Кембрий

Основной источник статьи: Большая российская энциклопедия

КЕМБРИ́ЙСКАЯ СИСТЕ́МА (ПЕРИ́ОД), кембрий (от лат. 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 млн. лет назад (дополнения к Стратиграфическому кодексу России Межведомственного стратиграфического комитета, 2000) и продолжался около 45 млн. лет до начала ордовикского периода (490 млн. лет назад). Комплекс горных пород, отвечающий кембрийской системе, был выделен А. Седжвиком в 1835 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.

Подразделения

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

Стратиграфические шкалы кембрийской системы. Указан возраст (млн. лет) нижних и верхних границ отделов. Стратиграфическим подразделениям соответствуют геохронологические: отделам – эпохи, ярусам – века. Международная шкала составлена в соответствии с Международной стратиграфической шкалой (2008); российская – в соответствии со Стратиграфическим кодексом России (1992) и дополнениями к нему (2000).

В России стратотип (эталон) нижней границы кембрийской системы установлен в Восточной Сибири, в обнажениях в долине р. Алдан, и определяется подошвой первой зоны томмотского яруса (зона Nochoroicyathus sunnaginicus). Стратотип нижней границы кембрия международной шкалы установлен в разрезе острова Ньюфаундленд 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 гг. были 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 основном 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 °C. 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

Представители раннекембрийской мелкораковинной фауны (масштаб 300 нм): 1 – трубка хиолительминта (Hyolithellus filiformis, Южная Австралия); 2 – ядро трубки Anabarites trymatus (Южная Австралия); 3 – раковина брюхоногого моллюска (Obtusoconus brevis, Южная Австралия); 4 – склерит томмотиды (Lapworthella fasciculata, Южная Австралия); 5 – склерит Microdictyon effussum (Сибирь); 6 – склерит червя Lenargyrion knappologicum (Сибирь); 7 – склерит Chancelloria spinulosa (Южная Австралия); 8 – ядро раковины брюхоногого моллюска (Pelagilella lorenzi, Сибирь); 9 – сферическая проблематика (Aetholicopalla adnata, Южная Австралия); 10 – ядро раковины брюхоногого моллюска Aldanella attleborensis (Сибирь); 11 – ядро раковины брюхоногого моллюска Latouchella memorabilis (Сибирь); 12 – склерит Halkieria parva (Южная Австралия); 13 – ядро раковины двустворчатого моллюска (Pojetaia runnegari, Южная Австралия); 14 – раковина хиолита (Microcornus petilus, Южная Австралия).
Палеонтологический институт РАН.

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 др. 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

Представители кембрийской флоры (1, 2) и фауны (3–11): 1 – акритарха (Eliasum llaniscum, Европейская часть России); 2 – акритарха (Timofeevia phosphoritica, Европейская часть России); 3 – трилобит Judomia mattajensis (Сибирь); 4 – трилобит Bergeroniellus asiaticus (Сибирь); 5 – полимерный трилобит (Kounamkites virgatus, Сибирь); 6 – агностида Glyptagnostus reticulatus (Сибирь); 7 – агностида Lejopyge laevigata (Сибирь); 8 – продольное сечение кубка археоциата Coscinocyathus isointervallumus (Сибирь); 9 – поперечное сечение кубка археоциата Nochoroicyathus sunnaginicus (Сибирь); 10 – поперечное сечение кубка археоциата Geocyathus botomaensis (Сибирь); 11 – поперечное сечение кубка археоциата Degeletticyathellus provisus (Сибирь).
Палеонтологический институт РАН.

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 обл.). 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.

Литература статьи Большой российской энциклопедии

• 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. ред. А. Ю. Розанов, Б. С. Соколов. М., 1984.
• The Cambrian system in Australia, Antarctica and New Zealand. Ottawa, 1985.
• Chang W. T. The Cambrian system in Eastern Asia. Ottawa, 1988.
• Mens K., Bergström J., Lendrizon K. 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. ред. А. Ю. Розанов, А. Н. Варламов.