Климат вендского периода

С позднего рифея оледенения на Земле стали происходить периодически и значительно чаще, чем до этого. В позднем рифее в настоящее время известны два обширных оледенения. Более древнее из них (первое или раннее позднерифейское оледенение) ориентировочно датируется от 850 до 900 млн лет, а более молодое (второе или позднее позднерифейское) - около 740-750 млн лет.

Следующий крупный ледниковый период, именуемый лапландским (или варангерским), был приурочен к нижнему венду, начало которого приблизительно датируется сейчас в 600 ±10 млн лет, а иногда в 620 млн лет. Лапландское оледенение охватывало Европу (стратотипический регион севера и востока Восточно-Европейской платформы, Урал, Шпицберген, Ирландию, Шотландию, Южную и Северную Норвегию); Северную Америку (Восточная Гренландия); Ньюфаундленд; горы Макензи; Южную Америку (Юго-Западная Бразилия); Азию (джетымский гляциогоризонт Тянь-Шаня и его аналоги в Тариме); тиллит Наньто Южного Китая, тиллиты Блайни Южных Гималаев; Австралию (тиллиты подгруппы Ерилина и их аналоги).

Значительное оледенение произошло в конце венда или вблизи границы венда и кембрия. Возраст этой границы (подошвы томмотского яруса) оценивается сейчас в 535±1 млн лет. Данное оледенение было сначала установлено в 70-х гг. прошлого века в Средней Азии под именем байконурского горизонта и прослежено на 2000 км от Северного Казахстана до Южного Тянь-Шаня, а далее еще на 3000 км на восток под именем свиты Хонголчоны в Тариме и Тиллита Лочуань в Северном Китае. В 1970-1980-е гг. предполагалось, что это оледенение ограничивалось Средней и Восточной Азией. Сейчас его существование признано многими исследователями и, более того, выяснено, что оледенение распространялось значительно шире. В Западной Африке очень широкое развитие имеет вендский ледниковый горизонт - Тиллит Джбелия и его аналоги. Ранее его относили к раннему венду. Позднее, в непосредственно перекрывающей данные тиллиты карбонатной пачке была найдена нижнекембрийская фауна. Эта тонкая, но выдержанная на огромной территории, пачка тоже представляет типичный "венчающий доломит" ("cap carbonate"). Поэтому можно заключить, что западно-африканский гляциогоризонт относится к самому позднему венду или к началу раннего кембрия. Таким образом, сейчас стало ясно, что оледенение вблизи границы венда и кембрия охватывало весьма значительные части двух современных континентов, которые к тому же, судя по многим реконструкциям расположения континентов в позднем венде, относились к противоположным полушариям.

Суммируя данные о докембрийских оледенениях с данными об оледенениях фанерозоя, можно констатировать, что, начиная с позднего рифея (а может со второй половины среднего рифея) ледниковые периоды стали происходить на Земле почти регулярно. Одновременно усложнилась временная структура и увеличились масштабы оледенений. Судя по широкому распространению марино-гляциальных отложений, оледенения эти имели в основном покровный характер.

Таким образом, в истории Земли можно отметить три крупных климатических этапа:

I этап - безледниковый (большая часть архея), II этап - с редкими эпизодическими оледенениями (поздний архей, ранний протерозой, ранний и средний рифей) и III этап - с частыми и периодическими оледенениями (поздний и, возможно, часть среднего рифея, венд, фанерозой). Последовательность этих трех климатических этапов определяет главную тенденцию изменений климата на Земле, которая на протяжении последних трех млрд лет состояла в увеличении роли ледникового климата, т.е. в постепенном похолодании поверхности нашей планеты.

К началу третьего этапа климатическая система Земли приблизилась к порогу равновесия между безледниковым и ледниковым ее состоянием, поэтому климат Земли стал в очень большой степени зависеть от масштабов дегазации и соотношений интенсивности эксплозивного и мантийно-плюмового вулканизма. Изменения интенсивности надсубдукционного вулканизма, с которым в основном связан эксплозивный вулканизм, происходили периодически и преимущественно в противофазе к изменениям мантийно-плюмового вулканизма. Эти обстоятельства, наряду с главными фазами тектогенеза и орогенеза, интенсивного метаморфизма и разрушения углеродсодержащих пород, обуславливали частое и регулярное чередование ледниковых и безледниковых периодов и эпох в после-среднерифейской геологической истории. Интересно отметить, что три выделенных нами климатических этапа приблизительно совпадают с тремя этапами становления плитной тектоники Земли. Это указывает на определенный параллелизм в геотектонической и климатической эволюции Земли и на зависимость обеих от эндогенной активности последней.

Ледниковые периоды и усиление вулканической деятельности, отложение карбонатов и органического вещества на пассивных окраинах континентов и в зонах субдукции влияли на прозрачность атмосферы и гидросферы, снижали концентрацию углекислого газа, вызывая тем самым похолодание.

С распадом мегаконтинента Родинии около 750 млн. лет назад происходит раскрытие Тихого океана.

Около 580 млн. лет назад – это первая половина венда, происходит формирование нового мегаконтинента Паннотия, который к середине вендского периода распадается.

С распадом Паннотии связывают раскрытие океана Япетус.

Смена оледенений и безледниковых периодов в позднем докембрии приводила к тому, что происходит неоднократный переход биосферы от теплого состояния к холодному, т.е. идет перестройка климатической зональности.

Специфика этих изменений заключалась в том, что: наземная биота и почвы были слабо развиты; отсутствовал растительный покров на суше; морская биота достаточно примитивна.

Суммируя все палеоклиматические индикаторы можно только приблизительно представить климатическую зональность позднего докембрия. Реконструкции А.Смита и К. Пикеринга позволили ученым выделить два ассиметрично расположенных высокоширотных холодных пояса.

Между ними выделялся средне-низкоширотный жаркий, местами аридный пояс.

Низкие и средние широты Земли в среднем венде занимал теплый, местами аридный пояс. Для высоких широт южного полушария климат, по всей вероятности, был теплым и гумидным.

Признаки ледникового климата отсутствовали. Все крупные и микроконтиненты в раннем венде имеют следы оледенений, а это значит, что на Земле большей частью преобладал ледниковый климат.

Области с иным характером климата установить не удалось. Вполне возможно, что оледенение раннего венда имело более широкое распространение, по сравнению с фанерозойским. Нельзя исключить и того, что Восточная и Западная Гондвана, а также Лавразия в это время находились от экватора дальше на 15-20 градусов.

Ученые не имеют решающих фактов, которые бы опровергли гипотезу глобального оледенения с одной стороны и с другой стороны – она вызывает большие сомнения, потому что есть разрезы, где признаки оледенений в нижнем венде отсутствуют; существуют доказательства чередования в раннем венде ледниковых и межледниковых событий, не совмещающихся с гипотезой; возможность глобального оледенения Земли отвергается математическим моделированием; непрерывное существование фитопланктона свидетельствует о том, что океан полностью не мог замерзать.