Литология. Кн. 3 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-03404-Х
Скачать (прямая ссылка):
Протерозойская гидросфера становится существенно иной, хлоридно-карбонатно-сульфатной: появление сульфатного аниона указывает на свободный кислород в атмосфеое. способный окислять H2IS и S. Его в раннем протерозое еще недостаточно для окисления всего Fe2+, но дефицит во многих местах исчезал быстро, и к началу рифея практически прекращается массовое образование магнетитовых джеспили-
тов. Господствовала карбонатная седиментация, началось формирование сульфатолитов — гипсов и ангидритов. Возрастала соленость и быстро увеличивались объем и глубина океанов, которые появились еще в архее, но были неглубокими. В них чаще формировались флиш, шлир, а в конце протерозоя (2—1,6 млрд лет назад) и начале рифея, когда образовалась Пангея I, или Метагея, по О. Г. Сорохтину в С. А. Ушакову (1993), — и первые молассы, эвапориты,. красноцветы, тиллиты.
Главными событиями на рубеже архея и протерозоя были разделение биоса на растительное и животное царства и быстрое, лавинообразное развитие фитопланктона, а потом и донных водорослей, в массовом количестве генерировавших кислород. Появление свободного кислорода и его все увеличивающаяся генерация стали гигантским ускорителем развития гетеротрофов — животных, которые, имея растительный «фундамент» (пища и кислород для дыхания), стали развиваться с огромным ускорением и в корне менять абиотические процессы осадконакопления. Появление растительного царства отразилось прежде всего на уменьшении содержания CO2 (и повышении рН до ^ 7) в воде и атмосфере: она уходила в стратисферу с огромными массами карбонатов и,углеродистых соединений, включая и горючие сланцы.
Атмосферу в протерозое Н. М. Страхов отнес к переходному типу (переходному к современной атмосфере): в ней еще много CO2 и сосуществуют в подчиненных количествах остатки CH4 и NH3, но быстро нарастают содержания N2 и O2. Ее можно назвать азотно-кислородно-углекислой. Скорость нарастания содержания свободного O2 в атмосфере оценивается по-разному физикохимиками (Л. Беркер,. Л., Маршалл, отчасти А. С. Монин,Т987; и др.), с одной стороны, и литологами и палеонтологами — с другой (Ю. П. Казанский, В. Н. Катаева, Н. А. Шугурова, А. Ю. Розанов и Др.). Первые считают, что содержание свободного кислорода в атмосфере 0,1% от современного уровня (так называемая точка Юри) было достигнуто лишь в среднем или раннем рифее, а содержание около 1% (точка Пастера), при котором организмы переходят от использования энергии анаэробного брожения к более выгодному (в 30—50 раз) окислению при дыхании, было достигнуто только в конце венда (около 600 млн лет назад); появление в верхних слоях атмосферы озонового экрана, что отвечает 10%-му содержанию O2 от современного уровня (точка Беркнера — Маршалла), относится ими к силуру или девону (послеэтого современный уро-вень достигается быстро, в течение нескольких десятков миллионов лет — ускоренно нарастающим фотосинтезом морской и наземной растительностью).
Геологические факты заставляют сдвигать появление свободного кислорода на 1,5—2,0 млрд лет раньше. А. Ю. Po-
занов (1986) отмечает появление древнейших строматолитов в начале архея (3,5 млрд лет назад), сдвигает точку Юри к 3 млрд лет, точку Пастера в 2,2—2,5 млрд лет, а точку Берк-нера — Маршалла к 1,8—2,0 млрд лет назад. Гематит в протерозойских джеспилитах, красноцветные формации и признаки латеритоподобного выветривания в позднем протерозое (А. В. Сидоренко, А. И. Анатольева, Б. Биндли и др.) вместе с появлением эвкариотных организмов, многоклеточных типа грибов, кишечнополостных, зеленых и красных водорослей подтверждают выводы литологов и палеонтологов: Кроме того, древнейшую гидросферу можно уверенно представлять неоднородной не только по рН и солености, но и по Eh, т. е. по газовому режиму: в разных ее участках и особенно в осадках условия могли резко отличаться друг от друга и от среднего уровня, и такие «газовые» фации, несомненно, сосуществовали. Атмосфера была более однородной по сравнению с гидросферой.
Современный тип гидросферы и атмосферы стал складываться в рифее. Общая соленость воды повышается и достигает современного уровня (3,5%), а анионный состав беднеет за счет уменьшения содержания СО|~: морская вода стала в основном сульфатно-хлоридной, практически уже щелочной (рН^7) и окислительной. Устойчивы только формы высшей окисленности элементов с переменной валентностью. Основным компонентом солей становится NaCl; много сульфатов, а карбонатов всего 0,21% от суммы солей. Возраставшая соленость Мирового океана с началом эвапоритово-го седиментогенеза стабилизировалась на одном уровне, так как начал действовать способ разгрузки от излишней солености — осаждением солей в отдельных водоемах. Кроме того, большая инертность огромных водных масс океана не позволяет солености быстро меняться. Другое общее свойство океана, приобретенное в ходе сопряженной эволюции гид-ро- и биосферы — его «пронизанность» живым «веществом», ставшим неотъемлемым качеством, регулятором его физико-химических параметров и двигателем многих процессов седиментогенеза.
