Образование свободного кислорода связано с деятельностью автотрофных организмов, которые появились около 3 млрд. лет тому назад. Остатки этих организмов встречены в Южной Африке в толще древних пород, имеющей возраст около 3,2 млрд. лет. По форме и размерам эти органические образования напоминают современные нитчатые бактерии. В том же районе, но в более молодых породах (2,7 млрд. лет), также обнаружены водорослеподобные органические остатки.
Свободный кислород начал расходоваться на окисление атмосферных газов и горных пород. В середине протерозоя (около 1,2 млрд. лет назад) и в атмосфере, и в гидросфере происходил активный переход от восстановительных условий к окислительным. Аммиак окислялся до молекулярного азота. Метан и оксид углерода окислялись до диоксида углерода. Значительная часть CO2 уходила в морскую воду, другая его часть связывалась в процессе фотосинтеза. Шло окисление серы, сероводорода, двухвалентного железа и марганца.
С этого времени стали формироваться кислые коры выветривания. Среди пород того времени встречаются также известняки. Древнейшие из них имеют возраст 2,5 млрд. лет.
В процессе развития органического мира появились животные организмы, потребляющие кислород. Развитие организмов происходило в связи со всем комплексом изменений физико-географических условий. За всю историю Земли существовало примерно 500 млн. видов, а сейчас насчитывается около 2 млн. видов организмов. И.М. Забелин считает, что можно выделить три основных этапа заселении организмами земной поверхности, три пространственные фазы эволюции.
|
- |
К первой фазе - относят заселение прибрежных участков морей и океанов. |
|
- |
Во вторую фазу живые организмы, овладев фотосинтезом, заселили весь океан. |
|
- |
Третья фаза - это заселение поверхности материков. Именно здесь органическая эволюция достигла наивысшего уровня. |
|
- |
Дальнейшее увеличение кислорода в атмосфере привело к образованию озонового экрана, который позволил организмам сначала заселить поверхностные толщи воды, а затем выйти на сушу. |
С возникновения атмосферы, гидросферы и органического мира изменилась и эволюция земной коры. В процессе эволюции происходил процесс выветривания первичных вулканических пород, перенос вещества по земной поверхности, образование осадочных пород. Наиболее древние из них найдены на Балтийском щите и в Гренландии, где возраст бурых осадочных железняков оценивают в 3,8 млрд. лет.
Осадочные и магматические породы, попадая в условия погружающейся литосферы, испытывали метаморфизм. Возникли кварциты, гнейсы, сланцы. Началось образование гранитно-гнейсового слоя континентальной коры и формирование древних платформ. После возникновения жизни увеличилась доля органических пород (известняков, углей).
В общем виде большой геологический круговорот можно выразить следующим образом:
