Атмосфера и климат архейской эры

В самом начале архейской эры воды на Земле было мало, вместо единого океана существовали лишь мелководные бассейны, которые не были соеденены между собой. Атмосфера архейской эры, в основном, состояла из углекислого газа СО2 и плотность ее была гораздо выше нынешней. Благодаря углекислой атмосфере температура воды достигала 80−90°С. Содержание азота было маленьким, порядка 10−15%. Кислорода, метана и других газов почти не было. Температура атмосферы достигала120°С.

В XIX веке господствовало представление, что в древние эры температура на земной поверхности поддерживалась главным образом за счет внутреннего тепла. По-видимому, это справедливо для самых ранних стадий развития Земли: лунной и нуклеарной. Однако начиная с архейской эры, когда существовали гидросфера и атмосфера, ведущую роль в распределении тепла на поверхности планеты играет, по-видимому, энергия Солнца. Если это так, то на Земле уже в архейскую эру должна была бы существовать климатическая зональность, поскольку количество солнечного тепла зависит от широты местности.

Наличие климатических зон в архее может быть подтверждено некоторыми, хотя и единичными, фактами. К ним относятся, в частности, находки древних метаморфизованных ледниковых отложений — тиллитов. Остатки их установлены, например, в Северной Америке, в Центральной и Южной Африке, в Южной Австралии, в Сибири. Размеры древних оледенений, их центры и направление движения ледников определить пока не удается. По районам Северной Америки известно, что следы ледников прослеживаются в широтном направлении почти на 1850 километров и на 370 километров к северу от современной широты 42°.

Установлено также, что мощность тиллитов раннего протерозоя достигает 160—180 метров. Толща состоит из переслаивания тиллитовых горизонтов и глинистых сланцев, накопление которых происходило уже в озерных или речных условиях. Следовательно, эпохи оледенения чередовались с межледниковыми эпохами, когда размеры ледника сокращались и на его месте возникали озера ледникового происхождения.

По мнению Н. М. Страхова, древнее оледенение носило горный характер. Таких ледников, какие мы видим сейчас в Антарктиде, площадью до 13 миллионов квадратных километров, в архейскую и протерозойскую эры, вероятно, не было, так как не было еще обширных континентальных массивов. Скорее всего, ледники покрывали вершины отдельных гор или горных массивов и языками спускались к подножьям.

Наряду с ледниковыми отложениями в древних толщах встречаются и метаморфизованные органические остатки, очевидно, растительного происхождения (скорее всего водоросли) — это различные графитовые сланцы, включения графита в другие породы. Косвенно развитие примитивной растительности в древних океанах указывает на сравнительно теплый климат, существовавший в отдельных зонах земного шара. Возможно, что теплый климатический пояс располагался по побережью океана Тетис. На основании этих скудных данных можно сделать вывод о климатической зональности, существовавшей на Земле 2—3 миллиарда лет назад. Как проходили климатические пояса, и какие именно пояса существовали — об этом пока практически ничего не известно.