учебники / Гаврилов В.П. «Путешествия в прошлое Земли»
.pdfносятся, в частности, представители типа губоквод ные организмы, ведущие придонный прикрепленный
образ жизни. Форма губок разнообразна: она может на
поминать цилиндр, кубок, бокал, шар. В мягкой ткани
животного имеется органический или минеральный ске
лет, состоящий из спикул. Представители губок до сих
пор населяют моря и океаны нашей планеты, однако пер вые примитинные губки давно вымерли и до нас дошли
лишь в ископаемом состоянии.
Несколько позднее губок появляются nредставители
типа кишечнополостных. У них уже намечается диффе
ренциация тканей и органов. Представители кишечно полостных, так же как и губок, дожили до наших дней и
широко расселились в морях, океанах и даже в пресных
водоемах. Среди них хорошо известные нам кораллы,
медузы, гидры.
Из растений в архее и раннем протерозое активно раз виваются синезеленые водоросли. Остатки этих водорос
лей в виде шаровидных, грибовидных и столбообразных
известковых тел, характеризующихся тонкой концент
рической слоистостью (строматолиты), часто находят в
породах протерозоя. Считают, что первыми представите
лями органической жизни на Земле бьии именно сине зеленые водоросли. В Московском Государственном уни
верситете бьши поставлены опыты, показавшие, что си
незеленые водоросли могут существовать в условиях,
<(противопоказанных>> другим растениям и животным. В
герметически запаянном стеклянном шаре эти водорос
ли жили более 16 лет! Все другие обитатели подобных стеклянных шаров быстро погибли, некоторые бактерии
<сдержалисЬ» 12 лет. Эrо доказывает, что синезеленые во
доросли могут развиваться даже в бескислородной среде.
Поразительная приспособляемость этих водорослей
видна из того, что сейчас они встречаются в ледяной Ар
ктике, в горячих гейзерах, на дне Мертвого моря, в не-
ш
~
о
Q.
1::
tcl
ш
:s:
tcl
1-
u
ш
3
ш
>..
с
•
81
фrяных источниках, в горах на высоте более 5000 м. Эrо
единственные живые организмы, вьщержавшие взрьmы
атомных и водородных бомб. Такая: удивительная жиз
нестойкость позволяет предполагать неземное происхож
дение синезеленых водорослей. Как бы то ни было, но
это первые организмы, появившиеся не только в древ
нейших океанах, но и на суше.
Исследования американского профессора Э. Баргх:ор
на показали, что синезеленые водоросли первыми стали
заимствовать из воды газообразный кислород. В океанах
около их колоний создавалась своеобразная <<водяная>> атмосфера, насьш.J;енная кислородом. Этим кислородом
дьШiали первые морские организмы (кишечнополостные,
губки). Постепенно кислород стал выделяться в атмос
феру, заполнять ее. Благодаря жизнедеятельности сине
зеленых водорослей на нашей планете начала формиро
ваться кислородная среда.
По мнению А.С. Моиина и О.Г. Сорохтина, суще
ствовал еще один источник кислорода на Земле - это
распад оксидов железа, протекавший в недрах нашей пла
нетьi при ее гравитационной диффереiЩИации. Часrь кис
лорода при этом высвобождалась и также пополняла ат
мосферу, меняя ее химический состав.
•
82
н::ы:х районах земного шара. Тем не менее, практически
везде в составе позднего протерозоя выделяют рифей
(1800-680 МJПI. лет) и вещ (680-570 млн. лет).
ЗАГАДОЧНЫй ПОЗДНИЙ ПРОТЕРОЗОЙ
Из живоrnого мира позднего протерозоя известны
некоторые беспозвоночные животные: rубки, археоциа
ты, кишеtfi:lополостные, черви, примити:вные шлоко:жие.
Наиболее хорошо сохранившиеся остатки животных бьuш обнаружены в районе местечка Эдиакарий Южной Авст
ратm. В глинах вещского возраста (самые верхи по зднего протерозоя) бьшо найдено свыше 150 экземпля
ров слепков или отпечатков, относимых к медузам (13
видов), кораллам (4 вида), червям (5 видов) и организ
мам неизвестного систематического положения, напо
минающих моJUПОСков и иглокожих (эдиа:кариевая фау на). АналоГИ1fi:lая фауна хорошей сохранности обнару
жена на побережье Белого моря. Известны также тру бочки червей-трубко:жилов, погонофор, сферические ске
леты простейших (сфероморфиды и акритархи:). Растительный мир был представлен бакrериям:и, гри
бами и синезеленъwи водорослями, рассетmши:мися ко лоюшми. В слизи синезеленых содержалось много извес
тковьrх веществ, которые образовывали корочки и желва
ки. Из этих образований иногда формпровались рифапо добные тела, называемые строматолитами и онколитами.
Казалось бы, океаны позднего протерозоя были засе-
лены многочисленными животными и растениями в до
!/:D статочном количестве для полной реконструкции геоло
гических условий того времени. К сожалению, это были
~бесскелетные организмы, в ископаемом состоянии они
~сохраняются крайне редко. Поэтому-то поздний проте o::iС: розой, как и предыдущие отрезки геологической исто-
рии Земли, не имеет еще общепринятого стратиграфи-
8 ческого деления. Многое приходится воестанамиваТЪ на
84
основании отдельных фактов или косвенных наблюде ний. В развитии геосинклиналей и ruштформ устанавли
вается четкая дифференциация тектонического режима. В конце раннего протерозоя в теле древних платформ
еще существовали отдельные узкие rеосинклинальные
прогибы - интракратонные троrи, делившие карелиды на крупные жесткие массивы. Они испьпывали интен сивное прогибание, компенсировавшееся накоплением мощных толщ осадочных и магматических пород. Около
200 млн. лет понадобилось платформам, чтобы залечить
эти остаточные геосинклинальные <(раны)>. В самом кшще
раннего протерозоя завершается окончательная консо
лидация древних платформ. Они приобретают большУю
жесткость и устойчивость. В позднем протерозое древ
ние ruштформы существовали уже в виде континентов,
высоко приподнятых над уровнем моря.
Поздний протерозой явился авлакогенной стадией раз
вития древних платформ. В течение большого отрезка его
истории, более 1 млрд. лет (рифей), в центральных райо
нах платформ развиваются узкие линейные рвы - авла коrены. Первые отложения чехла - красноцветные кон
тинентальные песчаники и глины с прослоями лав - за
полняют эти рвы. Мощность осадков достигает З-4 км.
В конце протерозоя (венд) усиливаются нисходящие
вертикальные движения платформ. Раньше всего это про
исходит в районах, прилегающих к авлакогенам. В про rибание втягиваются смежные с ними области, в связи с
чем отложения венда как бы <(выхлестывают)> за пределы
авлакогенов, заполняя крупные изометрические депрес сии - синеклизы.
МЕЛКОВОДНЫЕ МОРЯ ГЕОСИНКЛИНМЕЙ
Наряду с платформами в позднем протерозое актив
ное развитие испьпывали и геосинклинали. Территории
в их пределах, как правило, бьши покрьпы мелководны-
ш
2
3
о
а.
1::
CD
ш
s
CD t- u
ш
3
ш
>-
с
•
85
ми морями с большим количеством вулканических ост ровов. Обломочный материал с континентов и островов
поступал в эти моря в изобилии. Поэтому-то для гео синкли:нальных областей позднего протерозоя характер но накопление многокилометровых обломочных тошц, преобразованных процессами метаморфизма в различные слшщы, кварциты, метаморфизованные конгломераты и брекчии. Широко развиты также известняки и мраморы (метаморфизованные известняки), накоплению которых
способствовали синезеленые водоросли. Доля магмати
ческих пород сокращается до 18-20 %.
В геосинклиналях в течение позднего протерозоя нео
днократно проявлялись эпохи складчатости: готская,
гренвильская, катангская и др. Однако решительного
перелома в развитии геосинклиналей они не произвели.
Примерно 650 млн. лет назад в начале венда на земном
шаре проявляется раннебайкальская, или катангская,
эпоха ди:астрофизма. Сильное сжатие накопивlШIХсЯ оса
дочных толщ во многих геосинклинальных прогибах, их
метаморфизм привели к ликвидации геосинклинально
го режима в ряде областей Земли. К существовавшим древним платформам, по их окраинам, присоединилисЪ
новые устойчивые эпибайкальские платформенные об
ласти - байкалиды5, расширив тем самым территорию
платформ и сократив площадь геосинклиналей (рис. 9).
Возникшие платформенные массивы, в состав кото
рых входили эпикарельские и эпибайкальские платфор
мы, обычно рассматривают как единые докембрийские
аз платформы.
~По-видимому, территория байкалид к началу палео g- зоя бьmа значительно больше, чем в наше время. Но
~активные геологические процессы фанерозойского вре-
с
aj
|
s Платформы, возникшие в конце позднего протерозоя и в палеозое, |
• |
принято называть молодыми. |
86
.,
EJz
~~
Рис. 9. Схема современного положения байкшщд.
/ - |
эпибайкальские платформенные области: 1-Тимано-Печорская, |
2 - |
Северо-Таймырская, 3 - Байкальская, 4 - Алашаньская; 5 - |
Аравалийская, 6 - Флиндерс; 2 - байкалццы, предположительно су
ществовавшие к началу палеозойской эры, но впоследствии перера
ботаиные более молодыми эпохами диастрофизма; 3 - эпикарельс
кие платформы.
мени разрушили и переработали значиrельную часть эли
байкальских платформ. В.Е. Хаин считает, например, что
в основании многих более молодых геосинклиналей, <<В
том числе, таких грандиозных геосинклинальных поясов,
как Средиземноморский и Западно-Тихоокеанский>>, за
легают байкалиды.
Одновременно с отмиранием одних геосинклиналей
в конце позднего протерозоя закладываются новые гео
синклинали на севере Северной Америки, в Восточной
Гренландии, на Британских островах, на севере Сканди
навии. Эrи новообразованные геосинклинали практичес ки не испьrrывали складчатых движений раинебайкальс кой эпохи диастрофизма.
s:
<
::;;_:
UJ
м
UJ
2
3
о
Q.
с
CD
UJ
s:
CD
f-
u
UJ
3
UJ
>-
с
•
87
Возникновение байкаляд привело к дальнейшему на
раш;иванию континентов. Продолжали существовать ас
социации северных Шiатформ - Лавразия и южных Шiат
форм - Гондвана, омываемые океанамиТетис и Тихим.
Некоторые ученые считают, что к началу палеозойской
эры на Земле господствовала континентальная, гранит
ная кора, которая покрьшала значительную часть повер
хности Шiанетьi. Это бьшо время территориального пре обладания суши над морем. Такие эпохи называют гео
кратическими.
РИФЕйСКИЕ МНДШАФТЫ
Климатическая зональность, наметившалея в архее и
раннем протерозое, вероятно, сохранилась и в позднем
протерозое. Полярные обласrи, судя по находкам пщднеп ротерозойских морен, устойчиво занимали районы Юго
Западной Африки. Периодами похолодание распростра
нялось на Сибирь, Южную Америку, Австралию и Ев
ропу. Области теШiого климата, возможно, протягива
лись вдоль побережий океана Тетис.
Типичным лаНдшафтом рифейского времени бьши
пустьrnные континентальные равнины, чередующиеся с
мелкосопочником. Равнины обрамлялись горными со оружениями. Оrносительно мелководные океаны и моря
изобиловали островными архипелагами. Органическая
жизнь концентрировалась в водных бассейнах, тогда как
на суше могли существовать лишь отдельные колонии
бактерий и грибов, тонкой корочкой покрывавшие го-
а:! лые склоны холмов и гор.
~ |
|
Важным событием позднепротерозойского времени |
|
g. |
явилось появление в атмосфере Земли свободного кис |
||
~ |
лорода и сокращение содержания углекислоты. Начина- |
||
С: |
ет |
ф |
ормироваться и озон (03), скаШiивающийся в атмос- |
a::i |
|
||
|
фере на высоте примерно 30 км. Постепенно возникает |
•озоновый <<экраю>, сдерживающий до 97% коротковол-
88
новой ультрафиолетовой солнечной радиации. ПовЬШiа
ется соленость океанических вод, достигая современных
значений. Все это предопределило бурное развитие орга
нической жизни в последующие этапы геологической
истории Земли.
РАННЕПМЕОЗОЙСКАЯ ИСТОРИЯ
Раинепалеозойский (каледонский) этап развития Зем
ли приходится на первую половину палеозойской эры.
Он состоит из кембрийского, ордовикского и силурийс
кого периодов общей продолжительностью 170 ± 1О млн. лет. Широкое развитие животного и растительного мира,
многие представители которых имели известковые или кремнистые раковинки и скелетъ1, позволяет произвести
дробное деление этого отрезка геологической истории.
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СОБЬПИЯ РАННЕГО ПАЛЕОЗОЯ
Развитие земной коры в раннем палеозое протекало раз
лично на плаЩюрмах и в геосинклиналях. Дифференциа
ция тектонического режима, начавшалея с по:щнею проте
розоя, еще больше усилилась. Докембрийские плаЩюрмы
испытывали преимущественно медленные нисходящие вер
тикальные движения. Поиижеиные участки затоiUIЯЮТСя
мелководными морями, где накапливались пески, глинис-
тые и карбонатные илы. Иногда возникали ЛЗI)'ННЬiе уело-
вия и формпровались осадочные породы химическою про-
исхождения: каменная соль, гипс, ангидрит. Постепенно в прогибание втягивались все новые и
новые территории плаЩюрмы, образовав области площа-
дью в несколько миллионов квадратных километров.
возникали плиты, мощность осадочною чехла в их пре-
делах составляла 3-4 км. На Воеточио-Европейской плат-
форме оформилась Русская rumтa, на Северо-Американ-
ской - плита Великих равнин и плита Милконтинент,
~
2
LJ.J
м
2
б
§-
m
LJ.J
s
~U
ш
~
с§
•
89
на Сибирской платформе - Ангаро-Ленская плита и т.д.
Оrдельные участки платформ -щиты - не испытывали такого проrибания и оставались крупной островной су
шей. Эrо, например, Балтийский и Украинский щиты Восточно-Европейской платформы. Со щитов обломоч
ный материал поступал в прилегающие моря.
В раннем палеозое платформы неоднократно испы
тывали трансгрессивно-регрессивные движения моря.
Обычно считают, что <<ПИКИ>> морской трансгрессии при
ходятся на средний кембрий, средний ордовик и ранний силур. Между этими трансгрессиями проявлялись рег
рессии моря, и территория суши увеличивалась.
В активных геосинклиналях геологические процессы
носили более напряженный характер. Западная и Вос
точная Сибирь, север Скандинавского полуострова, Сре
диземноморье, Кордильеры и Анды, Восточная Австра
лия - все это бьши геосинклинали, представляющие со
бой морские пространства с большим количеством ост ровов. В кембрии и ордовике геосинклинали испытыва
ли резко дифференцированные вертикальные движения
многокилометровой амплитуды. Узкие вытянуrые под
нятия (геоантиклинали) соседствовали с такими же ли
нейными проrибами, где накапливались галечники, пес
ки, глины карбонатные илы, преобразованные в даль
нейшем в конгломераты, песчаники, глинистые сланцы,
известняки, доломиты. Большим распространением
пользавались эффузивные породы, указывающие на ин
тенсивную вулканическую деятельность. В геосинкли
нальных проrибах мощность накопленных осадков дос-
оо
2 тигала 8-12 км, тогда как на смежных поднятиях она не
:s;
iS- превышала первые километры.
~ В силуре размеры геосинклинальных морей резко со
С: кратились. Глобальное сокращение площади морей и oкe |
|
cri |
анов объясняется тем, что в конце силура особенно ин- |
8 |
тенсивно проявился диастрофизм каледонской тектоно- |
90