41. Оледенения в истории Земли. Причины оледенений.

Детальное изучение ледниковых отложений позволило установить важнейшее свойство оледенений — их периодичность. Практически все континенты нашей планеты в разное время в значительной мере, а иногда и целиком, покрывались мощными ледниками.

В настоящее время в истории Земли выделяется четыре крупных оледенения: докембрийское; позднеордовикское; пермско-каменноугольное; кайнозойское.

Первое, самое древнее докембрийское оледенение — нижнепро­терозойское — произошло около 2,5 млрд. лет назад. Следы его со­хранились в Канаде, Южной Америке, Южной Африке, Карелии, Индии, Австралии в виде тиллитов, штриховок и отполированного ложа, оставленного движущимися ледниками.

Второе, верхнепротерозойское оледенение (1,5 млрд. лет назад) оставило следы в экваториальной и Южной Африке и в Австралии.

В конце протерозоя, в венде (620—650 млн. лет назад) произош­ло третье докембрийское наиболее грандиозное - скандинавское оледенение. Следы его обнаружены почти на всех материках, начи­ная от Шпицбергена и Гренландии и кончая экваториальной Афри­кой и Австралией.

В палеозое было два оледенения. Первое оледенение началось в ордовикский период 480 млн. лет назад и продолжалось до силура в течение 40 млн. лет. Ледниковые отложения этого возраста найдены в Южной Америке, в Африке — на территории Марокко, Ливии, в Испании, Франции и Скандинавии. По результатам реконструкции древнего континента Гондваны, центр оледенения (Южный полюс Земли в те времена) находился вблизи западного побережья централь­ной Африки, и площадь оледенения составляла более 21 млн. км², что в 1,5 раза превышало площадь современной Антарктиды.

Второе оледенение палеозоя, которое иногда по масштабности охвата огромных территорий (оно охватило почти все страны юж­ного полушария) называют великим — пермско-каменноугольное (или гондванское), началось в карбоне и продолжалось до конца пермского периода. По современным определениям абсолютного возраста, оно длилось около 100 млн. лет. Считают, что центр этого оледенения находился на территории Южной Африки. Его следы в виде толщ тиллитов, мощность которых достигает 1000 м, бараньи лбы, штрихованные скалы присутствуют на территории Африки, Южной Америки, Австралии, Индии, Антарктиды, которые входи­ли в состав когда-то единого континента - Гондваны.

Многократное повторение оледенений в истории Земли, много­образных по продолжительности и масштабам охватываемых терри­торий не вызывает сомнений. Причины же этих явлений остаются еще не совсем разрешенными и при всей своей многочисленности могут быть объединены в две группы, которые подраз­деляются на: 1) эндогенные (или тектонические, связанные с процес­сами внутренней динамики Земли); 2) экзогенные, или атмосферно-космические, связанные с процессами, происходящими за пре­делами литосферы.

Эндогенные причины

1. В настоящее время гипотеза глобальной тектоники плит при­обрела статус парадигмы и вряд ли у кого вызывает сомнение рас­пад древнейших суперконтинентов и перемещения литосферных плит. При этом континенты постоянно изменяли свое положение по отношению к полюсам и экватору. В те периоды, когда в припо­лярных районах находилась материковая суша, на континентах про­исходили оледенения. Так было в позднем ордовике, в пермокарбоне и в плейстоцене. Совсем иной, более теплый климат на всей планете устанавливается в те периоды, когда на полюсах Земли на­ходились океаны. Вода поглощает солнечное тепло и, обладая боль­шой теплоемкостью, обогревает планету.

2. Еще одной причиной оледенения может служить изменение рельефа Земли, соотношение возрастающих площадей материков и сокращения океанов, появление новых горных сооружений. И в объяснении этой причины тоже невозможно обойтись без концеп­туальных позиций тектоники плит. Расширение площади континен­тов происходит в зоне активных океанических окраин путем присо­единения островных дуг. Высочайшие горные сооружения Альпийско-Гималайского складчатого пояса возникли в процессе закрытия палеоокеана Тетис и столкновения Евроазиатской и Африканской плит. Складчатые сооружения Центрально-Азиатского складчатого пояса образовались при закрытии Палеоазиатского океана. Уральс­кий пояс тоже возник на месте прежнего океанического бассейна. Эти глобальные процессы, коренным образом меняющие лик Зем­ли, вызывают изменения в океанических течениях и циркуляции ветров, что определяет изменение климата. Известно, что с подъе­мом на каждые 100 м в верхние слои атмосферы температура воздуха снижается на 0,6°С. И если вновь сформировавшиеся горные соору­жения не вышли за пределы хионосферы, то это приведет к образо­ванию горных ледников, что может повлечь за собой и материковое оледенение.

Экзогенные причины

1. Одной из общепланетарных причин похолодания на Земле может быть изменение угла наклона земной оси по отношению к плоскости орбиты, что соответственно меняет место расположения полярных областей. Также некоторые исследователи считают при­чиной периодического изменения климата периодическое измене­ние расстояния между Землей и Солнцем. Период, когда Земля на­ходится в перигелии (от греч. пери — около), — в точке, ближе всего расположенной к Солнцу, должен быть коротким и теплым, а пери­од нахождения Земли в афелии (от. греч. афе — вдали), когда Земля наиболее удалена от Солнца, должен быть более продолжитель­ным и холодным. На основании этих данных югославский геофи­зик М. Миланкович построил кривую, согласно которой выделяют­ся четыре крупные оледенения в позднем кайнозое, более или ме­нее совпадающие с оледенениями, выделенными геологами.

2. Изменение состава и прозрачности атмосферы. Существует гипотеза шведского физика Аррениуса, которая связывает измене­ние климата с изменением содержания в атмосфере углекислого газа. Увеличение содержания углекислого газа вызывает явление парни­кового эффекта, что приводит к повышению температуры. Источ­ником поступления углекислого газа в атмосферу может служить активная вулканическая деятельность и потому периодам ее ожив­ления должно соответствовать потепление климата. С другой стороны, вулканические извержения, сопровождаемые выбросом огром­ных количеств пепла, препятствующего проникновению солнечных лучей, могут вызвать похолодание.