Loading AI tools
первый геологический период палеозойской эры Из Википедии, свободной энциклопедии
Ке́мбри́йский пери́од[6] (ке́мбрий) — геологический период, с которого начались палеозойская эра и весь фанерозойский эон. Начался 538,8 ± 0,2 млн лет назад, закончился 485,4 ± 1,9 млн лет назад. Продолжался, таким образом, примерно 53 млн лет[7]. Комплекс отложений (горных пород), соответствующих данному возрасту, называется кембри́йской систе́мой.
Часть геологической истории Земли | |
Кембрийский период сокр. Кембрий | |
---|---|
538,8—485,4 млн лет назад | |
![]() Карта континентов в середине кембрия (510 млн лет назад) | |
Определение | |
Верхняя граница 485,4 ± 1,9 млн лет назад (2000[1]) Определяется первым появлением Iapetognathus fluctivagus[англ.] Нижняя граница 538,8 ± 0,2 млн лет назад (1992[2]) Определяется появлением ихнофоссилии[англ.] Treptichnus pedum[англ.] |
|
Геохронологические данные | |
Эон | Фанерозой |
Эра | Палеозой |
Длительность | 53 млн лет |
Климат[3][4] | |
Уровень кислорода | 21 % |
Уровень CO2 | 7—9 % |
Средняя температура | 25 °C |
Геохронологическая шкала | млн лет назад | |||
---|---|---|---|---|
Эон | Эра | Период | 0 | |
Ф а н е р о з о й |
Кайнозой | Четвертичный | 2,58 | |
Неоген | 23 | |||
Палеоген | 66 | |||
Мезозой | Мел | 145 | ||
Юра | 201 | |||
Триас | 252 | |||
Палеозой | Пермь | 299 | ||
Карбон | 359 | |||
Девон | 419 | |||
Силур | 444 | |||
Ордовик | 485 | |||
Кембрий | 539 | |||
Докембрий | Протерозой | Нео- протерозой |
Эдиакарий | 635 |
Криогений | 720 | |||
Тоний | 1000 | |||
Мезо- протерозой |
Стений | 1200 | ||
Эктазий | 1400 | |||
Калимий | 1600 | |||
Палео- протерозой |
Статерий | 1800 | ||
Орозирий | 2050 | |||
Рясий | 2300 | |||
Сидерий | 2500 | |||
Архей | Неоархей | 2800 | ||
Мезоархей | 3200 | |||
Палеоархей | 3600 | |||
Эоархей | 4031 | |||
Катархей | 4567 | |||
Источник |
система | отдел | ярус | Ниж. граница, млн лет | |
---|---|---|---|---|
Ордовик | Нижний | Тремадокский | 485,4±1,9 | |
Кембрий | Фуронгский | Ярус 10 | ~489,5 | |
Цзяншаньский | ![]() | |||
Паибский | ![]() | |||
Мяолинский | Гужангский | ![]() | ||
Друмский | ![]() | |||
Вулиунский | ![]() | |||
Отдел 2 | Ярус 4 | ~514 | ||
Ярус 3 | ~521 | |||
Терренувский | Ярус 2 | ~529 | ||
Фортунский | ![]() | |||
Эдиакарий | больше | |||
Деление и золотые гвозди в соответствии с IUGS по состоянию на сентябрь 2023 года[5] |
Кембрийская система впервые выделена в 1835 году английским исследователем А. Седжвиком и получила название от римского наименования Уэльса — лат. Cambria[4]. Он выделил 3 отдела кембрия. Международная комиссия по стратиграфии с 2008 года разделяет кембрий на 4 отдела.
В кембрии происходят кардинальные изменения в биосфере: если до этого почти вся жизнь была простой и одноклеточной (кроме хуайнаньской и эдиакарской биот, последняя существовала прямо перед кембрийской), то уже в начале периода происходит резкое увеличение числа сложных многоклеточных организмов, у многих из которых имеется либо экзо-, либо эндоскелет[8]. Это событие носит название «кембрийский взрыв». В результате «взрыва» появляются многие современные типы организмов, такие как хордовые, членистоногие, моллюски и многие другие. Несмотря на расцвет жизни в океанах, суша всё ещё была сплошной пустыней. Существуют доказательства, что некоторые моллюски и членистоногие могли выходить в то время на сушу и питаться там различными микроорганизмами, но полностью наземными они не были[9]. Что касается континентов, то основным материком была Гондвана, находившаяся почти полностью в южном полушарии.
Согласно Международной стратиграфической шкале кембрийская система подразделяется на 4 отдела: терренувский (538,8±0,2 — около 521 млн лет назад), 2-й отдел (около 521 — около 509 млн лет назад), мяолинский (около 509 — около 497 млн лет назад) и фуронгский (около 497—485,4±1,9 млн лет назад)[7].
Кембрийский период в ОСШ (Россия) Деление по состоянию на март 2024 года[10] | ||||
система | отдел | ярус / век | Ниж. граница, млн лет | |
---|---|---|---|---|
Ордовик | Нижний | Тремадокский | 485,4±1,9 | |
Кембрий | Верхний | Батырбайский | ? | |
Аксайский | ? | |||
Сакский | ~497 | |||
Средний | Аюсокканский | 500 | ||
Майский | ~504,5 | |||
Амгинский | 509 | |||
Нижний | Тойонский | ? | ||
Ботомский | ? | |||
Атдабанский | ? | |||
Томмотский | 535±1 | |||
Венд | Верхний | больше |
Ранее кембрийская система подразделялась на нижний, средний и верхний отделы с ярусами на основе региональных шкал. Такое подразделение с сохранением региональной номенклатуры продолжает использоваться в Общей стратиграфической шкале России[11].
В российской стратиграфической шкале кембрийской системы также выделяются 4 надъяруса: алданский (томмотский и атдабанский ярусы), ленский (ботомский и тойонский ярусы), якутский (амгинский и майский ярусы) и кыршабактинский (аюсокканский, сакский, аксайский и батырбайский ярусы).
Для подразделений верхнего кембрия в Северной Америке разработано иное ярусное деление, здесь выделяют 3 яруса:
В начале кембрийского периода произошёл распад суперконтинента, существовавшего в конце неопротерозоя. На юге возник континент Гондвана, который сформировали Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская и Антарктическая платформы. К северу от Гондваны располагались континенты Лаврентия (преимущественно на основе Северо-Американской платформы), Балтика (Восточно-Европейская платформа) и Сибирь (Сибирская платформа). Между Гондваной и северными континентами находился океанический бассейн, а окружал все континентальные блоки, по-видимому, океан Палеопасифик. В океане находились также несколько микроконтинентов — Центральноказахстанский, Тувино-Монгольский, Баргузино-Витимский, Центральномонгольский, — на окраинах которых формировались островные вулканические дуги[6].
В раннем кембрии на большей части северных континентов были часты океанские трансгрессии, в ходе которых значительные площади покрывались мелководными, богатыми фауной тёплыми морями (так, температура воды в морях Сибири в это время предположительно не опускалась ниже 25 °C). Гондвана на протяжении кембрия, за исключением северных и восточных окраин, испытывала поднятие[6].
Во второй половине периода в результате столкновения островных дуг с континентами и микроконтинентами началась салаирская стадия каледонского тектогенеза. Этот процесс породил складчато-надвигово-покровные горные системы в районе Урало-Охотского, Тасманского и Трансантарктического подвижных поясов. С середины кембрия площадь внутренних морей на Сибирской и Восточно-Европейской платформах постепенно уменьшалась. К концу периода горообразовательные процессы привели к тому, что рельеф континентов стал более контрастным, сформировались предгорные и межгорные прогибы, заполнявшиеся молассой, произошла активизация вулканической деятельности[6].
Климат на Земле на протяжении кембрийского периода отличался как от современного, так и, в особенности, от предшествовавшей ему неопротерозойской эпохи. Если в настоящее время среднегодичная планетарная температура составляет около 14 °C, а в неопротерозое она была ещё ниже — около 12 °C, то на протяжении кембрия она составляла 22 °C. Более высокой средняя планетарная температура была только на протяжении короткого времени ближе к концу пермского периода. Высоким температурам, вероятно, способствовало отсутствие на географических полюсах суши или внутренних морей, что препятствовало появлению полярных ледяных шапок значительных размеров. По-видимому, в поясе между 30-м градусом северной и южной широты в этот период держался субтропический климат, а на широтах тропика Рака и тропика Козерога располагались обширные полупустыни[12].
Кембрий — время возникновения и расцвета трилобитов. Это древняя группа членистоногих животных, ближе всего стоящих к ракообразным. Все известные представители класса трилобитов были морскими животными.
В начале этого периода возникли организмы, обладавшие минеральными скелетами. В палеонтологической летописи появились все обладающие скелетами типы животных, известные в настоящее время, за исключением мшанок[источник не указан 3094 дня]. Долгое время «взрывное» появление жизни в кембрийском периоде ставило в тупик учёных. Относительно недавно была открыта так называемая эдиакарская фауна, а также менее известные хайнаньская фауна и фауна Доушаньто, относящиеся к эдиакарскому периоду позднего протерозоя — более древние, но не имевшие никаких скелетных образований и долгое время остававшиеся скрытыми от палеонтологов. Стало ясно, что многоклеточная жизнь возникла не в кембрии, а существенно раньше, а в кембрии организмы «научились» строить минеральные скелеты, которые имеют гораздо больше шансов сохраниться в толщах пород, чем мягкие тела животных.
В основном кембрийская биота обитала в морских бассейнах. Существовало много трилобитов, гастропод, брахиопод. Одновременно существовали и животные, которых трудно отнести к какой-либо известной группе. Вообще, даже виды, принадлежащие к известным типам, на современные совершенно не похожи. Рифостроящими организмами были археоциаты, существовавшие только в кембрии, и водоросли, выделяющие известь. Судя по всему, в кембрии появились первые почвенные беспозвоночные — черви и многоножки. Также в этот период появились коралловые полипы, головоногие моллюски, членистоногие и хордовые.
Из верхнекембрийских отложений возрастом около 500 миллионов лет известны древнейшие представители клады Xenocarida, которая считается сестринской группой шестиногих (Hexapoda)[13].
Комплекс горных пород, характеризующих кембрийскую систему, выделен на примере пород Уэльса А. Седжвиком в 1835 году[6]. В спор между Седжвиком и ещё одним геологом Родериком Мэрчисоном, впервые описавшим в это же время силурийскую систему, частично пересекавшуюся с оригинальным описанием кембрийской, оказалось вовлечено большинство ведущих геологов Великобритании, и в итоге временные рамки обоих периодов были уточнены к 1879 году с введением промежуточной ордовикской системы[12]. Седжвик выделил в геологии кембрийской системы три отдела. Дальнейшая ревизия его выводов (Ч. Уолкотт, Ч. Лапуорт) легла в основу градации отделов кембрия, принятой 4-м Международным геологическим конгрессом в 1888 году[6].
В процессе морских трансгрессий на территории северных континентов кембрия формировались толщи осадочных пород. В эпиконтинентальных морях континента Сибирь в основном накапливались карбонатные породы. На юго-западе Сибири в начале периода сформировался солеродный бассейн, с юга ограниченный горами байкальской складчатости, а с севера отделяемый от моря полосой биогермов. В морях континента Балтика формировались глинистые и песчано-глинистые отложения. В морях на западе Лаврентии накапливались карбонатные осадки, а на востоке континента — терригенные[6].
Известны несколько областей кембрийских вулканических пород в Южном полушарии. В начале периода наиболее активной была вулканическая деятельность на территории современной Австралии. Её север и центральную часть характеризуют трапповые базальты, сформировавшиеся в это время. На северо-востоке Австралии, в Новой Зеландии и ряде районов Антарктиды (север Земли Виктории, горы Элсуэрт и Пенсакола) вулканические периоды раннего и среднего кембрия связаны с деятельностью вулканической островной дуги и представлены базальтами и мафическими интрузиями. В северном полушарии вулканические породы, датируемые ранним и средним кембрием, находятся в южной Сибири и западной Монголии (Алтайские и Саянские горы), на востоке Казахстана и северо-западе Китая (Тянь-Шань) и на северо-востоке Китая. В Северной Америке вулканическая деятельность первой половины кембрия представлена гранитными интрузиями и базальтовыми и риолитовыми экструзиями на территории Оклахомы. К нижнему кембрию относятся цирконы из слоя вулканического пепла в Нью-Брансуике (Канада) и вулканические туфы в Марокко и юго-западном Китае, датируемые 521 млн лет назад — границей между томмотским (дотрилобитовым) и атдабанским ярусами[12].
Тёплый климат кембрия обусловил отсутствие датируемых этим периодом валунных суглинков, формирующихся как ледниковые отложения. Эти породы наличествуют как в более ранних слоях осадков, так и в более поздних, формировавшихся в ордовикский период, когда континент Гондвана начал дрейф в сторону Южного полюса. Песчаники, содержащие зёрна кварца с царапинами из-за перекатывания ветром, вентифакты (отполированные ветром валуны) и эвапориты, представляют собой наследие кембрийских пустынь и полупустынь тропической зоны[12].