодислокации); морозобойные клинья и полигональные грунты; вытаявшие из айсбергов камни (дропстоуны), фрагменты морен и др.

Во второй половине XIX в. и в начале XX в. были обнаружены следы существенно более древних оледенений: позднепалеозойских (ныне датированных в интервале 300–250 млн лет назад) и затем докембрийских (750–550 и 2400–2200 млн лет назад). Эти открытия опровергли теорию Канта - Лапласа о постепенном остывании (вплоть до четвертичного оледенения) первоначально горячей Земли. В XX и начале XIX столетия были выявлены и изучены оледенения в нижнем палеозое (около 450 млн лет назад) и самые древние - в позднем архее (около 2900 млн лет назад). Причины, характер и последствия оледенений стали популярным предметом научных дискуссий и прогнозов.

Большой интерес к оледенениям в науках о Земле не случаен. Климат - важный фактор в эволюции внешних оболочек нашей планеты, особенно биосферы . Он определяет ее термодинамическое состояние, регулируя внутренний, а частично и внешний тепло- и массообмен. Оледенения - одни из самых экстремальных климатических событий. С ними связаны многие катастрофические изменения на Земле, которые вызывали драматически быстрые количественные и качественные перестройки в биосфере и биоте планеты.

История оледенений

Проведенные во второй половине ХХ в. и начале ХХI в. интенсивные геологические исследования на всех континентах, а также достижения радиоизотопных, палеонтологических и хемостратиграфических методов определения возраста горных пород позволили существенно детализировать историю и ареалы распространения древних оледенений на Земле . На протяжении последних 3 млрд геологической истории происходило чередование длительных интервалов с частыми оледенениями (гляциоэр) и интервалов, в которых их следы отсутствуют (термоэр) [ , ]. Гляциоэры состоят из чередующихся ледниковых периодов (гляциопериодов), а ледниковые периоды, в свою очередь, - из ледниковых и межледниковых эпох (рис. 1). Некоторые исследователи именуют гляциоэры ледниковыми (icehouses ), а термоэры - парниковыми (greenhouses ) циклами , или холодными и теплыми климатическими модами .

На сегодняшний день в обозримой геологической истории установлено пять гляциоэр и четыре разделяющих их термоэры.

Каапвальская гляциоэра (около 2950–2900 млн лет назад) . Ее следы обнаружены в верхнем архее Южной Африки, на кратоне Каапваал. Они фиксируются в подгруппе Гавермент в прогибе Витватерсранд и в группе Мозаан в прогибе Понгола. В подгруппе Гавермент в формации Коронейшен описываются два горизонта тиллитов мощностью около 30 м, разделенных толщей песчаников и сланцев мощностью около 180 м. Тиллиты содержат рассеянные граненые и штрихованные камни. Их возраст лежит в пределах 2914–2970 млн лет. Восточнее, в верхней части группы Мозаан, в формации Одвалени наблюдаются четыре пласта тиллитов мощностью от 20 до 80 м. Они содержат камни различного размера, окатанности и состава. Некоторые из них несут характерные следы ледниковой абразии, а дропстоуны, рассеянные в сланцах, окружены сингенетичными деформациями типа структур всплеска.

Позднеархейская термоэра (2900–2400 млн лет назад). В этом интервале геологической истории до сих пор не обнаружено ледниковых отложений, что позволяет условно рассматривать его как термоэру.

Гуронская гляциоэра (2400–2200 млн лет назад). Следы оледенений этого времени известны на юге Канады, на северном побережье оз. Гурон. Там, в средней части Гуронской надгруппы установлены три ледниковых формации (снизу вверх): Рамзай Лейк, Брюс и Гауганда. Они разделены мощными неледниковыми отложениями. Гуронский ледниковый комплекс моложе 2450 млн лет и древнее 2220 млн лет. В штате Вайоминг, в 2000 км юго-западнее оз. Гурон, ледниковые отложения, близкие к гуронским, известны в надгруппе Сноу Пасс. Вероятно, аналоги гуронских тиллитов присутствуют также и в районе Шибугамо, к северо-востоку от оз. Гурон и к западу от Гудзонова залива. Широкое распространение в Северной Америке ледниковых отложений возрастом 2200–2450 млн лет свидетельствует о том, что в начале раннего протерозоя значительная часть древнего архейского ядра этого континента неоднократно подвергалась покровным оледенениям.

В Европе отложения, сходные с ледниковыми, известны в верхней части сариолийской серии, которая залегает на архейском Карело-Финском массиве Балтийского щита. Их возраст оценивается в 2300–2430 млн лет.

В Африке, в прогибе Грикваленд, описывается ледниковая формация Макганйене (ранее именовавшаяся Тиллитами Грикватаун) возрастом моложе 2415 млн лет и древнее 2220 млн лет. Она сложена грубослоистыми тиллитами мощностью до 500 м, которые содержат эрратические и обработанные ледником камни. В основании тиллитов наблюдается ледниковое ложе. Аналоги формации Макганйене имеются и в прогибе Трансвааль.

В Западной Австралии распространены ледниковые отложения Метеорайт Боре. Их возраст лежит в интервале 2200–2450 млн лет.

Таким образом, в период между 2400 и 2200 млн лет назад на четырех современных континентах Земли неоднократно происходили крупные оледенения, нередко носившие покровный характер. Об этом свидетельствует не только широкое распространение ледниковых пород, но и присутствие марино-гляциальных (айсберговых) отложений. Корреляция раннепротерозойских ледниковых горизонтов между собой затруднительна, и установить точное количество оледенений в раннем протерозое и их ранг пока сложно. Предполагается, что в гуронской гляциоэре существовало по меньшей мере три ледниковых периода, и в каждом из них есть следы нескольких подчиненных дискретных событий, которые можно квалифицировать как ледниковые эпохи.

Великая ледниковая пауза . Вслед за гуронской гляциоэрой началась длительная термоэра. Она продолжалась почти 1450 млн лет (2200–750 млн лет назад). Существенное потепление на Земле наступило сразу после завершения гуронской гляциоэры. Даже в тех районах, где фиксировались следы оледенений, климат быстро сменился теплым и аридным. В ряде регионов стали накапливаться карбонатные, часто красноцветные и строматолитовые отложения с многочисленными включениями псевдоморфоз по гипсу, ангидриту и каменной соли. В Австралии, России (Карелии) и США подобные породы обнаружены в отложениях возрастом 2100–2250 млн лет. В Карелии появляются характерные для жаркого климата красноцветные карбонатные породы и корки типа каличе, калькретов и силькретов, а также пустоты от выщелачивания кристаллов гипса. Выше, в свите Туломозеро возрастом около 2100 млн, скважиной вскрыта толща каменной соли мощностью 194 м. Она перекрывается трехсотметровой пачкой ангидритов и магнезитов. Многочисленные следы аридной седиментации фиксируются и в более молодых отложениях протерозоя, вплоть до середины верхнего рифея (около 770 млн лет).

Публикации о следах оледенений во время Великой ледниковой паузы редки и вызывают сомнения, так как не содержат типичных, а тем более прямых признаков ледниковых пород и имеют сугубо локальное распространение.

Африканская гляциоэра (750–540 млн лет назад). Ее отложения сохранились во многих регионах Земли, но особенно полно представлены в Африке. Они изучены довольно подробно, что позволяет выделить в ее составе шесть гляциопериодов.

Гляциопериод Кайгас . Первое оледенение африканской гляциоэры - Кайгас - произошло около 754 млн лет назад в Южной Африке. Несколько позже, 746 млн лет назад, наступило оледенение Чуос. Эти два близких по возрасту и местоположению ледниковых эпизода следует, по-видимому, включить в один ледниковый период, оставив за ним традиционное название Кайгас. Его породы представлены марино-гляциальными и ледниковыми речными (флювиогляциальными) отложениями, в которых местами встречаются железорудные горизонты. Предполагалось, что оледенение Кайгас носило региональный характер. Однако сейчас следы приблизительно одновозрастного оледенения установлены и в Центральной Африке (Большой конгломерат Катанги возрастом 735–765 млн лет). Значительный ареал распространения и присутствие марино-гляциальных отложений говорит о том, что ледники данного периода не были локальными, а выдвигались широким фронтом на континентальный шельф.

В Бразилии карбонатные отложения в основании серии Бамбуи датированы 740 млн лет, и подстилающие их ледниковые отложения формации Макаубас также можно отнести к гляциопериоду Кайгас.

Гляциопериод Рэпитен состоит из отложений групп Рэпитен в горах Макензи (Канада) и Гхубрах (Оман), нижнего тиллита свиты Покателло (США, штат Айдахо) и, возможно, также свиты Чученг-Чанган (Южный Китай), сформировавшихся 723–710 млн лет назад. С отложениями этого гляциопериода в Канаде и некоторых других регионах связаны крупные залежи железных руд.

Гляциопериод Стерт представлен подсерией Юднамонтана в Южной Австралии. В ней различают как минимум два ледниковых эпизода. Первый связан с Тиллитом Пуалко, отделенным от второго ледникового эпизода Вилиерпа несогласием и толщей терригенных, иногда железорудных пород и пачкой доломитов. В Австралии стертовские отложения непосредственно перекрываются доломитами и черными сланцами возрастом 660 млн лет. От стертовских оледенений сохранились марино-гляциальные отложения, которые свидетельствуют об их покровном характере. Не исключено, что часть недостаточно изученных пород баллаганахской серии Патомского нагорья, похожих на ледниковые отложения, тоже относятся к данному гляциопериоду. В Киргизии с ним связаны очень крупные залежи железных руд.

Гляциопериод Марино включает группу оледенений, произошедших около 640–630 млн лет назад (в начале вендской системы). В типовом разрезе Южной Австралии он представлен подсерией Иерелина, строение которой свидетельствует о трехкратной смене ледниковых и межледниковых обстановок в открытом бассейне. Начинался и заканчивался гляциопериод Марино постепенно - ледовым разносом, о чем свидетельствуют сланцы, содержащие рассеянные гальки. Предположение, что оледенение Марино началось почти внезапно (около 650 млн лет назад), было непрерывным и внезапно закончилось (635 млн лет назад), лишено оснований. Данный вывод исходит из гипотетических представлений о непрерывных тотальных оледенениях Земли, охватывавших все континенты и океаны (гипотеза snowball Earth ). Эта гипотеза противоречит характеру типовых разрезов Марино, Стерт, Рэпитен и других сопоставимых с ними отложений, а также свидетельствам о сохранении цикла общего водообмена на Земле в то время.

Ледниковые отложения гляциопериода Марино известны во многих регионах Земли: на Патомском нагорье (рис. 2) и Алданском щите (рис. 3) Средней Сибири, в Киргизии, Китае, Омане, горах Макензи в Канаде, в Северной Африке и Южной Америке. В их разрезах выделяются несколько эпизодов, которые могут рассматриваться как гляциоэпохи.

Гляциопериод Гаскье. Его ледниковые отложения возрастом 584–582 млн лет установлены на п-ове Ньюфаундленд. В Северной Америке их вероятные аналоги - отложения формации Сквантум и Факир.

На Среднем Урале для ледниковых образований, которые коррелируют с отложениями Гаскье, определен возрастной интервал 567–598 млн лет. Некоторые другие ледниковые толщи относят к данному гляциопериоду на основании далеких стратиграфических корреляций (формация Мортенснес на севере Норвегии и др.) или совсем бездоказательно, только по их стратиграфическому положению в разрезах, расположенных выше отложений Марино (например, формации Халканчоуг и Лочуань в Китае и Сера Азул в Бразилии). В действительности, как будет показано далее, многие из них принадлежат более молодому байконурскому гляциогоризонту.

Гляциопериод Байконур . Это оледенение произошло непосредственно перед немакит-далдынским веком, завершающим вендский период позднего докембрия (547–542 млн лет назад). Его отложения включают байконурскую свиту Средней Азии, базальную часть забитской свиты Восточного Саяна, формации Ханкалчоуг хребта Куругтаг, Хонгтиегоу Цайдама, Женгмугуан гор Хелан-Шан, Лочуань и ее аналоги в Китае. К гляциопериоду Байконур можно отнести и тиллиты докембрийских массивов Центральной Европы (моложе 570 и древнее 540 млн лет), триаду серии Пурпур де Ахнет Ахаггара (535–560 млн лет), подсвиту Вингербрик (545–595 млн лет) и нижнюю часть свиты Номтсас группы Нама Намибии (539–543 млн лет).

Главный ледниковый эпизод этого гляциопериода произошел вблизи нижней границы немакит-далдынского века, около 542 млн лет назад. Его значение подчеркивается стратиграфическим перерывом и большим отрицательным экскурсом δ 13 С в основании отложений немакит-далдынского яруса. Собственно байконурскому эпизоду и, вероятно, близкому по возрасту оледенению Номтсас в Намибии предшествовал ледниковый эпизод Вингербрик (545 млн лет назад), а также недавно описанный эпизод Хонгтиегоу в Цайдаме. Фоссилии, найденные ниже и выше свиты Хонгтиегоу, говорят о близости ее возраста средней части венда.

Раннепалеозойская термоэра (540–440 млн лет назад). На протяжении кембрия и большей части ордовика следов оледенений не обнаружено. Данный временной интервал, несмотря на то, что большие массивы гондванской суши находились в высоких южных широтах, характеризовался многочисленными признаками теплого и аридного климата. В то время были широко распространены карбонатные отложения (в том числе рифы) и солеродные бассейны. Нередко встречались красноцветные карбонатные породы и каолинитовые глины. Тогда (за исключением кембрия) фаунистическое разнообразие морской биоты быстро росло, особенно в среднем ордовике и начале позднего. Это время нередко именуется Великим ордовикским событием биодиверсификации. Таким образом, отрезок геологической истории от начала кембрия и до начала позднего ордовика считается термоэрой, которая продолжалась около 100 млн лет.

Гондванская гляциоэра (440–260 млн лет назад). Данные оледенения в основном связаны с Гондванским мегаконтинентом. Здесь выделяются пять гляциопериодов.

Раннепалеозойский гляциопериод. Первые сравнительно небольшие оледенения в раннем палеозое произошли, очевидно, в начале или середине катийского века (карадоке), а последние достоверно установленные следы оледенений этого гляциопериода относятся к позднелландоверийскому - ранневенлокскому времени. Таким образом, раннепалеозойский ледниковый период продолжался около 20 млн лет. Он разделяется на три гляциоэпохи: начальную - катийскую, главную - хирнантскую и заключительную - лландоверийско-венлокскую.

Катийская гляциоэпоха. Данные о том, что ордовикские оледенения начались еще в карадоке, появлялись неоднократно. На востоке Северной Америки (в Новой Шотландии), вблизи кровли свиты Галифакс известна пачка метатиллитов с эрратическими, гранеными, штрихованными и айсберговыми камнями. Вышележащая свита Уайт-Рок содержит некоторое количество карадокской или, возможно, несколько более молодой фауны. Более уверенно возраст устанавливается для марино-гляциальных отложений Гандер-Бей северо-восточной части Ньюфаундленда, которые непосредственно перекрываются карадокскими граптолитовыми сланцами. На юге Африки, в группе Столовой Горы известны два ледниковых горизонта в свите Пакхуис, природа которых подтверждается наличием штрихованных и граненых камней, ледникового ложа, гляциодислокаций, морозобойных клиньев и полигональных грунтов. Возраст их, скорее всего, - катийский. Фауна, характерная для более позднего хирнантия, найдена в отложениях, покрывающих тиллиты. В породах, подстилающих свиту Пакхуис, обнаружен более древний тиллит Хангклин. Его возраст по редкой фауне и косвенно, по скорости осадконакопления, оценен как карадокский. Некоторые исследователи полагают, что в катийском ярусе произошло не менее трех оледенений .

Хирнантская гляциоэпоха. В эту эпоху раннепалеозойское оледенение достигло максимальных размеров (рис. 4). Его природа и возраст особенно хорошо устанавливаются в Северной Африке и Аравии - классических областях его развития. Здесь в наиболее полных разрезах хирнантия фиксируется как минимум пять ледниковых эпизодов, суммарная длительность которых оценивается в 1,4 ± 1,4 млн лет. Согласно некоторым оценкам, сделанным по гляциоэвстатическим колебаниям (колебания уровня мирового океана, вызванные образованием и таянием ледников), хирнантский покров охватывал всю Африку, Аравию, Турцию, а также большую область центральной части Южной Америки. В предгорьях Анд нижнепалеозойские ледниковые отложения протягиваются почти непрерывным поясом от Эквадора до Аргентины. Непосредственно над тиллитами обнаружена фауна верхней зоны хирнантия.

Лландоверийско-венлокская гляциоэпоха. Нижнепалеозойские ледниковые отложения известны в Амазонской впадине, в средней части они содержат фауну раннего лландовери (в том числе, граптолиты). Верхнюю часть данного разреза поэтому следует относить к нижнему силуру, начиная с лландовери. В юго-западной части Боливии и на большой территории прилежащих районов Перу и Аргентины распространена марино-гляциальная свита Канканири (Тиллиты Запла). Она сложена массивными, слоистыми или градационно-слоистыми тиллитами, которые содержат эрратические и штрихованные камни и валуны поперечником до 150 см. В них обнаружены средне- и позднелландоверийские и ранневенлокские ископаемые.

Позднедевонский - раннекарбоновый гляциопериод начался в конце фамена. На севере Бразилии в фаменском ярусе и нижнем карбоне сохранились следы трех ледниковых эпизодов. Следы верхнефаменского оледенения найдены и в США, на северо-востоке Аппалачского пояса.

Большинство исследователей склоняется к тому, что позднедевонские - раннекарбоновые оледенения имели в основном предгорный характер. Однако тот факт, что в отложениях присутствуют бассейновые и флювиогляциальные фации, указывает на распространение ледников в равнины, а иногда и на побережья крупных бассейнов, что возможно лишь при весьма значительном оледенении. Об этом говорят и ледниковые отложения позднедевонского - раннекарбонового возраста на севере Бразилии, которые накапливались в обширных платформенных бассейнах средних широт.

Среднекарбоновый гляциопериод. Его отложения распространены значительно шире и установлены в западной, восточной и северной частях Гондваны. Судя по хорошо изученным разрезам восточной части Австралии , которые датированы радиоизотопными и биостратиграфическими методами, среднекарбоновый ледниковый период начался в середине серпуховского века и закончился в конце московского. Здесь устанавливается четыре эпизода. Продолжительность каждого из них составляет от 1 до 5 млн лет. Эпизоды разделены интервалами длительностью приблизительно 2–3 млн лет, в которых отсутствуют следы оледенений. Все эти эпизоды можно квалифицировать как ледниковые и межледниковые эпохи.

Раннепермский гляциопериод - максимальный в гондванской гляциоэре. Он начался, видимо, в конце гжельского века, а закончился в начале артинского. В нем выделяются два ледниковых эпизода. За пределами Австралии отложения раннепермского ледникового периода распространены на огромной территории - от западной до восточной части Гондваны (рис. 5).

Позднепермский гляциопериод завершил гондванскую гляциоэру. Его отложения имеют ограниченное распространение. В восточных областях Австралии он включает два ледниковых эпизода. Первый, охватывавший конец кунгурского века и часть казанского, представлен дистальными айсберговыми ледниковыми фациями. Второй, охватывавший верхнюю часть яруса Уордиан и ярус Кэпитаниан (средняя часть татарского яруса), также сложен айсберговыми отложениями. Позднепермское оледенение проявилось и на северо-востоке Азии. В Верхоянской складчатой зоне широко распространены верхнепермские тиллоиды (тиллитоподобные несортированные и неслоистые грубообломочные породы). В ряде разрезов они содержат признаки ледникового происхождения: дропстоуны, тилловые пелеты, граненые и штрихованные камни.

Мезозойско -палеогеновая термоэра (250–35 млн лет назад). Длительные климатические пертурбации гондванской гляциоэры сменились теплым мезозойским климатом.

Глобальные климатические реконструкции, основанные на комплексе индикаторов, показали, что все высокие и средние широты обоих полушарий Земли в мезозое находились в умеренных и теплых влажных климатических зонах . Иногда в высоких широтах возникали сезонные льды, о чем свидетельствуют редкие находки дропстоунов. Но, поскольку и территориальное, и стратиграфическое распространение льдов было незначительным, можно полагать, что среднегодовые температуры в высоких широтах были существенно выше, чем ныне. В низких широтах преобладал аридный климат, а влажные экваториальные зоны появились лишь во второй половине мела.

В течение мезозоя иногда происходили довольно значительные перестройки климатической зональности, однако все эти изменения ограничивались областью положительных температур. Прямых свидетельств мезозойских оледенений не найдено, за исключением одного случая в Южной Австралии, где в единственном обнажении берриас-валанжинских пород встретился Тиллит Ливингстон мощностью до 2 м . Судя по ограниченному распространению, это сугубо локальное образование. К «возможным тиллитам» иногда причисляли конгломераты, брекчии и несортированные галечные сланцы, а к ледниковым условиям относили сезонное замерзание водоемов и рек .

Несмотря на отсутствие прямых доказательств существования мезозойских оледенений, в последние годы возникла гипотеза cold snabs . Она предполагает неоднократное повторение в мезозое очень коротких ледниковых эпизодов, которые проявлялись только в высоких широтах и приводили к небольшим полярным оледенениям, составлявшим около одной трети современных полярных шапок .

Эта гипотеза целиком основана на косвенных признаках. Во-первых, на быстрых колебаниях уровня моря «второго и третьего порядков», которым приписывается гляциоэвстатическая природа, если они сопровождались повышением δ 18 О в осадках. Однако понижение уровня моря любого происхождения из-за увеличения альбедо планеты приводит к некоторым похолоданиям и повышениям δ 18 О в осадках.

Во-вторых, подтверждением данной гипотезы считается присутствие в некоторых отложениях средней юры и мела дропстоунов. В мезозое они распространены главным образом в высоких палеоширотах и имеют различное происхождение. Чаще всего встречаются и упоминаются камни, разнесенные сезонными льдами. Сейчас они регулярно формируются в морях, озерах и реках умеренного климатического пояса, вплоть до 45° с. ш. Эти широты характеризуется положительными среднегодовыми температурами. Никаких оледенений (за исключением горных) там нет. Кроме того, дропстоуны могут иметь биогенное происхождение и не должны служить доказательством оледенений.

Третий аргумент в пользу гипотезы cold snabs - широкое распространение в мезозойских отложениях глендонитов - беломорской рогульки (СаСО 3 · 6Н 2 О). Однако ныне эти образования постоянно встречаются в холодных бассейнах высоких и средних широт. Их присутствие указывает на умеренно-холодный климат, а не на оледенения.

Кроме упоминавшегося обнажения тиллитов в Австралии, ни на одном из континентов Земли, ни на островах Арктики следов мезозойских ледниковых отложений не найдено. Нередко предполагается, что центры оледенений скрыты под современным антарктическим ледниковым покровом. Но такие выводы не подтверждаются детальными исследованиями ископаемой растительности на побережье Антарктиды. Например, изучение позднеальбского леса вблизи основания Антарктического п-ова показало, что лес там был средней густоты, состоял преимущественно из круглогодично зеленых широколиственных хвойных деревьев и имел сходство с современными влажными умеренными лесами юга Новой Зеландии .

Мезозойские температуры глубинных вод в южных высоких широтах, полученные (δ 13 O-методом) по бентосным фораминиферам, в юре и мелу колебались от 5 до 11°С, что позволяет сделать вывод об отсутствии в мезозое психросферы (слоя воды на дне океана с температурой около 4°C, толщиной несколько сотен метров). Напомним, что сейчас температура глубинных вод в высоких южных широтах составляет −1,5 - +0,5°С. Приведенные данные свидетельствуют о том, что Антарктида в мезозое не подвергалась оледенениям. Этот вывод согласуется и с результатами наиболее реалистических компьютерных моделей. Последние показывают, что, если какие-то мезозойские оледенения в Антарктиде и случались, то имели горный или весьма эфемерный характер.

Еще более спорно предполагать присутствие мезозойских ледниковых покровов в высоких широтах Северного полушария. Мезозойские отложения там широко распространены, хорошо изучены и не содержат никаких следов ледниковых отложений. Однако, исходя из гипотезы cold snabs , некоторые авторы, опираясь только на абстрактное геохимическое и климатическое моделирование, составили палеоклиматическую реконструкцию для средне-верхнеюрского пограничного интервала Северного полушария. Они реконструировали огромный ледниковый щит, лишь немного уступающий по размерам Антарктиде . Его мощность превышала 5 км и протягивался он на 4000 км - от Чукотки до западного края Сибирской платформы. Предполагаемый щит должен был оставить следы своего существования во множестве крупных прогибов, выполненных континентальными и морскими юрскими отложениями (в том числе отложениями среднего и верхнего отделов юрской системы). Однако никаких следов юрских ледниковых отложений там до сих пор не обнаружено. В некоторых разрезах встречаются глендониты и редкие обломки - следы разноса сезонными льдами. Это не удивительно. Согласно палеомагнитным данным, регион располагался в то время в высоких заполярных широтах. Реконструкция огромного ледникового щита на северо-востоке Азии опровергается и геологическими фактами. Результаты упомянутого моделирования совершенно абсурдны. Его авторы руководствовались исключительно абстрактными соображениями и расчетами, полностью игнорируя имеющиеся геологические данные. Такой подход - пример превращения ценного метода палеоклиматических реконструкций в компьютерные игры. К сожалению, он существенно дискредитирует методы моделирования палеоклимата вообще.

Антарктическая гляциоэра (35 млн лет назад - ныне), в которой мы живем, началась в позднем кайнозое. Ее история и, конечно, история текущего четвертичного периода интенсивно изучаются на протяжении последних десятилетий. Этой теме посвящена огромная литература [ , ]. Здесь мы ограничимся только кратким перечислением главных событий антарктической гляциоэры.

В начале кайнозоя, в палеоцене и эоцене климат Земли (как и в мезозое) оставался безледниковым. Особенно теплым были конец палеоцена и начало эоцена. В этом интервале на Земле отмечалось несколько температурных максимумов. Среди них выделяются ранне- и среднеэоценовые оптимумы. Во второй половине эоцена началось похолодание, и появились первые следы ледового или ледникового разноса в Южном океане. Одновременно усилился сезонный ледовый разнос в Арктике. Видимо, в высокогорных районах Антарктиды в то время зарождались горные ледники, языки которых местами (например, в заливе Прюдос) достигали моря. Континентальный ледниковый покров, соизмеримый с современным, образовался в Восточной Антарктиде в самом начале олигоцена, около 34 млн лет назад . Вскоре ледники достигли бровки шельфа. В самом конце олигоцена и начале миоцена произошло некоторое потепление, сопровождавшееся существенными колебаниями климата и объема ледникового щита. По данным моделирования, объем Восточно-Антарктического ледникового щита в то время иногда сокращался до 25% от его современного размера . Скорее всего, тогда и возникли шельфовые ледники Роне и Росса. В позднем миоцене снова произошло сильное похолодание. Ледниковый щит вновь достиг континентальных размеров. Кратковременное потепление, сходное с современным, произошло в среднем плиоцене 3,3–3,15 млн лет назад. С ним, возможно, было связано почти полное исчезновение Западно-Антарктического щита.

Поздний плиоцен и четвертичный период характеризовались быстрым прогрессивным похолоданием. Одновременно началось континентальное оледенение в Северном полушарии. Ледниковые покровы 2,74–2,54 млн лет назад возникли на севере Евразии и на Аляске. Усилился сезонный ледовый разнос терригенного материала в Арктическом океане. Это похолодание привело к разрастанию ледникового покрова Антарктиды, который 20–11 тыс. лет назад достиг бровки шельфа и континентального склона материка. В ледниковые максимумы ледники Евразии и Северной Америки распространялись до средних широт.

В целом, в течение позднего кайнозоя можно наметить три главных ледниковых максимума: в олигоцене, в конце миоцена и в конце плиоцена - квартере. Может быть, их следует рассматривать как отдельные ледниковые гляциопериоды.

Все ледниковые события позднего кайнозоя и в Антарктиде, и в Северном полушарии осложнялись целым спектром более коротких квазипериодических климатических колебаний разной амплитуды и знака. Они иногда (очень условно) именуются ледниковыми и межледниковыми. Судя по периодичности, причиной ледниковых осцилляций стали колебания солнечной инсоляции. Последние обусловливались наложением колебаний разной продолжительности, связанных с вариациями эксцентриситета орбиты Земли, угла наклона земной оси и ее прецессии. В сумме эти вариации дали сложную картину с преобладающими по амплитуде группами циклов в интервалах 19–24 тыс. лет (прецессионные), 39–41 тыс. лет (обусловленные наклоном земной оси), 95–131 и 405 тыс. лет (орбитальные). Самые короткие из этих циклов (приблизительно соответствующие циклам Миланковича) определяли чередование в позднем плиоцене и плейстоцене ледниковья и межледниковья. В отложениях, пробуренных на ледниковом шельфе Росса, в последние 4 млн лет насчитывается 32 ледниковых - межледниковых цикла со средней продолжительностью 125 тыс. лет . В Восточной Европе с начала плейстоцена до начала голоцена зафиксировано 15 ледниковых эпизодов .

В миоцене преобладали климатические колебания преимущественно прецессионной природы, с периодами 19–21 тыс. лет, а с началом оледенений в Северном полушарии стали доминировать колебания, длившиеся 41 и 125 тыс. лет, связанные с изменениями наклона оси и орбиты Земли.

Общий характер оледенений

Первое, что обращает на себя внимание при взгляде на рис. 1, это отчетливое увеличение количества и плотности оледенений на протяжении последних 3 млрд лет. Этот факт трудно объяснить более слабой изученностью древних отложений. Во второй половине ХХ в., особенно, во времена холодной войны, в связи с погоней за стратегическим сырьем было проведено геологическое картирование почти всех участков нашей планеты (даже слабо развитых стран и труднодоступных регионов), сложенных древними породами. Впоследствии в них были открыты многочисленные месторождения различных полезных ископаемых. При подобных исследованиях трудно было бы пропустить ледниковые отложения, которые обычно образуют крупные тела, служат стратиграфическими маркерами, имеют региональное распространение и к тому же привлекают внимание геологов своим неординарным видом и происхождением. Кроме того, увеличение частоты оледенений наблюдается и на протяжении детально изученного позднего докембрия и всего фанерозоя. Можно предположить, что такое увеличение со временем связано с ослаблением мантийного вулканизма и прогрессивным развитием биосферы .

Гляциоэры разного возраста имеют определенное сходство. Во-первых, те гляциоэры, которые, удается датировать, близки между собой по длительности (гуронская - около 200 млн лет, африканская - 210 млн лет, гондванская - 190 млн лет). Во-вторых, они сходны по структуре. Все гляциоэры состоят из 3–6 дискретных ледниковых периодов продолжительностью от нескольких миллионов до нескольких десятков миллионов лет.

В обозримой истории Земли насчитывается не менее 20 ледниковых периодов. Все они, в свою очередь, состояли из дискретных ледниковых событий, которые можно квалифицировать как ледниковые эпохи. Детальное изучение изотопов кислорода в позднем кайнозое и частично палеозое показало, что гляциоэпохи осложнялись существенными климатическими колебаниями с периодами от 400–500 тыс. до 20 тыс. лет.

Гляциоэры имели сходство не только по структуре, но и по своей общей динамике. Они, как правило, начинались с коротких региональных ледниковых периодов, которые, увеличиваясь в размерах и интенсивности, достигали во второй половине гляциоэры максимальных (обычно межконтинентальных) масштабов, распространяясь в средние, а порой, возможно, и в низкие широты. Затем оледенения быстро деградировали. Плейстоценовое оледенение было, очевидно, максимальным в позднекайнозойской гляциоэре. Можно предположить, что за голоценовым потеплением (если не вмешается человек) должно наступить новое небольшое оледенение.

Между докембрийскими и фанерозойскими оледенениями отмечаются не только черты сходства, но и определенные различия. Во-первых, отдельные докембрийские оледенения имели, видимо, более широкое распространение, чем самые обширные фанерозойские. Во-вторых, с докембрийскими и фанерозойскими оледенениями связаны противоположные по знаку аномалии δ 13 C карб (отрицательные в докембрии и положительные в фанерозое). Наконец, многие неопротерозойские оледенения сменялись отложением пачек характерных тонкослоистых доломитов. Перечисленные различия докембрийских и фанерозойских оледенений весьма существенны для выяснения причин их наступления. Однако убедительного объяснения этим фактам до сих пор не найдено.

Возможные причины оледенений

Причины оледенений до сих пор служат предметом многочисленных конкурирующих и взаимоисключающих друг друга гипотез, которые касаются широкого спектра процессов - от межгалактических до микробиотических. Сейчас многие исследователи склоняются к мысли, что оледенения вызывались взаимодействием нескольких геодинамических, геохимических и биотических процессов. Позднеархейские и раннепротерозойские оледенения, видимо, связаны с появлением фототрофных организмов и с первичной оксигенизацией атмосферы. В неопротерозое и фанерозое ведущей причиной крупных климатических колебаний (в том числе и появления гляциоэр), были, скорее всего, геодинамические процессы и особый характер вулканизма. Судя по хорошо изученному последнему отрезку геологической истории, в пики мантийно-плюмового вулканизма повышалось содержание парниковых газов в атмосфере, что приводило к потеплениям. Усиленное поглощение СО 2 фототрофными организмами, с последующим захоронением его в виде угля, почв, карбонатных и богатых органикой илов, а кроме того, интенсивное поглощение СО 2 при выветривании силикатов, вынос его в океан и осаждение углерода в виде карбонатов также могло вызывать потепления. Одновременно происходило повышение содержания кислорода в атмосфере и окисление метана. Эти процессы, снижавшие содержание парниковых газов в атмосфере, вели к похолоданию. Если они совпадали с интенсивным опусканием земной коры в мантию в зонах субдукции и со связанным с ней известково-щелочным эксплозивным вулканизмом, то происходило дальнейшее охлаждение Земли в результате дополнительного изъятия углерода из биосферы и захоронения его в мантии. Засорение стратосферы продуктами эксплозивного вулканизма снижало прозрачность атмосферы . В результате наложения этих процессов тепловой баланс биосферы понижался и происходили похолодания и оледенения. На эти главные климатические циклы, обусловленные геодинамическими процессами и характером вулканизма, накладывались упоминавшиеся выше астрономические циклы.

Роль оледенений в биосфере

Климат давно считался одним из двигателей эволюционных процессов. В частности отмечалось, что с термоэрами связан рост биоразнообразия и относительная таксономическая стабильность биоты, а с оледенениями, наоборот, - вымирание и последующее обновление биоты . Однако механизмы такого обновления подробно не рассматривались. Современные данные по оледенениям позволяют сделать некоторые выводы по данной проблеме. Многоступенчатая иерархия ледниковых событий (гляциоэры → гляциопериоды → гляциоэпохи → более короткие осцилляции разной частоты) создавала непрерывный ряд биосферных кризисов. Климатические процессы, отличаясь высокой скоростью и разной частотой, вызывали перестройки разного масштаба во всех подсистемах биосферы (рис. 6).

В тропосфере оледенения обусловливали понижение температуры, сокращение влагопереноса, перестройку и усиление систем циркуляции. Во время оледенений снижалась средняя температура Земли (не менее чем на 5°С ).

В гидросфере возникали шельфовые ледники и многолетние ледовые покровы, понижались температура и уровень океана. Это приводило к возникновению психросферы, температурному геохимическому и газовому расслоению водных масс и изменению системы циркуляции в океане. На континентах осушались шельфы и эпиконтинентальные бассейны за пределами зон оледенений, изменялся характер и происходило смещение климатических, биогеографических и почвенных поясов, понижался базис эрозии, усиливался твердый и ослаблялся растворимый сток с суши. В земной коре отмечались неоднократные гляциоэвстатические и изостатические опускания и поднятия.

Экологические и биотические кризисы, связанные со всеми этими перестройками, приводили к вымиранию и миграции организмов. Сохранялось некоторое количество устойчивых к новым условиям видов, а возникновение новых в кризисных условиях замедлялось. Происходила как бы стагнация биоты. В то же время освобождение значительной части старых и возникновение новых экологических ниш вело к диверсификации сохранившихся организмов. Непрерывные и сильные стрессы во время каскада экологических кризисов вызывали в организмах гипермутации и, как следствие, образование новых форм. Отбор из них устойчивых организмов приводил к возникновению бионоваций. Появление новых и диверсификация переживших кризисы форм, в свою очередь, порождали необратимые экологические и более общие биосферные перестройки. Они способствовали эволюционным процессам в биосфере в целом и в биоте в частности. Таким образом, между скоростью абиотических и биотических процессов возникала тесная связь.

С гуронской гляциоэры начались широкое распространение цианофитов и первичная оксигенизация океана и атмосферы . В течение раннего протерозоя и большей части рифея эволюционные процессы происходили главным образом на молекулярном и клеточном уровне. Завершились они в позднем рифее массовой эукариотизацией биоты , которая стала предпосылкой для бурных биосферных и биотических событий африканской гляциоэры.

Вследствие многократного повторения оледенений разного масштаба и связанных с ними экологических кризисов африканская гляциоэра характеризовалась целым рядом эволюционных импульсов, которые ускоряли биологическую эволюцию в целом. В то время в результате серии оледенений произошло формирование новой фанерозойской биоты и биосферы Земли. Редкие остатки аннелидоморф и панцирных амеб появились в разрезе верхнерифейских отложений после первых трех неопротерозойских оледенений. В отложениях, покрывающих вендские тиллиты Нантоу (стратиграфический аналог тиллитов Марино), найдены первые макроскопические водоросли, биомаркеры губок и, возможно, эмбрионы многоклеточных животных.

После оледенения Гаскье произошел расцвет вендских многоклеточных организмов: появились крупные акантоморфные акритархи, разнообразные многоклеточные водоросли (вендотениды, эохолинивые и др.), животные эдиакарского типа, а затем билатерии и первые животные с карбонатным (клаудины) и агглютинированным (сабеллитиды) скелетом. Вслед за байконурским оледенением возникло множество разнообразных мелких скелетных организмов - мелкораковинной фауны.

Таким образом, после каждого оледенения африканской гляциоэры отмечается возникновение новых групп организмов, расцвет некоторых ранее существовавших и смена доминантных. В результате этих процессов в конце африканской гляциоэры на Земле сформировалась биосфера фанерозойского типа. Кульминацией ускорения стало необычайно быстрое развитие многоклеточных бесскелетных и скелетных организмов в немакитдалдынском веке венда и в начале кембрия. Неслучайно момент резкого ускорения этих процессов, его экстремум, совпал с завершением последнего события африканской гляциоэры - байконурского гляциопериода . Ускорение эволюции в течение африканской гляциоэры особенно заметно на фоне длительных эволюционных процессов, которые характеризовали Великую ледниковую паузу.

Гондванская гляциоэра сопровождалась массовым завоеванием организмами новых экологических пространств: пелагиали (граптолиты, эндоцератиды, актиноцератоиды, рыбы, ящеры и др.), суши (разнообразные растения, леса, земноводные, пресмыкающиеся) и тропосферы (летающие насекомые). Позднеордовикское массовое вымирание не было внезапной и кратковременной катастрофой, как оно обычно представляется. Его подготовил ряд предшествующих оледенений и биотических событий. Непосредственным толчком к вымиранию послужило Великое хирнантское оледенение.

Главным биотическим событием антарктической гляциоэры стало формирование человечества. Быстрая дивергенция гоминид проходила параллельно с основными оледенениями. Первые представители подотряда человекоподобных появились в олигоцене, а первые три вида из семейства гоминид обнаружены в верхнем миоцене , который характеризовался резким похолоданием. В отложениях еще более холодного плиоцена обнаружено уже 13 видов гоминид, в том числе останки австралопитеков. В первой половине плейстоцена (около 2,4–1,9 млн лет назад) появились первые примитивные виды рода Homо (H. habiles и др.) и простейшие орудия труда. Ко второй половине плейстоцена (около 0,6–0,5 млн лет назад) принадлежат останки H. heidelbergensis и следы систематического использования огня . В конце плейстоцена (около 0,2 млн лет назад, непосредственно перед или во время московско-днепровского оледенения) появился вид H. sapiens .

В заключение еще несколько слов о значении оледенений. Они играли большую роль в развитии биосферы и биоты Земли. Гляциоэры были критическими интервалами в истории биосферы, во время которых процессы эволюции ускорялись, и происходило формирование биосфер и биот новых типов. В гуронскую гляциоэру и после особенно широкое распространение получили цианобактерии, и появился первый кислород в атмосфере. Во время африканской гляциоэры сформировалась биосфера и биота фанерозойского типа. В течение гондванской гляциоэры возникла наземная биота. Растения с животными полностью завоевали сушу. Конечно, неслучайно и то, что формирование человечества произошло во время антарктической гляциоэры.

Palaeogeogr., Palaeoclimat., Palaeoecol. . Fedonkin M. A. Eukaryotisation of the Early Biosphere: a biogeochemical aspect // Geochem. Int. 2009. V. 47. P. 1265–1333.
. Catt J. A., Maslin M. A. Human time scale // The geologic time scale 2012 / Eds. F. Gradstein, J. G. Ogg, M. Schmitz, G. Ogg. Amsterdam, 2012. P. 1011–1032.

Мегаконтинент Гондвана с конца докембрия до начала мезозоя объединял Африку, Южную Америку, Индию, Австралию и Антарктиду.

Напомним, что ожидаемое в несколько раз меньшее повышение средней температуры Земли рассматривается как серьезная катастрофа для человечества.

Климат нашей планеты неоднократно менялся. На сегодняшний день в истории Земли известны три крупные эпохи оледенений (примерно 600 000 и 300 000 лет назад), и сегодня мы живем в последней из них. Эпоха оледенения - это время чередования холодных и теплых периодов, измеряемых десятками тысяч лет, во время которых ледники то покрывают огромные территории, то резко сокращаются. Сейчас у нас межледниковье, но оледенение может еще вернуться. Чем вызваны эпохи оледенения, сказать трудно, существует множество гипотез.

1. Гипотезы о причинах оледенения

Возможно, эпохи оледенения связаны с особенностями положения Солнечной системы на галактической орбите. Существует версия, что они связаны с эпохами горообразования. Сейчас продолжается альпийская эпоха горообразования, триста миллионов лет назад была герцинская эпоха горообразования, а шестьсот миллионов (конец протерозоя - начало кембрия) - байкальская. Эпохи горообразования опять же могут быть связаны с положением Солнечной системы в галактическом пространстве.

В эпоху роста гор суша высокая. Чем выше суша, тем холоднее климат. При высокой суше вода океанов собирается в глубоких впадинах, и малая площадь поверхности водных акваторий приводит к охлаждению Земли. Вода - прекрасный аккумулятор тепла, и чем меньше водная поверхность, тем холоднее. Толчком к началу оледенений могли послужить изменения в расположении теплых и холодных морских течений. Все перечисленные гипотезы требуют дальнейших исследований.

2. Оледенения на территории России

Последняя эпоха оледенений приходится на современный нам четвертичный период, продолжительность которого оценивается в семьсот тысяч - миллион лет. В этом периоде в северном полушарии Земли было несколько эпох покровных оледенений, разделенных эпохами межледниковий. Однако в Гренландии непрерывное оледенение началось уже около 10 миллионов лет назад, а в Антарктиде, по-видимому, еще раньше - 25–30 миллионов лет назад. Гренландия и Антарктида занимают околополюсное положение, и холодные климатические условия там вполне объяснимы.

Сложнее объяснить оледенения значительной части Северной Америки (примерно до широты Нью-Йорка), Европы и Азии до широт Москвы и Воронежа (в разные эпохи), а также Западной Сибири до центра Западно-Сибирской низменности. Исследователи спорят об их количестве, насчитывая по крайней мере четыре оледенения. Льды нарастали, и центрами оледенения для Европы были Скандинавский и Кольский полуострова, Карелия, Новая Земля, Полярный Урал, горы Бырранга на Таймыре, плато Путорана. Мощность льдов была вполне сравнима с антарктическими (в Антарктиде - до 3–4 км, у нас - до 2–3 км).

Ледник - это обязательно движущийся массив. Почему он двигался? Возможно, из-за очень большого давления на контакте с грунтом происходило плавление льда при температурах, близких к нулю. Жесткий, покрытый трещинами ледник растекался под действием собственной тяжести, скользил по расплавленной смазке на юг. Покровные ледники могли подниматься на возвышенности. Последний валдайский ледник перекрывал Валдайскую возвышенность, более ранний, московский - Клинско-Дмитровскую гряду на севере Подмосковья. Еще более ранний, днепровский ледник - так ледники называют в Европейской России - покрывал север Среднерусской возвышенности и огромными языками уходил на юг по Днепровской и Окско-Донской низменностям.

Чтобы образовался ледник, необходим не только холод, но и влага. В Евразии влаги больше на западе, ветра приносят осадки с Атлантического океана. Поэтому юго-западная граница всех оледенений располагалась намного южнее, чем северо-восточная.

3. Причины изостатического поднятия

Когда ледник начинал таять, он распадался на отдельные массивы мертвого льда, примерзал к подстилающей поверхности, со всех сторон от него оттекали талые воды. Последний валдайский ледник растаял около 10 000 лет назад. Льды перестали давить на подстилающую поверхность, и земля начала подниматься. Причем в районах Скандинавского полуострова по обеим сторонам Ботнического залива в Балтике (Швеция и Финляндия) происходит чрезвычайно быстрый рост суши. Это так называемое изостатическое поднятие. Скорость поднятия доходит до 1 метра за 100 лет, что очень быстро. В Антарктиде из-за давления современных ледников глубина океанического шельфа - материковой отмели - около 500 метров, в то время как в среднем на Земле глубина шельфа около 200 метров.

4. Уровень Мирового океана

В периоды оледенений, когда большие массы воды были заключены во льдах, резко понижался уровень Мирового океана. Сегодня исследователи дают следующую оценку: если бы растаяли ледники Антарктиды и Гренландии, то уровень океана повысился бы на 70–75 метров. Древние материковые оледенения Земли были по объему льда отнюдь не меньше, и поэтому о неоднократном понижении уровня Мирового океана в четвертичный период на 75–80 метров можно говорить с полной уверенностью, но, скорее всего, оно было гораздо больше - 100–120 метров, некоторые полагают, что до 200 метров. Разброс данных естественен, так как Земля «дышит»: какие-то участки ее приподнимаются, какие-то опускаются, и эти колебания накладываются на изменения уровня поверхности океана.

К чему приводило изменение уровня Мирового океана? Во-первых, реки текли там, где сейчас море. На затопленной ныне материковой окраине Северного Ледовитого океана можно проследить продолжение Печоры, Северной Двины, Оби и Енисея. В речных песках могут содержаться крупицы золота, касситерита (сырье для добычи олова) и т. д. Песчаные отложения древних рек, протекавших на осушенном в периоды оледенений шельфе в районе индонезийских Зондских островов, дали богатейшие россыпи касситерита. Сейчас оловянную руду добывают с морского дна там, где располагаются ныне подводные речные долины.

Мировой океан не замерз в эпохи оледенения. Вода - самое удивительное, что есть на Земле. Чем больше концентрации соли в морской воде, тем ниже (-1; -1,7 градуса) температура ее замерзания, тем больше времени требуется для образования льда. Морская вода замерзает при температуре своей максимальной плотности, которая еще ниже, чем температура замерзания (-3; -3,5 градуса). Если морская вода остывает до температуры своего замерзания, она, вместо того чтобы замерзнуть, из-за своей повышенной плотности опускается вниз, вытесняя наверх более теплые и легкие воды. Они, остывая до температуры замерзания, становятся более плотными и снова «ныряют» вниз. Такое перемешивание не дает возможности образоваться льду и продолжается до тех пор, пока вся толща воды не достигнет температуры максимальной плотности.

5. Периоды межледниковья

Эпохи оледенения сменялись межледниковьями. Климат в это время мог быть как холоднее, так и теплее современного. Например, в период между московским и валдайским оледенениями климат был более теплым. На широте Москвы росли широколиственные каштановые леса. Лесами была покрыта вся Сибирь вплоть до побережий северных морей, где ныне тундра. Последнее межледниковье продолжается около десяти тысяч лет. Судя по всему, мы прошли его климатический оптимум. 5–6 тысяч лет назад среднегодовая температура была выше на 1–2, может быть, даже на 3 градуса. В эту теплую эпоху ледники в горах, в Гренландии и Антарктиде сократились, а уровень океана, соответственно, был более высоким.

В современную, более холодную эпоху уровень воды в океане вновь понизился из-за консервации воды в выросших ледниках. При этом на поверхности появились коралловые острова, и люди заселили многие из них. Если бы уровень моря оставался высоким, они оставались бы под водой. Точно так же появились на поверхности множество других островов: Фризские острова возле Голландии и Германии, многочисленные острова у побережья Мексики и Техаса в Мексиканском заливе, Арабатская стрелка в Азовском море и другие. То есть соотношение воды, сконцентрированной в ледниках, и воды свободной резко меняет и соотношение суши и моря, и климатическую обстановку Земли. Что впереди? Скорее всего, человечеству предстоит пережить еще одно оледенение.

Глобальные изменения природной среды. Под ред. Н. С. Касимова. М.: Научный мир, 2000

Общие особенности изменений ландшафтов и климата Северной Евразии в кайнозое // Изменение климата и ландшафтов за последние 65 миллионов лет (кайнозой: от палеоцена до голоцена). Под ред. А. А. Величко. М.: ГЕОС. 1999.

Короновский Н.В., Хаин В.Е., Ясаманов Н. А. Историческая геология. М.: Академия, 2006.

Поделиться