Позднепротерозойская история

Поздний протерезой охватывает по времени почти три четверти геосинклинально-платформенной стадии развития планеты (от 1800±100 млн. до 570 млн. лет, т. е. почти 1,2 млрд. лет). Относительная скудность органической жизни, плохая сохранность ископаемых остатков не позволяют однозначно производить стратиграфическое деление отложений среднего и позднего протерозоя в различных районах земного шара. Тем не менее практически везде в составе позднего протерозоя выделяют рифей (1800 - 680 млн. лет) и венд (680 - 570 млн. лет).

Загадочный поздний протерозой. Из животного мира позднего протерозоя известны некоторые беспозвоночные животные: губки, археоциаты, кишечнополостные, черви, примитивные иглокожие. Наиболее хорошо сохранившиеся остатки животных были обнаружены в районе местечка Эдиакарий Южной Австралии. В глинах вендского возраста (самые верхи позднего протерозоя) было найдено свыше 150 экземпляров слепков или отпечатков, относимых к медузам (13 видов), кораллам (4 вида), червям (5 видов) и организмам неизвестного систематического положения, напоминающих моллюсков и иглокожих (эдиакариевая фауна). Аналогичная фауна хорошей сохранности обнаружена на побережье Белого моря. Известны также трубочки червей-трубкожилов, погонофор, сферические скелеты простейших (сфероморфиды и акритархи).

Растительный мир был представлен бактериями, грибами и синезелеными водорослями, расселявшимися колониями. В слизи синезеленых содержалось много известковых веществ, которые образовывали корочки и желваки. Из этих образований иногда формировались рифоподобные тела, называемые строматолитами и онколитами.

Казалось бы, океаны позднего протерозоя были заселены многочисленными животными и растениями в достаточном количестве для полной реконструкции геологических условий того времени. К сожалению, это были бесскелетные организмы, в ископаемом состоянии они сохраняются крайне редко. Поэтому-то поздний протерозой, как и предыдущие отрезки геологической истории Земли, не имеет еще общепринятого стратиграфического деления. Многое приходится восстанавливать на основании отдельных фактов или косвенных наблюдений. В развитии геосинклиналей и платформ устанавливается четкая дифференциация тектонического режима.

В конце раннего протерозоя в теле древних платформ еще существовали отдельные узкие геосинклинальные прогибы - интракратонные троги, делившие карелиды на крупные жесткие массивы. Они испытывали интенсивное прогибание, компенсировавшееся накоплением мощных толщ осадочных и магматических пород. Около 200 млн. лет понадобилось платформам, чтобы залечить эти остаточные геосинклинальные "раны". В самом конце раннего протерозоя завершается окончательная консолидация древних платформ. Они приобретают большую жесткость и устойчивость. В позднем протерозое древние платформы существовали уже в виде континентов, высоко приподнятых над уровнем моря.

Поздний протерозой явился авлакогенной стадией развития древних платформ. В течение большого отрезка его истории, более 1 млрд. лет (рифей), в центральных районах платформ развиваются узкие линейные рвы - авлакогены. Первые отложения чехла - красно-цветные континентальные песчаники и глины с прослоями лав - заполняют эти рвы. Мощность осадков достигает 3 - 4 км.

В конце протерозоя (венд) усиливаются нисходящие вертикальные движения платформ. Раньше всего это происходит в районах, прилегающих к авлакогенам. В прогибание втягиваются смежные с ними области, в связи с чем отложения венда как бы "выхлестывают" за пределы авлакогенов, заполняя крупные изометрические депрессии - синеклизы.

Мелководные моря геосинклиналей. Наряду с платформами в позднем протерозое активное развитие испытывали и геосинклинали. Территории в их пределах, как правило, были покрыты мелководными морями с большим количеством вулканических островов. Обломочный материал с континентов и островов поступал в эти моря в изобилии. Поэтому-то для геосинклинальных областей позднего протерозоя характерно накопление многокилометровых обломочных толщ, преобразованных процессами метаморфизма в различные сланцы, кварциты, метаморфизованные конгломераты и брекчии. Широко развиты также известняки и мраморы (метаморфизованные известняки), накоплению которых способствовали синезеленые водоросли. Доля магматических пород сокращается до 18 - 20%.

В геосинклиналях в течение позднего протерозоя неоднократно проявлялись эпохи складчатости: готская, гренвильская, катангская и др. Однако решительного перелома в развитии геосинклиналей они не произвели. Примерно 650 млн. лет назад в начале венда на земном шаре проявляется раннебайкальская, или катангская, эпоха диастрофизма. Сильное сжатие накопившихся осадочных толщ во многих геосинклинальных прогибах, их метаморфизм привели к ликвидации геосинклинального режима в ряде областей Земли. К существовавшим древним платформам, по их окраинам, присоединились новые устойчивые эпибайкальские платформенные области - байкалиды¹, расширив тем самым территорию платформ и сократив площадь геосинклиналей (рис. 9).

¹ (Платформы, возникшие в конце позднего протерозоя и в палеозое, принято называть молодыми)

Рис. 9. Схема современного положения байкалид. 1 - эпибайкальские платформенные области: 1 - Тимано-Печорская, 2 - Северо-Таймырская, 3 - Байкальская, 4 - Алашаньская, 5 - Аравалийская, 6 - Флиндерс; 2 - байкалиды, предположительно существовавшие к началу палеозойской эры, но впоследствии переработанные более молодыми эпохами диастрофизма; 3 - эпикарельские платформы

Возникшие платформенные массивы, в состав которых входили эпикарельские и эпибайкальские платформы, обычно рассматривают как единые докембрийские платформы.

По-видимому, территория байкалид к началу палеозоя была значительно больше, чем в наше время. Но активные геологические процессы фанерозойского времени разрушили и переработали значительную часть эпибайкальских платформ. В. Е. Хаин считает, например, что в основании многих более молодых геосинклиналей, "в том числе, таких грандиозных геосинклинальных поясов, как Средиземноморский и Западно-Тихоокеанский", залегают байкалиды.

Одновременно с отмиранием одних геосинклиналей в конце позднего протерозоя закладываются новые геосинклинали на севере Северной Америки, в Восточной Гренландии, на Британских островах, на севере Скандинавии. Эти новообразованные геосинклинали практически не испытывали складчатых движений раннебайкальской эпохи диастрофизма.

Возникновение байкалид привело к дальнейшему наращиванию континентов. Продолжали существовать ассоциации северных платформ - Лавразия и южных платформ - Гондвана, омываемые океанами Тетис и Тихим. Некоторые ученые считают, что к началу палеозойской эры на Земле господствовала континентальная, гранитная кора, которая покрывала значительную часть поверхности планеты. Это было время территориального преобладания суши над морем. Такие эпохи называют теократическими.

Рифейские ландшафты. Климатическая зональность, наметившаяся в архее и раннем протерозое, сохранилась, вероятно, в позднем протерозое. Полярные области, судя по находкам позднепротерозойских морен, устойчиво занимали районы Юго-Западной Африки. Периодами похолодание распространялось на Сибирь, Южную Америку, Австралию и Европу. Области теплого климата, возможно, протягивались вдоль побережий океана Тетис.

Типичным ландшафтом рифейского времени были пустынные континентальные равнины, чередующиеся с мелкосопочником. Равнины обрамлялись горными сооружениями. Относительно мелководные океаны и моря изобиловали островными архипелагами. Органическая жизнь концентрировалась в водных бассейнах, тогда как на суше могли существовать лишь отдельные колонии бактерий и грибов, тонкой корочкой покрывавшие голые склоны холмов и гор.

Важным событием позднепротерозойского времени явилось появление в атмосфере Земли свободного кислорода и сокращение содержания углекислоты. Начинает формироваться и озон (O₃), скапливающийся в атмосфере на высоте примерно 30 км. Постепенно возникает озоновый "экран", сдерживающий до 97% коротковолновой ультрафиолетовой солнечной радиации. Повышается соленость океанических вод, достигая современных значений. Все это предопределило бурное развитие органической жизни в последующие этапы геологической истории Земли.