Эон: Архей (2,5 млрд лет назад — 4 млрд лет назад)


         Самые длительные временные интервалы в геохронологии — эоны (от греч. aion - век, эпоха). Выделяют такие Эоны, как: криптозой (от греч. cryptos - скрытый и zoe — жизнь), охватывающий весь докембрий, в отложениях которого нет остатков скелетной фауны; фанерозой (от греч. phaneros - явный, zoe — жизнь) — от начала кембрия до нашего времени, с богатой органической жизнью, в том числе скелетной фауной. Зоны не равноценны по продолжительности, так, если криптозой длился 3-5 млрд лет, то фанерозой — 0,57 млрд лет.

         Архейский эон, архей (др.-греч. archaios — древний) — один из четырех главных эонов в истории Земли, охватывающий период от 3,9-3,8 до 2,5 млрд лет назад (раньше архей датировали 3,5-2,6 * 10⁹ лет). Раньше архей делили на 2 части (ранний, поздний), потом на 3 (нижний, средний, верхний), а с 2009 года архей условно разделили на 4 эры: эоархей, неоархей, мезоархей и палеоархей. В то время на Земле еще не было кислородной атмосферы, но появились первые анаэробные бактерии, которые сформировали многие ныне существующие залежи полезных ископаемых: серы, графита, железа и никеля.
         Недавно установлено, что столкновение Земли с тремя массивными астероидами 3,24 * 10⁹ лет назад (средний архей) радикальным образом изменило структуру и строение земной поверхности [она стала переплавляться?]. Новые данные говорят о девяти сильнейших ударах в период с 3,8 до 2,5 млрд лет назад, т.е. в эпоху формирования первых континентов.
         Возможно, именно такие ударные события привели и к образованию континентов и к образованию океанов. По некоторым оценкам, 65% современной континентальной коры образовалось именно в архее. А по одной из гипотез, воду на Землю доставили кометы. Космические удары действительно способствовали росту первых континентов, остатки которых до сих пор сохранились в древних ядрах Южной Африки (кратон Каапвааль) и Западной Австралии (кратон Пилбара).

Хронология Земли.  В.В.Булат 2011 г.

         Годы Вселенной (начиная с гипотетического момента Большого Взрыва 13.730.012.012 лет назад):
         9.930.000.000 - начало эона Архея.
         ___9.930.000.000-10.130.000.000 - эра Эоархей.
         10.000.000.000 - еще довольно тонкая и пластичная земная кора под влиянием растяжения испытала многочисленные разрывы поверхности, через которые наружу вновь устремилась базальтовая магма, заполнившая прогибы длиной сотни километров и шириной многие десятки километров, известные как зелено-каменные пояса. Атмосфера Земли состоит из водорода, азота, паров воды, углекислого газа, аммиака, метана, аргона и небольших количеств других газов, в том числе и кислорода.
         10.060.000.000-10.080.000.000 – формирование Китайско-Корейской платформы.
         ___10.130.000.000-10.530.000.000 – эра Палеоархей.
         10.130.000.000 – существование общего универсального предка всех нынесуществующих живых организмов на Земле.
         10.130.000.000-10.630.000.000 – формирование Африканской платформы.
         10.230.000.000 – сформировались древнейшие граниты Земли: Ладога, Омолон, Алданский хребет, Становой хребет, Аньшань, Пилбара и горы Зимбабве. Регрессия Мирового океана. Сформировался примитивный генетический код, и появились протобионты — примитивные клеточные структуры с метаболизмом. Бактерии развивают примитивные формы фотосинтеза, которые поначалу не производят кислород.
         10.230.000.000-10.330.000.000 – формирование Бразильской и Сибирской платформ.
         10.230.000.000-10.430.000.000 – формирование Австралийской платформы.
         10.330.000.000 – полное насыщение водой океанической коры. Появление в разных средах микроскопических живых существ – археев.
         10.330.000.000-10.430.000.000 – формирование Индийской платформы.
         10.430.000.000 – появление в океане сине-зеленых водорослей (цианобактерий). Они используют воду как восстановитель, производя в результате кислород как отходы. Кислород окисляет железо, растворённое в океанах, создавая железную руду. Концентрация кислорода в атмосфере существенно повышается, действуя как яд для многих видов бактерий.
         10.430.000.000-10.880.000.000 – первый суперконтинент Ваальбара. Его остатками являются совр. Южная Африка и Западная Австралия.
         ___10.530.000.000-10.930.000.000 - эра Мезоархей.
         10.530.000.000 – площадь Мирового океана – 348 млн. кв. км (68% земной поверхности). Средняя глубина Мирового океана – около 1 километра. Средняя мощность базальтового слоя земной коры достигает 5,7 километров, а общая мощность океанической коры достигает 7,6 километров.
         10.530.000.000-10.630.000.000 – формирование Восточно-Европейской платформы.
         10.540.000.000 – начало трансгрессии Мирового океана.
         10.730.000.000 – суперконтинент Ур. Более близко расположенная к Земле Луна вызывает приливы высотой до 300 метров, а в атмосфере бушуют ураганы.
         10.730.000.000-10.880.000.000 – формирование Североамериканской платформы.
         10.730.000.000 – 11.230.000.000 - массовое образование нормальных гранитов, гранитизация и формирование зрелой континентальной коры на большей части площади современных материков.
         ___10.930.000.000-11.230.000.000 - эра Неоархей.
         10.930.000.000 – начало распада суперконтинента Ур. Количество углекислого газа в атмосфере Земли достигает максимума.
         11.030.000.000-11.630.000.000 – суперконтинент Кенорланд, в состав которого входили Лавренция, Западная Австралия, Конго и Калахари. Суперконтинент Ур вошел в состав Кенорланда.
         11.200.000.000 – начало резкого снижения количества углекислого газа в атмосфере Земли.
         11.230.000.000 - начало эона Протерозоя.


         Время существования Земли разделено на два главных интервала (эона): Фанерозой и Докембрий (Криптозой) по появлению в осадочных породах ископаемых остатков. Криптозой — время скрытой жизни, в нём существовали только мягкотелые организмы, не оставляющие следов в осадочных породах. Фанерозой начался с появлением на границе Эдиакария (Венд) и Кембрия множества видов моллюсков и других организмов, позволяющих палеонтологии расчленять толщи по находкам ископаемой флоры и фауны.


         Архейская и протерозойская эонотемы, охватывающие почти 80% времени существования Земли, выделяются в криптозой, так как в докембрийских образованиях полностью отсутствует скелетная фауна и палеонтологический метод к их расчленению неприменим. Поэтому разделение докембрийских образований базируется в первую очередь на общегеологических и радиометрических данных.
         Название происходит от греческого слова "археос" - самый древний, древнейший.
         Геологические условия. Значительная вулканическая активность. Слабый процесс осадкообразования. Эрозия на больших площадях.
         Главнейшие геологические события. Облик земной поверхности. Древнейшие складчатости. Напряженная вулканическая деятельность. Время примитивных бактерий.
         Наиболее распространенные полезные ископаемые. Железные руды.
         Растительный и животный мир. Ископаемые отсутствуют. Косвенные указания на существование живых организмов в виде отложений органического вещества в породах.

         Архейская эра. Началом этой древнейшей эры считают не момент образования Земли, а время после формирования твердой земной коры, когда уже существовали горы и горные породы и вступили в действие процессы эрозии и осадконакопления. Длительность этой эры равна приблизительно 2 млрд. лет, т. е. она соответствует всем другим эрам, вместе взятым. Архейская эра, по-видимому, характеризовалась катастрофической и широко распространенной вулканической деятельностью, а также глубинными поднятиями, завершившимися образованием гор. Высокая температура, давление и перемещения масс, сопровождавшие эти движения, видимо, уничтожили большую часть ископаемых, но некоторые данные о жизни тех времен все же сохранились. В археозойских породах повсюду встречаются в рассеянном виде графит или чистый углерод, которые, вероятно, представляют собой измененные остатки животных и растений. Если мы примем, что количество графита в этих породах отражает количество живой материи (а это, по-видимому, так и есть), то в архее этой живой материи существовало, вероятно, очень много, поскольку в породах этого возраста углерода больше, чем в угольных пластах Аппалачского бассейна.

         Примерно 4 млрд. лет тому назад под действием высокой температуры, грозовых разрядов и мощного ультрафиолетового излучения Солнца (защитного озонового слоя Земли еще не было) простые химические компоненты, содержащиеся в воде и в водородной атмосфере, вступали во взаимодействие, изменялись и усложнялись. В течение длительного периода времени из этих новых химических элементов возникли молекулы сахаров, аминокислот, органических кислот типа уксусной, муравьиной, молочной и других химических кислотных соединений. Все это привело к возникновению более сложных органических соединений, приведших к появлению первых примитивных клеточных организмов, что положило началу биологической эволюции. Это произошло примерно 3,5-3 млрд. лет тому назад. В период архейской эры появились сине-зеленые водоросли - цианеи. Эти водоросли, и появившиеся позже зеленые водоросли, под воздействием Солнца стали выделять кислород, что способствовало его начальному накоплению в атмосфере. В это же время возникли первые бактерии - первые простейшие живые организмы, появившиеся на Земле. В процессе эволюции одноклеточные организмы стали объединяться в колонии, получившие (по гипотезе И.И. Мечникова) название «фагоцителлы».

         Географическая оболочка прошла долгий и сложный путь развития. В ее развитии выделяют три качественно различных этапа: добиогенный, биогенный, антропогенный.
         Добиогенный этап (4 млрд — 570 млн лет) — самый длительный период. В это время происходил процесс увеличения мощности и усложнения состава земной коры. К концу архея (2,6 млрд лет назад) на обширных пространствах уже сформировалась континентальная кора мощностью около 30 км, а в раннем протерозое произошло обособление протоплатформ и протогеосинклиналей. В этот период гидросфера уже существовала, но объем воды в ней был меньше, чем сейчас. Из океанов (и то лишь к концу раннего протерозоя) оформился один. Вода в нем была соленой и уровень солености скорее всего был примерно таким, как сейчас. Но, по-видимому, в водах древнего океана преобладание натрия над калием было еще большим, чем сейчас, больше было и ионов магния, что связано с составом первичной земной коры, продукты выветривания которой сносились в океан.
         Атмосфера Земли на этом этапе развития содержала очень мало кислорода, озоновый экран отсутствовал. Жизнь, скорее всего, существовала с самого начала этого этапа. По косвенным данным, микроорганизмы обитали уже 3,8-3,9 млрд лет назад. Обнаруженные остатки простейших организмов имеют возраст 3,5-3,6 млрд лет. Однако органическая жизнь с момента зарождения и до самого конца протерозоя не играла ведущей, определяющей роли в развитии географической оболочки. Кроме того, многими учеными отрицается присутствие органической жизни на суше на этом этапе.
         Эволюция органической жизни в добиогенный этап протекала медленно, но тем не менее 650-570 млн лет назад жизнь в океанах была достаточно богатой.