5.5. Зарождение жизни

Проблема зарождения жизни на Земле обсуждается уже много десятилетий, но все объяснения носят характер лишь более или менее правдоподобных предположений.

В архейских образованиях известны следы примитивной органической жизни. Даже в древнейшем комплексе Исуа в Гренландии присутствует графит, в котором содержание изотопов ¹³С/¹²С почти такое же, как и в современных органических остатках.

Следы органической жизни известны в древних породах блока Пилбара(3,4—3,5 млрд лет) в Западной Австралии, где обнаружены следы жизнедеятельностисинезеленыхводорослей —строматолиты.

Синезеленыеводоросли —цианофиты.— наиболее древние представители органической жизни. Микроскопическиенитеподобныеобразования оболочки одноклеточныхцианофитов(акритархи),стяжения из карбонатов(катаграфии),продукты жизнедеятельности синезеленых водорослей (строматолиты и онколюы)— эти примитивные представители органической жизни известны в отложениях с возрастом 3,5—3,0 млрд лет.

Уже в раннем археев мелких ваннах, сильно прогретых солнцем, в условиях другой, нежели современная, атмосферы, лишенной озонового слоя, в своеобразномабиогенном«бульоне», в окружениифумароли вулканов, могли возникнуть высокополимерные нуклеиновые кислоты, вернее их спиральные нити, обладавшие способностью синтезировать себе подобные. Иными словами, они могли передавать «код» для синтеза белков. Так могли образоваться первичные микроорганизмы, которые воспроизводили себе подобных и эволюционировали, производя органические молекулы из неорганических. Для того чтобы производить одинаковые белки, совершенно необходимы нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК). Именно в то время, когда появилась возможность копирования уже существовавших белков, т.е.когда возникли первые примитивные клетки, очевидно, и была преодолена грань между «неживым» и «живым». Первыми живыми организмами были бактерии, превращавшие неорганические соединения в органические, используя солнечный свет. Бактерии разлагали сероводород, выделяя при этом серу. И толькосинезеленыеводоросли «научились» разлагать воду, выделяя кислород, а возникший в верхних слоях атмосферы озоновый слойпредохранял от смертельного ультрафиолетового излучения организмы, которые могли существовать уже на суше, а не прятаться в толще воды.

108

5.6. Полезные ископаемые

Залежи полезных ископаемых в архейских породах относительно невелики. С одной.стороны, это связано с небольшим развитием этих пород, а с другой — с низкой скоростью выноса рудных элементов из мантии в земную кору. Наиболее важными месторождениями полезных ископаемых архейского возраста являются месторожденияFe,Mn,Au,а такжеСг—Ni—Ti,Co, Си и графита. По условиям залегания ониделячсяна месторождения вулканических комплексовзеленокаменныхпоясов и месторождения пегматитов. Среди последних известны месторождения толькоLi,Be. Взеленокаменныхпоясах известны железные руды,золото-кварценыеизолото-теллуридныеместорождениягидоогермального происхождения и сульфидные руды Си,Pb—Zn—Sb,а также хромиты и Ni—Со в ультраосновных и основныхинтрузиях.

Глава 6. Ранний протерозой 6.1. Глобальная и региональная характеристика

Конец архея— начало протерозоя на уровне 2,6^-2,5 млрд лет является хорошо выраженным рубежом в пределах всех континентов, к которому приурочены процессыгранитоидногомагматизма и регионального метаморфизма. Только в раннем протерозое во всем объеме начинают проявляться новые структурные элементы —протоплатфорадыи настоящие подвижные пояса, хотя их прообразы существовали, по-видимому, и в позднем архее. В течение 1 млрд лет, вплоть до начала позднего протерозоя (позднегорифея),развитие основных структурных элементов земной коры шло довольно медленно и скоростиосадконакоплениябыли невелики.

Нижнепротерозойские образования известны не только на всех платформах, в пределах щитов и в фундаменте плит, но и во многих складчатых поясах, например Урало-Охотском, разделяющем Восточно-Европейскую и Сибирскую платформы, в Средиземноморском поясе и ряде других. Не имея возможности рассмотреть все образования нижнего протерозоя, остановимся на нескольких наиболее представительных примерах, являющихсятектонотипамидля этого временногоинтервала. Главная особенность начала раннего протерозоя — это расчленение илидеструкция многихпозднеархейскихстабильных областей, хотя часть из них сохранила монолитность, превратившись в древнейшие платформы. Они обладали уже фундаментом и чехлом, но последний еще отличался от типичногофанерозойскогоплатформенного чехла.

На Африканском континенте крупнейших протоплатформбыло две—Калахари и Конго. В первой из них в пределахТрансваальскогопологого прогиба, напоминающегосинеклизу,развит очень мощный, непрерывный и прекрасно изученный комплекс отложений (рис. 6.1). Фундамент этойпротоплатформыобразован«се-

109

Рис. 6 1. Стратиграфические разрезы протоплатформы Калахари, Трансваальекая синеклиза (по А. Танкарду и др). Комплексы отложений: I — Понгола, II — Витватерсранд; III — Вентерсдорп;

IV — Трансвааль 1 — песчаники; 2 — конгломераты; 3 — аргиллиты, 4 — карбонаты, эффузивы: 5 — кислые, 6 — основные, 7 — архейский фундамент

рымигнейсами» игранит-зеленокаменнымитолщамиархея. Залегающие несогласно на этом фундаменте нижнепротерозойские образования подразделяются на три группы общей мощностью до 35 км. Нижняя из нихВитватерсранд,в свою очередь, состоит из трех весьмамощных серий(надгрупп,по местной терминологии):

Доминион-Риф,собственноВитватерсрандиВентерсдорп.Первая из них сложена в низах разреза кислыми вулканитами, реже более основными, подстилаемыми кварцитами и глинистыми сланцами, с прослоями знаменитых золотоносных конгломератов Возраст вулканических пород Доминион-Рифа дает цифры 2,8—2,7 млрд лет. Вулканиты в целом составляют не более 10%, а 90% принадлежит обломочным породам.

Вторая серия слагается многократно чередующимися пачками глинистых сланцев и кварцитов, окрашенных в разные цвета (зеленоватые, серые, желтые, бурые и т. д.), причем кварциты слагают верхи разреза. Встречаются также маломощные прослои доломитов и известняков, базальтов, золото- и ураноносныхконгломератов. Одному из нижних горизонтов конгломератов приписывается ледниковое происхождение.

Перед отложением третьей серии произошел перерыв в осадконакоплении.Серия слагается в нижней частитолеитовымиба-

110

зальтами,их туфами; в средней — валунными конгломератами, кварцитами, сменяющимисядацитами,риолитами,туфами,пеплами,а выше толщей туфов среднего состава иандезитовыми лавами. Общая мощностьВитватерсрандскойнадгруппысоставляет 18 км.

В настоящее время, по уточненным данным, определено, что «Витватерсрандскаятриада» образовалась в интервале 3060—2700 млн лет. Это означает, что она относится не к нижнему протерозою, а к верхнемуархеюи что платформенный режим на крайнем юге Африки установился уже в начале позднего архея.

После формирования вентерсдорпскойсерии тектонические движения лишь незначительно деформировали эти древнейшиепротоплатформенныеотложения, в которых образовались сбросы,. флексуры и очень пологие складки. На размытой поверхности этих толщ вэпиконтинентальномморском бассейне начали формироваться отложения, выделяемые внадгруппу Трансвааль, общей мощностью до 12 км. Временной интервал образования этихпротоплатформенныхотложений по радиометрическим данным оценивается в 2,35—2,05 млрд лет. В нижней части разреза надгруппы Трансвааль залегают глинистые сланцы, кварциты, базальтовые ириолитовыелавы и туфы, сменяющиеся.тонкимикластическимиморскими толщами, переходящими вверх по разрезу в. мощную (до 2 км) толщу доломитовых известняков с прослоями и линзами кремней и в верхах пачкой джеспилитов, с которыми связаны железорудные месторождения.

На рубеже около 2 млрд лет назад в Трансваальскомпротоплатформенномпрогибе произошло формирование гигантского расслоенноголополита—Бушвельдскогоинтрузивногомассива площадью около 70 тыс. км²,детально изучаемого уже более 70 лет.Интрузивобладаетворонковиднойформой и сложным внутренним строением, характеризующимся наличием ряда зон и закаленной внешней оторочки, сложенной мелкозернистыминоритамимощностью до 150м.Нижняя частьинтрузивасложенагаббро-норитами,габбро илейкогабброс прослоями анортозитов ихромититов,а верхняя — габбро,оливиновымидиоритами ититаномагнетитовымислоями. Интрузив обладает ритмичной слоистостью. Выше располагаются так называемые «красные граниты» мощностью 3,5 км и с возрастом 1,9 млрд лет, сформировавшиеся за счет плавления гранитно-метаморфической коры, тогда как основные породы воронкообразного лополита — результат плавления верхней мантии. Радиометрический возраст нижней части интрузива поRb—Srметоду составляет 2,09, а верхней—1,92 млрд лет.

Последовавший за становлением интрузива длительный перерыв, подъем территории и денудация, которая вывела интрузивныепороды на поверхность, сменились накоплением в континентальных условиях мощных толщкрасноцветныхпесчаников и кварцитов группыВатербергмощностью до 5 км, с прослоямигравелитов,конгломератов и глинистых сланцев. В других районах

111

<инеклиз1ыТрансваальобстановки были иными и континентальныехрасноцветызамещались базальтовыми вулканитами или морскимитерригеннымипородами с прослоями карбонатов.

Таким образом, мощнейшие формации протоплатформыКалахари формировались в течение почти 1 млрд лет на земной коре«сиалическоготипа.

На протоплатформеКонго в раннем протерозое формировалиськрасноцветныеобломочные отложения с доломитами и кислыми туфами, характеризующиесяурано-имарганценосностью. Этафрансвильскаягруппа отложений практически неметаморфизованаи несогласно перекрываетпозднеархейскиетолщи с радиометрическим возрастом 2,70 млрд лет.

Вторым главным структурным элементом Африканского континента, наряду с протоплатформами,были подвижные пояса.Тектонотипомтаких структур являетсяБирримский(Эбюрнейский) пояс, расположенный на побережье Гвинейского залива в пределах Ганы иБуркина-Фасо.Подвижный пояс сложен чередующимися толщамиграувакковогофлиша,песчаников,туфогенныхосадков, кремнистыхмарганценосныхпрослоев и линз конгломератов. Вторая часть разреза состоит изтолеитовыхбазальтов и последовательно дифференцированнойбазальт-андезит-риолитовойсерииизвестково-щелочноготипа. Общая мощность отложений превышает 7 км. В целом последовательностьбирримскихобразованийнапоминает таковуюзеленокаменныхпоясовархея.и все эти толщи смяты в сложные сжатые и изоклинальные складки снадвигамии дажешарьяжами.Вместе сбирримскимиобразованиями смяты в складки и несогласно залегающие на них золотоносныемолассовыеотложенияТарква,состоящие из конгломератов,гравелитов,песчаников, кварцитов, аргиллитов, прорванных дайками исилламиосновных пород и развитых на юге Ганы. Золотоносность этого района и дала ему название «Золотой Берег» в XIX в. Раздробление архейскогосиалическогофундамента и отсутствиеофиолитовсвидетельствуют в пользурифтовогопроисхожденияБирримскогоподвижного пояса, имеющего северное июжное продолжение и характеризующегося радиометрическим возрастомдиастрофизмаот 2,13 до 2,04 млрд лет.

Канадский щит Северо-Американскойплатформы является регионом распространения классических разрезовраннепротерозойскихподвижных зон, таких, какУопмей,Трансгудзонская,Пенокийская,Лабрадорская, окружающих крупные стабильные протоплатформы—Сьюпириор,Слейви др. Рассмотрим наиболее представительные из подвижных поясов.

Пенокийскийпояс простирается в широтноенаправлении, обрамляя с юга архейскуюгранит-зеленокаменнуюобласть Сьюпириор.Стратотипомнижнепротерозойских образований является разрез северного побережьяоз.Гурон,где в 1888 г. протерозой и был впервые выделен В.Эммонсом.

Гуронские образования снесогласием залегают здесь на архейских толщах, отделяясь от них горизонтомвыветрелыхпород,

112

сформировавшихся в предпротерозойскийконтинентальный перерыв. Гуронские отложения, выделяемые внадгруппу,подразделяются на 4 группы общей мощностью более 10 км, обладающие цикличностью, повторяющейся в каждой из групп. Наиболее характерная особенность всего разреза —терригенныйсостав отложений континентального имелководно-морского генезиса с присутствием мощных (до 1000—1500м)толщ кварцитов. Каждая группа начинается с конгломератов, нередкоураноносных,сменяющихся выше по разрезу алевролитами, карбонатными породами состроматолитамии венчающими разрез кварцитами. В основании нижней группы —Эллиот-Лейк —развиты базальты ириолиты.Средние группы —Хаук-ЛейкиКуэрк-Лейк —начинаются сбазальныхконгломератов и заканчиваются толщами кварцитов и алевролитов. В нижней части верхней группыКобальтзалегают валенные конгломератыГоуганда,которые рассматриваются кактиллиты— древние морены. Отличие трех нижних и верхней групп дает основание для выделения нижнего и верхнегогурона,тем более, что отложения группы Кобальт трансгрессивно перекрываютнижележащие толщи.

Гуронские отложения в южном направлении претерпевают значительныефациальныеи структурные изменения, так как за крупным разломомМеррей,с амплитудой более 10 км, появляются более глубоководныефлишевыеотложения, увеличивается их мощность, относительно пологая складчатость сменяется очень напряженной, складки осложняются взбросами,надвигами,а метаморфизм усиливается доамфиболитовойстадии.

Гуронские образования прорываются гранитами, дайками и силлами диабазов с возрастом от 2,3 до 2,1 млрд лет. Складчатость устанавливается в интервале 1,9—1,8 млрд лет. Несколько позже вгуронскиеобразования внедрилсяникеленосныйлополит Сёдберимощностью 3 км и размером 65х25 км, сложенный авгит-гиперстеновымиамфиболсодержащиминоритамии микропегматитами с радиометрическим возрастом 1,7 млрд лет.

Раннепротерозойскиеобразования, очень похожие на гуронские, распространены в районе оз. Верхнего, где они выделяются внадгруппу Анимики.Так же, как инадгруппаГурон, Анимики состоят из четырех групп, разрезы которых обладают повторяющейся цикличностью. Наиболее характерной чертой разреза Анимики является присутствие толщ железистых кварцитов — джеспилитов, имевших в прошлом большое экономическое значение. Кроме того, присутствуют базальтовыепиллоу-лавыириолиты, а также толща доломитов в верхней части разреза первой группы. Породы остальной части разреза представлены аргиллитами, кварцитами, алевролитами,граувакками,глинистыми сланцами и горизонтами базальных конгломератов. Так же, как и вгуронских отложениях, в Анимики известны горизонтытиллитов,приуроченные к нижней группе.

В прослоях кремней формации Ганфлинтобнаружены продукты жизнедеятельностисинезеленыхводорослей. Радиометрический

8—1164 ИЗ

возраст надгруппыАнимикиопределяется в интервале 2,0— 1,9 млрд лет, что несколько моложе надгруппыГурон(2,3—2,1

млрд лет).

На юго-западном продолжении полосы развития надгруппы

Анимики, в южном обрамлении архейского блока Вайоминг,несогласно на нем залегает мощная (более 13 км)надгруппа СноуиПасс,сложеннаяслабометаморфизованными,в основном континентальнымигравелитами,песчаниками, алевролитами, аргиллитами,.сменяющимися после некоторого перерыва толщей мелководных доломитов, известняков и аргиллитов. Радиометрический возраст даек исилловбазальтов, прорывающих нижнюю часть разреза, определен в 2 млрд лет. Этитерригенныеотложения к югу замещаютсявулканогеннойтолщейбазальтоидов,дацитовириолитов,метаморфизованныхвплоть доамфиболитовойфации и обладающих возрастом около 1,7 млрд лет.

Рассматривая другие районы распространения нижнепротерозойских образований в пределах Канадского щита, на востоке — районы Лабрадора, Кейп-Смит;на западе — районыБелчер,Волластон—Гурвин,Ла-Ронж,на северо-западе —Уопмейи другие, можно видеть, что общей закономерностью строения подвижных поясов является их четко выраженный зональный характер. Выделяются внешние зоны, образованные континентальными,прибрежно-морскими,шельфовыми,карбонатно-терригеннымиотложениями, сменяющимися по направлению к внутренним зонамфлишевыми,т.е.более глубоководными, образованиями и зонами:

развития вулканогенныхбимодальных серий пород, т. е. вулканитов основного и кислого состава, без промежуточных породандезитовогоряда. В направлении от внешних зон к внутренним нарастает степеньдеформированностии метаморфизма пород. В районе Кейп-Смит очень примечательно присутствиеофиолитов,

Так же, как и на Канадском щите,,на Балтийском широко развиты нижнепротерозойские образования, слагающие различные структурные элементы —протоплатформы,подвижные пояса и рифты(авлакогены).

В Карельском мегаблокенижнепротерозойские образования подразделяются на четыре комплекса:сумий, сариолий, ятулийисуйсарий.Первый из них сейчас относится к позднемуархеюи перекрываетлопийс корой выветривания в основании разреза и сложенвулканогенно-осадочнымипородами,метаморфизованными сравнительно слабо, редко вышезеленосланцевойфации. Сумий начинается сбазальныхконгломератов и кварцитов, сменяющихся кислыми вулканитами и их туфами, хотя существуют горизонты и более основных вулканитов. В сариолий, при сохранении общего фонатерригенныхпород, вулканизм становится более дифференцированным, появляются базальты,андезитобазальты,а в ятулий широко развитытолеитовыебазальты, пронизанныесилламии дайкамиультрабазитов,местами встречаютсякоматиитовыелавы. Мощность вулканогенных образований превышает несколько километров.

114

В залегающем выше суйсарскомкомплексе развиты мощные базальтовые толщи, пронизанные силлами и дайками таких же по составу и более основных пород. Сосуществованиегрубообломочныхотложений иплатобазальтовсвидетельствует о наличии расчлененного рельефа. В различных местах Балтийского щита, в Карелии и восточной Финляндии, известны расслоенныеультрабазитовыеинтрузивыс возрастом 2,4 млрд лет и более молодые мигматиты и граниты — 2,2—2,0 млрд лет.

Сумийскийисариолийскийкомплексы довольно слабо деформированы, а ятулий залегает на них с несогласием. Помимо вулканогенных и обломочных пород кварцевого состава в ятулий присутствуют доломиты с хорошо сохранившимисястроматолитами.Характерны такжешунгиты— высокоуглеродистые сланцы.Суйсарскийкомплекс распространен спорадически и представлен базальтами,пикритами,основными туфами итуфобрекчиями,реже кремнистыми породами ишунгитовымисланцами, прорванными дайками и силлами ультрабазитов игабброидов.

На ятулийскихисуйсарскихобразованиях с несогласием залегает толщавепсиямощностью до 1 км, выполняющая очень пологуюизометричнуювпадину к юго-западу от Онежского озера.Вепсий— это кварциты икварцитовидныепесчаники,малинового, красного, оранжевого и желтого цветов, с прослоями конгломератов,'покровами базальтов, дайками и силлами диабазов и габбродиабазов с возрастом 1,9—1,7 млрд лет.

На рубеже 1,7—1,65 млрд лет произошло внедрение больших плутоновгранитоврапакиви.

Рассмотренные образования нижнего протерозоя, залегающие на древнем архейском консолидированном фундаменте, накапливались в грабенообразныхвпадинахрифтогенноготипа, возможно связанных со сдвиговыми перемещениями(сдвиго-раздвиговые впадины). Верхние части разреза нижнего протерозоя, суйсарий и особенновепсийхарактеризуются уже вполне платформенным обликом, отсутствием метаморфизма и деформированности.

На Кольском полуострове образования нижнего протерозоя выполняют узкие (до 40 км) и протяженные (до 700 км) Имандра-Варзугскийи продолжающий его на западПеченгскийпрогибы —протоавлакогены,сложенные мощной (до 20 км)осадочновулканогенной толщей, состоящей из нескольких крупных циклов. Последние начинаются осадочными и вулканогенно-осадочными породами —аркозовымииграувакковымипесчаниками, алевролитами, глинистыми сланцами, кремнистыми горизонтами, туфами, реже доломитами с хорошо сохранившимисястроматолитами, Верхние части ритмов представлены вулканитами, но в целом вторая, более молодая половина разреза циклов образована последовательно дифференцированной толщейбазальт-андезит-дацитови. риолитов, сменяющихся субщелочными базальт-андезитами, с подчиненными горизонтамипикритов,коматиитови, редко, риолитов. Самые верхи разреза сложены туфами и лавами базальтов, а до их формирования произошло внедрениебазит-ультрабазитовых

8* 115

интрузивов,с которыми связаномедно-никелевоеоруденениев районеПеч^нги.Радиометрический возраст этихрифтогенныхобразований оценивается в интервале 2,3—1,9 млрд лет.

В западной части Балтийского щита нижнепротерозойские толщи образуют Свекофеннскуюподвижную систему, сложенную, с одной стороны, терригенными породами —граувакками,глинистыми сланцами, песчаниками, а с другой — вулканитами от базальтов дориолитов.Метаморфизованныекислые туфы иигнимбриты,широко развитые в разрезе, называютсялептитами,и эта формация очень характерна длясвекофеннид.Кроме того, в восточной части Финляндии установленыофиолиты.Все образования сильно дислоцированы, осложненынадвигамии прорваны гранитами с возрастом 1,8—1,7 млрд лет. Рубеж в 1,7—1,6 млрд лет ознаменовался внедрением гранитныхплутоновтипарапакиви.

В пределах Балтийского щита выделяются также зоны тектонотермальнойраннепротерозойскойпереработки, в которых архейские метаморфические толщи подверглись повторному, ретроградному метаморфизму, внедрению даек основного состава и главным образам различныхгранитоидов— отсреднекислыхдо настоящих калиевых гранитов. Тектоническая переработка выражалась в образованиинадвиговыхзон, существенно осложнивших общую структуру.

Таким образом, в раннепротерозойскоевремя на территории нынешнего Балтийского щита формированиевулканогенныхи осадочных образований происходило в различных тектоническихобстановках:протоплатформенных,рифтогенных, подвижных зон,тектонотермальнойпереработки. Земная кора к этому времени на востоке была уже вполне зрелой и обладала мощностью порядка 40—45 км.

• На Украинском щите в раннепротерозойское время происходило тектонотермальноепреобразование древнихгранитогнейсовых блоков коры с многократным внедрением разнообразных гранитоидов и метаморфическими процессами. Метаморфизм по отношению к архейским породам был ретроградным, приводил к понижению ступени метаморфических изменений. Формировались поля мигматитов в сводах архейских куполов. В интервале 1,75— 1,65 млрд лет произошло, так же как и на Балтийском щите, внедрение гранитов рапакиви(Корсунь-Новомиргородскиймассив) и подчиненных им щелочных сиенитов,лабрадоритрви габбро.

В сравнительно узкой меридиональной полосе на Украинском щите и Воронежском массиве известны мощные нижнепротерозойские отложения Курско-Криворожскойподвижной системы, образующие асимметричныйсинклинорныйпрогиб. Сложен он двумя сериями пород: криворожской иингулецкой.Первая с угловым несогласием и корой выветривания в основании налегает на архейскиеметабазитыи представлена терригенными породами — конгломератами, песчаниками, филлитами, а вверху — толщей железистых кварцитов — джеспилитов, образующей крупный железорудный бассейн, прослеженный по магнитным аномалиямда-

116

лекона север и отчасти на юг. Мощность серии около 2,5 км. Перекрывающая ееингулецкаясерия (3 км) залегает с перерывом на криворожской и образованатерригенно-карбонатнымии терригенными породами с прослоями джеспилитов, которые в целом образуют ритмичную толщу. Очень тонкие прослойки магнетита и гематита чередуются с такими же по мощности прослойками кварцевого состава.

В свите присутствуют отдельные прослои железистых кварцитов. Радиометрический возраст криворожской серии от 2,6 до 2,3 млрд лет, а граниты, прорывающие ее, имеют возраст 2,0—1,8 млрд лет.

В пределах Воронежского массива криворожской серии соответствует такая же по составу курская серия, перекрываемая толщей кислых и основных вулканитов, и комплекс гранитов с возрастом около 2 млрд лет. К западу и востоку от Криворожской зоны на Украинском щите известны останцытаких жераннепротерозойскихтолщ, однако железистых кварцитов в них меньше, но также есть граниты, датируемые 2,2—2,0 млрд лет. Образования криворожской серии и ее аналогов сильно дислоцированы в узкие, сжатые складки, осложненные надвигами.

Судя по данным бурения и геофизических исследований, нижнепротерозойские образования характерны для западной части фундамента Восточно-Европейской платформы, тогда как восточная часть в раннепротерозойское время была стабильной областью.

Рассмотрим еще один район развития нижнепротерозойских образований в пределах Северной Евразии — Сибирскую платформу. В ее структуре, так же как и ее юго-восточном обрамлении, известны различные типы толщ этого возраста. Так, на западе Алданского щита располагается обширная и пологая впадина, сложенная протоплатформенными,слабодислоцированными континентальными иприбрежно-морскими,в основном терригенными отложениями — песчаниками, алевролитами, аргиллитами с прослоями карбонатных пород — мощностью до 10—12 км,метаморфизованнымив пределахамфиболитовойфации и выделяемыми вудоканскую серию.Она знаменита толщеймедистыхпесчаников (до 300м),располагающейся в средней части этой серии, прерываемой крупнымКодаро-Кеменскимгранитнымлополитом с возрастом 2,0—1,8 млрд лет.Пестроцветныеотложенияудоканскойсерии несогласно перекрываютсякрасноцьетнымипесчаниками и алевролитами сриолитами.

Аналоги протоплатформенных нижнепротерозойских образований типа удоканскоисерии известны и в других местах Алданского щита, а также в фундаменте Среднесибирской плиты,где они наложены на древнейшие комплексы «серых гнейсов» игранит-зеленокаменныекомплексыархея.'

Вдоль северного побережья Байкала простирается мощный вулканогенныйАкитканскийпояс, прорванный комплексомйрельскихгранитов с возрастом 1,7 млрд лет. Для пояса характерны

117

известково-щелочныеи субщелочные дифференцированные, почтинеметаморфизованныевулканиты.

Не имея возможности останавливаться более подробно на строении нижнепротерозойских образований других платформ — Южно-Американской,Индостанской,Китайско-Корейской,Австралийской, Антарктической и целого ряда складчатых областей, отметим, что в.раннем протерозое в условиях созданной к концу позднегоархеяконтинентальной коры развивались различные типы структур, представленные с разной полнотой на всех платформах. С одной стороны, это были крупные стабильные блоки архейской коры, перекрытые слабодислоцированным чехлом, —протоплатформы.В одних местах чехол слагал подобие будущихсинеклиз— пологие,изометричныевпадины типаУдоканской,Трансваальской;в других —грабенообразныелинейные прогибы типаПеченгско-Варзугскогона Кольском полуострове — прообразы будущихавлакогенов.Наиболее характерным членом разрезапротоплатформенныхчехлов былипестроцветные,континентальные иприбрежно-морские,мелководные толщитерригенныхосадков, реже доломитов, углеродистых сланцев(шунгитовв Карелии), отличающихся золотоносностью,меденосностьюиураноносностью. В карбонатных отложениях много разнообразныхстроматолитов. Широко распространенныекрасноцветныетерригенныеотложения свидетельствуют о наличии в атмосфере свободного кислорода, но достигало ли его содержание современного уровня, остается неясным.

Характерным членом разреза чехла протоплатформявляются мощные толщи континентальныхтолеитовыхбазальтов, режедацитовириолитов.Типичны также крупные расслоенныеинтрузивныемассивы типалополитов,такие, какСёдбери,Кодаро-Кеменский,Бушвельдскийи другие, а такжеплутоныгранитов типарапакиви.

Метаморфизм протоплатформенногочехла неравномерный — от почти неизмененных пород доамфиболитовойфации.

Грабенообразные прогибы — протоавлакогены— развиты не очень широко и выполненыосадочно-вулканогеннымитолщами, реже чисто осадочными, а вулканиты представленыбазальтоидами,нередко субщелочными(Печенгско-Варзугский).

Практически на всех платформах имеются раннепротерозойскиескладчатые системы, возникшие на месте подвижных поясов,заложившихсяв результате деструкциипозднеархейскойПангеи— гигантского материка.Прослеживаясьна многие сотни и тысячи километров, эти пояса образованывнизах толщами основных вулканитов либо бимодальными (базальты —риолиты)сериями пород, сменяющимися выше кварцитами и песчаникамиаркозового состава, т.е.образованными за счет размыва гранитно-метаморфических архейских образований. Во многих поясах развитыфлишеподобныетолщи, сформировавшиеся изтурбидныхпотоков в относительно глубоководных условиях континентального склона и его подножия. Толщи известняков, а чаще доломитов сострома-

118

толитами,так же как и джеспилиты — железистые кварциты, типичны дляраннепротерозойскихподвижных зон, особенно их окраин. Верхние части разрезов нередко слагаютсягрубообломочнымитолщами с кислыми вулканитами, напоминающими типичнуюорогеннуюмолассу.Комплексы, сравнимые с настоящимиофиолитовыми,выявлены в ряде подвижных систем, например вСвекофеннскойна Балтийском щите, Трансгудзонской(Кейп-Смит)на Канадском щите. Присутствиеофиолитовсвидетельствует о полном разрыве континентальной коры, однако масштабы этогораздвиганеизвестны;палеомагнитныеданные (Канадский щит) свидетельствуют, что они могли быть значительными.

Среди подвижных поясов, особенно на Канадском щите, известны такие, как ПенокийскийилиУопмей,в которых отчетливо выражена зональность строения — от краевыхшельфовыхзон, заложенных на древних стабильных блоках, до осевых, с океанскимитолеитовымибазальтами. Впоследствии такие подвижные пояса подвергались интенсивному сжатию, складчатости и частогранитизации.

В раннепротерозойскоевремя продолжали формироваться области и зонытектонотермальнойпереработки, в которых архейские образования подвергались ретроградному,метаморфизму, т.е,-метаморфизму более низких ступеней, и гранитизации, происходившим в условиях тектонического сжатия и увеличения теплового потока, о чем свидетельствует развитиенадвиговво многих районах подобной переработки.

Наибольшей степени тектонотермальнаяпереработка достигала вгранулит-гнейсовыхпоясах. Такие пояса возникали в зонах столкновения, коллизии древних континентальных блоков. Мощность коры в них могла достигать60 км и более, и ее низы испытывали метаморфизмгранулитовойступени. Структура отличается исключительной сложностью. Наиболее древним из подобных поясов является поясЛимпопов Южной Африке, разделяющийКаапваальскийблок и блок Зимбабве; он имеет возраст конца архея — начала протерозоя. В конце раннего протерозоя закончилось формированиеЛапландско-Беломорскогопояса в северовосточной части Балтийского щита. Этот пояс возник при столкновении архейских Кольского и Карельского блоков.Гранулитгнейсовыепояса пронизаны разнообразнымиинтрузиями,отультраосиовных— основных, включая габбро-анортозиты, до кислых — различныхгранитоидов.

Подводя итоги рассмотрению раннего протерозоя, можно констатировать, что кора к началу протерозоя, т.е. к рубежу 2,5 млрд лет, по своим параметрам была уже близка к современной, т. е. была достаточно прочной, несмотря на более высокий, чем сейчас, тепловой поток. Сформировавшийся гигантский единый материк Пангея0 в начале раннего протерозоя подвергся раздроблению, в результате которого обособились изометричные, относительно стабильные блоки земной коры —протоплатформы,а между ними — подвижные пояса длиной во многие сотни, даже тысячи, и шириной

119

в первые сотни километров. Учитывая описанный выше характер разрезов наиболее древних подвижных поясов, следует предположить, что большая их часть первоначально возникла на континентальной коре. Иными словами, начало раздробления ПангеиО ознаменовалось, по-видимому, заложениемрифтогенныхструктуру которые в дальнейшем, эволюционируя, превращались в более широкие,зональнопостроенные подвижные пояса. Свидетельством раздробления архейской коры являются широко распространенные рои даек основного состава.

«Работал» ли в это время механизм тектоники литосферных плит, столь характерный для позднегодокембрияифанерозоя? Присутствие местамиофиолитови наличие протяженныхвулканоплутоническихпоясов, типаАкитканскогов Сибири, Трансскандинавского в Европе, на северо-западе Канадского щита и в других местах, может свидетельствовать в пользу проявленияспрединга' и существованияпалеозонБеньофаи процессасубдукции.Сильнаядеформированностьнижнепротерозойских образований подвижных поясов с формированиемнадвигови указывает на энергичное тангенциальное сжатие со стороныпротоплатформенных блоков. К сожалению,палеомагнитныеданные для раннего протерозоя пока скудны и еще не дают достоверной картины перемещения блоков (плит) земной коры.

Во второй половине раннего протерозоя, примерно с рубежа в 2,0—1,9 млрд лет, подвижные пояса заканчивают свое развитие, раздавливаясьмежду сходящимисяпротоплатформами,и коллизионные процессы приводят к образованиюгранулит-гнейсовых поясов сильнойтектонотермальнойпереработки, включающей метаморфизм,гранитизациюи интенсивные деформации.

В конце раннего протерозоя возникла ПангеяI— новый гигантский материк, практически полностью вышедший из-под уровня моря. Образование материка предполагает, что на другой половине Земли сосредоточилась водная масса, вытесненная из подвижных поясов. Таким образом, именно с этого времени мы можем говорить не только оПангее,но и оПанталассе— гигантском океане как антиподе не менее гигантского материка.

Вопрос о составе раннепротерозойскойатмосферы все еще остается дискуссионным. По одним данным, уже на рубежеархея и протерозоя количество кислорода в атмосфере приблизилось к современному, по другим — это произошло лишь к середине раннего протерозоя к рубежу в 2,0 млрд лет. Увеличению содержания свободного кислорода должна была способствовать деятельностьфотосинтезирукмцихбактерий исинезеленыхводорослей, следы жизнедеятельности которых — разнообразныестроматолиты— широко распространены в нижнепротерозойских отложениях. Не исключено, что выделяющийся кислород, реагируя с растворенным в воде железом, способствовал осаждению окислов железа, в результате чего сформировались толщиполосчатыхжелезистых кварцитов — джеспилитов. Этот процесс мог замедлить поступление кислорода в атмосферу.Прокариотныеорганизмы —бак-

120

терии— эволюционировали очень медленно. Существовали ли в раннем протерозоеэукариотическиеорганизмы, т.е.организмы, клетки которых содержат ядро и обладают хромосомами и сложной внутренней структурой, остается пока неясным. На эволюцию состава морской воды враннепротерозойскоевремя указывает появление растворенных в ней карбонатов.