Кембрийский период
| Кембрийский период сокр. Кембрий | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Карта континентов в середине кембрия (500 млн лет назад) | |||||||||||||
| Геохронологические данные 538,8—485,4 млн лет назад
|
|||||||||||||
| Эон | Фанерозой | ||||||||||||
| Эра | Палеозой | ||||||||||||
| Длительность | 53 млн лет | ||||||||||||
| Климат[1][2] | |||||||||||||
| Уровень кислорода | 21 % | ||||||||||||
| Уровень CO2 | 7−9 % | ||||||||||||
| Средняя температура | 25 °C | ||||||||||||
| Подразделения | |||||||||||||
Ке́мбри́йский пери́од[3] (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[4]. Комплекс отложений (горных пород), соответствующих данному возрасту, называется кембри́йской систе́мой.
Кембрийская система впервые выделена в 1835 году английским исследователем А. Седжвиком и получила название от римского наименования Уэльса — лат. Cambria[2]. Он выделил 3 отдела кембрия. Международная комиссия по стратиграфии предложила с 2008 года ввести 4 отдел.
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[5]. 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[6]. Что касается континентов, то основным материком была Гондвана, находившаяся почти полностью в южном полушарии.
Подразделение кембрийской системы
Согласно международной стратиграфической шкале кембрийская система подразделяется на 4 отдела: терренёвский (541—521 млн лет назад), 2-й отдел (521—509 млн лет назад), 3-й отдел (509—497 млн лет назад) и фуронгский отдел (497—485,4 млн лет назад)[7].
В российской стратиграфической шкале кембрийская система подразделяется на 3 отдела, 4 надъяруса и 10 ярусов:
| Период (система) | Эпоха (отдел) | Надъярус | Век (ярус) |
|---|---|---|---|
| Кембрийский период | Верхний кембрий (Фуронгский) |
Кыршабактинский (Ꞓ3k) | Батырбайский (Ꞓ3b) |
| Аксайский (Ꞓ3ak) | |||
| Сакский (Ꞓ3s) | |||
| Аюсокканский (Ꞓ3as) | |||
| Средний кембрий (Акадский) |
Якутский (Ꞓ2j) | Майский (Ꞓ2m) | |
| Амгинский (Ꞓ2am) | |||
| Нижний кембрий | Ленский (Ꞓ1l) | Тойонский (Ꞓ1k) | |
| Ботомский (Ꞓ1b) | |||
| Алданский (Ꞓ1a) | Атдабанский (Ꞓ1at) | ||
| Томмотский (Ꞓ1t) |
Для подразделений верхнего кембрия в Северной Америке разработано иное ярусное деление, здесь выделяют 3 яруса:
География и климат
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[3].
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[3].
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[3].
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[7].
Органический мир кембрийского периода
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 2982 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 большое количество 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.
Характерные обитатели кембрийских морей
Разнообразие динокарид.
Сверху: аномалокарис, опабиния;
Снизу: Pambdelurion, Kerygmachela.
Пикайя (Pikaia gracilens)
Галлюцигении (Hallucigenia)
Виваксия (Wiwaxia)
Размеры некоторых представителей фауны сланцев Бёрджес
Геология
Комплекс горных пород, характеризующих кембрийскую систему, выделен на примере пород Уэльса А. Седжвиком в 1835 году[3]. 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[7]. 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[3].
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[3].
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[7].
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[7].
См. также
Примечания
- ↑ History of Earth's Climate: Cambrian. Дата обращения: 9 ноября 2020. Архивировано 30 октября 2020 года.
- ↑ 2,0 2,1 Кембри́йская систе́ма (пери́од) / Розанов А. Ю. // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 Ке́мбрийская систе́ма (пери́од) / Розанов А. Ю. // Канцелярия конфискации — Киргизы. — М. : Большая российская энциклопедия, 2009. — С. 542. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 13). — ISBN 978-5-85270-344-6.
- ↑ International chronostratigraphic chart v. 2022/02. International Commission on Stratigraphy. Архивировано 2 апреля 2022 года.
- ↑ (2007) «Macroevolution and macroecology through deep time». Palaeontology 50 (1): 41–55. doi:10.1111/j.1475-4983.2006.00613.x.
- ↑ (2010) «Early Molluscan evolution: evidence from the trace fossil record». PALAIOS 25 (9): 565–575. doi:10.2110/palo.2009.p09-079r. .
- ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 Robison R. A., Crick R. E., and Johnson M. E. Cambrian Period (англ.). — статья из Encyclopædia Britannica Online. Дата обращения: 26 декабря 2021.
Литература
- Иорданский Н. Н. Развитие жизни на земле. — М.: Просвещение, 1981.
- Короновский Н. В., Хаин В. Е., Ясаманов Н. А. Историческая геология : Учебник. — М.: Академия, 2006.
- Ушаков С. А., Ясаманов Н. А. Дрейф материков и климаты Земли. — М.: Мысль, 1984.
- Ясаманов Н. А. Древние климаты Земли. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985.
- Ясаманов Н. А. Популярная палеогеография. — М.: Мысль, 1985.
- Кембрий // Казахстан. Национальная энциклопедия. — Алматы: Қазақ энциклопедиясы, 2005. — Т. III. — ISBN 9965-9746-4-0. (CC BY-SA 3.0)