De la originea pământului până acum 570 de milioane de ani.
Epoca precambriană a durat de la formarea Pământului până la apariția primelor organisme multicelulare în urmă cu aproximativ 570 de milioane de ani. Vârsta celor mai vechi roci cunoscute de noi este de numai 3,9 miliarde de ani, așa că știm puțin despre tinerețea planetei noastre. Mai mult, chiar și aceste roci au suferit transformări atât de mari de-a lungul a miliarde de ani, încât ne pot spune puțin despre nimic.
Cu aproximativ 2,5 miliarde de ani în urmă, întregul pământ terestru a fost, aparent, unit într-un singur supercontinent uriaș, care ulterior s-a împărțit în mai multe.
Până la sfârșitul erei precambriene, continentele s-au contopit din nou, formând un nou supercontinent. Toate aceste perturbări pe uscat și pe mare au fost însoțite de schimbări climatice grandioase. În timpul Precambrianului, lumea a cunoscut cel puțin trei ere glaciare. Cel mai vechi a început acum aproximativ 2,3 miliarde de ani. Cea mai grandioasă glaciație din întreaga istorie a planetei noastre a avut loc între 1 miliard și 600 de milioane de ani în urmă.
Atmosfera timpurie a Pământului nu conținea oxigen. Constă în principal din gaz metan și amoniac, cantități mai mici de hidrogen sulfurat, vapori de apă, azot și hidrogen, precum și monoxid și dioxid de carbon. Cu toate acestea, odată cu apariția vieții pe Pământ, imaginea s-a schimbat dramatic.

Primele celule. Metanul și alte gaze conținute în atmosfera primitivă a Pământului, dizolvate în apa mărilor, lacurilor și bălților, formând un „bulion” chimic complex (1). Experimentele de laborator au arătat că sub influența unei descărcări fulgere într-o astfel de „bulion” încep să apară reacții chimice și se formează compuși chimici mai complecși, foarte asemănători cu cei găsiți în celulele vii (2). În cele din urmă, unii dintre compușii organici au dobândit capacitatea de a se reproduce singuri, adică au început să creeze copii ale lor (3). Globulele de grăsime erau de asemenea conținute în același „bulion” (4). Când vântul a agitat puternic „bulionul”, unii compuși complecși puteau intra în interiorul acestor globule de grăsime (5) și să rămână acolo „închiși”. De-a lungul timpului, aceste structuri hibride au evoluat în celule vii înconjurate de o membrană grasă.
Problema vieții.

Toate ființele vii conțin un anumit set de compuși chimici speciali.
Celula este formată în principal din proteine ​​sau din substanțele sintetizate de acestea. Toate proteinele găsite în materia vie sunt formate din fire de substanțe chimice speciale - aminoacizi. Celulele conțin și o altă substanță chimică, ATP, care este folosită pentru a stoca energie.
Programul de a crea celule noi - și chiar noi animale sau plante - există ca un cod chimic special conținut într-o moleculă lungă numită ADN. Fiecare specie de organisme vii are propriul său tip special de ADN. Toate aceste substanțe - proteine, ATP și ADN - conțin carbon, adică sunt compuși organici. Dar cum au apărut primele substanțe organice?

Viața pune experimente

Gazele care au format atmosfera timpurie a Pământului s-au dizolvat treptat în Oceanul Mondial și în el a apărut un fel de „supă caldă” de compuși chimici. Deoarece nu exista oxigen în atmosferă, nu exista un strat de ozon (ozonul este un tip de oxigen) care să protejeze suprafața pământului de radiațiile solare ultraviolete dăunătoare.
În anii 20. Secolului 20 Omul de știință rus Alexander Oparin și omul de știință englez John Haldane au prezentat o ipoteză conform căreia, timp de multe milioane de ani, această radiație,
împreună cu descărcările de fulgere, au creat compuși chimici din ce în ce mai complecși în „bulionul” chimic, până când în cele din urmă a apărut un compus organic - ADN, capabil să se reproducă singur.
În anii 50. Secolului 20 Chimistul american Stanley Miller a decis să testeze această ipoteză. A amestecat metan și amoniac pe suprafața apei calde și a trecut un curent electric prin ele, creând ceva ca un fulger. Miller a repetat acest experiment de multe ori, modificând compoziția amestecului de gaze și regim de temperatură. În mai multe cazuri, a descoperit că, după numai 24 de ore, aproximativ jumătate din carbonul conținut de metan a fost transformat în compuși organici precum aminoacizi. Prin urmare, putem concluziona că, cu suficient timp și compoziția corespunzătoare a amestecului de gaze, compuși chimici mai complecși s-ar putea forma în același mod, poate chiar și cei care fac parte din ADN.

Primele celule vii

„Culionul” chimic din oceanul primitiv a devenit mai gros și în el s-au format din ce în ce mai mulți compuși noi. Unele dintre ele au format pelicule continue subțiri la suprafața apei - ca o peliculă de petrol vărsată pe mare. Apa a fost amestecată, de exemplu, în timpul unei furtuni, iar filmul a fost rupt în formațiuni sferice separate, asemănătoare bilelor de ulei. În interiorul lor se aflau compuși chimici separați care au început să semene cu celulele vii reale. De îndată ce moleculele de ADN s-au format în „bulion” și s-au găsit, împreună cu alte substanțe, în interiorul unei astfel de învelișuri, a marcat începutul vieții pe Pământ.
Primele celule semănau în multe privințe cu bacteriile moderne. Ei au produs energia necesară prin divizarea compușilor anorganici. Celulele ar putea extrage carbon din metan, precum și din monoxid de carbon și dioxid de carbon dizolvat în apă.
Din hidrogen sulfurat și alți compuși care o conțin, au extras hidrogen. Toate aceste elemente ale celulei au fost folosite pentru a reproduce noua materie vie. Bacteriile similare se găsesc acum în jurul izvoarelor minerale fierbinți și al vulcanilor activi.

Formele primitive de bacterii și cianuri (alge albastre-verzi) se găsesc încă din abundență în izvoarele minerale fierbinți. Unii dintre ei folosesc minerale din aceste surse drept „materii prime” pentru fotosinteză.
Oamenii de știință cred că viața ar fi putut avea originea într-un mediu similar. În partea de jos a imaginii, dacă te uiți cu atenție, poți distinge două persoane pe poteca din apropierea sursei.
Îmblanzirea energiei soarelui.

Următoarea etapă cea mai importantă în procesul evolutiv este îmblânzirea energiei solare de către materia vie. În loc să extragă energie din compușii anorganici, celulele au început să folosească direct energia luminii solare.
Aceasta a marcat începutul fotosintezei, un proces special în care plantele sintetizează nutrienți folosind energia luminii solare. Și în loc să extragă hidrogenul de care au nevoie din substanțe precum hidrogenul sulfurat, au învățat să-l extragă dintr-o substanță mult mai comună - apa.

Fotosinteza: un salt uriaș în evoluție

Plantele, algele și unele tipuri de bacterii „captează” lumina soarelui cu ajutorul compușilor chimici colorați conținuti în celule – așa-numiții pigmenți. Ei folosesc această energie luminoasă pentru a sintetiza toți compușii organici de care au nevoie pentru creștere și reproducere. Acest proces se numește fotosinteză, ceea ce înseamnă „creare cu ajutorul luminii”. Pentru a crea compuși complecși, cum ar fi zaharoza sau proteinele găsite în celulele vii, din substanțe chimice simple, cum ar fi apa sau dioxidul de carbon, trebuie să cheltuiți o anumită cantitate de energie. Este foarte asemănător cu construirea unui perete: pentru a ridica cărămizi în vârful peretelui și a le fixa la loc, ai nevoie de energie. În fotosinteză, această energie provine din lumina soarelui. Dioxidul de carbon (conținând carbon și oxigen) și apa (cuprinzând hidrogen și oxigen) dau carbon, oxigen și hidrogen. Din acestea sunt sintetizate zaharoza și alți compuși organici produși în timpul fotosintezei. În acest caz, nu tot oxigenul este consumat, o parte din el este eliberat în atmosferă.
Pentru a capta razele soarelui, aceste noi celule fotosintetice au produs pigmenți, substanțe colorate capabile să absoarbă lumina. Până în acel moment, viața pe Pământ era plictisitoare și incoloră. Acum a început să se joace cu multicolorul noilor culori. De acum înainte, organismele vii nu mai sunt legate de locuri cu substanțe deosebit de consumatoare de energie: apa și lumina soarelui au devenit surse de energie mult mai accesibile.
Noile fotosintetizatoare trăiau în principal în izvoarele minerale și în apele calde de coastă ale mărilor, unde era suficient de puțin adânc pentru ca lumina soarelui să ajungă la ele, dar în același timp suficient de adânc pentru a le proteja de efectele nocive ale radiațiilor ultraviolete. Unele dintre celule au continuat să elibereze hidrogen din hidrogen sulfurat; descendenții lor se găsesc încă în apropierea izvoarelor minerale fierbinți.

Stromatoliți vii în Shark Bay, Australia. Deoarece fotosinteza are loc în stromatoliți, aceștia extrag din apă dioxidul de carbon dizolvat în acesta. În acest caz, din soluție se eliberează carbonat de calciu (var). Slimul lipicios produs de stromatoliți prinde particule mici de var și, în cele din urmă, se formează straturi de calcar.
Imagine în secțiune a unui stromatolit fosil care arată straturi de calcar și cianobacterii.
Epoca stromatoliților.

Unele dintre cele mai vechi organisme fotosintetice care au ajuns la noi sub formă fosilă sunt stromatoliții (vezi și p. 34). Aceste structuri ciudate par la prima vedere a fi compuse din multe inele de calcar separate de straturi conice subtiri. De fapt, au fost formate din organisme primitive asemănătoare celor mai simple cianoacterii, care sunt uneori numite alge albastru-verzi. Stromatoliții se distingeau printr-o varietate incredibilă de forme și dimensiuni. Unele erau rotunde ca cartofii, altele erau în formă de con, altele erau înalte și subțiri sau chiar ramificate.
Stromatolitele fosilizate se găsesc în toată lumea. În multe locuri formează recife uriașe, care se ridică adesea de pe fundul mării la sute de metri prin apă limpede, ca recifele de corali moderne de la tropice. Cele mai vechi stromatoliți fosile au fost găsite în Australia de Vest, în roci vechi de 2,8 miliarde de ani. Cu toate acestea, structuri neidentificate, care, potrivit oamenilor de știință, ar putea fi și stromatoliți fosilizați, se găsesc chiar și în roci care au o vechime de cel puțin 3,5 miliarde de ani. Stromatoliții vii trăiesc astăzi pe Pământ. Ei, ca și strămoșii lor îndepărtați, preferă apa caldă și puțin adâncă. Cu toate acestea, gama actuală de stromatoliți este limitată doar la acele locuri în care există puține animale care se hrănesc cu ei.

depozite roșii

Unele dintre cele mai vechi fosile, inclusiv multe stromatoliți, apar în roci numite șisturi, ceea ce nu este tipic pentru rocile sedimentare din epocile ulterioare. Acest lucru i-a derutat pe geologi pentru o lungă perioadă de timp, până când în cele din urmă și-au dat seama că formarea unor astfel de straturi este asociată cu activitatea vitală a stromatoliților. Treptat, concentrația de oxigen din oceane a crescut și a început să intre în reacții chimice cu fierul dizolvat în apă. format
con" cu învelișul său propriu - așa-numitele organite. Fiecare compartiment avea un mediu intern special, așa că în prezent au avut loc diverse procese în diferite părți ale celulei. Acum reacțiile chimice din celule au început să se desfășoare mult mai eficient. ADN - o substanță Conținând codul genetic - a fost ordonat în Structuri cromozomiale speciale. Oamenii de știință cred că aceste noi celule s-au format atunci când celulele aerobe au invadat alte celule, poate pentru a se proteja de noi celule „prădătoare”, în timp ce noile celule au împărțit energie și au produs substanțe chimice unele cu altele.
compuși ai fierului și oxigenului - așa-numiții oxizi de fier. Nu s-au putut dizolva în apă și s-au așezat pe fund împreună cu alte sedimente.
În urmă cu aproximativ 2,2 miliarde de ani, pe uscat au început să se formeze și roci sedimentare de un nou tip, așa-numitele depozite de culoare roșie. Aceste roci conțineau o cantitate mare de oxizi de fier, ceea ce le dădea o nuanță roșiatică de culoare ruginii. „Deci, până atunci, oxigenul a apărut în atmosferă. Tot fierul din ocean era deja legat și excesul de oxigen a intrat în atmosferă în forma de gaz.

otrăvit cu oxigen

De-a lungul Precambrianului, concentrația de oxigen din atmosfera Pământului a crescut constant. Cu toate acestea, acest lucru nu a adus nimic bun pentru multe organisme vii din acea vreme. Pentru ei, a fost echivalent cu o poluare atmosferică masivă. La urma urmei, primele organisme vii au apărut într-un mediu fără oxigen, iar oxigenul s-a dovedit a fi o otravă mortală pentru ele. Multe specii au dispărut de pe fața Pământului - aceasta a fost prima mare extincție din istoria sa. Căile evoluției sunt cu adevărat imperceptibile: astăzi nu ne putem imagina viața fără oxigen, iar pentru primele organisme vii, oxigenul din atmosferă era mortal.
În cele din urmă, evoluția a produs celule capabile nu numai
trăiește într-un mediu cu oxigen, dar și transformă-l în avantajul tău. La urma urmei, unii compuși formați în timpul fotosintezei pot fi scindați cu ajutorul oxigenului, iar energia eliberată în acest caz poate fi folosită pentru a crea o serie de compuși noi. În majoritatea celulelor vii, procesul de respirație continuă în acest fel. Oamenii de știință o numesc respirație aerobă („aerobă” înseamnă „folosirea aerului”). În timpul acestui proces, este eliberată mult mai multă energie decât în ​​orice alte procese de biodegradare care au loc fără participarea oxigenului. Unele celule care „respiră” au dobândit chiar capacitatea de a absorbi alte celule, folosindu-le ca hrană.

Primele celule, așa-numitele procariote (stânga), erau extrem de primitive. Toate substanțele chimice pe care le conțineau, inclusiv ADN-ul cu codul genetic, au fost amestecate și împrăștiate în întreaga celulă. Ulterior, celulele eucariote (dreapta) au avut mici compartimente interne cu propria lor membrană. Ele conțineau substanțe chimice pentru anumite reacții și fiecare dintre ele avea exact mediul necesar pentru cursul cel mai rapid al acestei reacții. ADN-ul a fost concentrat în cromozomi localizați în interiorul nucleului celular, înconjurat de o înveliș nuclear. Nucleul controla toată viața celulei.
Stabilirea scenei pentru evoluție.

Oxigenul s-a acumulat în atmosferă, iar acolo a început să se formeze stratul de ozon, care a absorbit radiațiile ultraviolete dăunătoare ale Soarelui. Acum viața a putut să se apropie de suprafața oceanelor și chiar să pătrundă în regiunile umede de coastă ale pământului. De asemenea, cianobacteriile au devenit din ce în ce mai complexe. Au început să se grupeze în bulgări și fire subțiri. Cu toate acestea, noile celule aerobe care respiră oxigen au preluat treptat controlul.

Variabilitatea este catalizatorul vieții

Mai important, celulele noi au început să se înmulțească într-un mod complet diferit. În loc să se împartă pur și simplu în jumătate și să formeze alte două celule - copii exacte ale celei anterioare, aceste celule noi au început să facă ceva ciudat. Două celule s-au unit într-una, și-au schimbat o parte din ADN-ul și apoi s-au împărțit din nou în două sau mai multe celule noi. Aceasta se numește reproducere sexuală. Noile celule aveau acum ADN amestecat de la ambii părinți. Reproducerea sexuală a dus la o creștere bruscă a variabilității între celule, care, la rândul său, a dat un impuls puternic procesului evolutiv.

Prima mare extincție

Precambrianul târziu a fost marcat de grandios dezastre naturale. Acestea au fost însoțite de numeroase erupții vulcanice, cutremure și procese de construcție a munților. O cantitate imensă de cenușă vulcanică aruncată în atmosferă a dus la o răcire a climei; mase uriașe de pământ s-au deplasat spre pol, iar colțuri de gheață uriașe s-au răspândit pe tot globul.
În această perioadă, multe specii de organisme antice au dispărut. În cele din urmă, gheața a început să se topească, nivelul oceanului a crescut treptat, iar apa a inundat regiunile de coastă ale continentelor. Pentru creaturile care trăiau în ape puțin adânci s-au deschis pământuri noi, încă neocupate, cu posibilități nelimitate de a duce un stil de viață specializat. Până atunci, mult mai puține radiații ultraviolete periculoase de la Soare ajungeau la suprafața Pământului decât înainte, deoarece nu putea depăși stratul de ozon îngroșat. În plus, acum era mai mult oxigen în atmosferă, ceea ce se potrivea destul de bine noii generații de organisme vii.

Astăzi, o mare varietate dintre cele mai diverse organisme unicelulare trăiește în straturile superioare ale oceanelor. Multe dintre ele trebuie să fie foarte asemănătoare cu cele care au locuit mările din epoca precambriană. Sus: Iată scheletul microscopic, vitros, al radiolarilor, animale unicelulare cu apendice lungi și subțiri acoperite cu mucus lipicios, cu care prind prada - organisme minuscule. Partea de jos: Cochiliile foraminifere calcaroase cu mai multe camere sunt fosile ghid importante. Aceste cochilii formează baza unor tipuri de calcar. La fel ca radiolarii, foraminiferele unicelulare aveau apendice lungi lipicioase pentru prinderea pradei.
Misterul organismelor pluricelulare.

Nimeni nu știe exact cum au apărut primele animale multicelulare. Poate că, la un moment dat, celulele divizate au încetat să se separe complet unele de altele. Sau, dimpotrivă, diferite celule au început să se unească și să se organizeze. La prima vedere, acest lucru pare incredibil, dar nu vă grăbiți să trageți concluzii. În 1907, biologul H. J. Wilson a efectuat o serie de experimente cu bureți. A tăiat buretele roșu în bucăți mici și a început să le treacă printr-un dispozitiv special pentru a separa celulele unele de altele - până când în cele din urmă a obținut un precipitat roșu într-o carafă cu apă. Spre surprinderea lui, în câteva ore, celulele au fost din nou grupate într-un singur întreg. Apoi au început treptat să se autoorganizeze într-un nou burete, formând camere, canale și tubuli ramificați. O săptămână mai târziu, buretele era ca nou. Poate așa s-au format primele animale multicelulare.
Acum există creaturi atât de ciudate precum mucegaiurile de slime sau mixomicetele. Arată ca niște bulgări de slime viu colorate care se târăsc de-a lungul pământului sau de-a lungul scoarței copacilor. Un tip de mucegai slime, mucegaiul slime celular, își petrece cea mai mare parte a vieții ca celule individuale, roiind în sol, unde se hrănesc cu bacterii. Dar, atunci când hrana se usucă, fiecare celulă produce o substanță specială care atrage alte celule de mucegai slime. Milioane dintre aceste celule se reunesc și formează o masă celulară uriașă care seamănă mult cu un organism multicelular. Această masă se mișcă și reacționează la lumină și substanțe chimice ca un singur animal. În cele din urmă, mucegaiul slime apare sub forma unui corp fructifer, în multe feluri similar cu sporangiul unei ciuperci. Are un picior înalt cu un înveliș exterior protector, iar deasupra este situat un sac de spori.

Urme în nămol

Aceste animale timpurii cu corp moale au avut puține șanse de a fi conservate ca fosilă. Și-au lăsat însă urme sau, mai exact, amprente în stânci. Gropile din care animalele cu corp moale au obținut hrană, amprente corporale și urme în grosimea nămolului, unde s-au odihnit, au fost găsite în roci care au o vechime de 700 de milioane de ani sau mai mult. Cu toate acestea, în zăcăminte, până la cei a căror vârstă este de 640 de milioane de ani, astfel de urme sunt extrem de rare. În această perioadă, glaciația Precambrianului târziu tocmai ajunsese la sfârșit și s-au format condițiile pentru o nouă explozie evolutivă grandioasă.

O ființă sau mai multe organisme? Ca răspuns la un „semnal” chimic, milioane de celule de mucegai mucegai asemănător amibei se reunesc pentru a forma o peliculă în mișcare care eliberează în cele din urmă capsule de spori cu tulpini lungi, la fel ca ciupercile protozoare.
Animale Ediacaran.

Într-o parte îndepărtată a Australiei de Sud, în Munții Ediacaran, există roci sedimentare antice de mică adâncime și de coastă, care au o vechime de 640 de milioane de ani. Aici s-au păstrat multe resturi fosile de animale din epoca precambriană. În aceste roci au fost găsite cel puțin 30 de genuri diferite de organisme multicelulare; trebuie remarcat faptul că ansambluri similare de fosile se găsesc în roci de aceeași vârstă în multe locuri de pe glob.
Animalele ediacarene trăiau în principal pe fundul mării. S-au hrănit cu un strat de materie organică (detritus) care acoperea nămolul de fund format din rămășițele multor organisme unicelulare care locuiau în coloana de apă de deasupra lor. Viermii plati și anelide au înotat deasupra fundului sau s-au târât printre sedimente. Nu aveau unde să se grăbească, pentru că erau foarte puțini prădători (animale care se hrănesc cu alte animale).
Penele de mare s-au ridicat de pe fundul mării ca un fel de flori asemănătoare unei pene, filtrănd cu grijă apa în căutarea hranei. Viermii tubulari zac printre sedimentele de la fund, mișcându-și tentaculele în apa încărcată cu detritus. Echinoderme primitive, rude ale stelelor de mare moderne și arici de mare, și-au petrecut întreaga viață într-un strat gros de nămol. Erau și multe animale mari, plate în formă de clătită; aceste creaturi asemănătoare meduzelor par să fi trăit și pe fundul noroios. Și deasupra lor în apa mării pluteau încet meduze adevărate.

Precursori ai viitorului

În zăcămintele Ediacaran, există numeroase amprente fosilizate de animale cu corp moale care s-au târât cândva de-a lungul fundului mării. În unele locuri, în noroi erau imprimate semne pereche în formă de V, similare cu zgârieturile lăsate de perechile de picioare minuscule. Poate că acestea sunt urme ale artropodelor primitive, sau ale artropodelor, strămoșii îndepărtați ai trilobiților fosile, precum și ale insectelor moderne - păianjeni și scorpioni. Adevărat, rămășițele solide ale acestor animale nu au fost încă găsite: se pare că nu au dobândit încă o coajă tare.

Toate animalele ediacarene erau moale. Acolo trăiau multe soiuri de meduze (1). Dixonia (2) și spriggins (3) erau creaturi plate, asemănătoare viermilor. Spriggin avea multe plăci de înot minuscule de-a lungul părților laterale, precum viermii marini moderni. Poate că acest animal este strămoșul trilobiților. Charniodisk (4), rank" (5) și pteridinium, pene de mare în formă de frunză erau colonii de animale minuscule asemănătoare hidrei care filtrau particulele de hrană din apă. Dar tribrachidium (7) este un mister complet pentru noi. Avea un Y -gura centrală în formă de procese asemănătoare perilor, posibil strămoșul echinodermelor moderne.

ζωή, zoe- viața) - denumirea generală a acelei părți din istoria geologică a Pământului, care a precedat începutul perioadei cambriene, când a apărut o masă de organisme care au lăsat resturi fosile în rocile sedimentare.

Precambrianul reprezintă cea mai mare parte a istoriei geologice a Pământului - aproximativ 3,8 miliarde de ani. În același timp, cronologia sa este dezvoltată mult mai rău decât Fanerozoicul care a urmat-o. Motivul pentru aceasta este că resturile organice din depozitele precambriene sunt extrem de rare, ceea ce este una dintre trăsăturile distinctive ale acestor formațiuni geologice antice. Prin urmare, metoda paleontologică de studiu nu este aplicabilă straturilor precambriene.

Studiul intensiv al istoriei geologice a Precambrianului a început la sfârșitul secolului al XX-lea, datorită apariției unor metode puternice de geocronologie izotopică.

Diviziunea stratigrafică a Precambrianului a făcut obiectul multor dezbateri. Este, în general, împărțit în Vendian, Proterozoic și Archean. În anii '90, Comisia Stratigrafică a adoptat o scară de timp precambriană unificată, dar provoacă multe controverse.

Rocile precambriene ies la suprafața pământului pe scuturi cristaline și formează fundația platformelor. Foarte des au trecut prin mai multe etape de deformare severă, metamorfism, intruziune a topiturii și topire parțială. Descifrarea unor astfel de evenimente este o sarcină descurajantă, iar geologia precambriană este considerată de specialiști ca fiind una dintre cele mai complexe domenii ale geologiei.

Lumea organică a erei arheice

Resturile organice sunt aproape inexistente în zăcămintele arheene, dar nu rezultă de aici că animalele și plantele nu au existat deloc în epoca arheeană. Se crede că în Arhee, cel puțin la sfârșit, pe glob trăiau organisme unicelulare și poate multicelulare care nu aveau un schelet mineral care să poată fi păstrat în stare fosilă până în zilele noastre.

Lumea organică a erei proterozeene

Resturile organice sunt mult mai frecvente în depozitele proterozoice decât în ​​cele arheene. Ele sunt reprezentate de secreții calcaroase de alge albastru-verzui, schelete silicioase și calcaroase de radiolari și foraminifere, spicule de bureți, pasaje de viermi, resturi de celenterate și artropode și cochilii primitive de brahiopode. Pe lângă algele calcaroase, acumulările de materie grafit-carbonoasă formate ca urmare a descompunerii se numără printre cele mai vechi resturi vegetale. Corycium enigmaticum. Alge filamentoase, filamente fungice și forme asemănătoare cocolitoforelor moderne au fost găsite în ardeziile silicioase ale formării minereului de fier din Canada. Bacteriile feroase au fost găsite în cuarțitele feruginoase din America de Nord și Siberia.

Structura și compoziția Precambrianului

Fundația Wikimedia. 2010 .

Vezi ce este „perioada precambriană” în alte dicționare:

App. 1. raport cu substantiv. Precambrian asociat cu acesta 2. Peculiar Precambrianului, caracteristic acestuia. 3. Format în perioada precambriană. Dicţionar explicativ al lui Efraim. T. F. Efremova. 2000... Dicționar explicativ modern al limbii ruse Efremova

O parte a lumii Europa... Wikipedia

După cum am subliniat deja, sistemul de ființe vii este indisolubil legat de filogenia lor. Acestea sunt două laturi ale aceluiași fenomen: sistemul este o stare statică a lumii animale moderne, filogenetica dă o idee despre proces ... ... Enciclopedia biologică

În ciuda faptului că se știu foarte puține despre acele vremuri îndepărtate, multe dintre creaturile uimitoare care au locuit Pământul în acea epocă prind viață în mâinile capabile ale paleontologilor și biologilor.

Dintre creaturi, desigur, nu s-au păstrat schelete. Mai ales pentru că, de fapt, animalele nu aveau schelete în acel moment. În Cambrian, totuși, au dobândit o coajă osoasă și începuturile unei notocorde, dar din cauza prescripției timpurilor, nu trebuie să se bazeze pe siguranța lor. Toate informațiile despre animalele din perioada Vendiană (Precambrian, sau, cum se mai numește, Ediacaran, care a durat de la aproximativ 635 până la 541 ± 1 milion de ani în urmă) și Cambrian (care a început cu aproximativ 541,0 ± 1 milion de ani în urmă și s-a încheiat cu 485,4 ± 1,9 milioane de ani în urmă) oamenii de știință primesc prin amprente.

Una dintre principalele surse ale acestor amprente astăzi este Burgess Shale, situat în Canada.

Acest animal cu corp moale din perioada vendiană avea un cap solid în formă de semilună, asemănător cu un scut de trilobiți, precum și un corp lung, care consta din segmente identice și seamănă cu corpul viermilor poliheți.

Un alt animal ediacaran, care amintește destul de puternic de spriggin-ul menționat mai sus. O trăsătură caracteristică a multor organisme vendiene este că segmentele corpului lor sunt, parcă, deplasate unele față de altele (dickinsonia, charnia etc.) contrar tuturor legilor simetriei bilaterale (simetria reflexiei în oglindă, în care obiectul are un plan de simetrie, față de care cele două jumătăți ale sale sunt oglindite simetric; simetria bilaterală include corpurile oamenilor și ale celor mai multe animale moderne - NS). Acest fapt derută oamenii de știință, deoarece se credea anterior că animalele vendiene sunt strămoșii anelidelor. Astăzi, această idee este pusă la îndoială, ceea ce este foarte uluitor pentru cercetătorii care încearcă să urmărească originea unei specii din alta.

Un alt „locuitor” al perioadei Vendian este dikinsonia

Animale ediacarene - iranieni (prezentate cu albastru), dedesubt - albumare cu trei fascicule

Dar această creatură a perioadei cambriene li s-a părut atât de uimitoare paleontologilor, încât pentru o secundă li s-a părut că văd halucinații. De aici și numele. La urma urmei, judecând după amprentele supraviețuitoare ale acestui animal, este logic să presupunem că în loc de picioare avea vârfuri (și două sau trei într-un singur segment) și au existat o serie de procese moi pe spate! Acest lucru este greu posibil din punctul de vedere al științei biologice. Din fericire, ulterior au fost găsite amprente mai clare, care arată că halucigenia a fost pur și simplu întoarsă cu susul în jos, iar al doilea rând de picioare moi nu s-a reflectat în imprimeu. Deci halucinația arăta astfel:

Un animal asemănător unui vierme din Cambrian. Posibil hrănit cu bureți, deoarece rămășițele ei sunt adesea găsite împreună cu rămășițele de bureți.

Un reprezentant al unei noi generații de organisme multicelulare, un gen de animale fosile solzoase cu corp moale. Se presupune că Viwaxia a trăit de la sfârșitul Cambrianului inferior până la Cambrianul mijlociu.

Cordate primitive, de doar aproximativ 5 cm lungime, posedau, poate, unul dintre primii tepi din istorie. De-a lungul a milioane de ani, această structură simplă se va transforma într-o coloană vertebrală, fără de care nu am fi în stare să stăm în picioare sau să mergem. Apropo, aspectul scheletului ca atare, precum și ochi mai perfecți, sunt unul dintre cei mai importanți factori care caracterizează explozia cambriană.

Un alt reprezentant important al cambrianului și al epocilor geologice ulterioare. Aceasta este o clasă dispărută de artropode marine. Poate una dintre cele mai numeroase și mai tenace specii de creaturi care au trăit vreodată pe Pământ. Trilobiții nu erau foarte drăguți și semănau cu păduchi moderni, doar mult mai tari și mai mari - lungimea corpului lor putea ajunge la 90 cm. Până în prezent, sunt cunoscute peste 10 mii de specii fosile din clasa trilobiților.

Din clasa greacă veche Dinocarida (Dinocarida), căreia îi aparține anomalocaris, este tradusă ca creveți „neobișnuiți” sau „teribili”. Probabil cel mai uimitor animal din mările cambriene. Anomalocaris, un prădător al genului de artropode fosile, nu a fost găsit imediat - mai întâi au descoperit părțile sale și au ridicat din umeri peste un animal atât de uimitor pentru o lungă perioadă de timp. Deci, amprenta gurii cu dinți a anomalocaris a fost considerată o meduză ciudată cu o gaură în mijloc. Membrele cu care a apucat victima erau creveți. Imaginea a devenit mai clară când a fost găsită o amprentă completă a animalului.

Anomalocaris trăia în mări, înotau cu ajutorul lamelor laterale flexibile. Ele sunt printre cele mai mari organisme cunoscute din depozitele cambriene. Lungimea corpului lor putea ajunge la 60 cm, iar uneori 2 m.

Nu mai puțin creaturi uimitoare asemănătoare cu anomalocaris. La fel ca Anomalocaris, toți sunt reprezentanți ai clasei dinocaride dispărute. Dar în loc să apuce procesele - „creveți”, opabinia are o proboscis pliabilă și cinci ochi.

Marella arată ca un monstru din filmele de groază, iar Hurdia victoria a fost unul dintre cei mai mari prădători ai perioadei cambriene, ajungând la o lungime de 20 cm. Gura acestor creaturi era încadrată de 32 de plăci care transportau câte doi sau trei dinți fiecare.

În general, așa cum s-a scris deja undeva, Precambrianul ar fi perfect pentru iubitorii de bere din cauza abundenței de gustări pentru ea. Ca întotdeauna, nu toată lumea a înțeles gluma și a început să ceară trilobiți proaspeți în baruri

În Ediacaran (acum 635-541 milioane de ani), viața de pe Pământ consta în principal din bacterii unicelulare și alge, dar după perioada cambriană au început să domine organismele pluricelulare și animalele. Cambrianul a fost prima perioadă (acum 542-252 de milioane de ani), care a durat aproximativ 57 de milioane de ani, iar apoi a fost înlocuită cu , și perioade. În aceste perioade, precum și în epocile ulterioare, au predominat vertebratele, care s-au dezvoltat inițial în timpul Cambrianului.

Clima și geografie

Nu se cunosc multe despre clima globală în perioada Cambriană, dar nivelurile neobișnuit de ridicate de dioxid de carbon din atmosferă (de aproximativ 15 ori mai mari decât în ​​prezent) au făcut ca temperatura medie să depășească 50 ° C. Aproximativ 85% din Pământ a fost acoperită cu apă (față de 70% astăzi), cea mai mare parte a acestei zone a fost ocupată de vastele oceane Panthalassa și Iapetus; temperatura medie a acestor mări vaste putea varia de la 38 la 43 ° C. Până la sfârșitul Cambrianului, acum 485 de milioane de ani, cea mai mare parte a pământului planetei era concentrată pe continentul sudic Gondwana, care se desprinsese doar recent de Pannotia și mai mare în eonul proterozoic precedent.

Viata marina

Nevertebrate

Principalul eveniment evolutiv al Cambrianului a fost „explozia Cambriană” - un fenomen care a implicat o schimbare dramatică a corpului organismelor nevertebrate. Acest proces a durat zeci de milioane de ani.

Opabinia

Din anumite motive, Cambrianul a văzut apariția unor creaturi cu adevărat bizare, inclusiv opabinii cu cinci ochi, halucigenia spinoasă și anomalocaris mari (care erau unele dintre cele mai mari animale ale vremii).

Vivaxia

Cele mai multe dintre acestea nu au lăsat un singur descendent în viață. Acest lucru a determinat speculații despre ceea ce s-ar fi putut întâmpla în epocile geologice ulterioare dacă, să zicem, ar fi evoluat o wivaxia „extraterestră”.

Cu toate acestea, astfel de reprezentanți străluciți ai nevertebratelor erau departe de singurele forme de viață din ocean. Perioada cambriană a marcat distribuția la nivel mondial a planctonului timpuriu, precum și a trilobiților, viermilor, moluștelor mici și protozoarelor mici. De fapt, abundența acestor organisme a permis Anomalocaris și altor animale să înflorească; aceste nevertebrate mai mari se aflau în vârf și își petreceau tot timpul hrănindu-se cu nevertebratele mai mici care se aflau în imediata apropiere a lor.

Vertebrate

Perioada cambriană a marcat apariția celor mai timpurii organisme proto-vertebrate identificate, inclusiv Pikaya și a celor puțin mai avansate. Myllokunmingiași Haikouichthys. Aceste trei genuri sunt considerate a fi primii pești preistorici, deși există încă posibilitatea ca candidați anteriori de la Proterozoicul târziu să fie descoperiți.

Lumea vegetală

Există încă o controversă cu privire la existența unor plante adevărate în perioada Cambriană. Dacă da, ele erau compuse din alge microscopice și licheni (care nu au tendința de a se fosiliza). Se știe că plantele macroscopice precum algele marine nu evoluaseră încă în perioada cambriană, fapt dovedit de o lacună notabilă în înregistrarea fosilelor.

Termenul „Precambrian” este foarte convenabil prin faptul că acoperă întreaga perioadă a istoriei geologice a Pământului de la momentul în care procesele geologice au început să aibă loc pe acesta și până la începutul Cambrianului. Această perioadă de timp este estimată diferit în diferite surse, dar discrepanțele sunt mici. Începutul Precambrianului este de aproximativ 4,0 miliarde de ani, sfârșitul este de 570 de milioane de ani. Uneori Precambrianul a fost numit azoe („fără viață”), cryptozoe („viață ascunsă”), subliniind cu aceste denumiri absența vieții sau dezvoltarea doar a celor mai simple forme de organisme din epoca precambriană. S-a stabilit acum că ambele denumiri se dovedesc a fi incorecte, deoarece formele biologice inferioare au apărut aproape simultan cu cele mai vechi manifestări ale sedimentării, iar în Precambrianul târziu, pe lângă cele inferioare, au existat forme relativ puternic organizate. . În principiu, metoda biostratigrafică poate fi aplicată zăcămintelor Riphean și Vendian (cu dezvoltarea sa mai avansată). Acest lucru a fost facilitat de numeroasele descoperiri de stromatoliți în depozitele Riphean și de fauna non-scheletică de tip Ediacaran în Vendian. Astfel, Proterozoicul târziu nu mai poate fi atribuit Criptozoicului, deoarece viața acolo exista într-o formă microscopică explicită, și nu ascunsă.

Perioada de timp precambriană reprezintă 7/8 din istoria Pământului. În acest moment s-a născut viața, scoarța terestră a fost transformată radical și au fost așezate principalele sale structuri, s-au format majoritatea resurselor minerale (peste 60%). Cu toate acestea, Precambrianul a fost relativ slab studiat și există motive obiective pentru aceasta. Ideea este în primul rând dislocarea puternică a rocilor precambriene și gradul ridicat de metamorfism al acestora.

Principalul tip de metamorfism în Precambrian este regional, care apare la temperaturi și presiuni ridicate. În cele mai multe cazuri, se observă următorul model: cu cât rocile sunt mai vechi, cu atât sunt mai puternic metamorfozate. Cele mai vechi roci sunt atât de puternic metamorfozate încât este foarte dificil, și uneori imposibil, să se determine din ce roci - sedimentare sau magmatice - au apărut. Procesele de metasomatism și granitizare, larg răspândite în formațiunile precambriene, au condus la formarea migmatitelor - roci deosebite cu o textură în bandă, și chiar la procesarea metasomatică completă a rocilor originale și transformarea lor în granite. Aceste procese au continuat, de regulă, cu un flux intens și îndepărtarea elementelor și compușilor prin soluții fierbinți de apă-abur. Migmatitele și granitele compun vaste câmpuri de granit-gneis.

Alte trăsătură distinctivă Roci precambriene - dislocarea lor puternică, prezența pliurilor complexe de mai multe ordine. Dintre formațiunile precambriene, după natura tectonicii, se pot distinge o serie de etape structurale, indicând manifestarea în Precambrian a unui număr de epoci de pliere. Cercetătorii trebuie să suporte împărțirea și corelarea aproximativă și inexactă a formațiunilor precambriene în funcție de gradul de metamorfism, de adâncimea prelucrării magmatice și tectonice și de caracteristicile petrografice ale rocilor, deoarece este imposibil să se aplice pe deplin metoda biostratigrafică la precambrian. Metodele radiologice au, de asemenea, mari limitări asociate cu o puternică distorsiune a datarii sub influența modificărilor secundare menționate mai sus, care „întineresc” cele mai vechi roci. Cea mai potrivită pentru dezmembrarea Precambrianului este metoda geoistorică utilizată împreună cu metoda radiogeocronologică.

Particularitatea condițiilor din Precambrian a dus la formarea unor roci caracteristice doar pentru această perioadă. Un exemplu este jaspilites - cuarțite feruginoase, formate din dungi, compuse în principal din cuarțit și hematit (sau magnetit). Jaspilites se limitează în principal la straturile proterozoice; au fost formate cu participarea microorganismelor.

Precambrianul este împărțit în mari unități stratigrafice, granițele dintre care coincid cu manifestări de diastrofism. Cea mai generală împărțire a Precambrianului a fost realizată la sfârșitul secolului al XIX-lea. În 1872, geologul american J. Dan a numit cele mai vechi formațiuni Archean (greacă arheos - antic). Dar odată cu descoperirile rămășițelor de bacterii și cianobionte, archaea poate fi numită și archaeosa (greacă archeos - antic, zoe - viață). Ultimul termen îi aparține și lui J. Dan. E. Emmons și D. Walcott au evidențiat în 1888 partea superioară a acestor straturi cele mai vechi, care conțineau rămășițele: activității vitale a organismelor, sub denumirea de Proterozoic (greacă: proteros - primar, zoe - viață).

Aceste subdiviziuni au existat multă vreme în rangul erelor (grupurilor), dar după ce durata lor semnificativ mai mare (aproximativ 2 miliarde de ani fiecare) a fost dezvăluită în comparație cu erele fanerozoicului, a fost necesară introducerea unor geocroni noi, mai mari (stratoni). ). În codul stratigrafic actual (1992), arheanul și proterozoicul au rang de acron (akrotems), fiecare împărțit în două zone - timpuriu și târziu, care în scara stratigrafică corespund eonotemelor - inferioare și superioare. Eotemele arheeane inferioare și superioare nu au mai multe subdiviziuni la scara stratigrafică internațională, iar Proterozoicul inferior este împărțit în două erateme - inferioară și superioară. În Rusia sunt numite Karelia Inferioară și Karelia Superioară, deoarece cele mai reprezentative și bine studiate secțiuni ale Proterozoicului sunt situate în Karelia. Proterozoicul superior este împărțit în Riphean și Vendian. Rangul Rifeanului nu este complet clar, iar Vendianul este o perioadă (sistem). Riphean este împărțit în trei epoci (ere): Rifeanul inferior, Rifeanul mijlociu și Rifeanul superior.

Viața își are originea în Archeanul timpuriu și a fost reprezentată inițial de procariote - organisme unicelulare care nu au nucleu. Acestea includ bacterii și cianobionte (alge albastre-verzi). Acesta din urmă a jucat un rol decisiv în formarea unei atmosfere de oxigen. După cum subliniază M. Rutten (1973), conținutul de oxigen produs pe cale anorganică nu poate crește peste 0,001 pG din conținutul actual din atmosferă. Acesta este așa-numitul „nivel Yuuri”. Fotosinteza cianobionților care conțin clorofilă a devenit atât de răspândită în urmă cu aproximativ 3 miliarde de ani încât conținutul de oxigen din atmosferă a crescut mai repede decât pierderea acestuia în timpul oxidării mineralelor din scoarța terestră. Astfel, nivelul lui Yuri a fost depășit. Dar o astfel de atmosferă este încă considerată lipsită de oxigen. Atmosfera de oxigen trebuie să conțină cel puțin 0,01 din nivelul actual de oxigen, luat ca 1 (sau cel puțin 1%). Acesta este „nivelul Pasteur”. Până în Rifeul Mijlociu (acum 1,3 miliarde de ani), au apărut primele ciuperci și alge. La începutul Rifeului târziu (acum aproximativ 1 miliard de ani), eucariotele au apărut într-o cantitate foarte vizibilă - organisme unicelulare și multicelulare, ale căror celule conțin un nucleu. Perioada Vendiană este momentul apariției în masă a animalelor scheletice - o faună deosebită de tip Ediacaran.

De-a lungul Akronului Archean, scoarța terestră era peste tot foarte mobilă și permeabilă. Nu a existat nicio diferențiere în platforme și geosinclinale. Abia la sfârșitul arheanului timpuriu regimul s-a apropiat de cel geosinclinal. Rocile arheene mai vechi de 2,8 Ga se caracterizează prin vulcanism și granitizare de bază și ultrabazică. La acea vreme, scoarța terestră se afla peste tot în condiții eugeosinclinale (stadiul pangeosinclinal, conform lui V.V. Belousov). Straturile arheene formează adesea domuri de granit-gneis - structuri rotunjite sau alungite, compuse din granite în miez, iar granit-gneisuri, migmatite și șisturi cristaline de-a lungul periferiei. Formarea unor astfel de structuri este asociată cu curgerea plastică a materiei.

În Precambrian se disting mai multe etape majore de dezvoltare geologică, separate prin cicluri diastrofice globale (epoci de pliere, tectogeneză) de ordinul întâi, care au avut loc între 3750-3500 (Sami), 2800-2600 (Kenoran, sau Marea Albă) , 2000-1900 (Karelian), - 1000 (Grenville) și 680-650 (Katangian, sau Baikal) acum milioane de ani. În plus, se disting ciclurile diastrofice de ordinul doi și inferior, care vor fi discutate mai jos.

Ca urmare a tectogenezei Saami, s-au format ovale întinse pliate, compuse din complexe de „gneisuri gri”, adică. în cea mai mare parte plagiogneisuri de compoziție tonalitică, trondhjemitică și granodioritică, aflate la baza rocilor din centurile arheene de piatră verde.

Plierea Kenoran, care s-a manifestat acum 2,8 miliarde de ani în Africa de Sud, a dus la formarea aici a celei mai vechi zone relativ rigide de pe planetă - protoplatforma. Plierea Belomoriană, care s-a manifestat cam în același timp, a provocat și dispariția regimului protogeosinclinal în unele zone și transformarea lor în protoplatforme (masivul Anabar, scutul Aldan etc.). Epocile ulterioare de tectogeneză au condus la o creștere a zonei protoplatformelor. Astfel, începând de la sfârșitul Arheanului (acum 2,8 miliarde de ani), se poate vorbi de o etapă protoplatformă în dezvoltarea scoarței terestre. Protogeosinclinile (geosinclinile precedente) au existat între protoplatforme, unde au predominat aceleași condiții ca și în pangeosinclinale.

Plierea Kareliană de la sfârșitul Proterozoicului timpuriu a finalizat un nou ciclu de sedimentare geosinclinală. Una dintre consecințele sale a fost ofilirea regimului geosinclinal pe suprafețe vaste, formarea primelor mari blocuri stabile - platforme epikareleene, care au rezultat din fuziunea protoplatformelor după consolidarea protogeosinclinalelor situate între ele. În aceste teritorii, a început formarea unei acoperiri tipice de platformă.

Astfel, până la sfârșitul Proterozoicului timpuriu (finalizarea plierii Kareliane), Platforma Est-Europeană s-a format într-o parte semnificativă a Europei de Est și de Nord, Platforma Siberiană în cea mai mare parte a Siberiei Centrale și Platformele chino-coreene și Tarim în nordul Chinei și Peninsula Coreeană platforme, în sudul Chinei - platforma Chinei de Sud, în cea mai mare parte a peninsulei Hindustan - platforma indiană, în părțile centrale și vestice ale Australiei - platforma australiană. În Africa și în Peninsula Arabică se remarcă platformele nord-africane, sud-africane și arabe, în cea mai mare parte a Americii de Nord - platforma nord-americană. Două platforme sunt programate pentru cea mai mare parte a Americii de Sud. Aproape toată Antarctica, cu excepția părții sale de vest, este ocupată de platforma antarctică. Alături de platforme, au existat geosinclinale și centuri geosinclinale care separau platformele epikareleene unele de altele și se deosebeau de protogeosinclinale în structuri liniare.

Plierea Baikalului care a avut loc la sfârșitul Rifeului și în Vendian a dus la consolidarea finală a platformelor antice. Încă din Precambrian, au existat platformele nord-americane, est-europene, siberiene, chineze, sud-americane, afro-arabe, indiene, australiane și antarctice. Se presupune că ultimele cinci platforme sudice din Paleozoic au constituit superplatforma Gondwana.

Tot timpul după plierea Baikal poate fi numit timpul platformelor și geosinclinalelor. Condițiile geosinclinale au predominat în următoarele zone. Între platformele est-europene, siberiene și chineze se afla centura mobilă (geosinclinală) Ural-Mongoliană. Între platformele nord-americane și est-europene se poate urmări regiunea geosinclinală Grampiană a centurii mobile a Atlanticului de Nord, platforma nord-americană era mărginită de la nord cu regiunea geosinclinală innuită, din sud-est de geosinclinalul Apalachian al aceleiași centuri. În jurul întregii părți de coastă a Oceanului Pacific exista o centură mobilă uriașă a Pacificului, cu două ramuri - regiunile geosinclinale Pacificului de Vest și de Est. Între Gondwana și platformele emisferei nordice a existat o centură mobilă sublatitudinală mediteraneană.

Dintre formațiunile precambriene se remarcă complexele litologico-stratigrafice - asociații de roci care se remarcă prin originalitatea litologică, corespunzătoare unei etape majore în dezvoltarea geologică a teritoriului și ocupând o anumită poziție stratigrafică, separate de complexele adiacente de-a lungul secțiunii prin structurale. sau neconformitate stratigrafică semnificativă. Complexul este cea mai mare unitate a scării stratigrafice locale; combină un număr de serii sau suite și are un nume propriu, derivat din denumirea localității stratotip, sau seria cea mai tipică inclusă în aceasta. Cu ajutorul complexelor, marile unități stratigrafice ale Precambrianului în rang de eonotem și eratheme primesc o subdiviziune mai fracționată.

În Arheea Inferioară, conform datelor lui L.I. Salop (1982), se disting următoarele complexe litologico-stratigrafice (de jos în sus): Iengrsky, Ungrinsky, Fedorovsky, Sutamsky, Slyudyansky, Isuansky (serie Isua). În Arheea Superioară se disting complexe: komatiite, Kivatinsky, Timiskamingsky, Modis.

Eratema Kareliană inferioară include șase complexe litostratigrafice (de jos în sus): Dominion-Reef (Tungud-Nadvoitsky), Witwatersrand, Lower Yatulian, Upper Yatulian (Animikian), Ladoga (Transvaalian), Vepsian. În eratema Kareliană superioară, ca și în formațiunile mai tinere, nu se disting complexele litostratigrafice.

Formatiunile precambriene sunt extrem de bogate in minerale. Peste 70% din rezervele de fier și crom sunt concentrate în Precambrian; 70% aur, uraniu, nichel; peste 60% cupru și mangan; Extracție 100% de muscovit și flogopit. Această împrejurare determină semnificația practică importantă a studierii Precambrianului.

ARHEAN AKRON (ARHEAN AKROTEMA) - AR

Archean Akron a durat peste 1,5 miliarde de ani, deși durata lui exactă este necunoscută și limita inferioară nu a fost stabilită. Este determinată condiționat de vârsta celor mai vechi roci și poate scădea pe măsură ce se obțin date noi, deși această vârstă, care se apropie acum de 4,2 miliarde de ani, este puțin probabil să se schimbe semnificativ. Rocile arheene sunt urmărite pe scuturile platformelor antice. Vârsta rocilor din seria Isua din Groenlanda este estimată la 3.760-4.000 Ma (cuarțite magnetite, tonalite). Granulite-gneisurile și charnockites din Complexul Kan al ridicării Ienisei de Sud a Platformei Siberiei au o vechime de 4100 Ma. Potrivit geologilor australieni de la Congresul Geologic Internațional de la Moscova în 1984, gneisurile scutului Yilgarn. Platforma australiană are o vechime de 4.100-4.200 miliarde de ani. Limita superioară de vârstă a Acronului Archean este la nivelul de 2.500-2.600 Ma.

În conformitate cu scara stratigrafică precambriană adoptată în Rusia (Tabelul 1, culoarea inclusă), împărțiți Archeanul în două părți în rangul eonotemelor - Arheanul inferior și superior, care corespund zonelor Archeanului timpuriu și târziu.

EARLY ARHEEAN EON (EONOTEM ARHEAN INFERIOR) - AR,

caracteristici generale

Limita de vârstă dintre zonele Archeanului timpuriu și cel târziu este trasată la nivelul de 3.150 Ma. Cele mai vechi formațiuni sunt uneori numite „katarhei” (din grecescul kata – mai jos, termenul lui J. Sederholm, 1893), deși volumul acestui straton nu este definit și este înțeles în moduri diferite.

Formațiunile arheene inferioare, care alcătuiesc zone semnificative ale subsolului platformelor antice, sunt începuturile scoarței continentale și sunt reprezentate de diverse para- și orto-roci profund metamorfozate. Cele mai vechi dintre ele sunt așa-numitele „gneisuri gri”. Acestea sunt în principal gneisuri cu compoziție andesidacitică, precum și amfiboliți, cuarțite feruginoase și alte produse ale metamorfismului rocilor sedimentare și magmatice. Facies de metamorfism - granulit, amfibolit.

Aceste formațiuni cele mai vechi, cu o vârstă care depășește de obicei 3,5 miliarde de ani, sunt dezvoltate pe toate continentele. În Europa, acestea sunt seria Kola din Peninsula Kola, seria Mării Albe din Karelia etc.; în Asia - seria Aldan a scutului Aldan, seria Anabar a masivului Anabar, complexul Kan din marginea Kan, seria Zerenda din Kazahstan, complexul Hindustansky din India etc.; în Africa - „gneisurile antice” din Swaziland, complexul gneiss-granulit din Zimbabwe etc.; în America de Nord - complexe gneiss-granulite ale Scutului Canadiens; în America de Sud, Australia, Antarctica - cele mai vechi complexe de scuturi.

lumea organică

Originea vieții și primele etape ale dezvoltării ei au fost discutate în detaliu în capitolul 5. Aparent, deja mai devreme de 3.500 de milioane de ani, la începutul Archeanului, au apărut organisme vii reale - procariote (bacterii și cianobionte). Identificarea resturilor organice din cele mai vechi roci este foarte dificilă. Microorganismele Eobacterium isolatum au fost găsite în șisturile silicioase ale grupului Onverwacht din Superseria Swaziland (Africa de Sud) și în seria Fig-Three de deasupra, cu o vârstă de 3.500-3.100 Ma.

În rocile din seria Isua din sud-vestul Groenlandei, cu o vârstă de aproximativ 3.800 milioane de ani, bețișoare izolate de 0,45-0,7 µm lungime și 0,18-0,32 µm în diametru, cu cochilii cu două straturi, formațiuni filamentare, sferice microscopice, discoide și poligonale. cochilii de procariote unicelulare (cianobionte). Acestea sunt cele mai vechi vestigii paleontologice. În prima jumătate a Archeanului, procariotele au trecut printr-o cale dificilă de dezvoltare, deoarece deja în mijlocul Archeanului existau două regate independente. lumea organică bacterii și cianobionte (alge albastre-verzi). Acești primi locuitori ai Pământului trăiau într-un mediu aproape anoxic, locuind în corpuri de apă puțin adânci la adâncimi, cel mai probabil de la 10 la 50-60 m, deoarece era necesar un strat de apă de cel puțin 10 m grosime pentru a proteja împotriva radiațiilor ultraviolete distructive ale soarele.

Conform schemei lui L.I. Salop (1982), în Akronul arhean se disting șase diastrofisme: gothobian de ordinul doi (-4000 milioane de ani), saami de ordinul întâi (3750-3500 milioane de ani), belinguian, swaziland, barbertonian de al doilea de ordinul al treilea (în Archeanul târziu) și Keno-Ransky (Marea Albă) de ordinul întâi (2800-2600 Ma). Toate aceste cicluri de diastrofism au inclus deformații pliate, magmatism intens și divers, migmatizare, granitizare și alte procese.

După natura regimului tectonic, L.I. Salop a propus numirea arheanului timpuriu eon permobil (lat. per - în întregime, mobilis - mobilitate). Potrivit altor autori, aceasta este o etapă nucleară sau pangeosinclinală din istoria Pământului.

Cele mai caracteristice elemente ale structurii Archeanului timpuriu sunt „ovale pliate” extinse cu diametrul de până la 600-800 km și „câmpurile interovale” situate între ele - o combinație de cupole și jgheaburi. În crearea acestor forme structurale, mișcările verticale au avut o importanță primordială. Câmpuri extinse de granitoide sunt limitate la părțile centrale ale ovalelor. Vergența centripetă a pliurilor de pe aripile ovalelor este caracteristică. Acestea din urmă nu sunt aranjate ordonat, ceea ce indică absența unui cadru de ghidare - blocuri cratonice, platforme. Formele structurale nu mai mici sunt domurile de granit-gneis.

Regimul tectonic al Archeanului timpuriu se caracterizează prin următoarele caracteristici:

Lipsa de diferențiere a scoarței terestre în platforme și geosinclinale;
- lipsa reliefului contrastant și a depozitelor clastice grosiere;

Monotonia rocilor supracrustale (lat. supra - vârf, vârf, crusta - scoarță) pe toate
continente - un semn al „Pantalassa”, un ocean planetar;

Distribuția largă a anortoziților este un semn al unui cadru tectonic calm;
abia la sfârşitul arheanului timpuriu regimul s-a apropiat oarecum de cel geosinclinal;

Crusta primară subțire și mai degrabă plastică, din cauza căreia nu au putut să apară ridicări arcuite și falii adânci;

Introducerea unor mase uriașe de granitoizi ca urmare a diastrofismului saami, care a dus la o îngroșare a scoarței terestre până la 25-30 km (Salop, 1982).

Cele mai comune roci supracrustale sunt amfibolele melanocratice, plagiogneisele amfibol-piroxene și piroxene, șisturile cristaline și amfibolitele. Acestea sunt lave de bază sau ultrabazice foarte metamorfozate, eventual tufuri. În vestul Groenlandei, pe Peninsula Kola, pe Aldan Shield, în Africa de Sud, au fost înființate komatiite, roci vulcanice ultramafic-mafice de mare magnezie. Metabazitele sunt adesea granitizate, transformate în plagiogneisuri (migmatite), enderbite (charnockites de sodiu), charnockites. Metavulcanitele sunt asociate cu gneisurile purtătoare de biotit, granat-biotit, sillimanit și cordierit.

Fără îndoială, marmurele din compoziție de calcit și dolomit, gneisurile purtătoare de grafit și șisturile cristaline sunt considerate sedimentare. Caracteristică este transformarea rocilor în condiții de facies de granulită și amfibolită. Faciesul granulitic al metamorfismului regional este o caracteristică excepțională a Arheanului Inferior.

Cel mai bine sunt studiate formațiunile arheene inferioare de pe scutul Aldan. Complexul supracrustal al scutului, Seria Aldan, este cea mai completă reprezentare a tuturor subdiviziunilor cunoscute ale Arheanului Inferior. Vechimea seriei este de 3.800-4.000 Ma. Rocile din seria Aldan sunt reprezentate de cuarțite, șisturi piroxenice și amfiboli, amfiboliți și gneisuri din subseria Iyengriană cu o grosime de peste 3 km. Deasupra se află subseria Timptoniană - gneisuri, amfiboliți cu membri de marmură și roci de silicat de var. Grosimea este de aproximativ 8 km. Și mai mare este subseria Dzheltulinskaya, compusă din granat-biotit, gneisuri piroxene, granulite și marmură. Puterea este mai mare de 4 km. Grosimea totală a seriei Aldan este de aproximativ 15 km. Dintre depozitele precambriene se disting diverse complexe litostratigrafice, compuse din asociatii de roci, reflectand specificul mediului de formare al acestora. În formațiunile arheene inferioare se disting șase complexe litostratigrafice (Salop, 1982):

1. Iengry metabazit-cuartită: șisturi de bază, amfibolite
(metabazite), orizonturi de cuarțite și gneisuri cu conținut ridicat de alumină (secvența Zverevskaya a lui Stanovoy
creasta, seria Daldynskaya a ridicării Anabarului, seria Ranomena din Madagascar).

2. Metabazit Ungra: șisturi cristaline melanocratice bi-piroxene și amfiboli, amfiboliți după vulcanici bazice și ultrabazice, straturi intermediare de gneisuri și roci silicato-magnetite (Formarea Ungrin a scutului Aldan, Subseria Anabar)
Masivul Anabar, seria Kan a ridicării Yenisei, în America de Nord - partea inferioară a complexului Grenville; partea inferioară a complexelor arheene inferioare din Africa ecuatorială, de vest și de nord-vest; în Australia - părțile inferioare ale complexelor gneis-granulit).

3. Metabazit-carbonat Fedorovsky: șisturi cristaline piroxenice bazice, amfibolite (metabazite) cu straturi intermediare subordonate de roci carbonatice (marmură, șisturi calcaro-silicatice). Straturi intermediare de gneisuri, cuarțite, roci de magnetit. Cele mai vechi evaporite din istoria Pământului (marmurele care conțin anhidrit, șisturile cristaline calcaroase ale Scutului Aldan, Canada, Brazilia), precum și rocile bogate în fosfor, sunt limitate la acest complex. Răspândit în masivul Anabar, în creasta Yenisei, în regiunea Sayan (partea superioară a seriei Sharyzhalgai), pe scutul ucrainean (seria cocoș negru-Bug, suita Belotserkovskaya), în America de Nord (partea superioară a complexului Grenville) , în Africa etc.

4. Complexul Sutam: gneisuri de granat-biotit cu strat subțire, granulite de granat leucocratic masiv, straturile intermediare din diverse gneisuri, metabazite, șanțuri de marmură, gneisuri cu conținut ridicat de alumină. Cunoscut în masivul Anabar, în Estul Sayan, în Munții Stanovoy, în Peninsula Kola, în Africa.

5. Complexul Slyudyansky: roci carbonatice și silicato-carbonate și diverse paraschiști cristalini (granat-biotit, sillimanit-cordierit etc.). carbonați
aici cel puțin 30%, iar metabazitele au o importanță subordonată. Seria Slyudyanskaya din regiunea Baikal de Sud, seria Biryusa și Derba din Sayan de Est, seria Vakhanskaya din Pamir etc. Vârsta de 3,7 miliarde de ani a fost obținută din marmură din seria Biryusa.

6. Seria Isua: amfibolite, para- si ortoshiste, jaspilite, metavulcanice felsica, metaconglomerate. Puterea seriei este de 2 km. În Groenlanda, rocile seriei apar sub forma unei benzi arcuate printre câmpul vast de gneisuri Amitsok - roci cu ochelari de tonalit cu minerale de culoare închisă de granulită și facies de amfibolit. Rocile din seria Isua datează de la 3.760 Ma; gneisuri Amitsok - 3.980 Ma, granit-gneisuri Gotkhob - 4.065 Ma.

Seria Isua s-a format probabil între două perioade de activitate tectono-magmatică. Înainte de depunerea acestei serii, a avut loc diastrofismul (faza de pliere) Gotkhobian de ordinul II (4 Ga), care este asociat cu formarea gneisului Amitsok (faciesul granulit). La sfârșitul formării Serii Isua, a avut loc diastrofismul Saami de ordinul întâi (3.750-3.500 Ma), care a completat epoca Saami a tectogenezei.

Consistența compoziției straturilor supracrustale ale Arheanului Inferior pe zone vaste sugerează condiții uniforme pentru formarea lor.

Absența oricăror semne de zone de eroziune indică depunerea de sedimente și revărsarea de lave în vastul ocean de mică adâncime - „Pantalassa”. Absența rocilor clastice grosiere indică absența unui relief disecat.

Pentru prima dată, în Complexul Fedorov apar roci carbonatice, care marchează o etapă stratigrafică importantă asociată cu o scădere a conținutului de CO 2 și acizi puternici în compoziția atmosferei și a hidrosferei. După depunerea celui de-al patrulea complex - Sutam -, conținutul de CO 2 a scăzut și mai mult, astfel încât al cincilea complex - Slyudyansky s-a dovedit a fi semnificativ carbonat.

Secvențele de minereu de fier ar fi putut să apară datorită eliminării fierului în timpul erupțiilor vulcanice, iar silice (SiO 2 ) era în exces în soluție. Rocile de grafit din Arheanul Inferior (complexele Fedorovka, Slyudyanka etc.) sunt cel mai probabil de origine abiogenă, deoarece la acea vreme nu exista suficientă biomasă pentru a forma o cantitate atât de mare de roci purtătoare de grafit. Aceeași considerație se aplică și purtătorilor de fosfat. rasele.

O parte semnificativă a straturilor supracrustale arheeane inferioare este compusă din roci vulcanice profund metamorfozate, cu compoziție de bază și parțial ultrabazică. Prezența lavelor acide nu a fost dovedită. Metabaziții complexelor Iengry și Ungrin corespund bazalților de toleiit, complexului Fedorov corespunde bazalților alcalini, iar părțile mai tinere ale seriei Aldan corespund rocilor vulcanice din seria toleiitică și alcalino-bazalt, cu participarea bazalților și nefeliniților. Astfel, în timp, se observă o creștere a alcalinității rocilor.

Metabazitele complexului Slyudyanka sunt similare cu formarea andezită bazaltică a arcurilor insulare și, într-o oarecare măsură, bazalților formațiunilor geosinclinale.

Unele complexe arheeane inferioare se caracterizează prin prezența unor roci ultramafice cu conținut ridicat de alumină profund metamorfozate - komatiite (mai dezvoltate în Arheanul superior).

Formațiunile plutonice sunt cel mai dezvoltate în ciclul Saami de tectogeneză în intervalul 3.750-3.500 Ma. Posibilitatea aplicării metodei actualiste în interpretarea geologică a rocilor arheene inferioare este sever limitată, deoarece geneza multor roci este neclară. De exemplu, nu există psefite în Arheea Inferioară (cu excepția părților superioare ale seriei Isua). Cuarțitele sunt asociate cu roci mafice și ultrabazice, ceea ce nu este observat în Fanerozoic. Structuri tectonice deosebite - ovalele de gneis nu au analogi în straturile mai tinere.

Condiții fizice și geografice

Caracteristicile rocilor metasedimentare arheeane inferioare indică existența unei hidrosfere fierbinți. Studiul compoziției izotopice a rocilor silicioase, în special, a raporturilor dintre deuteriu și hidrogen și izotopii 18 O/16 O, care depind de temperatură, a arătat următoarea distribuție a temperaturii medii anuale (Salop, 1982).

La începutul Archeanului, temperatura suprafeței Pământului era probabil peste 70°C sau chiar peste 100°C. O astfel de temperatură la suprafață s-ar putea datora doar efectului de seră creat de o atmosferă puternică. O analogie apare cu atmosfera modernă a lui Venus, a cărei temperatură a suprafeței este de 480 ° C, presiunea atmosferei de dioxid de carbon este de aproximativ 90 bar.

Atmosfera și hidrosfera sunt în principal produse ale degazării și separării constituenților lichidi și gazoși din manta. Formarea scoarței terestre primare a fost însoțită de formarea unei atmosfere primare, în principal hidrogen, care s-a disipat ulterior în spațiul cosmic. Atmosfera secundară primitivă (primară în sens geologic) a apărut abia după scăderea temperaturii, când gazele nu au mai putut învinge forța de atracție. Ulterior, atmosfera s-a schimbat în funcție de procesele de vulcanism, sedimentare și apoi de fotosinteza plantelor.

Compoziția atmosferei primitive corespundea compoziției produselor gazoase ai erupțiilor vulcanice (vapori de apă, dioxid de carbon, azot, „fum acru” - HC1, HF, H 2 S , amoniac, metan).

Conținutul de apă al mantalei Pământului este de trei ori mai mare decât masa apei din oceanele moderne. Sursa acestei ape a fost formarea de lave de compoziție bazaltică și andezitică. Dioxidul de carbon în istoria geologică a fost depus în carbonați de 10 mii de ori mai mult decât este conținut acum în atmosferă (și asimilat de plante și îngropat de 1000 de ori mai mult decât în ​​atmosferă).

Atmosfera primară conținea aproximativ 99% CO2 (excluzând apa). Presiunea ar fi trebuit să fie de aproximativ 70 bar, iar ținând cont de dizolvarea CO 2 în hidrosferă, 50-60 bar. La această presiune, punctul de fierbere al apei ar trebui să fie de 260-285°C.

Oxigenul liber era practic absent în atmosfera secundară (primitivă). Sursa sa principală este fotosinteza biogenă. Oxigenul, după cum subliniază L.I.Salop, a lipsit în această atmosferă, judecând după compoziția izotopică a sulfului din rocile sedimentare, până la limita de aproximativ 2,3-2,4 miliarde de ani (PR |). Potrivit lui M. Rutten (1973), acum aproximativ 3 miliarde de ani, punctul Urey a fost depășit, când conținutul de oxigen era de 0,001 din cel modern, iar până la sfârșitul Archeanului (2,5 miliarde de ani), s-a atins punctul Pasteur. , în care conținutul de oxigen este de 0,01 față de modern. Până la acest nivel, atmosfera este încă considerată lipsită de oxigen. Analiza incluziunilor gazoase din cuarțitele chimiogene din seria Iengry a dat următoarele rezultate: CO 2 - 60%, H 2 S , SO , NH 3 , HCI , HF circa 35%, N 2 + gaze rare 1-8%. În sedimentele silicioase chemogenice mai tinere, conținutul de oxigen crește în mod natural: AR 2 - 5,5%, PR -PZ - 12%, PZ 2 -KZ - 18%. Concomitent, se constată o scădere a conținutului de CO2 de la 42% în AR2 la cel actual din Cenozoic.

Astfel, atmosfera arheeană timpurie era foarte densă, anoxică, fierbinte și consta în principal din vapori de apă, dioxid de carbon și o serie de alte componente („fumul acid” este tipic). Această atmosferă a provocat un puternic efect de seră.

Hidrosfera din Archeanul timpuriu era puternic carbonică, conţinând acizi tari, adică. era agresiv, marcat mineralizat și sărat. Acest lucru este evidențiat și de evaporitele antice (complexul Fedorov de pe platforma siberiană, în Canada, Brazilia). Ca urmare a interacțiunii cu o cantitate mare de alcaline și pământuri alcalino-pământoase, compoziția apei s-a apropiat de neutru (pH aproximativ 7).

EON ARHEAN TARDIU (EONOTEM ARHEAN SUPERIOR) - AR

caracteristici generale

Eonul arhean târziu acoperă perioada de 3.150-2.600 (conform altor surse 2500) milioane de ani. Formațiunile eonotemului arheean superior diferă puternic de arheeanul inferior, marcând începutul unei noi etape majore în istoria Pământului - platformă-geosinclinală. Stratotipul arheanului superior este superserie Swaziland (Africa de Sud, Swaziland). Complexul supracrustal este caracterizat de straturi sedimentar-vulcanogene apropiate de tipul eugeosinclinal. Formatiunile miogeosinclinale si platforme sunt inca distribuite nesemnificativ. Rocile sunt metamorfozate în condiții de facies de amfibolit și schist verde, astfel încât natura primară este recunoscută destul de bine. Adesea există conglomerate, jaspilite sunt tipice, iar granitizarea este dezvoltată local.

Rocile supracrustale arheene superioare și intruziunile care le traversează sunt răspândite pe toate continentele. Acestea sunt, de exemplu, complexul Lop din Karelia, formarea leptită din Suedia, seria Teterevskaya, Konka-Verkhovtsevskaya din Ucraina, supergrupul Swaziland din Africa de Sud, formația Sherry Creek din SUA, complexul Pilbara din Australia etc. .

lumea organică

Până la sfârșitul arheanului s-au creat condiții mai favorabile pentru existența și reproducerea organismelor: temperatura apei a scăzut, aciditatea și agresivitatea chimică a scăzut. Primele resturi organice definibile au fost găsite în rocile arheice superioare: fitoliți (stromatoliți, oncoliți) și microfosile. Stromatoliții sunt reprezentați prin forme mici festonate și în formă de cupolă și formațiuni așezate. Acestea, așa cum am menționat deja mai sus, sunt produse reziduale ale cianobionților. Microfosilele sunt, de asemenea, cianobionte și bacterii. Rocile silicioase din seria Smochinului (Africa de Sud) conțin formațiuni microscopice asemănătoare cu alge și bacterii unicelulare. Cantitatea de biomasă în comparație cu arheica timpurie a crescut semnificativ, dar a fost reprezentată exclusiv de procariote, deoarece eucariotele nu au apărut încă. Procariotele arheeanului târziu diferă de fosilele analoge mai tinere prin dimensiunea lor mai mică a celulelor.

Activitatea cianobionților a condus treptat la creșterea cantității de oxigen din atmosferă și hidrosferă. Acum aproximativ 3 miliarde de ani, punctul Juri a fost depășit; conținutul de oxigen din atmosferă a crescut peste 0,001 față de cel modern. Ulterior, activarea dezvoltării și complicațiilor altor grupuri de organisme, precum și modificarea proceselor de sedimentare și acumulare, vor fi ulterior asociate cu aceasta.

Structuri ale scoarței terestre și formarea rocii

În toate zonele, rocile de piatră verde din Arheanul Superior sunt dezvoltate sub formă de zone înguste, adesea de formă neregulată, reprezentând structuri de tip geosinclinal, despărțite de câmpuri vaste de roci profund metamorfozate ale Arheanului Inferior. O neconformitate pronunțată se observă aproape peste tot între straturile arheice superioare și proterozoicului inferior.

Arheanul superior este caracterizat de diverse vulcanice cu predominanța celor mafice: bazalți toleiitici, komatiite, diabaze și andezite bazaltice. Adesea există o separare sferică. Rocile clastice sunt dominate de greywackes, arkoses, siltstones, pelite și conglomerate. Cele mai comune structuri tectonice sunt domurile de gneis și granit-gneis, cu un diametru de 10-40 (nu mai mult de 100) km. Domurile sunt mărginite de roci șisturi verzi și formează grupuri întregi care alcătuiesc „brâuri granit-greenstone” extinse situate între masive relativ stabile – protoplatforme.

Centurile de piatră verde sunt, cel mai probabil, jgheaburi extinse complicate de falii și rezultate din întinderea globală a scoarței terestre. Potrivit lui LI Salop, sistemele de jgheaburi și ridicări care le separă ar trebui considerate ca zone geosinclinale antice - protogeosinclinale.

Centurile de piatră verde sunt distribuite neuniform. Zonele de dezvoltare ale straturilor arheene inferioare, lipsite de centuri de piatră verde, sunt probabil cele mai vechi elemente mai stabile ale scoarței terestre, care pot fi numite protoplatforme.

Cele mai complete și mai bine studiate secțiuni ale Archeanului Superior se găsesc în Africa de Sud, Canada și Australia de Vest.

Domeniul de dezvoltare al superseriei Swaziland (Africa de Sud, Swaziland) - stratotipul arheean superior - este situat în regiunea muntoasă Barberton și este structural sinclinoriul Swaziland.

Potrivit lui D. Hunter, partea inferioară a secțiunii este reprezentată de un complex gneisic antic format din roci de amfibolit și facies de granulit de metamorfism. S-au format cu mult înainte de acumularea supergrupului Swaziland și apar în acesta din urmă sub formă de pietricele conglomerate.

Rocile din Superseria Swaziland sunt caracterizate, spre deosebire de rocile de la subsol, prin stadii joase de metamorfism (facies de schist verde) cu structuri primare clar distinse. De jos în sus, trei serii ies în evidență în această „super-serie”: Onverwacht, Fig-Three și Modis.

Seria Onverwacht este împărțită în trei formațiuni:

Lower Onverwacht: lave de bază și lentile ultramafice, straturi subțiri de roci silicioase negre, tuf felsic. Rocile ultramafice și de bază sunt bogate în Mg și sărace în Al și K și sunt identificate ca un grup special de komatiite cu o grosime de peste 2 km.

Onverwacht Mijlociu (Formația Râului Comati): bazalt și lave ultramafice, intruzii de feldspat porfir (3-4 km).

Upper Onverwacht - repetarea ciclică a bazaltilor sau andezitelor, lave acide și roci silicioase (5 km).

Seria Fig-Three (smochin) include (de jos în sus):

Sedimente chimice (roci silicioase cu benzi, talc-carbonate, cuarț-sericit);

Graywackes, șisturi, roci silicioase cu benzi;

Graywackes, șisturi, cuarțite feruginoase, tuf.
Grosimea totală a seriei Fig-Three este de peste 2 km. Seria Modis se află cu neconformitate și este reprezentată de conglomerate polimictice, gresii feldspatice, siltstone și șisturi (grosime 3,1 km).

Grosimea totală a superseriei Swaziland este de până la 16 km. După depunerea rocilor din seria Modis, toate secvențele superseriei Swaziland au fost pliate în pliuri, rupte de împingeri abrupte în plăci solzoase și în formă de evantai și pătrunse de numeroase corpuri de granitoide, dintre care cele mai vechi au 3-3,4 miliarde de ani. vechi.

Superseria Swaziland aparține celor mai vechi formațiuni de sinclinorii de piatră verde.

Pe Scutul Canadian, straturile sedimentar-vulcanogene ale provinciei Superioare (Lacul Superior) sunt considerate parastratotipul arheean superior.

Ele compun curele de piatră verde - secțiuni izolate alungite ale structurii sinclinor, în care alternează pliuri liniare, adesea izoclinale, cu structuri bombate. Centurile de piatră verde sunt separate de câmpuri de granitoizi, gneisuri de granit și gneisuri.

Straturile de piatră verde au, de obicei, o structură cu trei membri: rocile clastice, uneori vulcanice, sunt în partea de jos, iar în partea de sus, vulcanice predomină în partea de mijloc.

Toate straturile de piatră verde sunt pătrunse de masive mari de biotit și granite amfiboli și granodiorite cu o vârstă de 2.600-2.800 Ma. Aceste intruziuni sunt asociate cu diastrofismul Mării Albe (Kenoran).

Pe Scutul Baltic, formațiunile arheene superioare sunt cel mai bine studiate în Karelia, Peninsula Kola și estul Finlandei. Seria Gimolskaya dezvoltată în Karelia lângă granița cu Finlanda este acceptată ca stratotip regional (în Finlanda, aceasta este Seria Ilomanti). Această serie se caracterizează printr-o structură cu doi membri: în partea de jos există efuzive de bază, deasupra rocilor sedimentare și roci vulcanice felsice.

Toate secvențele arheene superioare ale Scutului Baltic se suprapun transgresiv, uneori cu conglomerate la bază, pe roci arheeane inferioare, în principal pe gneisuri cenușii, și sunt acoperite cu neconformități ascuțite de roci proterozoicului inferior.

Secvențele arheene superioare sunt pătrunse de un număr mare de masive granitice de granodiorit și microclin-plagioclază cu o vârstă de 2.600-2.800 Ma.

Corelația arheanului superior al scutului baltic cu stratotipul (Africa de Sud, Swaziland): komatiții finlandezi corespund părții inferioare a seriei Onverwacht. Secvențele vulcanogene inferioare sunt comparate cu partea superioară a seriei Onverwacht. Secvențele vulcanogenic-terigene superioare corespund seriei Fig-Tree. Formațiunile superioare ale seriei Gimolskaya (Okunevskaya, Keivskaya) corespund aproximativ seriei Modis.

Grosimea totală a Arheei Superioare a Scutului Baltic este de 4-8 km (de 2-4 ori mai mică decât în ​​stratul - în Africa de Sud). Pe Scutul Ucrainean, Arheanul superior este cel mai pe deplin reprezentat în bazinul cursurilor mijlocii ale Niprului, unde se dezvoltă seria Konk-Verkhovtsevskaya, care apare neconform pe gneisurile Arheanului inferior. La baza seriei se află cuarțite cu conținut ridicat de alumină sau pure. Deasupra apar metabazite, vulcanice intermediare și felsica, mai rar roci metasedimentare (de până la 5 km grosime). Jaspilites se găsesc în partea de mijloc a seriei.

Rocile seriei apar în sinclinale înguste, îndoite în plan, situate între cupolele granitelor gneisice arheice inferioare. Vârsta granitoizilor care pătrund în roci de piatră verde este de 2.600-2.800 Ma.

Partea superioară a seriei Konksko-Verkhovtsevskaya corespunde aproximativ cu seria Fig-Tree. Compoziția zăcămintelor arheice superioare din diferite părți ale lumii este foarte asemănătoare între ele. Printre acestea, conform L.I. Salop, există patru complexe litostratigrafice exprimate la nivel global.