какие докембрийские платформы входят в состав евразии и северной америки

Докембрийский этап развития

Докембрийский этап развития

Догеологический этап (лунная эра)

На протяжении догеологического этапа формировались первичные оболочки планеты: лито-, атмо- и гидросфера. Первичная земная кора, возникшая из остывающего мантийного расплава, имела океанический тип строения – состояла из базальтового слоя. Она была хрупкой, тонкой, легко дробилась ударами метеоритов и тектоническими процессами. Ведущее место занимали эндогенные геологические процессы, а среди них – вулканизм. Образовалась первичная атмосфера, по составу предположительно аналогичная вулканическим газам. Остывание Земли вызвало конденсацию паров в атмосфере, что привело к формированию первичной гидросферы. Химический состав вод древнего Океана остается дискуссионным. Образование первичных оболочек обусловило начало деятельности экзогенных агентов: вступили в работу выветривание, поверхностные и подземные воды, ветер – началось накопление первых осадочных пород (преимущественно обломочного состава).

Тектоника. На протяжении архея структурно разделилась литосфера – обособились участки с земной корой океанического и континентального типа. В начале архея активно протекали интрузивный магматизм и трещинный вулканизм, начались процессы метаморфизма. Метаморфизму подвергались как вулканогенные образования основного и ультраосновного состава, так и обломочные осадки, накопившиеся в неглубоких бассейнах. В результате возникли два комплекса древнейших горных пород Земли: кристаллических сланцев зеленокаменных поясов, а также гранитов и гранито-гнейсов. Породы этих комплексов вскрыты в Канадском, Балтийском и других кристаллических щитах. Первые в истории Земли граниты образовали гранитоидные купола – овальные структуры диаметром до 100 км (эти купола позднее стали ядрами древних платформ). Поверхность куполов являла собой небольшие и низкие участки суши, разделенные океанами – мелководными бассейнами с пологими бортами. В раннем архее на периферии гранитоидных куполов начались процессы складкообразования, сопровождавшиеся региональным метаморфизмом. Возникавшие горно-складчатые сооружения соединяли купола, формируя все более крупные массивы коры материкового типа. В результате к середине протерозоя закончилось формирование кристаллических фундаментов древних платформ – в течение архея и раннего протерозоя докембрийские платформы переживали доплатформенный и доплитный этапы развития. Примерно 2,9–2,7 млрд лет назад произошло первое покровное оледенение. О нем свидетельствуют тиллоиды (сходные с тиллитами породы), вскрытые в верхнеархейском комплексе Витватерсранд Южной Африки. В океанах распространились простейшие формы жизни, деятельность которых обусловила накопление осадочных пород органогенного типа.

Органический мир. Древнейшие свидетельства жизни – следы углерода, накопленного фотосинтезирующими бактериями. Углерод найден в морских отложениях формации Исуа (возраст 3,7 млрд лет) на западе Гренландии. В мелководных архейских морях возникли строматолиты – самые ранние карбонатные постройки органогенного происхождения, внешне напоминающие коралловые. Строматолиты – продукт деятельности одноклеточных безъядерных организмов (прокариот), представленных архебактериями и эубактериями, в том числе – сине-зелеными водорослями, распространившимися не менее чем 3,5 млрд лет назад. Изобилие бактерий 2,5 млрд лет назад привело к появлению свободного кислорода в атмосфере.

Современными свидетельствами возможности жизни при экстремальных условиях (высоких температурах или морозе, в растворах кислот или щелочей, в темноте и отсутствии кислорода) служит следующие факты. В гипертермальных водах (85 ºС) гейзеров Йеллоустонского парка обнаружены термофильные бактерии, питающиеся растворами солей; одноклеточные микроорганизмы представлены также в кипящих (около 100 ºС), насыщенных кислотами выбросах черных курильщиков дна океана.

Тектоника. Вся суша располагалась в Западном полушарии (на месте современного Тихого океана). Восточное полушарие занимал океан Панталасса (рис. 11).

Суша представлена тремя массивами. Из них своими размерами выделялись два главных: Северная Гондвана и Южная Гондвана. Северная Гондвана включала три платформы: Индостанскую, Австралийскую и Антарктическую. Южная Гондвана объединяла платформы Африканскую, Северо- Американскую, Южно-Американскую, Восточно- Китайскую и Южно-Китайскую. Отдельно от них на юге размещалась Сибирская платформа. Около 580 млн лет назад эти массивы сблизились, что привело к началу байкальской складчатости, и на несколько миллионов лет возник единый суперконтинент Паннотия (или Пангея-1). Во второй половине венда часть Паннотии оказалась в полярных широтах, и развилось покровное оледенение Южной Гондваны, о чем свидетельствуют тиллиты венда, найденные на территории Китая.

Рис. 11. Океаны и суша позднего протерозоя

Полезные ископаемые докембрия. Докембрийский этап охватывает около 85 % времени развития земной коры, и характеризуется господством эндогенных полезных ископаемых. В породах архея и протерозоя заключено до 80 % мировых запасов железа, титана, никеля, золота, платиноидов и урана; практически все коренные месторождения строительного камня: гранита, лабрадорита, мрамора и кварцита; крупнейшие запасы слюд и графита; свыше 25 % запасов марганца, хрома, меди, свинца и цинка.

Источник

Новое в блогах

История Земли. Формирование континентов. Евразия

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ. ПЛАТФОРМЫ И ОБЛАСТИ СОВРЕМЕННОЙ СКЛАДЧАТОСТИ

Геологическое строение. В отличие от других континентов, которые являются крупными осколками раздробившихся праматериков Гондваны и Лавразии, Евразия образовалась в результате объединения древних литосферных блоков. Сближающиеся под действием внутренних процессов, в разное геологическое время эти блоки соединялись «швами» складчатых поясов, постепенно «составив» материк в его современной конфигурации и размерах (рис. 9).

На раннем этапе геологической истории, «сложив» праматерик Лавразия, объединились осколки Пангеи — древние Северо-Американская, ВосточноЕвропейская, Сибирская и Китайская платформы. В зоне их схождения образовались древние складчатые пояса — Атлантический и Урало-Монгольский. Затем Северная Америка была «оторвана» от Лавразии; на месте рифтового раскола «раскрылась» впадина Атлантического океана. Дрейфуя на запад, Северо-Американская плита «обогнула» планету и вторично присоединилась к Евразии — уже на востоке. В зоне соединения возникли складчатые системы

Северо-Восточной Сибири. Позднее с юго-востока к Евразии придвинулся еще один осколок Гондваны — Индо-Австралийская литосферная плита, и в зоне их сближения заложился Гималайский складчатый пояс. Одновременно вдоль восточной окраины Евразии в зоне ее контакта с Тихоокеанской литосферной плитой начал формироваться Тихоокеанский складчатый пояс. Развитие обоих складчатых поясов продолжается и в настоящее геологическое время. Всю южную окраину Евразиатской плиты оконтуривает Альпийско-Гималайский пояс, формирующийся под давлением осколков Гондваны — Индостана, Аравии и Африки. А на восточной окраине материка к ее краю «придвигаются» цепи вулканических островных дуг Тихоокеанского пояса, «доращивая» собой массив Евразии.

Современный континент Евразия располагается в зоне сочленения пяти крупных литосферных плит. Четыре из них — континентальные, одна — океаническая. БоЂльшая часть Евразии принадлежит континентальной Евразиатской плите. Южные полуострова Азии — двум разным континентальным плитам: Аравийской (Аравийский п-ов) и Индо-Австралийской (п-ов Индостан). Северо-восточная окраина Евразии — это часть четвертой континентальной плиты — Северо-Американской. А восточная часть материка с прилегающими островами является зоной взаимодействия Евразии с океанической Тихоокеанской плитой. В зонах сочленения литосферных плит идет фор мирование складчатых поясов. На южном краю Евразиатской плиты — Альпийско-Гималайского поя- са: в нем располагаются южная окраина Европы, п-ова Крым и Малая Азия, Кавказ, Армянское и Иранское нагорья, Гималаи. На восточном краю материка — Тихоокеанского пояса, в котором находятся п-ов Камчатка, острова Сахалин, Курильские, Японские, Малайский архипелаг.

В состав материка входит пять древних платформ; все они — «осколки» древнего праматерика Пангея. Три платформы — Восточно-Европейская, Сибирская и Китайматериков ская — после раскола Пангеи составляли древний северный материк Лавразия. Две — Аравийская и Индийская — входили в состав древнего южного материка Гондвана. Платформы «соединены» между собой складчатыми поясами, сформировавшимися в разное геологическое время.

Рис. 9. Этапы формирования

Все древние платформы Евразии имеют двухъярусное строение: на кристаллическом фундаменте залегают породы осадочного чехла. Фундаменты сложены магматическими и метаморфическими породами, осадочный чехол — морскими и континентальными осадочными породами. В составе каждой платформы есть плиты и щиты.

Каждая из платформ имеет свои особенности. Китайская платформа раздроблена на несколько разрозненных блоков, самые крупные из которых — Китайско-Корейский и Южно-Китайский. Сибирская и Индийская платформы до основания пронизаны древними мощными трещинами и вулканическими внедрениями (интрузиями). Фундамент Восточно-Европейской платформы расчленен прогибами и глубокими впадинами. Аравийскую платформу раскалывает и растягивает на части современный разлом — рифт (рис. 10). Осадочные чехлы платформ различаются мощностью и слагающими их породами. Для платформ Евразии характерна разная интенсивность современных тектонических движений.

Складчатые пояса в Евразии образовывались в разное геологическое время. Во время древней складчатости формировались

Атлантический и Урало-Монгольский пояса. В дальнейшем разные области этих поясов развивались по-разному: одни испытывали опускание, другие — поднятие. Те, которые опускались, затапливались морями, и на складчатом основании постепенно накопилась мощная толща морских осадков. Эти области приобрели двухъярусное строение. Это — молодые платформы, крупнейшие из которых — Западно-Европейская и Скифская (в Европе), Западно-Сибирская и Туранская (в Азии). Области, испытывавшие поднятия, представляли собой складчатые горные системы (Тянь-Шань, Алтай, Саяны). В течение всего времени своего существования их складки (горные хребты) подвергались воздействию внешних сил. Поэтому в настоящее время они сильно разрушены, и на поверхности обнажены древние кристаллические породы.

Альпийско-Гималайский и Тихоокеанский складчатые пояса возникли в более позднее геологическое время и еще окончательно не сформированы. Они — молодые. Поверхность гор, которыми представлены эти пояса, еще не успела разрушиться. Поэтому она сложена молодыми осадочными породами морского происхождения, скрывающими на значительной глубине кристаллические ядра складок. Эти пояса характеризуются высокой сейсмичностью — здесь проявляется вулканизм, концентрируются очаги землетрясений. В таких районах вулканические породы перекрывают осадочные или внедрены в их толщу.

Полезные ископаемые Евразии — горючие, металлические и неметаллические — представлены крупнейшими месторождениями. Их размещение тесно связано с геологическим строением материка и его рельефом.

В каких условиях и как происходит образование разных групп минерального сырья (горючего, металлического, неметаллического)?

Наиболее разнообразное сочетание разного по происхождению минерального сырья характерно для платформ. Крупные месторождения руд металлов выявлены в кристаллическом фундаменте древних платформ на щитах, где он расположен близко к поверхности. Это железо, марганец, медь, никель, вольфрам, золото, платина, молибден, уран, полиметаллы. С вулканизмом, проявлявшимся на древних платформах, связаны якутские и индийские алмазы.

Алмазы находят в кристаллическом фундаменте древних платформ, попадавших в зону сжатия литосферы. Сдавливаемые, платформы раскалывались, и в трещины фундамента внедрялось мантийное вещество. Этот процесс получил название траппового магматизма (или вулканизма). Очень высокое давление в трещинах приводило к образованию концентрических структур — трубок взрыва, или кимберлитовых трубок. А в них — алмазов — самых твердых минералов на Земле.

Осадочный чехол платформ — молодых и древних — содержит богатые запасы каменной и калийных солей, серы, фосфоритов. В прогибах фундамента платформ сконцентрированы бурые и каменные угли. Угольный пояс протягивается через весь материк — от островов Великобритании через Западную Европу, Восточно-Европейскую равнину, Центральную Азию и Якутию, раздваиваясь на востоке в северный Китай и в северо-восточный Индостан. Нефть и газ содержат осадочные толщи, заполняющие прогибы платформ — ЗападноСибирской, Туранской, Скифской, шельфа Северного моря. Мощные нефте- и газоносные зоны приурочены к областям сочленения платформ и молодых поясов — краевым прогибам. Окаймляя с обеих сторон Альпийско-Гималайский складчатый пояс, они протягиваются по Средне- и Нижнедунайским низменностям, Прикарпатью, предгорьям Северного Кавказа, Каспию, Персидскому заливу, северному Индостану, Юго-Восточной Азии. Пески, гравий, глины, известняки, доломиты, слагающие верхний ярус платформ, используются как строительный материал.

Со складчатыми поясами связаны металлические пояса Евразии. Железные, свинцово-цинковые, оловянные, ртутные, урановые и полиметаллические руды концентрируются в пределах древних складчатых поясов — в горах Пиренейского полуострова, Западной Европы, Урала, Южной Сибири, Центральной Азии.

Металлы есть и в молодых складчатых поясах, но приурочены месторождения к их самым древним структурам. Так, горы Тихоокеанского пояса вмещают мировые запасы вольфрама и олова, золото. Через юг Китая, Мьянму, Таиланд в Малайзию и Индонезию протягивается оловянный пояс Юго-Восточной Азии, соответствующий наиболее древним структурам Гималайского пояса. Здесь же сосредоточены железные руды, свинец, цинк, никель, золото, серебро, слюда, графит.

В современных складчатых поясах преобладают месторождения осадочных полезных ископаемых. Это нефть и угли межгорных долин Альп, Иранского нагорья, Малайского архипелага. На Иранском нагорье находятся крупнейшие в мире месторождения серы, на п-ове Малая Азия — фосфориты, асбест. Для Апеннин, Балкан, Малой Азии характерны металлические руды осадочного происхождения (бокситы, железные и магниевые руды).

Общие черты рельефа. Средняя высота поверхности Евразии над уровнем моря — 840 м. Евразии принадлежат самая высокая вершина планеты — г. Джомолунг ма (8848 м) (рис. 11) и самый глубокий разлом на суше Земли — котловина озера Байкал (–1637 м).

Евразия обладает самыми обширными равнинами и самыми протяженными горными системами на планете. Главная черта ее рельефа — разнообразие — результат взаимного действия внутренних и внешних рельефообразующих процессов.

Рис. 11. Джомолунгма

В Евразии самые мощные горные системы находятся внутри массива материка (рис. 12, 13, 14). Наиболее приподнята центральная часть Азии: на высоту 4,5—8,6 км поднимаются горные системы Тянь-Шаня, Памира, Тибета, Куньлуня. С двух сторон — с юга и с востока — «макушка Азии» окаймлена горными барьерами, протягивающимися параллельно южной и вдоль восточной окраин материка. Они образованы современными складчатыми поясами. На юге в Альпийско-Гималайском поясе возвышаются Пиренеи, Альпы, Апеннины, Балканы, Карпаты, Кавказ, Малоазиатское, Армянское, Иранское нагорья, Памир, Гималаи, горы Индокитая (рис. 15). В Тихоокеанском поясе восточную цепь образуют горы Камчатки, Курильских, Японских и Филиппинских островов. Сочленяются оба пояса в узле Малайского архипелага. В обоих поясах абсолютные высоты превышают 5 км, типичны землетрясения силой до 8—9 баллов. В Тихоокеанском поясе проявляется вулканизм.

В Евразии крупнейшие равнины занимают периферийные части континента. На западе и севере — это Северо-Германская, Великопольская, Западно-Сибирская низменности; Восточно-Европейская равнина, Средне-Сибирское плоскогорье; они соответствуют платформам Лавразии. На южной окраине Евразии — равнина Руб-эль-Хали и Месопотамская низменность на Аравийском полуострове, плоскогорье Декан (рис. 16) и ИндоГангская низменность — на Индостане, соответствующие древним платформам Гондваны. Тектонические процессы на платформах пассивны и проявляются в медленных колебаниях поверхности.

Рис. 16. Плоскогорье Декан

Рельефообразующая работа внешних сил. Равнины и горы, созданные внутренними силами, постоянно изменяют свой рельеф (поверхность) под влиянием внешних сил. Обширность территории Евразии обусловливает разнообразие внешних сил, порождаемых ими процессов и создаваемых ими форм. Поэтому горы и равнины Евразии разнообразны не только по высоте и геологическому строению, но и по своему внешнему виду.

Для южных, юго-восточных окраин и центральных частей Евразии, где сезонно выпадают сильные ливни, типична созданная временными водными потоками густая сеть оврагов и балок. Равнины, сложенные рыхлыми породами, превращены в бедленды (рис. 18).

Внутри континента — в условиях континентальных климатов — в сухих холодных высокогорьях Центральной Азии и Южной Сибири, в жарких пустынях Аравии — рельеф формируется физическим выветриванием. Плато покрыты каменными россыпями, склоны — «каменными реками» щебня и гравия. На низменностях ветер перемещает песчаные гряды, барханы. На севере и востоке Сибири типичен мерзлотный рельеф: бугры пучения, полигоны обломочного материала перемежаются с протаивающими термокарстовыми котловинами (рис. 19).

Преимущественно в окраинных и в самых высоких горах — Альпах, Гималаях, на Кавказе, в Тянь-Шане, на Японских островах и Камчатке рельеф сформирован горными ледниками: ими выточены остроконечные вершины и гребни, глубокие долины — троги.

В Евразии широко представлены реликтовые формы, созданные древним покровным оледенением более 10 тыс. лет назад. Склоны гор полуостровов Скандинавского и Таймыр, Северного Урала, островов Северного Ледовитого океана отшлифованы (рис. 20), изрезаны трогами, а побережья расчленены фьордами (рис. 21) и обрамлены многочисленными островками — шхерами. На севере Европы, Западной Сибири и Среднесибирского плоскогорья ледниковые равнины и низменности чередуются с цепями моренных возвышенностей, с многочисленными озерными котловинами. Формы, созданные древним ледником, отчетливо выражены и в рельефе Беларуси.

В отличие от других континентов, которые являются крупными осколками раздробившихся праматериков Гондваны и Лавразии, Евразия образовалась в результате объединения древних литосферных блоков. Сближающиеся под действием внутренних процессов, в разное геологическое время эти блоки соединялись «швами» складчатых поясов, постепенно «составив» материк в его современной конфигурации и размерах (см. рисунки).

Осадочные чехлы платформ различаются мощностью и слагающими их породами. Для платформ Евразии характерна разная интенсивность современных тектонических движений.

Анатолий Чередниченко # написал комментарий 9 июля 2020, 14:43 Геологическое строение. Евразия, в отличие от других континентов, которые представляют из себя осколки раздробившихся праматериков Гондваны и Лавразии, является результатом объединения древних блоков литосферы. Поэтому она отличается самым сложным геологическим строением.

Материк Евразия располагается в зоне сочленения пяти крупных литосферных плит, четыре из которых континентальные, а одна — океаническая. Большая часть материка находится на континентальной Евразиатской плите. Южная принадлежит двум — Аравийской (Аравийский п-ов) и Индо-Австралийской (п-ов Индостан) — континентальным плитам. Южные окраины Европы, п-ова Крым и Малая Азия, Кавказ, Армянское и Иранское нагорья, Гималаи расположены на краю Евразиатской плиты в зоне сжатия — Альпийско-Гималайском геосинклинальном поясе. Северо-восточная окраина материка — это часть четвертой континентальной литосферной плиты — Северо-Американской. А восточный край материка является зоной взаимодействия Евразии с океанической Тихоокеанской плитой. Здесь развивается Тихоокеанский геосинклинальный пояс.

Источник

Докембрий. Архейский и Протерозойский Акроны.

Докембрийский промежуток времени составляет 7/8 истории Земли. В это время зародилась жизнь, радикально преобразовалась земная кора и заложились ее главные структуры, образова­лась большая часть (свыше 60%) минеральных ресурсов. Однако изучен докембрий относительно слабо и тому есть объективные причины. Дело прежде всего в сильной дислоцированности докембрийских пород и высокой степени их метаморфизма.

В результате саамского тектогенеза сформировались обширные складчатые овалы, сложенные комплексами «серых гнейсов», т.е. в большинстве своем плагиогнейсов тоналитового, трондьемитового и гранодиоритового состава, подстилающих породы зеленокаменных архейских поясов.

Произошедшая в конце рифея и в венде байкальская складчатость привела к окончательной консолидации древних платформ. С докембрия существуют Северо-Американская, Восточно-Ев­ропейская, Сибирская, Китайская, Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индийская, Ав­стралийская, Антарктическая платформы. Предполагают, что последние пять южных платформ в палеозое составляли суперплатформу Гондвана.

В нижнем архее, согласно данным Л.И.Салопа (1982), выделяются следующие литолого-­стратиграфические комплексы (снизу вверх): иенгрский, унгринский, федоровский, сутамский, слюдянский, исуанский (серия Исуа). В верхнем архее различают комплексы: коматиитовый, киватинский, тимискамингский, Модис.

В составе нижнекарельской эратемы выделяются шесть литостратиграфических комплексов (снизу вверх): доминион-рифский (тунгудско-надвоицкий), Витватерсранд, нижнеятулийский, вер-хнеятулийский (анимикийский), ладожский (трансваальский), вепский. В верхнекарельской эратеме, как и в более молодых образованиях, литостратиграфические комплексы не выделяются.

Докембрийские образования чрезвычайно богаты полезными ископаемыми. В докембрии сосредоточено свыше 70% запасов железа и хрома; 70% золота, урана, никеля; свыше 60% меди и марганца; 100% добычи мусковита и флогопита. Это обстоятельство определяет важное практи­ческое значение изучения докембрия.

Архейский акрон продолжался свыше 1,5 млрд. лет, хотя точно длительность его неизвестна и нижняя граница не установлена. Она определяется условно возрастом наиболее древних пород и может понизиться по мере получения новых данных, хотя вряд ли этот возраст, приближающийся сейчас к 4,2 млрд. лет, значительно изменится. Породы архея прослежены на щитах древних плат­форм. Возраст пород серии Исуа в Гренландии оценивается в 3.760-4.000 млн. лет (магнетитовые кварциты, тоналиты). Гранулито-гнейсы и чарнокиты канского комплекса Южно-Енисейского поднятия Сибирской платформы имеют возраст 4.100 млн. лет. По сообщению австралийских геологов на Международном геологическом конгрессе в Москве в 1984 г., гнейсы щита Йилгарн. Австралийской платформы имеют возраст 4.100-4.200 млрд. лет. Верхняя возрастная граница ар­хейского акрона проводится на уровне 2.500-2.600 млн. лет.

Общая характеристика

Органический мир

Структуры земной коры и породообразование

Согласно схеме Л.И.Салопа (1982), в архейском акроне выделяются шесть диастрофизмов: готхобский второго порядка (-4000 млн. лет), саамский первого порядка (3750-3500 млн. лет), бе-лингвийский, свазилендский, барбертонский второго-третьего порядков (в позднем архее) и кено-ранский (беломорский) первого порядка (2800-2600 млн. лет). Все эти циклы диастрофизма вклю­чали складчатые деформации, интенсивный и разнообразный магматизм, мигматизацию, гранити­зацию и другие процессы.

Тектонический режим раннего архея характеризуется следующими чертами:

— отсутствием дифференциации земной коры на платформы и геосинклинали;
— отсутствием контрастного рельефа и грубообломочных отложений;

— тонкой и достаточно пластичной первичной корой, из-за чего не могли возникать сводовые поднятия и глубинные разломы;

— внедрением огромных масс гранитоидов в результате саамского диастрофизма, которое привело к утолщению земной коры до 25-30 км (Салоп, 1982).

Несомненно осадочными считаются мраморы кальцитового и доломитового состава, графит-содержащие гнейсы и кристаллические сланцы. Характерно преобразование пород в условиях гранулитовой и амфиболитовой фаций. Гранулитовая фация регионального метаморфизма явля­ется исключительной особенностью нижнего архея.

1. Иенгрский метабазит-кварцитовый: основные кристаллические сланцы, амфиболиты
(метабазиты), горизонты кварцитов и высокоглиноземистых гнейсов (зверевская толща Станового
хребта, далдынская серия Анабарского поднятия, серия Раномена Мадагаскара).

3. Федоровский метабазит-карбонатный: основные пироксеновые кристаллические сланцы, амфиболиты (метабазиты) с подчиненными прослоями карбонатных пород (мраморов, известково-силикатных сланцев). Прослои гнейсов, кварцитов, магнетитовых пород. К этому комплексу приурочены древнейшие в истории Земли эвапориты (ангидритсодержащие мраморы, известковистые кристаллические сланцы Алданского щита, Канады, Бразилии), а также богатые фосфором породы. Распространен на Анабарском массиве, в Енисейском кряже, в Присаянье (верхняя частьшарыжалгайской серии), на Украинском щите (тетерево-бугская серия, белоцерковская свита), в Cеверной Америке (верхняя часть гренвиллского комплекса), в Африке и др.

4. Сутамский комплекс: тонкослоистые гранат-биотитовые гнейсы, грубослоистые или мас­сивные лейкократовые гранатовые гранулиты, прослои различных гнейсов, метабазитов, мрамо­ров, высокоглиноземистых гнейсов. Известен на Анабарском массиве, в Восточном Саяне, Стано­вом хребте, Кольском п-ове, в Африке.

5. Слюдянский комплекс: карбонатные и силикатно-карбонатные породы и различные крис­таллические парасланцы (гранат-биотитовые, силлиманит-кордиеритовые и др.). Карбонатов
здесь не менее 30%, а метабазиты имеют подчиненное значение. Слюдянская серия Южного При­байкалья, бирюсинская и дербинская серии Восточного Саяна, ваханская серия Памира и др. По мраморам из бирюсинской серии получен возраст 3,7 млрд. лет.

Серия Исуа, вероятно, сформировалась между двумя периодами тектоно-магматической акти­визации. Перед отложением этой серии имел место готхобский диастрофизм (фаза складчатости) II порядка (4 млрд. лет), с которым связано формирование гнейсов Амитсок (гранулитовая фация). В конце формирования серии Исуа произошел саамский диастрофизм I порядка (3.750-3.500 млн. лет), завершивший саамскую эпоху тектогенеза.

Выдержанность состава супракрустальных толщ нижнего архея на огромных площадях зас­тавляет предположить единообразные условия их образования.

Метабазиты слюдянского комплекса близки к андезибазальтовой формации островных дуг и отчасти базальтам геосинклинальных формаций.

Особенности метаосадочных пород нижнего архея указывают на существование горячей гид­росферы. Изучение изотопного состава кремнистых пород, в частности отношений дейтерия к во­дороду и изотопов 18 О/ 16 О, зависящих от температуры, показало следующее распределение сред­негодовой температуры (Салоп, 1982).

В раннем архее температура поверхности Земли была, вероятно, выше 70°С или даже выше 100°С. Такая температура поверхности могла быть обусловлена только парниковым эффектом, со­зданным мощной атмосферой. Напрашивается аналогия с современной атмосферой Венеры, тем­пература поверхности которой 480°С, давление углекислой атмосферы около 90 бар.

Атмосфера и гидросфера являются в основном продуктами дегазации и отделения жидких и газообразных составляющих из мантии. Формирование первичной земной коры сопровождалось образованием первичной, существенно водородной, атмосферы, позднее рассеявшейся в косми­ческом пространстве. Вторичная примитивная (первичная в геологическом смысле) атмосфера возникла только после снижения температуры, когда газы уже не могли преодолеть силу притяже­ния. В дальнейшем атмосфера менялась в зависимости от процессов вулканизма, седиментации, а затем и от фотосинтеза растений.

Содержание воды в мантии Земли в три раза больше массы воды современных океанов. Источ­ником этой воды явился процесс образования лав базальтового и андезитового состава. Углекисло­ты за геологическую историю отложилось в карбонатах в 10 тыс. раз больше, чем теперь содер­жится ее в атмосфере (а усвоенной растениями и погребенной в 1000 раз больше, чем в атмосфере).

Первичная атмосфера содержала около 99% СО₂ (без учета воды). Давление должно было со­ставлять около 70 бар, а с учетом растворения СО₂ в гидросфере 50-60 бар. При таком давлении температура кипения воды должна быть 260-285°С.

Таким образом, атмосфера раннего архея была очень плотной, бескислородной, горячей и со­стояла в основном из паров воды, углекислоты и ряда других компонентов (характерна «кислые дымы»). Такая атмосфера обусловливала сильный парниковый эффект.

Гидросфера в раннем архее была резко углекислой, содержащей сильные кислоты, т.е. была агрессивной, заметно минерализованной и соленой. Об этом свидетельствуют и древние эвапори-ты (федоровский комплекс на Сибирской платформе, в Канаде, Бразилии). В результате взаимо­действия с большим количеством щелочей и щелочных земель состав воды приблизился к нейт­ральному (рН около 7).

Общая характеристика

Верхнеархейские супракрустальные породы и прорывающие их интрузивы распространены широко на всех континентах. Это, например, лопский комплекс Карелии, лептитовая формация Швеции, тетеревская, конкско-верховцевская серии Украины, надсерия Свазиленд ЮАР, форма­ция Шерри-крик США, комплекс Пилбара Австралии и др.

Органический мир

Деятельность цианобионтов постепенно привела к увеличению количества кислорода в ат­мосфере и гидросфере. Около 3 млрд. лет назад была превышена точка Юри, т.е. содержание кис­лорода в атмосфере поднялось выше 0,001 от современного. С этим впоследствии будут связаны активизация развития и усложнение других групп организмов, а также изменение процессов осад-конакопления.

Структуры земной коры и породообразование

Во всех районах зеленокаменные породы верхнего архея развиты в виде узких, часто непра­вильных по форме участков, представляющих структуры геосинклинального типа, разделенные обширными полями глубоко метаморфизованных пород нижнего архея. Между верхнеархейскими и нижнепротерозойскими толщами почти повсеместно наблюдается резко выраженное несогласие.

Зеленокаменные пояса распределены неравномерно. Области развития нижнеархейских толщ, лишенные зеленокаменных поясов, вероятно, являются древнейшими более стабильными элементами земной коры, которые могут быть названы протоплатформами.

Наиболее полные и лучше всего изученные разрезы верхнего архея находятся в Южной Аф­рике, Канаде и Западной Австралии.

По данным Д.Хантера, нижняя часть разреза представлена древним гнейсовидным комплек­сом, состоящим из пород амфиболитовой и гранулитовой фаций метаморфизма. Они сформиро­ваны задолго до накопления надсерии Свазиленд и встречаются в этой последней в виде галек конгломератов.

Породы надсерии Свазиленд характеризуются, в отличие от пород основания, низкими ступе­нями метаморфизма (зеленосланцевая фация) с хорошо различимыми первичными структурами. Снизу вверх в этой»надсерии выделяются три серии: Онвервахт, Фиг-Три иМодис.

Серия Онвервахт подразделяется на три формации:

Нижний Онвервахт: основные подушечные лавы и линзы ультрабазитов, тонкие прослои черных кремнистых пород, кислые туфы. Ультраосновные и основные породы богаты Mg и бедны А1 и К и выделены в особую группу коматиитов мощностью более 2 км.

Средний Онвервахт (формация реки Комати): подушечные базальты и ультраосновные лавы, полевошпат-порфировые интрузивы (3-4 км).

Серия Фиг-Три (фиговое дерево) включает (снизу вверх):

— хемогенные осадки (полосчатые кремнистые, тальк-карбонатные, кварц-серицитовые породы);

— граувакки, глинистые сланцы, полосчатые кремнистые породы;

— граувакки, глинистые сланцы, железистые кварциты, туфы.
Общая мощность серии Фиг-Три более 2 км. Серия Модис лежит с несогласием и представлена полимиктовыми конгломератами, поле­вошпатовыми песчаниками, алевролитами, глинистыми сланцами (мощность 3,1 км).

Общая мощность надсерии Свазиленд до 16 км. После отложения пород серии Модис все толщи надсерии Свазиленд были смяты в складки, раз­биты крутыми надвигами на чешуйчато и веерообразно расположенные пластины и интрудированы многочисленными телами гранитоидов, древнейшие из которых имеют возраст 3-3,4 млрд. лет.

Надсерия Свазиленд относится к древнейшим образованиям зеленокаменных синклинориев.

На Канадском щите в качестве парастратотипа верхнего архея рассматриваются осадочно-вулканогенные толщи провинции Сьюпериор (оз. Верхнее).

Все зеленокаменные толщи прорваны крупными массивами биотитовых и амфиболовых гра­нитов и гранодиоритов с возрастом 2.600-2.800 млн. лет. Эти интрузии связаны с беломорским (кеноранским) диастрофизмом.

На Балтийском щите образования верхнего архея лучше всего изучены в Карелии, на Кольс­ком п-ове и на востоке Финляндии. В качестве регионального стратотипа принимается гимольс-кая серия развитая в Карелии вблизи границы с Финляндией (в Финляндии это серия Иломанти). Для этой серии характерно двучленное строение: внизу основные эффузивы, выше осадочные по­роды и кислые вулканиты.

Все верхнеархейские толщи Балтийского щита залегают трансгрессивно, иногда с конгломе­ратами в основании, на породах нижнего архея, главным образом на серых гнейсах, и перекрыва­ются с резким несогласием породами нижнего протерозоя.

Толщи верхнего архея прорваны большим количеством гранодиоритовых и микроклин-плагиоклазовых гранитных массивов с возрастом 2.600-2.800 млн. лет.

Корреляция верхнего архея Балтийского щита со стратотипом (ЮАР, Свазиленд): коматииты Финляндии отвечают нижней части серии Онвервахт. Нижние вулканогенные толщи сопоставля­ются с верхней частью серии Онвервахт. Верхние вулканогенно-терригенные толщи отвечают се­рии Фиг-Три. Самые верхние свиты гимольской серии (окуневская, кейвская) примерно соответ­ствуют серии Модис.

Верхняя часть конкско-верховцевской серии приблизительно соответствует серии Фиг-Три. Отложения верхнего архея по своему составу в различных районах мира очень похожи друг на друга. Среди них, по данным Л.И.Салопа, выделяется четыре глобально выраженных литостра-тиграфических комплекса:

Источник