Еволюція земної кори та розвиток географічної оболонки в докембрії та палеозої.

План:

1. Формування земної кори та розвиток географічної

оболонки в докембрії.

2. Формування земної кори та розвиток географічної

оболонки в ранньому палеозої.

3. Формування земної кори та розвиток географічної

оболонки в пізньому палеозої.

1. «Формування земної кори та розвиток географічної оболонки в докембрії»

Докембрійський етап формування земної кори і планети відповідає КРИПТОЗОЙСЬКОМУ (гр.- «κρυπτός kryptós» і «ζωή, zoe» - прихований і життя) еону, який характеризувався наступними особливостями:

1.- великою тривалістю (на докембрій припадає більша частина геологічної історії Землі - 3.5-3.8 млрд. років (архей тривав понад 1.5 млрд. років, а протерозой – понад 2 млрд. років)). Хронологія докембрію (криптозою) розроблена значно гірше ніж фанерозою;

2.- дуже бідний органічний світ (органічні рештки майже зустрічаються), що унеможливлює використання палеонтологічних методів визначення відносного віку гірських порід і біономічного аналізу для реконструкції фізико-географічних умов (за винятком верхнього протерозою). Інтенсивне вивчення геологічної історії докембрію почалось з появою потужних методів ізотопної геохронології (наприкінці ХХ ст.);

3.- висока зміненість (метаморфізм) гірських порід, що збільшується зі зростанням їх віку;

4.- дуже складні умови залягання докембрійських гірських порід і їх висока дислокованість, що значно ускладнює відтворення тогочасних тектонічних рухів;

5.- фізико-географічні умови не характерні для інших геологічних епох

При характеристиці докембрійського етапу історії Землі часто використовують 2 терміни: догеологічний та геологічний етапи розвитку.

Початком геологічного етапу розвитку Землі вважають: 1) час утворення найдавніших гірських порід (4.5-6 млрд. років), які виходять на денну поверхню в межах щитів (Алданського, Балтійського, Українського та ін.) і складають фундамент платформ, а також 2) час формування первинної земної кори (дуже тонкої і крихкої), атмосфери й гідросфери та, як наслідок, поява осадових гірських порід (4.0-3.8 млрд. років).

Серед часових відрізків докембрію існують суттєві відмінності. Так, для блоків земної кори АРХЕЙСЬКОГО віку характерна наявність граніто-гнейсових полів та зелено-кам’яних поясів. Граніто-гнейсові поля (їх часто називають сірі гнейси) мають вік 3.8-3.5 млрд. років. Вони утворюють куполоподібні структури різного розміру (від кількох до сотень км в діаметрі), які зустрічаються в межах Балтійського і Українського щитів, а також на інших територіях. Вік граніто-гнейсових полів оцінюється в 4-3.5 млрд. роки. Вважається, що протягом даного часового відрізку сформувались ділянки первинної континентальної кори потужністю 30-35 км.

Зелено-кам’яні пояси являють собою смуги довжиною сотні, а шириною десятки км. Вони складені потужними товщами ультраосновних та основних порід і зустрічаються в межах п-ва Індостан, на півдні Африки, на Канадському та Українському щитах та інших територіях. Тектонічна природа поясів має багато спільного як з геосинкліналями, так і з континентальними рифтами. У пізньому археї в межах зелено-кам’яних поясів (3.2-2.6 млрд. р.) мало місце значне потоншання земної кори і процеси подібні до геосинклінальних.

АТМОСФЕРА: нагадувала атмосферу Венери (щільна, важка, суцільні хмари, сонячні промені не досягали поверхні). Склад атмосфери – вуглекислий газ (60%), азот, сірководень, аміак, інертні гази, «кислі дми» (HCl, HF), пара, кисню майже не було. Клімат: важко роботи загальні висновки, але можна стверджувати, що давні зледеніння мали місце. Про свідчать ТИЛІТИ – викопні морени, знайдені в Південній і Центральні Африці та Австралії.

ОРГАНІЧНИЙ СВІТ світ архейської ери: органічні залишки в архейських відкладах майже не зустрічаються, однак з цього не слідує, що тварини і рослини в архейську еру взагалі не існували. Вважається, що в археї, принаймні в кінці, на земній кулі існували одноклітинні, а може й багатоклітинні організми, що не мали мінерального скелета, який міг би зберегтися у викопному стані до наших днів. Найдавнішими, виявленими на півдні Африки, органічними рештками (3.4-3.1 млрд. р.) є бактерії та синьозелені водорості, крім того, в Австралії знайдено продукти життєдіяльності синьозелених водоростей (строматоліти - 3.5 млрд. р.).

Ранній ПРОТЕРОЗОЙ, що розпочався 2.6 млрд. р. назад і тривав 950 млн. років характеризувався подрібненням давньої континентальної кори й поділом її на окремі округло-овальні блоки – протоплатформи (гр.- «перші») та рухомі зони, що їх розділяли – протогеосинкліналі.

Протоплатформи відрізнялись від справжніх платформ наступними ознаками: 1) меншим розміром, 2) вищим ступенем метаморфізму, 3) наявністю граніто-гнейсових куполів та ін.

Протогеосинкліналі утворювались внаслідок розсування земної кори. Їх довжина становила тисячі, а ширина – сотні км. Для протогеосинкліналей характерна наявність гірських порід, в яких є перешарування кварциту та залізистих мінералів (гематит, магнетит). Ці породи називають ДЖЕСПІЛІТИ (англ.- «яшма»). Вони зустрічаються в межах Українського (Кременчук, Кривий Ріг) та Канадського (район оз. Верхнього) щитів.

У ранньому протерозої вібувались ранньо- та пізньокарельська епохи складчастості, а також, у межах давніх платформ, формувався осадовий чохол.

Пізній ПРОТЕРОЗОЙ почався 1.65 млрд. р. назад і тривав 1.080 млн. років. Досить часто в геологічній літературі можна зустріти висловлювання про те, що в цей час на планеті існував єдиний материк (ПАНГЕЯ - 1) і єдиний океан (ПАНТАЛАС – гр.- «все» і «море») – попередник Тихого океану. У пізньому протерозої відбувалось також подальше подрібнення платформ та утворення в їх межах гігантських синекліз (АВЛАКОГЕНІВ), які заповнювались потужними шарами осадових порід.

Крім того, у пізньому протерозої на окраїнах давніх платформ мало місце формування великих міжконтинентальних геосинклінальних поясів – Урало-Монгольського, Середземноморського, Північно-Атлантичного, Тихоокеанського та Арктичного. У Південній Америці та Африці розвивались два малі геосинклінальні пояси – Бразильський та Внутрішньоафриканський.

Пізній протерозой характеризується також наявністю Байкальської складчастості, наслідком якої стало завершення геосинклінального розвитку Внутрішньоафриканського та Бразильського поясів. Завдяки цьому, у першому випадку після об’єднання Північно-Африканської, Південно-Африканської та Аравійської платформ, утворилась Африкано-Аравійська платформа, а у другому - Південноамерикаська. Крім того, внаслідок об’єднання Таримської, Китайсько-Корейської та Південно-Китайської платформ виникла єдина велика Китайська платформа.

У байкальську складчастість сформувались також гірські системи на місці сучасного Уралу й Тімано-Печорської області (Тіманський кряж; Великоземельська тундра; п-ви Канін, Рибачий і Варангер), а також Східний Саян; Патомське нагір’я; Західне Забайкалля; Енісейський і Туруханський кряжі. Названі області приєднались до Східно-Європейської та Сибірської платформ значно збільшивши їх розміри. Слід відзначити також, що в цей же час до Австралійської платформи приєдналась невелика складчаста область АДЕЛАЇДА.

Важливим наслідком байкальського орогенезу стало чітке виділення всіх давніх платформ. При цьому південні платформи об’єднувалися в єдиний суперматерик ГОНДВАНА, а північні були відокремлені від Гондвани океаном ПАЛЕОТЕТІС і існували як окремі континентальні масиви.

Загалом, можна стверджувати, що процеси рифтогенезу у пізньому протерозої спричинили розкол єдиного материка ПАНГЕЯ – 1, на суперматерик ГОНДВАНА і кілька менших материків, що були роз’єднані новоутвореними геосинклінальними поясами (Урало-Монгольським, Середземноморським, Північно-Атлантичним).

АТМОСФЕРА: зменшується вміст вуглекислого газу, зникають «кислі дими», зростає кількість кисню (600 млн. років тому в атмосфері було досягнуто точки Пастера – вміст О2 1% від сучасного). У пізньому протерозої поблизу поверхні Землі формується також озоновий шар. Клімат: положення кліматичних зон не встановлено, але, загалом, можна стверджувати, що він був жарким і вологим. Є також свідчення про наявність значних пустельних просторів і сліди давніх зледенінь (ранньо-протерозойського (Канада, Африка, Індія) – 2.5-2.4 млрд. р. тому; середньо-протерозойського (Карелія, Канада, Африка) - 2 млрд. р. тому; рифейське (Африка, Австралія) – 900-700 млн. р. тому; вендське (Сх-Європейська платформа, Скандинавія, Африка, Австралія, Південна Америка).

ОРГАНІЧНИЙ СВІТ протерозойської ери: у протерозойських відкладах органічні рештки зустрічаються набагато частіше, ніж у архейських. Вони представлені вапняковими виділеннями синьо-зелених водоростей, кременистими й вапняковими скелетами радіолярій і форамініфер, спікулами губок, ходами червів, залишками кишковопорожнинних і членистоногих, примітивними голкошкірими та примітивними черепашками брахіопод. Крім вапнякових водоростей, до давніх рослинних залишків належать скупчення графіто-вуглистої речовини, що утворилися в результаті розкладання Corycium enigmaticum. У кременистих сланцях залізорудної формації Канади знайдені ниткоподібні водорості, грибні нитки й форми, близькі до сучасних коколітофорид. У залізистих кварцитах Північної Америки й Сибіру виявлені залізисті бактерії.

КОРИСНІ КОПАЛИНИ ДОКЕМБРІЮ:

Залізні руди: Україна (Кривий Ріг, Кременчук), Росія (КМА), Швеція (Кірунавара), Бразилія (Ітабіра), Канада (п-ів Лабрадор), ПАР (Трансвааль), Китай, Індія.

Нікелево-кобальтові руди: Росія (Кольський п-ів), Канада (Садбері, Кобальт, Томсон), Конго, Замбія, Марокко.

Поліметалічні (свинцево-цинкові) руди: Канада (Салліван), Австралія (Брокен-Хілл).

Олов’яні руди: Конго, Уганда, Бурунді, Танзанія.

Золото: Росія (Алданський щит), Індія, Австралія, ПАР (Вітватерсранд), Канада (р-н озер Гурон та Велике Невільниче).

Уранові руди: Росія, Україна. ПАР, Канада, Індія, Намібія, Австралія.

Слюди: Росія (р. Чуя), США, Бразилія, Індія.

Алмази: Бразилія (Мінас-Жерайс, Парана), Індія.

Графіт: Україна (Завалівське), Південна Корея (Хванган), Індія, Мадагаскар.

Будівельні матеріали: граніт, лабрадорит, кварцит, мармур.

НЕМАЄ: горючих (торф, вугілля, нафта. газ) і хемогенних (солі, боксити, фосфорити) корисних копалин.