Prekambr, ŚWIAT JEST SUMĄ TEGO,CO PRZEMINĘŁO, GEOLOGIA, Geologia historyczna- Orłowski

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Prekambr to przedkambryjski okres dziejów Ziemi obejmujący dwa eony
— archaik
i
proterozoik.
Jego początek przyjmuje się jako czas powstania
pierwszej skorupy ziemskiej (około 4,5 mld lat temu), a koniec — 545 mln lat
temu. Obejmuje on zatem ponad 85% dziejów Ziemi.
Terminy archaik i proterozoik wprowadzono w drugiej połowie dziewiętnastego
stulecia dla określenia dolnego i górnego prekambru. Podział ten przyjął się
powszechnie i jest używany do dzisiaj. Wraz z postępem badań jednostkom tym
nadano status er i dokonano podziału na jednostki niższego rzędu, który przyjął się
powszechnie i jest stosowany w geologii do dzisiaj. W ostatnich latach pojawiła
się propozycja podziału archaiku na cztery ery i proterozoiku na trzy samodzielne
ery: paleoproterozoik, mezoproterozoik i neoproterozoik, z których każda podzielona
jest na okresy (tab. 2).
EWOLUCJA SKORUPY ZIEMSKIEJ
Na początku prekambru istniała pierwotna skorupa ziemska — cienka, licząca
zaledwie kilka kilometrów grubości, zbudowana ze skał zasadowych i ultra-
zasadowych. Była ona bardzo niestabilna, gdyż stale ulegała przetapianiu, wciągana
przez prądy konwekcyjne w strefę górnego płaszcza. Na powierzchni tworzyły się
rozległe obszary gorącej lawy. W wyniku niszczenia skał pierwotnej skorupy oraz
pojawienia się hydrosfery powstały pierwsze osadowe skały okruchowe, które,
podobnie jak skały magmowe, ulegały przetapianiu i przeobrażaniu. Z czasem,
w wyniku różnicowania się magmy zaczęły powstawać pierwsze magmowe skały
obojętne, a później kwaśne, tworząc w skorupie pierwsze segmenty sialiczne
— mikrokontynenty. Z tego okresu pochodzą najstarsze znane obecnie skały na
Ziemi, liczące około 4 mld lat.
28
Prekambr
Tabela 2. Podział prekambru (Międzynarodowa Unia Nauk Geologicznych, 2004)
Na okres 3,5-2,7 mld lat temu przypada dalsze powiększanie się skorupy
sialicznej (kontynentalnej) i podział skorupy na części oceaniczne i kontynentalne.
Powiększanie się obszarów kontynentalnych następowało w wyniku przyrastania
do jąder kontynentów nowych, młodszych fragmentów, składających się z
mikro-
kontynentów gnejsowych
i
łańcuchów zieleńcowych.
Było to związane z procesami
zachodzącymi w strefach subdukcji, znajdujących się na skraju ówczesnych
kontynentów, co w konsekwencji prowadziło do powstawania różnowiekowych
łańcuchów górskich. Te różnowiekowe struktury uległy następnie peneplenizacji
około 1,9-1,8 mld lat temu, a ich części korzeniowe wchodzą obecnie w skład
fundamentu krystalicznego
platform na wszystkich kontynentach (ryc. 12).
W młodszym proterozoiku w obniżeniach fundamentu krystalicznego utworzyły
się baseny, w których zarówno w warunkach morskich, jak i lądowych powstawały
różnorodne skały osadowe, głównie okruchowe: zlepieńce, piaskowce (w tym
piaskowce żelaziste —
jaspility),
szarogłazy, łupki ilaste. W zbiornikach morskich,
w wyniku działalności sinic, tworzyły się wapienie (m.in.
wapienie stromatolitowe)
Ewolucja skorupy ziemskiej
29
Ryc. 12. Główne rejony występowania skał prekambryjskich na powierzchni. Kreskami zaznaczono
przebieg różnowiekowych pasm fałdowych (wg H.L. Levina, zmienione)
i dolomity. Skały te zostały częściowo zmetamorfizowane, wchodząc w skład
najniższych ogniw pokrywy platformowej, ale znaczne ich fragmenty przetrwały
do naszych czasów w postaci pierwotnej, dostarczając wiele cennych wiadomości
0 ówczesnych warunkach sedymentacji, paleoklimacie i życiu organicznym.
Na obrzeżach kratonów następowało dalsze przyrastanie skorupy kontynentalnej
w wyniku tworzenia się łańcuchów górskich zbudowanych z silnie zmetamor-
fizowanych i pociętych intruzjami skał magmowych oraz różnorodnych osadów
okruchowych i węglanowych. Struktury te zostały następnie speneplenizowane
1 przyłączone do fundamentu obecnych platform kontynentalnych.
W wyniku ruchu płyt litosfery powiększające się bloki kontynentalne
przemieszczały się, a pod koniec prekambru połączyły się na krótko w jeden
superkontynent (ryc. 13), zwany Pangeą (I).
ŚWIAT ORGANICZNY
Zycie na Ziemi powstało w zbiornikach wodnych i jest wynikiem ewolucji
materii, z której zbudowana była pierwotna skorupa ziemska, atmosfera i hydrosfera,
zachodzącej pod wpływem potężnych i różnorodnych źródeł energii (m.in. ciepło
Ziemi, wyładowania atmosferyczne, promieniowanie kosmiczne). Należy jednak
wspomnieć, że w ostatnich latach sugeruje się coraz częściej, że najprymitywniejsze
formy życia mogły znajdować się w stałych fragmentach materii (asteroidach,
meteorytach), w wyniku akrecji których powstała nasza planeta.
30
Prekambr
Ryc. 13. Superkontynent Pangea I ok. 550 min lat temu (wg S. Stanleya 2002 — zmodyfikowane)
Najstarsze ślady życia, zachowane jako skamieniałości i trudne do interpretacji,
to pojedyncze komórki utożsamiane z bakteriami i sinicami (Procaryota), stwierdzone
w skałach o wieku 3,8 mld lat (seria Isua w północno-zachodniej Grenlandii).
Różnicowały się one powoli przez cały prekambr. Niektóre z nich miały zdolność
budowania struktur wapiennych w postaci mat i słupów z cienkimi warstewkami
przyrostowymi. Struktury te, zwane
stromatolitami,
znane także współcześnie,
stosunkowo licznie występują w prekambrze. Najstarsze z nich mają wiek około
3,5 mld lat i pochodzą z rejonu Pilbara w północno-zachodniej Australii; częściej
są one spotykane w skałach proterozoiku wszystkich kontynentów (masowy
rozwój formacji stromatolitowych rozpoczął się ok. 2,8 mld lat temu i trwał
niemal do końca proterozoiku, tj. do ok. 0,6 mld lat temu).
Około 1,5 mld lat temu pojawiły się pierwsze Eucaryota — organizmy
o komórkach zawierających jądro i organelle. Miały one kulisty kształt i często
liczne wyrostki na powierzchni. Były to najprawdopodobniej organizmy plank-
toniczne. Nazwano je
akritarchami.
Najstarsze z nich stwierdzono w Amelia
Dolomite w Australii.
Przed około 700 mln lat w zbiornikach wodnych wyodrębniły się ewolu-
cyjnie pierwsze organizmy tkankowe. Za najciekawsze i najważniejsze stanowisko
kopalnych organizmów tkankowych uważa się rejon Ediacara w południowej
Australii, od którego pochodzi nazwa tych organizmów, zwanych tradycyjnie
fauną z Ediacara.
W grubej formacji piaskowców występuje kilka poziomów ze
szczególnie licznymi i dobrze zachowanymi skamieniałościami (ryc. 14). Opisano
Świat organiczny
31
Ryc. 14. Fauna i flora z Ediacara (wg H. Glaessnera)
stamtąd meduzopodobne:
Mawsonites, Ediacaria,
zbliżone do koralowców
ośmiopromiennych:
Pteridium
i
Rangea,
przodków pierścienic:
Dickinsonia
i
Spriggina
i stawonogów:
Praecambrium
i
Parvancorina
, a także
Tribrachidium.
Łącznie opisano z tego miejsca 21 rodzajów i 29 gatunków.
Podobne zespoły skamieniałości w skałach z tego samego przedziału czasowego
znaleziono również w innych rejonach kuli ziemskiej, jednak nie są to znaleziska
tak liczne. W Europie bogate stanowiska znajdują się na południowych wybrzeżach
Morza Białego, a pojedyncze znaleziska znane sa z Podola, Norwegii i Wielkiej
Brytanii (Szkocja).
Przynależność systematyczna fauny z Ediacara nie jest zupełnie jasna. Jedni
badacze uważają ją za przodków fauny znanej z paleozoiku, a inni — za formy
charakterystyczne tylko dla prekambru, które przed paleozoikiem nagle wymarły.
32
Prekambr
[ Pobierz całość w formacie PDF ]