Evolúcia života a biosféry v prekambrickom období. Zvieratá prekambrického a kambrického obdobia (13 fotografií) Prekambrické obdobie

Pojem „prekambrium“ je veľmi vhodný v tom, že pokrýva celé obdobie geologickej histórie Zeme od doby, kedy na nej začali prebiehať geologické procesy, až po začiatok kambria. Toto časové obdobie sa v rôznych zdrojoch odhaduje rôzne, rozdiely sú však malé. Začiatok prekambria je približne 4,0 miliardy rokov, koniec je 570 miliónov rokov. Niekedy sa prekambrium nazývalo azoe („bez života“), kryptozoe („skrytý život“), čím sa týmito názvami zdôrazňovala absencia života alebo vývoj iba najjednoduchších foriem organizmov v prekambrickej ére. Teraz sa zistilo, že oba tieto názvy sa ukázali ako nesprávne, pretože nižšie biologické formy sa objavili takmer súčasne s najstaršími prejavmi sedimentácie a v neskorom prekambriu existovali okrem nižších aj pomerne vysoko organizované formy. . V zásade možno biostratigrafickú metódu aplikovať na ložiská Riphean a Vendian (s jej pokročilejším vývojom). Napomohli tomu početné nálezy stromatolov v ripheanských uloženinách a nekostrová fauna ediakarského typu vo vendiane. Neskoré proterozoikum teda už nemožno pripisovať kryptozoiku, keďže život tam existoval v explicitnej a nie skrytej mikroskopickej forme.

Prekambrické obdobie je 7/8 histórie Zeme. V tomto čase sa zrodil život, radikálne sa premenila zemská kôra a položili sa jej hlavné štruktúry, vytvorila sa väčšina nerastných surovín (viac ako 60%). Prekambrium však bolo prebádané pomerne slabo a existujú na to objektívne dôvody. Ide predovšetkým o silnú dislokáciu prekambrických hornín a vysoký stupeň ich metamorfózy.

Hlavný typ metamorfózy v prekambriu je regionálny, vyskytujúci sa pri vysokých teplotách a tlakoch. Vo väčšine prípadov sa pozoruje nasledujúci vzor: čím sú horniny staršie, tým silnejšie sú metamorfované. Najstaršie horniny sú tak silne metamorfované, že je veľmi ťažké a niekedy nemožné určiť, z ktorých hornín - sedimentárnych alebo vyvrelých - vznikli. Procesy metasomatizmu a granitizácie, rozšírené v prekambrických súvrstviach, viedli k vzniku migmatitov - svojráznych hornín páskovanej textúry, až k úplnému metasomatickému spracovaniu pôvodných hornín a ich premene na žuly. Tieto procesy prebiehali spravidla s intenzívnym prítokom a odstraňovaním prvkov a zlúčenín horúcimi roztokmi pary a vody. Migmatity a žuly tvoria rozsiahle žulo-rulové polia.

Ďalším charakteristickým znakom prekambrických hornín je ich silná dislokácia, prítomnosť zložitých záhybov mnohých rádov. Medzi prekambrickými formáciami možno podľa charakteru tektoniky rozlíšiť množstvo štruktúrnych stupňov, čo naznačuje prejav v prekambriu niekoľkých epoch vrásnenia. Výskumníci sa musia zmieriť s približným a nepresným delením a koreláciou prekambrických formácií podľa stupňa metamorfózy, hĺbky magmatického a tektonického spracovania a petrografických vlastností hornín, keďže biostratigrafickú metódu nie je možné plne aplikovať na Prekambrium. Rádiologické metódy majú tiež veľké obmedzenia spojené so silným skreslením datovania pod vplyvom vyššie uvedených sekundárnych zmien, ktoré „omladzujú“ najstaršie horniny. Na rozčlenenie prekambria je najvhodnejšia geohistorická metóda používaná v spojení s rádiogeochronologickou metódou.

Zvláštnosť podmienok v prekambriu viedla k vytvoreniu hornín charakteristických len pre túto dobu. Príkladom sú jaspility - železité kremence, pozostávajúce z pásikov, zložených prevažne z kremenca a hematitu (alebo magnetitu). Jaspility sa obmedzujú najmä na proterozoické vrstvy; vznikli za účasti mikroorganizmov.

Prekambrium sa delí na veľké stratigrafické celky, ktorých hranice sa zhodujú s prejavmi diastrofizmu. Najvšeobecnejšie rozdelenie prekambria bolo uskutočnené koncom 19. storočia. V roku 1872 americký geológ J. Dan nazval najstaršie útvary archejské (grécky archeos - staroveký). No s nálezmi pozostatkov baktérií a siníc sa dá archaea nazvať aj archaeosa (grécky archeos – staroveký, zoe – život). Posledný termín patrí aj J. Danovi. E. Emmons a D. Walcott v roku 1888 vyčlenili hornú časť týchto najstarších vrstiev, ktoré obsahovali pozostatky: životnej činnosti organizmov, pod názvom proterozoikum (grécky: proteros - primárny, zoe - život).

Tieto jednotky existovali dlho v rade epoch (skupín), no po odhalení ich výrazne dlhšieho trvania (každá asi 2 miliardy rokov) v porovnaní s obdobiami fanerozoika bolo potrebné zaviesť nové, väčšie geochrony ( stratons) . V súčasnom stratigrafickom kóde (1992) má archean a proterozoikum hodnosť akronov (akrotemov), pričom každá sa delí na dve zóny - skorú a neskorú, ktoré v stratigrafickom meradle zodpovedajú eonotémam - spodná a horná. Spodné a vrchné archejské eotémy nemajú v medzinárodnej stratigrafickej škále viac členení a spodné proterozoikum sa delí na dva eratémy – spodný a vrchný. V Rusku sa nazývajú Dolná Karélia a Horná Karélia, pretože najreprezentatívnejšie a dobre preštudované časti proterozoika sa nachádzajú v Karélii. Vrchné proterozoikum sa delí na riphean a vendian. Hodnosť Riphean nie je úplne jasná a vendian je obdobie (systém). Rifská ríša sa delí na tri éry (éry): dolná rífska, stredná rífska a horná rífska.

Život vznikol v ranom archeane a pôvodne ho predstavovali prokaryoty – jednobunkové organizmy, ktoré nemajú jadro. Patria sem baktérie a cyanobionty (modrozelené riasy). Ten zohral rozhodujúcu úlohu pri tvorbe kyslíkovej atmosféry. Ako uvádza M. Rutten (1973), obsah kyslíka produkovaného anorganickou cestou nemôže stúpnuť nad 0,001 pG súčasného obsahu v atmosfére. Toto je takzvaná „úroveň Yuuri“. Fotosyntéza kyanobiontov obsahujúcich chlorofyl sa asi pred 3 miliardami rokov tak rozšírila, že obsah kyslíka v atmosfére rástol rýchlejšie ako jeho úbytok pri oxidácii minerálov v zemskej kôre. Tým bola Jurijova úroveň prekonaná. Takáto atmosféra sa však stále považuje za bezkyslíkovú. Kyslíková atmosféra musí obsahovať aspoň 0,01 aktuálnej hladiny kyslíka, ktorá sa považuje za 1 (alebo aspoň 1 %). Toto je „Pasterova úroveň“. V strednom Rifee (pred 1,3 miliardami rokov) sa objavili prvé huby a riasy. Na začiatku neskorého Ripheanu (asi pred 1 miliardou rokov) sa vo veľmi nápadnom množstve objavili eukaryoty - jednobunkové a mnohobunkové organizmy, ktorých bunky obsahujú jadro. Obdobie Vendia je časom hromadného výskytu kostrových zvierat – svojráznej fauny ediakarského typu.

V celom archejskom Akrone bola zemská kôra všade veľmi pohyblivá a priepustná. Neexistovala žiadna diferenciácia na platformy a geosynklinály. Až na konci raného archeánu sa režim priblížil ku geosynklinálnemu. Archeánske horniny staršie ako 2,8 Ga sa vyznačujú zásaditým a ultrabázickým vulkanizmom a granitizáciou. Zemská kôra bola vtedy všade v eugeosynklinálnych podmienkach (pangeosynklinálne štádium, podľa V.V. Belousova). Archejské vrstvy často tvoria žulo-rulové kupoly - zaoblené alebo predĺžené štruktúry, zložené z granitov v jadre a žulových rúl, migmatitov a kryštalických bridlíc pozdĺž obvodu. Vznik takýchto štruktúr je spojený s plastickým tokom hmoty.

V prekambriu sa rozlišuje niekoľko hlavných etáp geologického vývoja, oddelených globálnymi diastrofickými cyklami (epochy vrásnenia, tektogenézy) prvého rádu, ktoré prebehli v rokoch 3750-3500 (Saami), 2800-2600 (Kenoran alebo Biele more) , 2000-1900 (Karelian), - 1000 (Grenville) a 680-650 (Katangian, alebo Bajkal) pred miliónmi rokov. Okrem toho sa rozlišujú diastrofické cykly druhého a nižšieho rádu, o ktorých sa bude diskutovať nižšie.

V dôsledku saamskej tektogenézy vznikli rozsiahle skladané ovály, zložené z komplexov „sivých rúl“, t.j. prevažne plagioruly tonalitického, trondhjemitového a granodioritového zloženia, pod horninami zelenkastých archejských pásov.

Kenorské skladanie, ktoré sa prejavilo pred 2,8 miliardami rokov v Južnej Afrike, viedlo k tomu, že tu vznikla najstaršia relatívne rigidná oblasť na planéte – protoplatforma. Belomorské vrásnenie, ktoré sa prejavilo približne v rovnakom čase, spôsobilo v niektorých oblastiach aj zánik protogeosynklinálneho režimu a ich premenu na protoplatformy (masív Anabar, štít Aldan a i.). Neskoršie epochy tektogenézy viedli k zvýšeniu plochy protoplatforiem. Počnúc koncom archeanu (pred 2,8 miliardami rokov) teda možno hovoriť o štádiu protoplatformy vo vývoji zemskej kôry. Protogeosynklinály (predchádzajúce geosynklinály) existovali medzi protoplatformami, kde vládli rovnaké podmienky ako v pangeosynklináach.

Karelské vrásnenie na konci včasného proterozoika zavŕšilo nový cyklus geosynklinálnej sedimentácie. Jedným z jeho dôsledkov bol zánik geosynklinálneho režimu na rozsiahlych územiach, vznik prvých veľkých stabilných blokov – epikarelických platforiem, ktoré vznikli zlúčením protoplatforiem po konsolidácii protogeosynklinál nachádzajúcich sa medzi nimi. V rámci týchto území sa začalo formovanie typického krytu plošiny.

Koncom raného proterozoika (dokončenie karelského vrásnenia) sa teda Východoeurópska platforma sformovala vo významnej časti východnej a severnej Európy, Sibírska platforma vznikla na väčšine územia strednej Sibíri a čínsko-kórejská a Tarimská platforma. vznikla v severnej Číne a na Kórejskom polostrove.platformy, v južnej Číne – juhočínska platforma, na väčšine polostrova Hindustan – indická platforma, v strednej a západnej časti Austrálie – austrálska platforma. V Afrike a na Arabskom polostrove vynikajú severoafrické, juhoafrické a arabské platformy, vo väčšine Severnej Ameriky - severoamerická platforma. Pre väčšinu Južnej Ameriky sú plánované dve platformy. Takmer celú Antarktídu, s výnimkou jej západnej časti, zaberá antarktická platforma. Spolu s platformami existovali geosynklinály a geosynklinálne pásy, ktoré oddeľovali epikarelické platformy od seba a líšili sa od protogeozinklinál lineárnymi štruktúrami.

Bajkalské skladanie, ku ktorému došlo na konci Rifeanu a Vendianu, viedlo ku konečnej konsolidácii starovekých platforiem. Od predkambria existujú severoamerické, východoeurópske, sibírske, čínske, juhoamerické, afro-arabské, indické, austrálske a antarktické platformy. Predpokladá sa, že posledných päť južných platforiem v paleozoiku tvorilo superplatformu Gondwana.

Celý čas po zložení Bajkalu možno nazvať časom plošín a geosynklinál. Geosynklinálne pomery prevládali v nasledujúcich oblastiach. Medzi východoeurópskymi, sibírskymi a čínskymi platformami bol uralsko-mongolský mobilný (geosynklinálny) pás. Medzi severoamerickou a východoeurópskou platformou možno vysledovať grampiánsku geosynklinálnu oblasť severoatlantického mobilného pásu, severoamerickú platformu ohraničovala zo severu geosynklinálna oblasť Innuit, z juhovýchodu apalačská geosynklinála toho istého pásu. Okolo celej pobrežnej časti Tichého oceánu sa rozprestieral obrovský pacifický mobilný pás s dvoma vetvami - geosynklinálnymi oblasťami západného a východného Pacifiku. Medzi Gondwanou a platformami severnej pologule sa nachádzal sublatitudinálny stredomorský mobilný pás.

Medzi prekambrickými formáciami vynikajú litologicko-stratigrafické komplexy - asociácie hornín, ktoré sa vyznačujú litologickou originalitou, zodpovedajú hlavnej etape geologického vývoja územia a zaujímajú určitú stratigrafickú polohu, oddelené od susedných komplexov pozdĺž úseku štruktúrou alebo výrazná stratigrafická nezhoda. Komplex je najväčšou jednotkou miestnej stratigrafickej mierky; spája v sebe množstvo sérií či apartmánov a má svoj vlastný názov odvodený od názvu stratotypovej lokality, prípadne najtypickejšej série, ktorá je do nej zahrnutá. Pomocou komplexov dostávajú veľké stratigrafické jednotky prekambria v úrovni eonotémov a eratémov zlomkovitejšie členenie.

V Dolnom Archaeane sa podľa údajov L.I. Salopa (1982) rozlišujú tieto litologicko-stratigrafické komplexy (zdola nahor): Iengrsky, Ungrinsky, Fedorovsky, Sutamsky, Slyudyansky, Isuansky (séria Isua). V hornom Archaean sa rozlišujú komplexy: komatiite, Kivatinsky, Timiskamingsky, Modis.

Dolnokarelský erathem zahŕňa šesť litostratigrafických komplexov (zdola nahor): Dominion Reef (Tungud-Nadvoitsy), Witwatersrand, Dolný Yatulian, Horný Yatulian (Animikian), Ladoga (Transvaalian) a Vepsian. V hornokarelskom eratheme, podobne ako v mladších formáciách, nie sú rozlíšené litostratigrafické komplexy.

Prekambrické útvary sú mimoriadne bohaté na minerály. Viac ako 70 % zásob železa a chrómu je sústredených v prekambriu; 70% zlato, urán, nikel; viac ako 60% medi a mangánu; 100% extrakcia muskovitu a flogopitu. Táto okolnosť určuje dôležitý praktický význam štúdia prekambria.

ARCHEAN AKRON (ARCHEAN AKROTEMA) - AR

Archean Akron trval viac ako 1,5 miliardy rokov, hoci jeho presné trvanie nie je známe a dolná hranica nebola stanovená. Je podmienene určený vekom najstarších hornín a môže sa znížiť, keď sa získajú nové údaje, hoci tento vek, ktorý sa teraz blíži k 4,2 miliardám rokov, sa pravdepodobne výrazne nezmení. Archean skaly sú vysledované na štítoch starovekých platforiem. Vek hornín série Isua v Grónsku sa odhaduje na 3 760-4 000 mil. rokov (magnetitové kremence, tonality). Granulitové ruly a charnockity komplexu Kan v južnom Jenisei na Sibírskej platforme sú staré 4100 ma. Podľa austrálskych geológov na Medzinárodnom geologickom kongrese v Moskve v roku 1984 ruly štítu Yilgarn. Austrálska platforma má vek 4 100 – 4 200 miliárd rokov. Horná veková hranica archeanského akronu je na úrovni 2 500-2 600 ma.

Podľa prekambrickej stratigrafickej škály prijatej v Rusku (tabuľka 1, vrátane farby) rozdeľte archeán na dve časti v ranku eonotémov - spodný a horný archeán, ktoré zodpovedajú včasnej a neskorej archejskej zóne.

STARÝ ARCHEJSKÝ EON (LOWER ARCHEAN EONOTEM) – AR,

všeobecné charakteristiky

Veková hranica medzi včasnou a neskoroarchejskou zónou je nakreslená na úrovni 3 150 mil. Najstaršie útvary sa niekedy nazývajú „katarhei“ (z gréckeho kata – nižšie, výraz J. Sederholma, 1893), hoci objem tohto stratonu nie je definovaný a chápe sa rôznymi spôsobmi.

Spodné archejské útvary, ktoré tvoria významné oblasti suterénu starovekých platforiem, sú počiatkami kontinentálnej kôry a sú reprezentované rôznymi hlboko metamorfovanými para- a orto-horninami. Najstaršie z nich sú takzvané "sivé ruly". Ide najmä o ruly andesidacitového zloženia, ako aj amfibolity, železité kremence a iné produkty metamorfózy sedimentárnych a vyvrelých hornín. Fácie metamorfózy - granulit, amfibolit.

Tieto najstaršie útvary, ktorých vek zvyčajne presahuje 3,5 miliardy rokov, sú vyvinuté na všetkých kontinentoch. V Európe sú to séria Kola polostrova Kola, séria Bieleho mora Karélie atď.; v Ázii - séria Aldan štítu Aldan, séria Anabar masívu Anabar, komplex Kan na rímse Kan, séria Zerenda v Kazachstane, Hindustansky komplex v Indii atď.; v Afrike - "staroveké ruly" Svazijska, rula-granulitový komplex Zimbabwe atď.; v Severnej Amerike - rulové-granulitové komplexy Kanadského štítu; v Južnej Amerike, Austrálii, Antarktíde - najstaršie komplexy štítov.

organický svet

Vznik života a najskoršie štádiá jeho vývoja boli podrobne rozobraté v kapitole 5. Zrejme už skôr ako 3 500 miliónov rokov, v ranom archeane, sa objavili skutočné živé organizmy - prokaryoty (baktérie a sinice). Identifikácia organických zvyškov v najstarších horninách je veľmi ťažká. Mikroorganizmy Eobacterium isolatum boli nájdené v kremičitých bridliciach skupiny Onverwacht zo Svazijskej supersérie (Južná Afrika) a v nadložnej sérii figových troch vo veku 3 500 až 3 100 mil.

V horninách série Isua v juhozápadnom Grónsku s vekom asi 3 800 miliónov rokov, izolované palice s dĺžkou 0,45 – 0,7 µm a priemerom 0,18 – 0,32 µm s dvojvrstvovými schránkami, vláknitými útvarmi, mikroskopickými guľovitými, diskovitými a polygonálnymi schránky jednobunkových prokaryotov (kyanobiontov). Ide o najstaršie paleontologické pozostatky. V prvej polovici archeanu prešli prokaryoty náročnou cestou vývoja, keďže už v strede archeanu existovali dve nezávislé kráľovstvá organického sveta - baktérie a cyanobionty (modrozelené riasy). Títo prví obyvatelia Zeme žili v takmer anoxickom prostredí, obývali plytké vodné útvary v hĺbkach, s najväčšou pravdepodobnosťou od 10 do 50-60 m, pretože na ochranu pred ničivým ultrafialovým žiarením bola potrebná vrstva vody s hrúbkou najmenej 10 m. slnko.

Podľa schémy LI Salopa (1982) sa v archejskom Akrone rozlišuje šesť diastrofizmov: gothobský druhého rádu (-4000 miliónov rokov), saamský prvého rádu (3750-3500 miliónov rokov), belingvský, Svazijsko, barbertonský druhého z tretieho rádu (v neskorom archeáne) a Keno-Ransky (Biele more) prvého rádu (2800-2600 Ma). Všetky tieto cykly diastrofizmu zahŕňali zložené deformácie, intenzívny a rôznorodý magmatizmus, migmatizáciu, granitizáciu a ďalšie procesy.

Podľa povahy tektonického režimu navrhol L.I. Salop nazvať raný Archean permobilným eónom (lat. per - whole, mobilis - mobilita). Podľa iných autorov ide o jadrové alebo pangeosynklinálne štádium v ​​histórii Zeme.

Najcharakteristickejšími prvkami ranoarchejskej stavby sú rozsiahle „zložené ovály“ s priemerom až 600 – 800 km a medzi nimi umiestnené „interovalové polia“ – kombinácia kupol a žľabov. Pri vytváraní týchto štruktúrnych foriem mali prvoradý význam vertikálne pohyby. Rozsiahle polia granitoidov sú obmedzené na centrálne časti oválov. Charakteristická je dostredivá vergencia záhybov na krídlach oválov. Tie nie sú usporiadané usporiadaným spôsobom, čo naznačuje absenciu vodiaceho rámu - kratonické bloky, plošiny. Nie menšími stavebnými formami sú žulo-rulové kupoly.

Tektonický režim raného archeánu sa vyznačuje nasledujúcimi znakmi:

Nedostatok diferenciácie zemskej kôry na platformy a geosynklinály;
- nedostatok kontrastného reliéfu a hrubých klastických usadenín;

Monotónnosť suprakrustálnych hornín (lat. supra - vrchol, vrchol, kôra - kôra) na všetkých
kontinenty - znamenie "Pantalassa", planetárny oceán;

Široké rozšírenie anortozitov je znakom pokojného tektonického prostredia;
až na konci raného archeánu sa režim trochu priblížil geosynklinálnemu;

Tenká a skôr plastická primárna kôra, kvôli ktorej nemohlo dôjsť k oblúkovým zdvihom a hlbokým poruchám;

Zavedenie obrovských más granitoidov v dôsledku saamského diastrofizmu, čo viedlo k zhrubnutiu zemskej kôry až na 25-30 km (Salop, 1982).

Najbežnejšími suprakrustálnymi horninami sú melanokratické amfiboly, amfibol-pyroxénové a pyroxénové plagioruly, kryštalické bridlice a amfibolity. Ide o vysoko metamorfované bázické alebo ultrabázické lávy, prípadne tufy. V západnom Grónsku, na polostrove Kola, na štíte Aldan, v Južnej Afrike, boli založené komatiity, vysokohorčíkové vulkanické ultramaficko-mafické horniny. Metabazity sú často granitizované, premenené na plagioruly (migmatity), enderbity (charnockity sodné), charnockity. Metavolkanity sú viazané na biotitové, granátovo-biotitové, sillimanitové a kordieritové ruly.

Za sedimentárne sa nepochybne považujú mramory kalcitového a dolomitového zloženia, grafitonosné ruly a kryštalické bridlice. Charakteristická je premena hornín v podmienkach granulitovej a amfibolitovej fácie. Granulitová fácia regionálnej metamorfózy je výnimočným znakom spodného archeanu.

Najlepšie sú študované spodné archejské útvary na štíte Aldan. Supracrustálny komplex štítu, séria Aldan, je najkompletnejšou reprezentáciou všetkých známych pododdielov Dolného Archeanu. Vek série je 3 800 – 4 000 mil. Horniny aldanskej série sú zastúpené kremencami, pyroxénovými a amfibolovými bridlicami, amfibolitmi a rulami yengrianskej podsérie s hrúbkou viac ako 3 km. Vyššie leží timptonská podrada - ruly, amfibolity s členmi mramorov a vápencovo-silikátových hornín. Hrúbka je asi 8 km. Ešte vyššie je podséria Dželtulinskaja, zložená z granátu-biotitu, pyroxénových rúl, granulitov a mramorov. Výkon je viac ako 4 km. Celková hrúbka série Aldan je asi 15 km. Medzi prekambrickými ložiskami sa rozlišujú rôzne litostratigrafické komplexy, zložené z horninových asociácií, odzrkadľujúcich špecifiká prostredia ich vzniku. V spodnoarchejských formáciách sa rozlišuje šesť litostratigrafických komplexov (Salop, 1982):

1. Iengry metabazit-kvarcit: bazické bridlice, amfibolity
(metabazitov), ​​horizonty kremencov a vysokohlinitých rul (Zverevskaja sekvencia Stanovoy
hrebeň, Daldynskaja séria výzdvihu Anabar, séria Ranomena na Madagaskare).

2. Metabazit Ungra: melanokratické dvojpyroxénové a amfibolové kryštalické bridlice, amfibolity po bázických a ultrabázických vulkanitoch, medzivrstvy rúl a silikátovo-magnetitových hornín (Ungrinské súvrstvie Aldanského štítu, podséria Horný Anabar
Masív Anabar, séria Kan zdvíhania Yenisei, v Severnej Amerike - spodná časť komplexu Grenville; spodná časť dolnoarchejských komplexov rovníkovej, západnej a severozápadnej Afriky; v Austrálii - spodné časti rulovo-granulitových komplexov).

3. Fedorovský metabazit-karbonát: základné pyroxénové kryštalické bridlice, amfibolity (metabazity) s podriadenými medzivrstvami karbonátových hornín (mramory, vápenno-silikátové bridlice). Medzivrstvy rúl, kremencov, magnetitových hornín. V tomto komplexe sú obmedzené najstaršie evapority v histórii Zeme (mramory obsahujúce anhydrit, vápenaté kryštalické bridlice Aldanského štítu, Kanada, Brazília), ako aj horniny bohaté na fosfor. Distribuované v masíve Anabar, v hrebeni Yenisei, v regióne Sayan (horná časť série Sharyzhalgai), na ukrajinskom štíte (séria tetrova chrobáka, Belotserkovskaya suita), v Severnej Amerike (horná časť komplexu Grenville) , v Afrike atď.

4. Sutamový komplex: tenkovrstvové granátovo-biotitické ruly, hrubovrstvové alebo masívne leukokratické granátové granulity, interkalácie rôznych rúl, metabazitov, mramorové priekopy, vysokohlinité ruly. Známy v masíve Anabar, vo východných Sajanoch, pohorí Stanovoy, na polostrove Kola v Afrike.

5. Slyudyansky komplex: karbonátové a silikátovo-karbonátové horniny a rôzne kryštalické parašisty (granát-biotit, sillimanit-kordierit atď.). uhličitany
tu aspoň 30 % a metabazity majú podradný význam. Séria Slyudyanskaya z oblasti južného Bajkalu, séria Biryusa a Derba z Východného Sajanu, séria Vakhanskaya z Pamíru atď. Vek 3,7 miliardy rokov bol získaný z guľôčok zo série Biryusa.

6. Séria Isua: amfibolity, para- a ortoschisty, jaspility, felzické metavulkanity, metakonglomeráty. Výkon série je 2 km. V Grónsku sa horniny série vyskytujú vo forme oblúkovitého pásu medzi rozsiahlym poľom amitsokských rúl - tonalitových okuliarových hornín s tmavo sfarbenými minerálmi granulitovej a amfibolitovej fácie. Horniny zo série Isua sa datujú do 3 760 mil. ruly Amitsok - 3,980 mil., žulo-ruly Gotkhob - 4,065 mil.

Séria Isua pravdepodobne vznikla medzi dvoma obdobiami tektono-magmatickej aktivity. Pred uložením tejto série prebiehal gotchóbsky diastrofizmus (fáza vrásnenia) II. rádu (4 Ga), ktorý je spojený so vznikom amitsokskej ruly (granulitová fácia). Na konci formovania radu Isua sa vyskytol saamský diastrofizmus prvého rádu (3,750-3,500 Ma), ktorý zavŕšil saamskú éru tektogenézy.

Konzistentnosť zloženia suprakrustálnych vrstiev spodného archeanu na rozsiahlych územiach naznačuje jednotné podmienky pre ich vznik.

Absencia akýchkoľvek známok eróznych oblastí svedčí o ukladaní sedimentov a vylievaní láv v rozľahlom plytkom oceáne – „Pantalassa“. Neprítomnosť hrubých klastických hornín naznačuje absenciu členitého reliéfu.

Prvýkrát sa v komplexe Fedorov objavujú karbonátové horniny, čo predstavuje významný stratigrafický míľnik spojený s poklesom obsahu CO 2 a silných kyselín v zložení atmosféry a hydrosféry. Po uložení štvrtého - Sutamského - komplexu obsah CO 2 ešte viac klesol, takže piaty - Sľudjanskij - komplex sa ukázal ako výrazne uhličitanový.

K sekvenciám železnej rudy mohlo dôjsť v dôsledku odstraňovania železa počas sopečných erupcií a oxid kremičitý (Si02) bol v roztoku v nadbytku. Grafitové horniny spodného archeanu (komplexy Fedorovka, Slyudyanka atď.) sú s najväčšou pravdepodobnosťou abiogénneho pôvodu, pretože v tom čase nebolo dostatok biomasy na vytvorenie takého množstva grafitonosných hornín. To isté platí pre fosfáty. plemená.

Významnú časť spodnoarchejských suprakrustálnych vrstiev tvoria hlboko metamorfované vulkanické horniny základného a čiastočne ultrabázického zloženia. Prítomnosť kyslých láv nebola dokázaná. Metabazity komplexov Iengry a Ungrin zodpovedajú tholeiitovým bazaltom, Fedorovov komplex alkalickým bazaltom a mladšie časti aldanovej série vulkanickým horninám tholeiitickej a alkalicko-čadičovej série za účasti bazaltov a nefelinitov. V priebehu času sa teda pozoruje zvýšenie alkality hornín.

Metabazity komplexu Slyudyanka sú podobné bazaltickej andezitovej formácii ostrovných oblúkov a do určitej miery aj bazaltom geosynklinálnych formácií.

Niektoré spodnoarchejské komplexy sa vyznačujú prítomnosťou hlboko metamorfovaných ultramafických vysokohlinitých hornín – komatiitov (rozšírenejšie vo vrchnom archeane).

Plutonické útvary sú najrozvinutejšie v saamskom cykle tektogenézy v intervale 3,750-3,500 Ma. Možnosť aplikácie aktualizačnej metódy v geologickej interpretácii spodnoarchejských hornín je značne obmedzená, keďže genéza mnohých hornín je nejasná. Napríklad v dolnom archaee nie sú žiadne psefyty (okrem horných častí série Isua). Kremence sú spojené s mafickými a ultrabázickými horninami, čo sa vo fanerozoiku nepozoruje. Svojrázne tektonické štruktúry – rulové ovály nemajú v mladších vrstvách obdoby.

Fyzické a geografické podmienky

Charakteristiky spodných archeánskych metasedimentárnych hornín naznačujú existenciu horúcej hydrosféry. Štúdium izotopového zloženia kremičitých hornín, najmä pomerov deutéria k vodíku a izotopom 18 O/ 16 O, ktoré závisia od teploty, ukázalo nasledujúce rozdelenie strednej ročnej teploty (Salop, 1982).

V ranom archeanu bola teplota zemského povrchu pravdepodobne nad 70 °C alebo dokonca nad 100 °C. Takáto povrchová teplota mohla byť spôsobená iba skleníkovým efektom, ktorý vytvára silná atmosféra. Vzniká analógia s modernou atmosférou Venuše, ktorej povrchová teplota je 480 °C, tlak atmosféry oxidu uhličitého je asi 90 barov.

Atmosféra a hydrosféra sú hlavne produkty odplyňovania a oddeľovania kvapalných a plynných zložiek z plášťa. Vznik primárnej zemskej kôry bol sprevádzaný vznikom primárnej, v podstate vodíkovej atmosféry, ktorá sa neskôr rozptýlila do kozmického priestoru. Sekundárna primitívna (v geologickom zmysle primárna) atmosféra vznikla až po poklese teploty, keď už plyny nedokázali prekonať príťažlivú silu. Následne sa atmosféra menila v závislosti od procesov vulkanizmu, sedimentácie a následne od fotosyntézy rastlín.

Zloženie primitívnej atmosféry zodpovedalo zloženiu plynných produktov sopečných erupcií (vodná para, oxid uhličitý, dusík, "kyslý dym" - HC1, HF, H 2 S, amoniak, metán).

Obsah vody v zemskom plášti je trikrát väčší ako hmotnosť vody v moderných oceánoch. Zdrojom tejto vody bol vznik láv bazaltového a andezitového zloženia. Oxid uhličitý bol v geologickej histórii uložený v uhličitanoch 10 000-krát viac, ako je teraz obsiahnuté v atmosfére (a asimilovaný rastlinami a pochovaný 1000-krát viac ako v atmosfére).

Primárna atmosféra obsahovala asi 99 % CO 2 (okrem vody). Tlak mal byť asi 70 barov a pri zohľadnení rozpúšťania CO 2 v hydrosfére 50-60 barov. Pri tomto tlaku by mal byť bod varu vody 260-285°C.

Voľný kyslík v sekundárnej (primitívnej) atmosfére prakticky chýbal. Jeho hlavným zdrojom je biogénna fotosyntéza. Kyslík, ako poukazuje L.I. Salop, v tejto atmosfére chýbal, súdiac podľa izotopového zloženia síry v sedimentárnych horninách, až po hranicu asi 2,3-2,4 miliardy rokov (PR |). Podľa M. Ruttena (1973) bol asi pred 3 miliardami rokov prekročený Ureyho bod, keď bol obsah kyslíka 0,001 moderného a na konci archeanu (2,5 miliardy rokov) bol dosiahnutý Pasteurov bod, v ktorých je obsah kyslíka 0,01 z modern. Do tejto úrovne sa atmosféra stále považuje za bezkyslíkovú. Analýza plynových inklúzií v chemogénnych kremencoch Iengryho radu poskytla tieto výsledky: CO 2 - 60 %, H 2 S, SO, NH 3, HCI, HF asi 35 %, N 2 + vzácne plyny 1-8 %. V mladších chemogénnych kremičitých sedimentoch prirodzene stúpa obsah kyslíka: AR 2 - 5,5 %, PR -PZ - 12 %, PZ 2 -KZ - 18 %. Súčasne dochádza k poklesu obsahu CO2 zo 42 % v AR2 na súčasný v kenozoiku.

Raná archejská atmosféra bola teda veľmi hustá, anoxická, horúca a pozostávala najmä z vodnej pary, oxidu uhličitého a množstva ďalších zložiek (typický je „kyslý dym“). Táto atmosféra spôsobila silný skleníkový efekt.

Hydrosféra v ranom archeane bola ostro uhličitá, obsahovala silné kyseliny, t.j. bol agresívny, výrazne mineralizovaný a slaný. Svedčia o tom aj staroveké evapority (komplex Fedorov na sibírskej platforme, v Kanade, Brazílii). V dôsledku interakcie s veľkým množstvom alkálií a alkalických zemín sa zloženie vody priblížilo neutrálnemu (pH asi 7).

LATE ARCHEAN EON (HORNÝ ARCHEAN EONOTEM) - AR

všeobecné charakteristiky

Neskorý archejský eón pokrýva čas 3 150-2 600 (podľa iných zdrojov 2 500) miliónov rokov. Formácie horného archeanu sa výrazne líšia od dolného archeanu, čo znamená začiatok novej hlavnej etapy v histórii Zeme - platformovo-geosynklinálnej. Stratotypom Horného Archeanu je superséria Svazijsko (Južná Afrika, Svazijsko). Pre suprakrustálny komplex sú charakteristické sedimentárno-vulkanogénne vrstvy blízke eugeosynklinálnemu typu. Miogeosynklinálne a platformové formácie sú stále nevýznamne distribuované. Horniny sú metamorfované v podmienkach amfibolitovej a zelenkastovej fácie, takže primárna povaha je pomerne dobre rozpoznaná. Často sa vyskytujú zlepence, typické sú jaspility, lokálne je vyvinutá granitizácia.

Hornoarchejské suprakrustálne horniny a intrúzie, ktoré ich pretínajú, sú rozšírené na všetkých kontinentoch. Ide napríklad o komplex Lop v Karélii, leptitickú formáciu Švédska, ukrajinskú sériu Teterevskaja, Konksko-Verkhovtsevskaja, nadskupinu Svazijsko v Južnej Afrike, formáciu Sherry Creek v USA, komplex Pilbara v Austrálii atď. .

organický svet

V neskorom archeane sa vytvorili podmienky, ktoré boli priaznivejšie pre existenciu a rozmnožovanie organizmov: teplota vody klesla, jej kyslosť a chemická agresivita. Prvé definovateľné organické pozostatky sa našli v horninách vrchného archea: fytolity (stromatolity, onkolity) a mikrofosílie. Stromatolity sú zastúpené drobnými vrúbkovanými a kupolovitými formami a vložkovými útvarmi. Tie, ako už bolo spomenuté vyššie, sú odpadovými produktmi cyanobiontov. Mikrofosílie sú tiež cyanobionty a baktérie. Kremičité horniny radu Fig Tree (Južná Afrika) obsahujú mikroskopické útvary pripomínajúce jednobunkové riasy a baktérie. Množstvo biomasy v porovnaní s ranou archaeou výrazne vzrástlo, no reprezentovali ju výlučne prokaryoty, keďže eukaryoty ešte nevznikli. Neskoré archejské prokaryoty sa líšia od mladších analogických fosílií v menšej veľkosti buniek.

Aktivita cyanobiontov postupne viedla k zvýšeniu množstva kyslíka v atmosfére a hydrosfére. Asi pred 3 miliardami rokov bol prekročený bod Juri; obsah kyslíka v atmosfére stúpol nad 0,001 oproti modernému. Následne s tým bude spojená aktivácia vývoja a komplikácie ďalších skupín organizmov, ako aj zmena procesov sedimentácie a akumulácie.

Štruktúry zemskej kôry a skalné formácie

Vo všetkých oblastiach sú zelenkasté horniny vrchného archeanu vyvinuté vo forme úzkych, často nepravidelne tvarovaných plôch, reprezentujúcich štruktúry geosynklinálneho typu, oddelené rozsiahlymi poľami hlboko metamorfovaných hornín spodného archeanu. Výrazná nekonformita je pozorovaná takmer všade medzi vrchnými archeickými a spodnými proterozoickými vrstvami.

Pre vrchný archean sú charakteristické rôzne vulkanity s prevahou mafických: tholeiitické bazalty, komatiity, diabasy a bazaltické andezity. Často dochádza k sférickému oddeleniu. V klastických horninách dominujú droby, arkózy, prachovce, pelity a zlepence. Najbežnejšími tektonickými štruktúrami sú rulové a žulo-rulové kupoly s priemerom 10-40 (nie viac ako 100) km. Dómy sú ohraničené zeleno-bridlovými skalami a tvoria celé skupiny, ktoré tvoria rozšírené „granitovo-zelenkamencové pásy“ umiestnené medzi relatívne stabilnými masívmi – protoplatformami.

Greenstone pásy sú s najväčšou pravdepodobnosťou rozsiahle korytá komplikované zlommi a vyplývajúce z globálneho roztiahnutia zemskej kôry. Podľa LI Salopa by sa systémy žľabov a výzdvihov, ktoré ich oddeľovali, mali považovať za staroveké geosynklinálne oblasti - protogeosynklinály.

Greenstone pásy sú nerovnomerne rozmiestnené. Oblasti vývoja spodnoarchejských vrstiev bez pásov zeleného kameňa sú pravdepodobne najstaršími stabilnejšími prvkami zemskej kôry, ktoré možno nazvať protoplatformami.

Najkompletnejšie a najlepšie preštudované časti Upper Archean sa nachádzajú v Južnej Afrike, Kanade a Západnej Austrálii.

Vývojové pole supersérie Svazijsko (Južná Afrika, Svazijsko) - hornoarchejský stratotyp - sa nachádza v horskej oblasti Barberton a je štrukturálne Svazijským synklinóriom.

Spodnú časť úseku podľa D. Huntera predstavuje starodávny rulový komplex pozostávajúci z hornín amfibolitovej a granulitovej fácie metamorfózy. Vznikli dávno pred akumuláciou Svazijskej superskupiny a vyskytujú sa v nej vo forme zlepencových kamienkov.

Horniny Svazijskej supersérie sa vyznačujú, na rozdiel od hornín suterénu, nízkymi štádiami metamorfózy (fácia greenschist) s jasne rozlíšiteľnými primárnymi štruktúrami. Zdola nahor v tejto „supersérii“ vynikajú tri série: Onverwacht, Fig-Three a Modis.

Séria Onverwacht je rozdelená do troch formácií:

Lower Onverwacht: základné vankúšové lávy a ultramafické šošovky, tenké medzivrstvy čiernych kremičitých hornín, felsické tufy. Ultramafické a bázické horniny sú bohaté na Mg a chudobné na Al a K a sú identifikované ako špeciálna skupina komatiitov s hrúbkou viac ako 2 km.

Stredný Onverwacht (formácia rieky Comati): tlmiace čadiče a ultramafické lávy, intrúzie porfýrových živcov (3-4 km).

Horný Onverwacht - cyklické opakovanie vankúšových bazaltov alebo andezitov, kyslých láv a kremičitých hornín (5 km).

Séria Fig-3 (figovník) obsahuje (zdola nahor):

Chemogénne sedimenty (pásové kremičité, mastencovo-karbonátové, kremenno-sericitické horniny);

Drviny, bridlice, páskované kremičité horniny;

Drviny, bridlice, železité kremence, tufy.
Celková hrúbka série Fig-3 je viac ako 2 km. Séria Modis leží s nerovnomernosťou a je zastúpená polymiktickými zlepencami, živcovými pieskovcami, prachovcami a bridlicami (hrúbka 3,1 km).

Celková hrúbka Svazijskej supersérie je až 16 km. Po uložení hornín série Modis boli všetky sekvencie Svazijskej supersérie zvrásnené, rozbité strmými ťahmi na šupinaté a vejárovité platne a preniknuté početnými telesami granitoidov, z ktorých najstaršie sú staré 3-3,4 miliardy rokov. .

Svazijská superséria patrí k najstarším formáciám synklinórií zeleného kameňa.

Na kanadskom štíte sú sedimentárne vulkanogénne vrstvy provincie Superior (Lake Superior) považované za parastratotyp hornej archey.

Tvoria zelené kamenné pásy - predĺžené izolované úseky synklinórnej štruktúry, v ktorých sa striedajú lineárne, často izoklinálne vrásy s kupolovitými štruktúrami. Zelenokamenné pásy sú oddelené poliami granitoidov, granito-rul a rúl.

Vrstvy zeleného kameňa majú zvyčajne trojčlennú štruktúru: klastické horniny, niekedy vulkanity, sú na dne a navrchu, v strednej časti prevládajú vulkanity.

Všetky vrstvy zeleného kameňa sú preniknuté veľkými masívmi biotitických a amfibolických granitov a granodioritov s vekom 2 600-2 800 mil. Tieto prieniky sú spojené s diastrofizmom Bieleho mora (Kenoran).

Na Baltskom štíte sú hornoarchejské útvary najlepšie študované v Karélii, na polostrove Kola a vo východnom Fínsku. Séria Gimolskaya vyvinutá v Karélii blízko hraníc s Fínskom je akceptovaná ako regionálny stratotyp (vo Fínsku je to séria Ilomanti). Tento rad sa vyznačuje dvojčlennou štruktúrou: na dne sú bazické efuzíva, nad sedimentárnymi horninami a felzické vulkanické horniny.

Všetky vrchnoarchejské vrstvy Baltického štítu ležia transgresívne, niekedy so zlepencami na báze, na spodnoarchejských horninách, hlavne na sivých rulách, a sú s ostrou nerovnosťou prekryté horninami spodného proterozoika.

Do vrchnoarchejských sekvencií zasahuje veľké množstvo granitových masívov granodioritov a mikroklinov-plagioklasov s vekom 2 600 – 2 800 mil.

Korelácia vrchného archeánu Baltického štítu so stratotypom (Južná Afrika, Svazijsko): Fínske komatiity zodpovedajú spodnej časti série Onverwacht. Nižšie vulkanogénne sekvencie sú porovnávané s hornou časťou série Onverwacht. Horné vulkanogénno-terigénne sekvencie zodpovedajú sérii Fig-3. Najvyššie formácie série Gimolskaya (Okunevskaya, Keivskaya) približne zodpovedajú sérii Modis.

Celková hrúbka vrchného archaea Baltického štítu je 4-8 km (2-4 krát menej ako v stratotype - v Južnej Afrike). Na Ukrajinskom štíte je horný archej najplnšie zastúpený v povodí stredného toku Dnepra, kde je vyvinutá séria Konk-Verkhovtsevskaya, nekonformne sa vyskytujúca na rulách dolného archeanu. Základom série sú vysokohlinité alebo čisté kremence. Vyššie sa vyskytujú metabazity, intermediárne a felzické vulkanity, menej často metasedimentárne horniny (hrúbka do 5 km). Jaspility sa nachádzajú v strednej časti série.

Horniny série sa vyskytujú v úzkych synklinálach, pôdorysne zalomených, umiestnených medzi kupolami spodnoarchejských rulových granitov. Vek granitoidov prenikajúcich do zelenokamenných hornín je 2 600-2 800 mil.

Horná časť série Konksko-Verkhovtsevskaya približne zodpovedá sérii Fig-3. Zloženie hornoarchejských ložísk v rôznych častiach sveta je si navzájom veľmi podobné. Medzi nimi sú podľa L.I. Salopa štyri globálne vyjadrené litostratigrafické komplexy.

Prekambrium predstavuje väčšinu geologickej histórie Zeme – asi 3,8 miliardy rokov, čiže asi 90 % trvania geologickej histórie Zeme.

Pôvodne sa prekambrium nazývalo azoická (neživotná) éra, ale práve v tomto čase na Zemi vznikol a rozvinul sa život rastlín a zvierat.

Intenzívne štúdium geologickej histórie prekambria sa začalo koncom 20. storočia v súvislosti s nástupom výkonných metód izotopovej geochronológie.

Stratigrafické členenie prekambria bolo predmetom mnohých diskusií. Od roku 1978 sa v ZSSR prekambrium delí na proterozoikum a archean. V 90. rokoch Stratigrafická komisia prijala jednotnú prekambrickú časovú škálu, ktorá však vyvoláva množstvo kontroverzií.

S diferencovanejším prístupom je formovanie a drift prekambrických kontinentov opísané nasledovne. Na začiatku bol kontinent Vaalbara, potom sa po prvom zaľadnení (pred 2,9-2,7 miliardami rokov) rozdelil na Ur, Nunu a Atlantik. Potom sa kontinenty opäť zblížili do Rodinie (v období pred 1 miliardou až 750 miliónmi rokov). Počas tohto obdobia Zem zažila druhé zaľadnenie. Potom, čo sa superkontinent rozpadol na proto-Lauráziu a proto-Gondwanu. Na konci predkambrickej éry na Zemi opäť existoval jeden kontinent Pannotia.

Organický život sa sústreďoval v pobrežnom plytkom, dobre osvetlenom, ekologicky optimálnom páse morí. Za týchto podmienok sa výrazne rozvinuli stromatolity (produkt životnej činnosti baktérií), niektoré druhy rias (Grypania spiralis) a bezstavovce (cyclomedusa). Prekambrické pevniny bez vegetácie sa týčili nad morskými priestormi v podobe holých, rozľahlých skalnatých ostrovov.

organický svet

Organické pozostatky sa v archejských náleziskách takmer nevyskytujú, no nevyplýva z toho, že by zvieratá a rastliny v archejskej dobe vôbec neexistovali. Predpokladá sa, že v Archaeane, prinajmenšom v posledných obdobiach, už na zemeguli žili jednobunkové a možno aj mnohobunkové organizmy, ktoré nemali minerálnu kostru, ktorá by sa dala zachovať vo fosílnom stave dodnes.

V proterozoických ložiskách sú organické pozostatky oveľa bežnejšie ako v archeáne. Sú reprezentované vápenatými výlučkami modrozelených rias, chodbami červov a zvyškami coelenterátov. Popri vápenatých riasach patria k najstarším rastlinným zvyškom nahromadenia grafitovo-uhličitých látok vzniknutých rozkladom. Corycium enigmaticum. V kremitých bridliciach formácie železnej rudy v Kanade sa našli vláknité riasy, hubové vlákna a formy podobné moderným kokolitofórom. V železitých kremencoch Severnej Ameriky a Sibíri sa našli železité produkty životne dôležitej činnosti baktérií.

Prekambristi vedci

Na základe Laboratória prekambrickej geológie a geochronológie Akadémie vied ZSSR (IGGD) bola v roku 1967 v Leningrade dlhodobo jediná špecializovaná vedecká inštitúcia na svete na štúdium prekambria. Zakladateľmi ústavu, ktorého výskum tvoril základ pre štúdium prekambria, boli A. A. Polkanov, E. K. Gerling, S. V. Obruchev, N. A. Eliseev, V. A. Nikolaev, N. G. Sudovikov, K. O. Kratz, D. A. Timofeev.

Vedúcu úlohu pri identifikácii a rozvoji stratigrafie Ripheanu a Vendianu majú tiež sovietski akademickí vedci N. S. Shatsky, B. S. Sokolov a ďalší.

pozri tiež

Napíšte recenziu na článok "Prekambrium"

Literatúra

V tomto článku alebo sekcii existujú externé odkazy, ale zdroje jednotlivých vyhlásení zostávajú nejasné kvôli nedostatku poznámok pod čiarou. Vyhlásenia nie, môžu byť spochybnené a odstránené. Článok môžete vylepšiť pridaním presnejších odkazov na zdroje.

• Stratigrafia a korelácia prekambria. M.-L., 1960.
• Stratigrafia neskorého prekambria a kambria. M., 1960.
• Michajlov D. Sála akademickej rady. Vynikajúci vedci prekabristi. SPb., 2006. - 242 s.
• Jordan N. N. vývoj života na Zemi. - M.: Osvietenie, 1981.
• Koronovsky N.V., Khain V.E., Yasamanov N.A. Historická geológia: učebnica. - M .: Akadémia, 2006.
• Ushakov S.A., Yasamanov N.A. Kontinentálny drift a podnebie Zeme. - M .: Myšlienka, 1984.
• Yasamanov N.A. Staroveké podnebie Zeme. - L.: Gidrometeoizdat, 1985.
• Yasamanov N.A. Populárna paleogeografia. - M .: Myšlienka, 1985.

Poznámky

Odkazy

• Prekambrium // Veľká sovietska encyklopédia: [v 30 zväzkoch] / kap. vyd. A. M. Prochorov. - 3. vyd. - M. : Sovietska encyklopédia, 1969-1978.

Úryvok charakterizujúci prekambrium

- Chceš to aj ty? spýtal som sa ženy jemne.
Len smutne prikývla a opäť sa pevne uzavrela do svojho smútočného sveta a nikoho nepustila dnu, vrátane svojej malej dcérky, ktorá sa o ňu už tak veľmi bála.
– Otec je dobrý, len nevie, že ešte žijeme. - Povedalo dievča potichu. - Prosím, povedzte mu...
Pravdepodobne na svete nie je nič horšie ako cítiť vinu, ktorú cítila... Volala sa Christina. Počas svojho života to bola veselá a veľmi šťastná žena, ktorá mala v čase smrti len dvadsaťšesť rokov. Manžel ju zbožňoval...
Jej malá dcérka sa volala Vesta a bola prvým dieťaťom v tejto šťastnej rodine, ktorú všetci zbožňovali a jej otec ju jednoducho zbožňoval ...
Tá istá hlava rodiny sa volala Arthur a bol to rovnaký veselý a veselý človek ako jeho manželka pred smrťou. A teraz mu už nikto a nič nepomohlo nájsť aspoň trochu pokoja v jeho bolesťou rozervanej duši. A pestoval v sebe nenávisť k svojej milovanej, manželke, snažiac sa ochrániť svoje srdce pred úplným kolapsom.
- Prosím, ak pôjdeš k svojmu otcovi, neboj sa ho... Niekedy je zvláštny, ale vtedy "nie je skutočný." - zašepkalo dievča. A bolo cítiť, že jej bolo nepríjemné o tom hovoriť.
Nechcel som sa pýtať a rozčuľovať ju ešte viac, tak som si povedal, že na to prídem sám.
Spýtal som sa Vesty, ktorá z nich mi chce ukázať, kde žili pred smrťou, a žije tam ešte jej otec? Miesto, ktoré pomenovali, ma trochu mrzelo, pretože bolo dosť ďaleko od môjho domu a trvalo dlho, kým som sa tam dostal. Preto ma hneď nič nenapadlo a spýtal som sa svojich nových známych, či by sa nemohli opäť objaviť aspoň o pár dní? A keď dostala kladnú odpoveď, „natvrdo“ im prisľúbila, že počas tohto obdobia sa určite stretnem s ich manželom a otcom.
Vesta sa na mňa šibalsky pozrela a povedala:
- Ak ťa otec nechce hneď počúvať, povieš mu, že jeho „líške“ veľmi chýba. Otec mi teda zavolal, len keď sme s ním boli sami, a nikto iný to okrem neho nevie ...
Jej prefíkaná tvár bola zrazu veľmi smutná, očividne si spomenula na niečo, čo jej bolo veľmi drahé, a naozaj sa stala niečím ako malá líška ...
No ak mi neverí, tak mu to poviem. - Sľúbil som.
Postavy, ktoré sa jemne mihotali, zmizli. A ja som stále sedel na stoličke a usilovne som sa snažil prísť na to, ako by som mohol vyhrať aspoň dve-tri hodiny zadarmo od svojej rodiny, aby som mohol dodržať slovo a navštíviť otca sklamaný zo života...
Vtedy boli „dve-tri hodiny“ mimo domu pre mňa dosť dlhý čas, o ktorom by som sa musel bezpodmienečne hlásiť u starej mamy alebo mamy. A keďže sa mi nikdy nepodarilo klamať, musel som si urgentne vymyslieť nejaký skutočný dôvod, prečo som na tak dlhý čas odišiel z domu.
V žiadnom prípade som nemohol sklamať svojich nových hostí...
Na druhý deň bol piatok a moja stará mama sa ako obvykle chystala na trh, čo robila takmer každý týždeň, aj keď, pravdupovediac, nebolo to veľmi potrebné, keďže v našej záhrade rástlo toľko ovocia a zeleniny. , a zvyšok produktov boli najbližšie obchody s potravinami zvyčajne zaplnené do posledného miesta. Preto bol takýto týždenný „výlet“ na trhovisko zrejme len symbolický – babička sa občas rada len „vyvetrala“, stretla s kamarátkami a známymi a aj nám všetkým priniesla na víkend z trhu niečo „obzvlášť chutné“. .
Dlho som sa okolo nej točil a nevedel som na nič myslieť, keď sa moja stará mama zrazu pokojne spýtala:
- No, prečo si nesadneš, alebo si na niečo netrpezlivý? ..
- Musím odísť! – natešený nečakanou pomocou som vyhŕkol. - Na dlhú dobu.
Pre iných alebo pre seba? spýtala sa babička zamračene.
- Pre ostatných, a ja to veľmi potrebujem, som dal slovo!
Babička sa ako vždy pozrela na mňa, ako študujem (málokomu sa páčil jej pohľad - zdalo sa, že sa ti pozerá priamo do duše) a nakoniec povedala:
- Byť doma do večere, nie neskôr. Je to dosť?
Len som prikývol, takmer som vyskočil od radosti. Nemyslel som si, že to bude také ľahké. Babička ma často veľmi prekvapila – zdalo sa, že vždy vedela, kedy je to vážne a kedy je to len rozmar a väčšinou, ak sa dalo, vždy mi pomohla. Bol som jej veľmi vďačný za jej vieru vo mňa a za moje zvláštne činy. Niekedy som si bol dokonca takmer istý, že presne vie, čo robím a kam idem... Aj keď možno naozaj vedela, ale nikdy som sa jej na to nespýtal? ..
Odišli sme z domu spolu, akoby som s ňou aj ja išiel na trh, a hneď na prvom kroku sme sa priateľsky rozišli a každý už išiel svojou cestou a za svojím ...
Dom, v ktorom ešte býval otec malej Vesty, bol v našej prvej rozostavanej „novej štvrti“ (ako sa volali prvé výškové budovy) a bol od nás vzdialený asi štyridsať minút. Vždy som rád chodil a nerobilo mi to žiadne nepríjemnosti. Len táto nová štvrť sa mi veľmi nepáčila, pretože domy v nej boli postavené ako zápalkové škatuľky - všetky rovnaké a bez tváre. A keďže sa toto miesto len začínalo stavať, nebol v ňom jediný strom, ani nejaká „zeleň“ a vyzeralo to ako kamenný asfaltový model nejakého škaredého falošného mesta. Všetko bolo chladné a bezduché a vždy mi tam bolo veľmi zle - zdalo sa mi, že jednoducho nemám čo dýchať...
A predsa nájsť čísla domov aj pri najväčšej túžbe tam bolo takmer nemožné. Ako napríklad, v tej chvíli som stál medzi domami č. 2 a č. 26 a nechápal som, ako to môže byť?!. A čudoval som sa, kde je môj „chýbajúci“ dom číslo 12?... Nemalo to žiadnu logiku a nechápal som, ako môžu ľudia žiť v takom chaose?
Nakoniec sa mi s cudzou pomocou nejako podarilo nájsť ten správny dom a už som stál pri zatvorených dverách a premýšľal, ako ma tento úplne neznámy človek stretne? ..
Stretol som veľa neznámych ľudí, mne neznámych rovnakým spôsobom, a to si na začiatku vždy vyžadovalo veľké nervové napätie. Nikdy som sa necítila dobre nabúrať sa niekomu do súkromného života, takže každá takáto „výšľap“ mi vždy pripadala trochu bláznivá. A tiež som dokonale pochopil, ako divoko to muselo znieť pre tých, ktorí doslova práve stratili milovanú osobu a do ich života zrazu vtrhlo nejaké malé dievčatko a vyhlásilo, že im môže pomôcť porozprávať sa s ich zosnulou manželkou, sestrou, synom, matkou, otec... Súhlas - muselo to pre nich znieť absolútne a úplne nenormálne! A aby som bol úprimný, stále nemôžem pochopiť, prečo ma títo ľudia vôbec počúvali?!.
A tak som teraz stál pri neznámych dverách, neodvážil som sa zavolať a nepredstavoval som si, čo ma za nimi čaká. No hneď si spomeniem na Christinu a Vestu a v duchu sa karhám za svoju zbabelosť, prinútim sa zdvihnúť trochu trasúcu sa ruku a stlačiť tlačidlo volania...
Dlho nikto neotváral dvere. Už som chcel odísť, keď sa zrazu otvorili dvere a na prahu sa objavil, zrejme kedysi pekný, mladý muž. Teraz, bohužiaľ, dojem z neho bol dosť nepríjemný, pretože bol jednoducho veľmi opitý ...

Prekambrium, prekambrické obdobie alebo kryptozoikum – prvá časť geologickej histórie Zeme. Prekambrium je bežný názov pre tri eóny naraz história Zeme - (pred 4,6-4,0 miliardami rokov), (pred 4,0 až 2,5 miliardami rokov) a (pred 2,5 miliardami až 541 miliónmi rokov). Prekambrium teda pokrýva väčšinu histórie Zeme (pred 4,6 miliardami rokov – pred 541 miliónmi rokov, čiže 90 % celej geologickej histórie Zeme). Prekambrium, pozostávajúce z troch eónov, predchádza poslednému eónu - - ktorý pokračuje aj dnes.

Prekambrium je obdobie vzniku Zeme, obdobie počiatočného vývoja zemskej kôry, vzniku atmosféry a prvé obdobie života. Vedci rozdelili obdobia – prekambrium a fanerozoikum – tak, že obdobie predkambria končí začiatkom letopočtu a obdobie kambria. Obdobie kambria je známe takým úžasným fenoménom ako „“, keď sa na planéte objavilo množstvo živých organizmov. Obrovská rozmanitosť vyvinutých foriem živých organizmov v období kambria stále vyvoláva búrlivé diskusie medzi vedcami, ale to možno nájsť v jednom z nasledujúcich článkov.

Význam Takéto rozloženie geologických období v histórii Zeme spočíva v tom, že prekambrium alebo kryptozoikum (kryptozoikum - zo starovekého gréckeho „skrytého života“) je obdobím formovania Zeme, keď sa život práve začínal rozvíjať. a končí v období, ktoré je známe všetkým paleontológom, ako začiatok bohatých ložísk fosílnych živých organizmov. Od tohto momentu začína Phanerosa (zo starovekej gréčtiny - explicitný život).

Spočiatku sa prekambrické obdobie alebo kryptozoikum nazývalo azoické obdobie, to znamená éra bez života, prvá éra v histórii planéty, keď neexistoval život. Následné štúdie však umožnili zistiť, že éra azoika bola obývaná živými organizmami, aj keď nie v takej miere ako v nasledujúcom fanerozoiku. Prvý život sa objavil už na úplnom začiatku archeanu, pred 3,7 miliardami rokov, potom sa stalo nevhodným nazývať toto obdobie azoickým a objavili sa preň nové názvy - prekambrium (teda obdobie pred kambriom alebo kambrijskou explóziou). života) alebo kryptozoikum (skrytý život).

Dokument o histórii Zeme:

Chcete si kúpiť letenky rýchlo, pohodlne a výhodne? V tomto prípade by ste mali vedieť, že letenky do Tuly si môžete kúpiť na stránke Business Travel. Vyberte si smer, dátumy, počet cestujúcich a zadajte objednávku.

abstraktné

Téma: EVOLÚCIA ŽIVOTAaBIOSFÉRY vPrekambrické obdobie

Prekambrické štádium vývoja Zeme ešte nie je úplne preskúmané. Nahromadené nesúrodé informácie o zvyškoch života obsiahnutých v geologických ložiskách nám umožňujú rozdeliť celé prekambrické obdobie, trvajúce približne 4 miliardy rokov, na dve epochy: staršiu, archejskú a menej starú, prvohornú. Trvanie každého z nich je približne 2 miliardy rokov. Archean sa začal formovaním Zeme ako planéty pred 4,6 miliardami rokov a skončil objavením sa voľného kyslíka v atmosfére pred 2,5 miliardami rokov. Prvé mnohobunkové organizmy dokončili odpočítavanie proterozoika asi pred 570 miliónmi rokov.

Život Zeme v prekambriu je študovaný mimoriadne nedostatočne. Vysvetľuje to nielen dlhá geologická premena ložísk so stopami života, ale aj vzácnosť jeho skamenených pozostatkov. Je však nesporné, že prekambrický oceán sa stal kolískou života a dal podnet na vznik a rozvoj biosféry.

V porovnaní s litosférou, hydrosférou a atmosférou je biosféra najmladším obalom Zeme. Počas celej fázy svojej existencie aktívne interagovala so zvyškom geosfér planéty. Jeho vznik je spojený so vznikom a rozvojom života na Zemi.

Pre vznik a rozvoj života na Zemi boli nevyhnutné tieto podmienky: prítomnosť určitých chemikálií, zdroj energie, neprítomnosť plynného kyslíka a neobmedzene dlhý čas Životná činnosť každého organizmu je predovšetkým kombinácia rôznych vzájomne súvisiacich chemických procesov. Vznik Zeme a života na nej bol jediným prepojeným procesom v dôsledku chemického vývoja hmoty slnečnej sústavy (Voitkevich, 1986).

Vznik života na Zemi by sa podľa hypotézy akademika A.I.Oparina mal považovať za prirodzený vývoj zlúčenín uhlíka. Jedinečná úloha uhlíka pri vzniku života a jeho následnom vývoji je spojená s kombináciou jeho vlastností, ktoré nemá žiadny z ostatných prvkov periodickej tabuľky. Atóm uhlíka na svojej vonkajšej obežnej dráhe má iba štyri elektróny, hoci môže mať osem elektrónov. Miesta „chýbajúcich“ elektrónov tak môžu byť zaplnené elektrónmi z vonkajších obalov štyroch ďalších atómov. Táto schopnosť uhlíka vytvárať štyri ekvivalentné valenčné väzby s inými atómami umožňuje stavať uhlíkové kostry rôznych typov – lineárne, rozvetvené a cyklické. Pevné chemické väzby vznikajú aj medzi atómami uhlíka a atómami iných prvkov, ktoré sa však pri syntéze a rozklade organickej hmoty za miernych podmienok, napríklad pri fyziologických procesoch, dajú ľahko rozbiť.

Vodík je dominantným prvkom vo vesmíre. V dôsledku toho a kvôli výnimočnej chemickej aktivite uhlíka sú vo vesmíre veľmi rozšírené zlúčeniny vodíka a uhlíka - uhľovodíky s najbližšími derivátmi. Údaje o chemickom zložení meteoritov, komét a asteroidov naznačujú, že tvorba organických zlúčenín v slnečnej sústave v raných štádiách jej vývoja bola typickým a masívnym javom (Voitkevich, 1986).

Podľa akademika AI Oparina na povrchu vznikajúcej Zeme vznikajú počiatočné uhľovodíky a kyanidy (zlúčeniny uhlíka s dusíkom), ako aj ich najbližšie deriváty kyslíka, dusíka, síry a fosforu, s využitím vonkajších zdrojov energie (ultrafialové lúče, el. výboje a lokálne zahrievanie), sa postupne menili na stále zložitejšie organické látky: najprv na monoméry, ako sú aminokyseliny, dusíkaté zásady, cukry, a potom na ich polyméry, ako sú proteíny a nukleové kyseliny. Spojenie týchto polymérov do multimolekulových systémov a následná evolúcia týchto systémov na základe ich prebiologického prirodzeného výberu slúžila ako cesta, po ktorej sa formovali probionty (predchodcovia živých organizmov) a eobionty (v skutočnosti živé organizmy) - predkovia tzv. všetok život na Zemi. Chemická evolúcia bola teda predpokladom biologickej evolúcie aj vo vesmírnych podmienkach, v prvej fáze formovania Zeme.

V dôsledku početných výpočtov založených na štúdiu rozpadu rádioaktívnych látok a dĺžky ich polčasov sa zistilo, že planéta Zem nadobudla veľkosť blízku modernej, asi pred 4,6 miliardami rokov. Jeho vznik je výsledkom interakcie medzi procesmi kondenzácie primárneho slnečného plynu a prachovej hmoty a narastaním (zvýšenie veľkosti na periférii) blokov a malých planét, ktoré boli v blízkosti. Zrážka padajúceho materiálu so Zemou, kontrakcia (stlačenie) formujúcej sa Zeme a rozpad rádioaktívnych prvkov obsiahnutých v tele mladej planéty vo veľkých množstvách viedli k jej zahrievaniu. Povrchová teplota mohla dosiahnuť 1500-1600 °C a zabezpečiť pretavenie a stratifikáciu látky (Sorochtin, 1974).

Nárast teploty viedol k topeniu a diferenciácii zemskej hmoty na jadro, plášť a kôru. Asi pred 4 miliardami rokov sa vnútorná teplota planéty stabilizovala blízko jej súčasnej úrovne, okolo 2000-3000 °C, a povrchová teplota klesla na 100 °C alebo menej. Tenká atmosféra nedokázala udržať teplo planéty a ochladzovanie zemského povrchu pokračovalo. Primárna kôra zrejme pozostávala zo základných vulkanických a vyvrelých hornín a bola základom pre vznik čadičovej vrstvy Zeme. Bola to tenká škrupina kremičitanovej hmoty podobnej pemze. Chýbali mu ako kontinenty, tak aj oceánske depresie. V tom čase, so zosilneným slnečným vetrom, planéta stratila svoju primárnu atmosféru, ktorá pozostávala z vodíka a hélia.

Premena tuhej hmoty Zeme v dôsledku jej topenia viedla nielen k tvorbe tavenín, ale aj k uvoľňovaniu plynov a vodných pár na povrch. S najväčšou pravdepodobnosťou boli plynné emisie v ich chemickom zložení podobné emisiám z moderných sopiek. Sekundárna atmosféra teda pozostávala najmä z oxidu uhličitého s prímesou vodnej pary, čpavku, metánu, oxidu siričitého, sírovodíka a zahŕňala „kyslé výpary“ – aerosóly kyseliny chlorovodíkovej a fluorovodíkovej. Neobsahoval kyslík a mal skôr redukčné ako oxidačné vlastnosti. Postupné pribúdanie vrstvy sekundárnej atmosféry a hromadenie oxidu uhličitého a vodnej pary v nej viedlo k zvyšovaniu skleníkového efektu. Atmosférické zrážky obsahujúce roztoky „kyslého dymu“ mali chemický vplyv na horniny až do ich definitívneho zničenia. V primárnych depresiách kôry bol kvapalným médiom pomerne silný roztok kyseliny chlorovodíkovej a boritej.

Plyny dávnej sekundárnej atmosféry vplyvom slnečného žiarenia, kozmického žiarenia a prípadných elektrických výbojov v podmienkach narastajúceho skleníkového efektu samotnej atmosféry sa postupne rozpadali. Atmosféra bola nasýtená najmä dusíkom uvoľneným pri ničení amoniaku. Chemické zvetrávanie pomaly strácalo svoju dominantnú úlohu pri deštrukcii hornín a ustupovalo fyzickému zvetrávaniu počas pozemskej sedimentácie.

Niekoľko epoch vrásnenia a tektonicko-magmatickej aktivácie skomplikovalo reliéf litosféry, čím sa vytvorili prvé pahorkatiny. V kombinácii s metamorfizáciou terigénnych sedimentov položili základ pre vznik dávnych štítov budúcich kontinentov.

Za takýchto podmienok by sa zlúčeniny uhlíka mohli vyvinúť v pomerne veľkom meradle a premeniť sa na komplexné organické látky, ktoré položili základ pre vznik života na Zemi. Akýsi „prirodzený výber“ v neživej hmote sa scvrkol do skutočnosti, že niektoré zložité organické molekuly úspešnejšie odolávali ničivým účinkom ultrafialových lúčov a zahrievania ako jednoduché, časom sa primitívny oceán zmenil na roztok rôznych organických zlúčenín - "živný vývar" - prostredie priaznivé pre tvorbu nových, zložitejších organických molekúl.

Prvé formy života na planéte boli s najväčšou pravdepodobnosťou biochemicky jednoduché jednobunkové alebo nebunkové sférické štruktúry, ktoré záviseli od vonkajších zdrojov výživy. Najstarší život pravdepodobne existoval vo forme heterotrofných, organicky sa živiacich baktérií, ktorých veľkosť bola úmerná veľkosti organických molekúl. Potravu a energiu získavali zo spracovania organického materiálu, ktorý vznikol skôr v dôsledku abiogénnej syntézy, t.j. vznik biopolymérov schopných metabolizmu.

Vznik života je nerozlučne spätý s anaeróbnym (bezkyslíkovým) vodným prostredím oceánu, ktoré chránilo najstaršie organizmy pred škodlivými účinkami tvrdého slnečného a kozmického žiarenia a tiež udržiavalo pomerne úzke a relatívne stále teplotné podmienky.

Primárne primitívne bunky, ktoré sa nachádzajú v morskom prostredí, mali najužší kontakt so všetkými chemickými prvkami periodickej tabuľky. Tieto organizmy si v priebehu svojej životnej činnosti „nevybrali“ všetky prvky, ale len tie, ktoré podporovali ich rast a zlepšovanie fyziologických procesov. Podľa hypotézy VI Vernadského (1940) o pôvode biosféry teda vznik života znamenal začiatok biosféry, ktorá vznikla ako komplexný samoregulačný planetárny systém. Prvý výskyt života pri vytváraní biosféry nemal nastať vo forme jednotlivých organizmov, ale vo forme ich spoločenstiev (biocenóz).

Ústredným a doteraz nevyriešeným problémom vzniku života na Zemi je rekonštrukcia vývoja mechanizmu dedičnosti. Podľa hypotézy A.I.Oparina, súčasne s „prirodzeným výberom“ v neživej hmote, ktorý viedol k prevládajúcej tvorbe zložitých organických zlúčenín, mohol

prejsť procesom spájania týchto molekúl do celých molekulárnych systémov, počítajúcich tisíce a milióny molekúl. Tieto koacervátové „kvapky“ mali škrupinu, ktorá ich chránila pred okolitým vodným prostredím. Mohli by sa zrútiť, znovu vytvoriť a po dosiahnutí určitej veľkosti sa rozdeliť. Koacerváty mali schopnosť selektívne absorbovať potrebné látky z okolitého roztoku a zbaviť sa nepotrebných. Zachovali sa len tie z nich, ktoré pri delení nestratili svoje vlastnosti, chemické zloženie a štruktúru v dcérskych kvapkách, čím nadobudli schopnosť samoreprodukcie. V dôsledku takéhoto prirodzeného výberu a dlhodobého vývoja sa probionti zmenili na zložité biologické systémy, ktoré sú živými organizmami. Táto hypotéza A.I.Oparina však nevysvetľuje vznik systému prenosu dedičnej informácie (genetického kódu) z predkov na potomkov, ktorý sa stal jednou z hlavných vlastností živých. Preto je jeho myšlienka, že koacerváty boli prekurzormi života, diskutabilná.

Existuje predpoklad, že chemický vývoj kozmickej hmloviny by mohol viesť k vytvoreniu molekuly DNA – nosiča genetickej informácie. Je tiež možné, že za niektorých mimoriadne priaznivých podmienok by takáto syntéza mohla na Zemi nastať. Budúce kozmochemické, biochemické a genetické štúdie umožnia odpovedať na túto najdôležitejšiu otázku o prechode neživej hmoty do stavu živej hmoty.

Počas celej histórie formovania biosféry boli jej najvplyvnejšími geochemickými činiteľmi mikroorganizmy (baktérie a modrozelené riasy), ktoré sú nezvyčajne schopné prispôsobiť sa meniacim sa podmienkam a sú vždy neuveriteľne početné. Počas celej nasledujúcej geologickej histórie Zeme sa zmenili len málo, pravdepodobne pre ich obrovskú ekologickú stabilitu.

Primárne heterotrofné organizmy, ktoré majú vlastnosti živých vecí, sa rýchlo rozmnožili a dosiahli maximálnu možnú biomasu, pričom vyčerpali svoju živnú základňu. Museli vymrieť alebo prejsť na nový zdroj potravy. Určitú úlohu zrejme zohral výber tých archaických organizmov, ktoré sa vo vodnom prostredí nasýtenom rôznymi plynmi vrátane oxidu uhličitého „naučili“ syntetizovať organickú hmotu za účasti slnečnej energie. Tým bol problém výživy „vyriešený“ a na výrobu potravín sa v prvej fáze použilo ultrafialové žiarenie Slnka. Tento nový spôsob výživy prispel k rýchlemu usídleniu organizmov v blízkosti povrchu starých vodných plôch, pričom sa objavil voľný kyslík ako vedľajší produkt fotosyntetického procesu, ktorý inicioval tvorbu ozónovej clony Zeme, začali sa objavovať prvé autotrofy. využívajú žiarenie vo viditeľnej časti slnečného spektra, predovšetkým jeho energeticky najviac nasýtené červené lúče. Z tohto dôvodu získal syntetizujúci pigment blízkopovrchových rias zelenú farbu.

Pred príchodom fotosyntetických organizmov bola zemská atmosféra tvorená najmä sopečnými plynmi, vrátane sírovodíka, ktorý bol absorbovaný vodným prostredím. Nevýznamné množstvo voľného kyslíka, ktoré sa objavilo vo vode obohatenej sírovodíkom, využívali prvé chemosyntetické organizmy a absorbovali ho minerálne, podoxidované látky oceánu, ako aj primárna litosféra. Kyslík sa v atmosfére hromadil málo, pretože primárne reagoval so železom rozpusteným vo vode. Súčasne sa vyzrážali oxidy železa, ktoré vytvárali pásové červeno sfarbené železné útvary. Až po oslobodení oceánu od železa a iných viacmocných kovov sa obsah kyslíka v atmosfére začal zvyšovať.

S prechodom na fototrofnú výživu vzrástol počet prvých fotosyntetických organizmov, zelených a červených rias. Boj o existenciu bol medzi tými z nich, ktorí boli v osvetlenej časti vodného prostredia, a organizmami, ktoré sa objavili a absorbovali kyslík počas chemosyntézy. Časť kyslíka sa použila na rozklad organických zvyškov. V tomto boji zvíťazili fotosyntetické organizmy, ktoré vytlačili anaeróbne chemosyntetické autotrofy do zóny tvorby hlbokomorského bahna. V dôsledku toho bolo možné premeniť atmosféru bez kyslíka na kyslíkovú. Prechod na aeróbne dýchanie umožnil vznik zložitých mnohobunkových organizmov.

Vytvorenie ozónovej clony nakoniec viedlo k vzniku vysoko organizovaného života na Zemi, ktorý ovládol celý povrch planéty. Ak považujeme vznik života za najdôležitejší fenomén vo vývoji biosféry, potom ďalšou najdôležitejšou udalosťou je objavenie sa fotosyntetických organizmov.

Celé geologické obdobie vývoja Zeme od jej vzniku až po objavenie sa voľného kyslíka v atmosfére sa nazývalo Archaean. Jeho trvanie – približne dve miliardy rokov – predstavuje polovicu geologického života Zeme (4,6 miliardy rokov) a hovorí o extrémne pomalom procese premeny pôvodnej kozmickej hmoty na živú hmotu. Už v tejto fáze formovania biosféry sa všetky geosféry vyvíjali paralelne a vzájomne závislé (tab. 2.1), hoci samotná biosféra bola limitovaná prostredím archejského plytkého teplého oceánu.

Ďalšou etapou evolúcie je vytvorenie mnohobunkových organizmov, ktoré trvalo takmer 2 miliardy rokov prvohôr.

Proterozoikum sa delí na nižšie (pred 2,6-1,9 miliardami rokov), stredné (1,9-1,7 miliardy rokov) a horné - rifské (pred 1,7-0,6 miliardami rokov). Koniec Riphean, trvajúci asi 110 miliónov rokov, sa nazýval Vendian.

Počas celej proterozoickej éry zažila litosféra niekoľko epoch vrásnenia a magmatickej aktivácie, ktoré zavŕšili formovanie žulovo-metamorfného podložia starovekých platforiem.

V spodnom a strednom proterozoiku sa plocha kontinentov postupne zväčšovala. Vo fyzickom zvetrávaní, ktoré sa stalo dominantným v geologickej sedimentácii, zohrávali hlavnú úlohu atmosférické zrážky. Prúdy vody v plášti intenzívne ničili a odplavovali skaly do oceánu. Obzvlášť významný nárast plochy kontinentov nastal v Riphean. V dôsledku najmenej štyroch tektonicko-magmatických epoch vznikli v dávnych geosynklinálnych oblastiach nové horské systémy. Rozličné kontinentálne masy sa spojili do jedného superkontinentu. Je možné, že na začiatku vrchného proterozoika dosiahla oblasť kontinentov najväčšiu veľkosť v celej geologickej histórii Zeme. Skorý superkontinent trval až do konca Vendianu, keď sa začal deliť.

V proterozoiku naďalej existoval plytký teplý oceán s množstvom sopečných ostrovov. Objem vody v ňom postupne narastal.

Atmosférická vrstva pokračovala v raste v dôsledku rozpadu juvenilných plynov. Zvýšil sa obsah kyslíka, ktorý v Ripheanskej atmosfére dosiahol 0,01 % súčasnej úrovne. Niektorí geológovia sa domnievajú, že tvorba kyslíkovej atmosféry prebiehala ešte rýchlejšie.

Zemepisná klimatická zonalita bola pravdepodobne výraznejšia ako v nasledujúcom geologickom čase (Monin a Shishkov, 1979). Dá sa to vysvetliť tým, že rýchlosť rotácie zemegule je väčšia ako teraz a menší objem vzduchového obalu. Zvýšenie hmotnosti atmosféry a s tým spojené zvýšenie výmeny vzduchu, skleníkový efekt, tepelná zotrvačnosť, zvýšenie sklonu rovníkovej roviny Zeme a roviny ekliptiky, ako aj spomalenie dennej rotácie planéty. koncom prvohôr postupne „rozostrená“ klimatická zonálnosť.

Na celkovom pozadí klimatickej heterogenity proterozoika sa vyskytlo niekoľko ľadových epoch, najmä v ripeane.

Na konci spodného proterozoika (pred 2,0 – 1,9 miliardami rokov) sa pravdepodobne objavili eukaryoty – prvé fotoautotrofné organizmy, v bunkách ktorých už bolo jadro. Otázka ich pôvodu nie je definitívne vyriešená. Existujú dve hlavné teórie vzniku a následného vývoja eukaryotov – symbiotická a nesymbiotická. Podľa prvého je vznik eukaryotov spojený s prienikom jedného prokaryotického nejadrového organizmu do druhého.

Druhá teória predpokladá ich pôvod od predkov spoločných s modrozelenými riasami, s jadrom v bunke, živé organizmy získali schopnosť nových dôležitých procesov: mitózy, meiózy a genetickej rekombinácie. Bičíkovce, čiže bicenofory, pochádzajú z prvých eukaryotov.Predstavujú rozsiahlu a rôznorodú skupinu najjednoduchších organizmov, rozšírených v prírode aj v našej dobe. Tieto bunky majú jedno alebo viac jadier, majú všetku rozmanitosť výživy, ktorá je charakteristická pre rastlinné a živočíšne organizmy. V tomto smere sú indikatívni početní zástupcovia rodu Euglena (obr. 1). Mnoho druhov euglena mení svoju stravu v závislosti od podmienok biotopu. V dobrej situácii sa stávajú bezfarebnými a absorbujú z vody hotové organické látky.

Evolúcia autotrofných bičíkovcov so zeleným pigmentom - chlorofylom viedla k vzniku zelených rias, z ktorých zasa vznikli vyššie suchozemské rastliny. Vývoj pohybového aparátu - bičíkov - u bičíkovcov, patriacich medzi heterotrofné eukaryoty, slúžil ako jeden z najdôležitejších momentov pri formovaní organického sveta na Zemi.

Literatúra

1. Kiselev V.N. Základy ekológie: Proc. príspevok.- Minsk: Universitztskae, 1998.- 367 s.

2. Zapolsky A.K., Salyuk A.I. Základy ekológie: Podruchnik/ Zavyd. TO.M. Sitník.— 2. pohľad., prid. a revidované— K.: škola Vishcha,2004. — 382 S

Napriek tomu, že sa o tých vzdialených časoch vie len veľmi málo, mnohé z úžasných tvorov, ktoré v tej dobe obývali Zem, ožívajú v schopných rukách paleontológov a biológov.

Z tvorov sa samozrejme nezachovali žiadne kostry. Väčšinou preto, že v skutočnosti zvieratá v tom čase nemali žiadne kostry. V kambriu však predsa len získali kostenú škrupinu a počiatky notochordu, no vzhľadom na predpis času netreba rátať s ich bezpečnosťou. Všetky informácie o zvieratách vendského obdobia (prekambrium, alebo, ako sa tiež nazýva, ediakar, ktorý trval približne pred 635 až 541 ± 1 miliónom rokov) a kambrium (ktoré začalo približne pred 541,0 ± 1 miliónom rokov a skončilo 485,4 ± 1,9 milióna rokov) vedci získavajú odtlačkami prstov.

Jedným z hlavných zdrojov týchto výtlačkov je dnes Burgess Shale, ktorý sa nachádza v Kanade.

Toto zviera s mäkkým telom z vendského obdobia malo pevnú hlavu v tvare polmesiaca, podobnú štítu trilobita, ako aj dlhé telo, ktoré pozostávalo z rovnakých segmentov a pripomínalo telo mnohoštetinatých červov.

Ďalšie ediakarské zviera, dosť silne pripomínajúce spomínanú ratolesť. Charakteristickou črtou mnohých vendiánskych organizmov je, že segmenty ich tiel sú akoby navzájom posunuté (dickinsonia, charnia atď.), čo je v rozpore so všetkými zákonmi bilaterálnej symetrie (symetria zrkadlového odrazu, v ktorej je objekt má jednu rovinu symetrie, voči ktorej sú jej dve polovice symetricky zrkadlovo zrkadlené; bilaterálna symetria zahŕňa telá ľudí a najmodernejších zvierat - NS). Táto skutočnosť vedcov mätie, pretože sa predtým verilo, že vendianske zvieratá boli predkami annelidov. Dnes je táto myšlienka spochybňovaná, čo je pre výskumníkov, ktorí sa snažia vystopovať pôvod jedného druhu od druhého, veľmi záhadné.

Ďalším „obyvateľom“ vendského obdobia je dikinsonia

Ediakarské zvieratá - iránci (zobrazené modrou farbou), nižšie - trojlúčové albumáre

Ale toto stvorenie z kambrického obdobia sa paleontológom zdalo také úžasné, že sa im na chvíľu zdalo, že vidia halucinácie. Preto ten názov. Koniec koncov, súdiac podľa prežívajúcich odtlačkov tohto zvieraťa, je logické predpokladať, že namiesto nôh malo hroty (a dva alebo tri v jednom segmente) a na jeho chrbte bolo niekoľko mäkkých procesov! Z hľadiska biologickej vedy je to sotva možné. Našťastie sa neskôr našli jasnejšie odtlačky, ktoré ukazujú, že halucigénia bola jednoducho obrátená hore nohami a druhý rad jej mäkkých nôh sa na tlači neodrazil. Takže halucinácia vyzerala takto:

Červovité zviera z kambria. Možno sa živí špongiami, pretože jej pozostatky sa často nachádzajú spolu so zvyškami špongií.

Predstaviteľ novej generácie mnohobunkových organizmov, rodu fosílnych šupinatých živočíchov s mäkkým telom. Predpokladá sa, že Viwaxia žila od konca spodného kambria do stredného kambria.

Primitívne strunatce, dlhé len asi 5 cm, mali možno jednu z prvých tŕňov v histórii. Za milióny rokov sa táto jednoduchá stavba zmení na chrbticu, bez ktorej by sme nemohli stáť ani chodiť. Mimochodom, vzhľad kostry ako takej, ale aj dokonalejšie oči sú jedným z najdôležitejších faktorov charakterizujúcich kambrický výbuch.

Ďalší významný predstaviteľ kambria a nasledujúcich geologických epoch. Ide o vyhynutú triedu morských článkonožcov. Možno jeden z najpočetnejších a najhúževnatejších druhov tvorov, aké kedy na Zemi žili. Trilobity neboli veľmi pekné a podobali sa moderným drevokazom, len boli oveľa tvrdšie a väčšie - dĺžka ich tela mohla dosiahnuť 90 cm.Dodnes je známych viac ako 10 tisíc fosílnych druhov triedy trilobitov.

Zo starogréckej triedy Dinocarida (Dinocarida), do ktorej patrí anomalocaris, sa prekladá ako "nezvyčajné" alebo "strašné" krevety. Pravdepodobne najúžasnejšie zviera kambrických morí. Anomalocaris, predátor rodu fosílnych článkonožcov, nebol okamžite nájdený - najprv objavili jeho časti a dlho pokrčili rukami nad takým úžasným zvieraťom. Takže odtlačok zubatých úst anomalocaris bol považovaný za zvláštnu medúzu s dierou uprostred. Končatiny, ktorými chytil obeť, boli krevety. Obraz sa stal jasnejším, keď sa našiel úplný odtlačok zvieraťa.

Anomalocaris žil v moriach, plával pomocou pružných bočných lopatiek. Patria medzi najväčšie organizmy známe z kambrických ložísk. Dĺžka ich tela mohla dosiahnuť 60 cm a niekedy 2 m.

Nemenej úžasné stvorenia podobné anomalocaris. Rovnako ako Anomalocaris, všetci sú zástupcami vyhynutej triedy dinosaurov. Ale namiesto uchopovacích procesov - „krevety“, má opabinia skladací proboscis a päť očí.

Marella vyzerá ako monštrum z hororových filmov a Hurdia victoria bola jedným z najväčších predátorov kambrijského obdobia, dosahovala dĺžku 20 cm.Ústa týchto tvorov orámovalo 32 doštičiek nesúcich dva alebo tri zuby na každom.

Vo všeobecnosti, ako už bolo niekde napísané, Precambrian by bol ideálny pre milovníkov piva kvôli množstvu občerstvenia. Ako vždy, nie všetci pochopili vtip a začali sa dožadovať čerstvých trilobitov v baroch