Кембрий и кембрийский взрыв. Животные докембрия и кембрийского периода (13 фото)

Кембрийская система (кембрий) (от Cambria (Камбрия) – латинское название Уэльса) – первая система палеозойской эры, соответствующая первому периоду палеозойской эры геологической истории. Система впервые выделена английским исследователем А. Седжвиком в 1835 г.

Кембрийский период начался 542 ± 2 млн. лет назад и продолжался ~54 млн. лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами - результат "кембрийского взрыва" жизненных форм.

Одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А затем, всего за какие-то 100 млн лет, мир оказался заселен невероятным разноооразием многоклеточных животных. С тех пор за более чем 500 млн лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных.

Животные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окаменелостей. Соответственно и сведений о них дошло до нас крайне мало.

Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не прежде, в докембрии? Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии.

В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями. Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя его и боыло меньше, чем сегодня.

Новые хищники поедали древние строматолитовые рифы, и те, разрушаясь, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. К тому же климат кембрия был умеренным, материки неизменными. В результате увеличения смыва солей из суши, морские животные получили возможность усваивать в больших количествах минеральные соли.

А это, в свою очередь, открыло перед ними широкие пути построения жёсткого скелета. Именно в кембрийский период впервые в геологической истории появились скелетные организмы. Скелеты были секреционные минеральные – фосфатные, известковые, кремниевые.

Раковины и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от появившихся вокруг в изобилии хищников.

Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли приподниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну. Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности годились также для фильтрования пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для захватывания добычи.


Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподы. Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты - и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы.

На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популяции вымирали, а места их обитания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Со временем животные кембрия осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами - иными словами, столь неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы.

Создается такое впечатление, что в ходе "эволюционного взрыва" кембрийского периода природа чуть ли не намеренно экспериментировала с огромным количеством самых разных жизненных форм. Правда, в итоге лишь очень немногие из них дожили до наших дней. В течение кембрия возникло множество странных типов и "проектов" строения животных, которые давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. В сущности, к концу кембрийского периода появились практически все нынешние типы твердотелых животных.


Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или же великое разнообразие видов создало сильнейшую межвидовую конкуренцию, оставляющую слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую освободившуюся экологическую нишу моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособленные к данной среде обитания.

Для раннего кембрия характерны фораминиферы и примитивные креветки, трилобиты и археоциаты; существовали брахиоподы, гастроподы, моллюски, губки, кишечнополостные, черви, остракоды, иглокожие; микродиктион и томмотия, в конце кембрийского периода распространены табуляты и граптолиты, и весьма высокоорганизованные хищники - такие, как головоногие моллюски (вроде современных осьминогов и кальмаров) или примитивные панцирные рыбы, стекловидные губки. Могли уже существовать черви и многоножки, вышедшие на сушу.

Вообще же из отложений кембрия известны все типы животных, известных в настоящее время, за исключением мшанок.

Хищники усердно разрушали древние докембрийские строматолитные рифы, однако за работу уже взялись новые неутомимые производители известняка. Это были археоциаты, примитивные губкообразные организмы, которые, однако, быстро распространились по всему миру и эволюционировали во множество различных видов. Археоциаты, в свою очередь, внезапно пришли в упадок и полностью вымерли в середине кембрия, но к тому времени в морях появились первые кораллы - правда, они еще не начали строить рифы.

Конец кембрия ознаменовался новой ледниковой эпохой. Уровень моря резко понизился. Это привело к уничтожению многих природных зон и, соответственно, вымиранию многих видов животных.


Первое хордовое животное рыба была с хвостовым плавником, V-образными группами мышц и некой структурой, напоминающающую ротовую часть бесчелюстной рыбы, с зубами из дентина и эмали, как у позвоночных. К концу периода возникли и первые позвоночные, так называемые птераспидные рыбы.

Помимо всего прочего, в кембрии появились первые хордовые животные, представители той самой группы, эволюция которой в конечном итоге привела к возникновению на Земле человека. Первым кандидатом в предки всех хордовых можно считать маленькое рыбообразное животное пикайю из бургесских глинистых сланцев. Внешне оно походило на ланцетника, с длинной твердой полосой вдоль всего тела и отдельными сегментами, похожими на группы мышц. Растительный мир кембрийского периода представлен сине-зелёными и красными водорослями и примитивными высшими растениями. Из полезных ископаемых кембрийского периода значительны месторождения фосфоритов.

Кембрийский период (кембрий)

Кембрийский период (кембрий)

Страница 2 из 7

Кембрийский период в некоторых научных источниках называют просто кембрием . Название это дали ему по месту первого исследования отложений того периода, острову Уэллсу. Как часто принято в научных кругах, использовалось имя более древнее, то, которое дали этой земле римляне на латыни. Это название происходит от имени царя Камбрела, который по непроверенным источникам правил этим островом.

Кембрийский период открывает палеозойскую эру. Первым исследователем этого периода (который и выделил его в отдельный временной интервал) был англичанин А. Седжвик. Он и определил приблизительные его временные рамки: 541-485 миллионов лет назад. Получается, что данный промежуток охватывает около 56 миллионов лет.

Понятно, что кембрий слишком большой по времени, и в его начале и конце многие процессы в живой и неживой природе происходили по-разному. Поэтому учёные разделили это время на эпохи, надъярусы и ярусы (в некоторых источниках века).

Кембрийский период делится на:

  • первая эпоха - верхний кембрий (фуронгский), надъярус - Кыршабактинский (века - Батырбайский, Аксайский, Сакский, Аюсокканский);
  • вторая эпоха - средний кембрий (аккадский), надъярус - Якутский (века - Майский, Амгинский);
  • третья эпоха - нижний кембрий, надъярусы - Ленский (века - Тойонский, Ботомский), Алданский (века - Атдабанский, Томмотский).

Однако, такое деление принимается не для всей пощади планеты. Это происходит потому, что века, надъярусы и эры определяются не по времени, а по проходившим изменениям. В Северной Америке существует другая временная шкала, а для некоторых других зон она не определена до сих пор. Это связанно с особенностями протекания эволюционного процесса в том или ином регионе.

Что же происходило на планете Земля в это время?

География в кембрийский период

Нужно начать с процессов, которые происходили в неживой природе, так как они и явились факторами, которые двигали эволюцию, заставляя животный и растительный мир кембрийского периода приспосабливаться к условиям окружающей среды.

Поверхность планеты в эти далёкие времена была абсолютно другой, современные материки ещё не были на привычном современному человеку месте. Их основные платформы только зарождались, но до конца сформированы не были. Большая платформа сформировалась в районе экватора и южного полушария. Многие учёные считают её праматерью таких современных частей света, как Южная Америка, южная Европа, Африка, Индийская Азия. Называют этот участок суши Гондвана.

Кроме неё в период кембрия на поверхности Земли выделяют ещё четыре материка. Это Лаврентия - праматерь Северной Америки, Сибирский материк - основа современной Сибири, Китайский - основа территории современного Китая и Русский - теперешняя северная Европа. В кембрийский период на Земле суши было больше, чем воды.

Земная кора в то время была довольно подвижна, что не могло, не отразится на уже существовавшей суше. Образовывались самые старые горные цепи мира. Это Северные Аппалачи, горы Чингизтау на территории Казахстана, Салаиро - основа Саянского хребта.

Морское дно в этот период тоже не отличалось большой стабильностью, так как процесс формирования материков ещё не был завершён. Уровень воды существенно колебался, то повышаясь, то понижаясь.

Геологический состав земной поверхности в кембрийский период характеризуют известняк, сланцы, доломиты, песчаник и глины. На формирование многих из них, например, на известняк, повлиял молодой животный и растительный мир планеты. Именно из находок и известковых отложениях учёные узнали, как выглядели живые существа кембрийского периода.

Климат кембрийского периода

Несмотря на нестабильность земной коры, климат кембрийского периода был благоприятный для развития флоры и фауны на нашей планете. Его температура в среднем была выше современной. Он больше походил на условия сегодняшних тропиков и субтропиков, зон, известных своим видовым разнообразием.

Однако, климат кембрия не был однородным, и уже начал разделяться на отдельные погодные зоны. В северном полушарии климат был жаркий и сухой, а южнее - жаркий и влажный. На суше ещё не было флоры, поэтому почва там ещё не образовалась. Отсутствие этого сказывалось и на климате. На материках были сильные ветра. Из-за повышенной влажности не редки были и осадки.

Некоторые учёные предполагают, что на части суши, которая была расположена в северном полушарии, климат был не столь благоприятен. Некоторые даже предполагают, что на севере Китайского материка были ледники. Но даже при этом, всё способствовало поддержанию зародившейся жизни.

Загадка кембрийского периода - резкий скачёк в эволюции

В этот период в живом мире земли наблюдается резкий скачёк в эволюции, хотя до этого развитие животного и растительного мира шло довольно медленными темпами. Потребовалось целых 700 миллионов лет, чтобы одноклеточные организмы превратились в простейшие многоклеточные формы.

А в кембрийский период сформировались все основные типы животных современного мира, организм которых имел не только множество клеток, но и все клетки которого имели разное строение и выполняли разные функции. То есть эволюция пошла сразу по многим направлениям. Природа как бы проводила эксперимент, какой вариант лучше. Революционным оказалось и то, что животные стали обретать более плотную оболочку и даже прообраз современного скелета.

Существует несколько теорий , чем был вызван такой резкий прогресс в живой природе кембрийского периода:

  • некоторые связывают его с благоприятным климатом: земная поверхность стала более стабильной, тёплая температурасовременном мире разнообразие животных форм наблюдается именно в тропиках) была почти на всей территории;
  • некоторые - с изменениями химических условий существования, ведь благодаря растениям на планете стало намного больше свободного кислорода, который стал попадать в атмосферу;
  • некоторые с тем, что изменился химический состав воды из-за попадания туда пород с поверхности материков, которые из-за отсутствия растительного покрова и почвы, смывались осадками в океан в большом количестве;
  • нашлись среди учёных и такие радикально настроенные элементы, которые отрицают и саму теорию «эволюционного взрыва» в этот период. Они утверждают, что типы животных выделились гораздо раньше, и просто не имели твёрдых составляющих в составе организма (раковин, хитиновых покровов, хорд), так что их отложения, в отличии от твёрдых собратьев не сохранились.

Наверно, свою роль сыграли все вышеприведенные факторы. Также, как и частично правы оказались ученые, которые считали, что формирование типов животных началось раньше кембрия. Недавно были открыты эдиакарская фауна, а также менее известные хайнаньская фауна и фауна Доушаньто. Следы животных, которые там нашли, были похожи на фауну кембрийского периода, но ещё имели совершенно мягкие тела.

Животный мир кембрийского периода

Выше говорилось, что в животном мире кембрийского периода произошло два координальных изменения: разделение на современные типы и образование твёрдых составляющих организма.

В кембрийский период животные в своём большинстве ещё не заселили сушу. Все жизненные и эволюционные процессы происходили в воде. Это и наложило свой отпечаток на формирование типов животного мира. Почти все они кроме мшанки, сохранились и в современной фауне земли. Это черви, головоногие, моллюски, полипы, многоножки и членистоногие и хордовые.

Однако не следует думать, что животный мир кембрия был похож на тот, что можно наблюдать на Земле сейчас. Были животные, которые трудно отнести к какому-либо современному типу, настолько их строение не обычно. Некоторые организмы изменились до неузнаваемости, и только специалисты могут выделить их общие признаки с сегодняшними видами. Некоторые виды существ исчезли, не выдержав сурового естественного отбора, или погибли в результате природных катаклизмов.

Особенно благоприятен этот период был для трилобитов. Они обитали на морском дне, и играли большую роль в его формировании. Внешне они походили на многоножку в твёрдом панцире. Вода на всех уровнях была наполнена медузами и головоногими, которые были похожи на современных осьминогов и кальмаров. Жили на морском дне и ахеоциты. Были они не подвижны и являлись прародителями современных кораллов и губок. Внешне, как и эти животные они больше походили на растения, однако являлись хищниками, так как пищей им служил кембрийский планктон. А в морском иле копошились разные виды червей, как кольчатых, так и кишечнополостных, и многоножек. Появились первые хордовые и панцирные рыбы.

Растения кембрийского периода

Растительный мир в кембрийский период не мог пока похвастаться таким разнообразием, как животный. Его составляли водоросли различных типов: красные, зелёные и сине-зелёные. И если отдельные простейшие из животного мира пытались укрепиться на суше, то растения в это время обитали исключительно в воде.

Многие из водорослей выделяли известь, с чем некоторые ученые и связывают причину формирования твёрдых частей в кембрийских животных организмах. Такие растительные организмы до наших дней не сохранились. В конце стали появляться простейшие растения из высших.

Конец кембрийского периода

К концу кембрийского периода и в живой и в неживой природе стали происходить изменения. Климат похолодел, начался период оледенения. Морское дно приподнялось на значительную величину. Так как эти изменения происходили не за один день, флора и фауна планеты стала приспосабливаться к ним и тоже меняться.

По дну стали ползать ракообразные, которые стали вытеснять другие формы жизни. Хитинный покров позволял им быть проворнее, выше подниматься над морским дном, они были лучше защищены от разнообразных хищников. Всё это помогло им одержать победу в естественном отборе. К концу кембрия некоторые из них стали осваивать и пресные водоемы, которые уже существовали на суше. Это были далёкие предки современных речных раков.

Готовились к выходу на земную поверхность и многие многоножки и черви, их организм имел уже все, что нужно для жизни в атмосфере. Лапки же многоножек были развиты настолько хорошо, что даже в воде они предпочитали передвигаться пробежками по морскому дну, а не плавать.

Физическое развитие видов, не могло не повлечь за собой и развитие систем внутренних органов. Особенно это заметно по их нервной системе. У некоторых видов имелся и головной мозг. По своему функционалу у некоторых видов животных он не уступал, данному органу у современных насекомых и членистоногих.

В кембрийский период появились и первые хордовые, которые относятся к позвоночным. В настоящее время к данному классу относятся рыбы, пресмыкающиеся, земноводные, птицы, звери и даже венец творения - человек. Эти хордовые относились к классу рыб, имели головной мозг.

Кстати, многие учёные именно к этому периоду относят появление первых ядовитых животных, которые в процессе эволюции научились так охотиться и защищаться от врагов.

К концу кембрийского периода стали появляться и первые высшие растения. Правда, пока они были примитивными и ещё не начали заселять сушу, преобразуя её в удобное для жизни место. Однако повысить количество атмосферного кислорода они смогли.

В истории планеты начался новый период - ордовикский (ордовик). Флора и фауна готовились к освоению суши.

Кембрий или Кембрийский период — первый период эры и фанерозойского эона. Продолжался, начиная с 541 миллиона лет назад и заканчивая 485 миллионами лет назад, то есть на протяжении 56 миллионов лет. Чтобы не запутаться в эонах, эрах и периодах, используйте в качестве визуальной подсказки геохронологическую шкалу, которая находится .

Считается, что именно кембрий разделил всю историю Земли на «до и после». Вся история Земли до кембрия называется , история во время и после кембрийского периода называется . Учёные разделили историю таким образом потому, что в кембрии произошло необычное явление, которое известно как «». Данное явление заключается в том, что именно с этого периода археологи стали находить невероятно огромное количество останков доисторических животных. Некоторое время вообще считалось, что жизни до кембрия не существовало или существовало крайне мало (только в виде простейших бактерий), и только в кембрийском периоде, за относительно короткий промежуток времени, появилось великое многообразие животных. Это породило немало мифов, которые, что уж скрывать, ходят до сих пор. Кембрийским взрывом объясняют некоторые религиозные представления, а также различные мистификации или даже заселение Земли инопланетным разумом. Однако все эти мифы и мистификации не оправдывают себя с научной точки зрения, так как дальнейшие исследования вполне легко их разрушили и представили главную причину такого необычного явления.

Причины кембрийского взрыва

При дальнейших исследованиях оказалось, что кембрийский взрыв является не загадочным явлением порождения огромного многообразия жизни на Земле, что показывают большие скопления останков доисторических животных данного периода, а банальное появление у животных скелетной и костной системы. По этой причине кембрийский взрыв также называют «скелетной революцией» и «взрывом скелетной фауны». Дальнейшие раскопки и исследования показали, что жизнь в виде червей, полипов, медуз и других беспозвоночных животных в большом количестве существовала на протяжении многих миллионов лет до кембрия. Однако из-за того факта, что у этих животных не было твёрдых элементов тела, после гибели они практически полностью исчезали, не оставляя о себе никаких упоминаний. Исключения составляют лишь редкие отпечатки и вкрапления.

В кембрийском периоде у животных появились твёрдые элементы (минерализованные ткани) — скелет, кости, панцирь, раковины и так далее. Минерализованная ткань хорошо сохраняется на протяжении практически неограниченного количества времени, поэтому археологи стали находить останки животных в виде одних лишь скелетов. Отпечатков бескостных организмов и мягких тканей костных животных в кембрии также мало, как и в предыдущие периоды.

Взрыв скелетной фауны или биоты в кембрийском периоде создал совершенно новый мир на планете Земля. Твёрдые элементы предоставили животным абсолютно новые, уникальные возможности. Такие животные стали гораздо крепче, обладали большей выживаемостью, большей возможностью защиты и успешнее охотились. По этой причине, в ближайшие десятки миллионов лет именно организмы с костной системой вытеснили со своей ниши бескостные организмы и стали полноправными хозяевами планеты. При этом можно увидеть необычайно богатую эволюцию кембрия, когда развивающиеся организмы, которые осваивали всё новые и новые ниши, получили множество видов и разновидностей.

Основная жизнь в кембрии была сосредоточена в морях. Наибольшее распространение получили трилобиты. Также в этом периоде обитали «ужасные креветки», одним из ярких представителей которых является охотник на трилобитов Аномалокарис, гастроподы (брюхоногие), брахиоподы (плеченогие), головоногие моллюски, членистоногие, иглокожие и другие.

Животные кембрийского периода:

Marrella splendens

Аномалокарис

Виваксия

Галлюцигения

Опабиния

Трилобит

Хайкоуихтис

Лучшую мебель для вашего дома вы найдёте в «MannGroup». Заходите на сайт manngroup-trade.ru , чтобы ознакомиться с каталогом продукции, стильная итальянская мебель для спальни высокого качества.

Кембрийский период (сокращ. кембрий ) - первый геологический период палеозойской эры в геологической истории Земли. Назв. от "Камбрия", Cambria - лат. название Уэльса). Начался кембрий около 570 млн. лет назад, после рифея, закончился 505 млн. лет назад, продолжался 65 - 70 млн. лет, до ордовикского периода (по другим данным - начало около 542 ±1 млн. лет назад, окончание 488 ±2 млн. лет назад, продолжительность ок. 51-57 млн. лет).
В стратиграфии кембрийскому периоду оответствует кембрийская система палеозойской эратемы, кембрийская система как стратиграфическая единица подразделяется на 3 отдела, 4 надъяруса и 10 ярусов:

Период (система) Эпоха (отдел) Надъярус Век (ярус)
Кембрийский период Верхний кембрий
(Фуронгский)
Кыршабактинский (€3k) Батырбайский (€3b)
Аксайский (€3ak)
Сакский (€3s)
Аюсокканский (€3as)
Средний кембрий
(Акадский)
Якутский (€2j) Майский (€2m)
Амгинский (€2am)
Нижний кембрий Ленский (€1l) Тойонский (€1k)
Ботомский (€1b)
Алданский (€1a) Атдабанский (€1at)
Томмотский (€1t)

Подразделения верхнего кембрия в Северной Америке разработано иное ярусное деление, в котором выделяют 3 яруса:

Кембрий - единственная система стратиграфической шкалы, которая не имеет общепринятых международных ярусов, хотя попытки ярусного расчленения предпринимались неоднократно. Зональное расчленение кембрия в большинстве регионов мира ещё разрабатывается, а существующие варианты требуют дальнейших уточнений. Вопрос о проведении границы с докембрием до последнего времени был спорным. В большинстве случаев она проводилась по перерыву в основании толщ, содержащих кембрийские ископаемые; в 70-е гг. XX в. нижняя граница кембрия стала проводиться по подошве первой зоны, содержащей комплекс ископаемых скелетных форм. Международная комиссия по стратиграфии предложила для верхнего кембрия название Фуронгский отдел .

Комплекс горных пород, отвечающий кембрийской системе, был выделен английским геологом А. Седжвиком в 1835г. в Уэльсе, где им были установлены три отдела. Уточнения, произведённые позднее американским геологом Ч. Уолкоттом, английским геологом Ч. Лапуорсом и др., привели к современному пониманию отделов кембрия, принятому 4-м Международным геологическим конгрессом в 1888 году. Первые работы по изучению кембрия в России велись на территории Прибалтики и связаны с именами А. Миквитца, Ф. Шмидта и др. С именами Э. Толля (конец XIX - начало XX вв.), В.А. Обручева, Е.В. Лермонтовой, А.Г. Вологдина, П.С. Краснопеевой и др. (20 - 30-е гг. XX в.) связан факт установления отложений кембрийской системы и широкого их развития в Сибири. В 1956 году была принята первая унифицированная схема кембрия Сибири, создание которой связано с именами Ф.Г. Гурария, А.К. Боброва, И.Т. Журавлевой, К.К. Зеленовой, Н.П. Лазаренко, Н.В. Покровской, И.П. Суворовой, Н.Е. Чернышовой и др. Планомерными геолого-съёмочными работами, проводившимися в СССР, были установлены кембрийские отложения и во многих других районах.

Широко распространены морские отложения нижнего кембрия - результат обширных трансгрессий моря; в целом в кембрии до начала позднего кембрия во многих местах Земного шара происходила регрессия. Кембрийские отложения распространены очень широко и известны на всех континентах. Наиболее широко представлены морские отложения нижнего кембрия, соответствующие времени обширных морских трансгрессий, когда большая часть современных материков была покрыта теплыми морями с обильной фауной. На основании фациального анализа предполагается, что для морей Сибири в раннем кембрии температура воды не спускалась ниже 25°С. Характерной особенностью осадкообразования раннего кембрия было широкое развитие морских красноцветных карбонатных пород и накопление мощных толщ солей. В это время происходили миграции фаун, в результате чего в регионах, удалённых друг от друга (например Сибирь и Австралия), обнаруживаются близкие сообщества ископаемых организмов. В среднем кембрии наблюдается значительное сокращение морских бассейнов, продолжающееся и в начале позднего кембрия. По-видимому, и в среднем и в позднем кембрии происходила более существенная, чем в раннем кембрии, климатическая дифференциация, приведшая к образованию биогеографических провинций. В отложениях позднего кембрия впервые установлены достоверные лагунные красноцветные породы.

Тектоника и магматизм

Главные тектонические структуры сформированы еще в конце рифея и продолжали существовать в кембрии. Структурные элементы платформ и геосинклиналей (синеклизы, антеклизы, синклинории, антиклинории), сформированные в конце рифея, в кембрии, особенно раннем, сохраняли близкую конфигурацию. Лишь со среднего кембрия в результате активизации тектонических движений во многих регионах (особенно в складчатых областях юга Сибири) структурный план существенно изменился. Усиление тектонических движений привело к тому, что во многих случаях разрезы среднего и верхнего кембрия гораздо более фрагментарны, чем нижнего. В геосинклинальных областях наряду с нормальными осадочными породами формировались мощные толщи эффузивов, чаще всего основного состава. Интрузивные породы представлены рядом разнообразных по составу пород, от ультраосновных до кислых. На платформах имеются лишь мелкие тела диабазов .

Климат

В Кембрии климат на Земле был теплее, чем в наши дни. Тропические побережья материков окаймляли гигантские рифы из строматолитов , во многом напоминавшие коралловые рифы современных тропических вод. По рифы эти понемногу уменьшались в размерах, поскольку бурно развивавшиеся многоклеточные животные активно их поедали. На суше в те времена не было ни растительности, ни почвенного слоя, поэтому вода и ветер разрушали ее гораздо быстрее, чем ныне. В результате в море смывалось большое количество осадков.

Растительный и животный мир

Отложения кембрийского периода

Отложения кембрия на территории России развиты очень широко, особенно на Сибирской платформе, в Алтае-Саянской складчатой области и на Восточно-Европейской платформе. Кроме того, они известны на Урале, Кавказе, в Казахстане, Средней Азии, на Дальнем Востоке, в бассейне Колымы, складчатых районах Читинской обл., Бурятской АССР и Хабаровского края, а также вскрыты скважинами на Западно-Сибирской равнине.
На Сибирской платформе кембрийские отложения представлены почти исключительно толщами карбонатных пород мощностью от 100 до 1.000 м.; наиболее характерны красноцветные и чёрные битуминозные известняки, различного рода биогенные карбонатные породы, содержащие обильные остатки ископаемой фауны.
На Восточно-Европейской платформе кембрийские отложения распространены почти повсеместно в её северной части, а также известны в западных частях Белоруссии и Украины. Нижнекембрийские отложения представлены морскими песчано-глинистыми породами, часто очень слабо измененными, содержащими редкие остатки фауны. Наиболее известны "синие глины" Прибалтики. Отложения среднего кембрия представлены мелководными, пляжного типа, песками; достоверные верхнекембрийские отложения установлены лишь в нескольких пунктах. Мощности кембрия Восточно-Европейской платформы обычно не превышают первых сотен метров. Отложения кембрия складчатых областей представлены сложным комплексом геосинклинальных формаций мощностью в несколько тыс. м. (чередующиеся органогенные карбонатные, вулканогенные и терригенные породы, содержащие залежи фосфоритов, железных руд и т.п.).

Литература:

  • Стратиграфия СССР, т. 3. Кембрийская система, под ред. Н.Е. Чернышевой, М., 1965
  • Стратиграфия нижнего палеозоя Центральной Европы, М., 1968 (Доклады советских геологов. Международный геологический конгресс. XXIII сессия)
  • Розанов А.Ю. и др. Томмотский ярус и проблема нижней границы кембрия, "Труды Геологического института АН СССР", 1969, вып. 206
  • Доклады советских геологов на XXI сессии Международного геологического конгресса. Проблема 8, М., 1960 // International geological congress. Report of the 21 session, pt 8, Cph., 1960
  • El sistema Cámbrico, su paleogeografia у el problema de su base, XX Congreso Geologico International. Symposium, pt 1-2, Мех., 1956: то же, т. 3, М., 1961 (на русском., англ. и исп. яз.).

КЕМБРИЙСКАЯ СИСТЕМА (ПЕРИОД), кембрий (от латинского Cambria - старое название Уэльса), первая система (период) палеозойской эратемы (эры). В глобальной стратиграфической (геохронологической) шкале следует после вендской системы (периода) (эдиакария) докембрия и предшествует ордовикской системе (периоду). Кембрийский период начался приблизительно 535 миллионов лет назад (дополнения к Стратиграфическому кодексу России Межведомственного стратиграфического комитета, 2000) и продолжался около 45 миллионов лет до начала ордовикского периода (490 миллионов лет назад). Комплекс горных пород, отвечающий кембрийской системе, был выделен А. Седжвиком в 1835 году в Великобритании (на территории Уэльса), где им были установлены три отдела. Уточнения, произведённые американским геологом Ч. Уолкоттом, английским геологом Ч. Лапуорсом и др., привели к выделению отделов кембрия, принятому 4-м Международным геологическим конгрессом в 1888 году.

Подразделения . Подразделения кембрийской системы различаются в российской и международной (глобальной) стратиграфических шкалах (таблица). В российской шкале кембрийская система разделена на 3 отдела и 10 ярусов, в международной - на 4 отдела и 10 ярусов.

В России стратотип (эталон) нижней границы кембрийской системы установлен в Восточной Сибири, в обнажениях в долине реки Алдан, и определяется подошвой первой зоны томмотского яруса (зона Nochoroicyathus sunnaginicus). Стратотип нижней границы кембрия международной шкалы установлен в разрезе острова Нью-фаундленд по появлению следов Trichophycus pedum (единственный случай использования trace fossils для установления границ систем). Ярусное расчленение кембрийской системы российской шкалы было утверждено в 1983 (предложено И. Т. Журавлёвой, Л. Н. Репиной, А. Ю. Розановым, В. В. Хоментовским, Н. Е. Чернышёвой, Г. Х. Ергалиевым, М. Апполоновым, М. Н. Чугаевой). Стратотипы ярусов нижнего и среднего отделов кембрия находятся в разрезах Сибирской платформы. Ярусное деление верхнего отдела кембрия разработано в хребте Каратау (на территории Казахстана). Ярусы нижнего и среднего отделов кембрия российской шкалы использовались в разных странах, но в конце 1990-х годов были безосновательно упразднены Международной подкомиссией по кембрийской системе.

Во многих районах мира разработаны схемы зонального (более дробного, чем ярусное) расчленения кембрийской системы по археоциатам, трилобитам, мелкораковинным ископаемым (SSF, small shelly fossils), плеченогим (брахиоподам), акритархам. Для среднего и верхнего отделов на некоторых интервалах возможна субглобальная зональная корреляция по трилобитам.

На территории России отложения кембрийской системы распространены очень широко, особенно на Сибирской и Восточно-Европейской платформах, в Алтае-Саянской складчатой области; известны на Урале, Кавказе, в Северо-Восточной Сибири (бассейн реки Колыма), Забайкалье и Приамурье, а также вскрыты бурением в Западной Сибири. На Сибирской платформе кембрийские отложения представлены главным образом толщей карбонатных пород мощностью до 1000 м; наиболее характерны красноцветные и чёрные битуминозные известняки, различные органогенные карбонатные породы, содержащие в большом количестве остатки фауны. На Восточно-Европейской платформе маломощные (несколько сотен метров) кембрийские отложения широко распространены в её северной части, а также известны в западных районах. Нижний кембрий представлен морскими песчано-глинистыми отложениями, часто слабо изменёнными, содержащими редкие остатки фауны (наиболее известны так называемые синие глины побережья Балтийского моря). Средний кембрий в основном мелководный (пляжевые пески); достоверные верхнекембрийские отложения установлены только в нескольких пунктах. В складчатых областях кембрийские отложения представлены комплексом формаций мощностью несколько тысяч метров (толщи органогенных карбонатных, вулканогенных и терригенных пород).

Общая характеристика периода . В кембрийском периоде очертания и расположение континентов сильно отличались от современных. Существовавший в конце венда - начале кембрия суперконтинент распался. Южно-Американская, Африкано-Аравийская, Индостанская, Австралийская, Антарктическая платформы в начале кембрия вошли в состав южного континента Гондвана. Севернее располагались континенты Лаврентия (в основном соответствует Северо-Американской платформе), Балтика (главным образом Восточно-Европейская платформа) и Сибирь (Сибирская платформа). Гондвану и северные континенты разделял океанический бассейн. Все континентальные блоки, вероятно, окружал океан Палеопацифик, на границе которого с платформами развивались активные и пассивные континентальные окраины. В океанах существовали микроконтиненты (например, Центральноказахстанский, Тувино-Монгольский, Баргузино-Витимский, Центральномонгольский). В их окраинных частях развивались вулканические островные дуги. В тылу островных дуг обособились окраинные моря. Во 2-й половине кембрия столкновение островных дуг с континентами и микроконтинентами вызвало тектогенез (салаирская фаза каледонского тектогенеза), в результате которого были сформированы складчато-надвигово-покровные горные сооружения в пределах Урало-Охотского подвижного пояса (ряд складчатых систем и зон Алтае-Саянской, Байкало-Патомской и Монголо-Охотской складчатых областей), Тасманского подвижного пояса (складчатая система Аделаида-Канманту) и Трансантарктического подвижного пояса (Росская складчатая система).

На основной части континентов северного ряда ранний кембрий был временем обширных морских трансгрессий, когда большая часть материков покрывалась мелкими морями с обильной фауной. Предполагается, что в морях Сибири в раннем кембрии температура воды не опускалась ниже 25°С. В тёплых эпиконтинентальных морях Сибири (Сибирская платформа) накапливались преимущественно карбонатные осадки. В юго-западной части этого континента в начале кембрия образовался обширный солеродный бассейн, на юге обрамлённый байкальскими горно-складчатыми сооружениями, а на севере отделяющийся от простиравшегося на северо-востоке моря полосой биогермов. В мелководных морях Балтики (Восточно-Европейская платформа) в раннем кембрии осаждались песчано-глинистые и глинистые отложения. Начиная со среднего кембрия на Восточно-Европейской и Сибирской платформах площадь морских бассейнов постепенно сокращалась. В морях Лаврентии (Северо-Американская платформа) в течение кембрия на западе протекало в основном карбонатное, на востоке - главным образом терригенное осадконакопление. Большая часть Гондваны, за исключением северной и восточной периферии, на протяжении кембрийского периода испытывала поднятие.

В начале кембрия главные структурные элементы платформ и подвижных поясов были унаследованы от предшествующего этапа развития. В ряде районов конфигурация тектонических структур заметно изменилась на границе томмотского и атдабанского веков (например, Московская и Балтийская синеклизы Восточно-Европейской платформы). Со среднего кембрия вследствие активизации тектонических движений во многих регионах (особенно в подвижных поясах) произошла перестройка структурного плана. В конце кембрия рельеф Земли в результате горообразования стал значительно более контрастным; сформировались предгорные (передовые) и межгорные прогибы, заполнявшиеся молассой, усилилась вулканическая деятельность. Активизация тектонических движений вызвала большую фрагментарность разрезов среднего и верхнего кембрия в складчатых зонах.

В отложениях нижней части кембрийской системы в удалённых регионах, например, в Восточной Сибири и Австралии, обнаруживаются близкие сообщества ископаемых бентосных организмов, что обусловлено существованием в конце венда - начале кембрия единого континента, позднее распавшегося. В среднем и позднем кембрии, в связи с более существенной климатической дифференциацией, сформировались достаточно отчётливые биогеографические провинции.

Органический мир. Начало кембрийского периода ознаменовалось широким распространением многочисленных скелетных организмов. На самых ранних этапах (томмотский век) появляются организмы с фосфатным скелетом (SSF, small shelly fossils) - хиолительминты, томмотиды и др. Для морей раннего кембрия особенно характерны археоциаты и трилобиты, по которым производится расчленение отложений этого времени. Преобладают трилобиты надсемейств Olenelloidea, Eodiscidea и Redlicheoidea. В значительных количествах присутствуют губки, плеченогие, хиолиты, брюхоногие моллюски, черви, ракушковые, реже встречаются кишечнополостные (гидроконозоа, строматопороидеи, сцифоидные и протемедузы), моноплакофоры, двустворчатые моллюски и очень примитивные головоногие. Много зелёных и красных водорослей. Широкое развитие получил микрофитопланктон (акритархи), по которому проводится расчленение кембрийских отложений Восточно-Европейской платформы и других регионов с тем же типом осадконакопления. К концу раннего кембрия происходит практически полное вымирание археоциатов. Возрастает количество замковых брюхоногих моллюсков. В позднем кембрии появляются табуляты и граптолиты. Очень заметную роль продолжают играть трилобиты (Dikelacephaloidea, Ptychoparioidea и др.).

К концу кембрия были представлены почти все типы животного царства.

Полезные ископаемые. Ранний кембрий - одна из крупнейших эпох накопления фосфоритов и солей (каменной и калийных) в истории Земли. Месторождения фосфоритов имеются на территории Казахстана (Каратауский фосфоритоносный бассейн), Монголии (Хубсугульский бассейн), Китая, Австралии. Крупные запасы каменной и калийных солей заключены в кембрийских отложениях на юге Восточной Сибири (в Иркутской области). Нефтяные месторождения известны на юге Восточной Сибири (Иркутская область), в Прибалтике, в Северной Африке (месторождение Хасси-Месауд в Алжире). Кембрийский возраст имеют месторождения колчеданно-полиметаллических руд в Саянах и горах Прибайкалья, руд свинца - в Северной Африке и Северной Америке. С отложениями кембрийской системы связаны залежи руд марганца в Кузнецком Алатау.

Лит.: Томмотский ярус и проблема нижней границы кембрия. М., 1969; Wolfart R. The Cambrian system in the Near and Middle East. Ottawa, 1983; Ярусное расчленение нижнего кембрия. Стратиграфия / Отв. редакторы А. Ю. Розанов, Б. С. Соколов. М., 1984; The Cambrian system in Australia, Antarctica and New Zealand. Ottawa, 1985; Chang W. Т. The Cambrian system in Eastern Asia. Ottawa, 1988; Mens К., Bergstrӧm J., Lendrizon К. The Cambrian system on the East European Platform. Ottawa, 1990; The Cambrian system on the Siberian Platform. Ottawa, 1991; Кембрий Сибири / Ред. Л. Н. Репина, А. Ю. Розанов. Новосиб., 1992; The Cambrian system of the Foldbelts of Russia and Mongolia. Ottawa, 1995; Кембрий Сибирской платформы. М.; Новосиб., 2008. Кн. 1: Алдано-Ленский регион / Отв. редакторы А. Ю. Розанов, А. Н. Варламов.