Состав протогейской гидросферы.

Отсутствие среди протогейских образований солей, фосфоритов, незначительное присутствие карбонатов и их доломитовый состав указывают на существенные отличия гидросферы от современной.

Состав воды: растворенные кислоты (HCl, HF), сероводород H2S,углекислота CO2, углеводороды CH4. Вода имела кислый состав.

Эволюция состава гидросферы в протогее: снос с суши силикатов и главным образом карбонатов K2CO3, Na2C03, CaCO3, MgCO3, которые образовались при выветривании магматических пород за счет CO2 бескислородной атмосферы. Эти карбонаты нейтрализовали сильные кислоты ( например HCl), образуя хлориды. Кислотность воды падала, она становилась хлоридной ( растворимые NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2).

При дальнейшем поступлении карбонатов вода становилась хлоридно - карбонатной и в PR1 карбонаты уже начали выпадать в осадок, но главным образом в виде магнезита и доломита и в еще очень незначительном количестве. Магнезит - MgCO3, доломит - CaMg(CO3)2.

Состав протогейской атмосферы.

Основная часть - пары воды, CO2, а также аммиак NH3, метан CH4, сероводород H2S, CD, H2, N2. Атмосфера бескислородная, восстановительная, аммиачно - метаново - углекислая.

Эволюция протогейской атмосферы: поступление O2 за счет жизнедеятельности прокариотных организмов. Они жили ( и могли возникнуть) только в бескислородной восстановительной среде, но продуцировали кислород. Сначала за счет окисления аммиака NH3 с появлением больших масс азота N2, а затем приобрели способность к фотосинтезу.

CO2+H2O=CH2O+O2 - фиксации каждого атома C в органическом веществе сопутствует переход во внешнюю среду одной молекулы O2. В протогее эта реакция осуществлялась некоторыми сине-зелеными водорослями.

Об эволюции состава атмосферы в протогее можно судить по смене типов отложений.

В AR и начале PR1 - коры выветривания с закисным геохимическим профилем. Выветривание за счет воды, CO2, но без кислорода. Конгломераты с неокисленными обломочными зернами ураниита и пирита - бескислородная атмосфера.

В PR1 в интервале 2000 - 1800 м.л. - массовое образование джеспилитов. Источник Fe - выветривание магматических пород основного состава в бескислородной атмосфере с выносом растворимых закисных соединений. Причина массового осаждения - переход растворимых закисных в нерастворимые окисные соединения Fe в период перехода от бескислородной к кислородной атмосфере. Образование джеспилитов происходило и ранее за счет окисления Fe(2) кислородом, образовавшимся в море деятельностью прокариот.

Только после полной "очистке" морской воды от Fe(2) свободные O2 стал поступать в атмосферу и процессы окисления Fe(2) в Fe(3) переместились на сушу.

В конце PR1(1800 - 1650 м.л.) впервые появление значительных количеств континентальных обломочных красноцветных отложений. Окисные соединения Fe. Атмосфера кислородная.

К концу PR1 - точка Пастера - 1% от современного содержания O2.

Билет 32

Особенности палеогеографии.

Соотношение суши и моря.

V – є₁ – расширение океанов.

Трансгрессии на большинстве северных платформ (корме Северо-Американской) и окраинах Гондваны (немного).

Никаких проявлений складчатости в геосинклинальных поясах, только расширение и углубление бассейнов.

Талассократическая эпоха – эпоха спокойного развития, без значительного проявления складчатости в геосинклинальных поясах, с широкими морскими трансгрессиями во внегеосинклинальных областях .

Некоторая ограниченность эпиконтинентальных морских бассейнов из-за формирования глубоких океанических впадин, увеличения их ёмкости.

Є_2-3 – частные регрессии на большинстве северных платформ (кроме Северо-Американской).

Синхронность с салаирской фазой каледонской складчатости. Ограниченный характер того и другого.

O – S – продолжение развития геосинклинальных поясов и океанических бассейнов в них. Очень незначительное проявление складчатости. Развитие морских трансгрессий на всех северных платформах и даже не окраинах Гондваны. На северных платформах эпиконтинентальные бассейны занимают до 60 % их площади, а всего до 32 % площади континентальной коры – под морем. Типичная талассократическая эпоха.

На этом фоне – уменьшение площади эпиконтинентальных морей не континентах на 2,5% в O₃, связано с эвстатическим падением уровня океана из-за материкового оледенения в Гондване.

В конце S – почти повсеместная регрессия моря на платформах, осушение большей части их площади.

Позднекаледонская и аккадская фазы складчатости в геосинклинальных поясах. Некоторые из них (Северо-Атлантический) вообще завершили своё существование. Площадь континентальной коры под морем сокращается на 8 %.

Начало геократической эпохи D_1-2.

Геократическая эпоха – проявление складчатости, воздымание молодых складчатых областей в геосинклинальных поясах; поднятия и регрессии морских бассейнов во внегеосинклинальных областях.

Характер бассейнов.

Глубоководные океанские бассейны в геосинклинальных поясах.

Мелководные шельфовые и эпиконтинентальные бассейны в миогеосинклиналях (пассивные окраины океанов) и на платформах. Гидрохимический характер бассейнов близок к современному.

Состав атмосферы тоже близок к современному.

Климат.

Подобен современному, но вероятно, более тёплый по среднегодовым температурам.

Как и сейчас – климатическая зональность: гумидные, аридные, а для О₃ и полярные области и пояса.

Изменения климата:

Начало О₁ – только гумидные условия.

Конец О₁ – потепление климата, появление аридных зон.

Начало О₂ – гумидизация климата.

Конец О₂ – потепление климата, появление аридных зон на всех континентах.

О₃ – похолодание, гумидизация климата, оледенение.

S₁ – прохладный, гумидный климат.

S₂ – потепление, аридизация климата.

Особенности осадконакопления.

В эвгеосинклинальных зонах – преобладание песчано-глинистых отложений, в том числе глубоководных, роль которых особенно велика в начале – є – О.

Интенсивное проявление подводного вулканизма. В начале преобладает базальтовый, позднее – островодужный, средне-кислого состава.

В миогеосинклинальных зонах и эпиконтинентальных бассейнах на платформах (кроме окраин Гондваны) преобладают карбонатные отложения, причём уже не доломиты, а известняки и не хемогенные, а органогенные. Это связано с уменьшением СО₂ в атмосфере и гидросфере и развитием органического мира.

Широкое распространение фосфоритов и эвапоритов.

Полное отсутствие проявлений магматической деятельности на платформах (даже траппов) и, вообще, почти полное отсутствие проявлений континентального вулканизма.