Геологические обстановки в архее

Рассмотренные выше примеры зеленокаменных поясов и гранитогнейсовых областей показывают, что на всех платформах они
обладают чертами сходства, хотя есть и некоторые различия. В
низах разреза залегают базит-ультрабазитовые высокомагнезиальные недифференцированные вулканиты, выше сменяющиеся
последовательно дифференцированными базальт-андезит-риолитовыми вулканитами в сочетании с турбидитовыми толщами, а
затем молассовыми конгломератами, песчаниками с горизонтами
кислых, реже щелочных вулканитов. Для нижних частей разрезов
(особенно древних поясов) очень характерны контрастные, бимодальные (базит-риолитовые) серии вулканических пород, причем
из кислых вулканитов преобладают пирокластолиты. Наряду с
'бимодальным распределением вулканитов типична и гомодромная
последовательность от основных к кислым породам. Характерна
многоактность магматических процессов, как вулканических, так
и интрузивных. Геохимические особенности пород и распределение редкоземельных элементов указывают на последовательное
уменьшение глубины магмообразования. Зеленокаменные прогибы

•сосуществуют в архейское время с участками коры сиалического
типа. Гранитогнейсовые или гранулит-гнейсовые области несколько отличаются от зеленокаменных разнообразием магматических
процессов и последовательностью вулканитов, что свидетельствует
о разноглубинных магматических очагах, функционирующих одновременно.

Обращает на себя внимание сильная деформированность всех
типов пород, так же как и присутствие полифазных концентрически-кольцевых куполов, усложнение разрезов за счет чешуйчатых
надвигов, что приводит к сдваиванию разрезов. Современные ограничения зеленокаменных поясов не являются первичными, так
как значительная часть их уничтожена при формировании межпоясовых гранитогнейсовых куполов и овалов. Архейские зеленокаменные пояса образуют три разновозрастные генерации: одну

«средне- и две позднеархейские, а время их формирования колеблется от десятков до сотен миллионов лет.

Высокая литологическая информативность пород зеленокаменных комплексов позволяет устанавливать мелководные и глубоководные обстановки; выявлять условия континентального склона
и его подножия (флиш, турбидитные потоки). Важной составной

••частью разрезов являются железистые кварциты — джеспилиты,

которые в ряде мест образуют крупные железорудные месторождения.

Коснемся возможной интерпретации тектонических обстановок
в средне-позднеархейское время. К моменту заложения зеленокаменных поясов кора сиалического типа уже существовала, о
чем свидетельствует древнейший комплекс «серых гнейсов». Очевидно, что кора была тонкой, несплошной или разной мощности,
а тепловой поток был выше современного, и в мантии существовали активные конвективные течения. В таких условиях, скорее
всего в среднем архее, тонкая земная кора либо подвергалась
рифтингу с формированием бимодальных серий вулканических
пород, столь характерных для структур подобного типа, либо
раздвигалась настолько, что формировались впадины с корой
океанского типа. Если развитие шло по второму пути, более
вероятному в позднем архее, то становится понятным появление
в конце развития зеленокаменных поясов последовательно дифференцированных серий известково-щелочных вулканитов, которые
могли быть связаны с процессами субдукции, а в обстановке
тангенциального сжатия формировались сложные складчатопадвиговые структуры зеленокаменных поясов. Наличие в низах
разрезов поясов ультраосновных и основных эффузивов, даек и
силлов, а также кремнистых пород придает им сходство с фанерозойскими офиолитовыми комплексами, однако существующие
отличия позволяют, по мнению В. Е. Хаина, называть их только
протоофиолитами. Поздние фазы развития зеленокаменных поясов сосуществовали с широко проявленным гранитообразованием,
вплоть до появления в конце архея настоящих калиевых гранитов
и даже щелочных пород. Эти процессы вовлекали в переработку
более древнюю «серогнейсовую» кору и вместе с ней формировали Гранитогнейсовые купола, овоиды и т. д.

Таким образом, к концу архея можно предполагать существование уже довольно мощной (до 30—40 км) и зрелой континентальной коры. Была ли она сосредоточена в одном месте, образуя гигантский материк, Пангею, которой противостоял не менее
гигантский океан — Панталасса, или блоки сиалической коры
были распределены по поверхности земного шара так, что между
ними оставались пространства с корой океанского типа, остается
не совсем ясным. Возможны разные варианты, но существование
в архее, может быть даже в раннем архее, блоков земной коры
сиалического (континентального) и океанского типов вполне
вероятно.

Все же представления о возникновении первого в истории Земли суперматерика в конце позднего архея наиболее вероятны. Об
этом свидетельствует широкое распространение архейских пород,
слагающих фундамент молодых протерозойских складчатых поясов и систем.

Но если был суперматерик, в который «стянулись» все участки
земной коры континентального строения, то что было на другой
половине Земли, при условии, что ее радиус не изменялся? Там

могло существовать только пространство с океанской корой, покрытое водной массой, близкой по объему к современной, возможно меньшей. Таким образом, уже на такой ранней стадии
развития Земли возникла ее диссимметрия.

ЗАРОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ

Проблема зарождения жизни на Земле обсуждается уже много
десятилетий, но все объяснения носят характер лишь более или
менее правдоподобных предположений.

В архейских образованиях известны следы примитивной органической жизни. Даже в древнейшем комплексе Исуа в Гренландии присутствует графит, в котором содержание изотопов ¹³С/¹²С
почти такое же, как и в современных органических остатках.

Следы органической жизни известны в древних породах блока
Пилбара (3,4—3,5 млрд лет) в Западной Австралии, где обнаружены следы жизнедеятельности синезеленых водорослей —
строматолиты.

Синезеленые водоросли — цианофиты. — наиболее древние
представители органической жизни. Микроскопические нитеподоб ные образования оболочки одноклеточных цианофитов (акритархи), стяжения из карбонатов (катаграфии), продукты жизнедеятельности синезеленых водорослей (строматолиты и онколю ы) —
эти примитивные представители органической жизни известны в
отложениях с возрастом 3,5—3,0 млрд лет.

Уже в раннем архее в мелких ваннах, сильно прогретых
солнцем, в условиях другой, нежели современная, атмосферы,
лишенной озонового слоя, в своеобразном абиогенном «бульоне»,
в окружении фумарол и вулканов, могли возникнуть высокополимерные нуклеиновые кислоты, вернее их спиральные нити, обладавшие способностью синтезировать себе подобные. Иными словами, они могли передавать «код» для синтеза белков. Так могли
образоваться первичные микроорганизмы, которые воспроизводили
себе подобных и эволюционировали, производя органические молекулы из неорганических. Для того чтобы производить одинаковые белки, совершенно необходимы нуклеиновые кислоты (ДНК,
РНК). Именно в то время, когда появилась возможность копирования уже существовавших белков, т. е. когда возникли первые примитивные клетки, очевидно, и была преодолена грань
между «неживым» и «живым». Первыми живыми организмами
были бактерии, превращавшие неорганические соединения в органические, используя солнечный свет. Бактерии разлагали сероводород, выделяя при этом серу. И только синезеленые водоросли «научились» разлагать воду, выделяя кислород, а возникший
в верхних слоях атмосферы озоновый слой предохранял от смертельного ультрафиолетового излучения организмы, которые могли существовать уже на суше, а не прятаться в толще воды.

ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ

Залежи полезных ископаемых в архейских породах относительно
невелики. С одной.стороны, это связано с небольшим развитием
этих пород, а с другой — с низкой скоростью выноса рудных элементов из мантии в земную кору. Наиболее важными месторождениями полезных ископаемых архейского возраста являются месторождения Fe, Mn, Au, а также Сг—Ni—Ti, Co, Си и графита.
По условиям залегания они делячся на месторождения вулканических комплексов зеленокаменных поясов и месторождения пегматитов. Среди последних известны месторождения только Li, Be.
В зеленокаменных поясах известны железные руды, золото-кварценые и золото-теллуридные месторождения гидоогермального
происхождения и сульфидные руды Си, Pb—Zn—Sb, а также
хромиты и Ni—Со в ультраосновных и основных интрузиях.