Мариноанское оледенение

Протерозойское оледенение (также, от англ. Marinoan GlaciationМариноанское оледенение) — оледенение, произошедшее, на границе криогения и эдиакария (650—635 млн лет назад), было одним из сильнейших оледенений в истории Земли[1]. Второе из оледенений криогения (первое — стертское).

Палеомагнитные данные свидетельствуют, что в то время большая часть континентальных блоков земной коры были расположены в экваториальных широтах и почти на всех них найдены следы оледенения (на этом основана гипотеза глобального оледенения, известная как Земля-снежок). В протерозойской ледниковой эпохе было несколько оледенений, и все они сопровождались значительными изменениями изотопного состава углерода осадочных пород. С началом оледенения углерод отложений приобретает резко облегчённый состав, считается, что причина этого изменения в массовом вымирании морских организмов, которые избирательно поглощают лёгкий изотоп углерода. В межледниковые периоды происходило обратное изменение изотопного состава, из-за бурного развития жизни, которая накапливала значительную часть лёгкого изотопа углерода, и увеличивала отношение 13C/12C в морской воде.

В случае протерозойского оледенения, предполагается, что причиной отступления ледников (вообще говоря, оледенение устойчиво, и без дополнительных факторов может существовать неограниченно долго) могли быть вулканические эмиссии парниковых газов в атмосферу.

Происхождение названия и история терминологии

Название происходит от стратиграфической терминологии Аделаидского супербассейна (Аделаидского рифтового комплекса) в Южной Австралии и взято из названия аделаидского пригорода Марино. Термин «мариноанская серия» впервые был использован в статье 1950 года Дугласом Моусоном и Регом Сприггом для подразделения неопротерозойских пород в районе Аделаиды и охватывал все пласты от верхнего Брайтонского известняка до основания кембрийских пород.[3] Соответствующий временной период, называемый мариноанской эпохой, в современной терминологии охватывает период от среднего криогения до верхнего эдиакарского периода. Моусон выделил ледниковый период в мариноанскую эпоху, который он назвал Элатинским оледенением в честь Элатинского тиллита (ныне формация Элатина), где он обнаружил свидетельства этого периода.[4] Однако термин «мариноанское оледенение» вошёл в обиход, потому что именно в мариноанскую эпоху произошло оледенение, в отличие от более раннего оледенения в стюартинскую эпоху (период отложения более древней стюартинской серии). Однако термин «оледенение Элатины» до сих пор используется для обозначения периода, начавшегося около 640 млн лет назад. Свидетельства этого периода были найдены в Энорама-Крик и других районах национального парка Икара-Флиндерс-Рейнджес в Флиндерс-Рейнджес в Южной Австралии.

Термин «мариноанское оледенение» позднее стал применяться во всем мире для обозначения любых гляциогенных формаций, которые предположительно (прямо или косвенно) соотносятся с первоначальным оледенением Элатины, описанным Моусоном в Южной Австралии.[5] В последнее время наблюдается тенденция к возвращению к термину «оледенение Элатины» в Южной Австралии из-за неопределённости в отношении глобальной корреляции, а также из-за того, что эдиакарский ледниковый период (Гаскьерс) также относится к обширной мариноанской эпохе.[6]

Криогенная Земля-снежок


Новые данные свидетельствуют о том, что в неопротерозойскую эру Земля пережила несколько оледенений.  В позднем неопротерозое было три (или, возможно, четыре) значительных ледниковых периода. Эти периоды почти полного оледенения Земли часто называют «Землёй-снежком». Согласно гипотезе, в некоторые периоды планета была покрыта льдом толщиной 1–2 км.[7] Из этих оледенений наиболее значительным было стуртийское оледенение, в то время как мариноанское оледенение было менее продолжительным, но всё же охватило весь земной шар. Другие криогенные оледенения, вероятно, были локальными и не носили глобального характера по сравнению с мариноанским или стуртийским оледенениями.

Характерные ледниковые отложения, образовавшиеся во время Мариноанского оледенения, свидетельствуют о том, что Земля пережила один из самых суровых ледниковых периодов в своей истории. Ледники расширялись и сокращались в ходе серии ритмичных пульсаций, возможно, доходя до экватора.[8][9]

Возможно, Земля не была полностью покрыта льдом, поскольку некоторые компьютерные модели показывают, что гидрологический цикл сильно замедлился, что препятствовало образованию новых ледников до того, как Земля полностью покрылась льдом.[10]

Таяние «Земли-снежка» связано с парниковым эффектом, вызванным накоплением большого количества углекислого газа в атмосфере. Дегляциация, вероятно, началась в средних широтах, поскольку в тропиках интенсивный гидрологический цикл быстро пополнял запасы снега. Когда в средних широтах не осталось льда, пыль из этих регионов стала переноситься в другие регионы, снижая альбедо и ускоряя дегляциацию[11]

Доказательства

Несмотря на то, что многие свидетельства были утрачены в результате геологических изменений, полевые исследования показывают, что марийское оледенение происходило в Китае, на Шпицбергене и в Южной Австралии. В провинции Гуйчжоу в Китае были обнаружены ледниковые породы, залегающие под и над слоем вулканического пепла, содержащего циркон — минерал, который можно датировать с помощью радиоизотопов. Ледниковые отложения в Южной Австралии имеют примерно такой же возраст (около 630 млн лет), что подтверждается схожими стабильными изотопами углерода, месторождениями полезных ископаемых (в том числе осадочного барита) и другими необычными осадочными структурами.[12] Два богатых диамиктитом слоя в верхних 1 км неопротерозойских пластов толщиной 7 км на северо-востоке архипелага Шпицберген представляют собой первую и последнюю фазы марианского оледенения.[13]В Уругвае свидетельства марианского оледенения можно найти в дропстоунах, диамиктитах, ритмитах, слоях обломков и варвоподобных отложениях

Согласно Эйлсу и Янгу, Мариноанское оледенение является вторым эпизодом неопротерозойского оледенения (680-690 млн. лет), происходящего в геосинклинали Аделаиды. По их словам, "Он отделен от Стуртиана толстым слоем осадочных пород, не содержащих никаких признаков оледенения. Эта ледниковая фаза может соответствовать недавно описанной формации Айс-Брук в северных Кордильерах"[14]

Влияние на жизнь

Сохранение бентосных макроводорослей указывает на то, что во время мареанского оледенения в фотической зоне вдоль берегов среднеширотных континентов оставались участки, подходящие для их обитания.[15]

Смотрите также

Примечания

  1. Smith, A.G. Neoproterozoic timescales and stratigraphy (англ.) // Geological Society, London, Special Publications. — Geological Society, London, Special Publications, 2009. — Vol. 326. — P. 27—54. — doi:10.1144/SP326.2. — Bibcode2009GSLSP.326...27S.
  2. Latest version of the International Chronostratigraphic Chart (англ.). International Commission on Stratigraphy. Дата обращения: 26 августа 2026.
  3. Mawson, D.; Sprigg, R.C. (1950). “Subdivision of the Adelaide System”. Australian Journal of Science. 13: 69—72.
  4. Mawson, D. (1949). “A third occurrence of glaciation evidenced in the Adelaide System”. Transactions of the Royal Society of South Australia. 73: 117—121.
  5. Wen, Bin; Evans, David A. D.; Li, Yong-Xiang; Wang, Zhengrong; Liu, Chao (2015-12-01). “Newly discovered Neoproterozoic diamictite and cap carbonate (DCC) couplet in Tarim Craton, NW China: Stratigraphy, geochemistry, and paleoenvironment”. Precambrian Research. 271: 278—294. Bibcode:2015PreR..271..278W. DOI:10.1016/j.precamres.2015.10.006.
  6. Williams, G.E.; Gostin, V.A.; McKirdy, D.M.; Preiss, W.V. (2008). “The Elatina glaciation, late Cryogenian (Marinoan Epoch), South Australia: Sedimentary facies and palaeoenvironments”. Precambrian Research. 163 (3—4): 307—331. Bibcode:2008PreR..163..307W. DOI:10.1016/j.precamres.2007.12.001.
  7. New Evidence Supports Three Major Glaciation Events In The Distant Past, ScienceDaily. Дата обращения: 29 октября 2025.
  8. Geotimes - April 2003 - Snowball Earth. www.agiweb.org. Дата обращения: 29 октября 2025.
  9. Global glaciation snowballed into giant change in carbon cycle, ScienceDaily. Дата обращения: 29 октября 2025.
  10. Mark A. Chandler, Linda E. Sohl. Climate forcings and the initiation of low-latitude ice sheets during the Neoproterozoic Varanger glacial interval (англ.). Journal of Geophysical Research (1 августа 2000).
  11. de Vrese, Philipp; Stacke, Tobias; Caves Rugenstein, Jeremy; Goodman, Jason; Brovkin, Victor. Snowfall-albedo feedbacks could have led to deglaciation of snowball Earth starting from mid-latitudes.
  12. New Evidence Supports Three Major Glaciation Events In The Distant Past. ScienceDaily (22 апреля 2004). Дата обращения: 18 июня 2011.
  13. Halverson GP, Maloof AC, Hoffman PF (2004). “The Marinoan glaciation (Neoproterozoic) in northeast Svalbard” (PDF). Basin Research. 16 (3): 297—324. Bibcode:2004BasR...16..297H. CiteSeerX 10.1.1.368.2815. DOI:10.1111/j.1365-2117.2004.00234.x. S2CID 53588955. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-03-20. Дата обращения 2011-06-18.
  14. Eyles, Nicholas. Geodynamic controls on glaciation in Earth history, in Earth's Glacial Record / Nicholas Eyles, Grant Young. — Cambridge : Cambridge University Press, 1994. — P. 5–10. — ISBN 978-0-521-54803-8.
  15. Ye, Qin; Tong, Jinnan; Xiao, Shuhai; Zhu, Shixing; An, Zhihui; Tian, Li; Hu, Jun (1 June 2015). “The survival of benthic macroscopic phototrophs on a Neoproterozoic snowball Earth”. Geology [англ.]. 43 (6): 507—510. Bibcode:2015Geo....43..507Y. DOI:10.1130/G36640.1. ISSN 1943-2682. Дата обращения 7 October 2024 – via GeoScienceWorld.

Дополнительно по теме

Категории