Особенности геологического строения докембрия
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Докембрийские метаморфические горные породы обнажаются на отдельных участках, испытавших длительное поднятие. Наиболее обширными площадями докембрийских пород являются щиты — места выхода на поверхность складчатого основания — фундамента древних платформ. В пределах щитов в основном и проводят изучение докембрийских пород, разрабатывая стратиграфию докембрия.

Докембрийские породы и докембрийская история хорошо изучены на Восточно-Европейской и Северо-Американской древних платформах, в пределах Балтийского и Канадского щитов. Здесь породы докембрия обнажены на больших площадях. Огромные ледники, покрывавшие эти территории во время недавнего четвертичного оледенения, при своем движении к югу сняли с поверхности докембрийских пород мощную кору выветривания, которая широко развита на всех щитах других древних платформ и сильно препятствует изучению докембрия.

Восточно-Европейская древняя платформа

В пределах Восточно-Европейская платформы выделяются Балтийский и Украинский щиты.

Балтийский щит занимает значительную северо-западную часть платформы. Весь щит сложен архейскими и протерозойскими породами, которые местами перекрыты четвертичными ледниковыми и другими континентальными отложениями.

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

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

Протерозойские породы распространены шире архейских, они образуют складчатые системы северо-западного направления. В составе протерозоя на Балтийском щите выделены три комплекса: нижнекарельский, верхнекарельский и ятулийский. Они залегают несогласно как на архейских породах, так и друг на друге.

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

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

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

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

Докембрий Украинского щита отличается по составу и строению пород. Почти весь щит сложен архейскими гнейсами и гранитогнейсами. Нижнепротерозойские породы заполняют узкие меридионально вытянутые впадины, протягивающиеся на север за пределы Украинского щита в Курскую и Воронежскую области. К этим породам и приурочены месторождения богатых по содержанию железа руд Кривого Рога и колоссальные по запасам месторождения Курской магнитной аномалии. В Кривом Роге нижнепротерозойские отложения входят в состав криворожского комплекса, состоящего из чередования тонких слоев глинистых сланцев и железистых кварцитов. Последние представляют собой мелкозернистые кварциты с прослоями окиси железа — гематита. Протяженность этих тонких слоев на большие расстояния свидетельствует о том, что железистые кварциты формировались в морских условиях. Криворожский комплекс имеет мощность более 4000 м и по возрасту отвечает большей части раннего протерозоя (радиометрическими методами определен интервал ее образования — 2600—1900 млн. лет). В течение позднего протерозоя Балтийский и Украинский щиты представляли собой поднятые участки — участки сноса. Обломочные породы платформенного чехла накапливались между ними на обширной территории Русской плиты. В глубоких прогибах — авлакогенах — залегают рифейские грубообломочные породы, а вендские песчаные и глинистые отложения распространены более широко, они залегают в основании платформенного чехла Восточно-Европейской платформы.

На других древних платформах строение докембрия и докемб-рийская история в общих чертах обнаруживают сходство с Восточно-Европейской платформой.

Геосинклинальные пояса возникли в протерозойскую эру. Малые пояса — Внутриафриканский и Бразильский — существовали с начала протерозойской эры и закончили свое геосинклинальное развитие в ее конце. Их строение и геологическая история весьма слабо изучены. Большие пояса начали свое геосинклинальное развитие с позднего протерозоя. Верхнепротерозойские породы в них распространены широко, но на поверхность выходят только в отдельных участках, испытавших длительное воздымание. Повсюду эти породы метаморфизованы в той или иной степени и имеют огромные мощности. До сих пор верхнепротерозойские породы в разных поясах изучены крайне неравномерно. Более подробно они изучены в пределах Урало-Монгольского пояса.

Урало- Монгольский геосинклинальный пояс.

Этот пояс охватывает огромную территорию, расположенную между Восточно-Европейской, Сибирской, Таримской и Китайско-Корейской древними платформами. Он имеет сложное геологическое строение. Верхнепротерозойские породы распространены очень широко в пределах пояса, но хорошо изучены они на Урале, в Казахстане, на Алтае, в Тянь-Шане и в Байкальской складчатой области.

На западном склоне Урала имеется полный разрез рифейских и вендских отложений большой мощности (до 15 км). Здесь геологами впервые были выделены рифейские отложения. Весь разрез разделен на 4 комплекса, которые состоят из смятых в складки метаморфических морских осадочных отложений: песчаников, глинистых сланцев и известняков с редкими прослоями вулканических пород. В известняках встречаются различные строматолиты, по которым разработана стратиграфия рифея.

Восточнее, в Казахстане, на Тянь-Шане и в Алтае-Саянской горной области резко увеличивается роль вулканических пород среди верхнепротерозойских отложений. В некоторых участках эти отложения достигают колоссальной мощности — свыше 20 км. Все породы интенсивно перемяты и сильно метаморфизованы.

Обширные площади сложены верхнепротерозойскими породами в Прибайкалье и Забайкалье, где они образуют сложно построенную складчатую область. Особенно широко здесь распространены очень мощные, смятые в сложные складки и сильно метаморфизованные рифейские морские осадочные и вулканические формации, которые образовались, несомненно, на главном геосинклинальном этапе. Все эти рифейские отложения прорваны многочисленными гранитными интрузиями. На рифейских складчатых породах залегают грубообломочные породы венда (до 6 км), формирование которых происходило на орогенном этапе. Изучение верхнепротерозойских отложений в Байкальской складчатой области позволило геологам установить крупнейшую в докембрии эпоху горообразования, которая проявилась в конце протерозоя во всех геосинклинальных поясах и получила название байкальской складчатости.

 

Органический мир докембрия

В архее возникла жизнь и появились первые прокариотные организмы, представленные бактериями и цианобионтами (рис.2). Вероятно,

бактерии уже в архее существовали как в водной среде, так и в наземных условиях. Продукты жизнедеятельности бактерий известны в виде различных неорганических и органических соединений (железорудные формации, фосфориты, графит и т.д.). Продукты жизнедеятельности цианобиоитов сохранились в виде известковых образований, строматолитов (рис. 3) и онколитов. В археозое произошло становление литосферы, гидросферы, биосферы и атмосферы.

В протерозое появились первые эукариотные организмы, представленные грибами, растениями (водоросли) и животными преимущественно одноклеточного строения. Возможно, в это время бактерии и грибы существовали не только в водных, но и в наземных условиях. В течение протерозоя, особенно начиная с рифея, возросло разнообразие и число прокариотных организмов, бактерий и цианобионтов. Продукты жизнедеятельности бактерий и цианобионтов те же, что и в архее, но представлены они более мощными толщами и имеют глобальное распространение, особенно в рифее и венде, что свидетельствует об их расцвете в это время. Среди них строматолиты были первыми рифостроящими организмами.

В венде разнообразие цианобионтов, растений и животных резко возросло по сравнению с предшествующим временем. Среди цианобионтов наблюдался расцвет строматолитов, онколитов. Растения вендского периода были представлены одно- и многоклеточными низшими растениями, видимо принадлежавшимми к отделу зеленых водорослей (рис. 4). В венде также обнаружены группы неясного систематического положения, особенно многочисленны акритархи (рис. 5). Вендские животные не имели минерального скелета. У единичных групп обнаружены органические капсулы и трубочки. Среди вендских животных встречены губки, отпечатки и ядра книдарий (полипы и медузы (рис. 6)), плоских и кольчатых червей, членистоногих, иглокожих, хитиноидные трубочки кольчатых червей (сабеллитид), а также многочисленные следы ползания, проедания грунта, норки (рис. 7). Специфика вендской биоты заключалась в широком развитии мягкотелых животных, не имеющих скелета; медузоидов и колониальных организмов, внешне сходных с восьмилучевыми кораллами, а также метамерных животных, принадлежащих кольчатым червям, членистоногим и группам, обладающим переходными признаками между ними.

Рис. 2 Ископаемые прокариоты и эукариоты архея и протерозоя:

а – древнейший организм (3,8 млрд. лет); б-д – прокариоты, представленные бактериями и цианобионтами (б-г – 3,5 млрд. лет, д – 2,5 млрд. лет); е-к – прокариоты и эукариоты (2 млрд. лет).

Рис. 3 Строматолиты ( PR - Q ):

а-в – различные формы строматолитовых построек; г – строматолитовый биогерм раннего рифея.

 

Рис. 4 Отдел Зелёные водоросли (С- Q ):

а – Primocorallina; б,в – Diplopora; г – Mizzia.

 

 

Рис. 5 Акритархи ( PR - Q 1 ):

а – Multiplicisphaeridium; б – Archaeodiscina; в – Tasmanites.

 

 

Рис. 6 Вендские медузоиды:

Реконструкции: а – вид снизу; б – вид сбоку; в – продольный разрез; г – гастральная полость; к – половые продукты; п – подворот зонтика.

 

Рис. 7 Кольчатый червь Dickinsonia ( V ) и следы ползания и поедания грунта.

 

Дата: 2018-11-18, просмотров: 373.