Докембрий

Самая древняя эпоха развития жизни – докембрийская – длилась невероятно долго: свыше 3 млрд. лет. Или по нашей шкале - с начало суток до 8 часов вечера.

Развитие жизни зашло в тупик. Но эволюция благополучно нашла из него выход. Появлялись первые организмы (бактерии), способные с помощью солнечного света превращать неорганические вещества в органические.

Натупил новый кризис в развитии жизни. Выход из него “нашли” сине-зеленные водоросли. Они научились расщеплять воду. Это в семь раз труднее, чем расщеплить сероводород. Можно сказать, что сине-зеленые водорсли совершили подвиг. Это призошло 2 млрд. 300 млн. лет назад (по нашей шкале около 9 часов утра).

Теперь в качестве подобного продукта в атмосфере начал выделятся кислород. Накопление кислорода предстовляло серьезную угрозу для жизни на Земле - его содержание достигло 1% от современного. А перед живыми организмами встала новая проблема – как бороться с возрастающим количеством этого агресивного вещества.

Но эволюция сумела преодолеть и это испытание, одержав новую блестящую победу. Около 11 часов утра на Земле появился первый организм, вдохнувший кислород. Так возникло дыхание.

До этого момента живые организмы жили в океане, укрывались в водной толще от губительных для всего живого потоков солнечного ультрофиолета. Теперь, благодоря кислороду, в верхних слоях атмосферы возник слой азона, смягчивший излучение. Под защитой азона жизнь смогла выйти на сушу.

В течение докембрия природа сделала еще целый ряд заечательных “избретений”. Около 2 часов дня (по нашей шкале) клетки получили ядро. Примерно тогда же возникло половое рамножение, резко ускоревшее темпы эволюции. Появились первые многоклеточные существа.

К концу докембрия (как мы помним, это 8 часов вечера) земные моря населяли разнообразные животные: медузы, полоские черви, полипы. Все они были мягкотелыми - лишенными скелета. Возникновение у животных скелета – раковин, панцирей и т. д. – обзначило начало новой геологической эры.

Расчленение докембрия

Во 2-й половине 19 в. на основании общих историко-геологических данных, степени метаморфизма пород и других признаков в Северной Америке было предложено расчленение Докембрия на архей, или археозой (выделен Дж. Дана в 1872), и протерозой (установлен Э. Эммонсом в 1888). Граница между ними, по современным представлениям, совпадает с крупной эпохой складчатости и гранитизации, имевшей место 2500-2700 млн. лет назад. В СССР протерозой обычно делили на нижний, средний и верхний (см. таблицу). Верхний протерозой нередко выделяли под названием «рифей» («инфракембрий», «синий») и подразделяли по составу органических остатков на 4 части. Верхнее подразделение рифея, относившееся ранее к так называемым переходным слоям от протерозоя к палеозою, обособился под названием «венд» («юдомий», «эокембрий» и др.).

B начальный период изучения докембрийских образований вместо термина «Докембрий» использовался ряд других, ныне встречающихся лишь в работах зарубежных геологов. К ним относится, например, протозой Седжвика (1838), типом которого являются сильно метаморфизованные породы докембрийского фундамента Шотландских нагорий, Уэльса и др. Резкое отличие рифея от более древних образований Докембрия (относительно слабый метаморфизм слагающих его пород и возможность палеонтологического датирования вмещающих толщ) привело к тому, что всё шире стали применять деление Докембрия на нижний (ранний) Докембрий, охватывающий толщи пород архея, нижнего и среднего протерозоя, и верхний (поздний) Докембрий, соответствующий рифею (от 1600 млн. лет до начала кембрия).

Общая характеристика

Отложения Докембрия распространены на всех материках в пределах древних платформ: Восточно-Европейской, Сибирской (вместе с её древним складчатым обрамлением - Становым хребтом, Патомским нагорьем, северо-восточной частью Восточного Саяна и Енисейским кряжем), Китайско-Корейской, Южно-Китайской и Индийской, а также Северо-Американской, Южно-Американской, Африканской, Австралийской и Антарктической.
Кроме того, докембрийские образования слагают ядра поднятий, в том числе срединные массивы в обрамляющих древние платформы более молодых складчатых зонах - байкальской, каледонской, герцинской (варисской) и альпийской.

Геологические образования раннего Докембрия, в значительной степени метаморфизованные, слагают фундамент древних платформ и выходят на поверхность в области их кристаллических щитов - Балтийского, Алданского, Канадского и др. Иногда в пределах древних ядер консолидации (в Северной Америке, Южной Африке и др.) наблюдаются слабо изменённые осадочные и вулканогенные породы, относящиеся, по радиологическим данным, к раннему Докембрию. Вместе с тем древние платформы включают обширные области (Гренвильский пояс Северной Америки, Мозамбикский пояс Африки и др.), содержащие отложения раннего Докембрия, которые подверглись термальному воздействию в более поздние эпохи докембрийской складчатости. Нередко развитые в этих зонах толщи гнейсов с «омоложенными» значениями абсолютного возраста без достаточных оснований относят к позднему Докембрию.

Образования верхнего Докембрия чаще всего слагают нижнюю часть осадочного чехла древних платформ и представлены относительно слабо изменёнными породами, в которых нередко сохраняются глауконит и другие минералы, разрушающиеся даже при слабом метаморфизме.

Раннедокембрийские образования состоят из гнейсов, мигматитов, разнообразных кристаллических сланцев, амфиболитов, реже - джеспилитов, кварцитов и мраморов. Они слагают мощные толщи, собранные в сложные складки и прорванные крупными интрузиями различного состава и возраста (граниты, гранодиориты, габбро и др.). Эти толщи свидетельствуют о мобильных (геосинклинальных) условиях развития, преобладавших на всех материках в раннем Докембрии. В конце раннего Докембрия появляются слабо дислоцированные и слабо метаморфизованные формации платформенного типа, прорванные интрузиями основных и гранитных пород.

Формации позднего Докембрия более близки по типу к палеозойским и представлены мощными толщами кварцевых песчаников и кварцитов, глинистых сланцев и филлитов, различными вулканогенными образованиями, строматолитовыми доломитами и известняками, реже толщами переслаивания, близкими к флишу. В самом конце Докембрия появляются толщи пород, сходные с молассами.

Флора и фауна

В докембрийских отложениях отсутствует скелетная фауна, тем не менее разнообразных следов органической жизни здесь довольно много. К ним относятся продукты жизнедеятельности сине-зелёных водорослей (строматолиты) и бактерий (онколиты). Возраст включающих их древнейших отложений, по радиологическим данным, определяется более чем в 2500 млн. лет. Строматолиты и онколиты успешно используются для сопоставления осадочных толщ верхнего протерозоя в пределах отдельных регионов и даже для межконтинентальной корреляции.

В кремнистых породах раннего Докембрия найдены своеобразные нитчатые водоросли, имеющие хорошую сохранность, при которой можно наблюдать детали клеточного строения организма. На многих стратиграфических уровнях в докембрийских толщах встречаются мельчайшие округлые тельца (размером до 50 мк) водорослевого происхождения, принимавшиеся ранее за споры. Они известны под названием «акритарх», или «сфероморфид». Эти образования отмечаются в отложениях раннего Докембрия, но особенно обильны они в позднем Докембрии, где на основе их вертикального распределения делаются попытки корреляции разрезов.

Полезные ископаемые

Докембрий очень богат полезными ископаемыми. К Докембрию приурочены грандиозные месторождения железных руд (железистые кварциты и джеспилиты), алюминиевого сырья (кианит и силлиманит) и марганцевых руд; с конгломератами Докембрия связаны крупнейшие месторождения золотых и урановых руд; с основными и ультраосновными породами - крупные месторождения руд меди, никеля и кобальта; с карбонатными породами - свинцово-цинковые месторождения. Пегматиты Докембрия являются главным источником слюды (мусковита), керамического сырья и редких металлов. С самыми верхними образованиями Докембрия связаны древнейшие месторождения нефти (Иркутская область РФ).