Біосфера докембрію

Атмосфера і гідросфера Землі в докембрії

Уявлення про походження земної атмосфери внаслідок дегазації її надр. Склад первинної атмосфери "догеологічного" етапу розвитку Землі. Відкачування у космос інертних газів. Невелика потужність первинної атмосфери, її головні складники: водяна пара., вуглекислий газ, метан, сірчаний газ, галоїди, водень. Виникнення океану внаслідок конденсації атмосфери. Головними джерелами живлення сольового складу океану є продукти руйнування гірських порі і розчинення газів атмосфери. Із атмосфери в океан переходять кислоти, вуглекислий газ, аміак, сірчані сполуки. Кислотні компоненти у воді реагують із силікатними гірськими породами, вилучаючи з них лужні і лужноземельні елементи. В результаті настає лужно-кислотна рівновага і насичення води солями. На 1 кг морської води припадає 0,6 кг зруйнованих гірських порід. Висновок О.П.Виноградова про те, що всі аніони морської води виникли внаслідок дегазації мантії, катіони – у результаті руйнування порід. Води первинного океану були хлоридними, нейтральними, безсульфатними (Монін, 1980).

Завдяки появі в атмосфері кисню внаслідок фотосинтезу почалася перебудова складу атмосфери і гідросфери. Радіоізотопні дані з вуглецю і сірки свідчать, що 3,8 млрд. років тому існували фотосинтезувальні бактерії. Окиснення аміаку вело до утворення молекулярного азоту, який надходив у атмосферу. Окиснення метану та окислу вуглецю збагачувало воду вуглекислотою. Вода з хлоридної стає хлоридно-карбонатною. Окиснення сірчаних сполук веде до появи сульфатів.

Осадові карбонатні та сульфатні породи є показниками еволюції складу водно-газової оболонки Землі. Потужні карбонатні товщі (доломіти) почали утворюватися з раннього протерозою (2,2 млрд. років тому), коли в атмосфері вже була відчутна кількість вільного кисню. Сульфатні осади відомі з пізнього протерозою. В рифеї внаслідок зниження лужного резерву води відбулося масове утворення вапнякових товщ. Загальна тенденція докембрійського часу – збільшення маси води океану і його середньої глибини, яка у ранньому археї становила 0,5 км, у ранньому протерозої – 2,6 км.

Гіпотеза космічного джерела появи життя на Землі. "Організовані елементи" метеоритів. Рештки живих організмів у породах формації Ісуа Гренландії (3, 8 млрд. років), системи Свазіленд Південної Африки (3,5 млрд. років). У відкладах архейського віку відомо близько 100 поховань мікробіот у кременях і сотні знаходжень органостінних мікрофосилій. Це відбитки бактерій, синьозелених водоростей (ціанобактерій), грибів, проблематики. Дані ізотопних співвідношень із сірки і вуглецю свідчать про існування біогенних процесів у ранньому докембрії (фотосинтез, сульфатредукція). Більшість архейських мармурів, кальцифірів, графітових кварцитів виникли завдяки діяльності древніх біот, які не збереглися через відсутність твердого скелету і процесів метаморфізму вмісних порід.

Загальні риси еволюції життя на Землі за С.Морозом (1996). Виникнення близько 4-х млрд. років тому в первинному океані своєрідних бактерій з примітивним фізіологічним апаратом, що діяв на основі низькоенергетичного анаеробного синтезу. Такі бактерії були поширені навколо джерел сірководню. Можливе також існування фотосинтезувальних бактерій, які використовували розсіяний кисень фотохімічних реакцій. Поява синьозеленнх водоростей, здатних до висоенергетичної форми фотосинтезу, призвела до значного поширення прокаріотів. Подальше збільшення вмісту кисню в атмосфері і гідросфері (у 100 разів менше від сучасного рівня) в ранньому протерозої зумовило масовий розвиток залізобактерій, які творили потужні товщі джеспілітів по всьому світу (Кривий Ріг, Канада, Австралія). Подальше нарощування кількості кисню до "точки А.Пастера” (1% від сучасного). Дія зворотнього зв'язку – отримання процесу нагромадження кисню в атмосфері. Перехід близько 1 млрд. роківтому біот від ферментації до дихання значно підвищило життєву енергетику організму.

Поява одноклітинних з відокремленим ядром (евкаріоти) датована початком рифею. Серед евкаріотів припускають наявність перших планктонних форм. На зламі раннього та середнього рифею з’явилися багатоклітинні рослини та тварини. Відбувся розподіл на прикріплений і рухомий бентос (мулоїди). Наприкінці протерозою поширилися строматоліти.

Строматоліти (кам'яні килими) – це карбонатні побудови колоній синьозелених водоростей. Вони відомі, починаючи з пізнього архею (серія Доломіт Південної Родезії) і до сучасності (затока Шарк Західної Австралії, солоні озера Флориди). Розквіт їх був у рифеї, на початку венду кількість і розмаїття строматолітів зменшилися. Класифікація строматолітів грунтується на морфології побудов. Розрізняють стовпчасті, пластові, жовнові та інші форми. На Уралі за строматолітами рифей розділено на чотири підрозділи. Зі строматолітами асоціюють інші продукти діяльності синьозелених водоростей – мікрофітоліти. За походженням це сезонні карбонатні шкірочки навколо уламків на дні водоймищ. Серед них розрізняють онколіти і катаграфії (візерункові вапняки).

Шунгіти – протерозойські антрацитоподібні породи. Вони містять 64-90 % вуглецю і відомі на Кольському півострові, Далекому Сході, Українському щиті.

Едіакарська біота – феномен палеонтології докембрію. Назва походить від назви рудника Едіакара, що в Південній Австралії. Там є товщі білих кварцитів з абсолютним віком 650–700 млн. років; встановлено 29 видів, які належать 25 родам безскелетних морських тварин: медузоподібні, хробаки, безпанцирні трилобіти, петаноли. Аналоги едіакарської фауни знайдені на різних континентах, в тому числі в валдайській серії венду Східноєвропейської платформи, на Білому морі і в Придністер’ї. Причини збереження у викопному стані безскелетної едіакарської фауни.

Проблема різкої зміни біот на межі венду і кембрію. Геологічними методами в платформних безперервних розрізах (кварцити Раунслі в Австралії та ін.) ця межа не фіксується. Головні події того часу: розкол Пангеї, збагачення вмісту кисню в атмосфері і гідросфері, глобальний епізод фосфатоутворення, зміна характеру нагромадження карбонатів, лапландське зледеніння.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема 8 . Докембрійський етап розвитку Землі.	\|	Літосфера і структура кори докембрію

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.279 сек.