Кембрийский период

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Часть геологической истории Земли
Кембрийский период
сокр. Кембрий
538,8—486,85 млн лет назад
Карта континентов в середине кембрия (510 млн лет назад)
Карта континентов в середине кембрия (510 млн лет назад)
Определение
Верхняя граница
486,85 ±1,5 млн лет назад (2000[1])
Определяется первым появлением Iapetognathus fluctivagus[англ.]
Нижняя граница
538,8 ±0,6 млн лет назад (1992[2])
Определяется появлением ихнофоссилии[англ.] Treptichnus pedum[англ.]
Геохронологические данные
Эон Фанерозой
Эра Палеозой
Длительность 53 млн лет
Климат[3][4]
Уровень кислорода 21 %
Уровень CO2 7—9 %
Средняя температура 25 °C
Эдиакарий
Ордовик
Геохронологическая шкала млн
лет
назад
Эон Эра Период 0
Ф
а
н
е
р
о
з
о
й 		Кайнозой Четвертичный 2,58
Неоген 23
Палеоген 66
Мезозой Мел 143
Юра 201
Триас 252
Палеозой Пермь 299
Карбон 359
Девон 420
Силур 443
Ордовик 487
Кембрий 539
Докембрий Протерозой Нео-
протерозой 		Эдиакарий 635
Криогений 720
Тоний 1000
Мезо-
протерозой 		Стений 1200
Эктазий 1400
Калимий 1600
Палео-
протерозой 		Статерий 1800
Орозирий 2050
Рясий 2300
Сидерий 2500
Архей Неоархей 2800
Мезоархей 3200
Палеоархей 3600
Эоархей 4031
Катархей 4567
Данные в соответствии с IUGS
по состоянию на декабрь 2024 года[5]
система отдел ярус Ниж. граница, млн лет
Ордовик Нижний Тремадокский 486,85 ±1,5
Кембрий Фуронгский Ярус 10 ~491,0
Цзяншаньский ~494,2
Паибский ~497,0
Мяолинский Гужангский ~500,5
Друмский ~504,5
Вулиунский ~506,5
Отдел 2 Ярус 4 ~514,5
Ярус 3 ~521,0
Терренувский Ярус 2 ~529,0
Фортунский 538,8 ±0,6
Эдиакарий больше
Деление и золотые гвозди в соответствии с IUGS по состоянию на декабрь 2024 года[6]

Ке́мбри́йский пери́од[7] (ке́мбрий) — геологический период, с которого начались палеозойская эра и весь фанерозойский эон. Начался 538,8 ±0,6 млн лет назад, закончился 486,85 ±1,5 млн лет назад. Продолжался, таким образом, примерно 52 млн лет[8]. 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[4]. Он выделил 3 отдела кембрия. Международная комиссия по стратиграфии с 2008 года разделяет кембрий на 4 отдела.

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[9]. 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[10]. Что касается континентов, то основным материком была Гондвана, находившаяся почти полностью в южном полушарии.

Подразделение кембрийской системы

[править | править код]

Согласно Международной стратиграфической шкале кембрийская система подразделяется на 4 отдела: терренувский (538,8 ±0,6 — около 521 млн лет назад), 2-й отдел (около 521 — около 506,5 млн лет назад), мяолинский (около 506,5 — около 497 млн лет назад) и фуронгский (около 497—486,85 ±1,5 млн лет назад)[8].

Кембрийский период в ОСШ (Россия) Деление по состоянию на март 2024 года[11]
система отдел ярус / век Ниж. граница, млн лет
Ордовик Нижний Тремадокский 485,4±1,9
Кембрий Верхний Батырбайский ?
Аксайский ?
Сакский ~497
Средний Аюсокканский 500
Майский ~504,5
Амгинский 509
Нижний Тойонский ?
Ботомский ?
Атдабанский ?
Томмотский 535±1
Венд Верхний больше

Ранее кембрийская система подразделялась на нижний, средний и верхний отделы с ярусами на основе региональных шкал. Такое подразделение с сохранением региональной номенклатуры продолжает использоваться в Общей стратиграфической шкале России[12].

В российской стратиграфической шкале кембрийской системы также выделяются 4 надъяруса: алданский (томмотский и атдабанский ярусы), ленский (ботомский и тойонский ярусы), якутский (амгинский и майский ярусы) и кыршабактинский (аюсокканский, сакский, аксайский и батырбайский ярусы).

Для подразделений верхнего кембрия в Северной Америке разработано иное ярусное деление, здесь выделяют 3 яруса:

География и климат

[править | править код]

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[7].

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[7].

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[7].

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[13].

Из-за увеличения количества фотосинтезирующих организмов уровень кислорода в атмосфере стабильно рос от 3% до 14% в течение всего кембрийского периода, начиная с эдиакарcкого периода неопротерозоя[14][15]. Таким образом, основная часть так называемой кислородной катастрофы или насыщения атмосферы Земли свободным кислородом произошла в эти геологическую эпохи и активно продолжалось всю последующую палеозойскую эру. Но, несмотря на растущий уровень кислорода в атмосфере, теплый климат и прогрев морской воды препятствовали её насыщению растворенным кислородом, что приводило к широкому распространению аноксии на больших глубинах, так что океаны кембрийского периода оставались в основном анаэробными[14].

Органический мир кембрийского периода

[править | править код]
Основная статья: Кембрийский взрыв
Трилобит Asaphiscus wheeleri из среднекембрийских отложений штата Юта (США)

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 3390 дней]. 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.

Опабиния (Opabinia)

В основном кембрийская биота обитала в морских бассейнах. Существовало много 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.

Из верхнекембрийских отложений возрастом около 500 миллионов лет известны древнейшие представители клады Xenocarida, которая считается сестринской группой шестиногих (Hexapoda)[16].

Характерные обитатели кембрийских морей

[править | править код]

Геология

[править | править код]

Комплекс горных пород, характеризующих кембрийскую систему, выделен на примере пород Уэльса А. Седжвиком в 1835 году[7]. 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[13]. 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[7].

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[7].

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[13].

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[13].

См. также

[править | править код]

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ Cooper, Roger; Nowlan, Godfrey; Williams, S. H. (March 2001). Global Stratotype Section and Point for base of the Ordovician System (PDF). Episodes. 24 (1): 19–28. doi:10.18814/epiiugs/2001/v24i1/005. Архивировано (PDF) 9 октября 2022. Дата обращения: 6 декабря 2020.
  2. ↑ Brasier, Martin; Cowie, John; Taylor, Michael. Decision on the Precambrian-Cambrian boundary stratotype (PDF). Episodes. 17. Архивировано (PDF) 9 октября 2022. Дата обращения: 6 декабря 2020.
  3. ↑ History of Earth's Climate: Cambrian. Дата обращения: 9 ноября 2020. Архивировано 30 октября 2020 года.
  4. ↑ 1 2 Кембри́йская систе́ма (пери́од) : [арх. 15 июня 2024] / Розанов А. Ю. // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
  5. ↑ Latest version of international chronostratigraphic chart (англ.). International Commission on Stratigraphy. Дата обращения: 3 января 2025.
  6. ↑ Latest version of international chronostratigraphic chart (англ.). International Commission on Stratigraphy. Дата обращения: 3 января 2025.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Ке́мбрийская систе́ма (пери́од) : [арх. 15 июня 2024] / 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.
  8. ↑ 1 2 International chronostratigraphic chart v. 2024/12. International Commission on Stratigraphy. Дата обращения: 3 января 2025.
  9. ↑ Butterfield, N. J. (2007). Macroevolution and macroecology through deep time. Palaeontology. 50 (1): 41–55. doi:10.1111/j.1475-4983.2006.00613.x.
  10. ↑ Seilacher A., Hagadorn J.W. Early Molluscan evolution: evidence from the trace fossil record // PALAIOS. — Vol. 25. — P. 565–575. — doi:10.2110/palo.2009.p09-079r. — Bibcode: 2010Palai..25..565S. Архивировано 6 мая 2012 года.
  11. ↑ Общая стратиграфическая шкала (март 2024). Институт Карпинского. Архивировано 13 июня 2024 года.
  12. ↑ П. Ю. Пархаев, Ю. Е. Демиденко, М. А. Кульша. Зоопроблематики Mobergella radiolata как вид-индекс ярусных подразделений нижнего кембрия // Стратиграфия. Геологическая корреляция. — 2020. — Vol. 28. — doi:10.31857/S0869592X20020064. Архивировано 30 января 2024 года.
  13. ↑ 1 2 3 4 Robison R. A., Crick R. E., and Johnson M. E. Cambrian Period (англ.). Encyclopædia Britannica. Дата обращения: 29 октября 2023.
  14. ↑ 1 2 Mills, Benjamin J.W.; Krause, Alexander J.; Jarvis, Ian; Cramer, Bradley D. (31 мая 2023). Evolution of Atmospheric O 2 Through the Phanerozoic, Revisited. Annual Review of Earth and Planetary Sciences (англ.). 51 (1): 253–276. doi:10.1146/annurev-earth-032320-095425. ISSN 0084-6597.
  15. ↑ Matthew R. Saltzman, Kunio Kaiho (1 февраля 2024). Oxygen increase and the pacing of early animal evolution. Global and Planetary Change (англ.). 233 (1): 253–276. doi:10.1016/j.gloplacha.2024.104364.
  16. ↑ Wang, Yan-hui; Engel, Michael S.; Rafael, José A.; Wu, Hao-yang; Rédei, Dávid; et al. (2016). Fossil record of stem groups employed in evaluating the chronogram of insects (Arthropoda: Hexapoda). Scientific Reports (англ.). 6: 38939. Bibcode:2016NatSR...638939W. doi:10.1038/srep38939. PMC 5154178. PMID 27958352.

Литература

[править | править код]

Ссылки

[править | править код]
← Д
о
к
е
м
б
р
и
й 		Палеозой (538,8—251,9 млн лет назад) М
е
з
о
з
о
й 		→
Кембрий
(538,8—486,9) 		Ордовик
(486,9—443,1) 		Силур
(443,1—419,6) 		Девон
(419,6—358,9) 		Карбон
(358,9—298,9) 		Пермь
(298,9—251,9) 		→
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Кембрийский_период&oldid=145410829