Историческое землеведение. Палеогеография

ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ В ПАЛЕОЗОЕ И МЕЗОЗОЕ. Развитие литосферы, атмосферы и гидросферы

Пульсационно-поступательный ход эволюции географической оболочки на протяжении всей ее истории по-разному проявляется в различных геосферах: где-то превалируют пульсации, где-то они почти не заметны и развитие идет ярко поступательно. Преимущественно пульсационно развиваются литосфера, рельеф земной поверхности, такая характеристика атмосферы, как климат, который во многом зависит от рельефа и расположения суши и моря, и колебания уровня океана, на которые влияют вертикальные движения литосферы и климат ( 5.1). Преимущественно поступательно развиваются остальные характеристики атмосферы и гидросферы и биосфера.

Фактически, палеозойская история литосферы началась еще в рифее, когда 850 млн. л. н. Мегагея раскололась на два материка: Гондвану-1 и Лавразию-1, разделенных субширотиым океаном Палеотетис. Эти два суперконтинента вскоре тоже стали подвергаться расколу. Лавразия разделилась на Лавренсию (Северную Америку) и Балтию (Европу) с Палеоатлантическим океаном между ними, (носящим в разные эпохи имя Кельтского и Япетуса — сейчас он соответствует Северной Атлантике). Это был первый раздел двух северных континентов. Гондвана-1 разделилась на Западную и Восточную с образованием между ними Аравийско-Мозамбик- ского подвижного пояса, на севере сливающегося с Прототетисом. Позднерифейс- кая складчатость, происходившая на перифериях этих континентов, называется байкальской.

В вендском периоде на рубеже протерозоя и фанерозоя (650-540 млн. л. н.), большая часть континентов продолжала располагаться у южного полюса, и только Сибирская и Китайско-Корейская платформы и австралийский край Гондваны-1 были смещены на север. В начале кембрия (540-495 млн. л. н.) южные материки снова стали собираться в единый материк — Гондвану в ее современном понимании. Северные материки в виде нынешних докембрийских платформ по-прежнему существовали автономно.

После окончания байкальской складчатости наступила раннепалеозойская эпоха выравнивания: в рельефе суши преобладп ш слабохолмистые и низменные равнины. В то же время, вдоль антарктической и южноамериканской окраин Гондваны продолжали возникать горные массивы как следствие процессов, протекающих на границе континентальных и океанических плит.

После окончания Африканского оледенения, еще сохранявшегося в венде в южном полушарии, климаты кембрийского периода стали теплыми и почти не дифференцированными; по степени увлажнения выделялись всего лишь два климатических пояса: тропический равномерно-влажный и тропический аридный . Причина слабо выраженной климатической зональности — высокий парниковый эффект во влажной атмосфере со всё ещё большим содержанием углекислого газа, преобладание в приэкваториальной зоне теплоемкого океана и поступление оттуда теплых вод с течениями в полярные районы, а также морские трансгрессии. По мнению С.А.Ушакова и Н.А. Ясаманова, в процессе поднятия уровня океана при трансгрессиях затапливаются, как правило, сильно расчлененные эрозией участки приморской суши, что резко увеличивает изрезанность береговой линии океана — в сушу вдается множество заливов и бухт, в море выступают полуострова, появляется много островов. Все это способствует активизации испарения и увлажнению атмосферы, а также снижению континентальности климата. Во время крупных трансгрессий могут возникать новые течения, увеличивающие теплообмен между низкими и высокими широтами.

При регрессиях береговая линия выравнивается, т.к. начинает проходить по кровле морских осадков, засыпавших ранее существовавший рельеф — испарение снижается, в результате чего суша начинает испытывать недостаток влаги. Возрастает общая континентальность климата, сокращается водный теплообмен, происходит похолодание в умеренных и высоких широтах .

На рубеже кембрия и ордовика при выровненном рельефе произошла обширная трансгрессия моря, когда было затоплено около 50 % площади тогдашних материков. Эта трансгрессия увеличила гумидизацию климата — аридными оставалась тогда, в основном, те секторы материков, которые оказались в тропических поясах: территории нынешних Северной Америки, северо-восточной Сибири, Китая и Индокитая, восточной Австралии. Такие данные указывают на то, что планетарные основы циркуляции атмосферы были тогда такими же, что и сейчас.

В ордовике (495-435 млн. л. н.) на перифериях отдельных плит северного полушария начинают возникать горные сооружения каледонской складчатости (Аппалачи, Центральный Казахстан, Северный Тянь-Шань), что привело к усилению орографической дифференциации климата. По температурным условиям в конце ордовика уже выделялись полярные области на территориях нынешних северо-запада Африки и северо-востока Южной Америки, находившихся тогда возле южного полюса. Более того, судя по находкам тиллитов, в конце ордовика здесь были обширные покровные оледенения. Области с холодным климатом обрамлялись умеренными поясами. Оледенение вызвало гидрократическую регрессию океана, которая, в свою очередь, привела к аридизации климата, распространившейся на Восточную Сибирь, Южный Китай и Индокитай.

В середине ордовика, около 470 млн. л. н., произошло важное событие в развитии атмосферы: содержание кислорода в ней достигло 10 % от современного (этот этап называется точкой Беркнера-Маршалла). При таком количестве кислорода часть его получила возможность превращаться на высоте около 22-25 км под воздействием ультрафиолетовых лучей в озон — трехатомарный кислород. Это соединение перестало пропускать к поверхности Земли значительную долю ультрафиолетовой радиации.