Подразделения архея и протерозоя

 

Оглавление 
Введение...................................................................................................................2 
1. Протерозой...........................................................................................................3

2.1Деление протерозоя....................................................................................3

2.2Полезные ископаемые................................................................................4

2. Архей....................................................................................................................5

2.1 Литосфера архея........................................................................................5

2.2 Атмосфера архея........................................................................................5

2.3 Биосфера  архея...........................................................................................6

3.Подразделения архея и протерозоя.....................................................6 
Заключение.............................................................................................................8 Список использованной литературы...................................................................8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Геологическая история Земли насчитывает 4,2-4,0 млрд. лет. Основную ее часть (более 85%) составляет допалеозойский этап, соответствующий времени формирования отложений археозойской и протерозойской групп.

В архейскую эру (от греческого — изначальный, древний) образовались кристаллические породы (граниты, гнейсы, сланцы). В эту эру на Земле происходили мощные горообразовательные процессы. Изучение горных пород этой эры позволило геологам предположить наличие морей и живых организмов в них.

Протерозойская эра (эра ранней жизни) характеризуется отложениями пород, в которых найдены остатки живых организмов. В эту эру на поверхности Земли образовались наиболее устойчивые участки земной коры(платформы). Платформы — эти древние ядра — стали центрами формирования рельефа материков.  
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Протерозой

 

Протерозой, протерозойская эра (от греч. πρότερος (proteros) — более ранний и ζωή (zoe) — жизнь) — геологический эон длительностью около 2 млрд. лет, следующий за археем и предшествующий палеозою. За нижнюю границу протерозоя принято время 2,5 млрд. лет назад. За верхнюю — 542±1 млн. лет.

 

1.1 Деление протерозоя.

 

По современным представлениям протерозой делится на 3 периода: палеопротерозой, мезопротерозой и неопротерозой (таблица 1).Ранее протерозой подразделяли на нижний, средний и верхний (рифей). Сейчас это деление считается устаревшим.

 

Подразделение протерозоя			Конец подразделений (млн. лет)
Протерозой РR	Неопротерозой	Эдиакарий	542
		Криогений	635
		Тоний	850
	Мезопротерозой	Стений	1000
		Эктазий	1200
		Калимий	1400
	Палеопротерозой	Статерий	1600
		Орозирий	1800
		Риасий	2050
		Сидерий	2300

 

Таблица 1-деление протерозоя

Деление протерозоя на отдельные периоды не случайно и базируется на стратиграфических исследованиях. Так, палеопротерозой — время достижения кислородом «точки Пастера» — 1 % от его содержания в атмосфере, современной нам. Произошло это событие 2 млрд. лет назад и носит название кислородной катастрофы. Учёные считают, что такая концентрация кислорода достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов, т.е. организмов, нуждающихся в свободном молекулярном кислороде для поддержания своей жизнедеятельности. В отличии от аэробных анаэробные организмы, разнообразие которых в то время было существенно больше, в большинстве своём вымерли. Для них молекулярный кислород был губительным.

Кроме кислородной катастрофы в эпоху палеопротерозоя наступает первая стабилизация континентов.

Следующий за палеопротерозоем мезопротерозой — время формирования суперконтинента Родиния.

Наконец последний из протерозойских периодов — неопротерозой характеризуется распадом Родинии и масштабным оледенением, охватившим практически всю поверхность суши. Кроме того именно к этому временному интервалу относятся древнейшие ископаемые останки животных, что связано с формированием у них твёрдого скелета.

 

1.2 Полезные ископаемые.

 

С криптозойскими отложениями связаны месторождения разнообразных полезных ископаемых. Так, в архее выявлены месторождения руд хромитов (Австралия, Северная Америка, Африка), медноникелевых руд, золота, железа (Канадский, Балтийский щиты, Австралия), колчеданно – медно – золото — серебряная минерализация, редкометалльные пегматиты и др. Открыты крупнейшие месторождения железных руд, называемых джеспилитами (англ. «джаспер» — яшма), или железистыми кварцитами.

Это — глубоко метаморфизованные слоистые кварцево-железистые породы, осадочного или вулканогенно-осадочного происхождения. Некоторые ученые считают, что джеспилитовые месторождения железных руд образовались в результате деятельности железобактерий. Они известны в протерозое России, Украины, Северной Америки, Бразилии, Индии, Южной Африки. В России к ним относятся, в частности, месторождения железных руд Курской магнитной аномалии, а также месторождения Карелии, Кольского полуострова, Восточной Сибири. Железистые кварциты района Исуа в Гренландии являются древнейшими датированными горными породами Земли (3,76 млрд. лет).

Среди полезных ископаемых протерозоя, кроме железных руд, главное место занимают руды марганца, никеля,  кобальта, меди, хрома, полиметаллов и урана, золото и алмазы. С вендскими отложениями связаны месторождения меди. свинца, цинка бокситов, фосфоритоф, нефти и горючих газов, гипса и каменной соли. 

 

2. Архей.

 

Архейская эра является древнейшей из собственно геологических эр. В ее начале возникли первые водоемы, в которых начали накапливаться осадки, из них образовались древнейшие осадочные породы. Пока неизвестно, когда появились первые осадочные породы, ведь даже самые древнейшие из них, найденные человеком, образовались за счет разрушения каких-то еще более древних горных пород. Поэтому начало архейской эры, а следовательно, и всей геологической истории Земли принимают условно — по возрасту наиболее древних осадочных пород, известных в настоящее время на Земле. Таковыми являются горные породы Юго-Западной Гренландии, возраст которых оценивается в 3,76—3,98 млрд. лет (установлено стронциевым методом).

2.1 Литосфера архея.

 

В архейском эоне, продолжавшуюся 1,6 млрд. лет (4,2-2,6 млрд. лет назад), интенсивно проявлялись магматизм и складчатость (о том, каким был рельеф Земли в архее, можно судить по космическим снимкам поверхности Луны. Ее рельеф создан  вулканической деятельностью и столкновениями с метеоритами). По-видимому, в начале архея и Земля подверглась бомбардировке каменными и железными метеоритами. В конце архея проявились древнейшие складчатые движения. Они явились причиной залегания протерозоя на архее с крупным структурным несогласием. Ныне архейские породы слагают складчатый фундамент платформ. Они выходят на поверхность в области Балтийского, Алданского, Канадского и других щитов.

2.2 Атмосфера архея.

 

В то время на Земле уже существовали атмосфера и гидросфера. Атмосфера содержала пары воды, углекислоту, аммиак, метан, водород  и другие газы. Древние процессы выветривания, эрозии, денудации привели к уничтожению и выравниванию возвышенного рельефа. Уносимые  текучими водами обломочные частицы осаждались в архейских морях. Так  возникли  первичные осадочные толщи  на Земле.

2.3 Биосфера архея.

 

Биосфера начала формироваться на самых ранних стадиях развития планеты. Память об органическом мире архея донесли до нас сохранившиеся в осадочных пластах следы жизнедеятельности обитавших в морях первых микроскопических примитивных одноклеточных организмов – фотосинтезирующих сине-зеленых водорослей и бактерий. По косвенным признакам граница наличия биоты на Земле отодвигается все дальше и дальше. Датские ученые обнаружили в породах формации Исуа в Гренландии в углеродистых прослоях возрастом 3760 млн. лет надежные следы фотосинтеза. Эти породы являются вообще древнейшими на Земле осадочными образованиями.

В последнее время многие ученые (Г.А.Заварзин и др.) сдвигают время появление простейших живых веществ практически к концу процесса планетной аккреции. При этом речь уже идет не об отдельных видах организмов, а о целостных экосистемах, включающих симбиозы живых существ и среды их обитания. Первыми вещественными следами являются слоистые кремнистые и известковые постройки – строматолиты (греч. «строма» — покров, «литос» — камень). Они обнаружены в Гренландии, Австралии и Южной Африке. Эти примитивные формы жизни являются уже достаточно сложными организмами.

3. Подразделекние архея и протерозоя.

 

Архейская группа состоит из двух комплексов: Кольского и беломорского, сложенных глубоко метаморфизованными породами. Древнейший кольский комплекс сохранился на очень небольших участках. Это гнейсы, происшедшие за счет глубокого метаморфизма (ультраметаморфизма) вулканических пород основного состава. Возраст пород Кольского комплекса более 3000 млн. лет.

Беломорский комплекс распространен шире, породы обнажаются по берегам Белого моря и образуют архейский Беломорский массив. Это различные гнейсы и кристаллические сланцы, происшедшие за счет глубокого метаморфизма как магматических, так и осадочных пород. Среди них встречаются также мраморы. Все породы очень сильно перемяты в сложные складки, их мощность составляет несколько километров. Возраст пород беломорского комплекса определен в интервале 2900—2600 млн. лет.

Породы беломорского комплекса залегают в сравнительно просто построенных уплощенных впадинах, отличающихся от настоящих геосинклиналей. Поэтому их называют «протогеосинклиналями» (т. е. предшественниками геосинклиналей). В результате беломорской складчатости, которая проявилась в конце архейской эры, протогеосинклинали превратились в архейские складчатые массивы.

Протерозойские породы распространены шире архейских, они образуют складчатые системы северо-западного направления. В составе протерозоя на Балтийском щите выделены три комплекса: нижнекарельский, верхнекарельский и ятулийский.

Нижнекарельский комплекс состоит из разных кристаллических сланцев, кварцитов, мраморов и гнейсов мощностью в Карелии 2000—3500 м, а в Финляндии — до 8000—12000 м. Большинство этих пород имело морское происхождение; первоначально они представляли собой глинистые, песчаные и карбонатные осадки, которые чередовались с продуктами подводного вулканизма — лавами, туфами. Позже все они подверглись метаморфизму и превратились в указанные метаморфические породы. Нижнекарельский комплекс прорван различными интрузиями (граниты, габбро и др), все породы смяты в сложные линейные складки. Состав, мощность и условия залегания пород нижнекарельского комплекса свидетельствуют о том, что они формировались уже в настоящих геосинклинальных условиях. Возраст нижнекарельского комплекса отвечает большей части раннего протерозоя (породы формировались в интервале 2600—1900 млн. лет) и в конце этого рубежа все породы были охвачены карельской складчатостью.

Верхнекарельский комплекс сильно отличается от нижнекарельского как по составу, так и по условиям залегания пород. Он состоит в основном из обломочных пород — метаморфизованных конгломератов, кварцитов, кварцитовидных песчаников с прослоями вулканических образований. Все эти породы имеют меньшую мощность, слабее метаморфизованы и образуют более простые складчатые структуры, чем нижнекарельские. По своему характеру они напоминают молассовую формацию, которая образуется на орогенном, заключительном этапе геосинклинального развития. Верхнекарельский комплекс формировался в интервале 1900—1800 млн. лет.

Ятулийский комплекс представлен слабометаморфизованными осадочными породами: кварцитовидными песчаниками, глинистыми и кремнистыми сланцами, мраморизованными доломитами, залегающими почти горизонтально и имеющими мощность до 700—1200 м. Редко встречаются вулканические породы. По составу отложений, мощности и условиям залегания ятулийский комплекс отвечает уже платформенному этапу развития. Возраст ятулийского комплекса — конец раннего протерозоя (интервал 1800—1650 млн. лет); в это время начал формироваться платформенный чехол Восточно-Европейской платформы.

После образования ятулийского комплекса произошло внедрение своеобразных гранитов рапакиви (по-фински означает «гнилой камень»). Эти темно-красные граниты имеют очень крупные кристаллы полевых шпатов, они внедрялись и застывали в платформенных условиях и не подверглись дальнейшей деформации и метаморфизму. В Карелии, Финляндии и Швеции этими гранитами сложены крупные массивы, они давно разрабатываются как ценный строительный материал. В Санкт-Петербурге из этих гранитов были высечены Александрийская колонна и колонны Исаакиевского собора.