4. Сложная структура древних щитов

Каждый древний щит, как и области вне его, состоит из древних и более молодых поясов складчатости. Какая-то часть областей, возникших в более древние периоды складкообразования, не подвергалась в дальнейшем изменениям в более поздних орогенических циклах, точно так же, как это было и в более близкие к нам времена геологической истории, в фанерозое. Таким образом, древний щит не представляет собой однородного ядра материка. Щит и сам состоит из древних и более древних участков, окруженных, а иногда и пересеченных более молодыми поясами складчатости. Для Североамериканского континента это ясно показано на фиг. 50 и 51.

Фиг. 50. Схематическая геологическая карта Канадского щита с указанием провинций и возраста самых молодых гранитов каждой провинции [5]. Показан Аппалачский пояс складчатости, окаймляющий щит с юго-востока; изображены палеозойские породы (горизонтальная штриховка) и более молодые породы стабильного ядра, окаймляющие щит с юга и запада. Точками отмечены области, в которых докембрийские породы не претерпели в дальнейшем смятия в складки или испытали лишь небольшое смятие. Сравнивая Канадский щит с Африканским (фиг. 52), мы видим, что на Африканском щите таких кратонных областей значительно больше и они гораздо обширнее. Докембрийские пласты, характеризующиеся существованием хорошо выраженных поясов складчатости, обнаруживаются не только на поверхности щита, но и под напластованиями более молодых пород (фиг. 51)

Фиг. 51. Схематическая карта, показывающая сложное строение докембрия Северной Америки [3]. Благодаря большому числу глубоких нефтеразведочных скважин, проникших в докембрийские подстилающие породы, стало возможным изучить картину залегания пластов докембрия и вне Канадского щита, где они выходят на дневную поверхность (фиг. 49, 50). Кора образована сложной системой докембрийских поясов складчатости (G-С), сходных с более молодыми, такими, как Аппалачский (В) и и Кордильерский (А). Прибегая к упрощению, можно сказать, что возраст пояса складчатости - это возраст самых молодых найденных в нем минералов. Более древние датировки получены для минералов, которые не были полностью преобразованы во время последнего горообразования. На деле датировки двух последовательных горообразований могут сливаться, как это случается с каледонским и герцинским горообразованиями в Аппалачском поясе (В). Но в общем здесь ясно видны отдельные пояса складчатости разных возрастов. Более древние пояса могут пересекаться молодыми. Цифры на рисунке - возраст в млн. лет. А - 60-180 млн. лет; В - 240-550 млн. лет; С - 910-1140 млн. лет; D - 1230-1480 млн. лет; Е - 1580-1855 млн. лет; F - 2030-2380 млн. лет; G - 2415-2700 млн. лет

Мы должны уяснить себе эту сложность строения древних щитов, чтобы понять, где можно было бы найти остатки ранней жизни. Ведь они могли сохраниться только в областях, остававшихся неизменными с самого момента их формирования. В таких областях могли отлагаться сравнительно маломощные толщи пород, не слишком сильно затронутые в последующие периоды горообразования. Следовательно, в этих районах не было сильного повышения температуры, связанного с накоплением новых мощных пластов, да и магматическая активность была здесь небольшой. Лишь в таких областях, называемых кратонами, есть надежда обнаружить неизменные первичные структуры пород, а в них и окаменелости. Но в главных поясах докембрийской складчатости первичные структуры почти наверняка разрушены в процессе метаморфизма и магматизации. Пример различия в степени метаморфизма одновозрастных пород в главных поясах складчатости и в сравнительно мало нарушенных эпиконтинентальных зонах можно найти в кембрийских породах Европы. В течение кембрия вокруг Фенноскандского щита, а возможно, и на нем происходила отложение осадочных пород. В Норвегии и Шотландии возник геосинклинальный бассейн, наполнившийся мощной толщей осадков, которая во время каледонского горообразования подверглась смятию в складки и магматизации. На востоке, вокруг Балтийского моря и до Урала, отложились менее мощные толщи пород эпиконтинентальной фации, не подвергавшиеся складкообразованию Сейчас все кембрийские породы каледонского пояса складчатости более или менее метаморфизованы и представляют собой сланцы я гнейсы. Но эииконтинентальные кембрийские глины в окрестностях Москвы до сих пор так мягки, что их можно использовать как сырье для изготовления кирпичей.

Конечно, чем дальше мы углубляемся в прошлое, тем меньше находим участков, оставшихся нетронутыми. Чем древнее порода, тем меньше вероятность того, что она прошла неизмененной через все последующие горообразования и сохранила какие-то остатки ранней жизни. Многочисленным ископаемым остаткам кембрия исполнилось "только" полмиллиарда лет, а более поздним - и того меньше. Из следующей главы мы узнаем, что изучение остатков ранней жизни уводит нас на 3 млрд. лет назад.

Разрушительное действие последовательных орогенических процессов сильно ограничивает протяженность палеонтологической летописи в прошлое. Самым древним из известных пород земной коры 3,3 млрд. лет; это древние граниты Кольского полуострова. Можно надеяться, что в этих породах еще сохранились минералы, "помнящие" историю радиоактивного распада элементов более древних пород, в состав которых они некогда входили. Но метаморфизм уничтожил в этих гранитах все следы живого. Может быть, мы когда-нибудь найдем в других, менее изученных древних щитах, у которых ядро, сложенное древнейшими осадочными породами, менее изменено, остатки самой ранней жизни. Но пока история и строение древних щитов ставят непреодолимые препятствия изучению форм ранней жизни.

Из разд. 18 следующей главы мы узнаем, что в Южной Африке, в формациях Фиг-Три и Онвервахт системы Свазиленд (фиг. 49, точка 3) найдены древнейшие из известных осадочных пород, избежавшие значительного метаморфизма. Как полагают, в них имеются остатки древней жизни. В Африке сравнительно много очень древних кратонных областей, не затронутых последующими горообразованиями (фиг. 52). Поэтому считается, что вероятность найти древние осадочные породы там больше, чем на других щитах. Но я не согласен с тем, что отложения Свазиленд являются древнейшими из пород, в которых можно искать остатки ранней жизни [2]. Хотя в Канадском и Балтийском щитах вряд ли сохранились более древние отложения, щиты Бразилии и Азии, возможно, скрывают еще более древние ядра.

Фиг. 52. Схематическая карта Африки, показывающая основные структурные регионы и время их последней горообразовательной деформации [1]. Четыре древнейших кратона: 2) Родезийско-Трансваальский; 2) Танзанийский; 3) Ангольско-Касайский; 4) Западноафриканский. Система Свазиленд находится в Родезийско-Трансваальском кратоне