Докембрий

ДОКЕМБРИЙ, название части геологической истории Земли, предшествующей кембрийскому периоду, а также комплекса образовавшихся за это время горных пород. Продолжительность докембрия около 3,5 миллиардов лет, что составляет 86% всей геологической истории Земли. Самый древний возраст (4,4-4,2 миллиардов лет) имеют обломочные минералы цирконы в кварцитах района Джэк-Хилс (кратон Йилгарн, Западная Австралия). Возраст наиболее древних из датированных докембрийских пород - гнейсов Акаста кратона Слейв Канадского щита 3,9-4 миллиардов лет.

Впервые стратиграфическое расчленение докембрийских образований провёл В. Логан (1863), выделивший в районе Великих озёр Канады Лаврентийскую и Гуронскую формации.  Американской геолог Дж. Дана в 1872 году для обозначения всех докембрийских метаморфических образований Северной Америки ввёл термин архей. Другие американские геологи, Э. Эммонс и С. Уолкотт, в 1888 выделили верхнюю часть докембрийских образований под названием протерозой, а для нижней части сохранили название «архей». Деление докембрия на архей и протерозой стало общепринятым. Позднее в различных регионах мира были обособлены слабоизменённые толщи пород верхнего протерозоя, заключающие комплексы строматолитов; они получили наименования: альгонк в Северной Америке (С. Уолкотт, 1889), эокембрий в Западной Европе (С. Брэггер, 1900), синий в Китае (А. Грэбо, 1922), рифей в России (Н. С. Шатский, 1945). Самый верхний докембрийский комплекс терригенных пород в западной части Восточно-Европейской равнины выделен Б. С. Соколовым в 1952 году как вендская система [смотри в статье Вендская система (период)].

В начале 21 века используются шкала докембрия Северной Евразии (принятая в России) и международная шкала докембрия.

Докембрийские комплексы и структуры. Комплексы раннего докембрия (архей и ранний протерозой) слагают фундамент древних платформ и выходят на поверхность в пределах их щитов, а также в ядрах складчатых сооружений. Раннедокембрийские образования испытали метаморфизм различной степени (от гранулитовой до зеленосланцевой фации) и представлены гнейсами, мигматитами, кристаллическими сланцами, амфиболитами, а также джеспилитами, кварцитами и мраморами. Они образуют мощные толщи, смятые в складки и прорванные интрузиями основного (габбро и др.) и кислого (граниты, гранодиориты) составов. Толщи пород платформенного типа изменены относительно слабо и представлены карбонатно-терригенными отложениями. Раннеархейские образования представлены так называемыми серыми гнейсами - гранитогнейсами тоналит-трондъемит-гранодиоритового состава (фрагментами первичной континентальной коры). Средне- и позднеархейские комплексы слагают гранит-зеленокаменные области, включающие гранитогнейсовые поля и линейно вытянутые зеленокаменные пояса, в строении которых участвуют метаморфизованные основные и ультраосновные вулканиты (коматииты), последовательно дифференцированные (от базальтов через андезиты к дацитам и риолитам) серии вулканитов, реже контрастно дифференцированные (базальт-риолитовые) серии вулканитов, а также осадочные и вулканогенно-осадочные образования. Гранит-зеленокаменные области разделяются надвинутыми на них позднеархейскими гранулито-гнейсовыми поясами, отличающимися сложной структурой и более высокой степенью метаморфизма слагающих их первично-осадочных и вулканогенных пород. Гранулито-гнейсовые пояса имеют коллизионную природу. Зеленокаменные пояса формировались на первичной континентальной («серогнейсовой») коре в условиях тектонического растяжения и образования бассейнов с корой океанического типа; их развитие завершилось складчато-надвиговыми деформациями, метаморфизмом пород и внедрением калиевых гранитоидов. Многократный гранитоидный диапиризм разделил эти пояса на узкие зоны. В позднем архее в отдельных впадинах накапливались протоплатформенные осадочные чехлы (в Южной Африке). Следствием процессов складчатости, метаморфизма, гранитизации стало образование к концу архея обширных областей со зрелой континентальной корой, которые составили основу фундамента (ядра) древних платформ.

Раннепротерозойские вулканогенные, вулканогенно-осадочные и осадочные породы залегают в протоплатформенных впадинах (Удоканской на Сибирской платформе,  Трансваальской  на  Африканской платформе и др.) и рифтогенных прогибах - протоавлакогенах (Печенга-Имандра-Варзугском на Балтийском щите), слагают подвижные пояса, заложившиеся в результате деструкции архейской континентальной коры и развивающиеся по Вилсона циклу. В некоторых подвижных поясах (Свекофеннском на Балтийском щите, Трансгудзонском на Канадском щите) выявлены офиолиты. Широко распространены раннепротерозойские зоны тектонотермальной переработки (например, на Балтийском щите), коллизионные гранулито-гнейсовые пояса (Лимпопо на Африканской платформе, Лапландско-Беломорский на Балтийском щите). Известны раннепротерозойские вулканоплутонические пояса (Акитканский на Сибирской платформе, Трансскандинавский на Балтийском щите). Для протоплатформенных структур типичны расслоенные лополиты (Бушвелдский, Сёдбери и др.), а также плутоны гранитов рапакиви. В конце раннего протерозоя замыкание подвижных поясов, сопровождающееся складчатостью, метаморфизмом и гранитизацией пород, привело к объединению континентальных блоков земной коры и становлению фундамента ряда платформ (Сибирской, Китайско-Корейской).

Формации позднего докембрия (рифея и венда) представлены мощными толщами кварцевых песчаников и кварцитов, глинистых сланцев и филлитов, различными вулканогенными образованиями, известняками и доломитами со строматолитами, флишоидными и грубообломочными отложениями. На платформах северного ряда позднедокембрийские толщи в основном залегают в авлакогенах и слагают нижние горизонты платформенного чехла. На платформах южного (гондванского) ряда они выполняют платформенные впадины (например, Виндийскую синеклизу на Индостанской платформе; Тауденни, Конго - на Африканской; Сан-Франсиску - на Южно-Американской), слагают подвижные пояса (например, Дамарско-Катангский на Африканской платформе, Центральнобразильский - на Южно-Американской) и гранулито-гнейсовые пояса (например, Восточно-Гатский на Индостанской платформе, Мозамбикский - на Африканской). В периферических частях Северо-Американской, Южно-Американской, Восточно-Европейской платформ известны раннесреднерифейские вулканоплутонические пояса. Породы самой верхней части докембрия (верхний рифей и венд) принимают участие в строении Северо-Атлантического, Средиземноморского, Урало-Охотского подвижных поясов. В начале позднего докембрия континентальная кора подверглась частичной деструкции и была вновь консолидирована в конце среднего рифея (завершение становления фундамента Северо-Американской, Восточно-Европейской, Индостанской, Австралийской платформ; образование суперконтинента Родиния). В позднем рифее при распаде Родинии возникли бассейны с океанической корой (Протояпетус, Прототетис и Палеоазиатский океан), разделившие платформы северного ряда и отделившие их от платформ южного ряда, составивших в конце докембрия Гондвану.

В докембрии имели место многочисленные докембрийские эпохи тектогенеза, происходили неоднократные оледенения. Четыре ледниковых горизонта присутствуют в нижнем протерозое и свыше четырёх - в верхнем рифее и венде (в том числе широко распространённый лапландский ледниковый горизонт).

Органический мир. В раннем докембрии появились первые живые существа, прокариотические организмы - археи, бактерии, в том числе цианобактерии, благодаря которым в атмосфере впервые образовался свободный кислород. Продукты жизнедеятельности цианобактерий - строматолиты и онколиты, а также микроскопические нитеподобные образования их оболочек (акритархи) обнаружены в породах архея. Временем массового развития цианобактерий стал протерозой, особенно рифей. В протерозое появились первые эукариотические организмы, представленные грибами, водорослями и примитивными животными, проявления жизнедеятельности которых (норки, следы ползания и др.) известны  в  породах с возрастом 1,2 миллиарда лет (средний рифей). Конец докембрия (венд) отмечен бурным расцветом фауны многоклеточных бесскелетных организмов - так называемой эдиакарской фауны.

Полезные ископаемые. В докембрийских комплексах сосредоточено около 80% мировых запасов руд. К архейским зеленокаменным поясам приурочены месторождения руд золота, железа, хрома, никеля, меди (Южная Африка, Австралия, Канада). В архейских протоплатформенных отложениях на юге Африки заключены уникальные запасы руд золота и урана (Витватерсранд). С раннепротерозойскими структурами связаны месторождения железистых кварцитов (Курская магнитная аномалия, Криворожский железорудный бассейн, Хамерсли и др.), хромитов (Великая Дайка, Бушвелдский комплекс), медистых песчаников (Удоканское месторождение), ураноносных конгломератов (Эллиот-Лейк в Канаде), руд марганца (многочисленные месторождения в Индии, Нсута в Гане), золота (месторождения в Гане), а также колчеданно-полиметаллических (Брокен-Хилл) и медно-никелевых руд (Сёдбери в Канаде). К позднепротерозойским складчатым поясам приурочены месторождения стратиформных руд кобальта, никеля, свинца, цинка, урана, меди (меденосный пояс в Демократической Республике Конго и Замбии), редкометалльные месторождения (в Бразилии, Танзании) и др. Отложения самой верхней части докембрия (венд) вмещают залежи фосфоритов (Восточная и Юго-Восточная Азия) и углеводородного сырья (Восточная Сибирь).

Лит.: Чумаков Н. М. Докембрийские тиллиты и тиллоиды. М., 1978; Казанский В. И. Эволюция рудоносных структур докембрия. М., 1988; Хаин В. Е., Божко Н. А. Историческая геотектоника: Докембрий. М., 1988; Goodwin А. М. Precambrian geology. L., 1991; Хаин В. Е. Тектоника континентов и океанов (год 2000). М., 2001; Жамойда А. И. Современные проблемы международной (общей) стратиграфической шкалы // Литосфера. 2005. №1 (22); Стратиграфический кодекс России. 3-е изд. СПб., 2006.