Протерозой
Протерозойский эон, протерозой (др.-греч. πρότερος «первый, старший» + ζωή «жизнь») — геологический эон, охватывающий период от 2500 до 538,8 ± 0,2 млн лет назад[2]. Пришёл на смену архею и сменился фанерозоем. Самый длительный эон в истории Земли, длившийся 1961 млн лет.
Протерозой характеризуется колоссальными изменениями в биосфере, атмосфере и литосфере Земли. Если в предыдущем архее атмосфера практически не содержала свободный кислород, то уже в начале протерозоя (2460 млн лет назад) происходит Великое кислородное событие, в результате которого процент кислорода в атмосфере увеличился до 2% (то есть 10% от нынешнего уровня)[3]. За этим увеличением последовало первое в истории Земли массовое вымирание — Кислородная катастрофа, поскольку вся жизнь тогда была ещё анаэробной (то есть бескислородной)[4]. Ещё одним последствием этой катастрофы стало Гуронское оледенение, продлившееся 400 млн лет и ставшее самым долгим в истории планеты[5][6][7]. Около 2,1 млрд лет назад появились первые эукариоты, в том числе многоклеточные (Франсвильская биота)[8].
Около 2100—1800 млн лет назад насыщение атмосферы кислородом закончилось, а сама планета находилась в относительной тектонической и климатической стабильности в течение около миллиарда лет. Этот период (1800—~800 млн лет назад) известен как Скучный миллиард[9]. Именно в это время появились первые водоросли (например, красные), а также возникли мейоз и половое размножение[10]. Около 1 миллиарда лет назад возникли первые грибы[11][12][13], а чуть позже (около 665 млн лет назад) и первые животные[14]. 850 млн лет назад началось неопротерозойское кислородное событие[15], за которым 717 млн лет назад последовало Стертское, а затем и Мариноанское оледенение. Считается, что льды достигали экватора, поэтому эти оледенения известны как «Земля-снежок»[16]. В последний период протерозоя, эдиакарский, появилась первая достоверно известная фауна многоклеточных животных — эдиакарская биота[17][18].
Что важно знать
Периодизация
Протерозой делится на 3 эры:
В российской стратиграфической шкале протерозой тоже присутствует, но является не эоном, а акроном — более высоким делением (таким же делением является ещё и архей). Протерозой поделён на два эона: нижнепротерозойский или карельский (от 2500 до 1650 млн лет назад) и верхнепротерозойский (от 1650 до 535 млн лет назад). Карельский эон подразделяется на две эры (в скобках длительность в млн лет): нижнекарельская (2500—2100) и верхнекарельская (2100—1650). В состав верхнего протерозоя входит рифей (1650—600 млн лет назад), который имеет статус подэона и делится на три эры (см. ниже). Завершает протерозой вендский период (600—535 млн лет назад)[19].
Российская стратиграфическая шкала для протерозоя
Наиболее значимые события
- Кислородная катастрофа в палеопротерозое, планеты. — около 1 % от его содержания в современной нам атмосфере. Ученые считают, что такая концентрация кислорода достаточна для того, чтобы обеспечить устойчивую жизнедеятельность одноклеточных аэробных организмов. [1][20].
- Формирование современного объёма мирового океана[21].
- Наиболее длительное в истории Земли гуронское оледенение (2,4—2,1 млрд лет назад); несколько эпох глобального оледенения в позднем неопротерозое.
- Появление многоклеточных организмов: губки, грибы.
- Результатом жизнедеятельности прокариот (бактерий и одноклеточных водорослей, живших, по-видимому, и на суше, в плёнках воды между минеральными частицами в зонах частичного затопления вблизи водоёмов) стало образование почвы.
В результате естественной эволюции Солнце давало все больше света в архее и протерозое, светимость Солнца повышается на 6 % каждый миллиард лет[22]:165. В результате Земля стала получать больше тепла от Солнца в протерозое. Тем не менее Земля не нагревается. Вместо этого геологическая летопись показывает, что в начале протерозоя Земля значительно охлаждается. Ледниковые отложения, найденные в Южной Африке, датируются 2,2 млрд лет, а данные палеомагнитных измерений указывают на их положение в районе экватора. Таким образом, оледенение, известное как Гуронское, возможно, было глобальным. Некоторые учёные предполагают, что это и последующие протерозойские ледниковые периоды были настолько серьёзными, что планета была полностью заморожена от полюсов до экватора. Эта гипотеза называется Земля-снежок[23].
Ледниковый период около 2,3 млрд лет назад мог быть непосредственно вызван увеличением концентрации кислорода в атмосфере, что привело к уменьшению содержания метана (CH4). Метан является сильным парниковым газом, но с кислородом реагирует с образованием CO2 — менее эффективного парникового газа[22]:172. Когда свободный кислород появился в атмосфере, концентрация метана могла резко снизиться, что привело к уменьшению парникового эффекта и похолоданию[24].
Промежуток от 1,8 до 0,72 млрд лет назад примечателен тектонической и климатической[25][26] стабильностью, низким уровнем кислорода в атмосфере и очень медленной эволюцией живых организмов, откуда и название.
Скучный миллиард охватывает статерийский период палеопротерозоя, весь мезопротерозой и тонийский период неопротерозоя.
Название
Эозой, эозойский период (др.-греч. ἕως — «заря», эозой — «заря жизни») — ныне устаревший термин, предложенный в 1865 году немецким геологом Бернгардом Котта[27] (1808—1879), профессором Фрейбергской Горной Академии, в книге «Геология нашего времени» в качестве элемента геохронологической шкалы[28]. Использовался Джоном Доусоном для обозначения всех докембрийских образований, главным образом протерозойских[29]. Собственно термин «протерозой» был введён в 1888 году Э. Эммонсом[30] [31].
Полезные ископаемые
Ранний протерозой был временем выдающегося железорудного накопления (например, Кривой Рог, Курская магнитная аномалия).
На юге Африки в это же время образовывались золото-урано-пиритовые конгломераты.
Поздний протерозой известен железными рудами (например, Урал), медно-полиметаллическими рудами (например, Австралия), а также урановыми, кобальтовыми, медными, оловянными рудами.
Примечания
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. Популярная палеогеография. — М.: «Мысль», 1985.
- Ясаманов Н. А. Древние климаты Земли. — Л.: «Гидрометеоиздат», 1985.
- J.I. Lunine. Earth: Evolution of a Habitable World. — Cambridge: Cambridge University Press, 1999. — ISBN 0-521-64423-2.


