Эволюция Земли в докембрийское время

Древнейшие породы на Земле слагают щиты самых древних платформ — Северо-Американской, Австралийской, Индостанской, Африканской, Восточно-Европейской и Сибирской. Они возникли 3,5—3,8 млрд лет назад. Надо сказать, что эти горные породы встречаются на Земле крайне редко, поэтому многие вопросы, связанные с древнейшей историей Земли, являются дискуссионными. Например, неизвестно, была ли древнейшая кора сплошной.

В любом случае эта кора была гораздо тоньше и слабее, чем сейчас. Через неё из глубин мантии к поверхности шёл мощный тепловой поток. Благодаря сильному разогреву эта ещё не устойчивая земная кора легко подвергалась растяжению и разрыву. В разрывы из глубин устремлялась магма, которая формировала породы зеленокаменных поясов. Эти зеленокаменные пояса очень характерны для горных пород архейского возраста.

На древнейшем фундаменте платформ располагаются самые разные по составу и происхождению отложения, в том числе песчано-глинистые. Это свидетельствует о том, что уже в раннем архее существовали крупные водные бассейны.

Да потому, что их возраст настолько велик, что они сильно видоизменены и восстановить их первоначальный облик практически невозможно. И всё же один важный вывод о природе этих страшно далёких от нас времён мы можем сделать. В древнейших горных породах обнаружены следы живых организмов. Первыми обитателями нашей планеты были организмы, не имеющие клеточного ядра: примитивные бактерии, вирусы и сине-зелёные водоросли (рис. 153). Если определить факт пребывания бактерий и вирусов в горных породах довольно трудно, то следы жизнедеятельности древнейших сине-зелёных водорослей обнаружить проще. Возраст отложений, в которых эти явные следы присутствуют, вызывает уважение — 3,5 млрд лет. Останется ли хоть что-нибудь от нас через такую бездну времени?

Протерозойская эра. Важной чертой раннепротерозойской истории является то, что по сравнению с археем значительно снизился тепловой поток из глубин к поверхности Земли. В результате земная кора с поверхности остыла. Однако с нашей, человеческой, точки зрения температуры всё равно оставались довольно высокими — около 60—70 °С. И тем не менее интереснейшим событием палеопротерозоя является первое в истории Земли грандиозное оледенение. Следы покровного ледника обнаружены в районе Великих озёр, поэтому и назвали это оледенение гуронским. Ледник оставил после себя древние морены и царапины на поверхности Земли. До сих пор учёные спорят о том, как могло возникнуть гуронское оледенение. Непонятно, каким образом и за счёт чего жар снизился настолько, что надолго установились отрицательные температуры. И точно так же необъяснимо, почему эти отрицательные температуры через какое-то время вновь повысились до 50—60 °С.

В палеопротерозое на Земле существовали настоящие морские бассейны, следы которых проявляются в наличии песчано-глинистых и реже карбонатных (известняки и доломиты, рис. 154) отложений. Их мощность достигает нескольких километров. Кроме того, распространение среди раннепротерозойских горных пород крупнообломочного материала говорит о наличии достаточно высоких гор. Процессы выветривания в этих горах и стали причинами возникновения обломочных горных пород. Часть этих обломочных толщ сложена хорошо окатанными валунами и галькой — свидетелями того, что они были перенесены водой на значительное расстояние. Можно утверждать, что в то время на Земле уже текли настоящие реки. Эволюция органической жизни в течение палеопротерозоя происходила весьма медленно. По-прежнему главными обитателями планеты оставались сине-зелёные водоросли. Следы их жизнедеятельности в виде строматолитов известны в толщах горных пород, распространённых гораздо шире, чем в архейских отложениях. На рубеже 2 млрд лет назад, вероятно в середине протерозоя, в атмосфере появился свободный кислород. Его вначале было довольно мало, атмосфера всё ещё оставалась непригодной для дыхания. Впрочем, дышать всё равно было некому. При этом в течение позднего протерозоя общее количество кислорода постепенно увеличивалось.

В мезопротерозое образовался гигантский материк. Его сформировали сгруппировавшиеся вместе древние щиты и отдельные блоки фундамента платформ. Этот гигантский материк носит название Пангеи-1. Название Пангея (рис. 155) — «единая земля» вам давно знакомо по урокам географии, но настала пора сказать правду: было две Пангеи. И мы сейчас говорим о первой, Пангее-1. Материк был окружён пространством с корой океанического типа. Но термин «океаническая» нужно применять с осторожностью. Дело в том, что мы не знаем, располагались ли
в этом месте настоящие океаны с их большими глубинами. Вполне возможно, что сложенные океанической земной корой пространства покрывали мелководные моря.

В мезопротерозое, т.е. около 1,7—1,6 млрд лет назад, на Земле происходят крупные события. Во-первых, в течение этого времени по крайней мере дважды возникали покровные оледенения. Во-вторых, после того как закончилось формирование фундамента платформ, в их пределах стал формироваться осадочный чехол. В-третьих, в неопротерозое произошло заложение крупнейших на Земле подвижных поясов — Средиземноморского, Урало-Охотского, Северо-Атлантического, Тихоокеанского и др. Это послужило началу распада Пангеи-1 на отдельные литосферные плиты. Впоследствии эти плиты сформировали современные континенты, но до этого было ещё далеко.