ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ В ДОКЕМБРИИ Области

ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ В ДОКЕМБРИИ

Области распространения докембрийских пород

СТРАТОТИПЫ, АВТОР В 1872 г. Д. Дана все докембрийские образования назвал археем, позже Э. Эммонс и Д. Уолкотт выделили протерозой. В 1888 г. архей и протерозой утверждены Международным геологическим конгрессом. Стратотип: юг Канадского щита, рон оз. Верхнее. По И. Л. Салопу эталонным для архея является разрез в Свазиленде на юге Африки. Стратотип нижнего протерозоя в Карелии В 1945 г. Н. С. Шатский выделил рифей со стратотипом в Башкирском антиклинории на западе Южного Урала. В 1952 г. Б. С. Соколов выделил венд со стратотипом в западной части Московской синеклизы. Катархей (эоархей)- возраст более 3. 5 млрд. л

ОСОБЕННОСТИ: 1. Дислоцированность 2. Бедность органическими остатками 3. Метасоматоз и гранитизация 4. Сильнейший региональный метаморфизм. ФАЦИИ МЕТАМОРФИЗМА: а) зелёных сланцев (хлоритовые, серицитовые и др. метаморфические сланцы); б) амфиболитовая (гнейсы, кристаллические сланцы); в) гранулитовая (гранулиты, чарнокиты), характерна для архея; г) глаукофановых сланцев - формируется в областях сильного сжатия (зонах разломов). МЕТОДЫ: литолого-петрографические, структурно-геологические, метод выделения геологических формаций, методы ядерной геологии (радиологические), начиная с рифея и особенно с венда применим классический палеонтологический метод.

ЭВОЛЮЦИЯ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ В ДОКЕМБРИИ

докембрий СХЕМА ЭВОЛЮЦИИ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

Самые первые клетки, прокариоты (слева), были крайне примитивны. Все содержавшиеся в них химические вещества, включая ДНК с генетическим кодом, были перемешаны и разбросаны по всей клетке. В более поздних - эукариотных - клетках (справа) имелись маленькие внутренние отделения с собственной оболочкой. Они содержали химические вещества для определенных реакций, причем в каждом из них была именно та среда, которая необходима для наиболее быстрого течения данной реакции. ДНК была сосредоточена в хромосомах, находящихся внутри клеточного ядра, окруженного ядерной оболочкой. Ядро управляло всей жизнедеятельностью клетки.

СЛЕДЫ ОДНИХ ИЗ ПЕРВЫХ ЖИТЕЛЕЙ ЗЕМЛИ В АРХЕЕ 300 µm 25 µm Зеленокаменный пояс (3. 5 млрд л) Из базальта группы Warrawoona, кратон Пилбара. Трубчатые биоизмененные структуры в вулканическом стекле из пиллоу-лав и межлавового гиалокластита SP 50 µm (по: Staudigel, et al. , 2006 20 µm

Хемотрофные бактерии в горячих источниках

Раннепротерозойские фоссилии цианобактерий и грибов Археобактерии

РАННЕ-ПОЗДНЕПРОТЕРОЗОЙСКИЕ СТРОМАТОЛИТЫ ВОЗРАСТОМ 2100 -750 МЛН ЛЕТ, АВСТРАЛИЯ

Рифейские строматолиты Урала (Усть-Катавский, Бакальский р-н)

Пример формирования строматолитов

ПЕСЧАНИКИ С ВЕНДСКОЙ ЭДИАКАРСКОЙ МЯГКОТЕЛОЙ ФАУНОЙ (по: Fedonkin et al. , 2007)

Dickinsonia costata из едиакарских кварцитов, Южноавстралийский музей и музей штата Орегон.

Синтез жизни и минералогии Современное естествознание выдвигает великую проблему XXI в. - стремление объяснить все живое на основе физики и химии, включая и происхождение жизни Ученые приходят к выводу, что на биологическом уровне не зарождается ничего принципиально нового, а все нисходит к миру атомов и молекул. Происходит лишь усложнение системы за счет комбинирования иерархичного множества подсистем [Lima-de-Faria, 1988, 1995, 1997; Лима-де-Фария, 1991; Yushkin, 2000; Гинзбург, 2001; Berg, 2000].

Модели предбиологических организмов. Минеральный организмобиоз (по: Юшкин, 2007)

ВАЖНЕЙШИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СОБЫТИЯ ДОКЕМБРИЯ

Лапландское оледенение Rf 3 (850 -750 млн л) Гренвильская эпоха РОДИНИЯ Rf 2 Rf 1 Карелий Позднекарельская ПАНГЕЯ - 1 Раннекарельская Гуронское оледенение Серия Кобальт с тиллитами ПАНГЕЯ - 0 (каноранская) 3. 5 -4. 0. «Серые гнейсы» Саамская (кольская) складчатость 4. 0 (по: Короновский и др. , 2003, с некоторым дополнением)

РАННЕАРХЕЙСКИЙ ЭТАП. ФОРМИРОВАНИЕ ПРОТОКОНТИНЕНТАЛЬНОЙ КОРЫ (4 -3, 5 млрд лет) Практически на всех континентах протокора представлена в основном гранитогнейсами тоналитового состава или «серыми гнейсами» . Встречены основные породы и осадочные, образовавшиеся в водной среде, – знаменитые породы серии Исуа в Юго. Западной Гренландии с возрастом 3, 8 млрд лет. На Земле появились лито-, гидроо- и биосферы. Серые гнейсы из разреза оз. Верхнее, на Канадском щите, где они впервые были установлены в 80 -е годы XX века Породы комплекса «серых гнейсов» представлены различными гнейсами тоналит-трондьемитгранодиоритового состава с включениями метавулканитов, метаосадочных пород, амфиболитов, иногда железистых кварцитов, а также кристаллическими сланцами.

СРЕДНЕ- И ПОЗДНЕАРХЕЙСКИЙ ЭТАП. ВОЗНИКНОВЕНИЕ СОБСТВЕННО КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ КОРЫ И СТАНОВЛЕНИЕ ПАНГЕИ 0 (3, 5 -2, 5 млрд л) Зеленокаменные пояса Ar 2, последовательно причленялись к ядрам протоконтинентальной коры. Обширные гранит-зеленокаменные области составили основу фундамента кратонов. Площадь с архейской корой составляет не менее 70 % от общей площади современной континентальной коры. К концу Ar эта кора сформировала уже единый суперконтинент Пангею 0 (антипод – мировой океан Панталасса).

РАННЕПРОТЕРОЗОЙСКИЙ ЭТАП. РАСПАД ПАНГЕИ 0, ОБОСОБЛЕНИЕ ПЛАТФОРМ И ПОДВИЖНЫХ ПОЯСОВ. ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗРАСТАНИЕ КОНТИНЕНТАЛЬНОЙ КОРЫ (2, 5 -1, 7 млрд лет) 2. 2 -1. 9 млрд лет распад Пангеи 0 на отдельные блоки и накопление осадочного чехла из мелководно-морских или континентальных отложений в пределах протосинеклиз. Встречаются покровы платобазальтов и реже более кислых вулканитов, проявляется метаморфизм до амфиболитовой фации. С ними и с дайками связаны руды хрома, никеля, кобальта, платины, меди, золота и др. Заключительные деформации и поднятия во внутренних зонах, а во внешних – отлагались молассы. Существенную роль в строении земной коры играли гранулито-гнейсовые пояса, характеризующиеся особенно интенсивным сжатием и глубоким метаморфизмом слагающих их пород, достигающим гранулитовой стадии. Развитие раннепротерозойских подвижных поясов привело к сращиванию ранее разделенных ими континентальных блоков и к формированию Пангеи 1.

СРЕДНЕПРОТЕРОЗОЙСКИЙ ЭТАП. ЧАСТИЧНЫЙ РАСПАД И ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЕДИНСТВА ПАНГЕИ 1 КАК СУПЕРКОНТИНЕНТА РОДИНИЯ (1, 7 -1 МЛРД ЛЕТ) Широкое проявление кислого субаэрального вулканизма и становление крупных стратиформных плутонов габброанортозитов и гранитоврапакиви. В среднем рифее деструкция гренвильского орогенеза Пангеи усилилась, но к концу этой эры большая часть подвижных систем завершила свое развитие, спаяв обособившиеся части Пангеи в единый суперконтинент Родиния.

Позднепротерозойский этап. Деструкция протерозойской Пангеи, заложение и начало развития подвижных поясов неогея (1 млрд лет) В позднем рифее, особенно во второй его половине, деструкция Родинии приводит к обособлению древних платформ – кратонов и заложению широких подвижных поясов на начальной стадии палеоокеанов. Проявилось различие в эволюции северной и южной частей Пангеи.

ПОЗДНЕРИФЕЙСКО-ВЕНДСКИЕ ДЕСТРУКЦИИ РОДИНИИ. ОБРАЗОВАНИЕ ГОНДВАНЫ. В северной части деструкции почти на протяжении всего этапа, в ее южной части уже к началу палеозоя они сменились замыканием существовавших здесь узких рифейских подвижных систем, в результате чего возник объединивший южную группу материков суперконтинент Гондвана.

ПАЛЕОРЕКОНСТРУКЦИИ РИФЕЯ И ВЕНДА (по: Хаин и др. 1997)

(по: P. F. Hoffman, D. P. Schrag, 1999)