Органический мир

Общее стратиграфическое подразделение верхнего протерозоя

СТРАТИГРАФИЧЕСКОЕ РАСЧЛЕНЕНИЕ И СТРАТОТИПЫ

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

Ранний протерозой был выдающейся эпохой железорудного на­копления. Важное промышленное значение имеют осадочные же­лезные руды. Это джеспилитовые полосчатые руды относительно глубоководного происхождения, железосланцевые и железокарбо- натные руды и оолитовые прибрежно-морские железные руды. Та­кого типа железные руды распространены в Кривом Роге и КМА, в бассейне р. Амазонки (кряж Каражос), в Западной Австралии, в системе Трансвааль на юге Африки, в сериях Минас и Итаколуми в Бразилии, на Канадском щите.

Встречаются руды металлов группы железа — марганца в Бра­зилии и Африке, кобальта, сульфидез меди и никеля — в Канаде, медноколчеданных руд — в Финляндии, титана и хрома в Южной Африке, ванадия — в Намибии и штате Минас-Жерайс в Брази­лии.

Обильное раннепротерозойское золото находится в золото- урано-пиритовых конгломератах юга Африки и в кварцевых жи­лах также в Африке. Подобные конгломераты являются главными протерозойскими урановыми рудами.

Основными раннеиротерозойскими медными рудами являются медистые песчаники, распространенные в Восточной Сибири. Про­мышленное значение имеют медноколчеданные руды в Финляндии.

Нижнепротерозойскими являются россыпи с алмазами и золо­том в Гайане и Гане.

ГЛАВА 7. ПОЗДНИЙ ПРОТЕРОЗОЙ

Интервал геологического времени продолжительностью около! млрд лет, начавшийся с карельской тектономагматической эпохи (ТМЭ) (1650+50 млн лет назад) и продолжавшийся до байкаль­ской ТМЭ (650+20 млн лет назад), носит название рифея., Рубе­жами готской ТМЭ (1350+20 млн лет назад) и гренвильской ТМЭ (1000+ 50 млн лет назад) рифей делится на три части — ранний, средний и верхний.

Название «рифей» происходит от древнего наименования Ура­ла (Ripheus) и впервые было предложено Н. С. Шатским для мощного комплекса позднедокембрийских отложений, развитых на Урале.

Подразделения верхнепротерозойской эонотемы, принятые в России, представлены в табл. 7.1.

За рубежом нижний и средний рифей принято рассматривать совместно в качестве среднего протерозоя, а под верхним проте-

Таблица 7.1

Эонотема	Эратема	Система	Региональные подразделения
Урал | юго-восточная Сибирь
		венд Q50-f-°0	верхний —620+15 — нижний		юдомий
Верхний протерозой	рифей	верхний (каратавий) ЮОО+сгО		каратауская серия	унская, лахандинская, карпыльская, анмчанская серии
средний (юрматиний) —1350±20 — нижний (бурзяний)		юрматинская серия
	бурзянекая серия	учурская серия

1650+50

розоем понимают верхний рифей и венд. Венд в нашей стране официально включается в состав верхнего протерозоя и им закан­чивают докембрийский отрезок истории. Однако по содержащимся в нем органическим остаткам, вполне отвечающим понятию фане­розоя как времени существования «явной» жизни, так и в тектони­ческом отношении венд все-таки больше тяготеет к фанерозою и поэтому будет рассмотрен нами в составе последнего.

Стратотипы. Стратотипом рифея является разрез Башкирского антиклинория Южного Урала, а гипостратотипом — разрез Учуро- Майского региона Сибири. Три серии стратотипа рифея, отражаю­щие последовательные стадии развития доуралид, разделяются геологическими событиями того или иного масштаба и охарактери­зованы специфичными комплексами микрофоссилий, строматоли­тов и микрофитолитов. Эти три серии, традиционно служившие моделью для разработки схем общего расчленения рифея, явля­ются типами подчиненных рифею хроностратиграфических еди­ниц — нижнего рифея (бурзяния), среднего рифея (юрматиния) и верхнего рифея (каратавия).

Бурзянская серия залегает несогласно на архейских гнейсах и делится на три свиты: айскую, саткинскую и бакальскую. Нижняя,, айская, свита обладает сложным строением и слагается полимик- товыми и аркозовыми песчаниками, частично туфогенными, квар- цитопесчаниками, конгломератами с галькой гранитов, джеспили­тов, основных и кислых вулканитов, щелочными базальтоидами. В верхней части располагаются кварц-слюдистые и филлитовые- сланцы и доломиты (1700—2000 м). Саткинская свита слагается доломитами, отчасти известняками с прослоями сланцев (до 2400 м), а бакальская свита — филлитовидными сланцами с про­слоями доломитов и известняков (1300 м).

Среди микрофоссилий доминируют обладающие широким вер­тикальным распространением наиболее просто устроенные мелкие- сфероморфиты, колониальные коккоидные и нитчатые остатки во­дорослей. Наряду с ними появляются неизвестные в более древних отложениях органостенные сфероморфиты — Satka favosa Jank, S. undosa Jank, Eomerginata atria'ta Jank, Germinosphaera tadasii A. Weiss. Среди бурзянских строматолитов, кроме эндемичных таксонов и некоторых транзитных групп, в саткинской свите при­сутствуют разнообразные постройки и известные далеко за преде­лами Урала Kussiella kussiensis Kryl., Conophyton garganicus Kor., Gongylina differenciata Kom., Stratifera omachtella Semikh. В бакальской свите известны Gaya irkutjskanica Kryll и поднимаю­щиеся в средний рифей Conophyton cylindricus Masl., Con. lituns Masl. Микрофитолиты представлены Osagia pulla Z. Zhur., Vesicu­lates rotundus Z. Zhur., Glebosites magnus Nar., Nelcunella (Stellaria).

Нижняя граница среднего рифея в уральском стратотипе про­водится по основанию машакской свиты юрматинской серии, ко­торая несогласно залегает на бурзянской. Изотопный возраст 124 границы определяется в 1350+20 млн лет. В стратотипическом разрезе машакская свита слагается преимущественно субаэраль- ными основными и кислыми вулканитами и их туфами, затем кварцитопесчаниками (иногда красноцветными), конгломератами и филлитами. Общая ее мощность достигает 2300 м. Залегающая выше зигальгинская свита (200—1100 м) представлена серыми кварцитопесчаниками и кварцитами с прослоями филлитизиро-.ванных алевролитов. В зигазино-комаровской свите (800—1600 м) преобладают различные филлитовидные сланцы. Наряду с ними присутствуют алевролиты, доломиты и известняки. В верхней час­ти располагаются пластовые сидериты. Авзянская свита (1100— 1650 м) сложена доломитами, известняками и в меньшей мере песчано-глинистыми породами.

Микрофоссилии среднего рифея известны из зигазино-комаров- ской и авзянской свит. Они обладают почти полной преемствен­ностью состава от бурзянских. Исключения составляют встречен­ные в нижней части авзянской свиты окремненные стебельковые цианобактерии Polybessurus и появляющиеся в кровле свиты от­носительно крупные сфероморфные Leiosphaeridia jacutica (Tim.), эллипсоидальные Eosynechococcus tiulmesis Jank. et Kozl., близкие к формам Valeria и довольно разнообразные нитчатые микроос­татки ^Calyptothrix. Строматолиты юрматинской серий известны в авзянской свите. Они представлены в нижней части Baicalia aborigena Shap., Svetiiella avzianica Кот., а в верхней — рядом эндемичных форм Baicalia nova Kryl., Thesaurus macrotomus Vlas. и формами широкого распространения Conophyton metula Kir., С. cylindricus Masl., Jacu'tophyton sp., Stratifera flexurata Кош. Среди микрофитолитов здесь обычны Osagia tenuilamellata Reitl., Vesicularites flexuosus Reitl., V. marginulatus Z. Zhur.

Нижняя граница верхнего рифея проводится по основанию зильмердакской свиты каратавской серии, отделенной крупным несогласием от юрматинской. Предкаратавский рубеж характери­зуется широким развитием кор химического выветривания. Услов­но изотопный возраст границы принят в 1000+50 млн лет.

В составе каратавской серии выделяется шесть свит: 1) зиль- мердакская (1000—3000 м) — аркозовые и кварцевые песчаники, часто красноцветные с линзами мелкогалечных конгломератов и гравелитов, а также с подчиненными прослоями алевролитов и аргиллитов; 2) катавская свита (250—600 м) — пестроцветные известняки и мергели; 3) инзерская (150—800 м) — алевролиты, сланцы, песчаники с глауконитом; 4) миньярская (400—800 м) — доломиты, реже известняки, в верхней части прослои и линзы кремней; 5) укская (400—600 м) — известняки онколитовые, пе- литоморфные и обломочные, кварцевые песчаники и алевролиты; 6) криволукская свита (250—400 м) — алевролиты и глинистые сланцы с горизонтом кварцитопесчаников.

Микробиота типовых разрезов верхнего рифея помимо тран­зитных таксонов заключает во всех группах своеобразные формы, среди которых акритархи, крупные сфероморфиты и микрофито-

Рис. 7.1. Сопоставление разрезов Свиты (Южный Урал): 1 — зильмердакская, миньярская, 5 — укская,

КОРДИЛЬЕРЫ СЕВЕРНАЯ КОРЕЯ ИНДОСТАН (СЕВ.АМЕРИХА)

рифейской группы. 2 — катавская, 3 — инзерская, 4 — — криволукская

Рис. 7.1. Составление разрезов

рифейской группы. Свиты (Южный Урал): 1 — зильмердакская, 2 — катавская, 3 — инзерская, 4 — миньярская, 5 — укская, 6 — криволукская

литы. Строматолиты кара­тавской серии отличаются _гооо от юрматинских резким об­новлением систематическо­го состава и образуют шесть последовательных ассоциа­ций: 1) Inzeria tjomusi Kryl., Jurasania cylindrica Kryl. (нижнекатавские отложе­ния); 2) Malginella zipon- dica Kom,, M. sp. (среднека- тавские отложения); 3) Co­nophyton garganicus var. ikeni Raab. et Kom., Gon. зооо reticulatus Kom., Colonnella ulakia Kom. (верхнекатав- ские отложения); 4) Gymno- solen ramsayi Steinm., Kata- via karatavica Kryl., Inzeria djejimi Raab., Parmitas me. ridionalis Raab. (миньярские отложения), 5) Conophyton miloradovici var. krylovi Raab., Minjaria uralica Kryl., Tungussia perforata Raab. et Kom., Sacculia turukhanica Kam.; 6) Liinella ukka Kryl., L. simica Kryl., Tungussia зооо bassa Kryl. (укские отложе­ния).

КАНАДА (ЛАБРАДОР) ЗАИР

Общая мощность рифей- ских отложений в стратоти- пической местности состав­ляет 14—15 км. Отложения смяты в складки, слабо ме- гаморфизованы. На рифее с размывом и несогласием за­легает толща полимиктовых песчаников, конгломератов и алевролитов, относимая к ашинской серии вендского возраста. t₂ Некоторые разрезы рифея показаны на рис. 7.1.

Важнейший этап в развитии органического мира докембрия совпадает с началом позднего протерозоя, когда широкое распро­странение получили эукариоты — организмы, клетки которых имели обособленные ядра. Эукариоты стали частично переходить к кислородному дыханию или могли чередовать кислородное ды­хание с брожением. Это зависело от частоты и продолжительности смены условий среды обитания. В позднем протерозое появились первые планктонные организмы.

Второй важнейший рубеж развития органического мира совпа­дает с началом среднего рифея. В это время появились и рассели­лись примитивные многоклеточные организмы среди растений и животных. В составе последних уже были не только бентоносные формы, прикрепленные к дну, но и подвижные илоеды. Предпола­гают, что следами жизнедеятельности илоедов являются катагра- фии, впервые встречающиеся в отложениях, имеющих возраст 1200 млн лет. В среднем рифее появляются акритархи. ЭтЪ обра­зования по внешнему виду напоминали споры растений, но в дей­ствительности представляли остатки фито- и зоопланктона. В среднем рифее особенно пышное развитие получали,синезеленые водоросли, остатки жизнедеятельности которых — строматолиты —■ имейэт важное значение для стратиграфии (рис. 7.2). По остаткам этих водорослевых построек производится расчленение рифея н сопоставление выделенных горизонтов.

Вероятно, этап развития органического мира, начавшийся в среднем рифее, связан с достижением точки Пастера, когда содер­жание кислорода в атмосфере достигло величины 0,1% от совре­менного. Это обеспечивало защиту организмов от ультрафиолето­вого излучения и благодаря этому животные, перейдя к кислород­ному дыханию, смогли подниматься к самой поверхности воды и заселять обширные мелководья.