Общая характеристика архейской эры
Архей – древнейшая эра, верхний рубеж которой – около 2,5 млрд. лет тому назад, а нижний рубеж – 3,8-4 млрд. лет.
Рисунок 1. Архейская эра. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Продолжительность архейской эры приблизительно составляет 1,5 млрд. лет. В течение этого времени первичная континентальная кора заканчивает свое формирование, возникает горный рельеф вулканического происхождения.
Сушу представляют Гондвана и Лавразия.
Атмосфера имеет маленькую плотность и состоит из аммиака, водорода, метана, сероводорода, паров воды, окиси и двуокиси углерода. Кислород в ней отсутствует.
Специалисты предполагают, что вода в океане в это время была слабо солоноватой. Климатическая зональность уже проявлялась.
Обнажающиеся на поверхности материков горные породы имеют архейский возраст, но их распознавание затрудняется тем, что выходы этих пород перекрывают мощные толщи молодых по возрасту пород.
Даже в тех местах, где они обнажены, невозможно определить их исходный характер, потому что они сильно метаморфизованы.
Кроме этого древние породы расплавлены и разрушены в ходе магматических интрузий, а это значит, что до настоящего времени следы первичной земной коры не обнаружены.
Крупные ареалы выходов архейских пород на поверхность известны в пределах Северной Америки, это:
- Канадский щит, расположенный по обе стороны Гудзонова залива;
- Скалистые горы.
Архейские породы Канадского щита в некоторых местах перекрыты более молодыми породами. Из древнейших пород известны мраморы, аспидные и кристаллические сланцы.
Известняки и глинистые сланцы были запечатаны лавой. Позже они подверглись мощным тектоническим движениям и сильному метаморфизму.
В результате длительной денудации местами они вышли на поверхность.
Архейские породы в Скалистых горах слагают гребни отдельных вершин, например, Пайкс-Пик и многих хребтов.
Есть архейские обнажения пород в пределах Швеции, Норвегии, Финляндии, России – это метаморфизованные осадочные породы и граниты. Архейские породы имеют выходы на юге и юго-востоке Сибири, в Китае, на западе Австралии, в Африке, в северо-восточной части Южной Америки.
В архейских породах Южной Африки и в провинции Онтарио в Канаде, обнаружены следы колоний одноклеточных сине-зеленых водорослей и следы жизнедеятельности бактерий.
Климат архея
Среди ученых XIX века господствовало мнение о том, что температура на поверхности Земли в древние эры поддерживалась в основном за счет внутреннего тепла.
По всей вероятности, для самых ранних стадий развития планеты – лунной и нуклеарной, это было справедливо. Но, в архейскую эру уже существовала атмосфера и гидросфера и, в распределении тепла на земной поверхности, ведущую роль должна была играть энергия Солнца.
Если это принять за истину, то в архее существовала климатическая зональность, т.к. количество солнечного тепла связано с широтой места.
Некоторые доказательства климатической зональности подтверждаются, правда, единичными фактами – это находки древних метаморфизованных ледниковых отложений – тиллитов.
Их остатки были обнаружены в Северной Америке, Центральной и Южной Африке, на юге Австралии и в Сибири.
К сожалению, ученым пока не удается определить их центры, а также направление движения этих ледников.
В Северной Америке следы ледников прослеживаются к северу от современной 42 параллели по широте почти на 1850 км и к северу на 370 км.
Мощность тиллитов раннего протерозоя, как было установлено, достигает 160-180 м.
Тиллитовые горизонты переслаиваются с глинистыми сланцами, а их накопление шло в озерных или речных условиях.
Таким образом, происходило чередование эпох оледенения и межледниковых эпох.
В это время происходило сокращение размеров ледников, и их место занимали озера ледникового происхождения.
Древнее оледенение, по мнению Н.М. Страхова, имело горный характер.
Ледников современной Антарктиды в архее и протерозое по всей вероятности ещё не существовало, потому что обширные континентальные массивы отсутствовали.
Древние ледники, возможно, покрывали вершины некоторых гор и языками спускались к подножьям.
С ледниковыми отложениями связаны метаморфизованные органические остатки – графитовые сланцы. Наличие этой примитивной растительности в древних океанах говорит о том, что в отдельных зонах планеты климат был сравнительно теплый.
Температура самой атмосферы, по мнению ученых, могла достигать отметки в 120 градусов.
Данные очень скудные, но, тем не менее, они позволяют сделать вывод о том, что на Земле 2-3 млрд. лет назад существовала климатическая зональность, но какие именно пояса существовали и где они проходили ученым практически не известно.
Растительный и животный мир архея
В архейской эре выделяют четыре эры:
- эоархей;
- палеоархей;
- мезоархей;
- неоархей.
Эоархей, продолжительностью 400 млн. лет, является началом архейской эры. На Землю падают метеориты, образуются кратеры, идет активное формирование земной коры и гидросферы.
В земной атмосфере ещё ничтожно мало кислорода и азота, зато значительная часть принадлежит углекислому газу. Именно в этих условиях появляются первые организмы – цианобактерии, оставившие после себя продукты жизнедеятельности, которые с помощью фотосинтеза вырабатывали кислород.
В эоархее происходит формирование первого земного континента – Ваальбары.
Вторая, палеоархейская эра продолжалась 200 млн. лет. Заканчивалось формирование первого континента, и появился ещё мелкий океан. Продолжительность суток в это время составляла 15 часов. Усиливалось магнитное поле Земли, потому что ядро становилось более твердым.
Ученые считают, что в это время появились первые живые организмы – первые бактерии.
В мезоархее, длившемся 0,4 млрд. лет происходит раскол Ваальбары. Современный кратер в Гренландии появился именно тогда в результате столкновения с астероидом. Возможно, в это время на планете началось первое Понгольское оледенение.
В мезоархее происходит рост количества цианобактерий.
Рисунок 2. Архей. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Заканчивается архейская эра неоархеем 2,5 млрд. лет назад.
К этому времени завершается формирование земной коры, происходит выделение большого количества кислорода. Атмосфера Земли в это время полностью изменилась и, преобладающим газом стал кислород.
В результате бурной вулканической деятельности шло образование драгоценных металлов и камней. Формы животных очень маленькие, но, тем не менее, они представляли собой настоящие живые микроорганизмы.
Карбонатные и кремниевые осадочные породы появились благодаря цианобактериям.
В это время появляются первые прокариоты – доядерные одноклеточные организмы.
В конце архея начинается половой процесс размножения у бактерий, появляются первые многоклеточные микроорганизмы.
Впоследствии часть из них стала наземными организмами, а другая часть обрела признаки водоплавающих и поселилась в воде.
Архейская эра в целом, является древнейшим периодом в жизни Земли, в это время появился фотосинтез, произошло разделение флоры и фауны, сформировались очертания материков и океанов. Важным моментом явилось накопление кислорода, изменившего структуру воздушной оболочки планеты и давшего начало протеканию новых химических процессов.
