2. Нижний архей – средний протерозой (3,9 – 0,62 млрд л. Н.)
Тектоника. На протяжении архея (3,9 – 2,5 млрд. л. н.) произошло структурное разделение литосферы – обособились участки с земной корой океанического и континентального типа. В начале архея активно протекал интрузивный магматизм, и начались процессы метаморфизма. В результате возникли гранитоидные купола, т. е. кора материкового типа. Эти купола позднее стали ядрами древних платформ. Размеры и высота суши были невелики. Океанические участки представляли собой мелководные бассейны с пологими бортами. В нижнем архее начались процессы складкообразования, сопровождавшиеся региональным метаморфизмом. На протяжении архея и раннего протерозоя протекали доплатформенный и доплитный этапы развития древних платформ. В результате, к середине протерозоя закончилось формированием кристаллических фундаментов древних платформ. Примерно 2,9 – 2,7 млрд. лет назад произошло первое покровное оледенение. В океанах существовали примитивные формы жизни, деятельность которых обусловила накопление осадочных пород органогенного типа.
Органический мир архея (3,9 – 2,5 млрд л. н.). Древнейшими свидетельствами жизни служат следы углерода, накопленного фотосинтезирующими бактериями. Они найдены в морских отложениях формации Исуа (возраст 3,7 млрд. лет) на западе Гренландии. В мелководных архейских морях возникли древнейшие строматолиты – карбонатные постройки органогенного происхождения, внешне напоминающие коралловые. Строматолиты явились продуктом деятельности одноклеточных безъядерных организмов – прокариот, представленных архебактериями и эубактериями, в том числе – сине-зелеными водорослями, распространившимися не менее чем 3,5 млрд. лет назад. Изобилие бактерий 2,5 млрд. лет назад привело к появлению свободного кислорода в атмосфере.
Современными свидетельствами возможности жизни при экстремальных условиях (высоких температур или мороза, в растворах кислот или щелочей, в темноте и отсутствии кислорода) служит следующие факты. В гипертермальных водах (85 ºС) гейзеров Йеллоустонского парка обнаружены питающиеся растворами солей термофильные бактерии; одноклеточные микроорганизмы представлены также в кипящих (100 ºС), насыщенных кислотами выбросах черных курильщиков дна океана.
3. Венд (620 – 545 млн. Л. Н.).
Тектоника. Вся суша располагалась в Западном полушарии (на месте современного Тихого океана). Океан Панталасса занимал Восточное полушарие. Суша была представлена тремя массивами. Из них своими размерами выделялись два главных: Северная Гондвана и Южная Гондвана (рис. 1). Северная Гондвана включала три платформы: Индостанскую, Австралийскую и Антарктическую. Южная Гондвана объединяла платформы Африканскую, Северо- и Южно-Американскую, Восточно- и Южно-Китайскую. Отдельно от них на юге размещалась Сибирская платформа. Около 580 млн. л. н. массивы суши столкнулись, что привело к началу байкальской складчатости, и на несколько миллионов лет возник единый суперконтинент Паннотия. Во второй половине венда южная часть Паннотии оказалась в полярных широтах, из-за чего развилось покровное оледенение Южной Гондваны – тиллиты венда найдены на территории Китая.
Органический мир протерозоя (2, 5 – 0,545 млрд л. н.). В начале протерозоя в морской среде возникли эукариоты – организмы с обособленным ядром и хромосомным аппаратом. В породах возрастом 2 млрд. лет в Южной Африке и Австралии обнаружены следы нефти, являющейся наследием микрофлоры. Примерно 1 млрд. лет назад началось половое размножение организмов. Более 605 млн. лет назад, на рубеже рифея и венда, произошел первый биологический взрыв – распространение получила эдиакарская фауна (вендобионты). Ее останки найдены в слоях морских отложений, слагающих Эдиакарские холмы (близ гор Флиндерс в Южной Австралии) – здесь был обнаружен лагерштетт (захоронение отпечатков мягкотелых животных). Эдиакарская биота представлена древнейшими многоклеточными мягкотелыми (студенистыми, не имевшими твердых частей тела). Среди них известны крупные формы, достигавшие длины 1 м: диски перидонии и птеридинии (диаметром до 60 см); членистые отпечатки сприггины (существа, похожего на трилобита). Возможно, эдиакарские обитатели являлись не фауной и не флорой, а совершенно особой ветвью органического мира.
рис. 1. Океаны и суша позднего протерозоя.
Распространение вендобионтов совпало по времени с резким увеличением доли кислорода в атмосфере – от 0,2 % до 17 %. В конце венда произошло первое массовое вымирание – исчезли практически все многоклеточные животные. В течение протерозоя имели место четыре ледниковых этапа: 2,3; 0,9; 0,8 и 0,6 млрд. лет назад.