Моногея конца архея

Первое Гуронское почти глобальное оледенение раннего протерозоя (2500-2300Ма) охватило большинство щитов древних континентальных платформ. Можно предположить, что суперконтинент Моногея изначально формировался на одном из географических полюсов Земли или же переместился в полярные зоны несколько позже, но это противоречит законам механики вращающихся тел, поэтому альтернативным решением может быть предположение о резком похолодании климата в раннем протерозое при высоком гипсометрическом стоянии суперконтинента, вне зависимости от его широтного положения. Природа такого оледенения может быть высокогорной. Косвенным подтверждением является широкое распространение в раннем протерозое конгломератов типа формации Витватерсранд в Южной Африке, в изобилии отлагавшихся тогда на окраинах многих других древних кратонов.

Оледенение было вызвано тем, что после жаркого климата в архее, приблизительно 2400Ма, произошло резкое похолодание и за короткое время в 150Му средняя температура земной поверхности снизилась с +50 до +7…+8 °С (средняя поверхностная температура современной Земли +14,8°С). Причины такого радикального похолодания косвенно связаны с процессом выделения земного ядра и проявились через океан и атмосферу. Действительно, в архее существовал сильный парниковый эффект, связанный с возникновением плотной углекислотной атмосферы с давлением до 6 бар. В начале раннего протерозоя, после образования серпентинитового слоя океанической коры и развития активных реакций связывания CO2 в карбонатах, земная атмосфера стала существенно азотной с давлением около 1 бара, соответственно уменьшился парниковый эффект.

Среднюю высоту стояния континентов над поверхностью Мирового океана можноопределить по условию изостатического равновесия континентальных литосферных плит с учетом эволюционных изменений высоты стояния уровня океана, если удастся оценить мощность континентальной коры и подкоровой литосферы того времени. Средняя мощность континентальной коры в архее должна быть не меньше средней мощности коры у современных архейских щитов, т.е. не меньше 40 км. С другой стороны, теоретические оценки, учитывающие перегрев верхней мантии в архее и возможные тепловые потоки через континентальную кору, показывают, что мощность подкоровой литосферы в раннем архее менялась в пределах 15–23 км. В середине архея, во время снижения тектонической активности Земли, она увеличивалась до 46 км, но в позднем архее вновь снизилась до 7–8 км. Высота стояния континентальных щитов над уровнем океанов в течение почти всего архея была близкой к 6,5 км. Этим определяется и высокий
базис эрозии практически всех архейских щитов.

В раннем протерозое в связи с остыванием верхней мантии и резким снижением глубинных тепловых потоков мощность подкоровой литосферы стала быстро увеличиваться. Судя по возрастам и глубинам образования алмазов, можно заключить, что во время формирования расплавов алмазоносных пород 2000 Ма, толщина континентальной литосферы под архейскими щитами уже достигала 200 км. Это привело к постепенному снижению уровня стояния континентов того времени. Тем не менее средняя высота их поверхности в первой половине раннего протерозоя еще оставалась достаточно высокой – от 4,5 до 2,5–3 км. В дальнейшем толщина континентальных плит уже менялась мало, а все последующие изменения среднего уровня стояния континентов над океаном происходили только благодаря изменениям уровня самих океанов.

Палеомагнитные данные, относящиеся к докембрию и раннему протерозою мало надежны, поэтому даже приблизительные реконструкции стоит строить только по геологическим и палеоклиматическим данным, совмещая друг с другом одновозрастные и однотипные геологические структуры, формации и климатические провинции. Геологические данные о докембрии - Докембрий континентов, 1976, 1977; Кратц и др., 1981; Конди, 1983; Борукаев, 1985; Хаин, Божко, 1988, расположение тиллитов и тиллоидов на раннепротерозойских континентах -Чумаков, 1978 (“центр тяжести” географических положений тиллоидов приблизительно определяет и центр тяжести суперконтинента). Следует учитывать факт кеноранской (2600Ма) орогении, а также то, что в раннем протерозое Бразильский кратон еще составляла единое целое с Центральной и, возможно, Южной Африкой, но был отделен от западной части Амазонской платформы. Кроме того, Западная Африка примыкала к Гвианскому щиту Южной Америки.

Распад Моногеи (Пангеи 0) и формирование Мегагеи (Пангеи 1) в конце раннего протерозоя
Распад Мегагеи (Пангеи 1) и формирование Мезогеи (Пангеи 2) в среднем рифее
Распад Мезогеи в Позднем Рифее и Формирование Пангеи в Конце Палеозоя